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Title:
CABLE CONNECTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/097928
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cable connecting device for fixing power cables and for establishing an electrical connection between power cables. Said device comprises a socket having at least two cylindrical cavities into each of which a contacting element can be inserted. Said contacting element has a contact sleeve (5) with contacting strips (6) on the outside thereof and a detent device that secures the contact sleeve (5) in place after having been inserted into the cavity. The power cable can be connected to the contact sleeve in an electrically conductive manner and can be seized therein by means of at least two screws (8) that, on the outside, can be screwed into the peripheral face of the contact sleeve (5). The screws (8) are advantageously distributed over the outer periphery of the contact sleeve (5) whereby enabling them to be screwed onto the power cable at different angles.

Inventors:
HARDT FALK (DE)
ROESCH THORSTEN (DE)
JEGUST DETLEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/005929
Publication Date:
December 05, 2002
Filing Date:
May 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
GERHARD PETRI GMBH & CO KG (DE)
HARDT FALK (DE)
ROESCH THORSTEN (DE)
JEGUST DETLEF (DE)
International Classes:
H01R13/53; (IPC1-7): H01R13/53
Foreign References:
US5951337A1999-09-14
US5423692A1995-06-13
EP0773601A21997-05-14
Attorney, Agent or Firm:
Strobel, Wolfgang (Kroher - Strobel Rechts- und Patentanwälte Bavariaring 20 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kabelverbindungsvorrichtung (1) zur Fixierung von Energiekabeln und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Energiekabeln, mit einer Buchse (2), die mindestens zwei zylinderförmige Hohlräume (3) umfaßt, in die jeweils ein Kontaktierelement (4) einführbar ist, das eine zur Aufnahme eines Endes eines Energiekabels dienende Kontakthülse (5) mit Kontaktier bändern (6) an ihrer Außenseite (10) und eine Arretiereinrichtung (7) auf weist, die nach Einführung der Kontakthülse (5) in den Hohlraum (3) diese an ihrem Platz sichert, wobei das Energiekabel mittels mindestens zwei an der Außenseite (10) in die Umfangswand der Kontakthülse (5) einschraub baren Schrauben (8) elektrisch leitend mit der Kontakthülse (5) verbindbar und in dieser klemmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (8) derart über den Außenumfang der Kontakthülse (5) ver teilt sind, daß sie unter verschiedenen Winkeln auf das Energiekabel schraubbar sind.
2. Kabelverbindungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schraube (8) als Abreißkopfschraube ausgebildet ist.
3. Kabelverbindungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß jede Kontakthülse (5) einen zylinderförmigen Innenraum (14) aufweist.
4. Kabelverbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (7) als ein in einer Nut (11) auf der Außenseite (10) der Kontakthülse (5) angeordneter Feder ring (9) ausgebildet ist, der sich in eine in der Innenwand des Hohlraumes (3) der Buchse (2) geformte Kerbe (12) ausdehnt, wenn das Kontaktierele ment (4) in den Hohlraum (3) eingeführt ist.
5. Kabelverbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Kontakthülse (5) mit einer Innenrillung versehen ist.
Description:
Kabelverbindungsvorrichtung Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelverbindungsvorrichtung zur Fixierung von Energiekabeln und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Energiekabeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kabelverbindungsvorrichtungen müssen aufgrund der enormen Dicke der zu verbindenden Energiekabel extreme Zugkräfte aushalten, ohne in ihrer Funktion beeinträchtigt zu werden.

In Figur 1 ist eine übliche Kabelverbindungsvorrichtung für Energiekabel gemäß dem bisher bekannten Stand der Technik im Querschnitt dargestellt. Es handelt sich dabei um eine Steckkontaktarmatur für Connex-Anschlusssysteme für Hoch- spannungskabel, wie sie in der Energiewirtschaft seit geraumer Zeit verwendet werden.

Die Kabelverbindungsvorrichtung 51 weist eine Buchse 52 auf, in die zwei auf einer Achse ausgerichtete Hohlräume 53 eingeformt sind, die lediglich durch eine in der Buchse vorhandene Zwischenwand 63 getrennt sind. Die Hohlräume 53 sind zylin- derförmig ausgebildet und dienen zur Aufnahme jeweils eines mehrteiligen Kontak- tierelements 54, das aus einer Kontakthülse 55 und einer Arretiereinrichtung 57 zusammengesetzt ist. Die Kontakthülse 55 besteht aus einem zum Inneren der Buchse 52 hin zulaufenden Konus 62, der mit Schlitzen versehen ist, und einem äußeren Ring 61, in dessen Außenseite 60 Kontaktierbänder 56 zur Herstellung der leitenden Verbindung mit den Wänden der Buchse 52 eingebracht sind. Ring 61 und Konus 62 sind als getrennte Teile ausgebildet, wobei der Ring 61 an seiner Innenfläche ebenfalls nach innen hin abgeschrägt ist, um die Einführung des Konus 62 zu vereinfachen und dessen Fixierung zu gewährleisten. Bei der Montage wird zunächst das Energiekabel (nicht gezeigt) in den Konus 62 eingeführt, wo es an seinem vorderen Ende aufgrund der Verengung leicht festgehalten wird. Daraufhin wird der Ring 61 über den Konus 62 geschoben und gemeinsam mit diesem in den Hohlraum 53 eingeführt. Um das Energiekabel fest zu verankern und eine elektri- sche Verbindung mit der Buchse herzustellen, wird nun über die Arretiervorrichtung 57 die erforderliche Kontaktkraft mittels eines hydraulischen Werkzeugs auf den Konus 62 übertragen. Dadurch wird der Konus 62 derart in Richtung des Inneren der Buchse verschoben, daß er im Inneren des Rings 61 zusammengepreßt wird.

Damit ist eine sichere Verbindung geschaffen, die praktisch nicht mehr gelöst wer- den kann. Über die Kontakthülse 55 und die daran angeordneten Kontaktierbänder 56 wird eine elektrische Verbindung zur elektrisch leitenden Buchse 52 und gleich- zeitig zum im anderen Hohlraum angeordneten Energiekabel hergestellt. Allerdings ist die Montage der Energiekabel in die Kabelverbindungsvorrichtung relativ kom- pliziert und erfordert gleichzeitig weitere Zusatzwerkzeuge bzw. Einsätze. Nachteile weist die Vorrichtung des Standes der Technik auch dadurch auf, daß sie nur sehr eingeschränkt für Kabel unterschiedlicher Querschnitte verwendbar ist.

Aus der US 5,951,337 A ist eine Verbindungsvorrichtung für Kabelstecker, insbe- sondere für Bananenstecker bekannt, die eine elektrisch leitende Buchse mit zwei sich gegenüberliegenden Hohlräumen aufweist, in die die Kabelstecker eingeführt werden können. Die Kabelstecker werden dort alleine aufgrund der Federkraft ihrer Federelemente befestigt, können aber durch manuelle Betätigung leicht wieder herausgezogen werden. Diese Verbindungvorrichtung ist daher für Energiekabeln, wie Hochspannungskabeln nicht geeignet.

Aus der US 5,423,692 A ist eine Verbindungsvorrichtung zwischen Hochstromka- beln und einem Anschluß bekannt. Das Hochstromkabel wird hierzu zunächst in einen Hohlraum eines in Form einer Buchse ausgebildeten ausgebildeten Kontak- telements eingeführt und dort mittels zweier entlang einer Mantellelinie der Buchse angeordneten Schrauben fixiert. Anschließend wird die elektrisch leitende Buchse derart auf den Anschluß gesteckt, daß der zugehörige Stift in eine zweiten Hohl- raum der Buchse festgelegt werden kann, wodurch ein elektrischer Kontakt zwi- schen Anschluß und Kabel hergestellt wird. Zur Absicherung wird über den kabel- seitigen Teil der Buchse noch eine nichtleitende starre Sicherheitshülse gescho- ben, die mittels eines Stifts an der leitenden Buchse festgelegt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabelverbindungs- vorrichtung zur Fixierung von Energiekabeln und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Energiekabeln zu schaffen, bei der die Montage der Energie- kabel besonders einfach vonstatten geht, die gleichzeitig für Kabel unter- schiedlicher Querschnitte geeignet ist und eine Senkung der Materialkosten ge- währleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die Schrauben derart über den Außenumfang der Kontakthülse ver- teilt sind, daß sie unter verschiedenen Winkeln auf das Energiekabel schraubbar sind wird eine besonders einfache Montage und Festlegung von Energiekablen erreicht. Insbesondere können vorteilhafterweise Leiter mit geringerem Querschnitt bzw. unrundem Querschnitt einfach fixiert werden.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die Schraube als Abreißkopfschraube ausge- bildet ist, so daß unabhängig von der Dicke des Querschnitts des Energiekabels ein Überstehen der Schraube über den Außenumfang der Kontakthülse hinaus vermieden wird. Dabei ist die Abreißkopfschraube so dimensioniert, daß der Ab- reißkopf bei einem vorbestimmten Drehmoment abschert und die Schraube die geforderte Klemmkraft bereitstellt.

Zur Vereinfachung des Einführens des Kabelleiters in die Kontakthülse ist vorteil- hafterweise vorgesehen, daß jede Kontakthülse einen zylinderförmigen Innenraum aufweist.

Eine besonders einfache und sichere Arretierung der Kontakthülse wird dadurch erreicht, daß die Arretiereinrichtung als ein in einer Nut auf der Außenseite der Kontakthülse angeordneter Federring ausgebildet ist, der sich in eine in der Innen- wand des Hohlraums der Buchse geformte Kerbe ausdehnt, wenn das Kontak- tierelement in den Hohlraum eingeführt ist.

Die Fixierung des Kabelleiters in der Kontakthülse wird dadurch verstärkt, daß die Innenseite der Kontakthülse mit einer Innenrillung versehen ist. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Darin zeigt : Figur 2 eine erfindungsgemäße Kabelverbindungsvorrichtung in Längs- schnittansicht ; Figur 3 eine erfindungsgemäße Kontakthülse in perspektivischer Darstellung ; und Figur 4 einen Längsschnitt durch die Kontakthülse aus Figur 3.

Bezugnehmend auf Figur 2 wird der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Kabelverbindungsvorrichtung 1 erläutert. Die Kabelverbindungsvorrichtung 1 weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Buchse 2 auf, in der zwei in einer Linie liegende Hohlräume 3 hintereinander angeordnet sind. Die beiden Hohlräume 3 sind zylinderförmig ausgebildet und lediglich durch eine Zwischenwand 13 der Buchse 2 voneinander getrennt. In die Hohlräume 3 sind zwei Kontaktierelemente 4 einführbar, die als Kontakthülsen 5 ausgebildet sind. Der Außendurchmesser der Kontaktierelemente 4 ist nur geringfügig geringer als der Innendurchmesser der zylinderförmigen Hohlräume 3. Die Kontakthülsen 5 weisen einen zylinderförmigen Innenraum 14 auf, in den das Energiekabel (nicht gezeigt) eingeführt und dort gesi- chert werden kann, was weiter unten noch genauer beschrieben wird.

Die Kontakthülsen 5 weisen jeweils ein, im dargestellten Beispielsfalle zwei Kon- taktierbänder 6 an ihrer Außenseite 10 auf, die Toleranzen ausgleichen und eine sichere elektrische Verbindung zwischen Kontakthülse 5 und elektrisch leitender Buchse 2 herstellen, wenn die Kontakthülse 5 in den Hohlraum 3 eingeführt ist. Je nach zu übertragender Stromstärke können auch noch mehr Kontaktierbänder 6 vorgesehen werden. Eine Arretiervorrichtung 7 dient zur Verankerung der Kontakt- hülse 5 in der Buchse 2. Hierzu ist an der Außenseite 10 der Kontakthülse 5, be- vorzugt an ihrem nach außen hin orientierten Ende, eine Nut 11 vorgesehen, in der sich ein Federring 9 befindet. In montiertem Zustand dehnt sich dieser in eine an der Innenwand des Hohlraumes 3 eingeformte Kerbe 12 aus, wobei zumindest ein Teil des Federrings noch in der Nut 11 verbleibt, so daß eine einfache und sichere Fixierung der Kontakthülse 5 in der Buchse 2 erreicht wird.

In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kontakthülse 5 per- spektivisch dargestellt. Deutlich sind auch hier die Kontaktierbänder 6 an der Au- ßenseite der Kontakthülse zu erkennen, sowie eine bevorzugt als Abreißkopf- schraube ausgebildete Schraube 8, die in die Umfangswand der Kontakthülse 5 einschraubbar ist, wodurch das Energiekabel sicher in der Kontakthülse fixiert wird.

Bei Verwendung normaler Schrauben ist es wichtig, daß der Schraubenkopf voll- ständig in die Umfangswand der Kontakthülse 5 hinein versenkt wird, da sonst ein Einführen der Kontakthülse 5 in einen Hohlraum 3 der Buchse 2 nicht möglich ist.

Um auch Leiter mit geringerem Leiterquerschnitt und beliebiger geometrischer Querschnittsform sicher in der Kontakthülse 5 fixieren zu können, ist es auch mög- lich, wie durch die Schraubenlöcher in Figur 3 angedeutet, mehrere Schrauben an verschiedenen Stellen des Umfangs der Kontakthülse anzuordnen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schrauben zwar unter verschiedenen Winkeln, aber doch aus einer Hauptrichtung auf das Energiekabel gepreßt werden.

In Figur 4 ist ein Querschnitt der Kontakthülse 5 aus Figur 3 bei Verwendung einer Abreißkopfschraube 8 dargestellt. Die Begrenzungswände des Innenraums 14 der Kontakthülse 5 können zur besseren Fixierung des eingeführten Energiekabels mit einer Innenrillung versehen sein.

Ist das Energiekabel in den Innenraum 14 eingeführt, so wird die Abreißkopf- schraube so lange gedreht, bis ein vorbestimmtes Drehmoment überschritten wird, und der Kopf der Schraube an einer Sollbruchstelle 15 abgetrennt wird. Im An- schluß daran wird die Kontakthülse 5 in den Hohlraum 3 der Buchse 2 eingeführt, bis sie mit ihrem vorderen Ende am Mittelsteg 13 der Buchse 2 anstößt. In dieser Position dehnt sich der Federring 9 in die Kerbe 12 aus und fixiert die Kontakthülse 5 in der Buchse 2. Somit wird über die Abreißkopfschraube 8, Kontakthülse 5, die Kontaktierbänder 6 und die elektrisch leitende Buchse 2 eine sichere leitende Ver- bindung zwischen zwei Energiekabeln hergestellt, ohne zusätzliche Werkzeuge einsetzen zu müssen.

Die exakte Lage der Kontaktierbänder, der Arretiervorrichtung und die Art der ver- wendeten Abreißkopfschraube können hierbei je nach Verwendungszweck unter- schiedlich gewählt werden.