FI67972C - Elektrisk kopplings- och apparatdosa - Google Patents

Description

1«ral KUULUTUSJULKAISU ^7079 ®t§Ht 11 utläggningsskrift 0/7/z C (45) Pr.tcr.ttl nyönnelty 10 C6 1985 J Patent meddelat (51) Kv.lk.>t.ci.* H 02 G 3/08 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 78θ6θΟ (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 22.02.78 fFh ' * (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 22.02.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig ^-j yg

Patentti, ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.-

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 28.02.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 12.04.77

Ruotsi-Sverige(SE) 7704l67~1 (71) AB Gustavsberg, Fack, S-513 00 Fristad, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Mats Arvidsson, Brämhult, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Berggren Oy Ab (54) Sähkökytkin- ja kojerasia - Elektrisk koppiings- och apparatdosa Sähkökytkin- ja kojerasiat valmistetaan nykyään yleensä valumuo-vista, koska tämä aine on osaksi riittävän lujaa, osaksi huokeaa ja osaksi lopuksi sinänsä hyvä eristysaine. Rasiassa esiintyvien eristämättömien ja riittämättömästi eristettyjen johdinpäiden takia on nimittäin hyvin tärkeää, että kaiken näiden johdinpäiden kanssa mahdollisesti kosketukseen joutuvan aineen on oltava hyvin eristävää. Tämä pätee erityisesti virrankatkaisimien, vaihtokytkimien, seinäkoskettimien yms. rasian kansiin ja alustoihin, jotka käytännön syistä yleensä valmistetaan metallilevystä, tavallisesti teräs-levystä. Nämä rasian kannet ja alustat kiinnitetään nykyään myös yleensä rasiaan sovittamalla kiinnitysrengas uraan tai rasian sisäosassa olevaa huullosta vastaan sen aukon lähelle. Kiinnitysrengas on tällöin varustettu kierteitetyillä rei'illä, joihin rasian kannen ja alustan kiinnitysruuvit sijoitetaan.

Tähän asti on oltu sitä mieltä, ettei kiinnitysrenkaan aine ole vailla merkitystä. Jos kiinnitysrengas nimittäin olisi muovia tai vastaavaa ainetta, saataisiin tosin hyvä eristys edellyttäen, että kiinnitysruuvien rasian sisään tunkeutuva pää voidaan suojata kosketukselta johtimien kanssa. Toisaalta olisi käytännössä kuiten- 67972 2 kin todettu, ettei muovilla ja vastaavilla aineilla normaalisti olisi vaadittavaa lujuutta, vaan kierteet voisivat helposti vaurioitua, varsinkin jos kiristysruuveja kiristetään voimalla, jota normaalisti käytetään, kun ruuvi kiristetään metalliosan kiertei-tettyyn reikään. Rasian kannen tai rasian alustan on tällöin oletettu irtoavan. Sen tähden on tähän asti oltu sitä mieltä, että muovista tai siihen verrattavasta aineesta valmistetun kiinnitysren-kaan käyttö olisi vähemmän tyydyttävää. Tästäkin syystä on ollut tapana valmistaa kiinnitysrengas metallista, edullisesti meistetystä teräksestä.

Esillä oleva keksintö perustuu tutkimuksiin, joiden avulla on pyritty toteamaan, mistä syystä muoviaineesta valmistettu kiinnitysrengas murtuu. Tällöin on käynyt ilmi, että tähän asti vallitseva, edellä selostettu käsitys on tuskin täysin oikea. Muovi on nimittäin varmasti hyvin joustavaa, mutta syynä kierreotteen irtoamiseen muovi-renkaan ja siihen ruuvatun ruuvin välillä ei ensisijaisesti ole ollut se, että kierteet sellaisinaan ovat murtuneet, vaan pikemminkin kierreote on irronnut muovirenkaan muodonmuutoksesta johtuen, jolloin kierteitetyt reiät ovat laajentuneet ja yleensä asettuneet soikeaan tai elliptiseen tai vastaavaan muotoon muovirenkaan heikentyneisiin kohtiin kohdistuneiden rasitusten vaikutuksesta. Nämä heikennykset ovat syntyneet siitä syystä, että kiinnitysrenkaalta nykyään vaaditaan, että sen on oltava varustettu kiinnityslaitteilla rasiassa tapahtuvaa kehäliikettä vastaan.

Nämä kiinnityslaitteet ovat tarpeen siitä syystä, että rasiaan liitettäviä putkia vedettäessä putkia ei käytännön syistä voida vetää sellaiseen asentoon, että rasia saadaan sijoitetuksi vallitsevien paikallisten olosuhteiden mukaisella tavalla. Näihin paikallisiin olosuhteisiin voi esim. kuulua toivomus, että rasiaan sijoitetun kojeen on käännettävä teholliset elimensä (seinäliitäntäkoskettimen reiät, kojerasioiden kiertokatkaisimien väännin, kytkinrasian kannen päälle liimatut tapetit) määrättyyn suuntaan. Koje- tai kytkinrasian kojealusta tai rasian kansihan kiinnitetään, kuten edellä mainittiin, ruuveilla, jotka kulkevat kiinnitysrenkaan läpi. Mainitun vaatimuksen täyttämiseksi on kiinnitysrenkaan sen tähden oltava osaksi kierrettävissä rasiassa, osaksi myös kiinnitettävissä asetettuun asentoon, niin että kiinnitysruuvien kiristämisen jälkeen ei enää voi tapahtua kiinnitysrenkaan lisäkiertoa.

67972 Tätä varten on todettu tarpeelliseksi sovittaa jonkinlainen lomitus toisaalta kiinnitysrenkaan ja toisaalta sen uran välille, johon kiinnitysrengas on sijoitettu. Tämän lomituksen on oltava sellainen, että se alkaa toimia, kun kiinnitysruuveja kiristetään, mutta kiinnitysruuvien ollessa kiristämättömiä on lomituksen sallittava kiinnitysrenkaan kiertäminen sen urassa rasian seinän sisäpuolella.

Lomitus saadaan normaalisti aikaan toisessa osassa olevien ulkone-mien ja toisessa osassa olevien syvennysten avulla, jotka ovat sellaisia, että ulkonemat on jaettu tasaisesti tiheästi peräkkäin ensin mainitulle osalle ja että syvennykset on samalla jaolla jaettu tasaisesti toisen osan kehää pitkin.

Aiemmin on jo ehdotettu useita erilaisia säteittäisesti suunnattuja profiileja syvennyksiä ja ulkonemia varten. Edellä mainitut heikennykset syntyvät kuitenkin ensisijaisesti juuri tällaisten säteittäisesti suunnattujen syvennysten vaikutuksesta. Toisaalta voi myös kiinnitysrenkaan ruuvireikien muodon muutoksia tapahtua silloin, kun ulkonemat sijaitsevat kiinnitysrenkaassa, jos kiinnitysrenkaa-seen nimittäin kohdistuu kehällä vaikuttavia voimia.

Aksiaalisesti suunnatuille ulkonemille ja syvennyksille on myös ehdotettu erilaisia profiileja, mutta nämä ovat osoittautuneet vähemmän tehokkaiksi, koska renkaaseen voi kohdistua urassa siirroksia, jotka tällöin voivat heikentää renkaan ja uran yläpinnan välistä kosketusta.

Aksiaaliset ulkonemat voidaan tosin suuremmitta vaikeuksitta sovittaa uraa ylöspäin rajoittavan huulloksen alapuolelle ja aksiaaliset syvennykset sovittaa renkaaseen, mutta myös päinvastaista asettelua voidaan käyttää, joskin se edellyttää hieman monimutkaisempaa työkalua. Jos syvennykset nyt on sovitettu kiinnitysrenkaan aineeseen, ne johtavat edellä mainitulla tavalla kiinnitysrenkaan heikennyksiin, jotka saattavat aiheuttaa muovista valmistetun kiinnitysrenkaan yllä mainitun muodonmuutoksen. Tosin rasiakin on valmistettu muovista, mutta rasian aukon ja uran välinen huullos voidaan vaivatta mitoittaa niin, että se kestää esiintyviä rasituksia mahdollisesti esiintyvistä heikennyksistä huolimatta.

4 67972

Kun muovikiinnitysrenkaan ja kiinnitysruuvien välisen irtoamisen syy oli tällä tavoin selvitetty, osoittautui myös tämän epäkohdan korjaaminen olevan mahdollinen. Korjauskeinona on, että sekä ulko-nemille että syvennyksille annetaan muoto, joka on kiilamainen sellaisella tavalla, että sillä on komponentti säteissuunnassa, toinen komponentti aksiaalisuunnassa ja pohja, joka kallistuu näitä molempia suuntia vastaan. Riippumatta siitä, sijaitsevatko syvennykset kiinnitysrenkaassa tai rasian uran yläpuolella sijaitsevassa huulloksessa, on ainetta mainitusta kiilan muodosta johtuen aina jäljellä kiilamaisen uran ylä- ja alapuolella kiinnitys-renkaan ja vastaavasti huulloksen koko säteettäiseltä leveydeltä.

Tämä aine vaikuttaa sen tähden osaltaan kiinnitysrenkaan ja huulloksen kestävyyteen mainittua muodonmuutosta vastaan.

Keksinnön kohteena on siis sähkökytkin- ja kojerasia, joka muodostuu lieriömäisestä rasian seinästä ja pohjasta, jolloin rasian aukon lähellä sijaitsee ura tai sitä vastaava vaste muovirenkaan vastaanottamista varten rasian kannen tai alustan kiinnittämiseksi rasiaan sijoitettuun kojeeseen ruuvien avulla, jotka menevät kiinnitysrenkaassa tai kiinnitysrenkaan kanssa yhdessä toimivassa vahvistuslevyssä olevien kierteitettyjen reikien läpi. Kiinnitys-renkaan yläpinnan ja uran yläsivun alapinnan väliin on sovitettu lomituselimiä, jotka muodostuvat toiseen osaan sovitetuista ulko-nemista, jotka on jaettu säännöllisesti rasian kehäreunaa pitkin, ja toiseen osaan sovitetuista syvennyksistä, joilla on sama jako.

Keksinnön mukaisesti ovat ulkonemat ja syvennykset profiloidut siten, että ne, kun niitä puristetaan toisiaan vastaan, antavat voimakomponentin rasian säteettäisessä suunnassa ja voimakompo-nentin rasian aksiaalisessa suunnassa, kuitenkin niin, että syvennykset eivät kokonaan mene renkaan ja vastaavasti uran yläpuolella sijaitsevan huulloksen läpi.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin kahteen oheisissa, piirustuksissa esitettyyn suoritusesimerkkiin liittyen. On kuitenkin selvää, ettei keksintö rajoitu näihin erityisiin suori-tusesimerkkeihin, vaan että kaikenlaiset eri muunnelmat ovat mahdollisia keksinnön puitteissa. Erityisesti on korostettava, että ulkonemat on esitetyissä suoritusesiirierkeissä sovitettu huulloksen alapinnalle, mutta airruattimiehe 1 le lienee selvää, että päinvastainen sijainti on myös 5 67972 mahdollinen. Syynä tämän sijainnin valintaan on se, että se vaatii hyvin yksinkertaisia valutyökaluja, kun taas päinvastainen sijainti, vaatii hieman monimutkaisempia valutyökaluja, mutta se on kuitenkin täysin toteutettavissa.

Piirustuksissa kuvio 1 esittää aksiaalileikkausta rasian läpi, joka on sovitettu toisen yllä mainitun suoritusmuodon mukaista rasian rengasta varten. Kuvio 2 esittää suurennettua kuvaa kuvion 1 osasta, joka on ympäröity ympyrällä II. Kuvio 3 esittää leikkausta kiinnitystenkään muovista valmistetun osan läpi. Kuvio esittää kiinnitys-renkaan tätä osaa mittakaavassa, joka vastaa kuviossa 2 käytettyä mittakaavaa. Kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaisen kiinnitystenkään suurennettua osaa katsottuna nuolen IV suunnasta. Kuvioiden 3 ja 4 mukaisessa laitteessa kiinnitystenkään kiilamainen syvennys on sovitettu tämän ulkokehälle. Kuvio 5 esittää kiinnitystenkään hieman poikkeavaa muotoa, jolloin syvennys on neljännespallon muotoinen ja sovitettu kiinnitysrenkaan sisäkehäreunaan. Kuvio 6 esittää lopuksi kuviota 4 vastaavaa kuvaa kuvion 5 mukaisen kiinnitysrenkaan osasta ylhäältä katsottuna kuvion 5 nuolen VI suunnassa.

Rasia muodostuu tavalliseen tapaan seinästä 10 ja pohjasta 11. Ra-< sian seinään ja/tai pohjaan on sovitettu useita aukkoja tai lovia putken istukoiden yhteyteen liitettäviksi rasiaan tuleviin tai siitä lähteviin putkiin. Ainoastaan kolme tällaista putken istukkaa 13 ja 14 on esitetty piirustuksessa, mutta ammattimiehelle on tunnettua, miten tällaiset putken istukat on sopivasti sovitettava. Esitetty rasia on lisäksi varustettu kiinnityselimillä sen kiinnittämiseksi seinärunkoon, betonivalanteen laudoitukseen, palkistoon, tankoraken-teeseen tms. Kiinnityselimet muodostuvat esim. rasian akselin suuntaisista naulan rei'istä 15 ja 16 ja/tai rasian pohjan suuntaisista naulan rei'istä 17 ja 18. Rasian aukon 19 lähelle on sovitettu sivu 20, joka helpottaa kiinnitysrenkaan sisään työntämistä. Tämän sivun 20 alle on sovitettu varsinainen renkaan vastaanottava ura 21. Ura 21 on edullisesti tehty rasian muovista valun yhteydessä. Ura 21 on tässä tapauksessa pääasiassa puolisuunnikkaan muotoinen poikkileikkaukseltaan, niin että siinä on kalteva sivu 22, lieriömäinen osa 23 ja vastakkaiseen suuntaan kalteva sivu 24, katso kuvio 2.

Tarkoituksena on, että kiinnitysrengas voidaan kaltevan sivun 20 avulla työntää ainakin aluksi lähes diagonaalisessa suunnassa ra 67972 siaan, niin että kiinnitysrengas eräässä kohdasa kehällään tulee sijaitsemaan urassa 21, sekä että kiinnitysrenkaan alaosa sen jälkeen nostetaan ylös sen liukuessa sivun 24 yli, niin että kiinnitysrengas kokonaisuudessaan joutuu uraan 21. Lieriömäisellä osalla 23 on tällöin tietysti oltava sellainen aksiaalinen ulottuvuus, että kiinnitysrengas "sijaitsee epätiiviisti" urassa aksiaalisessa suunnassa, koska lomitusta ei muuten voitaisi saada aikaan ja jälleen irrottaa kiinnitysrenkaan ja uran sivun 22 välillä. Määrättyä säteittäistä välystä ei myöskään voida käytännössä välttää.

Uran sivu 22 on tässä esitetty kaltevaksi, mutta sen kaltevuus ei keksinnön kannalta ole ehdottoman välttämätön. Se voi sen tähden myös olla tasainen ja sijaita tasossa, joka on rasian aukon 19 tason suuntainen.

Keksinnön esitetyssä suoritusmuodossa syvennykset 26 on siis sovitettu kiinnitysrenkaaseen ja ulkonemat 27 uran 21 sivuun 22, mutta vastakkainen sijainti on myös mahdollinen. Kuviossa 3 esitetään, kuten edellä mainittiin, kiinnitysrenkaan osa, jolloin tätä rengasta on merkitty viitenumerolla 25. Sen ulkoreunaan on sovitettu kiilamaisia syvennyksiä 26, jotka toimivat yhdessä sivun 22 ulkonemien 27 kanssa. Sopiviin kohtiin kiinnitysrenkaan 25 kehää pitkin on sovitettu paksunnoksia 28, joiden läpi on sovitettu reikiä 28', joihin kiinnitysruuvit sijoitetaan. Paksunnettujen osien alapuolella ulottuu suojavaippa 29 alaspäin, jolloin se estää suoran kosketuksen ruuvin ja rasian sisäosassa olevien sähköjohtimien välillä.

Muovirenkaan kierteiden vahvistamiseksi voidaan varsinainen ruuvin reikä 28' sovittaa vapaasti kulkevaksi muovirenkaan läpi ja muovi-renkaan alle, mahdollisesti siihen upotettuna, sijoittaa pieni metal-lilaatta 30, jonka reikä 31 on sisäpuolelta kierteitetty ruuvin kierteitä vastaavasti.

Nyt on ilmeistä, että vaikka muovi renkaassa 25 onkin esitetty kuoppa 32 ruuvin kantaa varten, tämä ei ole lainkaan tarpeellinen. Sen tarkoituksena on ainoastaan ruuvin kannan vastaanottaminen, niin kauan kuin rasiaa ei ole asennettu niin, että alusta ja rasian kansi on kiinnitetty rasiaan. Kun alusta ja rasian kansi kuitenkin kiinnitetään, ruuvin kanta tietysti lepää alustan tai rasian kannen yläpintaa vasten. Riippumatta siitä, onko kierteet sovitettu muoviren- 7 67972 kaaseen 25 tai vahvistuslaattaan 30, kiinnitysrengasta 25 vedetään kuitenkin kiinnitysruuvia kiristettäessä ylöspäin, niin että syvennysten 26 ja hampaiden 27 välille syntyy hammastus. Tämän jälkeen kojeyksikön alustaa ja rasian kantta ei voida enää kiertää. Nämä osat asettuvat sen tähden pysyvästi asentoihin, joihin ne on asetettu kiinnitysrengasta 25 kiertämällä ennen niiden kiinniruuvausta.

Kuvioiden 5 ja 6 mukaisessa laitteessa on ulkonemilla ja syvennyksillä profiili, joka on neljännespallon muotoinen. Tietystikään ei ole välttämätöntä, että neljännespallolla on pallon neljänneksen profiili, vaan sillä voi yhtä hyvin olla ellipsoidin, soikion tai jonkin vastaavan kappaleen neljänneksen muoto. Syvennys 33 on tässä tapauksessa sovitettu uran 21 tasaiseen yläpintaan, kun taas ulkonemat 34 on sovitettu kiinnitysrenkaan 25 yläpintaan.

Tämän laitteen ansiosta saavutetaan huomattavia etuja, joista mainittakoon ensisijaisesti seuraavat:

Jos kiinnitysrengas olisi epätiivis säteittäisessä suunnassa urassa, tapahtuu orientoiminen syvennysten ja ulkonemien vinon sivun avulla. Ulkonemien liukumista syvennyksiin parantaa syvennyksille ja ulko-nemille annettu kiilan muoto, niin että jos ulkonema jostain syystä joutuisi rajoittumaan kahden syvennyksen keskellä olevaan kohtaan, tapahtuu kehällä pakostakin siirtyminen. Koska syvennykset on tehty muovista valmistettuun kiinnitysrenkaaseen, ei syvennysten yhteydessä esiinny tämän renkaan läpi menevää heikennystä eikä muovirenkaan muodonmuutosta ja siitä johtuvaa kierreliitoksen irtoamista tarvitse pelätä.

On myös selvää, ettei mainittujen laitteiden toiminnassa esiinny muutosta, jos piirustuksissa esitetyn laitteen sijasta ulkonemat sijoitetaan muovista valmistettuun kiinnitysrenkaaseen ja syvennykset uran 21 sivun 22 reunaan. Tämän sivun on tällöin kuitenkin oltava edullisesti tasainen.

Riippuen kiinnitysrenkaan säteittäisestä leveydestä voidaan siis ulkonemat ja syvennykset sovittaa joko sisä- tai ulkokehälle. Kiinnitysrenkaan pienimpään heikkenemiseen päästään, jos syvennykset ja ulkonemat on sovitettu tämän renkaan sisäpuolelle.

Claims (7)

8 67972

1. Sähkökytkin- ja kojerasia, joka muodostuu lieriömäisestä rasian seinästä (10) ja pohjasta (11), jolloin rasian aukon (19) lähellä sijaitsee ura (21) tai sitä vastaava vaste muovirenkaan (25) vastaanottamista varten rasian kannen tai alustan kiinnittämiseksi rasiaan sijoitettuun kojeeseen ruuvien avulla, jotka menevät kiinnitysrenkaassa (25) tai kiinnitysrenkaan kanssa yhdessä toimivassa vahvistuslevyssä olevien kierteitettyjen reikien läpi, jolloin kiinnitysrenkaan (25) yläpinnan ja uran (21) yläsivun alapinnan väliin on sovitettu lomituselimiä, jotka muodostuvat toiseen osaan sovitetuista ulkonemista (27), jotka on jaettu säännöllisesti rasian kehäreunaa pitkin, ja toiseen osaan sovitetuista syvennyksistä, joilla on sama jako, tunnettu siitä, että ulkonemat ja syvennykset (27, 26) ovat profiloidut siten, että ne, kun niitä puristetaan toisiaan vastaan, antavat voimakomponentin rasian säteittäisessä suunnassa ja voimakomponentin rasian aksiaalisessa suunnassa, kuitenkin niin, että syvennykset eivät kokonaan mene renkaan (25) ja vastaavasti uran (21) yläpuolella sijaitsevan huulloksen läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rasia, tunnettu siitä, että ulkonemat ja syvennykset on muodostettu pallon neljäsosaksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rasia, tunnettu siitä, että syvennykset (26) on sovitettu kiinnitysrenkaaseen (25) syvyydellä, joka on ainoastaan murto-osa kiinnitysrenkaan (25) kokonaispaksuudesta .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen rasia, tunnettu siitä, että syvennykset (26) on sovitettu kiinnitysrenkaan (25) ulkoreunaan.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen rasia, tunnet- t u siitä, että syvennykset on sovitettu kiinnitysrenkaan (25) sisäreunaan.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen rasia, tunnet-t u siitä, että ulkonemat on sovitettu kiinnitysrenkaaseen (25), edullisesti sen sisäreunaan, ja kiinnitysrenkaan (25) yläpintaa päin oleva uran (21) sivu (22) on tasainen ja varustettu ulkonemia vastaavilla syvennyksillä. 9 67972

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rasia, tunnettu siitä, että ulkonemilla (34) ja syvennyksillä (33) on profiili, joka on ellipsoidin, soikion tai vastaavan pyöristetyn, pitkänomaisen kappaleen neljänneksen kaltainen.