EP4465455A1 - Kabelsteckverbinder mit versetztem kopplungsbereich für den schutzleiter - Google Patents

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EP4465455A1
EP4465455A1 EP23173639.8A EP23173639A EP4465455A1 EP 4465455 A1 EP4465455 A1 EP 4465455A1 EP 23173639 A EP23173639 A EP 23173639A EP 4465455 A1 EP4465455 A1 EP 4465455A1
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EP
European Patent Office
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cable
cable connector
connector
conductor
insertion opening
Prior art date
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Pending
Application number
EP23173639.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian SÖHNEL
Nathalie NIPP
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Neutrik AG
Original Assignee
Neutrik AG
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Publication date
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Priority to US18/524,440 priority patent/US12609479B2/en
Priority to CN202311631662.4A priority patent/CN119009526A/zh
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Definitions

  • the present invention relates to a cable connector which is configured for the precise establishment of a mechanically lockable plug connection with a built-in connector matched to the cable connector as a counterpart, and has a cable insertion opening for inserting and fixing a power cable with several individual lines (wires).
  • a power cable In electrical engineering, a power cable is generally a single or multi-core combination of wires (individual lines) covered with insulating materials, which is used to transmit electrical energy (current). Different plastics are usually used as insulating materials, which surround the wires used as conductors and insulate them from each other. Electrical conductors (wires) are usually made of copper, less often of aluminum or suitable metal alloys. Viewed three-dimensionally, the cable usually follows a cylindrical or similar geometry and can contain additional sheath layers made of insulating material or metallic foils or braids in the overall structure for the purpose of electromagnetic shielding or as mechanical protection.
  • the number of current-carrying conductors in the cable is the number of conductors or number of cores.
  • each individual core is always covered by its own insulator, the core insulation, while an outer sheath, the cable sheath, surrounds all the cores.
  • an outer conductor and a neutral conductor also called a zero conductor
  • power cables of protection class I also have a protective conductor (also called an earthing conductor/earthing). This carries earth potential and serves to prevent dangerous contact voltages on conductive housing or control elements in the event of a fault by diverting them to earth.
  • electrically conductive contacts also known as pins, flat plug contacts, sheets, etc.
  • cable connectors are connected to the wires of power cables as standard, and these cable connectors connected to the power cables are then inserted into built-in connectors that are matched to the cable connectors as counterparts to create a so-called cable plug connection.
  • the pins/sheets of the cable connectors connected to the wires of the power cables touch electrically conductive contacts (which are designed as counterparts to the pins/sheets) in the built-in connectors, which allows the current to flow into the device via the pins of the cable connectors and via the contact counterparts of the built-in connectors that are contacted with them (i.e. across the plug connection), thus providing its power supply.
  • the situation in the connector is such that the power supply via the neutral and phase conductors is still guaranteed, but the protective function of the earth wire is no longer provided. This can lead to a short circuit inside the device, which can seriously damage the device or even set it on fire, or can lead to an electric shock that can catch and injure people in the vicinity of the device.
  • This preparation of the wires i.e. leaving the earthing cable longer than the neutral and outer conductors, and the corresponding contacting of the wires, for example installing the earthing cable with a loop, must be carried out by the fitter when inserting the power cable into the cable connector, which means additional work and time.
  • a further object is to provide a cable connector which reduces the risk of a short circuit which can seriously damage the device or even set it on fire, or which can lead to an electric shock which can catch and injure persons in the vicinity of the device.
  • the cable connector has a coupling piece, wherein the coupling piece is provided to be inserted in the axial direction into an opening of the built-in connector in order to establish the plug connection.
  • the cable insertion opening is intended to be arranged at an end of the cable connector opposite to the coupling piece in the axial direction.
  • the cable connector has three current transmission contact elements, also referred to below as pins, whereby it is specifically assigned which of these three pins is to be contacted with the outer conductor, which with the neutral conductor and which with the protective conductor.
  • the term "pin” is understood not only to mean a cylindrical current transmission contact element, but also contact elements of any shape, such as flat, plate-shaped (in such a case the pin is often also referred to as a sheet) or twisted, screw-shaped contacts.
  • the pins are arranged within the cable connector in such a way that the part to be contacted is directed towards the cable insertion opening. This cable insertion opening is arranged opposite the side of the cable connector which is inserted into a built-in connector by means of a coupling piece specially adapted to a built-in connector.
  • the cable connector has three fixing elements, wherein the electrically conductive connections can be provided by one of the three fixing elements, wherein the three fixing elements are each designed as a terminal, in particular as a screw terminal, in particular wherein the respective terminal each has an axial feedthrough into which the respective current transmission contact element can be inserted in the axial direction of the feedthrough and the respective conductor end piece (strand) of the individual line can be inserted from a direction opposite to the axial direction of the feedthrough, and by implementing a clamping mechanism, in particular by screwing a screw into the terminal designed as a screw terminal, the respective conductor end piece of the individual line can be contacted at the at least one contact point with the respective current transmission contact element (pin), wherein by implementing the clamping mechanism the respective conductor end piece of the individual line and the respective current transmission contact element can be fixed in the terminal.
  • the three fixing elements are each designed as a terminal, in particular as a screw terminal, in particular wherein the respective terminal each has an axial feedthrough into which the respective current transmission contact element can
  • a coupling section is understood to be an area in which the stripped part of a wire (stranded wire) is electrically contacted with the uninsulated, metal part of the pin at least at one point (contact point). This contact (point) in the coupling section can be established in any way known to the person skilled in the art, for example by using terminals specially designed for this purpose.
  • both the pin and the stranded wire are inserted through openings in the terminal and pressed there with the help of a screw (the screw presses, for example, directly on the stranded wire and/or the pin or it presses on a movable part within the terminal, which thereby moves into the opening of the terminal and thus contacts and fixes the stranded wire and pin).
  • the screw thus ensures that there is a stable contact between the wire and the pin and that this contact does not come loose again under mechanical stress (e.g. a slight pull on the cable), which can occur during normal installation work on the cable connector.
  • the extension/extension of the cable insertion opening can vary within this arrangement.
  • the term axial direction refers to the direction of the longitudinal axis of the cable connector.
  • the cable insertion opening is arranged at the end of the cable connector opposite the coupling piece in the axial direction such that the cable insertion opening extends perpendicular to the longitudinal axis.
  • the cable insertion opening lies in a plane that extends perpendicular to the longitudinal axis (the extended longitudinal axis protrudes from this image plane and is perpendicular to it). Since the cable insertion opening lies in this plane, it therefore extends in this plane (the center of the opening and the edge of the opening both lie in the plane).
  • the direction of insertion of the power cable into the cable insertion opening in this exemplary embodiment of the cable connector according to the invention runs parallel to or coaxially along the Longitudinal axis.
  • the longitudinal axis can also be designed as the central axis of the cable connector.
  • any other arrangement of the cable insertion opening can also be implemented, for example an arrangement in which the cable insertion opening extends in a plane (in which the cable insertion opening lies in a plane) which includes the longitudinal axis of the cable connector.
  • the direction of insertion of the power cable into the cable connector in this exemplary embodiment of the cable connector according to the invention is perpendicular/orthogonal to the longitudinal axis of the cable connector.
  • the pin or a part of the pin which is to be electrically connected to the grounding line is positioned closer to the cable insertion opening within the cable connector than the outer conductor contact element (outer conductor pin) and the neutral conductor contact element (neutral conductor pin).
  • the end of the grounding coupling section on the cable insertion opening side and accordingly also the at least one contact point of the grounding wire and grounding pin has a smaller distance from the cable insertion opening or a greater distance from the coupling piece of the cable connector than the end of the first coupling section on the cable insertion opening side and accordingly also the at least one contact point of the outer conductor wire and outer conductor pin and the end of the second coupling section on the cable insertion opening side and accordingly also the at least one contact point of the neutral conductor wire and neutral conductor pin.
  • the cable connector according to the invention remains earthed in any case until the neutral and outer conductors have already been released from their respective coupling sections and thus no current can flow uncontrolled into the device. This reduces the risk of a short circuit, which can seriously damage the device or even set it on fire, or which can lead to an electric shock that can catch and injure people in the vicinity of the device.
  • the protective conductor contact element has a greater overall length in the axial direction than the outer conductor contact element and/or the neutral conductor contact element.
  • this grounding pin in this embodiment of the cable connector according to the invention is longer than the other pins. If the grounding pin is inserted into a pin holder of a cable connector, for example, just like the other pins, it protrudes a little further from the pin holder due to its greater overall length and therefore has the desired reduced distance to the cable insertion opening.
  • a mechanical blocking element for the cable strain relief is arranged at the cable insertion opening, which is provided to block the power cable inserted into the cable insertion opening with respect to an axial movement in the cable extraction direction.
  • This embodiment of the invention has the advantage that the power cable introduced into the cable connector is not only held by the connections of the respective individual lines (wires) with the corresponding power transmission contact elements (pins) within the cable connector, but is also fixed at at least one other point by the blocking element.
  • the blocking element can be designed, for example, as a collet, clamping sleeve, PG screw connection or as a slide.
  • a clamping sleeve has an axial lead-through for the cable, whereby the clamping sleeve is pressed all around onto the cable by screwing on a so-called union nut and thus blocks it with regard to axial movement in the cable pull-out direction.
  • a slide can be designed in such a way that the slide can be moved along a rail into the cable insertion opening and thus onto the
  • the cable strain relief can also be designed as a tilting element, for example, which can be moved into the cable insertion opening via a hinge by means of mechanical actuation (e.g. pressing a finger) and can thus press on the power cable inserted through the cable insertion opening into the cable connector.
  • mechanical actuation e.g. pressing a finger
  • the power cable is fixed more securely within the cable connector and it is therefore more difficult for the power cable to be ripped out of the cable connector (and thus also for the connections between the strands and the pins to be torn off).
  • the cable connector has an insulating element, wherein the insulating element is designed to spatially separate the three coupling sections from one another and to insulate them in such a way that no electrically conductive connection can exist between the coupling sections.
  • the insulation element has three recesses for receiving one of the three fixing elements, in particular wherein the three recesses are spaced apart from one another in such a way that no electrically conductive connection can exist between the current transmission contact elements fixed in the respective terminal.
  • one of the three recesses is designed to accommodate the fixing element provided for fixing the protective conductor contact element, hereinafter referred to as protective conductor contact element recess, wherein the extent of the protective conductor contact element recess in the axial direction to the cable insertion opening extends by 1 mm to 5 mm, in particular 3 mm, further than the respective extent in the axial direction to the cable insertion opening of the other two recesses.
  • the coupling piece is provided in conjunction with a support skirt area of the built-in connector in the state created by the insertion of the plug connection, a supporting effect for the cable connector with respect to vertical to provide the load forces acting on the cable connector in the direction of insertion of the cable connector.
  • Figure 1 shows a side view of an exemplary embodiment of the cable connector 1 according to the invention ( Fig. 1A ), a top view from the perspective of a mounting plate when the plug 1 is inserted into a panel connector ( Fig. 1B ) and a top view towards the mounting plate when the plug 1 is inserted into the built-in connector ( Fig. 1C ).
  • the cable connector 1 has a coupling piece 2, wherein the coupling piece 2 is provided for entering into the plug connection in the axial direction (ie in a direction of the longitudinal axis of the cable connector 1) into an opening of a built-in connector. Furthermore, Fig. 1B four key elements 3 are visible, here designed as grooves, which are arranged on the coupling piece 2 and are intended for interaction with key counterparts of the built-in connector designed as noses.
  • the cable connector 1 has a locking slide 4 with a for locking into a locking socket of the Built-in connector has a latch 5 provided.
  • latch 5 blocks the cable connector 1, which is in the locked state inserted into the built-in connector, from rotation and axial movement in the cable connector pull-out direction. Since the cable connector 1 was inserted into the built-in connector in one direction of the longitudinal axis of the cable connector 1, an axial movement in the cable connector pull-out direction accordingly means a movement in the opposite direction of the longitudinal axis of the cable connector 1.
  • the cable connector 1 has three power transmission contact elements (pins) 6, wherein each of the three pins 6 is provided to come into contact with a respective power transmission contact element counterpart (counter pin) on the built-in connector side by entering into the plug connection (the Fig. 1B illustrated ends of the pins 6 come into contact with the mating pins), so that by making the plug connection, a power supply signal can be conducted across the plug connection.
  • the ends of all three pins 6, which are to be contacted with the mating pins are the same distance from the opening of the coupling piece 2.
  • Fig. 1C the cable insertion opening 7 is shown, which is designed for inserting and fixing a power cable with several individual lines (wires).
  • the cable insertion opening 7 is arranged at the end of the cable connector 1 opposite the coupling piece 2 in the axial direction.
  • the three pins 6 can be seen, whereby these ends of the pins 6 are intended to be electrically connected in a respective coupling section to a respective wire of the power cable inserted into the cable insertion opening 7.
  • Figure 2 shows a perspective view of the power signal input cable connector 1 from Fig. 1A-1C , whereby the insertion into the The side intended for the built-in connector (coupling piece 2) is highlighted. In the highlighted part, a section 8 running normal to the axis or slightly diagonally to the axis is just visible for one of the grooves 3, which section 8, in a locking position, engages behind a key counterpart of the built-in connector designed as a nose, thereby blocking accidental axial withdrawal of the cable connector 1.
  • Figure 3 shows a side view of an exemplary embodiment of the cable connector 1 according to the invention ( Fig. 3A ) and a top view from the perspective of a mounting plate when the plug 1 is inserted into a panel connector ( Fig. 3B ).
  • the cable connector 1 has a locking slide 4' with a latch 5' designed to snap into a locking socket of the built-in connector. Furthermore, four key elements 3' can be seen, here designed as lugs, which are designed to interact with key counterparts of the built-in connector designed as grooves.
  • Figure 4 shows a perspective view of the cable connector 1 from Fig. 3A-3B , whereby the side intended for insertion into the built-in connector (coupling piece 2) is highlighted here.
  • the lugs serve as key elements 3' and for blocking axial withdrawal of the cable connector 1 in the completely screwed-in state when the lugs are then located in grooves of the built-in connector that run perpendicularly or slightly diagonally to the axis.
  • Figure 5 shows a perspective view of an exemplary embodiment of the three power transmission contact elements 10, 11, 23 (pins) used, wherein the pins 10, 11, 23 shown have already been inserted into the corresponding terminals 25 (fixing elements) to establish stable contact between the pin and the strand (conductor end piece) at at least one contact point.
  • the terminals 25 each have an axial feedthrough 26, wherein the pins 10, 11, 23 are each inserted into the feedthrough 26 from one side in the axial direction.
  • the terminals 25 each have a screw 27 which is intended to be screwed into the feedthrough 26 perpendicular to the axial direction of the feedthrough 26 and thus to move a strut of the terminal 25 projecting into the feedthrough 26 into the feedthrough 26, which in turn presses a strand inserted into the feedthrough 26 from the other side (opposite to the insertion direction of the pins 10,11,23) onto the inserted pin 10,11,23 and thus fixes both the strand and the pin within the terminal/within the cable connector and also provides at least one electrically conductive contact point in the respective coupling section 20,21,24.
  • the pins 10, 11, 23 shown are pins for a so-called female cable connector. It goes without saying that the previous statements regarding the cable connector according to the invention relate to both embodiments with male and female cable connectors and thus the design of the pins 10, 11, 23 is not limited to the Figure 5 embodiment shown is limited.
  • Figure 5 also makes it clear that the pin 11, which is intended to be electrically connected to the strand of the grounding line 17 of a power cable introduced through the cable insertion opening 7 into the cable connector 1 in the grounding coupling section 21 (also called grounding pin 11), has a greater total length 28 than the respective total length 29 of the outer conductor pin 10 and the neutral conductor pin 23.
  • the greater total length 28 of the grounding pin 11 and the correspondingly offset grounding coupling section 21 is in Figure 5 This is illustrated by the fact that the grounding pin 11 or the grounding coupling section 21 protrudes further than the other two pins 10,23 or their coupling sections 20,24.
  • FIG 6 shows a perspective view of an exemplary embodiment of an insulation cover 30 (insulation element) into which the three pins 10, 11, 23 are introduced together with the respective terminal 25, whereby in this embodiment pins for a male cable connector are shown.
  • the insulation cover 30 has three Recesses into each of which a terminal 25 can be received together with the inserted pin (10, 11, 23) in such a way that the arrangement of terminal and pin is held in the recess and is thus fixed with respect to movement both in the axial direction of the longitudinal axis and orthogonal to the longitudinal axis of the cable connector 1.
  • the three recesses are arranged at a distance from one another in the holding and insulation cover 30 in such a way that the received arrangements of terminal and pin are spaced from one another in the cable connector 1. Consequently, the holding and insulation cover 30 ensures that the three coupling sections (20, 21, 24) are spatially separated from one another and are insulated in such a way that no electrical connection can exist between the coupling sections (20, 21, 24).
  • the three pins 10, 11, 23 are arranged such that their ends, which are each intended to be coupled to a mating pin of a built-in connector, would all be equidistant from the coupling piece 2 or from the outer end 12 of the coupling piece 2 if the shown arrangement of insulation cover 30 and pins 10, 11, 23 were inserted into a pin holder for the cable connector 1 according to the invention.
  • the insulation cover 30 has a deeper recess 31 for the grounding pin 11 and terminal 25 or for the grounding coupling section 21 on the side facing the pins than for the other pins 10, 23 (plus terminal 25) or their coupling sections 20, 24 (the recess 31 is designed to be 1 mm to 5 mm, in particular 3 mm, deeper than the other recesses).
  • the deeper recess 31 for the grounding pin 11 is accordingly implemented as an elevation 31 (consequently an elevation in the range of 1 mm to 5 mm, in particular 3 mm), with a wire insertion opening 32 within this elevation 31, which is specifically provided for the insertion of the grounding line 17 or its strand. Since the insulation cover 30 also has a raised three-armed lip 33 to delimit the three wire insertion openings from one another, the longitudinal extent of the arrangement of insulation cover 30 and the pins 10, 11, 23 remains unchanged despite the elevation 31.
  • Figure 7 shows a perspective view of an exemplary embodiment of the arrangement 35 comprising insulation cover 30, pins 10, 11, 23 (not shown) and pin holder 34.
  • the pin holder 34 is designed such that the screws 27, which are intended to press the strands introduced through the wire insertion openings into the feedthroughs 26 of the terminals 25 at at least one contact point onto the corresponding pins 10, 11, 23 introduced into the feedthroughs 26 and thus provide the electrically conductive contact in a respective coupling section 20, 21, 24, are accessible from the side (on the outer surface of the arrangement 35) even when the arrangement 35 is assembled.
  • the pin holder 34 when inserted into the cable connector 1, forms the coupling piece 2, which has the key elements 3' designed as noses.
  • Figure 10 shows an exploded view of an exemplary embodiment of the arrangement 35 comprising insulation cover 30, pins 10,11,23 and pin holder 34.
  • Figure 11 shows a view of a cross section through an exemplary embodiment of the cable connector 1 according to the invention, wherein the arrangement 35 is installed in the cable connector 1.
  • the cable connector 1 according to the invention has the clamping sleeve 36, which has an axial passage for the power cable that runs parallel to or coaxially along the longitudinal axis of the cable connector 1, through which the power cable and accordingly also the strands of the power cable can be introduced up to the insulation cover 30.
  • the strands can then be pushed through the wire insertion openings of the insulation cover 30 that are assigned to the wires, behind which the strands can then be contacted with the pins 10, 11, 23 located in the pin holder 34 using the terminals 25.
  • the position of the power cable in the cable connector 1 can be fixed by screwing the union nut 37 onto the housing of the cable connector 1, whereby the clamping sleeve is pressed against the cable and the cable is fixed with respect to movement coaxially along the longitudinal axis of the cable connector 1 in the direction of the cable insertion opening 7 contained in the union nut 37.
  • Figure 12 shows a schematic representation of a cross section of an exemplary embodiment of the cable connector 1 according to the invention.
  • the three pins 10, 11, 23, which are arranged inside the cable connector, can be seen through this cross section. These are each inserted into the pin holder 34 and separated by the insulation cover 30 from the upper part of the cable connector 1 (this part has, for example, the clamping sleeve 36, the union nut 37 and the cable insertion opening 7).
  • a grounding pin 11 which has a greater total length than the respective total length of the outer conductor pin 10 and the neutral conductor pin 23, wherein at least the insulation cover 30 (for example by the elevation/recess 31) is designed such that the grounding coupling section 21 has a shorter distance 13 to the cable insertion opening 7 than the coupling sections 20,24 of the other pins 10,23 (represented by the longer distances 14).
  • the longer grounding pin 11 also ensures that, despite the grounding coupling section 21 being displaced in the direction of the cable insertion opening 7, the ends of the pins 10, 11, 23, which are to be contacted with corresponding mating pins in a built-in connector, are equidistant from the coupling piece 2 or the outer end 12 of the coupling piece 2. This means that common built-in connectors can still be used to provide the plug connection with the cable connector 1.
  • Figure 13 shows a schematic representation of the electrically conductive connection of the pins 10, 11, 23 with the strands of the outer conductor 16, neutral conductor 22 and protective conductor 17 of the power cable 18 inserted into the cable insertion opening 7, in the first coupling section 20, the second coupling section 24 and the earthing coupling section 21.
  • FIG 13A shows the power cable 18, which has the three wires outer conductor 16, neutral conductor 22 and protective conductor 17, which have the same length 19 in their sections exposed from the cable sheath of the power cable 18.
  • the grounding coupling section 21 is displaced in the direction of the cable insertion opening 7 and thus has a smaller distance from the cable insertion opening 7 than the coupling sections 20, 24 of the other pins 10, 23. For this reason, when connecting the strands of the wires 16, 17, 22 with the same length 19 to the ends of the pins 10, 11, 23 directed towards the cable insertion opening 7 in the corresponding coupling sections 20, 21, 24, a gap is formed completely automatically and without further work steps (such as, for example, making the grounding line 17 longer by means of a 16,22 different clipping and stripping) a loop (or bend/curve/loop) in the earthing cable 17.
  • the loop thus formed in the earthing line 17 ensures that when the power cable 18 and thus also the respective wires 16, 17, 22 are pulled, the outer conductor 16 and the neutral conductor 22 are stretched more quickly (due to the shorter path until these wires 16 are stretched) than the earthing line 17 and the tensile stress caused by the pulling acts more quickly on the coupling sections 20, 24 than on the earthing coupling section 21.
  • the loop/bend must first be stretched before it can be stretched, which is why a longer path is necessary for this.
  • the electrically conductive connection of the stripped part of the grounding line 17 to the grounding pin 11 in the corresponding grounding coupling section 21 is the last to break, i.e. after the connections of the outer conductor 16 and neutral conductor 22 to the corresponding pins 10, 23 in the other coupling sections 20, 24.
  • the cable connector 1 thus remains permanently protected by the grounding 17.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelsteckverbinder 1, wobei der Kabelsteckverbinder 1 ein mechanisches Rückhalteelement, einen Riegel-Schieber 4, mechanische Schlüsselelemente 3,3', eine Kabeleinführöffnung 7 und ein Aussenleiter-Kontaktelement 10, ein Neutralleiter-Kontaktelement 23 und ein Schutzleiter-Kontaktelement 11, wobei das Aussenleiter-Kontaktelement 10 vorgesehen ist, in einem ersten Kopplungsabschnitt 20 eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Aussenleiters 16 bereitzustellen, das Neutralleiter-Kontaktelement 23 vorgesehen ist, in einem zweiten Kopplungsabschnitt 24 eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Neutralleiters 22 bereitzustellen, und das Schutzleiter-Kontaktelement 11 vorgesehen ist, in einem dritten Kopplungsabschnitt 21, im Folgenden Erdungskopplungsabschnitt 21 genannt, eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Schutzleiters 17 bereitzustellen, wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jeweils innerhalb des jeweiligen Kopplungsabschnitts 20,21,24 dadurch bereitgestellt werden, dass das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung 16,17,22 an zumindest einem Kontaktpunkt kontaktiert und dadurch fixiert werden kann, wobei ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des Erdungskopplungsabschnitts 21, insbesondere der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Leiterendstück des Schutzleiters 17, in Einführrichtung des Stromkabels 18 in die Kabeleinführöffnung 7 kürzer beabstandet von der Kabeleinführöffnung 7 angeordnet ist als ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des ersten und ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des zweiten Kopplungsabschnitts 20,24, insbesondere als der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Aussenleiter und der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Neutralleiter.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelsteckverbinder, der zum passgenauen Eingehen einer mechanisch verriegelbaren Steckverbindung mit einem auf den Kabelsteckverbinder als Gegenstück abgestimmten Einbausteckverbinder konfiguriert ist, und eine Kabeleinführöffnung zum Einführen und Fixieren eines Stromkabels mit mehreren Einzelleitungen (Adern) aufweist.
  • Als Stromkabel wird in der Elektrotechnik allgemein ein mit Isolierstoffen ummantelter ein- oder mehradriger Verbund von Adern (Einzelleitungen) bezeichnet, welcher der Übertragung von elektrischer Energie (Strom) dient. Als Isolierstoffe kommen üblicherweise unterschiedliche Kunststoffe zur Anwendung, welche die als Leiter genutzten Adern umgeben und gegeneinander isolieren. Elektrische Leiter (Adern) bestehen meist aus Kupfer, seltener auch aus Aluminium oder geeigneten Metalllegierungen. Dreidimensional betrachtet folgt das Kabel einer meist zylindrischen oder ähnlichen Geometrie und kann im Gesamtaufbau noch weitere Mantellagen aus isolierendem Material oder metallische Folien bzw. Geflechte zum Zweck der elektromagnetischen Abschirmung oder als mechanischen Schutz enthalten.
  • Die Zahl der Strom führenden Leiter im Kabel ist die Leiteranzahl oder Aderzahl. Bei mehradrigen Kabeln ist immer jede einzelne Ader von einem eigenen Isolator, der Aderisolierung, umhüllt, während eine äußere Umhüllung, der Kabelmantel, alle Adern umgibt. In Netzkabeln sowie bei Geräteanschlussleitungen wird ein Außenleiter und ein Neutralleiter (auch Nullleiter genannt) zur Leitung des Stroms verwendet, während bei Netzkabeln der Schutzklasse I ein Schutzleiter (auch Erdungsleitung/Erdung genannt) hinzukommt. Dieser führt Erdpotential und dient dazu, im Fehlerfall gefährliche Berührungsspannungen an leitfähigen Gehäuse- oder Bedienteilen zu verhindern, indem diese gegen Erde abgeleitet werden.
  • Für die Stromversorgung von Geräten wie beispielsweise Lautsprecher-/ Audioboxen werden standardmässig elektrisch leitende Kontakte (auch bezeichnet als Pins, Flachsteckerkontakte, Sheets, etc.) in Kabelsteckverbindern mit den Adern von Stromkabeln verbunden und diese mit den Stromkabeln verbundenen Kabelsteckverbinder werden dann in entsprechend auf die Kabelsteckverbinder als Gegenstücke abgestimmte Einbausteckverbinder zur Herstellung einer sogenannten Kabelsteckverbindung eingeführt. Die mit den Adern der Stromkabel verbundenen Pins/Sheets der Kabelsteckverbinder berühren bei eingegangener Steckverbindung elektrisch leitende Kontakte (welche als Gegenstücke zu den Pins/Sheets ausgestaltet sind) in den Einbausteckverbindern, wodurch der Strom über die Pins der Kabelsteckverbinder und über die hiermit kontaktierten Kontaktgegenstücke der Einbausteckverbinder (also über die Steckverbindung hinweg) in das Gerät fliessen kann und so dessen Stromversorgung bereitgestellt wird.
  • Für das Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Pins des Kabelsteckverbinders und den Adern eines Stromkabels ist es erforderlich, die Isolierung, die die jeweiligen Adern umgibt, am Kontaktbereich der Adern mit den Pins (in der Regel das Ende der jeweiligen Ader) zu entfernen (zum Beispiel durch den Einsatz hierfür vorgesehener Abisolierzangen bzw. - messer oder Seitenschneider). Der so freigelegte Bereich der Adern (auch Litze genannt) wird mit dem entsprechenden Pin kontaktiert, zum Beispiel durch Crimpen, Löten oder Schweissen. Eine weitere Möglichkeit, den abisolierten Teil der Ader mit dem Pin elektrisch leitend zu verbinden, besteht darin, die beiden Teile mit Hilfe einer speziell an die Form des Pins angepasste Klemme/Klammer zu verklemmen.
  • Bei Kabelsteckverbindungen besteht immer die Gefahr, dass ein unbeabsichtigter und/oder zu starker Zug an den Stromkabeln zu einem Versagen der Kabelzugentlastung (z.B. bereitgestellt durch eine PG Verschraubung mit axialer Durchführung für das Kabel) führt und in der Folge die elektrisch leitende Verbindung zwischen Pin und Ader unterbrochen wird. Insbesondere in Umgebungen mit hoher mechanischer Beanspruchung der Stromkabel, beispielsweise bei Veranstaltungen, auf der Bühne, oder dgl., kann beim Verlegen oder auch beim Aufspulen der Stromkabel der Kabelsteckverbinder mit davon weg ragenden Elementen, wie dies beispielsweises Bedienungselemente von Verbindungs- und/oder Verriegelungssystemen sind, an anderen Kabeln oder an Strukturen der Umgebung hängenbleiben. Dies kann zur Beschädigung von Kabeln, insbesondere von Stromkabeln, oder Steckverbinder führen, schlimmstenfalls zum Herausreissen von Stromkabeln aus dem Steckverbindergehäuse (bzw. zum Herausreissen des Pins und/oder der Litze aus der für die Kontaktierung vorgesehenen Klemme).
  • Wird beim Herausreissen des Stromkabels aus dem Kabelsteckverbinder die Erdungsleitung vor den anderen Adern von dem entsprechenden Pin und/oder aus der entsprechenden Klemme abgerissen, liegt also eine Beendigung des Kontaktes dieser Erdungsleitung mit dem Pin vor, ist die Situation in der Steckverbindung so, dass die Stromversorgung über Neutral- und Außenleiter immer noch gewährleistet ist, die Schutzfunktion der Erdungsleitung jedoch nicht mehr gegeben ist. Dies kann zu einem Kurzschluss innerhalb des Gerätes führen, der das Gerät stark beschädigen oder sogar in Brand setzen kann, oder der zu einem Stromschlag führen kann, der Personen im Umkreis des Geräts erfassen und verletzen kann.
  • Um dieses Gefahrenpotential zu verringern, ist es nach dem Stand der Technik üblich, den abisolierten Bereich der Adern wie gewohnt mit dem entsprechenden Pin zu kontaktierten (zum Beispiel durch Verklemmen in einer Klemme), wobei jedoch die Erdungsleitung länger ausgeführt ist (eine grössere Gesamtlänge aufweist) als Neutral- und Aussenleiter. Auf diese Weise werden bei einem Ziehen/Reissen an dem Stromkabel und somit auch an den jeweiligen Adern, Neutral- und Aussenleiter vor der Erdungsleitung aus der Kontaktierung mit den Pins abgezogen, da diese kürzer sind und somit schneller gestreckt werden, bzw. die durch das Reissen auftretende Zugspannung schneller auf die Kontaktierung wirkt als die Erdungsleitung, bei welcher aufgrund der grösseren Länge (welche beispielsweise in Form einer Schlaufe der Ader im Kabelstecker realisiert ist) ein längerer Weg bis zur Streckung dieser Ader zurückgelegt werden muss. So wird sichergestellt, dass die Erdungsleitung immer als letzte der Adern von den Pins abgerissen wird und der Kabelsteckverbinder so dauerhaft abgesichert bleibt.
  • Diese Präparation der Adern, also das Längerlassen der Erdungsleitung gegenüber Neutral- und Außenleiter, und das entsprechende Kontaktieren der Adern, also beispielsweise das Einbauen der Erdungsleitung mit einer Schlaufe, muss vom Monteur beim Einbringen des Stromkabels in den Kabelsteckverbinder durchgeführt werden, was zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand bedeutet.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Kabelsteckverbinder bereitzustellen, der Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet, insbesondere im Lichte der strikten Vorgaben in Bezug auf Sicherheit und die weltweit etablierten Einbaumasse.
  • Eine weitere Aufgabe liegt darin, einen Kabelsteckverbinder bereitzustellen, bei welchem die Gefahr eines Kurzschlusses, der das Gerät stark beschädigen oder sogar in Brand setzen kann, oder der zu einem Stromschlag führen kann, der Personen im Umkreis des Geräts erfassen und verletzen kann, verringert ist.
  • Diese Aufgaben werden durch die Verwirklichung zumindest eines Teils der kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Merkmale, welche die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind einigen der übrigen Merkmale der unabhängigen Patentansprüche und den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung betrifft einen Kabelsteckverbinder, der zum passgenauen Eingehen einer mechanisch verriegelbaren Steckverbindung mit einem auf den Kabelsteckverbinder als Gegenstück abgestimmten Einbausteckverbinder konfiguriert ist, wobei der Kabelsteckverbinder aufweist:
    • ein mechanisches Rückhalteelement, welches vorgesehen ist, um im Rahmen eines ersten Teils eines Verriegelungs-Mechanismus, der durch in eine Eindreh-Richtung erfolgende Rotation des Kabelsteckverbinders in mindestens teilweise in den Einbausteckverbinder eingeführtem Zustand des Kabelsteckverbinders betätigbar ist, durch ein einbausteckverbinderseitiges Rückhalteelement-Gegenstück hinsichtlich einer axialen Bewegung in Kabelsteckverbinder-Ausziehrichtung blockiert zu werden,
    • einen Riegel-Schieber, welcher vorgesehen ist, um im Rahmen eines zweiten Teils des Verriegelungs-Mechanismus, der durch Verschieben des Riegel-Schiebers betätigbar ist, mit einem mit dem Riegel-Schieber verbundenen Riegel in ein einbausteckverbinderseitiges Schliess-Element einzugreifen und damit den Kabelsteckverbinder hinsichtlich einer Rotation in Ausdreh-Richtung, welche entgegen der Eindreh-Richtung gerichtet ist, zu blockieren,
    • mechanische Schlüsselelemente, welche vorgesehen sind, um mit darauf abgestimmten Schlüsselelement-Gegenstücken des Einbausteckverbinders derart zusammenzuwirken, dass der Kabelsteckverbinder in nur einer spezifischen, durch die Schlüsselelement-Gegenstücke vorgegebenen rotatorischen Ausrichtung in den Einbausteckverbinder einführbar ist,
    • eine Kabeleinführöffnung zum Einführen eines Stromkabels aufweisend drei Einzelleitungen, nämlich einen Aussenleiter, Neutralleiter und Schutzleiter, und
    • ein Aussenleiter-Kontaktelement, ein Neutralleiter-Kontaktelement und ein Schutzleiter-Kontaktelement, welche jeweils vorgesehen sind, durch das Eingehen der Steckverbindung mit einem jeweiligen einbausteckverbinderseitigen Kontaktelement-Gegenstück in Kontakt zu treten (so dass durch das Eingehen der Steckverbindung ein Leiten eines Stromsignals über die Steckverbindung hinweg bereitstellbar ist), wobei
      • ∘ das Aussenleiter-Kontaktelement vorgesehen ist, in einem ersten Kopplungsabschnitt eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Aussenleiters bereitzustellen,
      • ∘ das Neutralleiter-Kontaktelement vorgesehen ist, in einem zweiten Kopplungsabschnitt eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Neutralleiters bereitzustellen, und
      • ∘ das Schutzleiter-Kontaktelement vorgesehen ist, in einem dritten Kopplungsabschnitt, im Folgenden Erdungskopplungsabschnitt genannt, eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Schutzleiters bereitzustellen,
    wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jeweils innerhalb des jeweiligen Kopplungsabschnitts dadurch bereitgestellt werden, dass das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung an zumindest einem Kontaktpunkt kontaktiert und dadurch fixiert werden kann,
    wobei ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des Erdungskopplungsabschnitts, insbesondere der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Leiterendstück des Schutzleiters, in Einführrichtung des Stromkabels in die Kabeleinführöffnung kürzer beabstandet von der Kabeleinführöffnung angeordnet ist als ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des ersten und ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des zweiten Kopplungsabschnitts, insbesondere als der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Aussenleiter und der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Neutralleiter.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders weist der Kabelsteckverbinder ein Kopplungsstück auf, wobei das Kopplungsstück zum Eingehen der Steckverbindung dazu vorgesehen ist, in Axialrichtung in eine Öffnung des Einbausteckverbinders eingeführt zu werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders ist die Kabeleinführöffnung dazu vorgesehen, an einem in Axialrichtung zum Kopplungsstück gegenüberliegenden Ende des Kabelsteckverbinders angeordnet zu sein.
  • Mit anderen Worten weist der Kabelsteckverbinder drei Stromübertragungs-Kontaktelemente auf, nachfolgend auch als Pins bezeichnet, wobei konkret zugeordnet ist, welcher dieser drei Pins mit dem Aussenleiter, welcher mit dem Neutralleiter und welcher mit dem Schutzleiter zu kontaktieren ist. Unter dem Begriff "Pin" wird dabei nicht nur ein zylinderförmiges Stromübertragungs-Kontaktelement verstanden, sondern auch Kontaktelemente in beliebiger Form, wie beispielsweise flache, plättchenförmige (in einem solchen Fall wird der Pin oftmals auch als Sheet bezeichnet) oder gewundene, schraubenförmige Kontakte. Weiterhin sind die Pins innerhalb des Kabelsteckverbinders so angeordnet, dass jeweils ihr zu kontaktierender Teil zur Kabeleinführöffnung gerichtet ist. Diese Kabeleinführöffnung ist gegenüberliegend zu der Seite des Kabelsteckverbinders angeordnet, welche mittels eines speziell an einen Einbausteckverbinder angepassten Kopplungsstücks in einen Einbausteckverbinder eingeführt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Kabelsteckverbinder drei Fixierungselemente auf, wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jeweils durch eines der drei Fixierungselemente bereitstellbar ist, wobei die drei Fixierungselemente jeweils als Klemme, insbesondere als Schraubklemme, ausgebildet sind, insbesondere wobei die jeweilige Klemme jeweils eine axiale Durchführung aufweist, in die das jeweilige Stromübertragungs-Kontaktelement in Axialrichtung der Durchführung und das jeweilige Leiterendstück (Litze) der Einzelleitung aus einer Richtung entgegengesetzt zur Axialrichtung der Durchführung einführbar sind, und durch Ausführen eines Klemmmechanismus, insbesondere durch Eindrehen einer Schraube in die als Schraubklemme ausgebildete Klemme, das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung an dem zumindest einen Kontaktpunkt mit dem jeweiligen Stromübertragungs-Kontaktelement (Pin) kontaktiert werden kann, wobei durch das Ausführen des Klemmmechanismus das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung und das jeweilige Stromübertragungs-Kontaktelement in der Klemme fixiert werden kann.
  • Da die Teile der Pins/Sheets, welche jeweils mit einer Ader eines in die Kabeleinführöffnung des Kabelsteckverbinders eingeführten Stromkabels elektrisch leitend verbunden werden sollen, in Richtung der Kabeleinführöffnung und somit weg vom Kopplungsstück des Kabelsteckverbinders zeigen, ist das Herstellen einer Verbindung mit den jeweiligen Adern in einem sogenannten Kopplungsabschnitt für den Monteur erleichtert. Unter einem Kopplungsabschnitt wird ein Bereich verstanden, in welchem der abisolierte Teil einer Ader (Litze) zumindest an einer Stelle (Kontaktpunkt) mit dem unisolierten, metallenen Teil des Pins elektrisch leitend kontaktiert ist. Dieser Kontakt(punkt) im Kopplungsabschnitt kann auf jede dem Fachmann bekannte Weise hergestellt werden, zum Beispiel durch den Einsatz speziell für diesen Zweck vorgesehener Klemmen. Hierbei werden beispielsweise sowohl der Pin als auch die Litze durch Öffnungen in die Klemme eingeführt und dort mit Hilfe einer Schraube angepresst (die Schraube presst beispielsweise direkt auf die Litze und/oder den Pin oder sie presst auf ein bewegbares Teil innerhalb der Klemme, welches sich dadurch in die Öffnung der Klemme bewegt und so Litze und Pin kontaktiert und fixiert). Die Schraube stellt somit sicher, dass ein stabiler Kontakt zwischen Litze und Pin besteht und sich dieser Kontakt bei einer mechanischen Beanspruchung (also z.B. einem leichten Ziehen am Kabel), wie sie bei den gewöhnlichen Einbauarbeiten des Kabelsteckverbinders auftreten kann, nicht wieder löst.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders wird das mechanische Rückhalteelement durch und bei Betätigung des ersten Teils des Verriegelungs-Mechanismus entlang eines schrägen Verlaufs des Rückhalteelement-Gegenstücks bewegt, bis das Rückhalteelement auf einen rotatorischen Anschlag, welcher im Einbausteckverbinder vorgesehen ist, trifft und somit eine End-Einsteckposition des Kabelsteckverbinders im Einbausteckverbinder erreicht ist, und
    • als Nasenanordnung und das Rückhalteelement-Gegenstück als Nutenanordnung ausgebildet ist, wobei sich Nuten der Nutenanordnung - im eingesteckten Zustand - erst axial erstrecken, und dadurch als Schlüssel-Gegenstücke für die insbesondere als Schlüsselelemente dienende Nasenanordnung dienen, und dann normal zur Achse oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufen, wobei durch das Eingehen der Steckverbindung der sich normal oder leicht schräg zu normal zur Achse erstreckende Nutenanordnungsbereich die Nasenanordnung hintergreift und dadurch der Kabelsteckverbinder gegen ein axiales Herausziehen blockiert wird, oder
    • als Nutenanordnung ausgebildet ist, wobei sich Nuten der Nutenanordnung erst axial erstrecken, und dadurch insbesondere als Schlüsselelemente für Schlüssel-Gegenstücke des Einbausteckverbinders dienen, und dann normal zur Achse oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufen, wobei das Rückhalteelement-Gegenstück als Nasenanordnung ausgebildet ist, welche durch das Eingehen der Steckverbindung in die Nutenanordnung eingeführt ist und durch den normal oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufenden Nutenanordnungsbereich hintergreift und dadurch der Kabelsteckverbinder gegen ein axiales Herausziehen blockiert wird.
  • Ist die Kabeleinführöffnung vorgesehen, an einem in Axialrichtung zum Kopplungsstück gegenüberliegenden Ende des Kabelsteckverbinders angeordnet zu sein, kann die Ausdehnung/Erstreckung der Kabeleinführöffnung innerhalb dieser Anordnung variieren. Unter dem Begriff Axialrichtung wird dabei die Richtung der Längsachse des Kabelsteckverbinders verstanden.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders ist die Kabeleinführöffnung derart am in Axialrichtung zum Kopplungsstück gegenüberliegenden Ende des Kabelsteckverbinders angeordnet, dass sich die Kabeleinführöffnung senkrecht zur Längsachse ausdehnt/erstreckt. Mit anderen Worten liegt die Kabeleinführöffnung in einer Ebene, welche sich senkrecht zur Längsachse erstreckt (die verlängerte Längsachse ragt aus dieser Bildebene heraus und steht senkrecht zu ihr). Da die Kabeleinführöffnung in dieser Ebene liegt, erstreckt sie sich somit in dieser Ebene (Mittelpunkt der Öffnung und Rand der Öffnung liegen beide in der Ebene). Somit verläuft die Einführrichtung des Stromkabels in die Kabeleinführöffnung in dieser exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders parallel zur oder koaxial entlang der Längsachse. Die Längsachse kann dabei auch als Mittelachse des Kabelsteckverbinders ausgebildet sein.
  • Es ist aber auch jede weitere Anordnung der Kabeleinführöffnung realisierbar, zum Beispiel eine Anordnung, bei welcher sich die Kabeleinführöffnung in einer Ebene erstreckt (bei welcher die Kabeleinführöffnung in einer Ebene liegt), welche die Längsachse des Kabelsteckverbinders beinhaltet. Auf diese Weise ist die Einführrichtung des Stromkabels in den Kabelsteckverbinder bei dieser exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders senkrecht/orthogonal zur Längsachse des Kabelsteckverbinders.
  • Bei dem erfindungsgemässen Kabelsteckverbinder ist der Pin, bzw. ein Teil des Pins, welcher elektrisch leitend mit der Erdungsleitung verbunden werden soll (auch bezeichnet als Schutzleiter-Kontaktelement oder Erdungspin), innerhalb des Kabelsteckverbinders näher zur Kabeleinführöffnung positioniert als das Aussenleiter-Kontaktelement (Aussenleiterpin) und das Neutralleiter-Kontaktelement (Neutralleiterpin). Somit weist das kabeleinführöffnungsseitige Ende des Erdungskopplungsabschnitts und dementsprechend auch der zumindest eine Kontaktpunkt von Erdungslitze und Erdungspin einen geringeren Abstand zur Kabeleinführöffnung bzw. einen grösseren Abstand zum Kopplungsstück des Kabelsteckverbinders auf als das kabeleinführöffnungsseitige Ende des ersten Kopplungsabschnitts und dementsprechend auch der zumindest eine Kontaktpunkt von Aussenleiterlitze und Aussenleiterpin und das kabeleinführöffnungsseitige Ende des zweiten Kopplungsabschnitts und dementsprechend auch der zumindest eine Kontaktpunkt von Neutralleiterlitze und Neutralleiterpin.
  • Werden nun die Adern eines Stromkabels, welche alle die gleiche Länge haben, mit den Pins in den entsprechenden Kopplungsabschnitten verbunden, so bildet sich aufgrund des näher zur Kabeleinführöffnung liegenden Erdungskopplungsabschnitts ganz automatisch und ohne weitere Arbeitsschritte eine Schlaufe in der Erdungsleitung.
  • So wird sichergestellt, dass sich bei einem unsachgemässen Ziehen/Reissen an dem Stromkabel und/oder an dem Kabelsteckverbinder die elektrisch leitende Verbindung des abisolierten Teils der Erdungsleitung mit dem Erdungspin in dem entsprechenden Erdungskopplungsabschnitt als letztes löst, also nach den Verbindungen von Neutral- und Außenleiter mit den entsprechenden Pins, obwohl die jeweiligen Adern des Stromkabels alle die gleiche Länge aufweisen und somit für den Monteur keine weiteren Arbeitsschritte auftreten, wie zum Beispiel ein Längerlassen der Erdungsleitung durch ein gegenüber den anderen Adern des Stromkabels unterschiedliches Abknipsen und Abisolieren oder ein kompliziertes Einbringen der länger gelassenen Erdungsleitung in den Kabelsteckverbinder mittels z.B. einer Schlaufe. Die oben beschriebenen Nachteile von Kabelsteckverbindern des Stands der Technik werden somit durch den erfindungsgemässen Kabelsteckverbinder beseitigt.
  • Dadurch, dass sich die elektrisch leitende Verbindung in dem Erdungskopplungsabschnitt als letztes löst, also nach den Verbindungen von Neutral- und Außenleiter mit den entsprechenden Pins, bleibt der erfindungsgemässe Kabelsteckverbinder auf jeden Fall so lange geerdet, bis Neutral- und Außenleiter schon von ihren jeweiligen Kopplungsabschnitten gelöst vorliegen und somit kein Strom unkontrolliert in das Gerät fliessen kann. Dadurch ist die Gefahr eines Kurzschlusses verringert, der das Gerät stark beschädigen oder sogar in Brand setzen kann, oder der zu einem Stromschlag führen kann, der Personen im Umkreis des Geräts erfassen und verletzen kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders weist das Schutzleiter-Kontaktelement in Axialrichtung eine grössere Gesamtlänge auf als das Aussenleiter-Kontaktelement und/oder das Neutralleiter-Kontaktelement.
  • Um das Schutzleiter-Kontaktelement (Erdungspin), innerhalb des Kabelsteckverbinders im Vergleich zu Aussenleiterpin und Neutralleiterpin näher zur Kabeleinführöffnung zu positionieren und somit einen verringerten Abstand des Erdungskopplungsabschnitts zur Kabeleinführöffnung bereitzustellen, ist dieser Erdungspin in dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders länger gestaltet als die anderen Pins. Wird nun der Erdungspin genau wie die anderen Pins beispielsweise in einen Pin-Halter eines Kabelsteckverbinders eingeschoben, so steht er aufgrund seiner grösseren Gesamtlänge etwas weiter aus dem Pin-Halter heraus und weist daher den gewünschten verringerten Abstand zur Kabeleinführöffnung auf. Dadurch, dass zur Bereitstellung des verringerten Abstands zur Kabeleinführöffnung ein verlängerter Erdungspin verwendet wird, können die jeweiligen den Kopplungsabschnitten gegenüberliegenden Enden der drei Pins weiterhin gleich weit in den Pin-Halter eingeschoben werden, wodurch der Abstand dieser Pin-Enden zum Kopplungsstück für alle drei Pins gleich ist. Dies hat den Vorteil, dass zur Bereitstellung der Steckverbindung mit dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders auch weiterhin handelsübliche Einbausteckverbinder verwendet werden können.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist an der Kabeleinführöffnung ein mechanisches Blockierelement für die Kabelzugentlastung angeordnet, welches vorgesehen ist, um das in die Kabeleinführöffnung eingeführte Stromkabel hinsichtlich einer axialen Bewegung in Kabel-Ausziehrichtung zu blockieren.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass das in den Kabelsteckverbinder eingebrachte Stromkabel nicht nur durch die Verbindungen der jeweiligen Einzelleitungen (Adern) mit den entsprechenden Stromübertragungs-Kontaktelementen (Pins) innerhalb des Kabelsteckverbinders gehalten wird, sondern durch das Blockierelement zusätzlich zumindest an einem weiteren Punkt fixiert wird. Das Blockierelement kann dabei beispielhaft als Spannzange, Spannhülse, PG Verschraubung oder als Schieber ausgestaltet sein. Eine Spannhülse weist dabei eine axiale Durchführung für das Kabel auf, wobei die Spannhülse durch Aufschrauben einer sogenannten Überwurfmutter ringsum an das Kabel angedrückt wird und dieses so hinsichtlich einer axialen Bewegung in Kabel-Ausziehrichtung blockiert. Ein Schieber kann derart ausgestaltet sein, dass der Schieber entlang einer Schiene in die Kabeleinführöffnung bewegbar ist und so auf das durch die Kabeleinführöffnung in den Kabelsteckverbinder eingeführte Stromkabel drücken kann. Die Kabelzugentlastung kann beispielhaft auch als Kippelement ausgestaltet sein, welches mittels mechanischer Betätigung (z.B. Drücken eines Fingers) über ein Scharnier in die Kabeleinführöffnung bewegbar ist, und so auf das durch die Kabeleinführöffnung in den Kabelsteckverbinder eingeführte Stromkabel drücken kann. Auf diese Weise ist das Stromkabel stabiler innerhalb des Kabelsteckverbinders fixiert und ein Herausreissen des Stromkabels aus dem Kabelsteckverbinder (und somit auch ein Abreissen der Verbindungen der Litzen mit den Pins) ist somit erschwert.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Kabelsteckverbinder ein Isolationselement auf, wobei das Isolationselement dazu ausgebildet ist, die drei Kopplungsabschnitte räumlich voneinander abzutrennen und derart zu isolieren, dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kopplungsabschnitten vorliegen kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Isolationselement drei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils eines der drei Fixierungselemente auf, insbesondere wobei die drei Ausnehmungen derart voneinander beabstandet sind, dass zwischen den in der jeweiligen Klemme fixierten Stromübertragungs-Kontaktelementen keine elektrisch leitende Verbindung vorliegen kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine der drei Ausnehmungen zur Aufnahme des zur Fixierung des Schutzleiter-Kontaktelements vorgesehenen Fixierungselements, nachfolgend Schutzleiter-Kontaktelementausnehmung genannt, ausgebildet, wobei sich die Ausdehnung der Schutzleiter-Kontaktelementausnehmung in Axialrichtung zur Kabeleinführöffnung um 1 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm, weiter erstreckt als die jeweilige Ausdehnung in Axialrichtung zur Kabeleinführöffnung der anderen beiden Ausnehmungen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Kopplungsstück dazu vorgesehen im Zusammenspiel mit einen Stütz-Schürzen-Bereich des Einbausteckverbinders im durch das Eingehen der Steckverbindung erzeugten Zustand eine Stützwirkung für den Kabelsteckverbinder hinsichtlich senkrecht zur Kabelsteckverbinder-Einschubrichtung auf den Kabelsteckverbinder wirkender Belastungs-Kräfte bereitzustellen.
  • Der erfindungsgemässe Kabelsteckverbinder wird nachfolgend anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in der Regel nicht massstabsgetreu dargestellt und sie sind auch nicht als Einschränkung zu verstehen. Im Einzelnen zeigen
    • Fig. 1A-1C:
    verschiedene Ansichten einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders;
    Fig. 2:
    perspektivische Ansicht des Kabelsteckverbinders aus Fig. 1A-1C;
    Fig. 3A-3B:
    verschiedene Ansichten einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders;
    Fig. 4:
    perspektivische Ansicht des Kabelsteckverbinders aus Fig. 3A-3B;
    Fig. 5:
    perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der drei Stromübertragungs-Kontaktelemente (Pins);
    Fig. 6:
    perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der Anordnung aus Isolationsabdeckung und Pins;
    Fig. 7:
    perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der Anordnung aus Isolationsabdeckung, Pins und Pin-Halter;
    Fig. 8-9:
    verschiedene Ansichten der Anordnung aus Fig. 7;
    Fig. 10:
    Explosionsdarstellung einer exemplarischen Ausführungsform der Anordnung aus Isolationsabdeckung, Pins und Pin-Halter;
    Fig. 11:
    Ansicht eines Querschnitts durch eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders;
    Fig. 12:
    schematische Darstellung eines Querschnitts einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders;
    Fig. 13A-13B:
    schematische Darstellung der elektrisch leitenden Verbindung der Pins mit den Adern des in die Kabeleinführöffnung eingeführten Stromkabels in einem jeweiligen Kopplungsabschnitt;
  • Figur 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders 1 (Fig. 1A), eine Draufsicht aus Sicht einer Einbauplatte, wenn der Stecker 1 in einen Einbausteckverbinder eingeführt wird (Fig. 1B) und eine Draufsicht hin zur Einbauplatte, wenn der Stecker 1 in den Einbausteckverbinder eingeführt wird (Fig. 1C).
  • Der Kabelsteckverbinder 1 weist ein Kopplungsstück 2 auf, wobei das Kopplungsstück 2 zum Eingehen der Steckverbindung dazu vorgesehen ist, in Axialrichtung (d.h. in eine Richtung der Längsachse des Kabelsteckverbinders 1) in eine Öffnung eines Einbausteckverbinders eingeführt zu werden. Ferner sind in Fig. 1B vier Schlüsselelemente 3 ersichtlich, hier ausgebildet als Nuten, welche an dem Kopplungsstück 2 angeordnet sind und für ein Zusammenwirken mit als Nasen ausgebildeten Schlüssel-Gegenstücken des Einbausteckverbinders vorgesehen sind. Der Kabelsteckverbinder 1 weist einen Riegel-Schieber 4 mit einem für ein Einrasten in eine Riegelbuchse des Einbausteckverbinders vorgesehenen Riegel 5 auf. Durch das Zusammenwirken von Riegel 5 mit der Riegelbuchse des Einbausteckverbinders wird der sich in verriegelt im Einbausteckverbinder eingestecktem Zustand befindliche Kabelsteckverbinder 1 hinsichtlich einer Rotation und einer axialen Bewegung in Kabelsteckverbinder-Ausziehrichtung blockiert. Da der Kabelstecker 1 in die eine Richtung der Längsachse des Kabelsteckverbinders 1 in den Einbaustecker eingeführt wurde, bedeutet eine axiale Bewegung in Kabelsteckverbinder-Ausziehrichtung dementsprechend eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung der Längsachse des Kabelsteckverbinders 1.
  • Weiterhin weist der Kabelsteckverbinder 1 drei Stromübertragungs-Kontaktelemente (Pins) 6 auf, wobei jeder der drei Pins 6 jeweils vorgesehen ist, durch das Eingehen der Steckverbindung mit einem jeweiligen einbausteckverbinderseitigen Stromübertragungs-Kontaktelement-Gegenstück (Gegenpin) in Kontakt zu treten (es treten dabei die in Fig. 1B abgebildeten Enden der Pins 6 mit den Gegenpins in Kontakt), so dass durch das Eingehen der Steckverbindung ein Leiten eines Stromversorgungssignals über die Steckverbindung hinweg bereitstellbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform des Kabelsteckverbinders 1 sind die Enden aller drei Pins 6, welche mit den Gegenpins kontaktiert werden sollen, gleich weit von der Öffnung des Kopplungsstücks 2 entfernt.
  • In Fig. 1C ist die Kabeleinführöffnung 7 abgebildet, welche zum Einführen und Fixieren eines Stromkabels mit mehreren Einzelleitungen (Adern) ausgebildet ist. Die Kabeleinführöffnung 7 ist dabei an dem in Axialrichtung zum Kopplungsstück 2 gegenüberliegenden Ende des Kabelsteckverbinders 1 angeordnet. Beim Blick durch die Kabeleinführöffnung 7 in das Innere des Kabelsteckverbinders sind die drei Pins 6 zu erkennen, wobei diese Enden der Pins 6 dazu vorgesehen sind, in einem jeweiligen Kopplungsabschnitt elektrisch leitend mit einer jeweiligen Ader des in die Kabeleinführöffnung 7 eingeführten Stromkabels verbunden zu werden.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Stromsignaleingangs-Kabelsteckverbinders 1 aus Fig. 1A-1C, wobei hier die für ein Einführen in den Einbausteckverbinder vorgesehene Seite (Kopplungsstück 2) hervorgehoben ist. Im hervorgehobenen Teil ist für eine der Nuten 3 gerade noch ein normal zur Achse oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufender Abschnitt 8 sichtbar, welcher in einer Verriegelungsposition ein als Nase ausgebildetes Schlüssel-Gegenstück des Einbausteckverbinders hintergreift, wodurch ein versehentliches axiales Herausziehen des Kabelsteckverbinders 1 blockiert wird.
  • Figur 3 zeigt eine seitliche Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders 1 (Fig. 3A) und eine Draufsicht aus Sicht einer Einbauplatte, wenn der Stecker 1 in einen Einbausteckverbinder eingeführt wird (Fig. 3B).
  • Der Kabelsteckverbinder 1 weist einen Riegelschieber 4' mit einem für ein Einrasten in eine Riegelbuchse des Einbausteckverbinders vorgesehenen Riegel 5' auf. Ferner sind vier Schlüsselelemente 3' ersichtlich, hier ausgebildet als Nasen, welche für ein Zusammenwirken mit als Nuten ausgebildeten Schlüssel-Gegenstücken des Einbausteckverbinders vorgesehen sind.
  • Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kabelsteckverbinders 1 aus Fig. 3A-3B, wobei hier die für ein Einführen in den Einbausteckverbinder vorgesehene Seite (Kopplungsstück 2) hervorgehoben ist. Die Nasen dienen hierbei als Schlüsselelemente 3' sowie für ein Blockieren eines axialen Herausziehens des Kabelsteckverbinders 1 in komplett eingedrehtem Zustand, wenn sich die Nasen dann in senkrecht oder leicht schräg zu senkrecht zur Achse verlaufenden Nuten des Einbausteckverbinders befinden.
  • Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der drei verwendeten Stromübertragungs-Kontaktelemente 10,11,23 (Pins), wobei die gezeigten Pins 10,11,23 bereits in die entsprechenden Klemmen 25 (Fixierungselemente) zur Herstellung des stabilen Kontakts zwischen Pin und Litze (Leiterendstück) in zumindest einem Kontaktpunkt eingeführt sind. Die Klemmen 25 weisen dabei jeweils eine axiale Durchführung 26 auf, wobei die Pins 10,11,23 jeweils von der einen Seite in Axialrichtung in die Durchführung 26 eingeschoben sind. Die Klemmen 25 weisen zudem jeweils eine Schraube 27 auf, welche dazu vorgesehen ist, senkrecht zur Axialrichtung der Durchführung 26 in die Durchführung 26 eingeschraubt zu werden und so eine in die Durchführung 26 ragende Strebe der Klemme 25 in die Durchführung 26 zu bewegen, welche wiederum eine von der anderen Seite (entgegengesetzt zur Einschubrichtung der Pins 10,11,23) in die Durchführung 26 eingeschobene Litze an den eingeführten Pin 10,11,23 presst und so sowohl Litze und Pin innerhalb der Klemme/innerhalb des Kabelsteckverbinders fixiert als auch zumindest einen elektrisch leitenden Kontaktpunkt in dem jeweiligen Kopplungsabschnitt 20,21 ,24 bereitstellt.
  • Bei den gezeigten Pins 10,11,23 handelt es sich um Pins für einen sogenannten weiblichen Kabelsteckverbinder. Es versteht sich von selbst, dass die bisherigen Ausführungen hinsichtlich des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders sowohl Ausführungsformen mit männlichen als auch mit weiblichen Kabelsteckverbindern betreffen und somit die Ausführung der Pins 10,11,23 nicht auf die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform beschränkt ist.
  • Figur 5 verdeutlich zudem, dass der Pin 11, welcher vorgesehen ist, mit der Litze der Erdungsleitung 17 eines durch die Kabeleinführöffnung 7 in den Kabelsteckverbinder 1 eingeführten Stromkabels in dem Erdungskopplungsabschnitt 21 elektrisch leitend verbunden zu werden (auch Erdungspin 11 genannt), eine grössere Gesamtlänge 28 aufweist als die jeweilige Gesamtlänge 29 des Aussenleiterpins 10 und des Neutralleiterpins 23. Die grössere Gesamtlänge 28 des Erdungspins 11 und der dementsprechend versetzte Erdungskopplungsabschnitt 21 wird in Figur 5 dadurch verdeutlicht, dass der Erdungspin 11 bzw. der Erdungskopplungsabschnitt 21 weiter heraussteht als die beiden anderen Pins 10,23 bzw. deren Kopplungsabschnitte 20,24.
  • Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform einer Isolationsabdeckung 30 (Isolationselement), in welche die drei Pins 10,11,23 zusammen mit der jeweiligen Klemme 25 eigebracht sind, wobei in diesem Ausführungsbeispiel Pins für einen männlichen Kabelsteckverbinder gezeigt sind. Die Isolationsabdeckung 30 weist dabei drei Ausnehmungen auf, in welche jeweils eine Klemme 25 zusammen mit dem eingeführten Pin (10,11,23) derart aufgenommen werden kann, dass die Anordnung aus Klemme und Pin in der Ausnehmung gehalten wird und so hinsichtlich einer Bewegung sowohl in Axialrichtung der Längsachse als auch orthogonal zur Längsachse des Kabelsteckers 1 fixiert ist. Die drei Ausnehmungen sind dabei derart beabstandet voneinander in der Halte- und Isolationsabdeckung 30 angeordnet, dass die aufgenommenen Anordnungen aus Klemme und Pin beabstandet voneinander in dem Kabelstecker 1 vorliegen. Folglich wird mittels der Halte- und Isolationsabdeckung 30 sichergestellt, dass die drei Kopplungsabschnitte (20,21,24) räumlich voneinander getrennt sind und derart isoliert sind, dass keine elektrische Verbindung zwischen den Kopplungsabschnitten (20,21,24) vorliegen kann.
  • Die drei Pins 10,11,23 sind dabei so angeordnet, dass ihre Enden, die jeweils dazu vorgesehen sind, mit einem Gegenpin eines Einbausteckverbinders gekoppelt zu werden, alle gleich weit vom Kopplungsstück 2 bzw. vom äusseren Ende 12 des Kopplungsstücks 2 beabstandet wären, wenn die gezeigte Anordnung aus Isolationsabdeckung 30 und Pins 10,11,23 in einen Pin-Halter für den erfindungsgemässen Kabelsteckverbinder 1 eingesetzt würde.
  • Aufgrund der grösseren Gesamtlänge des Erdungspins 11 stehen bei einer solchen Anordnung, wie bereits in Figur 5 gezeigt, der Erdungspin 11 zusammen mit der entsprechenden Klemme 25 und somit auch der Erdungskopplungsabschnitt 21 in Axialrichtung der Längsachse der Pins 10,11,23 weiter vor, weshalb die Isolationsabdeckung 30 entsprechend an den versetzten Erdungskopplungsabschnitt 21 angepasst werden muss. Eine solche Anpassung erfolgt dabei, wie in dem Ausführungsbeispiel von Figur 6 gezeigt, dadurch, dass die Isolationsabdeckung 30 auf der den Pins zugewandten Seite eine tiefere Ausnehmung 31 für Erdungspin 11 und Klemme 25 bzw. für den Erdungskopplungsabschnitt 21 aufweist, als für die weiteren Pins 10,23 (plus Klemme 25) bzw. deren Kopplungsabschnitte 20,24 (die Ausnehmung 31 ist dabei 1 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm, tiefer ausgestaltet als die weiteren Ausnehmungen). Auf der den Pins abgewandten Seite der Isolationsabdeckung 30 (also die Seite der Abdeckung 30, die in Figur 6 zu sehen ist), ist die tiefere Ausnehmung 31 für den Erdungspin 11 dementsprechend als Erhöhung 31 realisiert (folglich eine Erhöhung im Bereich von 1 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm), wobei innerhalb dieser Erhöhung 31 eine Adereinführöffnung 32 vorliegt, die speziell für das Einführen der Erdungsleitung 17 bzw. deren Litze vorgesehen ist. Da die Isolationsabdeckung 30 zudem über eine erhabene dreiarmige Lippe 33 zum Abgrenzen der drei Adereinführöffnungen voneinander aufweist, bleibt die Längsausdehnung der Anordnung aus Isolationsabdeckung 30 und den Pins 10,11,23 trotz der Erhöhung 31 unverändert.
  • Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform der Anordnung 35 aus Isolationsabdeckung 30, Pins 10,11,23 (nicht gezeigt) und Pin-Halter 34. Der Pin-Halter 34 ist derart ausgestaltet, dass die Schrauben 27, welche dazu vorgesehen sind, die durch die Adereinführöffnungen in die Durchführungen 26 der Klemmen 25 eingeführten Litzen in zumindest einem Kontaktpunkt an die entsprechenden in die Durchführungen 26 eingeführten Pins 10,11,23 anzupressen und so den elektrisch leitenden Kontakt in einem jeweiligen Kopplungsabschnitt 20,21,24 bereitzustellen, auch bei zusammengesetzter Anordnung 35 seitlich (an der Mantelfläche der Anordnung 35) zugänglich sind. Ferner bildet der Pin-Halter 34 in einem in den Kabelsteckverbinder 1 eingesetzten Zustand das Kopplungsstück 2 aus, welches die als Nasen ausgebildeten Schlüsselelemente 3' aufweist.
  • Die Figuren 8 und 9 zeigen zudem verschiedene Ansichten der Anordnung aus Fig. 7 zur weiteren Veranschaulichung.
  • Figur 10 zeigt eine Explosionsdarstellung einer exemplarischen Ausführungsform der Anordnung 35 aus Isolationsabdeckung 30, Pins 10,11,23 und Pin-Halter 34.
  • Figur 11 zeigt eine Ansicht eines Querschnitts durch eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders 1, wobei die Anordnung 35 in den Kabelsteckverbinder 1 eingebaut ist. Der erfindungsgemässe Kabelsteckverbinder 1 weist in der gezeigten Ausführungsform die Spannhülse 36 auf, welche eine parallel zu oder koaxial entlang der Längsachse des Kabelsteckers 1 verlaufende axiale Durchführung für das Stromkabel aufweist, durch welche das Stromkabel und dementsprechend auch die Litzen des Stromkabels bis zur Isolationsabdeckung 30 eingeführt werden können. Wie zuvor bereits beschrieben, können die Litzen dann durch die den Adern entsprechend zugeordneten Adereinführöffnungen der Isolationsabdeckung 30 geschoben werden, hinter welcher die Litzen dann mit Hilfe der Klemmen 25 mit den im Pin-Halter 34 befindlichen Pins 10,11,23 kontaktiert werden können. Sind die Adern mit den Pins kontaktiert, kann die Position des Stromkabels im Kabelstecker 1 dadurch fixiert werden, dass die Überwurfmutter 37 auf das Gehäuse des Kabelsteckers 1 aufgeschraubt wird, wodurch die Spannhülse an das Kabel gedrückt wird und dieses hinsichtlich einer Bewegung koaxial entlang der Längsachse des Kabelsteckers 1 in Richtung der in der Überwurfmutter 37 enthaltenen Kabeleinführöffnung 7 fixiert wird.
  • Figur 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders 1. Durch diesen Querschnitt sind die drei Pins 10,11,23, welche im Inneren des Kabelsteckverbinders angeordnet sind, zu sehen. Diese sind jeweils in den Pin-Halter 34 eingeschoben und durch die Isolationsabdeckung 30 von dem oberen Teil des Kabelsteckers 1 (dieser Teil weist beispielsweise die Spannhülse 36, die Überwurfmutter 37 und die Kabeleinführöffnung 7 auf) getrennt.
  • Bei der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform wird ein Erdungspin 11 verwendet, welcher eine grössere Gesamtlänge aufweist als die jeweilige Gesamtlänge des Aussenleiterpins 10 und des Neutralleiterpins 23, wobei zumindest die Isolationsabdeckung 30 (beispielsweise durch die Erhöhung/Ausnehmung 31) so ausgestaltet ist, dass der Erdungskopplungsabschnitt 21 einen kürzeren Abstand 13 zur Kabeleinführöffnung 7 aufweist als die Kopplungsabschnitte 20,24 der weiteren Pins 10,23 (dargestellt durch die längeren Abstände 14).
  • Der längere Erdungspin 11 bewerkstelligt zudem, dass trotz des in Richtung der Kabeleinführöffnung 7 verschobenen Erdungskopplungsabschnitts 21 die Enden der Pins 10,11,23, die mit entsprechenden Gegenpins in einem Einbausteckverbinder kontaktiert werden sollen, gleich weit von dem Kopplungsstück 2 bzw. dem äusseren Ende 12 des Kopplungsstücks 2 beabstandet sind. Dadurch können weiterhin gängige Einbausteckverbinder für die Bereitstellung der Steckverbindung mit dem Kabelsteckverbinder 1 verwendet werden.
  • Figur 13 zeigt eine schematische Darstellung der elektrisch leitenden Verbindung der Pins 10,11,23 mit den Litzen von Aussenleiter 16, Neutralleiter 22 und Schutzleiter 17 des in die Kabeleinführöffnung 7 eingeführten Stromkabels 18, in dem ersten Kopplungsabschnitt 20, dem zweiten Kopplungsabschnitt 24 und dem Erdungskopplungsabschnitt 21.
  • Figur 13A zeigt dabei das Stromkabel 18, welches die drei Adern Aussenleiter 16, Neutralleiter 22 und Schutzleiter 17 aufweist, welche in ihren vom Kabelmantel des Stromkabels 18 freigelegten Abschnitten die gleiche Länge 19 aufweisen.
  • Bei der in Figur 13B gezeigten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelsteckverbinders 1 ist der Erdungskopplungsabschnitt 21 in Richtung der Kabeleinführöffnung 7 verschoben und weist somit einen geringeren Abstand zur Kabeleinführöffnung 7 auf als die Kopplungsabschnitte 20,24 der weiteren Pins 10,23. Aus diesem Grund bildet sich beim Verbinden der Litzen der Adern 16,17,22 mit gleicher Länge 19 mit den in Richtung Kabeleinführöffnung 7 gerichteten Enden der Pins 10,11,23 in den entsprechenden Kopplungsabschnitten 20,21,24 aufgrund des näher zur Kabeleinführöffnung 7 liegenden Erdungskopplungsabschnitts 21 ganz automatisch und ohne weitere Arbeitsschritte (wie zum Beispiel ein Längerlassen der Erdungsleitung 17 durch ein gegenüber den anderen Adern 16,22 unterschiedliches Abknipsen und Abisolieren) eine Schlaufe (bzw. Biegung/Kurve/Schleife) in der Erdungsleitung 17.
  • Durch die so gebildete Schlaufe in der Erdungsleitung 17 ist sichergestellt, dass bei einem Ziehen an dem Stromkabel 18 und somit auch an den jeweiligen Adern 16,17,22 der Außenleiter 16 und der Neutralleiter 22 schneller gestreckt werden (aufgrund des kürzeren Weges bis zur Streckung dieser Adern 16) als die Erdungsleitung 17 und die durch das Ziehen auftretende Zugspannung schneller auf die Kopplungsabschnitte 20,24 wirkt als auf den Erdungskopplungsabschnitt 21. Bei der Erdungsleitung 17 muss bis zur Streckung zunächst die Schlaufe/Biegung gestreckt werden, weshalb hierfür ein längerer Weg nötig ist.
  • Folglich löst sich bei einem unsachgemässen Ziehen/Reissen an dem Stromkabel 18 und/oder an dem Kabelsteckverbinder 1 die elektrisch leitende Verbindung des abisolierten Teils der Erdungsleitung 17 mit dem Erdungspin 11 in dem entsprechenden Erdungskopplungsabschnitt 21 als letztes, also nach den Verbindungen von Außenleiter 16 und Neutralleiter 22 mit den entsprechenden Pins 10,23 in den weiteren Kopplungsabschnitten 20,24. So bleibt der Kabelsteckverbinder 1 dauerhaft durch die Erdung 17 abgesichert.
  • Es versteht sich, dass diese dargestellten Figuren nur mögliche Ausführungsbeispiele schematisch darstellen. Die verschiedenen Ansätze können ebenso miteinander sowie mit Verfahren des Stands der Technik kombiniert werden.

Claims (10)

  1. Kabelsteckverbinder (1), der zum passgenauen Eingehen einer mechanisch verriegelbaren Steckverbindung mit einem auf den Kabelsteckverbinder (1) als Gegenstück abgestimmten Einbausteckverbinder konfiguriert ist, wobei der Kabelsteckverbinder (1) aufweist:
    • ein mechanisches Rückhalteelement, welches vorgesehen ist, um im Rahmen eines ersten Teils eines Verriegelungs-Mechanismus, der durch in eine Eindreh-Richtung erfolgende Rotation des Kabelsteckverbinders (1) in mindestens teilweise in den Einbausteckverbinder eingeführtem Zustand des Kabelsteckverbinders (1) betätigbar ist, durch ein einbausteckverbinderseitiges Rückhalteelement-Gegenstück hinsichtlich einer axialen Bewegung in Kabelsteckverbinder-Ausziehrichtung blockiert zu werden,
    • einen Riegel-Schieber (4), welcher vorgesehen ist, um im Rahmen eines zweiten Teils des Verriegelungs-Mechanismus, der durch Verschieben des Riegel-Schiebers (4) betätigbar ist, mit einem mit dem Riegel-Schieber (4) verbundenen Riegel (5) in ein einbausteckverbinderseitiges Schliess-Element einzugreifen und damit den Kabelsteckverbinder hinsichtlich einer Rotation in Ausdreh-Richtung, welche entgegen der Eindreh-Richtung gerichtet ist, zu blockieren,
    • mechanische Schlüsselelemente (3,3'), welche vorgesehen sind, um mit darauf abgestimmten Schlüsselelement-Gegenstücken des Einbausteckverbinders derart zusammenzuwirken, dass der Kabelsteckverbinder (1) in nur einer spezifischen, durch die Schlüsselelement-Gegenstücke vorgegebenen rotatorischen Ausrichtung in den Einbausteckverbinder einführbar ist,
    • eine Kabeleinführöffnung (7) zum Einführen eines Stromkabels (18) aufweisend drei Einzelleitungen (16,17,22), nämlich einen Aussenleiter (16), Neutralleiter (22) und Schutzleiter (17), und
    • ein Aussenleiter-Kontaktelement (10), ein Neutralleiter-Kontaktelement (23) und ein Schutzleiter-Kontaktelement (11), welche jeweils vorgesehen sind, durch das Eingehen der Steckverbindung mit einem jeweiligen einbausteckverbinderseitigen Kontaktelement-Gegenstück in Kontakt zu treten, wobei
    ∘ das Aussenleiter-Kontaktelement (10) vorgesehen ist, in einem ersten Kopplungsabschnitt (20) eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Aussenleiters (16) bereitzustellen,
    ∘ das Neutralleiter-Kontaktelement (23) vorgesehen ist, in einem zweiten Kopplungsabschnitt (24) eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Neutralleiters (22) bereitzustellen, und
    ∘ das Schutzleiter-Kontaktelement (11) vorgesehen ist, in einem dritten Kopplungsabschnitt (21), im Folgenden Erdungskopplungsabschnitt (21) genannt, eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Leiterendstück des Schutzleiters (17) bereitzustellen,
    wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jeweils innerhalb des jeweiligen Kopplungsabschnitts (20,21,24) dadurch bereitgestellt werden, dass das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung (16,17,22) an zumindest einem Kontaktpunkt kontaktiert und dadurch fixiert werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des Erdungskopplungsabschnitts (21), insbesondere der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Leiterendstück des Schutzleiters (17), in Einführrichtung des Stromkabels (18) in die Kabeleinführöffnung (7) kürzer beabstandet von der Kabeleinführöffnung (7) angeordnet ist als ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des ersten und ein kabeleinführöffnungsseitiges Ende des zweiten Kopplungsabschnitts (20,24), insbesondere als der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Aussenleiter und der zumindest eine Kontaktpunkt mit dem Neutralleiter.
  2. Kabelsteckverbinder (1) nach Anspruch 1, wobei der Kabelsteckverbinder (1) ein Kopplungsstück (2,2') aufweist, wobei das Kopplungsstück (2,2') zum Eingehen der Steckverbindung dazu vorgesehen ist, in Axialrichtung in eine Öffnung des Einbausteckverbinders eingeführt zu werden.
  3. Kabelsteckverbinder (1) nach Anspruch 2, wobei die Kabeleinführöffnung (7) vorgesehen ist, an einem in Axialrichtung zum Kopplungsstück (2,2') gegenüberliegenden Ende des Kabelsteckverbinders (1) angeordnet zu sein.
  4. Kabelsteckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mechanische Rückhalteelement durch und bei Betätigung des ersten Teils des Verriegelungs-Mechanismus entlang eines schrägen Verlaufs des Rückhalteelement-Gegenstücks bewegt wird, bis das Rückhalteelement auf einen rotatorischen Anschlag, welcher im Einbausteckverbinder vorgesehen ist, trifft und somit eine End-Einsteckposition des Kabelsteckverbinders im Einbausteckverbinder erreicht ist, und
    • als Nasenanordnung und das Rückhalteelement-Gegenstück als Nutenanordnung ausgebildet ist, wobei sich Nuten der Nutenanordnung - im eingesteckten Zustand - erst axial erstrecken, und dadurch als Schlüssel-Gegenstücke für die insbesondere als Schlüsselelemente (3,3') dienende Nasenanordnung (3') dienen, und dann normal zur Achse oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufen, wobei durch das Eingehen der Steckverbindung der sich normal oder leicht schräg zu normal zur Achse erstreckende Nutenanordnungsbereich die Nasenanordnung (3') hintergreift und dadurch der Kabelsteckverbinder gegen ein axiales Herausziehen blockiert wird, oder
    • als Nutenanordnung (3) ausgebildet ist, wobei sich Nuten der Nutenanordnung erst axial erstrecken, und dadurch insbesondere als Schlüsselelemente (3,3') für Schlüssel-Gegenstücke des Einbausteckverbinders dienen, und dann normal zur Achse oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufen, wobei das Rückhalteelement-Gegenstück als Nasenanordnung ausgebildet ist, welche durch das Eingehen der Steckverbindung in die Nutenanordnung (3) eingeführt ist und durch den normal oder leicht schräg zu normal zur Achse verlaufenden Nutenanordnungsbereich hintergreift und dadurch der Kabelsteckverbinder gegen ein axiales Herausziehen blockiert wird.
  5. Kabelsteckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schutzleiter-Kontaktelement (11) eine grössere Gesamtlänge aufweist als das Aussenleiter-Kontaktelement (10) und/oder das Neutralleiter-Kontaktelement (23).
  6. Kabelsteckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kabelsteckverbinder (1) drei Fixierungselemente (25) aufweist, wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jeweils durch eines der drei Fixierungselemente (25) bereitstellbar ist, wobei die drei Fixierungselemente (25) jeweils als Klemme, insbesondere als Schraubklemme, ausgebildet sind,
    insbesondere wobei die jeweilige Klemme (25) jeweils eine axiale Durchführung (26) aufweist, in die das jeweilige Stromübertragungs-Kontaktelement (10,11,23) in Axialrichtung der Durchführung (26) und das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung (16,17,22) aus einer Richtung entgegengesetzt zur Axialrichtung der Durchführung (26) einführbar sind, und durch Ausführen eines Klemmmechanismus, insbesondere durch Eindrehen einer Schraube in die als Schraubklemme ausgebildete Klemme (25), das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung (16,17,22) an dem zumindest einen Kontaktpunkt mit dem jeweiligen Stromübertragungs-Kontaktelement (10,11,23) kontaktiert werden kann, wobei durch das Ausführen des Klemmmechanismus das jeweilige Leiterendstück der Einzelleitung (16,17,22) und das jeweilige Stromübertragungs-Kontaktelement (10,11,23) in der Klemme (25) fixiert werden kann.
  7. Kabelsteckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kabelsteckverbinder (1) ein Isolationselement (30) aufweist, wobei das Isolationselement (30) dazu ausgebildet ist, die drei Kopplungsabschnitte (20,21,24) räumlich voneinander abzutrennen und derart zu isolieren, dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kopplungsabschnitten (20,21,24) vorliegen kann.
  8. Kabelsteckverbinder (1) nach den Ansprüchen 6 und 7, wobei das Isolationselement (30) drei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils eines Fixierungselements (25) aufweist, insbesondere wobei die drei Ausnehmungen derart voneinander beabstandet sind, dass zwischen den in der jeweiligen Klemme (25) fixierten Stromübertragungs-Kontaktelementen (10,11,23) keine elektrisch leitende Verbindung vorliegen kann.
  9. Kabelsteckverbinder (1) nach Anspruch 8, wobei eine der drei Ausnehmungen zur Aufnahme des zur Fixierung des Schutzleiter-Kontaktelements (11) vorgesehenen Fixierungselements (25), nachfolgend Schutzleiter-Kontaktelementausnehmung (31) genannt, ausgebildet ist, wobei sich die Ausdehnung der Schutzleiter-Kontaktelementausnehmung (31) in Axialrichtung zur Kabeleinführöffnung (7) um 1 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm, weiter erstreckt als die jeweilige Ausdehnung in Axialrichtung zur Kabeleinführöffnung (7) der anderen beiden Ausnehmungen.
  10. Kabelsteckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kopplungsstück (2,2') dazu vorgesehen ist im Zusammenspiel mit einen Stütz-Schürzen-Bereich des Einbausteckverbinders im durch das Eingehen der Steckverbindung erzeugten Zustand eine Stützwirkung für den Kabelsteckverbinder (1) hinsichtlich senkrecht zur Kabelsteckverbinder-Einschubrichtung auf den Kabelsteckverbinder (1) wirkender Belastungs-Kräfte bereitzustellen.
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