DE816864C

DE816864C - Kupplungsanordnung fuer elektrische Kabel

Info

Publication number: DE816864C
Application number: DEP28444D
Authority: DE
Inventors: Erik Haugsrud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1946-12-21
Filing date: 1948-12-31
Publication date: 1951-11-05
Also published as: CH260408A; GB635570A; US2591437A; FR943983A

Description

Kupplungsanordnung für elektrische Kabel Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für elektrische Kabel, besonders des Typs, der zum Verbinden von Kabelstücken dient, z. B. beim elektrischen Schweißen oder für transportable elektrische Maschinen.
Bei den Kabelkupplungen, die in Werkstätten, Schiffswerften und ähnlichen Anlagen zum Anschalten von elektrischen Schweißgeräten verwendet werden sollen, sollte eine Reihe Forderungen sowohl an die elektrischen als mechanischen Eigenschaften gestellt werden, wozu noch Forderungen rein praktischer Art kommen. Unter diesen 'kann erwähnt werden, daß eine derartige Kupplung aus möglichst wenigen Teilen bestehen und keine losen Teile besitzen sollte, die beim Entkuppeln verloren. gehen können. Sie sollte vorzugsweise paarweise gleichförmige Teile besitzen, so daß jedes Ende eines Kabels mit jedem Ende eines anderen Kabels gekuppelt werden kann. Drall im Kabel sollte die Kupplung nicht lösen können, die sich auch nicht in anderer Weise von selbst lösen können sollte. Ferner sollte sie so gedrängt und massiv gebaut sein, daß sie nicht zerbricht, wenn sie von einem Fahrzeug überfahren wird, sondern gegebenenfalls ausrutschen kann. Aus diesem Grunde sollte sie auch keine vorstehenden Teile oder Kanten haben, die sich festhaken können. Etwaige Gewinde sollten sowohl in gekuppeltem wie in entkuppeltem Zustand gedeckt sein, um zu vermeiden, daß sie beschädigt oder verschmutzt werden können, und gleichzeitig sollte sich im Kontaktgebiet kein Gewinde befinden, das bei Probeschaltungen verbrennen könnte. Es sollte für eine effektive Zugentlastung gesorgt werden, so daß Zugkräfte im Kabel, durch eine wirksaure Zugentlastung direkt auf die Kupplung übertragen werden. Die Kordeln der Kabelseele sollten nicht mechanischen Beanspruchungen in derjenigen Schicht ausgesetzt werden, die nach dem Einlöten spröde geworden ist. Zugkräfte sollten zum Steigern des Kontaktdruckes beitragen, d. h. die Kontakte kräftiger zusammenpressen und die Kontaktflächen im ganzen leicht zugänglich sein für Untersuchung und Reinigung, wobei sie aber gleichzeitig völlig gedeckt oder gegen Beschädigung geschützt werden können, wenn die Kupplung entkuppelt ist. Die Kontaktflächen sollten stark überbemessen sein, so daß man in Verbindung mit einem guten Kontaktdruck Erwärmung auf Grund von übergangswiderstand vermeidet.
Keine der bisher bekannten Kupplungsanordnungen für elektrische Kabel befriedigt auf einmal alle ,diese Forderungen. Die Kupplungsanordnung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kontaktflächen (Trennflächen) der beiden Kupplungsteile derart geformt sind, daß sie ohne Verdrehung zwischen den beiden Kupplungsteilen zusammengeführt werden können, und daß sie so übereinandergreifen, daß Zug im Kabel zum Steigern des Kontäktdruckes beiträgt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die beiden Kupplungsteile identisch sind.
Verschiedene Beispiele der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor, in :der Fig. i einen Schnitt einer Verbindungsanordnung für zwei Kabelenden zeigt; Fig. 2 und 3 zeigen eine Kupplung eines Kabelendes mit einer Kontakttafel, Fig. 4 und 5 eine dreipolige Kupplungsanordnung, Fig. 6 bis 2o Ausführungen verschiedener Einzelheiten und Fig. 21 und 22 zwei Erdungs-(Masseverbindungs-) Kontakte.
In Fig. i ist der äußere Gummimantel eines Kabelendes mit i bezeichnet und sein kordelförmiger Leiter mit i'. Die Einlötstelle :des Endes ist mit 2 bezeichnet und zeigt, daß die äußeren Drähtchen auseinander gespreizt worden sind, so daß sie in intimen Kontakt -mit dem Lötzinn kommen. Das Kabelende ist im Boden einer röhrenförmigen Hülse 3 eingelötet gezeigt, die in einen Kuppelkopf 5 mit schräg gestellter Kontaktfläche 4 endet. Der Kopf 5 ist aus einem zylindrischen Bolzen hergestellt, von dem die Hälfte des äußeren Endes weggefräst ist, so daß eine schräg gestellte Kontaktfläche 4 entsteht, die einen spitzen Winkel mit der Achse der Kupplungsanordnung bildet. Dieser Kopf 5 wird mit einem genau gleich geformten Kopf 5 auf dem anderen Kabelende verbunden, so daß der fehlende Teil des Zylinders gegenseitig von dem anderen Kopf ausgefüllt wird. Zum Zentrieren der beiden Köpfe ist jeder von ihnen mit einem Zapfen 6 und einem Loch 6' versehen. Der Zapfen paßt in ein ähnliches Loch 6' in dem anderen Kopf, dessen Zapfen 6 für das erstgenannte Loch 6' bestimmt ist. Die beiden Zapfen sind konisch geformt mit einem Winkel zwischen der Grundfläche und der Erzeugenden, der gleich oder kleiner ist als derjenige Winkel, der die Grundfläche mit der Kontaktfläche ,4 bildet, um eine gegenseitige Sperrung zu vermeiden.
Die Hülse 3 ist als eine nach hinten gerichtete röhrenförmige Verlängerung des Kopfes 5 zu betrachten, und dieser Teil 3 ist mit Außengewinde 7 an einemTeil seiner Länge entlang versehen. Außen auf der Röhre 3 paßt eine Hülse oder Muffe 8, die mit entsprechendem Innengewinde 9 versehen ist, und über die Röhre 3 und den Kuppelkopf 5 geschraubt werden kann. Wenn die Hülse derart gedreht wird, daß sie sich über den Kopf 5 bewegt, will sie eine Sperranordnung für die beiden Kuppelköpfe bilden und verhindern, daß diese voneinander getrennt werden können. Im vorliegenden Falle ist die Kupplungsanordnung jedes Kabelendes mit zwei gleichen Muffen 8 versehen, die gegeneinander geschraubt werden und dadurch nicht nur dazu dienen, die zwei Kuppelköpfe 5 in gegenseitiger Stellung zu halten, sondern auch um einen axial gerichteten Zug hervorzubringen, der den Kontaktdruck auf der Trennfläche 4 steigert.
Die .Muffe 8 ist außen mit einem Gummiüberzug io versehen, der Rändelungen i i hat, um Gleiten in der Hand während der Schraubbewegung zu verhindern. Dieser äußere Gummimantel io ist mit einer nach hinten gerichteten verjüngten Verlängerung versehen, die in eine Verdickung 12 endet, die zu dem Kabelmantel paßt. Um eine Dichtung zwischen dem Gummimantel und dem Kabelmantel zu erzeugen, kann ein Ring 13, z. B. aus Gummi, über die Verdickung 12 geschoben werden, um die Verdickung fest um den ':Mantel herum zu klemmen.
Um eine völlig wasserdichte Verbindung zu erzielen, darf auch kein Wasser in die Trennfläche zwischen den beiden Äluffen 8 eindringen, was in vorliegendem Falle dadurch erzielt worden ist, daß der Gummimantel io etwas länger als die Muffe 8 gemacht worden ist, bei iö angedeutet. Diese beiden Flächen iö legen sich aneinander und erzeugen die nötige Dichtung.
Fig. 2 und 3 zeigen die Ankupplung eines Kabelendes i zu einer Schalttafel 13. Die beiden Kuppelköpfe 5 haben auch die gleiche Ausführung wie in Verbindung mit Fig. i beschrieben. Das Kabelende ist mit seinem Kuppelkopf in derselben Weise verbunden wie bereits beschrieben worden, während der Kuppelkopf auf der Tafel 17 mit einem etwas breiteren Flansch 14 und einem Bolzen 15 versehen ist, der durch die Tafel 17 geführt und durch eine Scheibe i8 und eine Mutter i9 an der Tafel festgeklemmt ist. Um zu verhindern, daß der Kuppelkopf sich im Verhältnis zur Tafel 17 drehen kann, ist der Flansch 14 mit einem Zapfen 16 versehen, der in die Tafel 17 neben dem Loch für den Bolzen 15 eingeführt ist. Zwischen den Muttern i9 und 21 ist in gewöhnlicher Weise ein Kabelschuh 20 festgeklemmt, der mit einem Kabel 22 verbunden ist, das z. B. von ,der einen Seite eines Schweißtransformators führen mag.
Der Einfachheit halber ist die Muffe 8 in Fig. 2 fortgelassen. Wenn diese Muffe über das Gewinde 7 geschraubt und über die zusammengeführten Kuppelköpfe 5 bewegt wird, wird ihr Ende gegen die Vorderseite 14' des Flansches 14 drücken und dadurch sowohl die nötige Dichtung als die nötige Zugkraft hervorbringen, um einen guten Kontaktdruck zwischen den Flächen 4 zu geben.
Fig. q. und 5 zeigen eine ähnliche Kupplung mit drei Leitern von der Seite bzw. vom Ende des Kuppelkopfes 5 gesehen. Während der Kuppelkopf bei den Ausführungen gemäß Fig. 1, 2 und 3 voraussetzungsgemäß aus Messing oder einem anderen guten Kontaktmaterial, z. B. Bronze, hergestellt ist, mit den Zapfen 6 aus dem gleichen Material, ist die Kupplungsanordnung gemäß Fig. 4 und 5 aus einem Isoliermaterial, z. B. Bakelit oder einem anderen Preßstoff mit passenden achsparallelen Löchern für Kontaktstifte 23 hergestellt. Die inneren Enden derselben besitzen axiale Bohrungen und durchgehende .Klemmschrauben 24, die durch entsprechende Löcher im Teil 3 zugänglich sind. Ferner sind zwei Schrauben 25 gezeigt, die eine Zugentlastung üblicher Ausführung andeuten.
Gemäß Fig. i bis 5 sind die Kontaktflächen ebene Flächen, die mit großer Genauigikeit durch Schleif-oder Fräswerkzeug ausgeführt werden können. Die beiden Flächen greifen aneinander vorbei und halten sich gegenseitig in Stellung, wenn gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß die beiden Kuppelköpfe sich nicht in einer Richtung verschieden von der Axialrichtung bewegen können. Während der Zusammenkupplung findet somit keine Verdrehung der Kabel statt, indem die nötige Sperrung durch die Muffe 8 erzeugt wird, die über die zusammengesetzten Kuppelköpfe geschoben oder geschraubt wird. Drall im Kabel hat keinen Einfluß auf diese Schraubverbindung. Die Kontaktflächen sind glatte Flächen, die leicht sauber gehalten und leicht nachgesehen werden können. Der mit Gewinde versehene Teil des Kopfes dient nicht zur Bildung elektrischer Verbindung.
Fig., 6 bis 9 zeigen verschiedene Beispiele, um eine effektive Zugentlastung der Verbindungsstelle (Lötstelle oder Klemmschrauben) zu erzeugen. Fig. 6 bis 9 zeigen das hintere Ende der Röhre 3, wovon Fig. 6 der in Fig. i gezeigten Ausführung völlig entspricht. Die Öffnung der Bohrung hat in diesem Falle eine reduzierte Wanddicke, so daß man, nachdem das Kabelende eingelötet oder festgeklemmt worden ist, durch irgendein Walzwerkzeug die Kante 26 gegen den Gummimantel einbiegen und in diesen teilweise eindrücken kann, was mit Bezug auf Fig. 6 bis 8 nicht nur eine effektive Zugentlastung, sondern auch eine wasserdichte Abschließung des Lötraumes bildet. Bei der Ausführung gemäß Fig.9 bekommt man auch eine ebenso wirksame Zugentlastung, aber keine vollständige Dichtung, indem das Ende der Röhre unter gleichzeitiger Herabsetzung der Wandstärke aus sägezahnförmigen Zipfeln geformt ist. In den Fig. 6, 7 und 8 ist das dünnere Röhrenende mit 26, 27 bzw. 28 bezeichnet worden.
Andere Ausführungen von Zugentlastung, die nicht gleichzeitig eine wasserdichte Abschließung des Lötraumes geben, können durch die in Fig io bis i c gezeigten Anordnungen erzielt werden., bei denen die Röhrenwand 3 mit Einschnitten versehen ist, um Zipfel oder ähnliches zu bilden" die in den Kabelmantel eingepreßt werden. Fig. io und i i zeigen eine Ausführung, bei der senkrecht zu der Achse zwei Einschnitte 30 gemacht worden sind, und nach Anbringung des Kabelendes ist der mittlere Teil 31 in den Kabelmantel eingepreßt worden. Fig. 12 zeigt eine Ausführung, wo der Einschnitt schräg nach innen ausgeführt ist, so daß ein zungenförmiger Zipfel 32 entsteht. Fig. 13 zeigt eine Ausführung, wo ein H-förmiger Einschnitt eingefräst ist, der zwei Zipfel 33 und 34 bildet. In Fig. 14 ist der Einschnitt als ein breites U ausgeführt worden, wodurch ein Zipfel 33 entsteht. Nach Biegung der Zipfel 33, 34 (Fig. 13) und 33 (Fig. 14) wird die Röhre 3 vom Ende ein Aussehen wie in Fig. 15 angedeutet bekommen.
Die Fig. 16 bis 2o zeigen verschiedene Formen der Trennfläche 4. In Fing. 16 liegt die Trennfläche selbst in der Axialebene, ist aber mit einem Zapfen 34 und einem entsprechenden Loch für einen Zapfen 34 auf dem anderen Kuppelteil versehen. In Fig. 17 ist die Trennfläche mit einer schwalbenschwanzförmigen Feder 35 und mit einer damit parallel laufenden schwalbenschwanzförmigen Nut versehen. Fig. 18 zeigt Kontaktflächen, die im Axialschnitt senkrecht zu der Trennfläche die Form einer Wellenlinie besitzen, im vorliegenden Falle wie ein umgekehrtes S. Auch hier sind die beiden Kuppelköpfe identisch und greifen in- und übereinander, so daß ein Zug in der Kuppelungsanordnung den Kontaktdruck steigern wird. Um auch eine seitliche Verschiebung zwischen den beiden Kuppelköpfen in Richtung der Trennfläche zu vermeiden, kann in der Vertiefung jedes der beiden Kuppelköpfe ein Zapfen 6 angeordnet sein, der zu einem entsprechenden Loch oben auf dem anderen Kuppelkopf paßt. Die beiden hervorstehenden Teile oder Zungen sind mit 36 bezeichnet. Fig. i9 und 2o zeigen zwei verchiedene Ausführungen mit Nut und Feder, Fig. i9 bestehend aus zwei Zähnen, die mit einer schrägen Trennfläche 4 ineinandergreifen, und Fig. 20 entsprechend mit einer Trennfläche 4 senkrecht zu der mittleren Achse der Anordnung. Was Fig. 17 und i9 anbelangt, so erfolgt die Zusammenfügung durch eine gegenseitige Verschiebung der Kuppelköpfe in Richtung der Nut und der Feder, während die Ausführungen in Fig. 2o dadurch verbunden werden können, daß die beiden Teile direkt gegeneinander gelegt werden, gegebenenfalls mit Zapfen und Loch 6, wie gezeigt.
Fig.21 und 22 zeigen zwei verschiedene Ausführungen von Anordnungen zur Verbindung mit Erde bzw. Masse. Der Kuppelkopf 5, 14 ist der gleiche wie in Fig. 3, wo der Flansch 14 mit einem Eisenkeil 39 verbunden ist, dessen untere eiförmige Partie 4o für Festschweißen zur Masse berechnet ist, um einen bestmöglichen Kontakt zu bilden. In Fig. 22 ist der Kuppelkopf 5, 14 mit einer Erdungsklemme verbunden, die aus einem U-förmigen Bügel 41 besteht. Durch das Ende des einen Bügelschenkels ist eine Klemmschraube 42 2 geschraubt, dessen Kopf mit 43 bezeichnet ist. Der andere Bügelschenkel ist innen gerändelt, wie bei 44 angegeben.

Claims

PATE NTANSPRLC11E: i. Kupplungsanordnung für elektrische Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (4) der beiden Kupplungsteile (5) derart geformt sind, daß sie ohne Verdrehung zwischen den beiden Kupplungsteilen zusammengeführt werden können, und @daß sie derart übereinander greifen, daß Zug im Kabel zum Steigern des Kontaktdruckes beiträgt.
2. Anordnung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsteile identisch sind.
3. Anordnung gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen einen spitzen Winkel mit der mittleren Achse der Anordnung bilden (Fig. 2).
4. Anordnung gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche zwischen den beiden Teilen in der mittleren Achse der Anordnung liegt oder mit dieser einen spitzen Winkel bildet und mit einem Zapfen (34) und einer Vertiefung senkrecht zu der Trennfläche versehen ist (Fig.16).
5. Anordnung gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche zwischen den beiden Teilen mit einer senkrecht zu dieser Fläche angeordneten Feder (35, 37, 38) und mit einer parallel damit angeordneten entsprechend geformten Nut, z. B. schwalbenschwanzförmig, versehen ist (Fig. 17, 19, 20).
6. Anordnung gemäß Anspruch i und 2, @dadurch gekennzeichnet, daß .die Trennfläche zwischen den beiden Teilen derart geformt ist, daß ein Axialschnitt senkrecht zu der Trennfläche die Form einer Wellenlinie, z. B. S-förmig oder ähnlich, hat (Fig. 18).
7. Anordnung gemäß Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenseitig gleichen Kuppelteile mit einer röhrenförmigen nach hinten gerichteten Verlängerung (3) versehen sind, in deren axiale Bohrung das Kabelende eingeschoben und verbunden wird" z. B. durch Löten (2), Festklemmen mit Klemmschraube (24) oder ähnliches (Fig. i). B.
Anordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke an der Öffnung der Bohrung derart reduziert ist (26, 27, 28), daß diese eingepreßt oder eingewalzt werden kann, um um den Kabelmantel (i) zu greifen und die Verbindungsstelle (Lötstelle, Klemmschraube) von Zug zu entlasten (Fig. 6, 7, 8).
9. Anordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung mit der reduzierten Wanddicke mit sägezahnförmigenZipfeln (29) versehen ist, die zur Zugentlastung eingebogen werden (Fig. 9). io.
Anordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenwand mit Einschnitten versehen ist, um Zipfel oder Zungen (31, 32, 33, 34) zu bilden, die zwecks Zugentlastung der Verbindungsstelle in den Kabelmantel (i) eingeklemmt werden (Fig. iobis 15). i i.
Anordnung gemäß Anspruch 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kuppelteil mit einem Steuerzapfen (6, 34) und einem entsprechenden Steuerloch (6') für das Steuerloch bzw. den Steuerzapfen des anderen Teiles versehen ist (Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 18, 20).
12. Anordnung gemäß Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kuppelteile (5) durch eine außen herum geschobene Sperranordnung in gegenseitiger Lage gehalten werden, die eine Querverschiebung zwischen den beiden Teilen verhindert.
13. Anordnung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranordnung aus einem axial verschiebbaren Ring einer Hülse oder einer Muffe besteht.
14. Anordnung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranordnung aus einer mit Innengewinden versehenen Hülse oder Muffe besteht, die durch Schraubung über entsprechendes Gewinde (7) auf einer der beiden Kuppelteile axial verschiebbar ist (Fig. 2, 3).
15. Anordnung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranordnung aus einer innen mit Gewinde versehenen Hülse oder Muffe (8) für je der beiden Teile besteht, welche Hülsen oder Muffen gegeneinander über entsprechendes Gewinde (7) auf je der beiden Teile gegeneinander verschoben werden können (Fig. i). i6.
Anordnung gemäß Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse oder Muffe mit einem äußeren Gummiüberzug (io) versehen ist.
17. Anordnung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiüberzug als eine verjüngte Gummihülse nach hinten verlängert worden ist, deren hinteres Ende (12) dicht um das Kabel herum liegt (Fig. i).
18. Anordnung gemäß Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Ring, z. B. Gummiring 13, der lose außen auf dem Kabel gleitet und über das hintere Ende (12) der Gummihülse geschoben werden kann, um Dichtung zwischen dem Kabelmantel (i) und der Gummihülse (io) zu erzeugen. i9. Anordnung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummihülse (io) zur Bildung einer Dichtung zwischen den Kabelenden an der mit Gewinde versehenen Hülse (8) vorbei verlängert ist und gegen das entsprechende Ende der Gummihülse, des anderen Kuppelteiles bzw. gegen einen Ringflansch (14) auf dem anderen Kuppelteil drückt.