SE513693C2

SE513693C2 - Potential equalisation device for electrical ducting parts, comprises screw joint with wing pieces designed to cut into ducting plate

Info

Publication number: SE513693C2
Application number: SE9903369A
Authority: SE
Inventors: Per Wikstrand
Original assignee: Wibe Ab
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2000-10-23
Also published as: SE9903369D0; SE9903369L

Abstract

The device comprises a screw joint (6, 7) used to hold two abutting ducting plate sections (11, 12) together. One of the screw fitting components insertible into the holes in the sections is provided with at least one wing piece (9) designed to cut into the plate section inside the hole as the fitting is pulled out, in order to maintain electrical contact. Independent claims are also included for (a) cable ducting or carrier strips provided with this device, and (b) a method for equalising potential in electrical ducting using this device.

Description

15 20 25 30 513 695 De tidigare utnyttjade metoderna är emellertid arbetskrävande och, eftersom de förutsätter ett ytterligare arbetsmoment i samband med den mekaniska sammanfogningen av delarna, finns åtminstone en teoretisk risk för att detta arbetsmoment glöms bort eller blir utfört utan tillräcklig säkerhet. Därmed kan otillräcklig potentialutjämning uppkomma, vilket, åtminstone efter någon tid, skulle kunna medföra otillräcklig jordning av någon del av systemet. However, the previously used methods are labor intensive and, since they require an additional work step in connection with the mechanical joining of the parts, there is at least a theoretical risk that this work step is forgotten or performed without sufficient safety. As a result, insufficient equipotential bonding can occur, which, at least after some time, could lead to insufficient grounding of any part of the system.

Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en anordning och ett förfarande för potentialutjämning, vid vilka ovannämnda problem är undanröjda.It is an object of the present invention to provide a device and a method for equipotential bonding, in which the above-mentioned problems are eliminated.

Detta ändamål uppnås vid en anordning och ett förfarande av inledningsvis nämnt slag genom särdragen i de kännetecknande delarna av patentkravet 1 respektive 9. Härigenom uppnås att potentialutjämningen erhålls automatiskt, i samband med ihopskruvningen av de i kabelstegsystemet ingående delarna.This object is achieved in a device and a method of the kind mentioned in the introduction by the features of the characterizing parts of claims 1 and 9, respectively. Hereby it is achieved that the equipotential bonding is obtained automatically, in connection with the screwing together of the parts included in the cable ladder system.

Genom utformningen av ett potentialutjämnande skruvförband på så sätt att vid åtdragningen ett av elementen ingående i för- bandet dras axiellt in i i linje liggande hål i minst två anliggande plåtdelar, så att åtminstone ett eggelement utövar en skärande verkan i periferin av de anliggande delarnas hål.By designing a potential equalizing screw joint in such a way that when tightening one of the elements included in the joint is axially drawn into aligned holes in at least two adjacent sheet metal parts, so that at least one edge element exerts a cutting action in the periphery of the abutment holes.

Härigenom erhålls säker elektrisk förbidning mellan delarna via den eller de skärande eggelementen. Det undviks således att potentialutjämningen ska ombesörjas genom en separat ope- ration, vilket medför å ena sidan en effektivare och mer rationell och därigenom billigare hantering samt undviks sam- tidigt att nämnda operation glöms bort.This obtains a secure electrical connection between the parts via the cutting edge element or elements. It is thus avoided that the equipotential bonding is to be taken care of through a separate operation, which on the one hand entails a more efficient and rational and thus cheaper handling and at the same time avoids that the said operation is forgotten.

Det föredras att ett flertal eggelement är fördelade runt omkretsen av det respektive element av skruvförbandet, som är eggförsett. Härigenom ökar tillförlitligheten och undviks eventuell snedställning av elementen. 237213; 99-09-20 10 15 20 25 513 693 Det föredras att nämnda eggelement är anordnade pà skruven, vilket medför enklast hantering samt mest ekonomisk framställ- ning. Det utesluts emellertid inte att muttern är eggförsedd eller att det föreligger ett mellanliggande element i form av en bricka eller dylikt, vilket är eggförsett och vid àtdrag- ning av skruvförbandet utövar den eftersträvande inskärningen i de anliggande plàtelementen. Det torde inses att det eggför- sedda elementet, utöver att utöva sin skärande verkan, då det axiellt dras in i hålet, rotationslàses genom eggelementen, vilket underlättar àtdragningen, eftersom något mothàll ej behöver anbringas på detta element (i fallet eggelementen är inrättade pà skruven eller muttern ). Det icke-eggförsedda elementet (i fallet av mellanliggande element med egg: de) är pà konventionellt sätt försett med ytor för ingrepp med skruv/mutterdragare.It is preferred that a plurality of edge elements are distributed around the circumference of the respective element of the screw joint, which is provided with edges. This increases the reliability and avoids any skew of the elements. 237213; 99-09-20 10 15 20 25 513 693 It is preferred that said edge elements are arranged on the screw, which results in simplest handling and most economical production. However, it is not excluded that the nut is provided with an edge or that there is an intermediate element in the form of a washer or the like, which is provided with an edge and when tightening the screw connection exerts the desired incision in the adjacent plate elements. It will be appreciated that the edge-provided member, in addition to exerting its cutting action when axially retracted into the hole, is rotatably locked through the edge members, which facilitates tightening, since no abutment needs to be applied to this member (in the case the edge members are mounted on the screw or nut). The non-edged element (in the case of intermediate elements with edge: de) is provided in a conventional manner with surfaces for engagement with a screw / nutrunner.

Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utfö- ringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Pig 1 visar ett ihopskruvat skarvparti i ett kabelrännsystem i perspektiv, Fig 2 visar en potentialutjämnande skruv enligt uppfinningen i en perspektivvy, Fig 3 visar en genomskärning av ett skruvförband enligt upp- finningen inför ihopdragning därav på tvà plàtskikt, Fig 4 visar ett isärtagetgåkruvförband vid ett skarvparti, Fig 5 visar ett alternativt utformat skruvförband, och Fig 6 visar en sektion genom ett skarvparti inkluderande en upphängningsanordning med utnyttjande av ett skruvförband enligt uppfinningen. 237213; 99-09-20 10 15 20 25 30 513 693 I fig l visas ett skarvparti vid ett kabelrännsystem, varvid två kabelrännor 2 respektive 3 är längsgående skarvade med hjälp av en likaledes rännformad skarvdel 4. Skarvdelen 4 är införd i ändarna av respektive rännformade kabelränna 2 och 3 och i detta fall ihopskruvade med hjälp av fyra skruvförband, av vilka på den högra sidan skruvskallarna visas betecknade med 5 och till vänster muttrarna visas betecknade med 6.The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a screwed-together joint portion in a cable gutter system in perspective, Fig. 2 shows a potential equalizing screw according to the invention in a perspective view, Fig. 3 shows a section of a screw joint according to the invention prior to contraction thereof on two plate layers, Fig. 4 shows a disassembled threaded joint at a joint portion, Fig. 5 shows an alternatively formed screw joint, and Fig. 6 shows a section through a joint portion including a suspension device using a screw joint according to the invention. . 237213; 99-09-20 10 15 20 25 30 513 693 Fig. 1 shows a splice portion at a cable gutter system, wherein two cable gutters 2 and 3, respectively, are longitudinally spliced by means of a similarly gutter-shaped splice part 4. The splice part 4 is inserted into the ends of each gutter-shaped cable gutter 2 and 3 and in this case screwed together by means of four screw connections, of which on the right side the screw heads are indicated by 5 and on the left the nuts are indicated by 6.

I fig 2 visas en potentialutjämnande skruv 7, vilken uppvisar skallen 5, samt en utifrån denna utgående skaftdel med en cylindrisk gänga 8. På skaftdelen är pà ett parti närmast huvudet utformade ett flertal eggelement 9, fördelade runt skaftets omkrets, vilka eggelement är bildade av två plana ytor, vilka möts i en egg 10 under en spetsig vinkel. Storle- ken av eggelementen är avpassad för applikationen, varvid hän- syn tagits till plåttjockleken hos de ingående delarna samt hålens som ska genomträngas storlek. I synnerhet är, om två plåtskikt ska sammanfogas under samtidigt potentialutjämning, eggelementens utsträckning i axiell riktning, dvs. skruvens längsriktning så tilltagen att eggen 10 säkert skär in i båda plàtarna då skruvförbandet är åtdraget.Fig. 2 shows a potential equalizing screw 7, which has the skull 5, and a shaft part extending from this with a cylindrical thread 8. On the shaft part a plurality of edge elements 9 are formed on a portion closest to the head, distributed around the circumference of the shaft, which edge elements are formed by two flat surfaces, which meet in an edge 10 at an acute angle. The size of the edge elements is adapted to the application, taking into account the plate thickness of the constituent parts and the size of the holes to be penetrated. In particular, if two sheet metal layers are to be joined during simultaneous equipotential bonding, the extent of the edge elements in the axial direction, i.e. the longitudinal direction of the screw so large that the edge 10 securely cuts into both plates when the screw connection is tightened.

I figur 3 är visade i genomskärning plàtarna ll och 12, vilka är avsedda att förbindas under samtidigt potentialutjämning.Figure 3 shows in section the plates 11 and 12, which are intended to be connected during simultaneous equipotential bonding.

Den radiella höjden av eggelementen 9 är härvid tilltagen så att inte endast den mot huvudet 5 anliggande plåten 11 blir utsatt för inskärning av eggelementen 9 utan också den närmast muttern belägna plåten 12. Det ska härvid noteras att hålet i plåten 12 är visat skuret efter sin vertikala axel. Med hän- visning till figur 4, kommer vid ihopskruvningen eggelement att ingripa i partierna indikerade med ”k”. Hänsyn är även tagen till att skruvförbandet ska kunna utöva verkningsfull klämkraft, varför den axiella utsträckningen i skruvens 7 axelriktning inte får vara så stor att det inkräktar på mut- 2372la; 99-09-20 10 15 20 25 30 513 693 terns rotation innan tillräcklig klämkraft mellan plåtarna ll och 12 har uppnåtts. Det kan nämnas att i det fall endast en av plåtarna som skall sammanfogas är försedd med icke elekt- riskt ledande ytbehandling såsom lack, det skulle kunna vara tillräckligt om eggelementíïngriper med denna plåt, under det att kontakten med skruvförbandets andra element, t. ex. mut- tern i fig 3, för_att tillförsäkra potentialutjämning mellan plåtarna.The radial height of the edge elements 9 is increased so that not only the plate 11 abutting the head 5 is subjected to cutting of the edge elements 9 but also the plate 12 located closest to the nut. It should be noted that the hole in the plate 12 is shown cut after its vertical axis. Referring to Figure 4, when screwing together, edge elements will engage the portions indicated by “k”. It is also taken into account that the screw connection must be able to exert an effective clamping force, so that the axial extension in the axial direction of the screw 7 must not be so large that it encroaches on the nut; 99-09-20 10 15 20 25 30 513 693 rotation before sufficient clamping force between the plates 11 and 12 has been reached. It may be mentioned that in case only one of the plates to be joined is provided with non-electrically conductive surface treatment such as varnish, it may be sufficient if edge elements engage with this plate, while the contact with the other elements of the screw joint, e.g. the nut in Fig. 3, to ensure equipotential bonding between the plates.

I fig 4 visas ett isärtaget skruvförband inför ihopskruv- ningen, och i samband med denna ihopskruvning tillses att hålen i plåtarna ll och 12 är i linje med varandra, varefter skruven 7 intrycks från utsidan så att skaftet genomtränger hålen i plåtarna ll och 12, varvid eggelementen 9 börjar sitt ingrepp med hålkanten i den närmast skallen belägna plåten ll.Fig. 4 shows a disassembled screw joint before screwing together, and in connection with this screwing it is ensured that the holes in the plates 11 and 12 are in line with each other, after which the screw 7 is pressed in from the outside so that the shaft penetrates the holes in plates 11 and 12. the edge elements 9 begin their engagement with the hollow edge in the plate ll located closest to the skull.

Vid åtdragning av förbandet roteras som vanligt muttern 6, varvid skruven 7 rotationslåses med hjälp av eggelementen och dras axiellt inåt under samtidig skärning av eggelementen 9 in i kanterna av båda hålen i respektive plåt ll, 12. Som framgår av denna bild 4, är i detta fall hålet i plåten 12 avlångt, vilket underlättar sammanfdgningen, eftersom toleranserna kan tillåtas vara större vid tillverkningen. Genom utformning av skruven 7 med ett flertal runt skaftet fördelade eggelement 9 säkerställs att åtminstone något eller några eggelement ingri- per även i periferin, vid ”k”, av det avlånga hålet i plåten 12, se ovan. jj**"fm" Fig 5 visar en alternativ ﬁtföringsform, vid vilken det istäl- let är en mutter 13, som gå försedd med eggelement 9. skruven 14 är en vanlig cylindrisk skruv. Lämpligen är, såsom visas på fig 5, eggelementen 9 förlagda fördelade runt omkretsen av ett hylsformat parti 15 av muttern 9. 237213; 99-09-20 10 15 20 25 30 513 693 Fig 6 visar anbringningen av ett potentialutjämnande skruvför- band vid utnyttjande av även ett upphängningsorgan 16, varvid i detta fall säkerställs elektrisk förbindning mellan tre plåtskikt genom att eggelement 9 på en skruv är inrättade att ingripa med samtliga dessa tre plåtskikt (eller åtminstone de två på figuren längst till höger anordnade plåtskikten, medan muttern gör elektrisk ledande kontakt med plàtskiktet 12, jämför ovan).When tightening the joint, the nut 6 is rotated as usual, the screw 7 being rotationally locked by means of the edge elements and pulled axially inwards while simultaneously cutting the edge elements 9 into the edges of both holes in the respective plate 11, 12. As shown in this figure 4, in this case the hole in the plate 12 is elongated, which facilitates the joining, since the tolerances can be allowed to be larger during manufacture. By designing the screw 7 with a plurality of edge elements 9 distributed around the shaft, it is ensured that at least one or a few edge elements also engage in the periphery, at “k”, of the elongate hole in the plate 12, see above. jj ** "fm" Fig. 5 shows an alternative embodiment, in which it is instead a nut 13, which is provided with edge elements 9. the screw 14 is an ordinary cylindrical screw. Suitably, as shown in Fig. 5, the edge elements 9 are located distributed around the circumference of a sleeve-shaped portion 15 of the nut 9. 237213; Fig. 6 shows the application of a potential-equalizing screw connection when also using a suspension member 16, in which case electrical connection between three sheet metal layers is ensured by edge elements 9 on a screw being arranged to engage with all three of these plate layers (or at least the two plate layers arranged on the far right of the figure, while the nut makes electrically conductive contact with the plate layer 12, cf. above).

Uppfinningen kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven och härvid kan påpekas att uppfinningen kan utnyttjas vid olika typer av kabelförlängningsutrustning. Med det ovan nämnda “kabelränna” avses inte endast kabelhàllare i rännform utan även sådana i stegform, dvs. liknande klätter- stegar, eller av annan form. Det förutsättes emellertid att skruvarna avses ingripa med plâtpartier på respektive kabel- förläggningselement. Sålunda ligger även sammanfogning och potentialutjämning av trådrännor inom ramen för uppfinningen i den mån dessa är försedda med skarvpartier av plåt.The invention can be varied within the scope of the appended claims and it can be pointed out here that the invention can be used with different types of cable extension equipment. The above-mentioned "cable gutter" refers not only to cable holders in gutter form but also those in step form, ie. similar climbing ladders, or of other shapes. However, it is assumed that the screws are intended to engage plate plates on the respective cable laying elements. Thus, joining and equipotential bonding of wire grooves is also within the scope of the invention insofar as these are provided with splice portions of sheet metal.

Som framgår av det ovanstående kan uppfinningen ta olika for- mer och utöver de visade där skruven respektive muttern är försedda med eggelement ligger inom ramen för uppfinningen även att utnyttja ett separat element, vilket vid ihopskruv- ningen avses ligga mellan skruvskallen och muttern, t. ex. i form av en tunn hylsa eller bricka med med runt periferin för- delade eggelement. Den på fig 1-4 och 6 visade lösningen före- drages emellertid av flera skäl: Det är en ekonomisk fördelaktig lösning både vad avser till- verkning och montering, den indragna skruvskallen (5 i fig 1) har en minimal utstickning och därmed ett attraktivt utseende och medför att risk för ihakning mm minimeras. 237213; 99-09-20 10 15 515 693 Genom en utformning av en potentialutjämnande anordning enligt uppfinningen undviks problemen med den kända tekniken, och i synnerhet att olika arbetsmoment för att erhålla potentialut- jämning behövs och t.o.m. glöms bort. För att ytterligare accentuera detta är det lämpligt att samtliga skruvförband som används vid ett montage är av samma slag, oavsett om för ihopskruvningen avsedda delar är lackerade eller har en annan isolerande ytbeläggningåëfšr är galvaniserade eller har annan elektriskt ledande ytbeläggning.As can be seen from the above, the invention can take different forms and in addition to those shown where the screw and nut are provided with edge elements, it is also within the scope of the invention to use a separate element, which when screwed together is intended to lie between the screw head and the nut, t. ex. in the form of a thin sleeve or washer with edge elements distributed around the periphery. However, the solution shown in Figs. 1-4 and 6 is preferred for several reasons: It is an economically advantageous solution both in terms of manufacture and assembly, the retracted screw head (5 in Fig. 1) has a minimal protrusion and thus an attractive appearance and means that the risk of hooking etc. is minimized. 237213; 99-09-20 10 15 515 693 By designing a potential equalization device according to the invention, the problems with the prior art are avoided, and in particular that different work steps are required to obtain equipotential bonding and t.o.m. gets forgotten. To further accentuate this, it is suitable that all screw connections used in an assembly are of the same type, regardless of whether the parts intended for screwing are painted or have a different insulating surface coating or are galvanized or have another electrically conductive surface coating.

Eggelementen kan även varä¿utformade annorlunda, exempelvis kan eggen förlöpa på annat sätt än rätlinjigt, t ex något krökt utåt eller förlöpa efter tvâ eller flera räta linjer för att bilda en i huvudsak “utåt buktad” struktur, detta för att i vissa applikationer säkra_inskärning även i den plåten i ett par som befinner sig ytterst sett från eggelementen. 23721a; 99-09-20The edge elements can also be designed differently, for example the edge can run in other ways than rectilinearly, for example slightly curved outwards or run along two or more straight lines to form a substantially "outwardly curved" structure, this in order to secure_incision in some applications. also in the plate in a pair which is furthest from the edge elements. 23721a; 99-09-20

Claims

10 15 20 25 30 513 693 Patent claims:

Device for equipotential bonding in cable gutter systems (1), comprising a means for electrically conductive connection between different parts of the system, characterized in that said means consists of a screw connection (5,6,7; 13,14) comprising a screw (7) with a head (5) and a threaded shaft and a nut (6) for cooperating in exercising mechanical cohesion of at least two adjacent plate parts (ll, l2) forming part of the system, one of the elements forming part of the screw connection, which is insertable in holes in said parts, is provided with at least one edge element: (9), which is designed such that, when tightening the screw connection, the edge element (9) is arranged to cut into adjacent plate parts (l1, l2) adjacent to said hole in order to ensure electrical connection between them.

Device according to claim 1, characterized in that said edge element (9) has an edge (10) which is formed between two surfaces which meet at an acute angle.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the edge (10) of the edge element (9) extends substantially rectilinearly.

Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said edge element (9) is a plurality and distributed around the circumference of a portion of an element (7; 13) included in the screw connection.

Device according to any one of claims 1 - 4, characterized in that said edge element (9) is arranged (-de) on the screw (7).

Device according to any one of claims 1 - 4, characterized in that said edge element (9) is arranged (-de) on the nut (13). 237218; 99-09-20 10 15 513 693

Device according to any one of claims 1 - 4, characterized in that said edge element (9) is arranged (-de) on an intermediate part included in the joint.

Cable installation comprising cable trays or ladders, which are provided with devices according to any one of claims 1-7.

A method for equipotential bonding in cable gutter systems (1), wherein a means is used for electrically conductive connecting adjacent parts of the system, characterized in that a means, which consists of a screw connection (5,6,7; 13, 14) for the interaction between a screw (7) and a nut (6) exerts mechanical cohesion of the parts, is inserted into a hole in at least two adjacent sheet metal parts (l1, l2), constituting said parts, wherein at least one edge element (9), which is arranged on an element included in the screw connection, when tightening it, cuts into the sheet metal parts next to said hole to ensure electrical connection between them. 237218; 99-09-20