DE2234413C2 - Klemme für Rohrsammeischienen - Google Patents

Description

erzielbaren Kontaktes zwischen der Klemme und dem Li it er sowie zwischen dem Band und dem anderen Teil des Klemmenkörpers für hohe Ströme, wie sie bei Rohrsammeischienen auftreten, nicht ausreichend. Außerdem sind diese bekannten KlemmerAonstruktionen für die bei Rohrsammeischienen üblichen hohen Spannungen unbrauchbar.

Es ist auch eine Klemmanordnung für Elektroden an Lichtbogenhöfen bekannt (DE-PS 8 68 643), die drei gelenkig miteinander verbundene, sich je etwa über ein Drittel des Umfangs der Elektrode erstreckende und diese zusammen ringförmig umfassende, wassergekühlte Backen aufweist, welche mittels einer aus mehreren Hebeln bestehenden Betätigungseinrichtung mit gleichmäßigem Druck an die Elektrode angelegt und gleichmäßig von ihr abgebogen werden können. Nicht nur die erforderliche Wasserkühlung, sondern auch die komplizierte und nicht zuletzt wegen des Fehlens von Mitteln zur Kontaktverbesserung schwere bauweise machen diese bekannte Konstruktion für Rohrsammelschienenklemmen ungeeignet

Schließlich ist noch eine Abzweigklemme für dreiadrige Starkstromkabel mit metallischem Mantel bekannt (DE-AS 12 16 400) bei der die den drei Adern zugeordneten, um je 120° in Umfangsrichtung des Kabels gegeneinander versetzten Kontaktvorrichtungen von drei in Kabellängsrichtung verlaufenden und ebenfalls um je 120° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Schienenpaaren in der richtigen Position gehalten werden, welche ihrerseits an ihren Enden mit zwei dreiteiligen, an den Kabelmantel anzulegenden Ringen verbunden sind, deren gleiche, nach außen abgewinkelte Flansche aufweisende Teile mit Schrauben zusammengespannt werden. Für große Leiterdurchmesser, wie sie bei Rohrsammeischienen üblich sind, wären solche Klemmen weitgehend mit denselben Nachteilen behaftet wie die bekannten Klemmen für Rohrsammeischienen, da ihre Kontaktverhältnisse ebenfalls ungünstig sind, große Spannkräfte und schwere Ringe erforderlich wären und ein Stromübergang vom einen zum anderen Teil nur über die Schrauben möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemme für Rohrsammeischienen zu schaffen, die so gute Kontaktverhältnisse ergibt, daß sie auch noch bei großen Abmessungen hinsichtlich des Gewichtes und der Kosten günstiger ist als die bekannten Klemmen für Rohrsammeischienen. Bei einer Klemme der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschnitte gelenkig miteinander verbunden sind und auf der dem Rohr zugekehrten Seite parallel zueinander und zur Längsachse des vom Klemmenkörper gebildeten Kanals sowie im Abstand voneinander angeordnete Leisten aufweisen, die einstückig mit den sie miteinander verbindenden Joch ausgebildet sind, und daß jeder Teil des Klemmenkörpers zwei Verbindungsflächen aufweist, von denen jede bei geschlossener Klemme an der Verbindungsteile des benachbarten Teils anliegt.

Die gelenkige Verbindung dei beiden Abschnitte des die Rohrsammeischiene auf mehr als der Hälfte ihres Umfanges umfassenden Teils des Klemmenkörpers ermöglicht nicht nur eine einfache Montage, sondern trägt auch zu einer guten Anpassung des Klemmenkörpers an das Außenprofil der Rohrsammeischiene und damit zu einer guten Kontaktierung bei, ohne daß hierzu hohe Spannkräfte erforderlich wären. Die guten Kontaktverhältnisse bei relativ geringen Spannkräften sind ferner auf die Leisten zurückzuführen, weil diese sowohl eine bessere Anlage als auch einen höheren Kontaktdruck in den von ihnen kontaktierten Bereichen der Rohrsainmelschiene ergeben. Da durch die Umfassung der Rohrsammeischiene auf mehr als der Hälfte ihres Umfangs durch den einen Teil des Klemmenkörpers der Bereich, der durch den anderen Teil zu umfassen ist, so klein gehalten werden kann, daß auch dieser Teil bei relativ geringen Spannkräften sich eng an

ίο die Rohrsammeischiene anlegt und mit ihr einen guten Kontakt bildet, ist eine gute Kontaktierung der Rohrsammeischiene auf ihrem gesamten Umfang möglich. Der Klemmenkörper kann deshalb verhältnismäßig schmal und gewichtsarm ausgebildet werden.

Hierzu trägt auch bei, daß wegen der Verbindungsflächen, über welche bei geschlossener Klemme ein guter Kontakt zwischen den beiden Teilen des Klemmenkörpers besteht, selbst dann ein über den Umfang der Rohrsammeischiene nahezu gleichmäßiger Stromübergang erreicht werden kann, wenn die Stromableitung oder -zufuhr nur an einem Teil des Klemmenkörpers erfolgt, und bei der Wahl des Werkstoffes für die Schrauben keine Rücksicht auf die elektrischen Eigenschaften genommen zu werden braucht, sondern ein Material ausgesucht werden kann, das zu möglichst kleinen Schrauben führt, damit die in Längsrichtung des Klemmkanals gemessene Breite des Klemmenkörpers nicht wegen der Schrauben größer gewählt werden muß, als dies im Hinblick auf die Strombelastbarkeit notwendig ist. Ein möglichst schmaler Klemmenkörper ist im übrigen nicht nur aus Gewichts- und Kostengründen vorteilhaft, sondern auch für die Herstellung von Bündelleiterabgängen und raumsparenden Mehrfachabgängen.

Die Anpassungsmöglichkeit des Klemmenkörpers an den tatsächlichen Durchmesser der Rohrsammeischiene läßt sich noch weiter verbessern, wenn, wie an sich bekannt, das die Leiste miteinander verbindende Joch elastisch verformbar im Sinne einer Änderung des Durchmessers des Klemmkanals ausgebildet ist.

Vor allem dann, wenn die Rohrsammeischiene aus Aluminium besteht, ist es empfehlenswert, daß die Teile des Klemmenkörpcrs zumindest im Bereich ihrer Kontaktflächen mit vorspringende Spitzen oder Schneiden bildenden Werkstoffpartien versehen sind. Diese Werkstoffpartien vermögen vorhandene isolierende Schichten zu durchstoßen und ausreichend tief in die Rohrwand einzudringen. Bei dem in Umfangsrichtung kleineren Teil des Klemmenkörpers kann es vorteilhaft sein, die vorspringenden Werkstoffpartien als Zähne mit zur Anpreßrichtung paralleler Höhenerstreckung auszubilden. Solche Zähne sind fertigungstechnisch günstig, und die zur Anpreßrichtung parallele Höhenerstrekkung gewährleistet, daß beim Festziehen des Klemmenkörpers alle Zähne in Richtung ihrer Höhenerstreckung in das Rohr eindringen.

Da die Verbindungsfläche die zum Zusammenspannen der Teile des Klemmenkörpers erforderliche Relativbewegung zwischen diesen Teilen nicht behindem darf, wäre unter Umständen der Kontaktdruck im Bereich der Verbindungsflächen nicht ausreichend hoch, wenn sie in einer zur Längsachse der zugeordneten Schraube oder Schrauben parallelen Ebene liegen würden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform liegt daher jede Verbindungsfläche in einem beim Festziehen der zugeordneten Schraube oder Schrauben eine Kraftkomponente senkrecht zu ihr ergebenden Winkel zur Längsachse der Schraube oder Schrauben. Die

mittels der Schrauben erzeugte Spannkraft wird also gleichzeitig zur Erzeugung eines Kontaktdruckes im Bereich der Verbindungsflächen benutzt. Außerdem ist es zweckmäßig, die beiden aufeinander zu liegen kommenden Verbindungsflächen mit vorspringende Spitzen oder ichneiden bildenden Werkstoffpartien zu versehen. Dies kann beispielsweise dadurch in einfacher Weise verwirklicht werden, daß man als Verbindungsfläche des das Rohr auf mehr als der Hälfte seines Umfangs umfassenden Teils des Klemmenkörpers die sich an die Kontaktfläche anschließenden Endabschnitte der Innenfläche vorsieht. Ferner können diese Endabschnitte so ausgebildet sein, daß sie die Schrauben ohne zusätzlichen Flansch od. dgl. aufzunehmen vermögen.

Sofern die Klemme mit einem Abzweigleiter od. dgl. verbunden werden soll, kann der in Umfangsrichtung kleinere Teil des Klemmenkörpers einen Fortsatz in Form einer Preßhülse als Anschlußvorrichtung aufweisen. Eine solche Preßhülse vermindert das Gewicht und vereinfacht den Anschluß.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel im montierten Zustand.

Eine Klemme zum Anschließen eines Abzweigleiters 1 an eine Rohrsammelschiene 2 großen Durchmessers, die aus Aluminium besteht, weist einen die Rohrsammelschiene 2 zu umfassen vermögenden Klemmenkörper auf. Wie die Figur zeigt, besteht der Klemmenkörper aus einem ersten Teil 3, welcher mittels zwei Schrauben 4 mit einem zweiten Teil 5 zusammenspannbar ist.

Der erste Teil 3 besteht aus zwei Abschnitten 6 und 7, welche mit Ausnahme desjenigen Endteils, an dem sie mittels eines zur Längsachse des vom Klemmenkörper gebildeten Klemmkanals und damit zur Längsachse der Rohrsammelschiene 2 parallel angeordneten Gelenkzapfens 8 gelenkig miteinander verbunden sind, gleich ausgebildet sind. Die beiden Abschnitte 6 und 7 sind der Krümmung der Außenmantelfläche der Rohrsammelschiene 2 angepaßt und liegen an dieser etwa auf einem Drittel des Umfanges an, so daß insgesamt der erste Teil die Rohrsammelschiene etwa auf zwei Dritteln von deren Umfang umfaßt.

Die Kontaktfläche der Abschnitte 6 und 7 wird durch die zum Zentrum des vom Klemmenkörper gebildeten Klemmkanals hinweisenden Kopffläche von Leisten 21 gebildet, welche durch im Querschnitt rechteckförmige Nuten 22 gleicher Größe voneinander getrennt sind und parallel zur Längsachse der Rohrsammelschiene 2 verlaufen. Die Leisten 21 sind einstückig mit einem Joch ausgebildet, dessen in radialer Richtung gemessene Stärke im Ausführungsbeispiel etwa gleich der Höhe der Leisten 21 und nicht ganz doppelt so groß ist wie die Wandstärke der Rohrsammelschiene 2. Das Joch hat dadurch eine ausreichende Biegeelastizität um sicherzustellen, daß alle Kopfflächen, die zum Durchstoßen einer Oxidschicht mit einer Riffelung 9 versehen sind und eine der Krümmung der Außenmantelfläche der Rohrsammelschiene 2 angepaßte Krümmung aufweisen, gleichmäßig an der Außenmantelfläche der Rohrsammelschiene anliegen, wenn die Schrauben 4 festgezogen werden, welche die beiden Teile 3 und 5 des Klemmkörpers miteinander verspannen.

Die beiden freien Endstücke 6' und T der Abschnitte 6 bzw. 7 haben je eine Gewindebohrung 10, weiche von den Stirnflächen 11 bzw. 12 der Endstücke her in diese eindringen und der Aufnahme der Schrauben 4 dienen.

Die der Rohrsammelschiene 2 zugekehrte, jedoch ar dieser nicht anliegenden Innenflächen 6" und 7" dei Endstücke 6' sowie T führen tangential von dei Rohrsammelschiene weg und schließen im montierter ί Zustand einen Winkel von etwa 60° miteinander ein.

Der zweite Teil 5, welcher ebenfalls aus einei Aluminiumlegierung besteht, weist eine in ihrei Krümmung an die Krümmung der Rohrsammelschiene 2 angepaßte Kontaktfläche 13 auf, welche sich irr montierten Zustand in Umfangsrichtung mit dei Rohrsammelschiene bis nahe zu denjenigen Steller erstreckt, an denen die beiden Abschnitte 6 und 7 vor der Rohrsammelschiene abheben. Die Kontaktfläche 13 bildet die Innenfläche einer Schale, mit der einstückig eine in radialer Richtung wegführende Preßhülse 14 ausgebildet ist, welche der Aufnahme des Abzweigleiters 1 dient und vor oder nach der Montage der Klemme mit dem Abzweigleiter 1 verpreßt wird. Ferner sind einstückig mit der Schale zwei symmetrisch zui Preßhülse 14 angeordnete Augen 15 vorgesehen welche mit je einer Durchgangsbohrung 16 versehen sind. Durch die Durchgangsbohrungen 16 werden, wie die Figur zeigt, die beiden Schrauben 4 hindurchgestreckt. Daher sind die Durchgangsbohrungen auf die zugeordneten Gewindebohrungen 10 ausgerichtet Außerdem sind die Augen 15 so angeordnet, daO zwischen ihnen und der zugeordneten Stirnfläche 11 bzw. 12 ein Spalt 23 vorhanden ist, der ausreicht, um die beiden Teile 3 und 5 des Klemmenkörpers miteinander verspannen zu können. Rippen 17 verbinden die Augen 15 mit dem in die Preßhülse 14 auslaufenden Fortsatz.

Die Kontaktfläche 13 ist mit parallel zueinander ' zur Längsachse des von der Klemme gebildeten Klemmkanals verlaufenden Schneiden 18 versehen deren Höhenerstreckung im Ausführungsbeispiel in der Anpreßrichtung, also parallel zu der durch die Längsachse der Preßhülse gehenden Symmetrieebene, liegt Hierdurch ist gewährleistet daß die Schneiden 18 an deren Stelle auch Zähne oder Spitzen vorgesehen sein könnten, beim Verspannen der Klemmenkörperteile in Richtung ihrer Höhenerstreckung in die Rohrsammelschiene eindringen.

Um eine von den Schrauben 4 unabhängige, elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 5 des Klemmenkörpers zu haben, damit der Stromübergang von der Rohrsammelschiene 2 zum Klemmenkörper oder umgekehrt auf den gesamten Umfang der Rohrsammelschiene möglichst gleichmäßig verteilt ist weist der zweite Teil 5 im

Anschluß an jedes der beiden Augen 15 eine zu dem in Rohrlängsrichtung verlaufenden Rand der Kontaktfläche 13 führende Verbindungsfläche 19 bzw. 20 auf, welche parallel zur Längsachse der benachbarten Durchgangsbohrung 16 liegt und als Anlagefläche für

die Innenfläche 6" bzw. 7" der Endstücke 6 bzw. 7 dient. Da diese Innenflächen ebenfalls mit einer Riffelung versehen sind, läßt sich beim Festziehen der Schrauben 4 eine gute elektrische Verbindung mit den Verbindungsflächen herstellen. Die gute elektrische Verbin- dung wird dadurch begfinstigt daß die Innenflächen 6" und 7" der beiden Endstücke 6', T mit der Längsachse der benachbarten Gewindebohrung 10 einen Winkel von wenigen Graden einschließen. Hierdurch wird erreicht daß die mittels der Schrauben 4 erzeugte Spannkraft auch eine senkrecht auf der benachbarten Innenfläche und der an dieser anliegenden Verbindungsfläche 19 bzw. 20 des zweiten Teils 5 des Klemmenkörpers stehende Kraft erzeugt wird, was den Kontakt-

druck und damit die Güte des Kontaktes zwischen diesen beiden Flächenpaaren erhöht.

Die Montage ist äußerst einfach, weil der erste Teil 3 ohne Schwierigkeiten wegen der gelenkigen Verbindung der beiden Abschnitte 6 und 7 um die Rohrsammeischiene 2 gelegt und mit Hilfe der

Schrauben 4 mit dem zweiten Teil 5 verbunden werden kann. Beim weiteren Festziehen der Schrauben 4 dringen die Riffelung 9 und die Schneiden 18, welche bei dem in der Figur dargestellten Zustand nur an der Außenmantelfläche der Rohrsammeischiene 2 anliegen, in diese ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Klemme für Rohrsammeischienen großen Durchmessers mit einem Klemmenkörper, der aus mindestens zwei mittels Schrauben zusammenspannbaren und an die Außenmantelfläche des Rohres anpreßbaren Teilen besteht, die je das Rohr auf einen Teil seines Umfangs umfassen und von denen der eine Teil eine das Rohr auf mehr als der Hälfte seines Umfanges zu umfassen gestaltende Länge sowie mindestens zwei relativ zueinander im Sinne einer Änderung des Durchmessers des Klemmenkörpers bewegbare Abschnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (6, 7) gelenkig miteinander verbunden s^;nd und auf der dem Rohr (2) zugekehrten Seite parallel zueinander und zur Längsachse des vom Klemmenkörper gebildeten Klemmkanals sowie im Abstand voneinander angeordnete Leisten aufweisen, die einstückig mit dem sie miteinander verbindenden Joch ausgebildet sind, und daß jeder Teil (3, 5) des Klemmenkörpers zwei Verbindungsflächen (6", 7", 19, 20) aufweist, von denen jeder bei geschlossener Klemme an der Verbindungsfläche des benachbarten Teils anliegt.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch elastisch verformbar im Sinne einer Änderung des Durchmessers des Klemmkanals ausgebildet ist.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (3, 5) des Klemmenkörpers zumindest im Bereich ihrer Kontaktfläche mit vorspringende Spitzen oder Schneidkanten bildenden Werkstoffpartien (9,18) versehen sind.

4. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffpartien der Kontaktfläche (13) des das Rohr (2) auf weniger als der Hälfte seines Umfangs umfassenden Teils (5) des Kbmmenkörpers als Schneiden oder Zähne (18) mit zur Anpreßrichtung paralleler Höhenerstreckung ausgebildet sind.

5. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen des das Rohr (2) auf mehr als der Hälfte seines Umfangs umfassenden Teils (3) des Klemmenkörpers durch die sich an die Kontaktfläche anschließende Innenflächen (6", 7") der die Schrauben (4) aufnehmenden Endstücke (6,7) gebildet sind.

6. Klemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die eine Verbindungsfläche jedes Flächenpaares mit vorspringende Spitzen oder Schneiden bildenden Werkstoffpartien (9) versehen ist.

7. Klemme nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen (6", 7") in einem beim Festziehen der zugeordneten Schraube (4) eine Kraftkomponente senkrecht zu ihnen ergebenden Winkel zur Längsachse der Schraube liegen.

8. Klemme nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das Rohr (2) auf weniger als der Hälfte seines Umfangs umfassende Teil (5) des Klemmenkörpcrs einen Fortsatz in Form einer Preßhülse (14) als Anschlußvorrichtung für einen Abzweigleiter(l) hat.

Die Erfindung betrifft eine Klemme für Rohrsammeischienen großen Durchmessers mit einem Klemmenkörper, der aus mindestens zwei mittels Schrauben zusammenspannbaren und an die Außenmantelfläche des Rohres anpreßbaren Teilen besteht, die je das Rohr auf einem Teil des Umfangs umfassen und von denen der eine Teil eine das Rohr auf mehr als der Hälfte seines Umfanges zu umfassen gestattende Länge sowie mindestens zwei relativ zueinander im Sinne einer

ίο Änderung des Durchmessers des Klemmenkörpers bewegbare Abschnitte aufweist.

Bei bekannten Klemmen für Rohrsammeischienen ist der Klemmenkörper nach Art einer Rohrschelle ausgebildet. Seine beiden schalenartigen, starr ausgebildeten Teile umfassen das Rohr in gleichem Maße und etwas weniger als auf der Hälfte seines Umfangs, damit die nach außen abgewinkelten Flanschteile, an denen die Schrauben angreifen, einen für das Zusammenspannen erforderlichen Abstand voneinander aufweisen. Sowohl hinsichtlich der Kontaktgabe, bei der sich der relativ große Toleranzbereich im Durchmesser von Rohrsammeischienen bemerkbar macht, als auch hinsichtlich des Stromübergangs von einer zur anderen Backe, der nur über die Schrauben möglich ist, sowie der Kosten und des Gewichts befriedigen diese Klemmen nicht.

Bei einer bekannten Verbindungsklemme für Rohrsammelschienen (DE-AS 20 19 096), die sich von diesen Klemmen nur dadurch unterscheidet, daß ihre beiden Backen an der den Klemmkanal begrenzenden Fläche in

jo Längsrichtung des Klemmkanals verlaufende sowie im Abstand voneinander angeordnete Kontaktstege aufweisen und eine Elastizität in Querrichtung haben, ist zwar die Kontaktgabe wegen der besseren Anpassung der Backen an das Rohrprofil und der mit einem

J5 Viellinienkontakt vergleichbaren Kontaktverhältnisse günstiger. Dennoch hat diese Klemme noch verhältnismäßig große Abmessungen und ein großes Gewicht, weil hohe Klemmkräfte erforderlich sind, was starke Backen notwendig macht, und in dem relativ großen Bereich zwischen den Kontaktstegen der einen und denjenigen der anderen Backe das Rohr nicht kontaktiert wird. Hinzu kommt, daß auch bei dieser Klemme ein Stromübergang von einer zur anderen Backe nur über die Schrauben möglich und deshalb ungenügend ist.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die beiden Backen des Klemmenkörpers in ihrer Mittelzone mit je einer Bohrung für einen eine durchgehende Querbohrung des Rohres durchdringenden Verbindungsbolzen zu versehen. Hiermit lassen sich aber nur einige der Nachteile der bekannten Klemmen für Rohre beseitigen, und eine solche Klemme ist nur dann anwendbar, wenn das Rohr mit einer durchgehenden Querbohrung versehen werden kann.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 19 93 577 ist es bei einer Nulleiterabzweigklemme mit Spitzen an der an einem Kabelmantel anzulegenden Kontaktfläche, durch das deutsche Gebrauchsmuster 17 90468 bei einer Überbrückungsklemme für Kabelmäntel und durch die

w) US-PS 10 84 936 bei einer Lrdungsklemme für ein Hauswasserleitungsrohr bekannt, zumindest den einen Teil des Klemmenkörpers als ein biegsames Band auszubilden und den zu kontaktierenden Leiter auf mehr als der Hälfte seines Umfangs mit einem solchen

fi^r> B;r I zu umfassen. Obwohl sich derartige Bänder beim Feslziehen der Klemme an die Krümmung des Leiters anpassen, also vorhandene Toleranzen des Leiterdurchmessers ausgeglichen werden, ist die Qualität des