DE3144901C2

DE3144901C2 - Elektrisch isolierte Verbindung zwischen zwei gleichachsig angeordneten, stabförmigen Elementen aus Metall insbesondere Schraubendreher

Info

Publication number: DE3144901C2
Application number: DE3144901A
Authority: DE
Inventors: Helmut Kleiner; Karl 7141 Freiberg Kübler; Wolfgang 7000 Stuttgart Rammler
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1983-12-29
Also published as: DE3144901A1

Abstract

Bei einer elektrisch isolierenden Verbindung zwischen zwei gleichachsig angeordneten und durch einen Isolierkörper voneinander getrennten, stabförmigen Elementen aus Metall zur Übertragung sowohl von Drehmomenten als auch von in Richtung der Längsachse der Elemente wirksamen Kräfte vom einen zum anderen Element, greift das eine Element (1, 2) mit einem als Mehrkant ausgebildeten Abschnitt in einen in Mehrkantprofil aufweisenden Längskanal des anderen Elementes (3) ein. Der Isolierkörper ist im Zwischenraum zwischen dem als Mehrkant ausgebildeten Abschnitt und der Wandung des Längskanals angeordnet und wird durch die zu übertragenden Kräfte auf Druck beansprucht.

Description

wirksamen Druckkräfte ein Formschluß, <Lh, der Isolierkörper wird durch diese Kräfte ebenfalls nur auf Druck und nicht auf Torsion beansprucht

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Elemente zumindest auf einem Teil ihrer Länge in einen sie vollständig umfassenden Kunststoffkörper eingebettet. Ein solcher Kunststoffkörper kann als Berührungsschutz dienen. Er kann ferner dazu beitragen, beide Elemente in ihrer gleichachsigen Lage zu halten. Schließlich kann mit ihm auf einfache und kostengünstige Weise der Verbindung jede gewünschte äußere Form gegeben werden.

Sofern die Durchmesser des Längskanals und des in ihn eingreifenden Abschnitts des anderen Elementes relativ gering sind im Hinblick auf das zu übertragende Drehmoment und daher die Druckbelastung des Isolierkörpers relativ hoch werden würde, kann man zu einer Verminderung der Druckbeanspruchung des Isolierkörpers kommen, indem man den Durchmesser des Längskanals und des in ihn eingreifenden Abschnitt des einen Elementes größer wählt als den Durchmesser des übrigen Abschnitts dieses Elementes. Ein nolcher größerer Durchmesser läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß man eine Buchse verwendet, welche den in den Längskanal eingreifenden Mehrkant bildet Die Verbindung zwischen dieser Buchse und dem in ihn eingreifenden Stab kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Handelt es sich beispielsweise bei dem Stab um einen Sechskant eines Steckschlüssels, dann kann beispielsweise die Buchse mit einem entsprechend profilierten Kanal versehen sein.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das freie Ende des einen Elementes als ein mit einer Schraube kuppelbares Schlüsselende ausgebildet Die erfindungsgemäße Verbindung bildet hier also einen Teil eines elektrisch isolierenden Schraubendrehers oder Schraubenschlüssels. Das freie Ende des vorzugsweise auf seiner ganzen Länge vom Kunststoffkörper ummantelten Elementes ist in diesem Falle vorzugsweise als Mehrkant für die Kupplung mit einem Schlüssel oder einer Ratsche ausgebildet Bei diesem Mehrkar.t kann es sich um einen Innen- oder einen Außenmehrkant handeln.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsoeispiels im einzelnen erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels mit einer schematisch dargestellten Ratsche,

Fig.2 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels, Fig.3 einen Schnitt nach der Linie HI-III der Fig.2. '°

Ein Schlüssel zum Festziehen und Lösen von unter Spannung stehenden Schrauben, beispielsweise Schrauben einer Verbindungs- oder Abzweigklemme, die einen Innensechskant haben, weist einen an diesen Innensechskant angepaßten Sechskantstab 1 auf. Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, greift der eine Endabschnitt dieses Sechskantstabes 1 in eine Buchse 2 aus Metall ein, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um einen Leichtmetallgußkörper handelt Diese Buchse 2 hat ein an das Profil des Sechskantstabes 4 angepaßtes Innensechskantsackloch, in dem der Sechskantstab 1 festgelegt ist. Beispielsweise kann er in die Buchse 2 eingegossen sein. Hinsichtlich der Übertragung eines Drehmomentes und einer Kraft von de. Buchse 2 in Längsrichtung des Sechskantstabes 1 gegen dessen freies Ende hin sind der Stab und die Buchse formschlüssig miteinander verbunden. Das zum Innensechskantsackloch konzentrische AußenDrofil der Buchse 2 ist, wie Fig. 3 zeigt, ein Quadrat

Gleichachsig zu dem aus dem Sechskantstab 1 und der Buchse 2 bestehenden Element ist ein zweites, aus Metall bestehendes, stabförmiges Element 3 angeordnet bei dem es sich im Ausführungsbeispiel wie bei der Buchse 2 um einen Leichtmetallgußkörper handelt Dieses stabförmige Element 3 weist auf der der Buchse 2 zugekehrten Seite ein in seiner Längsachse liegendes Sackloch auf, welches das gleiche Querschnittsprofil wie das Außenprofil der Buchse 2, also ein quadratisches Querschnittsprofil hat Die Seitenlänge des Quadrates des Querschnittsprofil dieses Sackloches ist jedoch größer als die Seitenlänge des Außenprofils der Buchse 2, weiche wenigstens auf einem Teil ihrer Länge in das Sackloch eingreift

Zur elektrischen Isolierung des stabförmigen Elementes 3 gegenüber der Buchse 2 und dem Sechskantstab 1 ist der Zwischenraum zwischen der Außenmantelfläche der Buchse 2 und der Mantelfläche iies Sackloches sowie der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Buchse 2 und dem Boden des Sackloches mit einem elektrisch isolierenden Material ausgefüllt das eine topfförmige Hülse 4 bildet Das für diese Hüise verwendete Isoliermaterial und die Wandstärke der Hülse sind so gewählt daß die Hülse 4 mit Sicherheit Überschläge oder Durchschläge verhindert wenn der Sechskantstab 1 und damit auch die Buchse 2 unter Spannung stehen und das Element 3 geerdst ist

Bei der Übertragung eines Drehmomentes vom stabförmigen Element 3 auf die Buchse 2 wird die Hülse 4 nur auf Druck beansprucht Die Druckfestigkeit des Isoliermaterials, aus dem die Hülse besteht ist ausreichend hoch, um der Belastung standzuhalten, die auftritt, wenn mittels des Sechskantstabes 1 das maximale Drehmoment ausgeübt wird. Auch bei der Übertragung einer Kraft, weiche von dem stabförmigen Element 3 in Längsrichtung des Sechskantstabvs 1 gegen dessen freies Ende hin ausgeübt wird, wird das Material, aus dem die topfförmige Hülse 4 besteht, nur auf D: iick beansprucht, weil diese Belastung über den Boden der Hülse 4 übertragen wird.

Gleichachsig zu dem die Hülse 4 aufnehmenden Vierkantsackloch liegt ein zweites Vier.kantsackloch 5, das von der der Hülse 4 abgekehrten Stirnseite her in das stabförmige Element 3 eindringt und dem Einführen eines Steckschlüssels dient, mittels dessen das zu übertragende Drehmoment erzeugt wird. In F i g. 1 ist ein solcher Schlüssel in Form einer Ratsche 6 dargestellt, die einen in das Vierkantsackloch 5 einführbaren Vierkantzapfen hat. Die Ratsche 6 oder ein anderer Schlüssel brauchen nicht isoliert zu sein, weil, wir erwähnt, das stabförmige Element 3 gegenüber dem Sechskantstab 1 isoliert ist

Selbstverständlich könnte das freie Ende des stabförmigen Elementes 3 auch eine andere Ausbildung haben. Beispielsweise könnte statt des Vierkantsackloches 5 auch ein ringförmige Vertiefung vorhanden sein, deren zentraler Zapfen einta Außensechskant hat, auf den ein Schlüssel mit einem Innensechskant aufgesetzt werden kann.

Zusätzlich zu der Verbindung des stabförmigen Elementes 3 mit der Buchse 2 durch die Hülse 4 ist das Element 3 mit der Buchse 2 und dem Sechskantstab 1 durch einen Kunststoff^örper 7 verbunden, welcher das Element 3, den aus ihm herausragenden Teil der Buchse 2 und den Sechskantstab vollständig umfaßt und den Sechskantstab 1 nur im Bereich seines freien Endabschnittes frei'äßt. Außerdem bedeckt der Kunststoffkör-

per 7 auch noch die freie Stirnfläche des stabförmigen Elementes 3, so daß er hier eine sich mit dem Vierkantsackloch 5 deckende, quadratische Aussparung hat. Dieser aus einem formstabilen Kunststoff bestehende Kunststoffkörper 7 dient zusätzlich der Berührungssicherheit und gibt dem Schlüssel die gewünschte äußere Form. Im Ausführungsbeispiel hat der das stabförmige Element 3 umgebende Abschnitt ein quadratisches AuQenprofil mit angefasten Kanten, wie insbesondere Fig.3 zeigt. Hieran schließt sich, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ein konischer Abschnitt an, der sich gegen das freie Ende des Sechskantstabes 1 hin verjüngt und in einen zylindrischen Abschnitt übergeht, dessen Außendurchmesser nur wenig größer ist als der Durchmesser des Sechskantstabes 1. An diesen zylindrischen Abschnitt schließt sich nochmals ein konischer Abschnitt an, der sich bis auf die Oberfläche des Sechskantstabes 1 hin verjüngt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch isolierende Verbindung zwischen zwei gleichachsig angeordneten und durch einen Isolierkörper voneinander getrennten, stabförmigen Elementen aus Metall, insbesondere Schraubendreher, zur Übertragung sowohl von Drehmomenten als auch von in Richtung der Längsachse der Elemente wirksamen Kräfte von einem zum anderen Element, von denen mindestens das eine in dem mit dem anderen zu verbindenden Abschnitt ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil hat dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element-(t, 2) mit dem Abschnitt der ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil hat, in einen Längskanal des anderen Elementes (3) eingreift, der ebenfalls ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil hat, und daß der in dem Zwischenraum zwischen dem als Mehrkant ausgebildeten Abschnitt und der Wandung des Längskanals angeordnete Isolierkörper (4) durch die zu übertragenden Kräfte auf Druck beansprucht wird.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kreisform abweichenden Querschnittsprofile Mehrkantprofile sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper eine Hülse (4) ist, deren Wandstärke an der Stelle geringster Dicke die für die erforderliche Spannungsfestigkeit notwendige Größe hat.

4. Verbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der LäKHskanal das gleiche Profil hat wie der in ihn eingreifende Abschnitt

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Längskanal als Sackloch ausgebildet ist und der isolierkörper eine den Zwischenraum zwischen der Stirnseite des in das Sackloch eingreifenden, als Mehrkant ausgebildeten Abschnitts sowie den Boden des Sackloches ausfüllende Scheibe bildet die einstückig an das eine Ende der Hülse (4) angeformt ist.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (1,2;3) zumindest auf einen Teil ihrer Lange in einen sie vollständig umfassenden Kunststoffkörper (7) eingebettet sind.

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Längskanal des einen Elementes (3) eingreifende andere Element (1,2) aus einem Mehrkantstab (1) und einem auf dessen in den Längskanal eingreifenden Endabschnitt aufgesetzten Buchse (2) mit einem an das Profil des Mehrkantstabes (1) angepaßten Innenprofil besteht.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des einen Elementes (1, 2) als ein mit einer Schraube kuppelbares Schlüsselende ausgebildet ist

9. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des vorzugsweise auf seiner ganzen Länge vom Kunststoffkörper ummantelten Elementes (3) einen Mehrkant (5) für die Kupplung mit einem Schlüssel aufweist.

10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrkant ein Innen-Mehrkant (5) ist.

Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierende Verbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Verbindung dieser Art (DE-PS 6 57 438) sind die beiden Elemente über einen Kunststoffkörper so miteinander verbunden, daß zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Elemente eine der Isolierung dienende Zwischenwand gebildet ist. Ausgehend von der Zwischenwand weist der Kunststoffkörper in beiden Richtungen Bohrungen

ίο auf, in die die mit angepreßten Keilen versehenen Elemente unter Druck eingepreßt sind Ein Nachteil dieser Lösung ist daß Drehmomente von dem einen zu dem anderen Element nur unter Torsionbeanspruchung der Zwischenwand des Kunststoffkörpers übertragen werden können. Infolge dieser Beanspruchung ist keine ausreichende Sicherheit gegenüber dem Auftreten von Brüchen des Kunststoffkörpers gegeben. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dort, wo die angepreßten Keile an dem Kunststoffkörper anliegen, bei der Übertragung von Drehmomenten ebenfalls große Spannungen entstehen, die auch zu Brüchen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch isolierende Verbindung zwischen zwei gleichachsig angeordneten, stabförmigen Elementen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die ebenfalls einfach ausgebildet ist bei der jedoch der die beiden Elemente elektrisch isolierende Isolierkörper nicht der Gefahr eines Bruches infolge einer Überlastung ausgesetzt ist Diese Aufgabe löst eine Verbindung, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist

Dadurch, daß der Isolierkörper in dem Zwischenraum zwischen der Wandung des Längskanals des einen Elementes und dem in diesen Längskanal eingreifenden Abschnitt des anderen Elementes liegt die beide ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil haben und deshalb auf Drehung formschlüssig miteinander gekuppelt sind, wird be; der Übertragung eines Drehmomentes das Material des Isolierkörpers nur auf Druck beansprucht Da es eine Vielzahl von Kunststoffen gibt welche eine hohe Druckbelastbarkeit haben, kann mit geringem Aufwand die Belastbarkeit der Verbindung so groß gewählt werden, daß die Gefahr einer Zerstörung des Isolierkörpers ausgeschlossen werden kann.

Vorzugsweise sind die von der Kreisform abweichenden Querschnittsprofile Mehrkantprofile.

Es genügt, wenn die Wandstärke des vorzugsweise als Hülse ausgebildeten Isolierkörpers an der Stelle geringster Dicke so groß gewählt ist daß die Hülse mit Sicherheit der maximalen Spannung standhält, welche zwischen de beiden Elementen auftreten kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat jedoch der Längskanal das gleiche Profil wie der in ihn eingreifende Abschnitt, so daß hier die Wandstärke der Hülse, welche vorzugsweise den Zwischenraum vollständig ausfüllt, mit Ausnahme der Eckbereiche überall die gleiche Größe hat

Sofern an die Übertragbarkeit von in Längsrichtung der Elemente wirksamen Druckkräfte hohe Anforderungen gestellt v/erden, ist es zweckmäßig, den Längskanal als Sackloch auszubilden. Der Isolierkörper bildet dann eine den Zwischenraum zwischen der Stirnseite des in das Sackloch eingreifenden Mehrkants sowie dem Boden des Sackloches ausfüllende Scheibe, die vorzugsweise einstückig an das eine Ende der Hülse angeformt ist. Hier besteht also auch für die Übertragung von in Längsrichtung der Elemente