DE2820132C3 - Elektrische Anschlußeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußünrichtung, bestehend aus einem stift- und einem buchsenförmigen Anschlußteil, wobei die Anschlußteile mit einander zugeordneten Gewinden versehen und mit elektrischen Leitungen verbindbar sind.

Derartige elektrische Anschlußeinrichtungen sind beispielsweise in der Form bekannt, daß das stiftförmige Anschlußteil aus einem Gewindebolzen besteht, auf dem das buchsenförmige Anschlußteil in Form einer mit Innengewinde versehenen Hülse aufgeschraubt wird. Sowohl Gewindebolzen als auch Hülse können mit den jeweiligen elektrischen Leitungen beispielsweise durch Quetschen, Löten, Punktschweißen usw. verbunden werden.

Die bekannten Anschlußeinrichtungen dieser Gattung haben trotz ihrer großen Verbreitung erhebliche Nachteile. So sind in vielen Fällen, insbesondere wenn zugleich eine Feuchtigkeitsabdichtung der elektrischen Ansehlußeinriehtung vorgesehen ist, Hülse· bzw. Gewindebolzen mit zugehörigem elektrischen Leiter in eine Muffe aus elektrisch isolierendem und zur Abdichtung geeigneten Material eingebettet. Dabei gestaltet das Herstellen der Schraubverbindung zwischen den Anschlußteilen sich sehr umständlich, weil dabei mindestens einer der elektrischen Leiter verdreht werden muß. da diese zuvor mit den AnschluDteilen verbunden werden müssen. Ferner hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Schraubverbindung dieser bekannten Anschlußeinrichtungen keine ausreichende Verdrehsicherung besitzt, so daß die Gefahr einer Lockerung im Betrieb besteht Es kommt hinzu, daß bei zahlreichen Anwendungen, insbesondere wenn mit hohen Stromdichten gearbeitet wird, der elektrische Übergangswiderstand zwischen den Anschlußteilen unerwünscht hoch ist.

iü Im übrigen sind zanlreiche elektrische Anschlußeinrichtungen anderer Gattung bekannt, die jedoch gleichfalls die erwähnten oder andere Schwierigkeiten mit sich bringen. So sind mit Widerhaken versehene Steckverbinder, beispielsweise bei Flach- oder Profil-

!5 Steckern, bekannt. Diese sind jedoch nicht hinreichend stabil, nicht wasserdicht und außerdem verhältnismäßig voluminös. Weiter kennt man unlösbare Steckverbinder mit Außenisolation, die gleichfalls verhältnismäßig groß und damit kostspielig sind und sich außerdem nur verhältnismäßig umständlich montieren lassen. Schließlich sind aus mehreren Teilen bestehende und verhältnismäßig kompliziert aufgebaute Steckverbinder gemäß MIL-Norm bekannt. Diese sind jedoch gleichfalls verhältnismäßig aufwendig, überdies groß, um· ständlich und für zahlreiche Anwendungen im Bereich der Gerätetechnik wenig geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Ansehlußeinriehtung der eingangs erläuterten Gattung anzugeben, bei der der Anschluß sich auf einfache Weise verwirklichen läßt und die sich durch hohe Verdrehsicherheit bei geringem Übergangswiderstand auszeichnet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Anschlußteile unter Verformung der Gewinde in

α Achsrichtung geradlinig ineinander geschoben sind. — Erfindungsgemäß werden damit die üblichen Bestandteile einer Schraubverbindung beispielsweise in der Form von Gewindebolzen und mit Innengewinde versehener Hülse eingesetzt — jedoch nicht in der

w üblichen Weise durch Schsauben miteinander verbunden. Geradlinig bedeutet vielmehr im Rahmen der Erfindung, daß die Anschlußteile im wesentlichen ohne Drehung sondern — unter entsprechender Krafteinwirkung — lediglich unter linearer Verschiebung ineinan-

■»5 der gefügt werden. Dabei kommt es selbstverständlich zu einer Verformung der Gewindegänge der Anschlußteile, diese Verformung verläuft in der Regel mehr oder weniger plastisch. Dabei kommt es zu einer sehr innigen oberflächligen Anlage zwischen den Anschlußteilen und damit zu einem außerordentlich geringen elektrischen Übergangswiderstand. Das Ausmaß der Verformung und damit die aufzuwendende Kraft hängt von der Tolerierung der Gewinde der Anschlußteile, d. h. von dem zwischen ihnen bestehenden Spiel ab. Normaler weise ist eine besondere Tolerierung aber nicht notwendig, die entsprechenden Kräfte lassen sich üblicherweise ohne weiteres auch bei Normgewinden aufbringen.

Die resultierende Verbindung zwischen den An-

schlußteilen hängt — wie erläutert — zunächst vom Ausmaß der Verformung im Bereich der Gewindegänge ab. Eine weitere Einflußgröße ist die Geschwindigkeit, mit der die Anschlußteile ineinandergeschoben werden. Erfolgt dies mit einer hinreichend hohen Geschwindig keit (wobei der erforderliche Mindestwert bei höherer Verformung im Bereich der Gewindegänge geringer ist), so läßt sich erfindungsgemäß erreichen, daß in einem mehr oder mindest ausgedehnten Bereich der

Gewindegänge eine Reibungsverschweißung eintritt, die zu einer besonders innigen Verbindung zwischen den Anschlußteilen bei außerordentlich geringem elektrischen Übergangswiderstand führt

Für die Werkstoffpaarung zwischen den Anschlußteilen bestehen verschiedene Möglichkeiten. Besonders bewährt hat es sich, eines der Anschlußteile, vorzugsweise das stiftförmige Anschlußteil, aus Stahl und das andere Anschlußteil aus Messing herzustellen. Gute Ergebnisse werden auch mit einer Ausführungsform erzielt, bei der beide Anschlußteile aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehen.

Die eingangs erläuterten Bedingungen, aus denen sich die Aufgabe der Erfindung herleitet, bestehen in besonderem Maße bei elektrischen Rohrheizkörpern. Die bekannten Rohrheizkörper (vgl. DE-OS 17 65 324) bestehen im wesentlichen aus einer Heizwendel, die mit einem der Anschlußteile, vorzugsweise dem stiftförmigen Anschlußteil, verbunden ist, aus einem die Heizwendel umgebenden und mit einer elektrisch isolierenden Masse gefüllten Mantelrohr sowie aus einem mit seinem einen Ende in das Mantelrohr dichtend eingreifenden und die Anschlußtei'u umgebenden Dichtkörper aus elastischem Material. Im montierten Zustand der Anschlußeinrichtung ist dabei der Dichtkörper fest in die öffnung des Mantelrohrs gepreßt, damit die erforderliche Dichtigkeit gegenüber dem Eintreten von Feuchtigkeit gewährleistet ist Bei derartigen Rohrheizkörpern bestehen die Bedingungen, aus denen die Aufgabe der Erfindung sich herleitet, in besonderem Maße. Der Anschluß muß sich mit Rücksicht auf die Fertigungskosten in einfacher Weise herstellen lassen und zu einem geringen elektrischen Übergangswiderstand führen, der sich selbst unter lang dauernder Temperaturbelastung nicht verschlechtert Außerdem ist ein Verdrehen der Anschlußteile bei der Montage äußerst unerwünscht, und zwar nicht nur wegen der sich mitdrehenden elektrischen Leitung sondern vor allem wegen der Reibung, die überwunden werden muß, wenn der elastische Dichtkörper beim Verschrauben der Anschlußteile komprimiert werden muß. Zwar ist bei einer elektrischen Anschlußeinrichtung anderer Gattung (vgl. DE-OS 17 65 324) bekannt, miteinander zu verschraubende Anschlußteile dadurch zu vermeiden, daß zunächst eine elektrische Leitung mittels einer Hülse mit einem an die Heizwände angeschlossenen Anschlußstuft vei bunden wird und daß darauf der die elektrische Leitung verschiebbar umgebende Dichtkörper in seine Dichtstellung verschoben und hier fixiert wird. Diese Maßnahmen lassen aber so gleichfalls noch zu wünschen übrig, weil die mechanische Festigkeit der Verbindung noch nicht völlig befriedigt und weil außerdem der Durchlaß des Dichtkörpers für die elektrische Leitung ein mögliches Leck darstellt

Erfindungsgemäß wird daher vorgesehen die Verwendung der vorstehend erläuterten elektrischen Anschlußeinrichtung bei einem elektrischen Rohrheizkörper des beschriebenen Aufbaus. Dabei empfiehlt sich insbesondere eine Ausführung, bei der das mit einer elektrischen Leitung verbundene andere Anschlußteil im Dichtkörper unverschiebbar eingebettet ist In jedem Fall schafft die Erfindung dabei die Möglichkeit, die Anschlußteile ohne Verdrehung so ineinander zu fügen, daß ein in elektrischer und mechanischer Hinsicht hervorragender Anschluß resultiert und gleichzeitig dor Dichtkörper auf das erforderliche Maß axial kompri mien und somit radial abdichtend gegen das Mantelrohr gedruckt ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen zunächst und vor allem darin, daß eine elektrische Anschlutfeinrichtung geschaffen wird, die eine einfache, rationelle und weitgehend maschinelle Montage ermöglicht. Die resultierende Verbindung ist in elektrischer Hinsicht optimal und läßt sich insbesondere trotz ihrer verhältnismäßig kleinen Bauweise auch für hohe Stromdichten einsetzen. Zugleich wird Verdrensicherheit bei hoher mechanischer Festigkeit erreicht. Weitere Vorteile bestehen darin, daß eine Überschreitung des Durchmessers der angeschlossenen Geräte, beispielsweise von Heizelementen, vermieden werden kann und daß die mögliche Verwendung serienmäßiger, mit Normgewinde versehener Bauteile sowie von Normkabeln geringen Kostenaufwand ermöglicht Es kommt hinzu, daß sich zugleich in besonders einfacher Weise eine Abdichtung der Anschlußstelle verwirklichen läßt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig.) eine elektrische Anschrafteinrichtung in der Ausführung bei einem Rohrheizkörper vor dem Zusammenbau,

F i g. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt des Gegenstands der F i g. 1 nach dem Zusammenbau.

Die F i g. 1 zeigt im Schnitt einerseits ein Ende eines Rohrheizkörpers 1 und andererseits eine elektrische Leitung in Form eines Anschlußkabels 2, das an den Rohrheizkörper 1 angeschlossen werden soll. Dazu ist eine elektrische Anschlußeinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem stiftförmigen buchsenförmigen Anschlußteil in Form einer mit Innengev/inde versehenen Hülse 4 besteht

Der Rohrheizkörper 1 besteht im wesentlichen aus einer Heizwendel 5, die — unter Einbettung in einer elektrisch isolierenden Masse 6 — in einem Mantelrohr 7 angeordnet ist. Der Gewindebolzen 3 ragt aus dem Mantelrohr 7 hervor und verläuft im übrigen durch einen von der isolierenden Masse 6 nicht erfüllten Endbereich 8 des Mantelrohrs 7, der für einen fiuchtigkeitsdichten Abschluß von Bedeutung ist und überdies einen Expansionsraum zum Ausgleich von Druckschwankungen darstellt

Die mit Innengev/inde versehene Hülse 4 ist an die Seele des Anschlußkabels 2 angeschlossen. Cin Dichtkörper 9 aus elastischem Material umgibt die Hülse 4 und den Endbereich des Anschlußkabels 2 und weist im übrigen einen Durchlaß 10 für den Gewindebolzen 3 auf. Am freien Ende des Dichtkörpers 9 ist ein schwach konischer Absatz 11 vorgesehen, der in den leeren Endbereich 8 c/es Mantelrohrs 7 einfaßt und im zusammengebauten Zustand einen feuchttgkeitsdiciiten Abschluß gewährleistet Dabei besteht zwischen der freien Oberfläche der isolierenden Masse 6 und der Stirnfläche des Absatzes 11 ein einen Fxpansionsraum gewährleistender Abstand, der durch Anlage einer den Absatz 11 begrenzenden Schulter am Mantelrohr 7 eingehalten wird. Im übrigen bestehen für die Gestaltung de Absatzes 11 zum Zwecke eines feuchtigkeitsdichten Abschlusses des Mantelrohrs 7 zahlreiche weitere Möglichkeiten,

Zum Zusammenbau der dargestellten elektrischen Anschlußeinrichtung wird die Hülse 4 im wesentlichen geradlinig, d. h. ohne Schraubbewegung in Richtung des Pfeils 12 auf den Gewindebolzen 3 aufgeschoben. Dabei kommt es zu einer plastischen Verformung der Gewindegänge 13 von Gewindebolzen und Hülse 4, die

in tig. 2 stark vergrößert und schematisch dargestellt ist. Man erkennt, wie die Gewindegänge 13 stark verformt sind, nämlich in der Richtung 12 der Krafteinwirkung sägezahnförmig übergeschoben und dabei in gewissem Maße abgetragen sind. Die verbliebenen Gewindegänge 13 sind stark verformt und stehen in inniger, einen geringen elektrischen Übergangswiderstand gewährleistender Verbindung. Dies wird weiter dadurch unterstützt, daß in (im einzelnen nicht dargestellten) Bereichen eine Reibungsverschweißung stattgefunden hat. Der dabei bestehende Verbund zwischen den Anschlußteilen 3,4 gewährleistet zugleich hohe mechanische Festigkeit bei guter Verdrehsicherheit. Zugleich wird der Dichtkörper 9, der die Hülse 4 unverschiebbar umgibt, zuverlässig abdichtend unter Spannung gehalten.

Zur Herstellung der erläuterten Verbindung sind Kräfte erforderlich, die sich ohne weiters beherrscher lassen. So weist eine (nicht dargestellte) Verrichtung , mit der die Anschlußteile .3, 4 aufeinandergeschobcr werden können, je eine Aufnahme auf, in dei Mantelrohr 7 bzw. Dichtkörper 9 geklemmt werder können und zueinander parallel verschieblich gefiihri sind. Diese Aufnahmen werden mittels zweier gelenkig H₁ miteinander verbundener Hebel gegeneinander verstellt. Bei entsprechender Hebelübersetzung ist es auch unter Handbetätigung ohne weiteres möglich. Gewin debolzen 3 und Hülse 4 von üblichen Gewindeabmes sungcn ineinander zu schieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Elektrische Anschlußeinrichtung, bestehend aus einem stift- und einem buchsenförmigen Anschlußteil, wobei die Anschlußteile mit einander zugeordneten Gewinden versehen und mit elektrischen Leitungen verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (3, 4) unter Verformung der Gewinde in Achsrichtung geradlinig ineinander geschoben sind.

2. Elektrische Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (3, 4) mindestens bereichsweise miteinander reibungsverschweißt sind.

3. Elektrische Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Anschlußteile (3, 4), vorzugsweise das stiftförmige Anschlußteil (3), aus Stahl besteht und daß das andere Anschlußteil (4) aus Messing besteht

4. Elektrische Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anschiußteiie (3, 4) aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehen.

5. Verwendung einer elektrischen Anschlußeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei einem Rohrheizkörper (1) mit einer mit einem der Anschlußteile, vorzugsweise dem stiftförmigen Anschlußteil (3), verbundenen Heizwendel (5), mit einem die Heizwendel (5) umgebenden und mit einer elektrisch isolierenden Masse (6) gefüllten Mantelrohr (7) sowie mit einem mit seinem einen Ende in das Mantelrohr (7) dichtend eingreifenden und die Anschlußteile (3, 4) umgefnnden Dichtkörper (9) aus elastischem Material.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer elektrischen Leitung (2) verbundene andere Anschlußteil (4) im Dichtkörper (9) unverschiebbar eingebettet ist.