DE29815396U1

DE29815396U1 - Anschlußvorrichtung

Info

Publication number: DE29815396U1
Application number: DE29815396U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Voestalpine Signaling Sainerholz GmbH
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2008-08-28

Description

Anschießvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung für elektrische Verbindungen, wobei wenigstens eine Leitung mittels einer durch eine Durchgangsöffnung in einem leitenden Bauteil geführte Bolzenverbindung mit dem Bauteil kontaktierbar ist.

Derartige Anschlußvorrichtungen dienen zum Anschluß insbesondere hochlastiger elektrischer Verbindungen, vorzugsweise an massiven Stahlkonstruktionen wie z. B. Schienensträngen, Masten, Stahlbaukonstruktionen und dergleichen. Derartige Anschlußverbindungen werden für Erdungen, Betriebsstromrückführungen, Kurzschlußverbindungen und dergleichen benötigt. Sowohl die mechanische als auch die elektrische Belastbarkeit sind entsprechend den extrem harten Einsatzbedingungen sehr hoch.

Derartige Verbindungen wurden bisher durch spezielle, nicht lösbare Schweiß-Löt-Verbindungen mit einem in Kauf zu nehmenden erheblichen Mangel im Hinblick auf die technische Zuverlässigkeit oder durch rein kraftschlüssige Verbindungen realisiert. Neben der technischen Unzuverlässigkeit der Schweiß-Löt-Verbindungen erfordern die vorbekannten Anschlußsysteme einen erhöhten Material- und Zeitaufwand zur Herstellung der Verbindungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln und vertretbarem wirtschaftlichem Aufwand eine

sichere und vor allem mechanisch und elektrisch hoch belastbare Verbindung herstellbar ist.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Bolzenverbindung aus einem zumindest bereichsweise konisch ausgeführten Bolzen mit wenigstens einem zylindrischen Gewindebereich, eine im Inneren zumindest über eine Teillänge konisch ausgeführten, in die Durchgangsöffnung einsetzbaren Buchse und einer auf dem Gewindebereich des Bolzens befestigbaren Mutter gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung zeichnet sich durch die Möglichkeit der Herstellung einer formschlüssigen Kontaktverbindung aus.

Diese wird durch einen definierten Kraftschluß in der mechanischen Verbindung zwischen dem konischen Bolzen und der konischen Innengeometrie der Buchse erreicht. Bei der Montage wird der konische Bolzen gegenläufig in die Buchse gezogen. Dabei können herkömmliche Werkzeuge verwendet werden, beispielsweise Drehmomentschlüssel und dergleichen. Die Buchse, die in vorteilhafter Weise an der Außenseite zylindrisch ausgebildet ist, wird in eine vorzugsweise zylindrische Durchgangsöffnung im zu kontaktierenden Bauteil eingesetzt. Das Bauteil ist häufig eine Stahlkonstruktion, beispielsweise ein Schienenstrang. Der Bolzen wird durch die Buchse gesteckt und auf seinen Gewindebereich wird die Mutter aufgezogen. Vor der Mutter kann eine mit einem herkömmlichen Kontaktschuh versehene Leitung auf den Bolzen, beispielsweise mittels eines Kontaktauges, aufgebracht werden. Auch können eine oder mehrere Scheiben verwendet werden. Es wird dann die Mutter angezogen, wobei der konische Bereich des Bolzens gegenläufig in den konischen Bereich der Buchse eingezogen wird. Bei Erreichen eines definierten Drehmomentes wird die Buchse durch die Flächenpressung am Konus im Durchmesser aufgeweitet und in der zylindrischen Bohrung formschlüssig und mit optimalen Flächenkontakt der Mantelflächen von Bohrung und Buchse fixiert.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Bereich ist die Buchse im Bereich eines Randes innen zylindrisch ausgebildet. Geht der Innenkonus der Buchse von der Konusbasis her in eine zylindrische Form über, wird bei der Montage infolge der

durchgehend konischen Geometrie des Bolzens eine Aufbördelung erzeugt. Damit wird eine zusätzliche Lagesicherung der Buchse erreicht.

Die Buchse hat vorzugsweise an einem Randbereich einen zylindrischen Bund, und zwar vorteilhafter Weise in dem Bereich des kleinen Konusdurchmessers. In diesem Bereich wird, wie oben beschrieben, eine Kontaktierung mit einer Leitung hergestellt, die vor der Mutter auf dem Bolzen aufgesetzt wird.

Die Mutter ist vorzugsweise aus Kupfer oder anderen elektrisch leitenden Materialien hergestellt und dient als Kontaktelement und kann roh oder verzinnt verwendet werden.

Der Bolzen kann entweder nur zur Befestigung einer Leitung im oben beschriebenen Sinne vorgesehen sein, so daß er selbst nicht stromleitend ausgeführt ist. Der Bolzen kann in diesem Fall beispielsweise aus Edelstahl bestehen. Der Bolzen kann seinerseits auch stromführend ausgebildet sein, beispielsweise aus Kupfer.

Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag hat der Bolzen an beiden Enden einen Gewindebereich, so daß sich an beiden Enden Leitungen an dem Bolzen anschließen lassen. Der Bolzen kann auch an einem Ende ein Innengewinde aufweisen, so daß sich mittels einer herkömmlichen Schraube eine Leitung mittels eines Kontaktschuhs befestigen läßt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist der Bolzen an dem dem Gewindebereich entgegengesetzten Ende mit einer Leitung fest verbunden. Dies kann beispielsweise durch Verpressen, Verschweißen oder Kombinationen davon erfolgen.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung liegt gegenüber herkömmlichen, rein kraftschlüssigen Verbindungen in der Herstellung eines formschlüssigen Flächenkontaktes. Darüber hinaus können durch die Doppelanschlußmöglichkeiten Anschlüsse eingespart werden. Es werden wenige Bauteile benötigt, die mit herkömmlichen Werkzeugen, also ohne kostenaufwendige Spezialwerkzeuge, montiert werden können. Somit ergibt sich die Möglichkeit der Herstellung formschlüssiger Montagen in zylindrischen

Bohrungen, &zgr;. B. in Schienen, Stahlträgern, Blechen und anderen Profilelementen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren: Dabei zeigen:

Figur 1 eine teilgeschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer

Anschlußvorrichtung, ausgeführt an einer Schiene;

Figur 2 eine Ansicht gemäß Figur 1 in einer alternativen

Ausführungsform;

Figur 3 eine Ansicht gemäß Figur 1 in einer alternativen

Ausführungsform;

Figur 4 eine Ansicht gemäß Figur 1 in einer weiteren alternativen

Ausführungsform und

Figur 5 eine Ansicht einer Buchse in Draufsicht und in Schnittansicht.

In den Figuren 1 bis 4 sind die gezeigten Kabelschuhe jeweils in die Ansichtsebene verdreht, um die Zeichnung besser verständlich werden zu lassen.

Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in einer Schiene 1 eine Durchgangsbohrung 2 ausgeführt. In die Durchgangsbohrung 2 ist eine Buchse 3 eingesetzt.

Gemäß Figur 5 besteht die Buchse aus einem zylindrischen Außenwandungsbereich 31, der an einem Ende eine Phase 32 trägt und am anderen Ende einen zylindrischen Bund 33. Im Inneren der Buchse ist ein Konus 34 ausgebildet, der an dem dem Bund 33 entgegengesetzten Ende in einen zylindrischen Bereich 35 ausläuft. Die Buchse ist vorzugsweise aus Kupfer oder anderem leitenden Material.

Wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt ist, ist die Buchse in die zylindrische Durchgangsbohrung 2 eingesetzt, wobei der Durchmesser der zylindrischen Außenwandung 31 im wesentlichen mit der zylindrischen Durchgangsbohrung 2 übereinstimmt. Die Buchse wird eingesetzt bis der zylindrische Bund 33 an einer Seite an der Schiene 1 anliegt. Es wird dann der Bolzen 4 eingesetzt.

Gemäß Figur 1 hat der Bolzen 4 einen Sechskantkopf 11, einen Konus 12 und einen Gewindebereich 13. Auf den Gewindebereich ist das Anschlußauge 10 einer Leitung 8 aufgesetzt, dann eine Scheibe 5 und schließlich mit der Mutter 6 angezogen. Durch das Anziehen der Mutter 6 wird der Konus 12 in die Buchse 3 hineingezogen. Dabei bördelt sich der zylindrische Bereich 35 auf, so daß die Mutter noch besser in der Durchgangsbohrung 2 gesichert ist. Ab einem vorgegebenen Drehmoment wird die Buchse durch die Flächenpressung am Konus im Durchmesser aufgeweitet und in der zylindrischen Bohrung 2 formschlüssig und mit optimalem Flächenkontakt kontaktiert und fixiert. Die Figur 1 zeigt einen Einfachanschluß, wobei der konische Bolzen in Edelstahlausführung gebildet sein kann. Er wird ausschließlich als mechanisches Spannelement eingesetzt und nicht als Strom tragendes Bauteil. Das Anschlußauge 10 gelangt bei der Montage in einen optimalen Flächenkontakt zum Bund 33 der Buchse 3 und stellt damit die elektrische Verbindung zum Leiter 8 dar. Der Leiter 8 ist im Kabelschuh durch eine einfache Verpressung 9 fixiert. Auch andere Leitungsausführungen sind einsetzbar.

Gemäß Figur 2 ist die Montage entsprechend erfolgt, jedoch weist hier der Bolzen im Sechskant 14 ein Innengewinde auf, in welches eine Schraube 15 eingesetzt ist. Auf dieser sitzt wiederum eine Scheibe 36 und ein Anschlußauge 19 einer Leitung 17, deren Kabelschuh 16 ebenfalls eine einfache Verpressung 18 aufweist. Bei dieser Ausführung wird der konische Bolzen ebenfalls Strom tragende Baugruppe und somit vorzugsweise aus einer hochfesten Kupferlegierung ausgeführt. Anstelle der in das Innengewinde eingesetzten Befestigungsschraube 15 kann der Bolzen auch ein weiteres Außengewinde aufweisen, auf welches Muttern aufgezogen werden.

Auch bei Figur 3 ist die Montage wie vorbeschrieben, jedoch wird ein zweites Kabel direkt am Bolzenkopf angeschlossen. Der Bolzen besteht wiederum aus

einer hochfesten Kupferlegierung und ist direkt mit einer Kupferhülse verschweißt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in doppelter Verpressung 22 mit der Leitung 21 verbunden ist. Der Mehrkant 20 weist eine Bohrung zum Einsetzen der Leitung auf. Die Verschweißung erfolgt durch Schweißnaht 24.

Eine alternative Ausführungsform ist in Figur 4 gezeigt, bei welcher ebenfalls die gleiche Montage in der Durchgangsöffnung 2 erfolgt ist. Hier weist der Mehrkant 25 eine Durchgangsbohrung 26 auf, in welche die Kupferhülse, die über die Verpressung 30 mit der Leitung 29 verbunden ist, eingesetzt wird. Am freien Ende erfolgt eine Schweißabdichtung 27, an der Einführstelle eine Schweißnaht 28.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend. Insbesondere besteht bei allen Variationen die Möglichkeit der Dimensionierung sowohl von Kabelanschlüssen als auch Durchmesser, Gewinde und dergleichen. Damit wird ein bereites Einsatzsprektrum abgedeckt. Auch ist der Anwendungsfall auf eine Schiene nicht beschränkend. Schließlich können die Materialien nach Einsatznotwendigkeiten gewählt werden.

Bezuaszeichenli s t e

1	Schiene	33	Bund
2	Durchgangsbohrung	34	Konus
3	Buchse	35	zylindrischer Bereich
4	Bolzen	36	Scheibe
5	Scheibe
6	Mutter
7	Kabelschuh
8	Leitung
9	Verpressung
10	Anschlußauge
11	Sechskant
12	Konus
13	Gewindebereich
14	Sechskant
15	Schraube
16	Kabelschuh
17	Leitung
18	Verpressung
19	Anschlußauge
20	Mehrkant
21	Leitung
22	Verpressung
23	Kontaktbohrung
24	Schweißnaht
25	Mehrkant
26	Bohrung
27	Schweißabdichtung
28	Schweißnaht
29	Leitung
30	Verpressung
31	zylindrische Außenwandung
32	Phase

Claims

Ansprüche

1. Anschlußvorrichtung für elektrische Verbindungen, wobei wenigstens eine Leitung mittels einer durch eine Durchgangsöffnung in einem leitenden Bauteil geführte Bolzenverbindung mit dem Bauteil kontaktierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Bolzenverbindung aus einem zumindest bereichsweise konisch ausgeführten Bolzen mit wenigstens einem zylindrischen Gewindebereich, eine im Inneren zumindest über eine Teillänge konisch ausgeführten, in die Durchgangsöffnung einsetzbaren Buchse und einer auf dem Gewindebereich des Bolzens befestigbaren Mutter gebildet ist.

2. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse an der Außenseite zylindrisch ausgebildet ist.

3. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse im Inneren im Bereich eines Randes zylindrisch ausgebildet ist.

4. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse an einem Rand einen zylindrischen Bund aufweist.

5. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse aus Kupfer gebildet ist.

6. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Bereich des Bolzens im konischen Bereich der Buchse formschlüssig verpreßbar ist.

7. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen an beiden Enden einen Gewindebereich aufweist.

8. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen an einem Ende ein Innengewinde aufweist.

9. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen an dem dem Gewindebereich entgegengesetzten Ende mit einer Leitung fest verbunden ist.

10. Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen aus Edelstahl gebildet ist.

11. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen aus Kupfer gebildet ist.