DE19627840A1 - Verbindung - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einer Anschlußleitung und einem damit elektrisch zu verbindenden Gerät, insbesondere mit einem elektrisch beheizbaren Katalysator.
Solche Katalysatoren gelten als an sich bekannt (DE-44 35 784). Sie weisen ein metallisches Gehäuse mit einem darin angeordneten, dem Abgasstrom ausgesetzten eigentlichen Katalysator auf, der mit einer elektrischen Widerstandsheizung versehen ist. Außerhalb des Gehäuses ist durch eine Öffnung eine elektrische Anschlußleitung hereingeführt, welche als Metallmantelleitung mit zumindest einem von den Metallmänteln mittels eines Minerals elektrisch isolierten Innenleiter ausgebildet ist, welcher kraftschlüssig mit der elektrischen Widerstandsheizung verbunden ist, wobei der Metallmantel durch die Öffnung in das metallische Gehäuse hineingeführt und durch Verschweißen oder Verlöten mit diesem längs des Randes der Öffnung gasdicht verbunden ist.
Hierbei ist im Reparaturfalle die lange, teure Metallmantelleitung mit dem Katalysator zu entfernen, was aufwendig ist. Außerdem ist eine langzeitstabile, elektrische Kontaktierung mit einer zumindest einmaligen Reparaturmöglichkeit, bei diesen als bekannt geltenden Gegenständen nicht möglich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine sichere, langzeitstabile elektrische Kontaktierung bei zumindest einer einmaligen Reparaturmöglichkeit (Trennung von Gerät und Anschlußleitung) zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst.
Hierbei wird eine zweigeteilte lösbare Verbindung, von dem das eine Teil an dem Gerät und das andere Teil am Ende der Metallmantelleitung angeordnet ist, nach Art einer Stecker-Buchse-Verbindung ineinandergesteckt und in diesem Zustand miteinander innig, z. B. stoffschlüssig oder mittels einer Preßpassung verbunden, wodurch eine sichere Langzeitverbindung erreicht wird, die sicher, dauerhaft und auch bei hohen Temperaturen einsetzbar ist. Es sind ferner keine Oberflächen vorhanden, die verschmutzen und oxidieren können, wie etwa bei Klemmkontaktierungen. Im Reparaturfalle allerdings wird die gute elektrische Verbindung bei einer stoffschlüssigen elektrischen Verbindung durch einen aufwendigeren Austausch der (Original-)Metallmantelleitung erkauft. So muß der Innenleiter der Metallmantelleitung mittels eines Werkzeuges abgetrennt und dann entweder eine Ersatzmetallmantelleitung mit einer Paßhülse an ihrem einen Ende eingesetzt werden, welche die Außenseite des einen Teils (Buchse) umgreift, in dessen Innenteil der abgeschnittene Innenleiter der Anschlußleitung verblieben ist, oder aber die Paßhülse auf das abgetrennte Ende des Innenleiters der Metallmantelleitung aufgesetzt und festgelegt, z. B. angeschweißt werden.
Anstelle der stoffschlüssigen Verbindung ist eine zweite Variante zur Vermeidung einer gesonderten Ersatzmetallmantelleitung mit der Paßhülse vorgesehen. Hierbei kann eine beliebig oft tauschbare Original-Metallmantelleitung vermittels einer Schraubverbindung verwendet werden, wozu an dem einen Teil an dem Gerät ein aufschraubbares Teilstück mit einem Sackloch zur Aufnahme und zum elektrischen Anschluß (Anschweißen, Verlöten oder Preßpassung) des Innenleiters vorgesehen ist. Der leicht lösbare elektrische Anschluß zu dem Gerät erfolgt dann über die Schraubverbindung. Im Reparaturfalle kann auch dort entweder der Innenleiter mittels eines Werkzeuges abgetrennt und dann das Teilstück herausgeschraubt und durch ein Neues ersetzt - danach ist wieder eine (Original-)Metallmantelleitung verwendbar - werden, oder aber die Metallmantelleitung kann gänzlich unversehrt abgeschraubt und mehrfach verwendet werden.
Eine dritte Lösung besteht darin, den Innenleiter auf seiner Außenseite mit einem Gewinde zu versehen. Desgleichen muß das als Anschlußbolzen ausgebildete eine Teil an dem Gerät mit einem an das Innengewinde angepaßte Außengewinde - mit anderer Drehrichtung - versehen sein. Beide Teile werden dann mittels einer Verbindungshülse, die zwei angepaßte Innengewinde entgegensetzter Drehrichtung aufweist, beim Drehen der Verbindungshülse aufeinander zu gezogen. Sie werden fest in der Hülse verspannt, so daß sich einerseits eine gut geschützte korrosionsfreie Verbindung, andererseits eine problemlose Lösbarkeit im Reparaturfalle ergibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anschlußverbindung mit einer äußeren Schutzhülse gegen Staub und/oder Feuchtigkeit versehen, die nach Art einer Überwurfmutter ausgebildet und mit einem Innengewinde auf eines der mit einem Außengewinde versehenen Teile der Anschlußverbindung aufschraubbar ist. Mit diesem Teil kann nicht nur ein guter Schutz, sondern auch gleichzeitig eine Zugentlastung erzielt werden.
Die Schutzhülse kann einen auf der Metallmantelleitung aufgesetzten und dort festgelegten Kragen übergreifen und an den Berührungsflächen zwischen diesen Teilen zur Verbesserung der Dichtfunktion zumindest eine Dichtkante aufweisen. Der Anschlußbolzen kann ferner einen zu ihm konzentrischen, als Stutzen ausgebildeten Hohlzapfen aufweisen, der an dem Kragen zur Anlage kommt, wodurch die Dichtheit weiter verbessert wird. Auch hier können zusätzliche Dichtkanten an den Berührungsflächen vorgesehen sein.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In den drei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
Fig. 1 einen Katalysator mit dem einen Teil einer Anschlußverbindung, im schematischen Querschnitt;
Fig. 2 die elektrische Anschlußleitung mit dem anderen Teil der Anschlußverbindung;
Fig. 3 die Ersatz-Anschlußleitung mit einem Paßstück als anderes Teil der Anschlußverbindung;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Anschlußver­ bindung, im schematischen Querschnitt;
Fig. 5 die Anschlußverbindung gemäß Fig. 4, als schematisches Sprengbild;
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform einer Anschluß­ verbindung; und
Fig. 7 die Anschlußverbindung gemäß Fig. 6, als schematisches Sprengbild.
Der in Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Katalysator weist einen eigentlichen Katalysator 11 mit einer Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden Kanälen 12 auf, die von Abgas durchströmt sind.
In dem Katalysator 11 sind einzelne, beheizbare Folien vorgesehen, die über eine Anschlußleiste 13, eine rechtwinklig abgebogene rasche 14 und einen daran befestigten Anschlußbolzen 15 aufweisen. Dieser ist an seiner vorderen Seite mit einem Sackloch 16 versehen.
Konzentrisch zu dem Anschlußbolzen 15 ist ein Stutzen 17 vorgesehen, der an seinem vorderen Ende mit einem Außengewinde 18 versehen ist. Im Zwischenbereich kann eine mechanische sowie elektrisch isolierende Abstützung 19 für den Anschlußbolzen vorgesehen sein.
Die Anschlußleitung 20 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Sie weist einen flexiblen Innenleiter 21 auf, der von dem äußeren Metallmantel 22 mittels einer elektrischen Isolierung, vorzugsweise eines elektrisch isolierenden Minerals 23 getrennt ist. Zur Abdichtung der Schicht 23 kann an den beiden Enden des Metallmantels 22 eine Isolierung 24 oder eine Imprägnierung oder ein Glasverschluß vorgesehen sein.
Auf das eine Ende der Anschlußleitung 20 ist ein im Querschnitt U-förmiger metallischer Kragen 25 aufgesetzt und mit dem Metallmantel 22 verlötet oder verschweißt. Der Innenleiter ist ferner mit einer als Sollbruchstelle wirkenden Einkerbung 26 versehen, an der der Innenleiter mittels eines Werkzeugs abgetrennt werden kann.
Über die lösbare Anschlußverbindung und insbesondere den Kragen 25 ist eine äußere Schutzhülse 27 aufgesetzt, die mit einem Innengewinde 28 versehen ist, die nach Art einer Überwurfmutter als Staub- und Feuchtigkeitsschutz über die Anschlußverbindung auf das Außengewinde 18 des Stutzens 17 aufschraubbar ist, wobei die Schutzhülse 27 über den Kragen 25 zugleich als Zugentlastung für den Innenleiter 21 dient. Im zusammengesteckten Zustand steht das freie Ende 29 des Innenleiters 21 soweit vor, daß es in das Sackloch 16 des einen Teils der Anschlußverbindung hineinragt und dort verschweißt oder verlötet oder mittels einer Preßpassung festgelegt sowie zugleich elektrisch leitend verbunden werden kann, wonach die Schutzhülse 27 des anderen Teils der Anschlußverbindung auf das Außengewinde 18 aufschraubbar ist.
Im Reparaturfall wird die Schutzhülse 27 abgeschraubt und das freie Ende 29 des Innenleiters 21 an der Trennstelle 26 mittels eines Werkzeugs abgetrennt.
Danach kann die in Fig. 3 gezeigte Ersatzleitung, deren freies Ende mit einer Paßhülse 30 an dem Innenleiter 21 versehen ist, eingesetzt werden. Hierbei ist die Paßhülse 30 so ausgebildet, daß sie mit ihrer Innenseite die Außenseite des Anschlußbolzens 15 übergreift und in diesem Zustand ebenfalls verlötet oder verschweißt oder mittels einer Preßpassung festgelegt werden kann, wobei die Paßhülse 30 den abgetrennten und in dem Sackloch 16 befindlichen Teil des freien Endes 29 des Innenleiters 21 der Anschlußleitung 20 mit enthält. In diesem Zustand wird dann die Paßhülse 30 mit dem freien Ende des Anschlußbolzens 15 verlötet.
Eine dazu alternative zweite Ausführungsform ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bedeuten und daher nicht erneut beschrieben werden. Dort ist ein gesondertes aufschraubbares Teilstück 40 vorgesehen, das in ein Innengewinde 41 an der Stirnseite des Anschlußbolzens 15 mit einem Außengewinde 42 eingeschraubt wird und das das Sackloch 16 zur Aufnahme des freien Endes 29 des Innenleiters 21 enthält. Ansonsten stimmen die erste und die zweite Ausführungsform überein, mit dem kleinen Unterschied, daß die Verbindung zwischen dem Teilstück 40 und dem Anschlußbolzen 15 eine Schraubverbindung ist.
In der in den Fig. 6 und 7 dargestellten dritten Ausführungsform weist sowohl das freie Ende 50 des Anschlußbolzens 15 als auch das freie Ende 29 des Innenleiters 21 an dessen Oberfläche 51 je ein Außengewinde 52, 53 auf, die zueinander entgegengesetzten Drehsinn aufweisen. Zur Verbindung desselben wird eine Verbindungshülse 60 mit je einem angepaßten Innengewinde 61, 62 sowie einer bereichsweisen Außenform 63 miteinander verbunden. Die Außenform 63 dient zum Angriff eines Werkzeugs, vorzugsweise eines Gabelschlüssels. Beim Drehen der Verbindungshülse 60 in einer Richtung werden gleichzeitig beide freie Enden 29, 50 der Innenleiter Anschlußhülsen 50, 51 in die Innengewinde 61, 62 hineingezogen und am Ende gegeneinander verspannt, so daß eine feste Verbindung erfolgt.
Bei dieser dritten Ausführungsform wird nur eine Schraubverbindung zum sowohl kraftschlüssigen als auch elektrischen Verbinden der beiden Leiter vorgenommen. Ebenso wie bei der zweiten Ausführungsform ist eine Ersatz-Anschlußleitung (erste Ausführungsform) nicht erforderlich. Die Original-elektrische Anschlußleitung als Metallmantelleitung kann beliebig oft verwendet werden.

Claims (23)

1. Verbindung zwischen einerseits einer als Metallmantelleitung (20) ausgebildeten elektrischen Anschlußleitung mit zumindest einem von dem Metallmantel mittels eines Minerals (23) elektrisch isolierten elektrischen Innenleiter (21) und andererseits einem damit elektrisch zu verbindenden Gerät, insbesondere einem elektrisch beheizbaren Katalysator (10), wobei der Innenleiter (21) und das Gerät über eine lösbare Anschlußverbindung (16, 29; 41, 40; 50, 60, 51) miteinander verbunden sind, deren eines Teil (15, 16) an dem Gerät angeordnet ist und deren anderes Teil (29) an dem freien Ende der Anschlußleitung (20) vorgesehen ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile der lösbaren Anschlußverbindung nach Art einer Stecker-Buchse-Verbindung aneinander angepaßt sind.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußverbindung mit einer äußeren Schutzhülse (27) gegen Staub und/oder Feuchtigkeit versehen ist.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (27) nach Art einer Überwurfmutter ausgebildet ist und mit einem Innengewinde (28) auf eines der mit einem Außengewinde (18) versehenen Teile der Anschlußverbindung aufschraubbar ist.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Anschlußleitung (20) mit einem auf dem Metallmantel (22) der Metallmantelleitung aufgesetzten Kragen (25) versehen ist.
6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (25) auf den Metallmantel (22) aufgelötet oder aufgeschweißt ist.
7. Verbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen von der als Überwurfmutter ausgebildeten Schutzhülse (27) umgriffen ist.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter mit einem Innengewinde (28) versehen ist.
9. Verbindung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen an dem Kragen (25) oder der Überwurfmutter an der Berührungsfläche eine Dichtkante vorgesehen ist.
10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Mineral (19, 23) aufweisende Schicht der Metallmantelleitung (20) oder des Stutzens (17) an dem Ende mittels einer Verschlußmasse (24) und/oder Imprägnierung abgeschlossen ist.
11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Teil (29) der Verbindung als mit einer vorzugsweise an das Ende des Innenleiters (21) mit einer angelöteten oder angeschweißten Anschlußhülse zum Einsetzen in ein Sackloch (16) am freien Endes des Anschlußbolzens (15) versehen oder mit einer Paßhülse (30) für den Anschlußbolzen (15) versehen ist.
12. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (21) mit einer als Trennstelle dienenden Einschnürung (26) versehen ist.
13. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine dem Gerät zugeordnete Teil (15, 16) der Anschlußverbindung den elektrischen leitenden Anschlußbolzen (15) aufweist.
14. Verbindung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolierung (19) auf dem Anschlußbolzen (15) als durch Plasmaspritzen aufgebrachte keramische Isolierung ausgebildet ist.
15. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (15) an seiner dem anderen Teil der Anschlußverbindung zugewandten Stirnseite mit dem Sackloch (16) zur Aufnahme und zum Verbinden des Innenleiters (21) oder der Anschlußhülse (30) desselben versehen ist.
16. Verbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (16) in einem von der Stirnseite des Anschlußbolzens (15) her aufschraubbaren Teilstück (40) vorgesehen ist (Fig. 4 und 5).
17. Verbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (40) mit einem Außenvier- oder -sechskant versehen ist.
18. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (40) mit einem an seiner freien Seite vorgesehen Außengewinde (42) in ein Innengewinde (41) an der Stirnseite des Anschlußbolzens (15) einschraubbar ist.
19. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (40) als Hülse mit einem an seiner freien Seite vorgesehen Innengewinde ausgebildet ist und auf ein Außengewinde an dem freien Ende des Anschlußbolzens schraubbar ist.
20. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (15) von einem konzentrischen, als Stutzen ausgebildeten Hohlzapfen (17) umgehen ist, der mit einem Außengewinde (18) für das Innengewinde (28) der Schutzhülse (27) versehen ist.
21. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (15) als Innenleiter einer weiteren Metallmantelleitung ausgebildet ist.
22. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (15) und der Innenleiter (21) der elektrischen Anschlußleitung (20) oder die auf diesen gesetzte Anschlußhülse (50, 51) je ein Außengewinde (52, 53) verschiedener Schraubrichtung aufweisen und daß eine Verbindungshülse (60) mit einem daran jeweils angepaßten Innengewinde (61, 62) vorgesehen ist (Fig. 6 und 7).
23. Verbindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse (60) mit einem Außenvier- oder -sechskant versehen ist.
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