DE3002979C2 - Verfahen zur Herstellung einer mit hoher Zugkraft belastbaren Verbindung zwischen einer Klemme und einem strangförmigen Element und Klemme zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und zum Beispiel durch die US-PS 13 70 540 bekannt gewordenen Art.

Bei diesem bekannten Verfahren werden zur Erzielung einer auf Zug belastbaren Verbindung zwischen einer Klemme und wenigstens einem strangförmigen Element, beispielsweise einem Metallseil, die den Klemmenkörper bildenden Backen mittels einer oder mehrerer Schrauben zusammengespannt und dabei auf das zwischen den Backen liegende, strangförmige Element eine Klemmkraft ausgeübt. In gleicher Weise wird auch bei anderen bekannten Schraubkernmen (DE-GM 17 77 137, AT-PS 245878, GB-PS 71 613, GB-PS 5 95 412, FR-PS 10 18 149) die Klemmkraft erzeugt. Die durch ein Zusammenspannen mittels Schrauben erzielbare Klemmkraft ist jedoch relativ gering, weshalb dann, wenn die Verbindung eine sehr hohe Haltekraft aufbringen muß, die Länge der Klemme und ihr Gewicht sehr groß sind. Dies ist nicht nur wegen der Herstellungskosten nachteilig, sondern vielfach auch wegen des Platzbedarfes im eingebauten Zustand und wegen des Gewichtes bei der Montage, Ähnliches gilt für die Verwendung von Keilklemmen zur Erzielung einer zugbelastbaren Verbindung,

Günstiger ist die Herstellung einer mit hoher Zugkraft belastbaren Verbindung unter Verwendung einer Preßklemme, wie sie beispielsweise durch die US-PS 16 43 150 bekannt ist Preßklemmen werden zur Erzielung der Klemmkraft mittels einer Presse bleibend verformt Bei gleicher Haltekraft ist die Größe und das Gewicht einer Preßklemme deutlich geringer als bei einer Schraubklemme oder eine Keilklemme. Die Kiemmkraft einer Preßklemme entspricht jedoch bei weitem nicht der aufgebrachten Preßkraft, weil die nach dem Verpressen noch wirksame Restkraft wesentlich geringer ist als die Preßkraft Ferner bereitet in manchen Anwendungsfällen, beispielsweise beim Einbau eines Streckentrenners in den Leitungszug der Oberleitung einer elektrifizierten Bahnstrecke, eine genaue Positionierung der Klemme während der Montage Schwierigkeiten. Weitere Nachteile einer Preßklemme sind beispielsweise die beim Verpressen auf der Außenmantelfläche entstehenden Kanten, die bei hohen Spannungen Sprühentladungen verursachen können, sowie die Schwierigkeiten beim Lösen der Klemme.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben Art insoweit zu verbessern, daß sich eine höhere Haltekraft als mit den bekannten Klemmen vergleichbarer Größe erreichen läßt

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensmerkmale vorgesehen, wobei durch die Merkmale des Anspruches 2 die Positionierung der Klemme erleichtert wird. Im Unteranspruch 3 wird eine

■to Klemme zur Durchführung des Verfahrens als vorteilhafte und förderliche Weiterbildung der Aufgabenlösung der Erfindung beansprucht, wobei die Merkmale der Unteransprüche teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Die Entwicklung der Erfindung, ausgehend von dem bekanntgewordenen Stand der Technik über die noch zu lösende, auf diesen Stand der Technik spezifizierte Aufgabe und die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensmerkmale, war

nicht ohne erfinderische Überlegung möglich, weil der Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise zu dem erfindungsgemäßen Verfahrensprinzip enthält. Dem Stand der Technik läßt sich keinerlei Anregung auf das Zusammenspannen der Backen einer Klemme mittels einer Presse und das nachträgliche Verschrauben, das für sich allein bekannt ist, entnehmen. Vielmehr wurden in dem sehr langen Zeitraum, in dem Schraubklemmen einerseits und Preßklemmen andererseits bekannt waren, die Klemmkraft bei Schraubklemmen ausschließlich durch ein Festziehen der Schrauben und bei Preßklemmen durch ein bleibendes Verformen der Klemme beim Verpressen erzeugt.

Durch das Anpressen der Backen mittels einer Presse an das Element oder die Elemente läßt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren ein ebenso hoher Anpreßdruck wie bei den bekannten Preßklemmen erzielen. Dadurch, daß außerdem die Schraube oder Schrauben festgezogen werden, solange noch die

Klemmbacken unter dem Druck der Presse stehen, kann aber im Gegensatz zu einer PreBklemme der mittels der Presse rezielte, maximale Anpreßdruck weitgehend aufrechterhalten werden. Man erreicht daher für eine bestimmte Klemmengröße eine wesentlich höhere Haltekraft, als wenn man eine Preßklemme verwenden würde, die mittels der Presse bleibend verformt wird. Das Gewicht und die Länge der Klemme sind daher bei Anwendung des erfindungsgesnäßen Verfahrens erheblich geringer als bei den bekannten Verfahren. Dies verbessert auch die Einsatzmöglichkeit und erleichtert die Montage. Zu letzterem trägt die Möglichkeit bei, gemäß Unteranspruch 2 vor dem Ansetzen der Presse die Schrauben so weit einzudrehen, daß die Klemme an der gewünschten Stelle auf dem strangförmigen Element fixiert ist Weitere Vorteile gegenüber einem Verfahren, bei dem die Preßklemrae bleibend verformt wird, sind die Möglichkeit, die Klemme ohne Schwierigkeiten lösen und versetzen sowie ein und dieselbe Klemmengröße für einen relativ großen Querschnittsbereich verwenden zu können. Schließlich ist beim Einsatz in Hochspannungsanlagen auch von Vorteil, daß an der Klemme während des Verfahrens keine icharfen Kanten od. dgl. entstehen, weil die Backen keine bleibende, sondern nur eine elastische Verformung erfahren. Die elastische Verformung ist insofern von Vorteil, als bei Wärmedehnungen oder einem gewissen Fließen des Materials des .strangförmigen Elementes die Vorspannung, die der Klemme beim Schließen gegeben wird, zur Aufrechterhaltung der Klemmkraft und des Kontaktdruckes beiträgt

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Klemmbacke und des dieser zugeordneten Abspannorgans.

Eine Abspannklemme für elektrische Leiter in Form von metallischen Seilen, insbesondere elektrische Leiter eines Mittelspannungs- oder Hochspannungsnetzes, weist zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Backen 1 und 2 auf. Wie Fig.3 zeigt, ist der Grundriß dieser Backen annähernd sechseckförmig, und den F i g. 1 und 2 läßt sich entnehmen, daß die der anderen Backe abgekehrte, ebene Außenseite 3 bzw. 4 parallel zu der Teilungsebene des aus den beiden Backen 1 und 2 bestehenden Klemmenkörpers und damit auch parallel zu der anderen Außenseite liegt. Alle außenliegenden Kanten der Backen 1 und 2 sind stark abgerundet, um Sprühentladungen zu vermeiden.

Die eine Backe 1 ist mit zwpi gleich großen Durchgangsbohrungen 5 versehen, deren Längsachsen lotrecht auf der Außenseite 3 stehen. Diese Durchgangsbohrungen fluchten mit zwei Gewindebohrungen 6, die an den entsprechenden Stellen die andere Klemmbacke 2 mit lotrecht auf deren Außenseite 4 stehender Längsachse durchdringen. Wie F i g. 3 zeigt, liegen die Längsachsen der Durchgangsbohrungen 5 und der Gewindebohrungen 6 in einer Quermittelebene, und zwar symmetrisch zu der diese Quermittelebene rechtwinklig schneidenden Längsmittelebene.

In der Längsmittelebene der Backen 1 und 2 liegt die Längsachse eines ah Ganzes mit 7 bezeichneten Klemmkanals, welcher der Aufnahme des abzuspannenden, nicht dargestellten Leiterseiles dient. Dieser zwischen den beiden Elohrungen jeder Backe 1 und 2 hindurchführende Klemmkanal 7 wird teilweise durch je eine sich über die gesamte Backenlänge erstreckende Rinne 8 in beiden Backen begrenzt, deren V-artiges Querschnittsprofil F i g, 2 zeigt Aus dieser Figur ist auch ersichtlich, daß der Grund der Rinne stark ausgerundet ist und daß beide Rinnen mit einer feinen Verzahnung versehen sind, deren in Rinnenlängsrichtung nebeneinander angeordnete Zähne sich in Umfangsrichtung des Klemmkanals erstrecken. Die beiden Rinnen 8 haben ferner, wie F i g. 1 zeigt, einen wellenförmigen Verlauf in Längsrichtung des Klemmkanals 7, wodurch der im Klemmkanal festgeklemmte Leiter entsprechend verformt wird, also einen zur Längsrichtung wellenförmigen Verlauf erhält

Mit jeder der beiden Backen 1 und 2 ist einstückig als Abspannorgan eine Lasche 9 bzw. 10 ausgebildet deren der anderen Lasche abgekehrte Außenseite in der Ebene der Außenseite 3 bzw. 4 der Backe liegt Die Dicke der Laschen 9 und 10 ist im Ausführungsbeispiel auf der gesamten Laschenlänge kostant hingegen nimmt, wie Fig.3 zeigt die Laschcntrcitc von der Quermittelebene der Backe an, bis zu der sich die beiden gabelförmigen Enden erstrecken, bis zu dem freien, abgerundeten Laschenende hin gleichmäßig ab. Der freie Endabschnitt der beiden Laschen 9 und 10 ist je mit einer Durchgangsbohrung 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Abspannbolzens versehen. Wie insbesondere F i g. 3 weiterhin zeigt weisen die Laschen 9 und 10 im Anschluß an die Backe 1 bzw. 2 eine mittig angeordnete und sich in Laschenlängsrichtung erstrekkende Ausnehmung 12 auf, durch welche genügend Raum auch für ein durch eine Abbindung oder dergleichen verdicktes Leiterende zwischen den beiden Laschen vorhanden ist.

Da im Ausführungsbeispiel die Klemme für Leiter verwendbar sein soll, deren Querschnitt innerhalb eines relativ großen Bereiches von beispielsweise 50 mm² bis 120 mm² liegt, sind auf der der anderen öacke zugekehrten Seite beider Backen 1 und 2 längs beider seitlichen Ränder der Rinne 8 gegen die andere Backe hin vorspringende Zähne 13 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß jeder Zahn in eine Lücke zwischen zwei Zähnen oder neben einem Zahn der anderen Backe eingreifen kann, wie dies die F i g. 1 und 2 zeigen. Wie F i g. 2 ferner zeigt, stehen die Zähne 13 von einer vom Übergang des ausgerundeten Grundes zu den Flanken der Rinne 8 hin nach außen abfallenden Ebene 14 ab, wodurch ein sehr tiefer Eingriff der Zähne ineinander möglich ist, deren der Rinne zugekehrte Flanke in der durch die Flanke der Rinne definierten Ebene liegt, wie F i g. 2 zeigt. Die abgerundete Zahnspitze, von der aus die äußere Zahnflanke steiler als die innere abfällt, liegt im Au.-fü'irungsbeispiel etwa so weit von der Mitte des Klemmkanals 7 entfernt wie die Längsachse der Durchgangsbohrungfen 5 und der Gewindeboteungen 6.

In letztere ist je eine die zugeordnete Durchgangsbohrung 5 durchdringende Schraube 15 schraubbar, die mit ihrem Kopf an der Außenseite 3 der Backe 1 zur Anlage kommt.

Um eine Beschädigung des mittels der Abspannklenv me abgespannten Seiles am Austritt aus der K.'emme zu verhindern, erweitert sich, wie Fig. I zeigt, der Klemmkanal 7 zu dem von den Laschen 9 und 10 wegweisenden Kanahnde hin.

Zur Herstellung einer mit hoher Zugkraft belastbaren Verbindung zwischen einem Leiter und dieser Abspannklemme wird der nicht dargestellte Leiter in den

Klemmkanal 7 eingelegt. Die Zähne 13 greifen dann mehr oder weniger tief zwischen die gegenüberliegenden Zähne ein und begrenzen daher den Klemmkanal 7 auch vor und hinter den beiden Schrauben 15 nach außen hin, so daß selbst bei einer sehr hohen Kraft der Leiter nicht zwischen den beiden Backen 1 und 2 nach der Seite hin aus dem Klemmkanal austreten kann. Zweckmäßigerweise werden nun die beiden Schrauben

15 soweit festgezogen, daß die Lage der Klemme sich auf dem Leiter nicht mehr verändert. Sodann werden die nur schematisch angedeuteten beiden Druckstempel

16 und 17 einer Presse an die als Anlageflächen für diese Stempel ausgebildeten Außenseiten 3 und 4 angelegt. Der Druckstempel 16, der in Anlage an die Außenseite 3 kommt, ist mit auf die Schraubenköpfe ausgerichteten Ausnehmungen versehen, damit beim anschließenden Preßvorgang die Schrauben 15 nicht unter Druck gesetzt werden. Während des Preßvorgangs werden die beiden Druckstempei Ib und 17 geradlinig gegeneinander bewegt, wodurch auch die Backen 1 und 2 in Richtung der Schrauben 15 geradlinig gegeneinander bewegt werden und dabei den Leiter wellenartig verformen. Außerdem dringen die Zähne 13 in die Leiteroberfläche ein. Ist die gewünschte, im Vergleich zu der mittels Schrauben erzielbaren, hohen Klemmkraft, welche die Backen 1 und 2 auf den Leiter ausüben, erreicht, dann werden die beiden Schrauben 15 festgezogen. Wenn nun die Druckstempel 16 und 17

ίο entlastet und von den Backen 1 und 2 abgenommen werden, halten die beiden Schrauben 15 nahezu die erzielte Klemmkraft aufrecht.

Sofern die Backen 1 und 2 während des Preßvorgangs eine elastische Querverformung erfahren haben, wird

Ii auch diese von den Schrauben 15 aufrechterhalten. Die Haltekraft dieser Abspannklemme ist daher im Vergleich zu der mittels anderer Abspannklemmen gleicher Größe erzielten Haltekraft wesentlich größer.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   \, Verfahren zur Herstellung einer mit hoher Zugkraft belastbaren Verbindung zwischen einer Klemme, insbesondere einer Abspannklemme, und wenigstens einem metallischen, strangförmigen Element, insbesondere einem elektrischen Leiter, unter Verwendung einer lockenklemme, deren mittels wenigstens einer Schraube zusammenspannbare Backen wenigstens einen Kanal zur Aufnahme des strangförmigen Elementes oder der strangförmigen Elemente bilden, bei dem die Backen, ohne dabei bleibend verformt zu werden, unter Verminderung ihres Abstandes voneinander an das Element oder die Elemente angedrückt und die Schraube oder Schrauben festgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (I₁ 2) mittels einer Presse an das Element oder die Elemente angepreßt werden, wobei wenigstens eine der Backen (t, 2} beim Anpressen an das Element oder die Elemente elastisch verformt wird, und dann die Schraube oder die Schrauben (15) soweit festgezogen werden, solange noch die Backen (1, 2) unter dem Druck der Presse stehen, und wobei die genannte elastische Verformung aufrechterhalten bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube oder die Schrauben (15), vor dem Anpressen der Backen (1,2) an das Element oder die Elemente mittels der Presse soweit eingedreht werden, daß die Klemme bis zum Beginn des Preßvorgangs und während des Preßvorgangs ihre Lage relativ zum Element oder den Elementen beibehält
3. 3. Klemme zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit zwei Backen, die wenigstens einen Klemmkanal begrenzen und mittels wenigstens einer Schraube zusammenspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen (1, 2) auf der der anderen Backe abgekehrten Seite wenigstens eine Anlagefläche (3, 4) für eine Presse (16, 17) aufweisen, wobei die Anlageflächen (3, 4) beider Backen (1,2) für die Presse in zueinander und zur Teilungsebene des durch die Backen gebildeten Klemmenkörpers parallelen Ebenen liegen.