DE102006002657B3

DE102006002657B3 - Kupplungsteil einer elektrischen Verbindungseinrichtung für hohe Ströme

Info

Publication number: DE102006002657B3
Application number: DE200610002657
Authority: DE
Inventors: Helmut Wollnitzke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2026-01-20

Abstract

Es wird ein Kupplungsteil (10) einer elektrischen Verbindungseinrichtung beschrieben, das vorderseitig ein sich konisch verjüngendes Innengewinde (14) und rückseitig einen Anschlussabschnitt (22) bspw. für ein Anschlusskabel aufweist. In einem mittleren Bereich des Kupplungsteiles (10) ist ein Außengewindeabschnitt (30) für eine Ringmutter ausgebildet, mittels welcher auf dem Kupplungsteil (10) ein ringförmiger Isolierflansch (32) und ein Isolierring (34) festlegbar sind. Zwischen dem Kupplungsteil (10) und dem Isolierflansch (32) ist ein erster O-Ring (50) vorgesehen. Das Kupplungsteil (10) ist mit Hilfe des Isolierflansches (32) und des Isolierringes (34) an einem Blechteil (12) eines Maschinengehäuses befestigbar. Zwischen dem Isolierflansch (32) und dem Blechteil (12) ist ein zweiter O-Ring (54) vorgesehen. Der Isolierflansch (32) und der Isolierring (34) sind mit einer Kriech- und Luftstreckenverlängerung (56) ausgebildet, in der ein dritter O-Ring (58) vorgesehen sein kann. Durch die O-Ringe (50, 54, 68) ergibt sich ein guter Spritzwasserschutz und ein guter Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit und somit eine gute Hochspannungsfestigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsteil, aus Metall, einer elektrischen Verbindungseinrichtung für hohe Ströme, wie Schweißströme, wobei das Kupplungsteil vorderseitig ein sich konisch verjüngendes Innengewinde aufweist, und an seinem vorderen Endabschnitt außenseitig mit einem Polygonbund ausgebildet ist, rückseitig einen Anschlußabschnitt für ein Anschlußkabel o.dgl. aufweist, und zwischen dem vorderseitigen Polygonbund und dem rückseitigen Anschlußabschnitt ein Außengewindeabschnitt für eine Ringmutter ausgebildet ist, mittels der auf dem Kupplungsteil ein ringförmiger Isolierflansch und ein Isolierring festlegbar sind, wobei der Isolierflansch den Polygonbund überdeckt und mit einer ringförmigen Rückseite bis in die Nachbarschaft des Außengewindeabschnittes und der Isolierring mit seiner ringförmigen Vorderseite dem Isolierflansch zugewandt ist und mit seiner Rückseite bis zum Außengewindeabschnitt reicht.

Ein derartiges Kupplungsteil bzw. eine elektrische Verbindungseinrichtung für hohe Ströme mit einem solchen Kupplungsteil und einem mit dem Kupplungsteil elektrisch leitend verbindbaren Steckerteil ist in der älteren Patentanmeldung DE 10 2005 041 206.8 des Anmelders beschrieben.

Aus der DE 199 09 592 A1 ist eine Verteileranordnung zur elektrischen Verbindung mehrerer Anschlußelemente mit einem Stromanschluss einer Stromquelle, insbesondere einer Kraftfahrzeugbatterie, mit mehreren Einzelleitern, mehreren Isolierstücken und einem Befestigungselement, mit dem jeweils ein Einzelleiter und ein Anschlußleiter zwischen zwei Isolierstücken festklemmbar sind, bekannt. Die Einheit aus den Einzelleitern, den Isolierstücken und den Anschlußelementen ist am Stromanschluss befestigbar. Bei dieser bekannten Verteileranordnung können die Isolierstücke an ihren einander zugewandten Seiten zumindest bereichsweise komplementär zueinander ausgebildet sein.

Die DE 600 19 215 T2 beschreibt eine Paneel-Einbauverbindung mit einem Paar Gehäusekomponentenbauteile, die zusammengebaut werden, um ein Verbindergehäuse zu bilden. Eine Gehäusekoppeleinrichtung dient zum Halten der Gehäusekomponentenbauteile in dem zusammengebauten Zustand. Ein erster Flansch steht von einem der Gehäusekomponentenbauteile seitwärts über. Ein zweiter Flansch steht vom anderen Gehäusekomponentenbauteil seitwärts über und überlagert sich mit dem ersten Flansch. Auf dem ersten Flansch ist eine Dichtung angeordnet, welche die Außenseite des zweiten Flansches umschließt.

Aus der US 3 798 586 ist eine elektrische Verbindungseinrichtung mit einem Steckerteil und mit einem Mutterelement bekannt. Das Steckerteil ist mit einem sich konisch verjüngenden, geschlitzten Zapfen und das Mutterelement ist mit einem daran angepaßten, konisch verjüngten Innengewinde ausgebildet. Durch das Mutterelement hindurch wird in das Steckerteil ein Kontaktstift eingesteckt und mit dem Steckerteil durch Aufschrauben des Mutterelementes auf das Steckerteil elektrisch leitend kontaktiert. Zur Abdichtung dieser Verbindung dient ein Dichtungselement, das mittels einer Verschlußmutter festgelegt wird, die auf das Mutterelement rückseitig aufgeschraubt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen guten Spritzwasserschutz, einen guten Schutz gegen Luftfeuchtigkeit und eine gute Hochspannungsfestigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kupplungsteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kupplungsteil an einem Blechteil eines Maschinengehäuses festlegbar ist, wobei das Blechteil zwischen der Rückseite des ringförmigen Isolierflansches und der Vorderseite des Isolierringes festklemmbar ist und das Blechteil vom Kupplungsteil durch eine Kriech- und Luftstreckenverlängerung beabstandet ist, und dass an einem Zylinderbereich des Kupplungsteiles zwischen dem Polygonbund und dem Außengewindeabschnitt ein erster O-Ring und an der Rückseite des Isolierflansches ein zweiter O-Ring vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Kupplungsteil ist an dem genannten Blechteil eines Maschinengehäuses einfach und zuverlässig befestigbar, in dem das Kupplungsteil mit Hilfe des ringförmigen Isolierflansches und des Isolierringes am Blechteil befestigt wird, wobei der erste und der zweite O- Ring einen optimalen Spritzwasserschutz und einen optimalen Schutz gegen Luftfeuchtigkeit bilden, wodurch eine gute Hochspannungsfestigkeit erreicht wird.

Da das erfindungsgemäße Kupplungsteil insbesondere für eine elektrische Verbindungseinrichtung für Schweißströme, d.h. für große Stromstärken vorgesehen ist, ergibt sich durch die vorgeschlagene Ausbildung der Vorteil, dass Stromunterbrechungen, wie sie bislang durch Spritzwasser oder Feuchtigkeit bedingte, ungewollte Kriechströme oder Überschläge auftreten können, zuverlässig vermieden werden. Erfindungsgemäß ist folglich eine gute, durch keine ungewollten Unterbrechungen beeinträchtigte Schweißarbeit möglich.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Zylinderbereich des Kupplungsteiles mit einer umlaufenden ersten Ausnehmung ausgebildet ist, in der der erste O-Ring angeordnet ist, und wenn die Rückseite des ringförmigen Isolierflansches mit einer umlaufenden zweiten Ausnehmung ausgebildet ist, in der der zweite O-Ring angeordnet ist. Bevorzugt ist es hierbei, wenn die umlaufende zweite Ausnehmung in der Nachbarschaft des Außenrandes des Isolierflansches ausgebildet ist.

Eine gute Hochspannungsfestigkeit ergibt sich, wenn erfindungsgemäß die Kriech- und Luftstreckenverlängerung an der Rückseite des ringförmigen Isolierflansches und an der Vorderseite des Isolierringes durch ringförmig umlaufende Rippen und durch daran formmäßig angepasste ringförmige, umlaufende Ausnehmungen gebildet ist, wobei die Rippen und die Ausnehmungen der Kriech- und Luftstreckenverlängerung an den Zylinderbereich des Kupplungsteiles angrenzend ausgebildet sind.

Besonders bevorzugt kann es sein, wenn eine ringförmig umlaufende Rippe der Kriech- und Luftstreckenverlängerung mit einer abgeschrägten Ringstirnfläche ausgebildet ist, und wenn in der zugehörigen ringförmig umlaufenden Ausnehmung zwischen der abschrägten Ringstirnfläche und der Ringgrundfläche dieser Ausnehmung ein dritter O-Ring vorgesehen ist. Der dritte O-Ring ergibt in vorteilhafter Weise eine Anpassung an Blechteile mit unterschiedlichen Wanddicken. Außerdem ergibt sich durch den dritten O-Ring eine weitere Verbesserung der Hochspannungsfestigkeit des erfindungsgemäßen Kupplungsteiles in Bezug zum Blechteil des Maschinengehäuses, an dem das erfindungsgemäße Kupplungsteil befestigt ist.

Eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Kupplungsteiles ist in der anliegenden Zeichnung perspektivisch in einem halbseitigen Längsschnitt dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Figur zeigt halbseitig längsgeschnitten – vergrößert – in einer räumlichen Darstellung eine Ausbildung des Kupplungsteiles 10 einer elektrischen Verbindungseinrichtung für hohe Ströme, insbesondere Schweißströme, – wie sie in der eingangs erwähnten DE 10 2005 041 206.8 beschrieben ist -, sowie abschnittweise doppelt strichpunktiert ein Blechteil 12 eines Maschinengehäuses bspw. einer Schweißmaschine. Das Kupplungsteil 10 besteht aus einem Metall, wie z.B. Aluminium, oder aus einer Metalllegierung, wie bspw. Messing.
Das Kupplungsteil 10 weist vorderseitig ein sich konisch verjüngendes Innengewinde 14 auf. An seinem vorderen Endabschnitt 16 ist das Kupplungsteil 10 außenseitig mit einem Polygonbund 18 ausgebildet. Der Polygonbund 18 weist bspw. eine regelmäßig sechseckige Außenumfangsfläche auf.
An das sich konisch verjüngende Innengewinde 14 schließt innenseitig ein Zentrierloch 20 an.
Das Kupplungsteil 10 weist rückseitig einen Anschlußabschnitt 22 bspw. für ein Anschlußkabel auf. Zu diesem Zwecke ist der Anschlußabschnitt 22 mit einem Sackloch 24 ausgebildet. In das Sackloch 24, das vom Zentrierloch 20 beabstandet ist, münden Feingewindebohrungen 26 für nicht dargestellte Madenschrauben ein.
An den vorderseitigen Polygonbund 18 schließt rückseitig ein Zylinderbereich 28 des Kupplungsteiles 10 an. An den Zylinderbereich 28 schließt rückseitig ein Außengewindeabschnitt 30 für eine nicht dargestellte Ringmutter an. Mit Hilfe der Ringmutter sind auf dem Kupplungsteil 10 ein ringförmiger Isolierflansch 32 und ein dazu benachbarter Isolierring 34 festlegbar bzw. festgelegt. Der ringförmige Isolierflansch 32 überdeckt den Polygonbund 18 10 und teilweise den Zylinderbereich 28 des Kupplungsteiles 10. Der Isolierring 34 reicht mit seiner Rückseite 36 bis zum Außengewindeabschnitt 30.
Der ringförmige Isolierflansch 32 weist eine Rückseite 38 auf, die im an dem Blechteil 12 montierten Zustand an der Vorderseite 42 des Blechteils 12 anliegt. Der Isolierring 34 weist eine Vorderseite 44 auf, die im an dem Blechteil 12 montierten Zustand des Kupplungsteiles 10 an der Rückseite 46 des Blechteiles 12 anliegt.
Der Zylinderbereich 28 des Kupplungsteiles 10 ist mit einer umlaufenden ersten Ausnehmung 48 ausgebildet, in der ein erster O-Ring 50 angeordnet ist.
Die Rückseite 38 des ringförmigen Isolierflansches 32 ist in der Nachbarschaft des Außenrandes 40 mit einer umlaufenden zweiten Ausnehmung 52 ausgebildet, in der ein zweiter O-Ring 54 angeordnet ist.
Im zusammengebauten Zustand ergeben der erste und der zweite O-Ring 50 und 54 einen Spritzwasserschutz und einen Schutz gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit, und somit eine gute Hochspannungsfestigkeit.
Das Kupplungsteil 10 aus Metall ist vom Blechteil 12 eines Maschinengehäuses, das ebenfalls aus einem Metall besteht, durch eine Kriech- und Luftstreckenverlängerung 56 beabstandet, durch die die Hochspannungsfestigkeit zwischen dem Kupplungsteil 10 und dem Blechteil 12 des Maschinengehäuses bestimmt. Die Kriech- und Luftstreckenverlängerung 56 ist durch ringförmig umlaufende Rippen 58 und 60, die von der Rückseite 38 des ringförmigen Isolierflansches 32 nach rückwärts weg stehen, und durch an die Rippen 58 und 60 formmäßig angepasste ringförmig umlaufende Ausnehmungen 62 und 64 gebildet, die in der Vorderseite 44 des Isolierringes 34 ausgebildet sind. Die Rippen 58, 60 und die Ausnehmungen 62, 64 sind zum Kupplungsteil 10 konzentrisch ausgebildet.
Die Kriech- und Luftstreckenverlängerung 56 zwischen dem ringförmigen Isolierflansch 32 und dem Isolierring 34 grenzt an den Zylinderbereich 28 des Kupplungsteiles 10 an.
Die ringförmig umlaufende Rippe 58 des ringförmigen Isolierflansches 32 ist mit einer abgeschrägten Ringstirnfläche 66 ausgebildet. In der zugehörigen ringförmig umlaufenden Ausnehmung 62 des Isolierringes 34 ist ein dritter O-Ring 68 angeordnet, der zwischen der abgeschrägten Ringstirnfläche 66 der Rippe 58 und der Ringgrundfläche 70 der Ausnehmung 62 eingeklemmt ist. Durch die abgeschrägte Ringstirnfläche 66 ist es möglich, Blechteile 12 mit unterschiedlichen Wanddicken zwischen dem ringförmigen Isolierflansch 32 und dem Isolierring 34 zuverlässig abdichtend festzulegen, d.h. festzuklemmen, wobei durch den ersten, den zweiten und den dritten O-Ring 50, 54 und 68 ein guter Spritzwasserschutz und ein guter Schutz gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit erreicht und eine gute Hochspannungsfestigkeit erzielt wird.

10: Kupplungsteil (an 12)
12: Blechteil eines Maschinengehäuses
14: sich konisch verjüngendes Innengewinde (von 10)
16: vorderer Endabschnitt (von 10)
18: Polygonbund (an 16)
20: Zentrierloch (in 10 bei 14)
22: Anschlußabschnitt (von 10)
24: Anschlußloch (in 22)
26: Feingewindebohrung (in 22)
28: Zylinderbereich (von 10)
30: Außengewindeabschnitt (von 10)
32: ringförmiger Isolierflansch (an 10)
34: Isolierring (an 10)
36: Rückseite (von 34)
38: Rückseite (von 32)
40: Außenrand (von 38)
42: Vorderseite (von 12)
44: Vorderseite (von 34)
46: Rückseite (von 12)
48: umlaufende erste Ausnehmung (in 28 für 50)
50: erster O-Ring (in 48)
52: umlaufende zweite Ausnehmung (in 38 für 54)
54: zweiter O-Ring (in 52)
56: Kriech- und Luftstreckenverlängerung (zwischen 10 und 12)
58: umlaufende Rippe (von 32)
60: umlaufende Rippe (von 32)
62: umlaufende Ausnehmung (in 34 für 58)
64: umlaufende Ausnehmung (in 34 für 60)
66: abgeschrägte Ringstirnfläche (von 58 für 68)
68: dritter O-Ring (in 62)
70: Ringgrundfläche (von 62)

Claims

Kupplungsteil, aus Metall, einer elektrischen Verbindungseinrichtung für hohe Ströme, wie Schweißströme, wobei das Kupplungsteil (10) vorderseitig ein sich konisch verjüngendes Innengewinde (14) aufweist und an seinem vorderen Endabschnitt (16) außenseitig mit einem Polygonbund (18) ausgebildet ist, das Kupplungsteil (10) rückseitig einen Anschlußabschnitt (22) aufweist, zwischen dem vorderseitigen Polygonbund (18) und dem rückseitigen Anschlußabschnitt (22) ein Außengewindeabschnitt (30) für eine Ringmutter ausgebildet ist, mittels der auf dem Kupplungsteil (10) ein ringförmiger Isolierflansch (32) und ein Isolierring (34) festlegbar sind, wobei der Isolierflansch (32) den Polygonbund (18) überdeckt und mit seiner Rückseite (38) bis in die Nachbarschaft des Außengewindeabschnittes (30) und der Isolierring (34) mit seiner Vorderseite (44) dem Isolierflansch (32) zugewandt ist und mit seiner Rückseite (36) bis zum Außengewindeabschnitt (30) reicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (10) an einem Blechteil (12) eines Maschinengehäuses festlegbar ist, wobei das Blechteil (12) zwischen der Rückseite (38) des Isolierflansches (32) und der Vorderseite (44) des Isolierringes (34) eingeklemmt wird, wobei das Blechteil (12) vom Kupplungsteil (10) durch eine Kriech- und Luftstreckenverlängerung (56) beabstandet ist, und dass im Zylinderbereich (28) des Kupplungsteiles (10) zwischen dem Polygonbund (18) und dem Außengewindeabschnitt (30) ein erster O-Ring (50) und an der Rückseite (38) des ringförmigen Isolierflansches (32) ein zweiter O-Ring (54) vorgesehen ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderbereich (28) des Kupplungsteiles (10) mit einer umlaufenden ersten Ausnehmung (48) ausgebildet ist, in der der erste O-Ring (50) angeordnet ist, und dass die Rückseite (38) des ringförmigen Isolierflansches (32) mit einer umlaufenden zweiten Ausnehmung (52) ausgebildet ist, in der der zweite O-Ring (54) angeordnet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende zweite Ausnehmung (52) in der Nachbarschaft des Außenrandes (40) der Rückseite (38) des ringförmigen Isolierflansches (32) ausgebildet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kriech- und Luftstreckenverlängerung (56) an der Rückseite (38) des ringförmigen Isolierflansches (32) und an der Vorderseite (44) des Isolierringes (34) durch ringförmig umlaufende Rippen (58, 60) und durch daran formmäßig angepasste, ringförmig umlaufende Ausnehmungen (62, 64) gebildet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kriech- und Luftstreckenverlängerung (56) an den Zylinderbereich (28) des Kupplungsteiles (10) angrenzend ausgebildet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmig umlaufende Rippe (58) der Kriech- und Luftstreckenverlängerung (56) mit einer abgeschrägten Ringstirnfläche (66) ausgebildet ist, und dass in der zugehörigen, ringförmig umlaufenden Ausnehmung (62) zwischen der abgeschrägten Ringstirnfläche (66) und der Ringgrundfläche (70) der Ausnehmung (62) ein dritter O-Ring (68) vorgesehen ist.