WO2016128557A1 - Kupplung für stromkabel - Google Patents

Kupplung für stromkabel Download PDF

Info

Publication number
WO2016128557A1
WO2016128557A1 PCT/EP2016/053051 EP2016053051W WO2016128557A1 WO 2016128557 A1 WO2016128557 A1 WO 2016128557A1 EP 2016053051 W EP2016053051 W EP 2016053051W WO 2016128557 A1 WO2016128557 A1 WO 2016128557A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coupling
socket part
groove
bolt
plug part
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/053051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Binzel
Original Assignee
Tbi Industries Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tbi Industries Gmbh filed Critical Tbi Industries Gmbh
Priority to ES16707652T priority Critical patent/ES2851343T3/es
Priority to EP16707652.0A priority patent/EP3257110B1/de
Publication of WO2016128557A1 publication Critical patent/WO2016128557A1/de
Priority to US15/673,131 priority patent/US10122110B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/20—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together
    • H01R13/213—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together by bayonet connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/625—Casing or ring with bayonet engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/302—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for preventing loosening of screw or nut, e.g. vibration-proof connection

Definitions

  • the invention relates to a coupling for power cables according to the preamble of claim 1.
  • Couplings of the type mentioned have coupling elements which are locked by means of a bayonet lock. Since both coupling elements, so the plug part and the socket part, are made solid according to the prior art, results in a rigid connection, which remains only due to frictional forces in the locked position.
  • a normal force is generated by means of a bayonet mechanism, which compresses the plug and socket.
  • a high normal force is also important in order to obtain a low-resistance electrical transition between the plug part and the socket part.
  • the described release process is caused in practice, in particular by mechanical vibrations, by heating occurring during operation of the connector and the associated thermal expansion or by a setting behavior of the contact surfaces. As a result, an even stronger and uneven heating of the components will occur due to the increased contact resistance, which can reinforce the effect even more.
  • the heating may further damage the connectors, their insulation or the connected cables or machine parts.
  • the present invention has for its object to reliably prevent the automatic release of the connector of the coupling and to produce the lowest possible and constant contact resistance.
  • the plug parts and socket parts should be compatible with the elements known today, so that parts of different manufacturers can be easily combined.
  • the coupling according to the invention has the features of claim 1.
  • the locking pin is displaceably mounted in the plug part in the axial direction of the coupling bolt, the locking bolt being held in a basic position in the direction of a rear end of the coupling bolt by means of a spring device and, when the engagement part is made, between the plug part and the socket part of the locking bolt is moved by positive engagement with the groove in the socket part in the direction of the front end of the coupling bolt and thereby the spring means is tensioned to form a biasing force.
  • the current transition surfaces formed in particular by the end faces of the plug part and the socket part are not changed, so that they are formed directly on solid components as in the prior art.
  • the elasticity is implemented by a spring-loaded locking bolt, which is designed so that it can be inserted in the unloaded position in the guide groove of the bayonet lock, and during the locking, by the against each other Twisting of plug part and socket part takes place, is tensioned against spring force.
  • the coupling of the invention thus has over known solutions thus increased security against automatic release and is compatible with commercially available components.
  • the invention is a further development of known coupling elements for high current connections, wherein the transmitted currents are usually between about 20 and 600 A.
  • the elements are preferably designed as single-pole and serve the low-resistance connection of flexible copper cables with cross-sections of approx. 10 - 120 mm2.
  • the plug part or the socket part can also be designed as a bulkhead version for installation in machines or control cabinets.
  • the coupling pin of the plug part is provided with a central through hole and a radial recess, in particular produced by milling, wherein in the central through hole a pull rod is guided, which provided at the front end with the radially arranged locking pin is, wherein the locking pin penetrates the radial recess and the spring means between the base body and the tension rod is arranged such that in the preparation of the engagement connection between the male part and the female part of the locking bolt moves into the female part and the biasing force is greater.
  • the coupling pin is mounted axially movable in the main body of the plug part, wherein the coupling pin is provided with a radially arranged locking pin and the spring means between the main body and the coupling pin is arranged such that when producing the engagement connection between the
  • Plug part and the socket part of the coupling pin is pulled out of the body and the spring force is greater.
  • the spring device has at least one plate spring.
  • a stop for limiting the movement of the locking bolt may be formed.
  • the stop for the movement of the locking pin is defined by the end of the spring travel of the at least one disc spring. If the groove formed in the socket part at its end remote from the end face has a parallel to the end face groove segment, such that in the preparation of the engagement connection between the plug part and the socket part during the movement of the locking pin in the region of the helical segment of the groove first a continuous Increasing the bias of the spring device and then the bias remains constant during the movement of the locking pin in the region of the groove segment, in a further advantageous embodiment, a tactile snap connection can be realized, which provides additional protection against unwanted loosening.
  • the groove formed in the socket part may have at its end facing away from the end face a back to the end face directed groove segment, such that during the production of the engagement connection between the plug part and the Buchs enteil during movement of the locking pin in the region of the helical segment the groove first, a continuous increase in the bias of the spring means and then during the movement of the locking pin in the region of the groove segment, the bias voltage is continuously reduced. It is particularly advantageous if either the plug part or the socket part are provided for installation in an electrical device.
  • Fig. L is a plug part of a coupling in isometric view
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the plug part shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a plan view of the plug part shown in FIG. 1;
  • Fig. S is a side view of the socket part shown in Figure 4;
  • Fig. 6 is a partial sectional view of a main body of the Fig. 4 Darge presented socket part according to section line VI-VI in Fig. 4;
  • FIG. 7 is a sectional view of the main body shown in FIG. 6 according to section line VII - VII in FIG. 6, showing a first embodiment of a groove formed in the main body;
  • FIG. Fig. 8 shows a second embodiment of the groove shown in Fig. 7.
  • a plug part 1 of the coupling is shown, which starting from an end face 27 of a base body 2 has a coupling pin 3 with a longitudinal bore 13.
  • the coupling pin 3, in conjunction with the longitudinal bore 13, has a recess 14, preferably made by milling, for receiving a locking bolt 4.
  • the locking pin 4 is formed by a cranked end of a recorded in the longitudinal bore 13 tie rod 1 5, wherein the locking pin 4 formed by the bent end penetrates the recess 14 and projects radially beyond the coupling pin 3.
  • This protruding bent end of Zustabes 15 now forms the movable in the longitudinal direction of the connector part 1 locking bolt 4, wherein the other end of the tension rod 15 by means of a spring means 16, which in the present case has a plate spring 17, biased against the base body 2 of the connector part 1 becomes.
  • the plate spring 1 7 is arranged in the illustrated embodiment between a formed in the base body 2 bore paragraph of the longitudinal bore 1 3 and arranged on a threaded portion 20 of the tension rod 15 nut 19.
  • disc springs as a spring element of the spring device 16 proves to be particularly advantageous since disc springs already develop large spring forces with a small stroke and space. It is also particularly advantageous if the maximum travel of the locking pin 4 is limited without further components by the plate spring is pressed flat and then forms a mechanically stiff stop. By appropriately tightening the clutch thus the same high contact forces between the two coupling halves can be achieved, as in the prior art corresponding rigid couplings having a fixed locking pin.
  • a socket part 7 is shown, which is formed in a base 8 receiving bore 9 for receiving desd
  • Coupling pin 3 of the connector part 1 has.
  • a groove 10 is formed, which has different Nutsegmente, namely a Nutterrorismssegment 23, a helical segment 24 and a groove segment 25 and 26 respectively.
  • the groove start segment 23 extends from an end face 28 of the main body 8 axis parallel to the receiving bore 9.
  • the Nutterrorismssegment 23 is used for loose insertion of the coupling pin 3 of the male part 1 in the female part 7. Then follows the Wendelseg- ment 24, which is a constant positive slope having.
  • the locking pin 4 is inserted into the groove start segment 23.
  • the subsequent mutually twisting of the plug part 1 and the female part 7 of the locking bolt 4 of the plug part 1 follows the helical segment 24 of the groove 10, whereby the coupling parts are contracted similar to locking a bayonet lock, between the end faces 27, 28, a surface contact is formed and the Spring device 16 is tensioned.
  • a groove segment 25 of slope zero follows, i. the groove segment 25 runs parallel to the end face 28 of the main body.
  • the spring device 16 is no longer tensioned.
  • no force component is now produced which is directed in the opening direction of rotation of the coupling, which is still the case in the helical segment 24 with a positive gradient.
  • This force component counteract only the frictional forces between the coupling parts, so the plug part 1 and the female part 7, so that the clutch is always easier, i. with less effort, can be opened than closed. Due to the arrangement of the groove segment 25 ensures that no internal forces in the clutch more on
  • Opening the connection act and also the necessary external force to Opening the connection is higher, since the supporting force is eliminated by the inclined plane between the locking pin 4 and the coil segment 24.
  • the socket part according to the invention can be designed so that compatibility with existing plug parts in a rigid design with a fixed locking pin according to the prior art is maintained. This is achieved by designing the helical segment so that a rigidly mounted locking pin, which is geometrically designed according to the IEC 60974-12 standard, can not reach the next groove segment.
  • the groove segment 26 has a negative slope, so that the groove segment 26 is directed back to the end face 28.
  • the transition of the spring-loaded Arretierbolzens4 of the helical segment 24 with positive slope in the groove segment 26 with negative slope for the operator of the clutch noticeable change in the tightening torque. This will abruptly decrease during the transition from the helical segment 24 to the groove segment 26, which is intuitively understood as the engagement of the clutch. The operator thus knows that the coupling is correctly locked. To release the clutch, an increasing torque must first be applied in order to overcome the transition point between the helical segment 24 and the groove segment 26 of the groove 10. Accidental release is thus excluded.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Stromkabel, bestehend aus einem Steckerteil (1) und einem Buchsenteil, wobei der Steckerteil (1) einen Grundkörper (2) mit einem Kupplungsbolzen (3) aufweist, auf dem ein Arretierbolzen (4) angeordnet ist, der im Steckerteil (1) in axialer Richtung des Kupplungsbolzens (3) verschiebbar gelagert ist, wobei der Arretierbolzen (4) durch Federkraft in einer Grundposition in Richtung eines hinteren Endes (11) des Kupplungsbolzens (3) gehalten wird und bei einem Verriegeln der Kupplung durch Formschluss mit einer wendelförmigen Nut des Buchsenteils in Richtung eines vorderen Endes (12) des Kupplungsbolzens (3) bewegt wird und dabei ein Federeinrichtung (16) gespannt wird.

Description

Kupplung für Stromkabel
Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Stromkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Kupplungen der eingangs genannten Art weisen Kupplungselemente auf, die mittels eines Bajonettverschlusses verriegelt werden. Da beide Kupplungselemente, also der Steckerteil und der Buchsenteil, nach dem Stand der Technik massiv ausgeführt sind, ergibt sich eine starre Verbindung, die nur aufgrund von Reibungskräften in der verriegelten Position verbleibt.
Um eine möglichst hohe Reibungskraft zu erhalten, wird über einen Bajonettmechanismus eine Normalkraft erzeugt, welche Stecker und Buchse zusammenpresst. Eine hohe Normalkraft ist außerdem wichtig, um einen niederohmigen elektrischen Übergang zwischen Steckerteil und Buchsenteil zu erhalten.
Das hier zugrunde gelegte Konstruktionsprinzip der Kupplung mit einem Steckerteil und einem Buchsenteil wird üblicherweise bei Schweißanla- gen angewendet. Zu den heute in der Schweißtechnik üblichen Verbin- dem existiert eine Norm, DIN EN 60974- 12„Steckverbindungen für Schweißleitungen", nach der viele der im Markt befindlichen Komponenten ausgeführt sind. Aufgrund zahlreicher verbliebender gestalterischer und konstruktiver Freiheiten auch bei Anwendung der Norm unterschei- den sich die Komponenten unterschiedlicher Hersteller. Optimale Kompatibilität ist nicht ohne weiteres sicher gestellt.
Ein oft in der Praxis beobachtetes Problem besteht darin, dass die bisher bekannten Steckverbindungen sich nach einiger Zeit selbsttätig lösen können. Dies ist rein konstruktiv dadurch bedingt, dass sowohl der Steckerteil als auch der Buchsenteil beide verhältnismäßig starre Teile darstellen. Nach der Verriegelung der Steckverbindung ist nur eine sehr geringe elastische Verformung der Teile möglich, so dass beim geringsten Zurückdrehen der Verbinder die Kontaktflächen sofort abheben und die Normalkraft zwischen den Teilen bis auf Null abfällt. In diesem Zustand steigt der elektrische Übergangswiderstand der Verbindung stark an.
Der beschrieben Lösevorgang wird in der Praxis insbesondere durch mechanische Vibrationen, durch im Betrieb auftretende Erwärmung der Steckverbinder und damit verbundene Wärmedehnung oder auch durch ein Setzverhalten der Kontaktflächen hervorgerufen. In der Folge wird durch den erhöhten Übergangswiderstand eine noch stärkere und ungleichmäßige Erwärmung der Bauteile eintreten, welchen den Effekt nochmals verstärken kann.
Die Erwärmung kann weiterhin zur Beschädigung der Verbinder, deren Isolation oder der verbundenen Kabel oder Maschinenteile führen.
Bei Schweißanlagen bewirkt bei einer lockeren Verbindung der erhöhte und oft auch abhängig von Vibrationen schwankende Übergangswiderstand der Verbindung einen zeitlich variablen Spannungsabfall in der Stromkabelverbindung und damit im Stromkreis . Dadurch wird die Lichtbogenspannung ungewollt beeinflusst, der Schweißprozess kann in der Qualität nachlassen oder instabil werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das selbsttätige Lösen der Steckverbindung der Kupplung zuverlässig zu verhindern und einen möglichst geringen und konstanten Übergangswiderstand herzustellen. Die Steckerteile und Buchsenteile sollen dabei kompatibel mit den heute bekannten Elementen sein, so dass Teile verschiedener Hersteller problemlos kombiniert werden können.
Zur Lösung dieser weist die erfindungsgemäße Kupplung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist der Arretierbolzen im Steckerteil in axialer Richtung des Kupplungsbolzens verschiebbar gelagert, wobei der Arretierbolzen mittels einer Federeinrichtung in einer Grundposition in Richtung eines hinteren Endes des Kupplungsbolzens gehal- ten wird und bei Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil der Arretierbolzen durch Formschluss mit der Nut im Buchsenteil in Richtung des vorderen Endes des Kupplungsbolzens bewegt wird und dabei die Federeinrichtung zur Ausbildung einer Vorspannkraft gespannt wird. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, dass ein elastisches Element in das System eingebracht wird, so dass in einem großen Verstellbereich der Bajonettverriegelung eine ausreichend hohe Normalkraft zwischen Steckerteil und Buchsenteil aufrecht erhalten wird. Dabei werden die insbesondere von den Stirnflächen des Steckerteils und des Buchsenteils gebildeten Stromübergangsflächen nicht verändert, so dass diese wie beim Stand der Technik direkt an massiven Bauteilen ausgebildet sind. Die Elastizität wird durch einen federnd gelagerten Arretierbolzen umgesetzt, wobei dieser so ausgeführt ist, dass er in der unbelasteten Position in die Führungsnut der Bajonettverriegelung eingeführt werden kann, und während der Verriegelung, die durch das gegeneinander Verdrehen von Steckerteil und Buchsenteil erfolgt, gegen Federkraft gespannt wird. Ein starkes Nachlassen der Anpresskraft zwischen den beiden Kupplungshälften aufgrund nur kleiner Veränderungen am System, etwa infolge minimalem Losdrehens, thermischer Ausdehnung oder Setzerscheinungen zwischen den Kontaktflächen, wird durch die Erfindung zuverlässig verhindert.
Die erfindungsgemäße Kupplung weist gegenüber bekannten Lösungen somit eine erhöhte Sicherheit gegen selbsttätiges Lösen auf und ist kompatibel zu marktüblichen Komponenten. Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung bekannter Kupplungselemente für Hochstromverbindungen, wobei die übertragenen Ströme üblicherweise zwischen ca. 20 und 600 A liegen. Die Elemente sind vorzugsweise einpolig ausgeführt und dienen der niederohmigen Verbindung von flexiblen Kupferkabeln mit Querschnitten von ca. 10 - 120 qmm. Das Steckerteil oder das Buchsenteil können auch als Schottausführung zum Einbau in Maschinen oder Schaltschränke ausgeführt sein.
Im Vergleich zu heute üblichen Komponenten kann in der einfachsten Ausführungsvariante lediglich der Steckerteil verändert ausgeführt sein.
Ein wesentlicher Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung liegt darin, dass störende Einflüsse auf den Schweißprozess aufgrund von sich lockernden Verbindungen eliminiert werden können. Die verbesserte Steckverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil kann an bestehenden Systemen auf einfache Art nachgerüstet und auch mit anderen Komponenten kombiniert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kupplungsbolzen des Steckerteils mit einer zentralen Durchgangsbohrung sowie einer, insbesondere durch Fräsung hergestellten radialen Ausnehmung versehen, wobei in der zentralen Durchgangsbohrung ein Zugstab geführt ist, der am vorderen Ende mit dem radial angeordneten Arretierbolzen versehen ist, wobei der Arretierbolzen die radiale Ausnehmung durchdringt und die Federeinrichtung zwischen dem Grundkörper und dem Zugstab angeordnet ist, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil der Arretierbolzen in den Buchsenteil hinein bewegt und die Vorspannkraft größer wird.
Alternativ kann der Kupplungsbolzen axial beweglich im Grundkörper des Steckerteils gelagert ist, wobei der Kupplungsbolzen mit einem radial angeordneten Arretierbolzen versehen ist und die Federeinrichtung zwischen dem Grundkörper und dem Kupplungsbolzen angeordnet ist, derart, dass bei Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem
Steckerteil und dem Buchsenteil der Kupplungsbolzen aus dem Grundkörper herausgezogen wird und die Federkraft größer wird.
Vorzugsweise weist die Federeinrichtung mindestens eine Tellerfeder auf. Am vorderen Ende des Kupplungsbolzens kann ein Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Arretierbolzens ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist der Anschlag für die Bewegung des Arretierbolzens durch das Ende des Federweges der zumindest einen Tellerfeder definiert. Wenn die im Buchsenteil ausgebildete Nut an ihrem von der Stirnfläche abgewandten Ende ein zur Stirnfläche paralleles Nutsegment aufweist, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil während der Bewegung des Arretierbolzens im Bereich des Wendelsegments der Nut zunächst eine kontinuierli- che Erhöhung der Vorspannung der Federeinrichtung und anschließend während der Bewegung des Arretierbolzens im Bereich des Nutsegments die Vorspannung konstant bleibt, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführung eine fühlbar einrastende Verbindung realisiert werden, die einen zusätzlichen Schutz gegen ungewolltes Lösen bietet. In einer weiteren Ausführungsform kann die im Buchsenteil ausgebildete Nut an ihrem von der Stirnfläche abgewandten Ende ein zur Stirnfläche zurück gerichtetes Nutsegment aufweisen, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchs- enteil während der Bewegung des Arretierbolzens im Bereich des Wendelsegments der Nut zunächst eine kontinuierliche Erhöhung der Vorspannung der Federeinrichtung und anschließend während der Bewegung des Arretierbolzens im Bereich des Nutsegments die Vorspannung kontinuierlich reduziert wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn entweder der Steckerteil oder der Buchsenteil für den Einbau in ein elektrisches Gerät vorgesehen sind.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen; Fig. l ein Steckerteil einer Kupplung in isometrischer Darstellung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Steckerteil;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Steckerteil;
Fig. 4 ein Buchsenteil einer Kupplung in isometrischer Darstellung;
Fig. S eine Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Buchsenteils; Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines Grundkörper des in Fig. 4 darge stellten Buchsenteils gemäß Schnittlinienverlauf VI-VI in Fig. 4;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung des in Fig. 6 dargestellten Grundkörpers gemäß Schnittlinienverlauf VII-VII in Fig. 6 mit Darstellung einer ersten Ausführungsform einer im Grundkörper ausgebildeten Nut; Fig. 8 eine zweite Ausführungsform der in Fig. 7 dargestellten Nut. In einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 ist ein Steckerteil 1 der Kupplung dargestellt, der von einer Stirnfläche 27 eines Grundkörpers 2 ausgehend einen Kupplungsbolzen 3 mit einer Längsbohrung 13 aufweist. Der Kupplungsbolzen 3 weist in Verbindung mit der Längsboh- rung 13 eine vorzugsweise durch Fräsung hergestellte Ausnehmung 14 zur Aufnahme eines Arretierbolzens 4 auf. Der Arretierbolzen 4 ist durch ein gekröpftes Ende eines in der Längsbohrung 13 aufgenommenen Zugstabs 1 5 gebildet, wobei der durch das gekröpfte Ende gebildete Arretierbolzen 4 die Ausnehmung 14 durchdringt und radial über den Kupplungsbolzen 3 hervorsteht. Dieses hervorstehende gekröpfte Ende des Zustabes 15 bildet nun den in Längsrichtung des Steckerteils 1 beweglichen Arretierbolzen 4, wobei das andere Ende des Zugstabes 15 mittels einer Federeinrichtung 16, die im vorliegenden Fall eine Tellerfeder 17 aufweist, gegen den Grundkörper 2 des Steckerteils 1 vorge- spannt wird. Hierzu ist die Tellerfeder 1 7 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einem im Grundkörper 2 ausgebildeten Bohrungsabsatz der Längsbohrung 1 3 und einer auf einem Gewindeabsatz 20 des Zugstabs 15 angeordneten Mutter 19 angeordnet.
Der Einsatz von einer oder mehreren Tellerfedern als Federelement der Federeinrichtung 16 erweist sich als besonders vorteilhaft, da Tellerfedern bei kleinem Hub und Bauraum bereits große Federkräfte entwickeln. Besonders vorteilhaft ist auch, wenn der maximale Federweg des Arretierbolzens 4 ohne weitere Bauteile begrenzt wird, indem die Tellerfeder flach gedrückt wird und dann einen mechanisch steifen Anschlag bildet. Durch entsprechend festes Anziehen der Kupplung können somit die gleichen hohen Anpresskräfte zwischen beiden Kupplungshälften erreicht werden, wie bei dem Stand der Technik entsprechenden starren Kupplungen, die einen feststehenden Arretierbolzen aufweisen.
In den Fig. 4 bis 8 ist ein Buchsenteil 7 dargestellt, der eine in einem Grundkörper 8 ausgebildete Aufnahmebohrung 9 zur Aufnahme desd
Kupplungsbolzens 3 des Steckerteils 1 aufweist. In einer Bohrungswand 29 des Grundkörpers 8 ist eine Nut 10 ausgebildet, die unterschiedliche Nutsegmente, nämlich ein Nutanfangssegment 23 , einen Wendelsegment 24 und ein Nutsegment 25 bzw. 26 aufweist. Durch Kombination von Nutsegmenten mit unterschiedlicher Steigung kann die Kupplung noch besser gegen ungewolltes Lösen gesichert werden. Das Nutanfangssegment 23 erstreckt sich ausgehend von einer Stirnfläche 28 des Grundkörpers 8 achsenparallel zur Aufnahmebohrung 9. Das Nutanfangssegment 23 dient dem lockeren Einführen des Kupplungsbolzens 3 des Steckerteils 1 in den Buchsenteil 7. Daran anschließend folgt das Wendelseg- ment 24, das eine konstante positive Steigung aufweist.
Zur Herstellung einer Kupplungsverbindung zwischen dem Steckerteil 1 und dem Buchsenteil 7 wird der Arretierbolzen 4 in das Nutanfangssegment 23 eingeführt. Bei dem nachfolgenden gegeneinander Verdrehen des Steckerteils 1 und des Buchsenteils 7 folgt der Arretierbolzen 4 des Steckerteils 1 dem Wendelsegment 24 der Nut 10, wodurch die Kupplungsteile ähnlich wie beim Verriegeln eines Bajonettverschlusses zusammengezogen werden, zwischen den Stirnflächen 27, 28 ein Flächenkontakt ausgebildet wird und die Federeinrichtung 16 gespannt wird.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Nut 10 schließt sich ein Nutsegment 25 mit Steigung Null an, d.h. das Nutsegment 25 verläuft parallel zur Stirnfläche 28 des Grundköpers. Sobald der Arretierbolzen 4 das Nutsegment 25 erreicht, wird die Federeinrichtung 16 nicht weiter gespannt. Allerdings entsteht nun auch keine Kraftkomponente mehr, die in Öffnungsdrehrichtung der Kupplung gerichtet ist, was im Wendelseg- ment 24 mit positiver Steigung noch der Fall ist. Dieser Kraftkomponente wirken lediglich die Reibungskräfte zwischen den Kupplungsteilen, also dem Steckerteil 1 und dem Buchsenteil 7, entgegen, so dass die Kupplung stets einfacher, d.h. mit weniger Kraftaufwand, geöffnet als geschlossen werden kann. Durch die Anordnung des Nutsegments 25 wird erreicht, dass keine inneren Kräfte in der Kupplung mehr auf ein
Öffnen der Verbindung hinwirken, und auch die nötige äußere Kraft zum Öffnen der Verbindung höher wird, da die unterstützende Kraft durch die schiefe Ebene zwischen dem Arretierbolzen 4 und dem Wendelsegment 24 entfällt.
Beim der dem Einführen des in Fig. 2 dargestellten Steckerteils 1 in das in Fig. 5 dargestellte Buchsenteil 7 nachfolgenden Führung des Arretierbolzens 4 in dem Wendelsegment 24 der Nut 10, also beim Verriegeln des Bajonettverschlusses, wird der Zugstab 15 gegen die Vorspannkraft der Federeinrichtung 16 aus dem Steckerteil 1 herausgezogen, wodurch die Anpresskraft genau definiert wird. Beim Losdrehen des Steckerteils 1 lässt die Anpresskraft zwischen den Kontaktflächen ausbildenden Stirnflächen 27, 28 entsprechend der Federkennlinie kontinuierlich nach, eine plötzliche Entlastung und damit sofortiges Lösen der Verbindung wie beim Stand der Technik wird zuverlässig verhindert. Auch Wärmedehnung und Setzverhalten der Verbindung wird elastisch kompensiert, ohne dass es zu einer relevanten Änderung der Vorspannkraft kommt. Damit bleibt auch der ohmsche Übergangswiderstand der Verbindung praktisch konstant
Diese neue Situation, die einen bedeutenden technischen Fortschritt darstellt, wird erst ermöglicht durch den erfindungsgemäßen Buchsenteil. Zusätzlich kann der erfindungsgemäße Buchsenteil so ausgelegt werden, dass Kompatibilität mit bestehenden Steckerteilen in starrer Ausführung mit einem feststehenden Arretierbolzen entsprechend dem Stand der Technik erhalten bleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass das Wendelsegment ausgelegt wird, dass ein starr eingebauter Arretierbolzen, der geometrisch gemäß der Norm IEC 60974- 12 ausgelegt ist, nicht das nachfolgende Nutsegment erreichen kann.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Nut 10 weist das Nutsegment 26 eine negative Steigung auf, so dass das Nutsegment 26 auf die Stirnfläche 28 zurück gerichtet ist.. In diesem Fall wird beim Übergang des federgespannten Arretierbolzens4 vom Wendelsegment 24 mit positiver Steigung in das Nutsegment 26 mit negativer Steigung für den Bediener der Kupplung eine deutliche Änderung des Anzugsdrehmoment spürbar. Dieses wird beim Übergang vom Wendelsegment 24 zum Nutsegment 26 plötzlich nachlassen, was intuitiv als Einrasten der Kupplung verstanden wird. Der Bediener weiß somit, dass die Kupplung korrekt verriegelt ist. Zum Lösen der Kupplung muss zuerst ein ansteigendes Drehmoment aufgebracht werden, um den Übergangspunkt zwischen dem Wendelsegment 24 und dem Nutsegment 26 der Nut 1 0 zu überwinden. Ein versehentliches Lösen ist damit ausgeschlossen.

Claims

Patentansprüche
Kupplung für Stromkabel mit einem Steckerteil ( 1 ) und einem Buchsenteil (7), wobei der Steckerteil ( 1 ) und der Buchsenteil (7) über eine Vorrichtung zur festen Anbringung eines Stromkabels (6) verfügen, wobei der Steckerteil ( 1 ) einen Grundkörper (2) aufweist mit einem in axialer Richtung der Kupplung angeordneten, eine Stirnfläche (27) des Grundkörpers
(2) überragenden Kupplungsbolzen (3) mit einem auf dem Kupplungsbolzen (3) seitlich angeordneten Arretierbolzen (4), wobei der Buchsenteil (7) einen Grundkörper (8) aufweist, der zur Aufnahme des Kupplungsbolzens (3) mit einer axialen Bohrung (9) versehen ist, die in einer Bohrungswand (29) eine von einer Stirnfläche (28) des Grundkörpers (8) ausgehende, ein Wendelsegment (24) aufweisende, sich bis zum vorderen Ende des Grundkörpers (8) erstreckende Nut ( 10) aufweist, wobei die Nut ( 10) zur Aufnahme eines Arretierbolzens (4) des Steckerteils ( 1 ) dient, derart, dass bei der Herstellung einer Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil ( 1 ) und dem Buchsenteil (7) der Kupplungsbolzen (3) in die Bohrung (9) des Buchsenteils (7) derart eingeführt wird, dass der Arretierbolzen (4) in der Nut ( 10) des Buchsenteils (7) aufgenommen ist und durch eine nachfolgende Relativdrehung des Steckerteils ( 1 ) und des Buchsenteils (7) das Steckerteil ( 1 ) und das Buchsenteil (7) mittels des in der Nut ( 10) geführten Arretierbolzens (4) nach Art eines Bajonettverschlusses gegeneinander verspannt werden, dadurch gekennzeichnet,
dass der Arretierbolzen (4) im Steckerteil (1) in axialer Richtung des Kupplungsbolzens (3) verschiebbar gelagert ist, wobei der Arretierbolzen (4) mittels einer Federeinrichtung (16) in einer Grundposition in Richtung eines hinteren Endes (11) des Kupplungsbolzens (3) gehalten wird und bei Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil (1) und dem Buchsenteil (7() der Arretierbolzen (4) durch Formschluss mit der Nut (10) im Buchsenteil (7) in Richtung des vorderen Endes (12) des Kupplungsbolzens (3) bewegt wird und dabei die Federeinrichtung (16) zur Ausbildung einer Vorspannkraft gespannt wird.
Kupplung für Stromkabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kupplungsbolzen
(3) des Steckerteils (1) mit einer zentralen Durchgangsbohrung (13) sowie einer radialen Ausnehmung (14) versehen ist, wobei in der zentralen Durchgangsbohrung (13) ein Zugstab (15) geführt ist, der am vorderen Ende mit dem radial angeordneten Arretierbolzen (4) versehen ist, wobei der Arretierbolzen (4) die radiale Ausnehmung (14) durchdringt und die Federeinrichtung (16) zwischen dem Grundkörper (2) und dem Zugstab (15) angeordnet ist, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil (1) und dem Buchsenteil (7) der Arretierbolzen (4) in den Buchsenteil (7) hinein bewegt und die Vorspannkraft größer wird.
Kupplung für Stromkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Federeinrichtung (16) mindestens eine Tellerfeder (17) aufweist.
4. Kupplung für Stromkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass am vorderen Ende des Kupplungsbolzens ein Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Arretierbolzens ausgebildet ist.
5. Kupplung für Stromkabel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag für die Bewegung des Arretierbolzens (4) durch das Ende des Federweges der zumindest einen Tellerfeder (17) definiert ist.
6. Kupplung für Stromkabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kupplungsbolzen axial beweglich im Grundkörper des Steckerteils gelagert ist, wobei der Kupplungsbolzen mit einem radial angeordneten Arretierbolzen versehen ist und die Federeinrichtung zwischen dem Grundkörper und dem Kupplungsbolzen angeordnet ist, derart, dass bei Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil der Kupplungsbolzen aus dem
Grundkörper herausgezogen wird und die Vorspannkraft größer wird
Kupplung für Stromkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die im Buchsenteil (7) ausgebildete Nut (10) an ihrem von der Stirnfläche (28) abgewandten Ende ein zur Stirnfläche (28) paralleles Nutsegment (25) aufweist, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil (1) und dem Buchsenteil
(7) während der Bewegung des Arretierbolzens (4) im Bereich des Wendelsegments (24) der Nut (10) zunächst eine kontinuierliche Erhöhung der Vorspannung der Federeinrichtung (16) und anschließend während der Bewegung des Arretierbolzens (4) im Bereich des Nutsegments (25) die Vorspannkraft konstant bleibt.
8. Kupplung für Stromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die im Buchsenteil (7) ausgebildete Nut (10) an ihrem von der- Stirnfläche (28) abgewandten Ende ein zur Stirnfläche (28) zurück gerichtetes Nutsegment (26) aufweist, derart, dass bei der Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Steckerteil (1) und dem Buchsenteil (7) während der Bewegung des Arretierbolzens (4) im Bereich des Wendelsegments (24) der Nut (10) zunächst eine kontinuierliche Erhöhung der Vorspannkraft der Federeinrichtung (16) und anschließend während der Bewegung des Arretierbolzens (4) im Bereich des Nutabsegments(26) die Vorspannkraft kontinuierlich reduziert wird.
Kupplung für Stromkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass entweder der Steckerteil (1) oder der Buchsenteil (7) für den Einbau in ein elektrisches Gerät vorgesehen sind.
PCT/EP2016/053051 2015-02-13 2016-02-12 Kupplung für stromkabel WO2016128557A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES16707652T ES2851343T3 (es) 2015-02-13 2016-02-12 Acoplamiento para cables eléctricos
EP16707652.0A EP3257110B1 (de) 2015-02-13 2016-02-12 Kupplung für stromkabel
US15/673,131 US10122110B2 (en) 2015-02-13 2017-08-09 Coupling for power cables

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015001717 2015-02-13
DE102015001717.9 2015-02-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/673,131 Continuation US10122110B2 (en) 2015-02-13 2017-08-09 Coupling for power cables

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016128557A1 true WO2016128557A1 (de) 2016-08-18

Family

ID=55453129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/053051 WO2016128557A1 (de) 2015-02-13 2016-02-12 Kupplung für stromkabel

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10122110B2 (de)
EP (1) EP3257110B1 (de)
ES (1) ES2851343T3 (de)
WO (1) WO2016128557A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4318815A1 (de) 2022-08-05 2024-02-07 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Strombuchse zur lösbaren verbindung mit einem stromstecker

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205429238U (zh) * 2016-02-26 2016-08-03 安徽易特流焊割发展有限公司 线缆快接插头
USD924283S1 (en) * 2019-01-17 2021-07-06 Tbi Industries Gmbh Cable support
USD924287S1 (en) * 2019-01-17 2021-07-06 Tbi Industries Gmbh Cable support
EP3997761A4 (de) * 2019-07-09 2023-07-12 Elco Enterprises, Inc. Kabelschlossvorrichtung
US10870163B1 (en) * 2020-05-12 2020-12-22 Alpha/Omega Energy Solutions, LLC Welding lead connector and welding lead connector including locking mechanism
CN114071920B (zh) * 2021-11-16 2023-03-21 南通茂业电子科技有限公司 一种带有退磁预警提示的电永磁吸盘控制器组件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003065784A2 (en) * 2002-01-23 2003-08-14 Plamer Hargrave, Inc. Quick-connect fastener for electrical fixtures

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2270695B1 (de) * 1974-05-09 1977-10-28 Marechal Societe Expl Procedes
US5015195A (en) * 1990-03-13 1991-05-14 Thomas & Betts Corporation Plug and socket electrical connection assembly
KR20090090071A (ko) * 2008-02-20 2009-08-25 주식회사 만도 전동식 브레이크용 주차 케이블의 연결장치
DE102015120921B4 (de) * 2015-12-02 2017-10-19 Kathrein Werke Kg Steckverbinder und Steckerverbinderanordnung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003065784A2 (en) * 2002-01-23 2003-08-14 Plamer Hargrave, Inc. Quick-connect fastener for electrical fixtures

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4318815A1 (de) 2022-08-05 2024-02-07 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Strombuchse zur lösbaren verbindung mit einem stromstecker
WO2024028481A1 (de) 2022-08-05 2024-02-08 Fronius International Gmbh Strombuchse zur lösbaren verbindung mit einem stromstecker sowie stromkupplung bestehend aus einer solchen strombuchse sowie ei- nem zugehörigen stromstecker

Also Published As

Publication number Publication date
US20180026386A1 (en) 2018-01-25
US10122110B2 (en) 2018-11-06
EP3257110A1 (de) 2017-12-20
EP3257110B1 (de) 2020-12-02
ES2851343T3 (es) 2021-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3257110B1 (de) Kupplung für stromkabel
EP1629573A1 (de) Elektrische steckverbindung
EP3176885B1 (de) Steckerverbinderanordnung
DE202013000877U1 (de) Koaxialsteckverbinder
DE102016109882A1 (de) Schnell trennbare elektrische Steckverbindung sowie Verfahren zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements mit einem elektrischen Leiter
DE2323180A1 (de) Verriegelung fuer einen elektrischen steckverbinder
AT508278A1 (de) Klemme mit einer klemmfeder
EP2713444A1 (de) Batterieklemme mit Vertikalverschraubung
EP1641086B1 (de) Koaxialsteckverbinder
DE102019114257A1 (de) Steckverbinder mit Verriegelungssystem
DE2550245A1 (de) Anschlussklemme fuer eine vorrichtung oder ein element zur elektrischen verbindung
WO2019030035A1 (de) Steckverbinderteil mit einem verriegelungselement
EP1224716A1 (de) Kuppler für koaxialsteckverbinder
WO2021013442A1 (de) Kontaktelement
DE102015104378A1 (de) Steckerteil, Steckverbindung und Verfahren zum Herstellen eines Steckerteils
DE19830152B4 (de) Leistungsabschaltvorrichtung
WO2013072002A1 (de) Steckverbindung
EP1590860A1 (de) Anschlussklemmvorrichtung zum anschluss eines ringkabelschuhs und zugehöriges elektrisches gerät
DE102019114262B3 (de) Steckverbinder mit Verriegelungssystem
EP3435494B1 (de) Verbinder und verwendung
EP1170830B1 (de) Steckvorrichtung
DE102014006201A1 (de) Kabelschuh, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP3824193A1 (de) Einsatz zur verbindung eines elektrischen anschlusses mit einer wand, demontagewerkzeug und ausrichtungswerkzeug für einen einsatz sowie verfahren zur reparatur eines einsatzes
DE3003166C2 (de) Steckverbindungseinrichtung für eine Hochspannungsleitung
DE102016209728A1 (de) Batteriepolklemme

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16707652

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016707652

Country of ref document: EP