EP1133813A1 - Vorrichtung zum kontaktieren einer elektrischen leitung, insbesondere einer flachbandleitung - Google Patents

Vorrichtung zum kontaktieren einer elektrischen leitung, insbesondere einer flachbandleitung

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EP1133813A1
EP1133813A1 EP99960898A EP99960898A EP1133813A1 EP 1133813 A1 EP1133813 A1 EP 1133813A1 EP 99960898 A EP99960898 A EP 99960898A EP 99960898 A EP99960898 A EP 99960898A EP 1133813 A1 EP1133813 A1 EP 1133813A1
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EP
European Patent Office
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contact
contacting
tongues
cable
contact element
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EP99960898A
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English (en)
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EP1133813B1 (de
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Peter Vache
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP1133813B1 publication Critical patent/EP1133813B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2408—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation actuated by clamping screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/65—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal
    • H01R12/67—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals
    • H01R12/675—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals with contacts having at least a slotted plate for penetration of cable insulation, e.g. insulation displacement contacts for round conductor flat cables

Definitions

  • the invention relates to a device for contacting an electrical line, in particular a ribbon cable with a contact element.
  • Such a device is required, for example, in the area of so-called energy bus systems in which a plurality of consumers, for example motors, etc., are connected to a ribbon cable with a plurality of line wires.
  • an electrical installation system which is formed by a ribbon cable and a connection device.
  • the ribbon cable essentially contains energy transmission wires arranged in one plane and non-twisted data transmission wires.
  • the energy and data transmission wires should be contacted with the connecting device without removing the cable sheath by piercing.
  • contact with the respective transmission core is made possible in order to avoid a short circuit via contact screws with additional electrical insulation.
  • the invention has for its object to provide a device for contacting an electrical line, which allows a safe contact of the electrical line even for higher currents in a simple manner.
  • a device for contacting an electrical line in particular a ribbon cable, with a contact element which has at least two contact tongues on the side facing the line, wherein the contact tongues are provided for penetrating the line to be contacted and are dimensioned and spatially offset with respect to one another with respect to the axis of the line to be contacted such that when the contact element penetrates into the inner conductor, single wires of an inner conductor of the line consisting of individual wires between the contact tongues are pressed, the individual wires of the inner conductor contacting the contact tongues both on a first inner contact surface and on a second outer contact surface.
  • the invention is based on the finding that a point-only contact is not sufficient for reliable contacting. As a rule, such a connection is neither mechanically sufficiently resilient nor can it ensure a frequently required high current carrying capacity.
  • the contact element is connected to the inner conductor of the line several times over a large area. In this case, the contact tongues formed on the contact element are pressed through the insulation of the electrical line to be contacted in such a way that the individual wires of the inner conductor are clamped on the one hand between the contact tongues and on the other hand additionally contact the outside of the contact tongues.
  • the device can be used both for single-core and multi-core lines with lines lying in one plane, and contacting can also be carried out under voltage without great effort.
  • the contact element essentially is U-shaped, the contact element having a first leg, on which the contact tongues are formed, and a second leg delimiting the depth of penetration of a first leg.
  • a splash-proof design of the device can be realized in that the device for contacting has a housing consisting of an electrically insulating material, the housing having a first recess for receiving the contact element and a second recess for receiving the line.
  • the housing has a third recess in the region of the contact element, which is arranged such that a conductor to be branched can be inserted through the third recess, an electrical connection of the conductor to be branched off to the contact element being effected in that a pressure piece which is displaceably mounted in the housing can be branched off Presses the conductor against the contact element, a safe and effective branch contact can be made.
  • a multiple clamping, fixing and thus large-area contacting of the contact tongues with the conductor to be contacted results from the fact that the contact tongues are designed as three fork-shaped staggered contact tongues, the contact tongues being provided for large-area clamping and contacting the inner conductor of the cable.
  • the housing several contact elements for contacting several conductors, in particular one Has ribbon cable, the contact elements being arranged according to the distance between the conductors to be contacted.
  • a particularly advantageous embodiment of the contact element which in particular also has a high current carrying capacity, is characterized in that three fork-shaped contact tongues are formed on the contact element, which are spatially offset from one another, as a result of which the inner conductor is pressed between the contact tongues and contacted over a large area.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device for contacting a ribbon cable
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a leg of a contact element with contact tongues from the front
  • FIG. 3 shows the leg of a contact element shown in FIG. 2 in plan view
  • FIGS. 2 and 3 shows the leg of a contact element shown in FIGS. 2 and 3 in a side view
  • FIG. 5 shows a schematic diagram for contacting a conductor with the aid of a contact element in plan view
  • FIG. 6 shows a schematic diagram for contacting a
  • Conductor with the help of a contact element in side view and 7 shows a schematic diagram of a device for contacting a ribbon cable with a motor.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device for contacting a ribbon cable 1.
  • the ribbon cable contains nine conductor wires 9, each of which has an inner conductor 12.
  • the device for contacting consists of a contact element 3 arranged in a housing 6, which is U-shaped and has a first leg 3a with molded-on contact tongues 8a, 8b, 8c and a second leg 3b.
  • the second leg 3b of the U-shaped contact element 3 contains no contact tongues and thus serves to limit the height when the contact tongues 8a, 8b, 8c penetrate into the inner conductor 12 of the line wire 9.
  • a pressure piece 4 is also provided, which consists of consists of an insulating material and is movably supported in the housing 6 by means of a screw 5 mounted in the pressure piece 4.
  • a thread 16 is provided in the housing 6, in which the pressure piece 4 is longitudinally displaceable when the screw 5 is turned.
  • the movement stroke of the pressure piece 4 is identified by the reference number 17.
  • the housing 6 also has a recess 7 in the region of the movement stroke 17 for the passage of a cable.
  • a further recess 13 is provided for receiving the ribbon cable 1.
  • the bottom part of the housing 6 is formed by a base plate 2, which is mounted in guide grooves of the housing.
  • the device for electrical contact shown in FIG. 1 is also particularly suitable for a higher power range, ie for larger line cross sections and higher currents.
  • the ribbon cable 1 is inserted into the housing 6, for example after the base plate 2 has been removed.
  • the geometric arrangement of the contact element 3 with molded-on contact tongues 8a, 8b, 8c is Dimensioned according to the arrangement pattern of the line wires to be contacted.
  • the contact element 3 is located in the upper region of the movement stroke 17, ie the screw 5 with the mechanically coupled pressure piece 4 is also located at the top, as shown in FIG. 1.
  • the contacting process takes place by simply screwing in the screw 5.
  • the contact tongues 8a, 8b, 8c of the first leg 3a of the contact element 3 penetrate the insulation of the ribbon cable 1 and the insulation 9 of the line core 2, 12.
  • the contact tongues 8a, 8b, 8c have contacted the inner conductor 12 of the line wires 9, 12 in this state.
  • the individual contact tongues 8a, 8b, 8c are designed as three fork-shaped contacts which are offset from one another.
  • the inner conductor 12 is fixed, clamped and contacted several times by the contact tongues 8a, 8b, 8c, ie over a large area both on the inner contact surfaces and on the outer contact surfaces. Due to the large-area contacting, the device shown in FIG. 1 is particularly suitable even at higher currents, ie the device has a high current carrying capacity.
  • Contacting a laterally inserted cable 15 is possible via the recess 7 in the housing 6. The cable 15 can be contacted with the contact element 3 and thus with the inner conductor 12 in such a way that the inner conductor of the cable 15 is pressed against the contact element 3 with the aid of the pressure piece 4.
  • FIG. 2 shows a basic illustration of a leg 3a of a contact element, as is used, for example, in the device shown in FIG. 1.
  • the leg 3a has three contact tongues 8a, 8b, 8c which are offset from one another in the form of a fork.
  • the three fork-shaped contacts have proven to be particularly suitable for safely and permanently contacting an inner conductor.
  • the reason for this essentially lies in the fact that the inner conductor is fixed, clamped and contacted several times over a large area by the three fork-shaped contact tongues 8a, 8b, 8c which are offset with respect to one another.
  • the contact tongues 8a, 8b, 8c have the inlet bevels on the inside, as a result of which the inner conductor to be contacted is pressed or squeezed in a meandering manner between the offset opposite contact tongues.
  • This does not create a point-like contact, as is known from other insulation displacement technology, but the type of contacting represents a stable contact transition even for high currents.
  • the contact transition can also be subjected to high mechanical loads.
  • Figure 3 shows the leg 3a shown in Figure 2 in plan view. It can be seen that the contact tongues 8a, 8b, 8c have run-in bevels on the inside, between which the inner conductor can press in over a large area during the crimping process.
  • Figure 4 shows the leg 3a shown in Figures 2 and 3 in a side view. It can be seen here that the contact tongues 8a, 8b, 8c also have a bevel downward, for example a bevel angle of 20-25 °. This promotes an exact cutting of the insulation during the contacting process.
  • FIG. 5 and FIG. 6 show a basic illustration of a line 9 contacted with the aid of a contact element in plan view (FIG. 5) and in side view (FIG. 6).
  • the Line 9 consists of an inner conductor 12 and an insulating sleeve 9a, the inner conductor 12 having a multiplicity of individual conductors 19a, 19b.
  • the contact tongues 8a, 8b, 8c are shown of the contact element in the view shown in FIG.
  • the contact tongues 8a, 8b, 8c each have contact tips 8d shown in a circle, as well as inner contact surfaces 8f and outer contact surfaces 8e.
  • Inner single wires 19b run between the contact tongues 8a, 8b, 8c and contact the inner contact surfaces 8f, while outer single wires 19a run between the contact tongues 8a, 8b, 8c and the insulating sleeve 9a and contact the outer contact surfaces 8e.
  • the contact element Due to the contacting principle shown in FIG. 5 due to the spatially offset arrangement of the contact tongues, the contact element is connected to the inner conductor 12 of the line 9 several times over a large area.
  • the molded on the contact element contact tongues 8a, 8b, 8c are pressed by the insulation of the electrical line to be contacted in such a way that the individual wires 19a, 19b of the inner conductor 12 are clamped on the one hand between the contact tongues 8a, 8b, 8c.
  • the offset opposite contact tongues 8a, 8b, 8c result in a meandering course of the inner individual wires 19b of the inner conductor 12.
  • Figure 7 shows a schematic diagram of a device for
  • a connection box 18 is provided on the motor 10, on which different insulated lines 15 are led out.
  • the lines 15 are used to make contact with the ribbon cable 1.
  • plug connections can also be provided.
  • a number of contact elements corresponding to the number of conductors of the ribbon cable 1 is provided in a housing 6. Only the screws 5 can be seen from the outside, which use a pressure piece to make contact with the contact elements with the respective conductors 12 of the ribbon cable 1. The contacting process takes place in the manner already described in connection with FIG. 1. Instead of the lines 15, plug connections can also be provided.
  • the contacting device shown in FIG. 7 is used, for example, in connection with a so-called energy bus system. Both a power supply and data coupling with devices to be connected, for example motors, etc., take place via a corresponding contacting device.
  • the contacting principle shown in FIGS. 1-5 can also be carried out without great effort, for example when retrofitting and expanding such an energy bus system.
  • the invention thus relates to a device for making electrical contact with an electrical line 9, in particular a ribbon cable 1.
  • a device for making contact is required, for example, in a so-called energy bus system in which various components, for example motors, control devices, etc., are connected to both Power supply as well as the multi-core cable providing the control function can be connected.
  • a device for electrical contact with a contact element 3 which has at least two contact tongues 8a, 8b, 8c on the side facing the line, the contact Timing tongues for penetrating the line 9 to be contacted are provided and are spatially offset from one another with respect to the axis of the line 9 to be contacted such that an inner conductor 12 of the line 9 to be contacted is pressed between the contact tongues 8a, 8b, 8c.

Landscapes

  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung (9), insbesondere einer Flachbandleitung (1). Eine derartige Vorrichtung zum Kontaktieren wird beispielsweise bei einem sogenannten Energiebussystem benötigt, bei dem verschiedene Komponenten, beispielsweise Motoren, Steuerungseinrichtungen etc. an eine sowohl die Spannungsversorgung als auch die Steuerungsfunktion bereitstellende mehradrige Leitung angeschlossen werden. Für eine sichere Kontaktierung, die auch für höhere Ströme geeignet ist, wird eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren mit einem Kontaktelement (3) vorgeschlagen, welches an der der Leitung zugewandten Seite mindestens zwei Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) aufweist, wobei die Kontaktzungen zum Durchdringen der zu kontaktierenden Leitung (9) vorgesehen sind und in Bezug auf die Achse der zu kontaktierenden Leitung (9) gegeneinander derart räumlich versetzt sind, daß ein zu kontaktierender Innenleiter (12) der zu kontaktierenden Leitung (9) zwischen die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) gedrückt wird.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung, insbesondere einer Flachbandleitung
Die Erfindung betrifft Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung, insbesondere einer Flachbandleitung mit einem Kontaktelement.
Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise im Bereich von sogenannten Energie-Bussystemen benötigt, bei denen an eine Flachbandleitung mit mehreren Leitungsadern eine Vielzahl von Verbraucher, beispielsweise Motoren etc. angeschlossen werden.
Aus der DE 44 02 837 C2 ist ein elektrisches Installationssystem bekannt, das durch ein Flachbandkabel und eine Anschlußvorrichtung gebildet wird. Das Flachbandkabel enthält im wesentlichen in einer Ebene angeordnete Energieübertragungs- ädern und nicht verdrillte Datenübertragungsadern. Dabei soll eine Kontaktierung der Energie- und Datenübertragungsadern mit der Anschlußvorrichtung ohne entfernen des Kabelmantels durch Durchstechen erfolgen. Bei Übertragungsadern, die eine gemeinsame leitende Schirmung aufweisen, wird zur Vermeidung eines Kurzschlusses über Kontaktschrauben mit einer zusätzlichen elektrischen Isolation eine Kontaktierung mit der jeweiligen Übertragungsader ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung anzugeben, die auf einfache Weise eine sicheres Kontaktieren der elektrischen Leitung auch für höhere Ströme ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung, insbesondere einer Flachbandleitung gelöst, mit einem Kontakelement, welches an der der Leitung zugewandten Seite mindestens zwei Kontaktzungen aufweist, wobei die Kontaktzungen zum Durchdringen der zu kontaktierenden Leitung vorgesehen sind und in Bezug auf die Achse der zu kontaktierenden Leitung gegeneinander derart dimensioniert und räumlich versetzt sind, daß beim Eindringen des Kontakte- lements in den Innenleiter Einzeladern eines aus einzelnen Adern bestehenden Innenleiters der Leitung zwischen die Kontaktzungen gedrückt werden, wobei die Einzeladern des Innenleiters die Kontaktzungen sowohl an einer ersten inneren Kontaktfläche, als auch an einer zweiten äußeren Kontaktfläche kontaktieren.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für eine sichere Kontaktierung eine lediglich punktförmige Kontaktierung nicht ausreichend ist. Eine derartige Verbindung ist in der Regel weder mechanisch ausreichend belastbar, noch kann sie eine häufig erforderliche hohe Stromtragfähigkeit sicherstellen. Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der räumlich gegeneinander versetzten Anordnung der Kontakzungen das Kontaktelement mit dem Innenleiter der Lei- tung mehrfach großflächig verbunden. Dabei werden die an dem Kontaktelement angeformten Kontaktzungen durch die Isolierung der zu kontaktierenden elektrischen Leitung in der Weise gedrückt, daß die Einzeladern des Innenleiters einerseits zwischen den Kontaktzungen geklemmt werden und andererseits zu- sätzlich die Außenseiten der Kontaktzungen kontaktieren.
Hierdurch ergeben sich „doppelte' Kontaktflächen, nämlich einerseits als innere Kontaktflächen zwischen den Kontaktzungen und als äußere Kontaktflächen im Außenbereich des Innenleiters und somit sichere Kontaktübergange mit einer gleichzei- tig hohen mechanische Belastbarkeit sowie einer hohen Stromtragfähigkeit. Die Vorrichtung kann sowohl bei einadrigen als auch mehradrige Leitungen mit in einer Ebene liegenden Leitungen zum Einsatz kommen, wobei eine Kontaktierung auch unter Spannung ohne großen Aufwand erfolgen kann.
Eine sicheres Kontaktieren der Leitung (en) wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß das Kontaktelement im wesentlichen u-förmig ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement einen ersten Schenkel, an den die Kontaktzungen angeformt sind, und einen die Eindringtiefe eines ersten Schenkels begrenzenden zweiten Schenkel aufweist.
Eine spritzwassergeschützte Ausführung der Vorrichtung kann dadurch realisiert werden, daß die Vorrichtung zum Kontaktieren ein aus einem elektrisch isolierenden Material bestehendes Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse eine erste Ausnehmung zur Aufnahme des Kontaktelements und eine zweite Ausnehmung zur Aufnahme der Leitung aufweist.
Wenn das Gehäuse im Bereich des Kontaktelements eine dritte Ausnehmung aufweist, die derart angeordnet ist, daß durch die dritte Ausnehmung ein abzuweigender Leiter einführbar ist, wobei eine elektrische Verbindung des abzuzweigenden Leiters mit dem Kontaktelement dadurch erfolgt, daß ein im Gehäuse verschiebbar gelagertes Druckstück den abzuzweigenden Leiter gegen das Kontaktelement drückt, kann ein sicherer und wir- kungsvoller Abzweigekontakt hergestellt werden.
Eine einfache Handhabung zum Kontaktieren der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß zur Verschiebung des Druckstücks eine Schraube vorgesehen ist, die in ein im Gehäuse vorgesehenes Gewinde einschraubbar ist.
Eine mehrfache Klemmung, Fixierung und damit großflächige Kontaktierung der Kontaktzungen mit dem zu kontaktierenden Leiter ergibts sich dadurch, daß die Kontaktzungen als drei gabelförmigen gegeneinander versetzten Kontaktzungen ausgebildet sind, wobei die Kontaktzungen zum großflächigen Klemmen und Kontaktieren des Innenleiters des Kabels vorgesehen sind.
Eine mehrfache Verbindung von Leitungen kann auf einfache
Weise dadurch erzielt werden, daß das Gehäuse mehrere Kontaktelemente zum Kontaktieren mehrerer Leiter insbesondere eines Flachbandkabels aufweist, wobei die Kontaktelemente entsprechend dem Abstand der zu kontaktierenden Leiter jeweils angeordnet sind.
Eine besonders vorteilhafte Realisierungsform des Kontaktelements, die insbesondere auch eine hohe Stromtragfähigkeit aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß an das Kontaktelement drei gabelförmige Kontaktzungen angeformt sind, die gegeneinander räumlich versetzt sind, wodurch der Innenleiter zwischen die Kontaktzungen gedrückt und großflächig kontaktiert wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er- läutert.
Es zeigen:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Kon- taktieren eines Flachbandkabels,
FIG 2 eine Prinzipdarstellung eines Schenkels eines Kontaktelements mit Kontaktzungen von vorne,
FIG 3 den in Fig. 2 dargestellten Schenkel eines Kontaktelements in der Draufsicht,
FIG 4 den in Fig. 2 und 3 dargestellten Schenkel eines Kontakelements in der Seitenansicht,
FIG 5 eine Prinzipdarstellung zur Kontaktierung eines Leiters mit Hilfe eines Kontaktelements in der Draufsicht,
FIG 6 eine Prinzipdarstellung zur Kontaktierung eines
Leiters mit Hilfe eines Kontaktelements in der Seitenansicht und FIG 7 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Kontaktieren einer Flachbandleitung mit einem Motor.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Kontaktieren eines Flachbandkabels 1. Das Flachbandkabel enthält bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel neun Leitungsadern 9, die jeweils einen Innenleiter 12 aufweisen. Die Vorrichtung zur Kontaktierung besteht aus einem in einen Gehäuse 6 angeordneten Kontaktelement 3, welches u- förmig ausgebildet ist und einen ersten Schenkel 3a mit angeformten Kontaktzungen 8a, 8b, 8c sowie einen zweiten Schenkel 3b aufweist. Der zweite Schenkel 3b des u-förmigen Kontaktelements 3 enthält keine Konaktzungen und dient somit als Hö- henbegrenzung beim Eindringen der Kontaktzungen 8a, 8b, 8c in den Innenleiter 12 der Leitungsader 9. In dem Gehäuse 6 ist weiter ein Druckstück 4 vorgesehen, welches aus einem Isoliermaterial besteht und mit Hilfe einer im Druckstück 4 gelagerten Schraube 5 im Gehäuse 6 beweglich gelagert ist. Hierzu ist im Gehäuse 6 ein Gewinde 16 vorgesehen, in dem das Druckstück 4 beim Drehen der Schraube 5 längsverschieblich ist. Mit dem Bezugszeichen 17 ist der Bewegungshub des Druckstückes 4 gekennzeichnet. Das Gehäuse 6 weist darüber hinaus im Bereich des Bewegungshubes 17 eine Ausnehmung 7 zur Durch- führung eines Kabels auf. Im unteren Bereich des Gehäuses 6 ist eine weitere Ausnehmung 13 zur Aufnahme des Flachbandkabels 1 vorgesehen. Das Bodenteil des Gehäuses 6 wird von einer Grundplatte 2 gebildet, die in Führungsnuten des Gehäuses gelagert ist.
Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren ist besonders auch für einen höheren Leistungsbereich, d.h. für größere Leitungsquerschnitte und höhere Ströme geeignet. Zur Kontaktierung wird das Flachbandkabel 1 in das Gehäuse 6 beispielsweise nach Entfernen der Grundplatte 2 eingelegt. Die geometrische Anordnung des Kontaktelements 3 mit angeformten Kontaktzungen 8a, 8b, 8c ist dabei entspre- chend dem Anordnungsmuster der zu kontaktierenden Leitungsadern dimensioniert. Das Kontaktelement 3 befindet sich vor dem Kontaktierungsvorgang im oberen Bereich des Bewegungshubes 17, d.h. die Schraube 5 mit dem mechanisch gekoppelten Druckstück 4 befindet sich ebenfalls oben, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Der Kontaktierungsvorgang erfolgt durch einfaches Eindrehen der Schraube 5. Hierdurch wird das Druckstück in Richtung Flachbandkabel 1 geschoben und übt somit eine Kraft auf das Kontaktelement 3 aus. Die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c des ersten Schenkels 3a des Kontaktelements 3 durchdringen die Isolierung des Flachbandkabels 1 und die Isolierung 9 der Leitungsader 2, 12. Bei vollständig eingedrehter Schraube 5 befindet sich das Druckstück im unteren Bereich des Bewegungshubes 17. Die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c haben in diesem Zustand den Innenleiter 12 der Leitungsadern 9, 12 kontaktiert. Die einzelnen Kontaktzungen 8a, 8b, 8c sind als drei gabelförmige Kontakte ausgebildet, die gegeneinander versetzt sind. Hierdurch wird der Innenleiter 12 von den Konaktzungen 8a, 8b, 8c fixiert, geklemmt und mehrfach, d.h. sowohl an den inneren Kontaktflächen als auch an den äußeren Kontaktflächen, großflächig kontaktiert. Aufgrund der großflächigen Konaktierung ist die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung besonders auch bei höheren Strömen geeignet, d.h. die Vorrichtung weist eine hohe Stromtragfähigkeit auf. Über die Ausnehmung 7 im Gehäuse 6 ist eine Kontaktierung eines seitlich eingeführten Kabels 15 möglich. Die Kontkatierung des Kabels 15 mit dem Kontaktelement 3 und damit mit dem In- neleiter 12 kann dabei derart erfolgen, daß der Innenleiter des Kabels 15 mit Hilfe des Druckstücks 4 gegen das Kontakte- lement 3 gepreßt wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich die Kontaktierung mi9t Hilfe eines Kontaktelements 3 gezeigt. Im Gehäuse 6 können jedoch weitere Kontaktelemente angeordnet sein, die eine Kontaktierung der weiteren im Flach- bandkabel 1 angeordneten Leitungen ermöglichen. Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Schenkels 3a eines Kontaktelementes, wie dies beispielsweise bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung zum Einsatz kommt. Der Schenkel 3a weist drei Kontaktzungen 8a, 8b, 8c auf, die gabelför- mig gegeneinander versetzt sind. Die drei gabelförmigen Kontakte haben sich als besonders geeignet erwiesen, einen Innenleiter sicher und dauerhaft zu kontaktieren. Der Grund hierfür liegt im wesentlichen darin, daß der Innenleiter durch die drei gabelförmigen gegeneinander versetzten Kon- taktzungen 8a, 8b, 8c fixiert, geklemmt und mehrfach großflächig kontaktiert wird. Hierzu weisen die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c auf der Innenseite liegen die Einlaufschrägen auf, wodurch der zu kontaktierende Innenleiter mäanderförmig zwischen den versetzt gegenüberliegenden Kontaktzungen gedrückt bzw. gequetscht wird. Hierdurch entsteht nicht, wie aus der sonstigen Schneid-Klemmtechnik bekannten Kontaktierung lediglich ein punktförmiger Kontakt, sondern die Kontaktierungsart stellt einen tragfähigen Kontaktübergang auch für hohe Ströme dar. Zudem ist der Kontaktübergang auch mechanisch hoch be- lastbar.
Figur 3 zeigt den in Figur 2 dargestellten Schenkel 3a in der Draufsicht. Dabei wird ersichtlich, das die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c auf der Innenseite liegende Einlaufschrägen aufweisen, zwischen die sich der Innenleiter beim Kontkatierungsvorgang großflächig einpressen kann.
Figur 4 zeigt den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Schenkel 3a in der Seitenansicht. Hierbei wird ersichtlich, das die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c auch nach unten eine Anschrä- gung, beispielsweise einen Anschrägungswinkel von 20-25° aufweisen. Hierdurch wird ein exaktes Durchschneiden der Isolierung beim Kontaktierungsvorgang gefördert.
Figur 5 und Figur 6 zeigen eine Prinzipdarstellung einer mit Hilfe eines Kontaktelements kontaktierten Leitung 9 in der Draufsicht (Fig. 5) bzw. in der Seitenansicht (Fig. 6). Die Leitung 9 besteht aus einem Innenleiter 12 und einer Isolierhülle 9a, wobei der Innenleiter 12 eine Vielzahl von Einzeladern 19a, 19b aufweist. Vom Kontaktelement sind bei dem in Figur 6 dargestellten Ansicht aus Gründen der Übersichtlich- keit lediglich die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c dargestellt. Die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c weisen jeweils kreisförmig dargestellte Kontaktspitzen 8d sowie innere Kontaktflächen 8f und äußere Kontaktflächen 8e auf. Innere Einzeladern 19b verlaufen zwischen den Kontaktzungen 8a, 8b, 8c und kontaktieren die inneren Kontaktflächen 8f, während äußere Einzeladern 19a zwischen den Kontaktzungen 8a, 8b, 8c und der Isolierhülle 9a verlaufen und die äußeren Kontaktflächen 8e kontaktieren.
Durch das in Figur 5 ersichtliche Kontaktierungsprinzip auf- grund der räumlich gegeneinander versetzten Anordnung der Kontakzungen wird das Kontaktelement mit dem Innenleiter 12 der Leitung 9 mehrfach großflächig verbunden. Dabei werden die an dem Kontaktelement angeformten Kontaktzungen 8a, 8b, 8c durch die Isolierung der zu kontaktierenden elektrischen Leitung in der Weise gedrückt, daß die Einzeladern 19a, 19b des Innenleiters 12 einerseits zwischen die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c geklemmt werden. Dabei ergibt sich aufgrund der versetzt gegenüberliegenden Kontaktzungen 8a, 8b, 8c ein mäan- derförmiger Verlauf der inneren Einzeladern 19b des Innenlei- ters 12. Darüber hinaus werden die Außenseiten 8e der Kontaktzungen 8a, 8b, 8c zusätzlich mit den äußeren Leitungsadern 19a kontaktiert. Hierdurch ergeben sich „doppelte* Kontaktflächen 8e, 8f, nämlich einerseits als innere Kontaktflächen 8f zwischen den Kontaktzungen 8a, 8b, 8c und als äußere Kontaktflächen 8e im Außenbereich des Innenleiters 12. Dies führt zu sicheren Kontaktübergängen mit einer gleichzeitig hohen mechanische Belastbarkeit sowie einer hohen Stromtragfähigkeit.
Figur 7 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur
Kontaktierung einer Flachbandleitung 1 mit einem Motor 10. Am Motor 10 ist ein Anschlußkasten 18 vorgesehen, an dem ver- schiedene isolierte Leitungen 15 herausgeführt sind. Die Leitungen 15 dienen der Kontaktierung mit dem Flachbandkabel 1. Anstelle der Leitungen 15 können auch Steckverbindungen vorgesehen werden. Hierzu ist bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Gehäuse 6 eine der Leiterzahl des Flachbandkabels 1 entsprechende Anzahl von Kontaktelementen vorgesehen. Von außen erkennbar sind lediglich die Schrauben 5, die mit Hilfe eines Druckstücks die Kontaktierung der Kontaktelemente mit den jeweiligen Leitern 12 des Flachbandkabels 1 herstellen. Der Kontaktierungsvorgang erfolgt dabei in der bereits im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Art und Weise. Anstelle der Leitungen 15 können auch Steckverbindungen vorgesehen werden.
Die in Figur 7 dargestellte Kontaktierungsvorrichtung findet beispielsweise im Zusammenhang mit einem sogenannten Energiebus-System Anwendung. Dabei erfolgt sowohl eine Stromversorgung, als auch eine Datenkopplung mit anzuschließenden Geräten, beispielsweise Motoren etc. über eine entsprechende Kon- taktierungsvorrichtung. Das in den Figuren 1-5 dargestellte Kontaktierungsprinzip kann dabei auch beispielsweise bei der Nachrüstung und dem Ausbau eines derartigen Energiebus-Sy- stemes auch unter Spannung ohne großen Aufwand erfolgen.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Leitung 9, insbesondere einer Flachbandleitung 1. Eine derartige Vorrichtung zum Kontaktieren wird beispielsweise bei einem sogenannten Energiebussystem benötigt, bei dem verschiedene Ko - ponenten, beispielsweise Motoren, Steuerungseinrichtungen etc. an eine sowohl die Spannungsversorgung als auch die Steuerungsfunktion bereitstellende mehradrige Leitung angeschlossen werden. Für eine sichere Kontaktierung, die auch für höhere Ströme geeignet ist, wird eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren mit einem Kontakelement 3 vorgeschlagen, welches an der der Leitung zugewandten Seite mindestens zwei Kontaktzungen 8a, 8b, 8c aufweist, wobei die Kon- taktzungen zum Durchdringen der zu kontaktierenden Leitung 9 vorgesehen sind und in Bezug auf die Achse der zu kontaktierenden Leitung 9 gegeneinander derart räumlich versetzt sind, daß ein zu kontaktierender Innenleiter 12 der zu kontaktierenden Leitung 9 zwischen die Kontaktzungen 8a, 8b, 8c gedrückt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Kontaktieren einer elektrischen Leitung (9), insbesondere einer Flachbandleitung (1), mit einem Kon- takelement (3), welches an der der Leitung (9) zugewandten Seite mindestens zwei Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) aufweist, wobei die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) zum Durchdringen der zu kontaktierenden Leitung (9) vorgesehen sind und in Bezug auf die Achse der zu kontaktierenden Leitung (9) gegeneinander derart dimensioniert und räumlich versetzt sind, daß beim Eindringen des Kontaktelements (3) in den Innenleiter (12) Einzeladern (19b) eines aus einzelnen Adern (19a, 19b) bestehenden Innenleiters (12) der Leitung (9) zwischen die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) gedrückt werden, wobei die Einzela- dern (19a, 19b) des Innenleiters (12) die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) sowohl an einer ersten inneren Kontaktfläche, als auch an einer zweiten äußeren Kontaktfläche (8e) kontaktieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kontaktelement (3) im wesentlichen u-förmig ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement (3) einen ersten Schenkel (3a), an den die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) angeformt sind, und einen die Eindringtiefe eines ersten Schenkels (3a) begrenzenden zweiten Schenkel (3b) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung zum Kontaktieren ein aus einem elektrisch isolierenden Material bestehendes Gehäuse (6) aufweist, wobei das Gehäuse (6) eine erste Ausnehmung (14) zur Aufnahme des Kontaktelements (3) und eine zweite Ausnehmung (15) zur Aufnahme der Leitung (1) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (6) im Bereich des Kontaktelements (3) eine dritte Ausnehmung (7) aufweist, die derart angeordnet ist, daß durch die dritte Ausnehmung (7) ein abzuweigender Leiter (15) einführbar ist, wobei eine elektrische Verbindung des abzuzweigenden Leiters (15) mit dem Kontaktelement (3) dadurch erfolgt, daß ein im Gehäuse (6) verschiebbar gelagertes Druckstück (4) den abzuzweigenden Leiter (15) gegen das Kontaktelement (3) drückt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Verschiebung des Druckstücks (4) eine Schraube (5) vorgesehen ist, die in ein im Gehäuse (β) vorgesehenes Gewinde (16) einschraubbar ist.
6. Vorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) als drei gabelförmigen gegeneinander versetzten Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) ausgebildet sind, wobei die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) zum großflächigen Klemmen und Kontaktieren des Innenleiters (9) des Kabels (1) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (6) mehrere Kontaktelemente (3) zum Kontaktieren mehrerer Leiter (9) insbesondere eines Flachbandkabels (1) aufweist, wobei die Kontaktelemente (3) jeweils entsprechend dem Abstand der zu kontaktierenden Leiter angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an das Kontaktelement (3) drei gabelförmige Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) angeformt sind, die gegeneinander räumlich versetzt sind, wodurch der Innenleiter (12) zwischen die Kontaktzungen (8a, 8b, 8c) gedrückt und großflächig kontaktiert wird.
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