EP3613104B1 - Erdungskontakt - Google Patents

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EP3613104B1
EP3613104B1 EP18716638.4A EP18716638A EP3613104B1 EP 3613104 B1 EP3613104 B1 EP 3613104B1 EP 18716638 A EP18716638 A EP 18716638A EP 3613104 B1 EP3613104 B1 EP 3613104B1
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section
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fastening
component
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Hilti AG
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member

Definitions

  • the invention relates to a grounding contact for electrically contacting a grounding cable with a component having an electrically conductive component surface.
  • Grounding contacts which have a first contact surface for resting on the component surface, a second contact surface for connecting a grounding cable and a passage for a fastening element by means of which the grounding contacts are attached to the component.
  • a flat contact of the first contact surface on the component surface must be ensured. The requirements for the accuracy of the fastening are therefore particularly high.
  • a grounding contact for electrically contacting a grounding cable with a component having an electrically conductive component surface, with an electrically conductive contact plate and a fastening element
  • the contact plate has a first contact surface for a flat support of the contact plate on the component surface, a second contact surface for a grounding cable to be placed on the contact plate and a passage for the fastening element
  • the fastening element has a fastening section for fastening the fastening element in the component, a pressure element for pressing the contact plate onto the component surface and a holding section for an arrangement in the passage of the contact plate when the pressure element presses the contact plate onto the component surface
  • the passage is designed as a circular cylindrical bore with a bore diameter and a bore length
  • the holding section is designed as a circular cylindrical shaft section with a shaft diameter
  • the ratio is the difference of the bore diameter and the shaft diameter on the one hand and the bore length on the other hand is at least 0.05, so that the first contact surface
  • the first contact surface rests flat on the component surface even when the fastening element is fastened to the component at an angle of up to 3° obliquely to a surface normal of the component surface.
  • the first contact surface can be tilted relative to the fastening section by a tilt angle of at least 10°, particularly preferably of at least 20°. This ensures that the first contact surface rests flat on the component surface even when the fastening element is fastened to the component at an angle of up to 5° or up to 10° obliquely to a surface normal of the component surface.
  • the holding section is rigidly connected to the fastening section.
  • the first contact surface is rigidly connected to the passage.
  • the ratio of the difference between the bore diameter and the shaft diameter on the one hand and the bore length on the other hand is at least 0.1, particularly preferably at least 0.2. This ensures that the first contact surface can be tilted sufficiently relative to the fastening section.
  • the pressure element is rigidly connected to the holding section.
  • the pressure element is preferably designed as a stop shoulder on the holding section. This simplifies the construction of the grounding contact.
  • the grounding contact has a sealing disk which is arranged between the pressure element and the contact plate. This ensures that the fastening section of the fastening element is sealed against a potentially corrosive environment.
  • the fastening element has a fixing section for fixing the grounding cable to the second contact surface.
  • the fastening section is preferably designed as a bolt section for driving into a borehole in the component.
  • the bolt section particularly preferably has a self-forming thread for screwing into the borehole.
  • a grounding contact 1 for electrically contacting a grounding cable 2 with a component 3 having an electrically conductive component surface 4.
  • the grounding contact 1 comprises an electrically conductive contact plate 5 with a first contact surface 6 for a flat support of the contact plate 5 on the component surface 4 and a second contact surface 7 for a contact of the grounding cable 2 on the contact plate 5.
  • the grounding cable 2 has a cable lug 8 for this purpose.
  • the grounding contact 1 also comprises a fastening element 9 with a fastening section 10 for fastening the fastening element 9 in the component 3, a pressure element 11 designed as a stop shoulder, which presses the contact plate 5 onto the component surface 4, and a holding section 12, which is arranged in a passage 13 of the contact plate 5.
  • the grounding cable 2 has a conductor cross-section of 50 mm 2 or more, for example 95 mm 2 .
  • the first contact surface 6 has a surface area of 250 mm 2 or more, for example 400 mm 2 .
  • the first contact surface 6 and/or the second contact surface 7 are galvanized, for example hot-dip galvanized.
  • the fastening section 10 is designed as a bolt section for driving into a drill hole 17 in the component 3.
  • the fastening section 10 has a self-forming thread 18 for screwing into the drill hole 17.
  • the fastening section is designed as a blunt set bolt without a thread section for linear driving into the drill hole or has a screw tip or a nail tip for direct driving into the component without a drill hole.
  • the fastening element 9 also has a fixing section 14 for fixing the earthing cable 2 to the second contact surface 7.
  • the fixing section 14 is provided with an external thread 15 onto which a screw nut 16 is screwed, which presses the cable lug 8 of the earthing cable 2 against the second contact surface 7.
  • the grounding contact 1 also has a sealing disk which is arranged between the pressure element 11 and the contact plate 5.
  • the sealing disk comprises an inner sealing ring 19 made of an elastic material and a cover disk 20 made of a rigid material, for example a metal or an alloy such as steel.
  • the inner sealing ring 19, the cover disk 20, the sealing disk and/or the pressure element 11 are accommodated in a recess 21 provided for this purpose in the contact plate 5.
  • the grounding contact 1 also has an outer sealing ring 22 which is arranged between the contact plate 5 and the component 3 in such a way that the first contact surface 6 is sealed from the environment. The electrical contact between the first contact surface 6 and the component surface 4 is thus protected from any potentially corrosive effects of the environment on the one hand by the inner sealing ring 19 and on the other hand by the outer sealing ring 22.
  • the fastening element 9 is made in one piece from a metal or an alloy such as steel, so that the fixing section 14, the pressure element 11, the holding section 12 and the fastening section 10 are rigidly connected to one another.
  • the contact plate 5 is made in one piece from a metal such as copper or an alloy such as steel, so that the first contact surface 6, the second contact surface 7 and the passage 13 are rigidly connected to one another.
  • the passage 13 is designed as a circular cylindrical bore with a bore diameter of 6.0 mm and a bore length of 2.0 mm, which is equal to the thickness of the contact plate 5 in the area of the passage 13.
  • the holding section 12 is designed as a circular cylindrical Shaft section with a shaft diameter of 5.6 mm.
  • the ratio of the difference between the bore diameter and the shaft diameter, namely 0.4 mm, and the bore length, namely 2.0 mm, is 0.2.
  • the first contact surface 6 can be tilted relative to the fastening section 10 by a tilt angle of approximately 11.3° in each direction, i.e. a total tilt angle of approximately 22.6°.

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  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Erdungskontakt zur elektrischen Kontaktierung eines Erdungskabels mit einem eine elektrisch leitende Bauteiloberfläche aufweisenden Bauteil.
  • Aus EP 2 451 012 A2 , DE 60 2005 005860 T2 und DE 20 2015 106468 U1 sind Erdungskontakte bekannt, die eine erste Kontaktfläche für eine Auflage auf der Bauteiloberfläche, eine zweite Kontaktfläche für einen Anschluss eines Erdungskabels und einen Durchgang für ein Befestigungselement aufweisen, mittels dessen die Erdungskontakte an dem Bauteil befestigt sind. Für den gewünschten elektrischen Kontakt ist eine flächige Auflage der ersten Kontaktfläche auf der Bauteiloberfläche zu gewährleisten. Die Anforderungen an die Genauigkeit bei der Befestigung sind daher besonders hoch.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine flächige Auflage der ersten Kontaktfläche auf der Bauteiloberfläche auch bei wenig genauer Befestigung zu gewährleisten.
  • Die Aufgabe ist gelöst bei einem Erdungskontakt zur elektrischen Kontaktierung eines Erdungskabels mit einem eine elektrisch leitende Bauteiloberfläche aufweisenden Bauteil, mit einer elektrisch leitenden Kontaktplatte und einem Befestigungselement, wobei die Kontaktplatte eine erste Kontaktfläche für eine flächige Auflage der Kontaktplatte auf der Bauteiloberfläche, eine zweite Kontaktfläche für eine Anlage eines Erdungskabels an der Kontaktplatte und einen Durchgang für das Befestigungselement aufweist, wobei das Befestigungselement einen Befestigungsabschnitt für eine Befestigung des Befestigungselements in dem Bauteil, ein Andruckelement für ein Andrücken der Kontaktplatte an die Bauteiloberfläche und einen Halteabschnitt für eine Anordnung in dem Durchgang der Kontaktplatte, wenn das Andruckelement die Kontaktplatte an die Bauteiloberfläche andrückt, aufweist, wobei der Durchgang als kreiszylindrische Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser und einer Bohrungslänge ausgebildet ist, wobei der Halteabschnitt als kreiszylindrischer Schaftabschnitt mit einem Schaftdurchmesser ausgebildet ist, und wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,05 beträgt, so dass die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 6° verkippbar ist, wenn der Halteabschnitt in dem Durchgang angeordnet ist. Dadurch ist eine flächige Auflage der ersten Kontaktfläche auf der Bauteiloberfläche auch dann gewährleistet, wenn das Befestigungselement mit einem Winkel von bis zu 3° schräg zu einer Flächennormalen der Bauteiloberfläche an dem Bauteil befestigt wird. Bevorzugt ist die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 10°, besonders bevorzugt von mindestens 20°, verkippbar. Dadurch ist eine flächige Auflage der ersten Kontaktfläche auf der Bauteiloberfläche auch dann gewährleistet, wenn das Befestigungselement mit einem Winkel von bis zu 5° beziehungsweise bis zu 10° schräg zu einer Flächennormalen der Bauteiloberfläche an dem Bauteil befestigt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Halteabschnitt starr mit dem Befestigungsabschnitt verbunden. Gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Kontaktfläche starr mit dem Durchgang verbunden.
  • Vorteilhaft beträgt das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,1, besonders bevorzugt mindestens 0,2. Dadurch ist sichergestellt, dass die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt ausreichend verkippbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Andruckelement starr mit dem Halteabschnitt verbunden. Bevorzugt ist das Andruckelement als Anschlagschulter an dem Halteabschnitt ausgebildet. Dies vereinfacht die Bauweise des Erdungskontakts.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Erdungskontakt eine Dichtscheibe auf, welche zwischen dem Andruckelement und der Kontaktplatte angeordnet ist. Dadurch ist eine Abdichtung des Befestigungsabschnitts des Befestigungselements gegenüber einer unter Umständen korrosiven Umgebung sichergestellt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Befestigungselement einen Fixierungsabschnitt für eine Fixierung des Erdungskabels an der zweiten Kontaktfläche auf. Bevorzugt ist der Befestigungsabschnitt als Bolzenabschnitt für ein Eintreiben in ein Bohrloch des Bauteils ausgebildet. Besonders bevorzugt weist der Bolzenabschnitt ein insbesondere selbstformendes Gewinde für ein Einschrauben in das Bohrloch auf.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
    Fig. 1 einen Erdungskontakt.
  • In Fig. 1 ist ein Erdungskontakt 1 zur elektrischen Kontaktierung eines Erdungskabels 2 mit einem eine elektrisch leitende Bauteiloberfläche 4 aufweisenden Bauteil 3 dargestellt. Der Erdungskontakt 1 umfasst eine elektrisch leitende Kontaktplatte 5 mit einer ersten Kontaktfläche 6 für eine flächige Auflage der Kontaktplatte 5 auf der Bauteiloberfläche 4 und einer zweiten Kontaktfläche 7 für eine Anlage des Erdungskabels 2 an der Kontaktplatte 5. Das Erdungskabel 2 weist hierzu einen Kabelschuh 8 auf. Der Erdungskontakt 1 umfasst weiterhin ein Befestigungselement 9 mit einem Befestigungsabschnitt 10 für eine Befestigung des Befestigungselements 9 in dem Bauteil 3, einem als Anschlagschulter ausgebildeten Andruckelement 11, welches die Kontaktplatte 5 an die Bauteiloberfläche 4 andrückt, und einem Halteabschnitt 12, welcher in einem Durchgang 13 der Kontaktplatte 5 angeordnet ist. Das Erdungskabel 2 hat einen Leiterquerschnitt von 50 mm2 oder mehr, beispielsweise 95 mm2. Die erste Kontaktfläche 6 hat einen Flächeninhalt von 250 mm2 oder mehr, beispielsweise 400 mm2. Die erste Kontaktfläche 6 und/oder die zweite Kontaktfläche 7 sind verzinkt, beispielsweise feuerverzinkt.
  • Der Befestigungsabschnitt 10 ist als Bolzenabschnitt für ein Eintreiben in ein Bohrloch 17 des Bauteils 3 ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt 10 weist ein selbstformendes Gewinde 18 für ein Einschrauben in das Bohrloch 17 auf. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Befestigungsabschnitt als stumpfer Setzbolzen ohne Gewindeabschnitt für ein lineares Eintreiben in das Bohrloch ausgebildet oder weist eine Schraubenspitze oder eine Nagelspitze für ein direktes Eintreiben in das Bauteil ohne Bohrloch auf. Das Befestigungselement 9 weist weiterhin einen Fixierungsabschnitt 14 für eine Fixierung des Erdungskabels 2 an der zweiten Kontaktfläche 7 auf. Der Fixierungsabschnitt 14 ist hierzu mit einem Außengewinde 15 versehen, auf welches eine Schraubenmutter 16 aufgeschraubt ist, welche den Kabelschuh 8 des Erdungskabels 2 gegen die zweite Kontaktfläche 7 drückt.
  • Der Erdungskontakt 1 weist weiterhin eine Dichtscheibe auf, welche zwischen dem Andruckelement 11 und der Kontaktplatte 5 angeordnet ist. Zur Abdichtung des Befestigungsabschnitts 10 des Befestigungselements 9 gegenüber einer Umgebung umfasst die Dichtscheibe einen inneren Dichtring 19 aus einem elastischen Material und eine Abdeckscheibe 20 aus einem starren Material, beispielsweise einem Metall oder einer Legierung wie Stahl. Der innere Dichtring 19, die Abdeckscheibe 20, die Dichtscheibe und/oder das Andruckelement 11 sind in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung 21 der Kontaktplatte 5 aufgenommen. Der Erdungskontakt 1 weist weiterhin einen äusseren Dichtring 22 auf, welcher derart zwischen der Kontaktplatte 5 und dem Bauteil 3 angeordnet ist, dass die erste Kontaktfläche 6 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Der elektrische Kontakt zwischen der ersten Kontaktfläche 6 und der Bauteiloberfläche 4 ist somit einerseits durch den inneren Dichtring 19 und andererseits durch den äusseren Dichtring 22 vor einer unter Umständen korrosiven Wirkung der Umgebung geschützt.
  • Das Befestigungselement 9 ist einstückig aus einem Metall oder einer Legierung wie Stahl gefertigt, so dass der Fixierungsabschnitt 14, das Andruckelement 11, der Halteabschnitt 12 und der Befestigungsabschnitt 10 starr miteinander verbunden sind. Ebenso ist die Kontaktplatte 5 einstückig aus einem Metall wie Kupfer oder einer Legierung wie Stahl gefertigt, so dass die erste Kontaktfläche 6, die zweite Kontaktfläche 7 und der Durchgang 13 starr miteinander verbunden sind.
  • Der Durchgang 13 ist als kreiszylindrische Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser von 6,0 mm und einer Bohrungslänge von 2,0 mm, was der Dicke der Kontaktplatte 5 im Bereich des Durchgangs 13 gleichkommt, ausgebildet. Der Halteabschnitt 12 ist als kreiszylindrischer Schaftabschnitt mit einem Schaftdurchmesser von 5,6 mm ausgebildet. Das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers, nämlich 0,4 mm, und der Bohrungslänge, nämlich 2,0 mm, beträgt 0,2. Dadurch ist die erste Kontaktfläche 6 gegenüber dem Befestigungsabschnitt 10 um einen Kippwinkel von etwa 11,3° in jeder Richtung, also insgesamt um einen Kippwinkel von etwa 22,6° verkippbar. Um sicherzustellen, dass die erste Kontaktfläche 6 flächig an der Bauteiloberfläche 4 aufliegt, reicht es also aus, wenn das Befestigungselement 9 unter einem Winkel von 90°-11,3°=78,7° oder mehr zur Bauteiloberfläche 4 an dem Bauteil 3 befestigt wird.

Claims (11)

  1. Erdungskontakt (1) zur elektrischen Kontaktierung eines Erdungskabels (2) mit einem eine elektrisch leitende Bauteiloberfläche (4) aufweisenden Bauteil (3), mit einer elektrisch leitenden Kontaktplatte (5) und einem Befestigungselement (9), wobei die Kontaktplatte (5) eine erste Kontaktfläche (6) für eine flächige Auflage der Kontaktplatte (5) auf der Bauteiloberfläche (4), eine zweite Kontaktfläche (7) für eine Anlage eines Erdungskabels (2) an der Kontaktplatte (5) und einen Durchgang (13) für das Befestigungselement (9) aufweist, wobei das Befestigungselement (9) einen Befestigungsabschnitt (10) für eine Befestigung des Befestigungselements (9) in dem Bauteil (3), ein Andruckelement (11) für ein Andrücken der Kontaktplatte (5) an die Bauteiloberfläche (4) und einen Halteabschnitt (12) für eine Anordnung in dem Durchgang (13) der Kontaktplatte (5), wenn das Andruckelement (11) die Kontaktplatte (5) an die Bauteiloberfläche (4) andrückt, aufweist, wobei der Durchgang (13) als kreiszylindrische Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser und einer Bohrungslänge ausgebildet ist, und wobei der Halteabschnitt (12) als kreiszylindrischer Schaftabschnitt mit einem Schaftdurchmesser ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,05 beträgt, so dass die erste Kontaktfläche (6) gegenüber dem Befestigungsabschnitt (10) um einen Kippwinkel von mindestens 6° verkippbar ist, wenn der Halteabschnitt (12) in dem Durchgang (13) angeordnet ist.
  2. Erdungskontakt nach Anspruch 1, wobei der Halteabschnitt (12) starr mit dem Befestigungsabschnitt (10) verbunden ist.
  3. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kontaktfläche (6) starr mit dem Durchgang (13) verbunden ist.
  4. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,1 beträgt.
  5. Erdungskontakt nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,2 beträgt.
  6. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Andruckelement (11) starr mit dem Halteabschnitt (12) verbunden ist.
  7. Erdungskontakt nach Anspruch 6, wobei das Andruckelement (11) als Anschlagschulter an dem Halteabschnitt (12) ausgebildet ist.
  8. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Dichtscheibe (19, 20), welche zwischen dem Andruckelement (11) und der Kontaktplatte (5) angeordnet ist.
  9. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungselement (9) einen Fixierungsabschnitt (14) für eine Fixierung des Erdungskabels (2) an der zweiten Kontaktfläche (7) aufweist.
  10. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsabschnitt (10) als Bolzenabschnitt für ein Eintreiben in ein Bohrloch des Bauteils (3) ausgebildet ist.
  11. Erdungskontakt nach Anspruch 10, wobei der Bolzenabschnitt ein insbesondere selbstformendes Gewinde für ein Einschrauben in das Bohrloch aufweist.
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