WO2018192899A1 - Erdungskontakt - Google Patents

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WO2018192899A1
WO2018192899A1 PCT/EP2018/059714 EP2018059714W WO2018192899A1 WO 2018192899 A1 WO2018192899 A1 WO 2018192899A1 EP 2018059714 W EP2018059714 W EP 2018059714W WO 2018192899 A1 WO2018192899 A1 WO 2018192899A1
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Thomas Foser
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    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal

Definitions

  • the invention relates to a ground contact for making electrical contact with a grounding cable having a component having an electrically conductive component surface.
  • Earthing contacts which have a first contact surface for a support on the component surface, a second contact surface for a connection of a grounding cable and a passage for a fastening element, by means of which the grounding contacts are fastened to the component.
  • a surface contact of the first contact surface on the component surface is to be ensured. The requirements for the accuracy of the attachment are therefore particularly high.
  • a grounding contact for making electrical contact with a grounding cable having 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 surface contact of the contact plate on the component surface, a second contact surface for a plant of a grounding cable to the contact plate and a passage for the fastening element
  • the fastening element has a fastening portion for fastening the fastening element in the component, a pressure element for pressing the contact plate to the component surface and a holding portion for an arrangement in the passage of the contact plate when the pressure element presses the contact plate against the component surface, wherein the first contact surface with respect to the attachment portion by a tilt angle of at least 6 ° is tiltable when the holding portion is disposed in the passage.
  • the first contact surface with respect to the attachment portion by a tilt angle of at least 10 °, more preferably at least 20 °, tiltable.
  • a surface contact of the first contact surface on the component surface is ensured even if the fastening element is fastened at an angle of up to 5 ° or up to 10 ° obliquely to a surface normal of the component surface on the component.
  • the holding portion is rigidly connected to the attachment portion.
  • the first contact surface is rigidly connected to the passage.
  • the passage is formed as a circular cylindrical bore having a bore diameter and a bore length
  • the holding portion is formed as a circular cylindrical shaft portion with a shank diameter.
  • 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 at least 0.05, preferably at least 0.1, more preferably at least 0.2. This ensures that the first contact surface with respect to the attachment portion is sufficiently tilted.
  • the pressure element is rigidly connected to the holding portion.
  • the pressure element is designed as a stop shoulder on the holding portion. This simplifies the design of the ground contact.
  • the ground contact on a sealing disc which is arranged between the pressure element and the contact plate.
  • the fastening element has a fixing section for fixing the grounding cable to the second contact surface.
  • the attachment portion is formed as a bolt portion for driving into a borehole of the component.
  • the bolt portion has a particular self-tapping thread for screwing into the borehole.
  • Fig. 1 a ground contact.
  • the grounding contact 1 shows a grounding contact 1 for making electrical contact with 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 to the contact plate 5.
  • the grounding cable 2 has a cable lug 8 for this purpose
  • the grounding contact 1 further comprises a fastening element 9 with a fastening portion 10 for fastening the fastening element 9 in the component 3, designed as a stop shoulder pressure element 1 1, which presses the contact plate 5 to the component surface 4, and a holding portion 12, which in one passage 13 of the contact plate 5 is arranged.
  • 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 an 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 attachment portion 10 is formed as a bolt portion for driving into a borehole 17 of the component 3.
  • the attachment portion 10 has a self-tapping thread 18 for screwing into the borehole 17.
  • the attachment portion is formed as a blunt setting bolt without a threaded portion for a linear driving into the wellbore or has a screw tip or a nail tip for a direct driving into the component without a borehole.
  • the fastening element 9 furthermore has a fixing section 14 for fixing the grounding cable 2 to the second contact surface 7.
  • the fixing portion 14 is for this purpose provided with an external thread 15, onto which a nut 16 is screwed, which presses the cable lug 8 of the grounding cable 2 against the second contact surface 7.
  • the grounding contact 1 further comprises a sealing washer, which is arranged between the pressure element 1 1 and the contact plate 5.
  • the sealing washer comprises an inner sealing ring 19 made of an elastic material and a cover 20 made of a rigid material, for example a metal or an alloy such as steel.
  • the inner sealing ring 19, the cover 20, the sealing washer and / or the pressure element 1 1 are received in a recess 21 provided for 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 such 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 on the one hand by the inner sealing ring 19 and on the other hand by the outer sealing ring 22 against a possibly corrosive effect of the environment.
  • the fastening element 9 is made in one piece from a metal or an alloy such as steel, so that the fixing portion 14, the pressure element 1 1, the holding portion 12 and the attachment portion 10 are rigidly connected together.
  • 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 each other.
  • the passage 13 is a circular cylindrical bore with a bore diameter of 6.0 mm and a bore length of 2.0 mm, which is the thickness of the contact plate 5 in the region of Passage 13 equals, trained.
  • the holding portion 12 is formed as a circular cylindrical shaft portion with a shaft diameter of 5.6 mm.
  • the ratio of the difference between the bore diameter and the shank diameter, namely 0.4 mm, and the bore length, namely 2.0 mm, is 0.2.

Landscapes

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

Abstract

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 die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 6° verkippbar ist, wenn der Halteabschnitt in dem Durchgang angeordnet ist.

Description

Erdungskontakt
Die Erfindung betrifft einen Erdungskontakt zur elektrischen Kontaktierung eines Erdungskabels mit einem eine elektrisch leitende Bauteiloberfläche aufweisenden Bauteil.
Es 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 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.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Durchgang als kreiszylindrische Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser und einer Bohrungslänge ausgebildet, wobei der Halteabschnitt als kreiszylindrischer Schaftabschnitt mit einem Schaftdurchmesser ausgebildet ist. Vorteilhaft beträgt das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,05, bevorzugt 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 1 1 , 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 1 1 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 1 1 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 1 1 , 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 1 1 ,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°-1 1 ,3°=78,7° oder mehr zur Bauteiloberfläche 4 an dem Bauteil 3 befestigt wird.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1 . 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 die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 6° verkippbar ist, wenn der Halteabschnitt in dem Durchgang angeordnet ist.
2. Erdungskontakt nach Anspruch 1 , wobei der Halteabschnitt starr mit dem Befestigungsabschnitt verbunden ist.
3. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kontaktfläche starr mit dem Durchgang verbunden ist.
4. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 10° verkippbar ist.
5. Erdungskontakt nach Anspruch 4, wobei die erste Kontaktfläche gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen Kippwinkel von mindestens 20° verkippbar ist.
6. Erdungskontakt, wobei der Durchgang als kreiszylindrische Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser und einer Bohrungslänge ausgebildet ist, und wobei der Halteabschnitt als kreiszylindrischer Schaftabschnitt mit einem Schaftdurchmesser ausgebildet ist.
7. Erdungskontakt nach Anspruch 6, wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,05 beträgt.
8. Erdungskontakt nach Anspruch 7, wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,1 beträgt.
9. Erdungskontakt nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis aus der Differenz des Bohrungsdurchmessers und des Schaftdurchmessers einerseits und der Bohrungslänge andererseits mindestens 0,2 beträgt.
10. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Andruckelement starr mit dem Halteabschnitt verbunden ist.
1 1 . Erdungskontakt nach Anspruch 10, wobei das Andruckelement als Anschlagschulter an dem Halteabschnitt ausgebildet ist.
12. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Dichtscheibe, welche zwischen dem Andruckelement und der Kontaktplatte angeordnet ist.
13. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungselement einen Fixierungsabschnitt für eine Fixierung des Erdungskabels an der zweiten Kontaktfläche aufweist.
14. Erdungskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsabschnitt als Bolzenabschnitt für ein Eintreiben in ein Bohrloch des Bauteils ausgebildet ist.
15. Erdungskontakt nach Anspruch 14, wobei der Bolzenabschnitt ein insbesondere selbstformendes Gewinde für ein Einschrauben in das Bohrloch aufweist.
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