DE2813181A1 - Gummihuelsenvorrichtung zum umhuellen eines elektrischen leiterelements - Google Patents

Gummihuelsenvorrichtung zum umhuellen eines elektrischen leiterelements

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Description

18 609/10
Häkon Myking Metall-industri, 5100 Isdalstjzi, Norwegen.
Gummihülsenvorrichtung zum IMtLÜllen eines elektrischen Leiterelements
Die Erfindung betrifft eine Gummihülsenvorrichtung zum TJmhüllen eines elektrischen Leiterelements, z.B. einen Gummigriff für einen Schweisselektrodenhalter oder eine Isolierhülse für eine Kabelanschlusseinrichtung, wobei die Gummi hülse ggf. relativ zum Leiterelement axial verschoben werden kann, während sie an einer Drehung relativ zum Leiterelement gehindert ist.
Die Erfindung wird insbesondere bei Schweissgeräten und dort vornehmlich bei den Schweisselektrodenhaltern und Kabelanschlusseinrichtungen angewendet. Für Schweissgeräte sind strenge Schutzvorschriften erlassen wurden. Z.B. versucht man bei den Schweisselektrodenhaltern so gut wie möglich den Schweisser zu schützen, indem man einen Gummigriff für den 'Schweisser vorsieht, der eine Berührung mit den stromführenden Elementen verhindern soll. Die in Verbindung mit den Schweisselektrodenhaltern zur Anwendung kommenden Gummihandgriffe dür-
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fen nicht auseinanderbrechen, so dass die unter Spannung stehenden oder stromführenden Teile des Elektrodenhalters oder seiner Zuführleitungen freiliegen und die Gefahr heraufbeschwören, dass der Schweisser mit ihnen in Berührung kommt. In diesem Zusammenhang ist es von Bedeutung, dass der Gummihandgriff weich und elastisch nachgiebig ist. Es besteht aber auch das Erfordernis, den Gummigriff in einer bestimmten Weise auf dem elektrischen Leiterelement zu halten, so dass der Gummi griff ggf. axial von dem elektrischen Leiterelement abgezogen werden kann, damit dieses für eine Inspektion, eine ßeparatur u.dgl. frei liegt. Ferner sollte zwischen dem Gummigriff und dem elektrischen Leiterelement ein wirksamer Dreheingriff vorhanden sein, so dass das elektrische Leiterelement über den Gummi griff gesichert werden kann, während die verbleibenden Abschnitte des Elektrodenhalters beim Zusammenbau oder beim Zerlegen der Schweisselektrode relativ zum elektrischen Leiterelement gedreht werden.
Bislang sind Stahlfedern mit schraubenförmigem Verlauf als Verstärkung in der Gummihülse verwendet worden, wobei die Stahlfeder in der Gummimasse der Hülse in radialer Richtung noch ausserhalb innerer, anschlagsbildender Befestigungsabschnitte der Gummihülse eingebettet war, die mit entsprechenden anschlagsbildenden Befestigungsabschnitten des elektrischen Leiterelements zusammenwirkten. Hier war es üblich, ein elektrisches Leiterelement mit einem regelmässig hexagonalen Befestigungsabschnitt zu verwenden,das miteinem entsprechend regelmässig hexagonalen Befestigungsabschnitt innerhalb der Gummihülse zusammenwirkte, so dass ein gegenseitiges Verdrehen der Teile ausgeschaltet, jedoch eine gegenseitige axiale Verschiebung der Teile möglich war.
In der Praxis jedoch hat es sich gezeigt, dass sich aufgrund der starken Erhitzung während des Gebrauchs und entsprechender Er-
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wärmung des benachbarten Befestigungsabschnittes auf der Gummihülse und der Stahlfederverstärkung die Festigkeitseigenschaften des Gummimaterials ändern, so dass die Gummihülse ihre natürliche .Formstabilität und Formfestigkeit verliert. Dies führt vor allem dazu, dass die Gummihülse leicht über den anschlagsbildenden Befestigungsabschnitt auf dem elektrischen Leiterabschnitt infolge der erhöhten Biegsamkeit des Gummimaterials rutscht. Zusätzlich tritt die Gefahr auf, dass die Stahlfeder einerseits in Berührung mit dem stromführenden Leiterelement und andererseits mit der Hand des Schweissers kommen kann.
Ähnliche Probleme ergeben sich auch bei den Kabelanschlusseinrichtungen. Die Kabelanschlusseinrichtungen bestehen gewöhnlich aus einer Anschlussbüchse, die an dem einen stromführenden Kabel befestigt ist und einem Stecker, der an einem anderen benachbarten stromführenden Kabelabschnitt befestigt ist. Der Stecker wird in die Anschlussbüchse gesteckt, wobei die Verbindung mit Hilfe von Verriegelungseinrichtungen und Verriegelungsnuten gesichert wird, indem die zwei Elemente relativ zueinander gedreht werden. Die Anschlussbüchse und der Stecker sind jeweils mit einer Gummihülse versehen, die in permanentem Dreheingriff mit der zugehörigen Anschlusseinrichtung steht. Nichtsdestoweniger sollte unter gewissen Umständen die Gummihülse axial relativ zu der zugehörigen Anschlusseinrichtung verschiebbar sein. Aus Sicherheitsüberlegungen heraus wurde es bislang jedoch als wesentlich angesehen, dass die Gummihülse nicht unabsichtlich axial relativ zu dem zugehörigen stromführenden Leiterelement verschoben wird. Daher wurde in diesem Zusammenhang eine nach innen vorstehende ringförmige Sippe auf der Gummihülse vorgesehen, die in eine ringförmige Nut auf dem zugehörigen stromführenden Leiterelement greift. In bestimmten Fällen sind besonders starre und ziemlich unelastische Gummimaterialien für die Gummihülse verwendet wor-
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den, so dass jegliche gegenseitige Verschiebung der Gummihülse und des Leiterelements verhindert wird. Das jedoch führt dazu, dass die Gummihülse abgeschnitten werden muss, wenn das elektrische Leiterelement nach einer gewissen Betriebsdauer freigelegt werden soll. Als Alternativlösung hierzu bleibt nur übrig, das elektrische Leiterelement einschliesslich der zugehörigen Gummihülse abzuschneiden mit der Konsequenz, dass beide weggeworfen werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gummihülsenvorrichtung zu schaffen, die in zuverlässiger und einfacher Weise auf dem elektrischen Leiterelement auch noch nach einer langen Zeit grosser Wärmebelastung gshalten wird, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Strom durch die Gummihülse Mndurchfliesst, dass die Gummihülse aus dem Dreheingriff mit dem elektrischen Leiterelement herausrutscht und dass die Gummihülse relativ zum elektrischen Leiterelement unbeabsichtigt verschoben werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Gummihülsenvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss gelöst durch
(a) einen ersten Befestigungsabschnitt in Formeines in dem Hülsenkörper eingebetteten Stützrings aus einem hitzebeständigen, formstabilen Isolationsmaterial, der in festen Dreheingriff mit einem Befestigungsabschnitt des Leiterelements bei gleichzeitig losem Sitz für eine axiale Eelatiwerschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement bringbar ist, und
(b) einen zweiten, den ersten Befestigungsabschnitt axial begrenzenden Befestigungsabschnitt zum direkten Eeibungseingriff mit einem weiteren Befestigungsabschnitt des Leiterelements, um eine unbeabsichtigte Axialverschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement zu verhindern.
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Die Erfindung "bezieht sich auch auf eine Anordnung mit einer Gummihülsenvorrichtung zum Umhüllen eines elektrischen Leiterelements in einer Weise, dass die Gummihülsenvorrichtung axial relativ zum elektrischen Leiterelement verschiebbar ist, während sie andererseits drehfest relativ zum Leiterelement festliegt, wobei die Anordnung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gummihülseneinrichtung einen ersten Befestigungsabschnitt in Form eines im Hülsenkörper eingebetteten Stützrings aus einem hitzebeständigen, formstabilen Isolationsmaterial und einen zweiten, den ersten Befestigungsabschnitt axial begrenzenden Befestigungsabschnitt aufweist und dass das Leiterelement einen Befestigungsabschnitt aufweist, mit dem der Ring in festem Dreheingriff bei gleichzeitig losem Sitz für eine axiale Relativverschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement steht, sowie einen weiteren Befestigungsabschnitt, der mit dem zweiten Befestigungsabschnitt in direktem Reibungseingriff steht, um eine unbeabsichtigte Axialverschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement zu verhindern.
Mit Hilfe des ersten Befestigungsabschnittes einschliesslich des zugehörigen Stützrings kann ein dauerhafter Dreheingriff zwischen dem Ring und dem elektrischen Leiterelement sowie eine dauerhafte Befestigung zwischen dem Ring und der Gummihülse sichergestellt werden. Durch geeignete Wahl des Materials kann ein wärmebeständiger, formstabiler, isolierender Stützring erhalten werden, wodurch für den beabsichtigten dauerhaften Dreheingriff zwischen dem Ring und dem elektrischen Leiterelement gesorgt wird. Zusätzlich kann der Ring als Hitzeschild für die in radialer Richtung aussenliegende Seite der Gummilage dienen. Vorzugsweise wird ein wärmehärtbares Kunststoffmaterial verwendet, das im allgemeinen ein schlechter Wärmeleiter ist. Auf diese Weise kann eine in wirksamer Weise wärmeabschirmende Befestigung zwischen dem Ring und dem
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in radialer .Richtung aussenliegenden Gummi material der Gummihülse erhalten werden. Aufgrund des losen Sitzes zwischen dem Ring und dem elektrischen Leiterelement ergibt sich auch eine minimale Berührungsfläche zwischen dem Bing und dem elektrischen Leiterelement, wodurch die Wärmeabfuhr vom elektrischen Leiterelement zum Ring noch mehr reduziert wird.
Mit Hilfe des zweiten Befestigungsabschnittes, der um eine geeignete Strecke in radialer Richtung innerhalb des ersten Befestigungsabschnittes vorstehen kann, kann der erste Befestigungsabschnitt auf gleichmässigem, vorgegebenem Abstand von dem elektrischen Leiterelement gehalten werden. Daher kann mit Hilfe des Materials des zweiten Befestigungsabschnittes eine wirksame Abstützung der Gummihülse zusätzlich zu der beabsichtigten Reibung zwischen der Gummihülse und dem elektrischen Leiterelement sichergestellt werden. Ggf. kann der erste Befestigungsabschnitt zwischen zwei den zweiten Befestigungsabschnitt bildenden Unterabschnitten angeordnet sein, die sich in axialer Richtung von den entgegengesetzten Enden des ersten Befestigungsabschnittes erstrecken, so dass die Abstützung und die Reibung auf beiden Seiten des ersten Befestigungsabschnittes gegeben sind.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellen dar:
Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen Schweisselektrodenhalter mit einer Gummihülse gemäss der Erfindung ,
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch die Gummihülse in vergrössertem Maßstab,
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-ίο -
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 1,
Figur 4· einen Vertikalschnitt zweier zusammenwirkender Kabelanschlussmittel, von denen jedes eine Gummihülse gemäss der Erfindung aufweist,
Figur 5 einen Vertikalschnitt durch die Gummihülse gemäss Figur 4 und
Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Figur 5·
Es wird auf Figur 1 Bezug genommen. Dort ist in gestrichelter Linie ein elektrisches Kabel 10 gezeigt, das mit Hilfe einer Befestigungsschraube 11 in einem elektrischen Leiterelement 12 aus Messing gesichert ist. Das elektrische Leiterelement 12 weist einen ein Aussengewinde tragenden Abschnitt 13 auf, der mit einem ein Innengewinde tragenden Abschnitt 14 eines Elektrodenhalterteils 15 zusammenwirkt. Das Teil 15 ist mit einem elektrisch isolierenden Kopfteil 16 mit einem Funkenschutzmantel 17 versehen. Die Schweisselektrode (nicht gezeigt) wird zwischen dem Endabschnitt 12a des elektrischen Leiterelements 12 und einem Lager 15a. des Elektrodenhalterteils 15 durch Drehung des Kopfteils 16 zusammen mit dem zugehörigen Halterteil 15 relativ zum elektrischen Leiterelement 12 festgeschraubt. Das elektrische Leiterelement 12 ist in einer handgriff örmigen Gummihülse 18 befestigt, indem ein Befestigungsabschnitt 12b von hexagonalem Querschnitt in einen entsprechenden Befestigungsabschnitt 18a, 18b, 18c der Gummihülse 18 greift.
Die Gummihülse weist einen ersten Befestigungsabschnitt 18a auf, der unter losem Sitz bzw. in einem gewissen .Radialabstand von dem elektrischen Leiterelement 12 angeordnet ist, sowie einen zweiten zweiteiligen Befestigungsabschnitt 18b, 18c, der
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kraftschlüssig auf dem elektrischen Leiterelement angeordnet ist. Der zweiteilige zweite Befestigungsabschnitt weist einen Unterabschnitt 18b und einen Unterabschnitt 18c auf, von denen der eine auf der einen Seite und der andere auf der anderen Seite des ersten Befestigungsabschnittes angeordnet ist, so dass sie sich in axialer Richtung von den jeweiligen Enden des ersten Befestigungsabschnittes weg erstrecken.
Im ersten Befestigungsabschnitt 18a der Gummi hülse ist in die Gummimasse ein steifer bzw. starrer Stützring 19 mit einer hexagonalen Innenfläche eingegossen, die der hexagonalen Form des elektrischen Leiterelements entspricht. Der Stützring 19 ist in einem gewissen, jedoch vorzugsweise kleinen Abstand von dem elektrischen Leiterelement angeordnet. Mit Hilfe der in radialer Richtung nach innen vorstehenden Unterabschnitte 18b, 18c des zweiten Befestigungsabschnittes wird für eine wirksame Abstützung der Gummihülse gegenüber dem elektrischen Leiterelement an den entgegengesetzten Enden des Stützrings gesorgt, so dass ein gleichmassiger Abstand von gewünschter Grosse zwischen dem Stützring und dem elektrischen Leiterelement erhalten werden kann. Aufgrund der einander entsprechenden Formen des elektrischen Leiterelements und des Stützrings kann für einen dauerhaften, festen Dreheingriff zwischen dem elektrischen Leiterelement und dem Stützring gesorgt werden, und aufgrund des vorsätzlich kleinen, jedoch gleichmässigen Abstandes zwischen dem elektrischen Leiterelement und dem Stützring kann eine die Wärme übertragende Berührung zwischen dem elektrischen Leiterelement und dem Stützring vermieden werden. Ausserdem besteht der Stützring aus einem hitzebeständigen und formstabilen Material, so dass der feste Dreheingriff zwischen den Teilen unabhängig von dem Einfluss der von dem elektrischen Leiterelement ausgehenden Wärme gewährleistet ist. Wird der Stützring beispielsweise aus einem thermostatoplastischen Kunststoffmaterial hergestellt, das im allgemeinen die Wärme sehr schlecht leitet,
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so kann der Stützring zusätzlich als Wärmeschild für die in radialer Hichtung aussen liegende Gummilage der Guτητηι hülse dienen.
Wie in Figur 3 gezeigt ist, ist der Stützring aussen mit rippenförmigen Vorsprüngen 20 versehen, die zusammen mit Ecken 21 des Rings für eine wirksame Verankerung zwischen dem Stützring und der in radialer Richtung äusseren Gummilage der Gummihülse sorgen.
Der zweiteilige zweite Befestigungsabschnitt 18b, 18c wird durch die Gummimasse der Gummi.hülse 18 gebildet. Zusätzlich zu der Abstutζwirkung, die durch den Befestigungsabschnitt 18b, 18c an den entgegengesetzten Enden des Befestigungsabschnittes 18a erhalten wird, wird ein Reibungseingriff zwischen der Gummihülse und dem elektrischen Leiterelement erhalten.
In Figur 4- ist eine Kabelverbindung gezeigt, bei der das eine Ende eines ersten elektrischen Kabels 22 an einem ersten elektrischen Leiterelement 23 mittels einer Befestigungsschraube
24 und bei der das eine Ende eines zweiten elektrischen Kabels
25 an einem zweiten elektrischen Leiterelement 26 mittels einer entsprechenden Befestigungsschraube 27 befestigt ist. Das erste elektrische Leiterelement 23 weist einen Büchsenabschnitt 23a auf für die Aufnahme eines Steckabschnittes 26a des zweiten elektrischen Leiterelements 26 und ist mit einer Verriegelungsnut 23b für die Aufnahme eines Verriegelungselementes 26b auf dem zweiten elektrischen Leiterelement versehen.
Die elektrischen Leiterelemente 23 und 26 werden durch eine geeignete Drehbewegung der Teile relativ zueinander in Verriegelungseingriff gebracht. Ein hexagonaler Befestigungsabschnitt 23c oder 26c auf dem elektrischen Leiterelement 23, 26 ergreift eine entsprechende hexagonale Führung 28, 29 einer zugehörigen
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Gummihülse 30 oder J1. In ähnlicher V/eise wie bei der Gummihülse 18 sind die Gummihülsen 30 und 31 mit einem starren Stützring 32 aus wärmehärtbarem Kunststoffmaterial versehen. Die Gummihülsen 30 und 31 weisen ferner einen Befestigungsabschnitt 33 auf, der eine die Reibung fördernde Abstützung gegenüber dem elektrischen Leiterelement bildet. Zusätzlich ist die Gummi hülse mit einer ringförmigen Gummirippe 34- versehen, die nach innen in eine zugehörige ringförmige Nut 35 dem zugehörigen elektrischen Leiterelement vorsteht. Mit Hilfe der Gummirippe 34- und der zugehörigen Ringnut 35 zusammen mit dem Reibungseingriff zwischen dem Befestigungsabschnitt 33 und dem elektrischen Leiterelement wird eine wirksame Verankerung der Gummihülse auf dem elektrischen Leiterelement in axialer Richtung sichergestellt. Durch den Stützring 32 wird eine gegenseitige Verdrehung zwischen der Gummihülse und dem elektrischen Leiterelement in ähnlicher Weise wie oben im Zusammenhang mit dem Stützring 19 anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben verhindert.
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Claims (8)

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Hakon Myking Metall-industri,5100 Isdalst^, Norwegen
Gummihülsenvorrichtung zum Umhüllen eines elektrischen Leiterelements
Patent-(Schutz-)Ansprüche
Gummi hülsenvorrichtung zum Umhüllen eines elektrischen Leiterelements, wobei die Gummihülsenvorrichtung in axialer Richtung relativ zum Leiterelement verschiebbar ist, während sie an einer Drehbewegung relativ zum Leiterelement gehindert wird, gekennzeichnet durch
(a) einen ersten Befestigungsabschnitt (18a) in Form eines im Hülsenkörper eingebetteten Stützrings (19, 32) aus einem hitzebeständigen, formstabilen Isolationsmaterial, ,der in festen Dreheingriff mit einem Befestigungsabschnitt des Leiterelements bei gleichzeitig losem Sitz für eine axiale Belatiwerschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement bringbar ist, und
(b) einen zweiten, an den ersten Befestigungsabschnitt axial angrenzenden Befestigungsabschnitt (18b, 18c; 53) zum direkten Reibungseingriff mit einem weiteren Befestigungsabschnitt des Leiterelements, um eine unbeab-
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sichtigte Axialverschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement zu verhindern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt zwei durch den ersten Befestigungsabschnitt (18a) getrennte Unterabschnitte (18b, 18c) aufweist, die sich axial von den entgegengesetzten Enden des ersten Befestigungsabschnittes weg erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hing (19, 32) aus steifem bzw. starrem thermostatoplastischen Material besteht, das in den Hülsenkörper eingegossen ist,
4-. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt (18b, 18c) aus einem relativ weichen und elastisch nachgiebigen Gummimaterial besteht.
5. Anordnung mit einer Gummihulsenvorrichtung, die ein elektrisches Leiterelement derart umhüllt, dass sie in axialer Richtung relativ zum Leiterelement verschiebbar ist, während sie andererseits gegenüber dem Leiterelement nicht drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummihulsenvorrichtung (18; 30, 31) einen ersten Befestigungsabschnitt (18a) in Form eines im Hülsenkörper eingebetteten Stützrings (19» 32) aus einem hitzebeständigen, formstabilen Isolationsmaterial und einem zweiten,an den ersten Befestigungsabschnitt axial angrenzenden Befestigungsabschnitt (18b, 18c; 32) aufweist und dass das Leiterelement (12; 23, 26) einen Befestigungsabschnitt (23c, 26c) aufweist, mit dem der Ring (19, 32) in festem Dreheingriff bei gleichzeitig losem Sitz für eine axiale Relativ-
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verschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement steht, sowie einen weiteren Befestigungsabschnitt, der mit dem zweiten Befestigungsabschnitt in direktem Reibungseingriff steht, um eine unbeabsichtigte Axialverschiebung zwischen der Hülse und dem Leiterelement zu verhindern.
6. Anordnung nach Anspruch 55 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt zwei durch den ersten Befestigungsabschnitt (i8a) getrennte Unterabschnitte (18b, 18c) aufweist, die sich axial von den entgegengesetzten Enden des ersten Befestigungsabschnittes weg erstrecken.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eing (19, 32) aus steifem bzw. starrem thermostatoplastischen Material besteht, das in den Hülsenkörper eingegossen ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt aus einem relativ weichen und elastisch nachgiebigen Gummimaterial besteht.
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