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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Impedanzanordnung mit einem ersten
Armaturkörper und mit einem zweiten Armaturkörper,
die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers mittels eines
einen endseitig radial erweiterten Abschnitt aufweisenden Sicherungselementes
miteinander verbunden sind.
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Eine
derartige Impedanzanordnung ist beispielsweise aus der Patentschrift
DE 10 2006 003 576
B4 bekannt. Die dortige Impedanzanordnung weist einen ersten
sowie einen zweiten Armaturkörper auf, die unter Zwischenlage
eines Impedanzkörpers mittels eines Sicherungselementes
verbunden sind. Das bekannte Sicherungselement ist endseitig mit
einem radial erweiterten Abschnitt versehen. Zur Erzeugung des radial
erweiterten Abschnittes werden Keile eingeschlagen, welche das Sicherungselement
auftreiben und so in einer Ausnehmung eines Armaturkörpers
verklemmen.
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Durch
das Auseinandertreiben wird in die Struktur der Sicherungselemente
eingegriffen und es erfolgt eine Verformung desselben. Dadurch entstehen
Biegestellen, welche die mechanische Festigkeit der Sicherungselemente
nachteilig beeinflussen können.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung eine Impedanzanordnung anzugeben, an
welcher Armaturkörper und Impedanzelement in einer zuverlässigen Art
und Weise miteinander verbunden sind.
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Erfindungsgemäß wird
dies bei einer Impedanzanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht,
dass der radial er weiterte Abschnitt von einem Weitungsbegrenzungselement
begrenzt ist.
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Durch
den Einsatz eines Weitungsbegrenzungselementes zur Begrenzung des
radial erweiterten Abschnittes ist eine Möglichkeit gegeben,
eine definierte Lage der Erweiterung bzw. Auftreibung zur Erzielung
einer radialen Erweiterung an dem Sicherungselement vorzusehen.
Dadurch kann eine Verformung des Sicherungselementes in bestimmten Bereichen
vorgesehen sein, so dass auftretende Verformungskräfte
insbesondere dort konzentriert sind. Das Weitungsbegrenzungselement
verhindert dabei ein beliebiges Auseinandertreiben und Abknicken des
Sicherungselementes. Durch das Weitungsbegrenzungselement wird ein
Auftreiben des erweiterten Abschnittes begrenzt.
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Als
Weitungsbegrenzungselement sind verschiedene Konstruktionen vorsehbar.
So können beispielsweise Klemmen, Bolzen etc. vorgesehen
sein, die den erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes begrenzen
und so eine radiale Auslenkung auf diesen Abschnitt eingrenzen.
Dabei ist die axiale Richtung des Sicherungselementes durch eine
Verspannrichtung zur Erzeugung einer Presskraft der Armaturkörper
gegen den Impedanzkörper definiert. Radiale Erweiterungen
sind im Wesentlichen quer zur Richtung der Presskraft zwischen den
Armaturkörpern ausgerichtet.
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Als
Sicherungselement können beispielsweise elektrisch isolierende
Stäbe eingesetzt werden, die sich längs der aufzubringenden
Presskraft erstrecken. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement
selbst elektrisch isolierend wirkt bzw. dass im Verlauf des Sicherungselementes
elektrisch isolierende Unterbrecherstellen angeordnet sind. Das
Weitungsbegrenzungselement erzeugt entsprechende Querkräfte
an dem Sicherungselement, die ein Abspreizen von Abschnitten des
Si cherungselementes auf den dazu vorgesehenen erweiterten Abschnitt
einschränken.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement den
Sitz des erweiterten Abschnitts in einer Ausnehmung eines Armaturkörpers
sichert.
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Vorteilhafterweise
kann das Sicherungselement in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers
hineinragen. Dabei sind verschiedene konstruktive Ausgestaltungen
der Impedanzanordnung möglich. So kann vorgesehen sein,
dass zumindest ein Sicherungselement eingesetzt wird, welches beispielsweise
den Impedanzkörper durchsetzt oder es kann vorgesehen sein,
dass mehrere möglichst baugleiche Sicherungselemente parallel
zueinander verlaufen und um den Impedanzkörper herum angeordnet
sind. Der erweiterte Abschnitt des Sicherungselementes kann beispielsweise
konisch zulaufend ausgebildet sein, so dass eine Presspassung zwischen
dem erweiterten Abschnitt und einer gegengleichen Ausnehmung in
einem der Armaturkörper ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen
sein, dass gleichartige Verbindungsmechanismen sowohl an dem ersten
als auch an dem zweiten Armaturkörper zum Einsatz kommen.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Mechanismen
zur Festlegung eines Sicherungselementes an Armaturkörpern Verwendung
finden.
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Durch
das Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise eine Eintauchtiefe
des Sicherungselementes in die Ausnehmung begrenzt werden. So bildet
das Weitungsbegrenzungselement gleichsam einen Anschlag, welcher
beispielsweise mit einer Schulter der Ausnehmung in Kontakt tritt und
so eine axiale Verschiebbarkeit des Sicherungselementes einschränkt.
Als Schulter kann eine die Ausnehmung begrenzende Fläche
dienen, in welcher die Ausnehmung mündet. Weiter kann vorgesehen sein,
dass bei einem Vorliegen eines konischen Abschnittes in der Ausnehmung
die Schulter zum Ende des konischen Abschnittes, diesen begrenzend angeordnet
ist, so dass nach einem Verspannen des Sicherungselementes in der
Ausnehmung eine axiale Verschiebung durch das Weitungsbegrenzungselement
in die eine Richtung und durch die Formgebung des erweiterten Abschnittes
in die andere Richtung begrenzt ist. Eine Abstützung des
Weitungsbegrenzungselementes und des erweiterten Abschnittes des
Sicherungselementes erfolgt entgegengesetzt zueinander. So ist bei
einem Verspannen des Sicherungselementes zwischen dem Weitungsbegrenzungselement
und dem erweiterten Abschnitt eine Schulter eines Armaturkörpers
zwischengelegt. Somit ist es möglich, das Sicherungselement
in einem Armaturkörper zu fixieren, wobei eine Verpressung
der beiden Armaturkörper gegeneinander zur Sicherung eines
Klemmsitzes nicht notwendig ist. Damit wird erreicht, dass eine
Festlegung des Sicherungselementes in einer Ausnehmung unabhängig von
dem Voranschreiten der Verspannung mit einem weiteren Armaturkörper
erfolgen kann.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement ein
Widerlager für einen den radial erweiternden Abschnitt
aufweitenden Keil darstellt.
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Treibt
man mittels eines Keiles einen Abschnitt des Sicherungselementes
auseinander, so kann das Weitungsbegrenzungselement ein Widerlager
darstellen, welches das Eintreiben des Keiles begrenzt. Durch eine
derartige Begrenzung ist die Aufweitung des radial erweiterten Abschnittes
an dem Sicherungselement begrenzt. Die bei einem Einpressen des
Keiles erzielbare maximale Weitung wird begrenzt und damit kann
die erzeugbare Verspannkraft in der Ausnehmung begrenzt werden,
so dass eine Überbeanspruchung des Sicherungselementes
vermieden ist und somit ein sicherer Sitz des Sicherungselementes
in der Ausnehmung erzielt wird. Dabei kann das Sicherungselement
beispielsweise über seine Länge aus verschiedenen
Elementen zusammengefügt sein, wobei vorteilhaft in einen
Fügespalt der Elemente ein Keil einzutreiben ist. Das Sicherungselement
kann auch einstückig ausgeführt sein, wobei der
Keil das Sicherungselement weitet und einen radial erweiterten Abschnitt
ausbildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Aufspaltung in
zumindest zwei Zweige erfolgt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass der Keil nach Art eines Kernes in das Sicherungselement eingeschoben
ist, so dass eine allseitige Ummantelung des Keiles durch das Sicherungselement
gegeben ist.
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Als
Keil können dabei verschiedenartig geformte Elemente eingesetzt
werden. So können beispielsweise konusartige Keile mit
einer rotationssymmetrischen Keilfläche oder auch Spaltkeile
mit ebenen Keilflächen, die auf einen Schnittpunkt zulaufen, zum
Einsatz kommen. Dabei können die Keilflächen symmetrisch
angeordnet sein.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement das
Sicherungselement umgreift.
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Das
Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise nach Art einer Manschette
oder einer Bandage das Sicherungselement umgreifen und/oder winkelstarr
mit diesem verbunden sein. Dazu kann vorgesehen sein, dass zwischen
dem Sicherungselement und dem Weitungsbegrenzungselement ein winkelsteifer
Verbund ausgebildet ist. Dabei kann das Weitungsbegrenzungselement
einstückig mit dem Sicherungselement ausgeformt sein. So kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass zur Ausbildung eines Sicherungselementes
eine Stauchung des Sicherungselementes erfolgt, so dass im Bereich der
Stauchung eine Schulter gebildet ist, die als Weitungsbegrenzungselement
dient und so ein radiales Ausweiten über dieses Weitungsbegrenzungselement
hinaus verhindert ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass
das Weitungsbegrenzungselement in einem geeigneten Verfahren auf
das Sicherungselement aufgebracht wird. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, dass das Weitungsbegrenzungselement nach Art einer Schelle
an dem Sicherungselement befestigt wird und durch einen kraftschlüssigen
Verbund winkelstarr auf dem Sicherungselement aufsitzt. Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement beispielweise
durch einen stoffschlüssigen Verbund, beispielsweise durch
Kleben, Laminieren o. ä., mit dem Sicherungselement verbunden
ist. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, das Weitungsbegrenzungselement
durch Heißschrumpfen auf dem Sicherungselement zu fixieren.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement sowie das Weitungsbegrenzungselement
aus gleichartigen Materialkombinationen ausgebildet sind. Es kann
jedoch auch vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement
und Sicherungselement unterschiedliche Materialpaarungen aufweisen.
So kann beispielsweise im Bereich des radial erweiterten Abschnittes
des Sicherungselementes eine elektrisch isolierende Materialkombination
vorgesehen sein, wohingegen das Weitungsbegrenzungselement beispielsweise
aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise als metallischer
Ring, geformt ist.
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Dabei
kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement
von einer Ausnehmung eines Armaturkörpers umgeben ist.
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Bei
einer Integration des Weitungsbegrenzungselementes in eine Ausnehmung
eines Armaturkörpers ist die Möglichkeit gegeben,
beispielsweise durch eine bestimmte Profilierung eine bestimmte Lage
des Weitungsbegrenzungselementes und damit des winkelstarr mit diesem
verbundenen Sicherungselementes bezüglich des Armaturkörpers
einzuhalten. So kann beispielsweise bei der Verwendung eines nicht
rotationssymmetrischen Querschnittes für das Sicherungselement
dieses in einer bestimmten Vorzugslage in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers
eingeführt werden. Das Weitungsbegrenzungselement kann
auch als Verdrehsicherung wirken. So ist es beispielsweise möglich,
bei der Verwendung mehrerer Sicherungselemente diese in einer bestimmten
Lage zueinander zu fixieren und so eine bevorzugte Gesamtkontur
der Impedanzanordnung hervorzurufen. Weiterhin ist bei einem Umgreifen
des Weitungsbegrenzungselementes durch die Ausnehmung die Möglichkeit
gegeben, die Formstabilität des Weitungsbegrenzungselementes
innerhalb der Ausnehmung durch eine entsprechende Kontaktierung
von einer die Ausnehmung begrenzenden Wandung und einer Wandung
des Weitungsbegrenzungselementes zu unterstützen. Dabei
kann vorteilhaft vorgesehen sein, das Weitungsbegrenzungselement
vollständig von die Ausnehmung begrenzenden Wandungen des
Armaturkörpers überragen bzw. bündig
abschließen zu lassen, so dass auch eine insbesondere dielektrische
Schirmung durch den Armaturkörper erfolgen kann. So kann
beispielsweise bei der Wahl eines geeigneten Materials zur Gestaltung des
Weitungsbegrenzungselementes vor allem auf dessen mechanische Eigenschaften,
weniger auf dessen elektrische Eigenschaften abgestellt werden. Zusätzlich
kann über das Weitungsbegrenzungselement der Übergang
des Sicherungselementes in die Ausnehmung hinein stabilisiert sein.
Gegebenenfalls auftretende Biegebeanspruchungen in diesem Bereich
können über das Weitungsbegrenzungselement gedämpft
werden, so dass die Struktur des Sicherungselementes geschützt
ist. Insbesondere bei der Verwendung von glasfaserverstärkten
Kunststoffen zur Übertragung von Anpresskräften
zwischen den Armaturkörpern ist so ein Brechen einzelner Glasfasern
und damit eine Schwächung des Sicherungselementes im Bereich
der Mündung der Ausnehmung vorgebeugt. Das Weitungsbegrenzungselement
polstert das Sicherungselement in der Ausnehmung.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der radial
erweiterte Abschnitt an einer eine Ausnehmung eines Armaturkörpers
begrenzenden Wandung anliegt.
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Bei
einer Anlage des radial erweiterten Abschnittes an einer Wandung
einer Ausnehmung eines Armaturkörpers ist die Möglichkeit
gegeben, einen entsprechenden form- gegebenenfalls auch kraftschlüssigen
Verbund zwischen Armaturkörper und Sicherungselement hervorzurufen.
Damit kann beispielsweise eine Zugbeanspruchung auf das Sicherungselement
gegeben werden, so dass ein Verspannen der Armaturkörper
gegeneinander unter Zwischenlage des Impedanzkörpers erzielbar
ist.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass der Impedanzkörper ein Varistor
ist.
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Ein
Impedanzkörper ist ein Körper, welcher eine bestimmte
Impedanz aufweist. So ist es beispielsweise möglich, als
Impedanzkörper einen elektrischen Isolator vorzusehen,
welcher zwischen Armaturkörpern über zumindest
ein Sicherungselement verspannt ist. Über die Armaturkörper
ist es beispielsweise möglich, die Impedanzanordnung zu
halten und an den Armaturkörpern angeschlagene Elemente
unterschiedlicher elektrischer Potentiale voneinander zu beabstanden.
Derartige Impedanzanordnungen sind beispielsweise Stützisolatoren,
Stabisolatoren, Hängeisolatoren, Scheibenisolatoren, Überspannableiter
usw.. Durch den Einsatz eines Varistors ist die Möglichkeit
gegeben, die Impedanz des Impedanzkörpers in Abhängigkeit
einer zwischen den Armaturkörpern befindlichen elektrischen
Potentialdifferenz zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, über
die Armaturkörper eine elektrische Kontaktierung des Impedanzkörpers
vorzusehen und diesen in einen Strompfad einzuschleifen. Weiter
ist beispielsweise möglich, den Impedanzkörper
aus mehreren Elementen zusammenzusetzen, die aufgrund der von dem
Sicherungselement erzeugten Presskraft zwischen den Armaturkörpern
winkelstarr gehalten sind. Aufgrund der so erzeugten Presskraft sind
die einzelnen Elemente des Impedanzkörpers untereinander
elektrisch leitend kontaktiert, sowie ein geeigneter elektrisch
leitender Übergang zwischen den Armaturkörpern
und dem Impedanzkörper gegeben. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass der Varistor aus einer Vielzahl von Elementen
zusammengesetzt ist, die beispielsweise jeweils eine zylindrische
Form insbesondere eine zylindrische Form mit kreisförmigen
oder kreisringförmigen Stirnseiten aufweisen. Die Stirnseiten
der einzelnen Elemente sind gegeneinander gepresst, wobei die endseitig
angeordneten Elemente mit ihren voneinander fortweisenden Stirnseiten
gegen Kontaktflächen der Armaturkörper gepresst
sind. An den Armaturkörpern können dann entsprechende
Kontaktierungselemente, wie Bolzen, Kugelköpfe, Klemmen
o. ä. als elektrische Anschlüsse montiert werden.
Vorzugsweise sollten dabei die Armaturkörper aus einem
elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Aluminiumguss
o. ä. gefertigt sein. Um ein Kurzschließen des Impedanzkörpers
zu vermeiden, wirkt das Verspannelement zwischen den endseitigen
Armaturkörpern elektrisch isolierend. Eine derartige Konstruktion kann
beispielsweise zusätzlich von einer elektrisch isolierenden
Umhüllung umgeben sein. Diese Umhüllung kann beispielsweise
ein Silikonverguss, ein keramisches Gehäuse o. ä.
sein.
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Der
aus mehreren Elementen zusammengesetzte Impedanzkörper
ist bei Ausführung als Varistor in seiner Impedanz variabel.
Dabei ist der Betrag einer zwischen den endseitigen Armaturkörpern
bzw. den Kontaktierungspunkten des Impedanzkörpers auftretenden
elektrischen Potentialdifferenz ausschlaggebend für die
elektrischen Eigenschaften des Varistors.
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Ein
Varistor weist eine Ansprechspannung auf, bei deren Überschreiten
die Impedanz des Varistors vorzugsweise gegen Null tendieren sollte.
Bei einem Unterschreiten der Ansprechspannung ist die Impedanz des
Varistors gegen unendlich gehend konzipiert. Ein wiederholtes Über-
bzw. Unterschreiten der Ansprechspannung führt zu einer
wiederholten Impedanzänderung eines Varistors.
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Die
einzelnen Elemente eines Varistors können beispielsweise
Metalloxide aufweisen, welche in einem Sinterverfahren zu entsprechenden
Blöcken bzw. anderen Formen geformt werden. Oberflächenbereiche,
welche nicht der Kontaktierung der Elemente untereinander bzw. mit
den Armaturkörpern dienen, können beispielsweise
mit einer keramischen Beschichtung versehen sein.
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Der
Impedanzkörper, die Endarmaturen sowie das Sicherungselement
bilden nach einem Verspannen des Sicherungselementes einen winkelsteifen
Verbund aus, so dass Biegekräfte, Torsionskräfte,
Zugkräfte, Druckkräfte etc., die an den Armaturkörpern
angreifen, von der Konstruktion aufgenommen werden können.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Impedanzanordnung
ein Überspannungsableiter ist.
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Überspannungsableiter
werden in Elektroenergieübertragungsnetzen eingesetzt.
Elektroenergieübertragungsnetze werden mit einer Bemessungsspannung
betrieben. Durch Netzvorgänge, beispielsweise Schalthandlungen,
Blitzeinschläge, Kurzschlüsse usw. kann es zu
Spannungsüberhöhungen kommen. Diese Span nungsüberhöhungen
können zu Durchschlägen in elektrischen Isolationen
führen. Oftmals sind diese Durchschläge irreversibel,
so dass eine Störung bzw. eine Zerstörung der
Isolation auftreten kann. Überspannungsableiter dienen
in Elektroenergieübertragungsnetzen als Sicherungseinrichtungen,
welche in Erdstrompfade, die sich zwischen einem Phasenleiter und
Erdpotential erstrecken, eingeschleift sind. Dabei ist die Ansprechspannung
des Varistors des Überspannungsableiters derart gewählt,
dass bei einem Vorliegen einer Bemessungsspannung an dem Phasenleiter
der Varistor eine gegen unendlich gehende Impedanz aufweist, d.
h. über den zwischen dem Phasenleiter und Erdpotential
befindlichen Strompfad fließt lediglich ein zu vernachlässigender
unkritischer Erdschlussstrom. Bei einem Erreichen einer kritischen
Spannung kommt es zu einem Reduzieren der Impedanz des Varistors,
so dass dieser eine Impedanz aufweist, die gegen Null tendiert.
Damit ist es möglich, von dem Phasenleiter gegen Erdpotential über
den Überspannungsableiter einen signifikanten Erdschlussstrom zu
leiten, welcher von der Überspannung auf dem Phasenleiter
getrieben ist. Über den von der Überspannung getriebenen
Erdschlussstrom wird die Überspannung abgebaut, bis diese
unterhalb der Ansprechspannung des Varistors liegt. Zu diesem Zeitpunkt ändert
sich das Impedanzverhalten des Varistors dergestalt, dass die Impedanz
des Varistors gegen unendlich tendiert und der signifikante Erdschlussstrom
unterbrochen wird.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in
einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Impedanzanordnung in Form eines Überspannungsableiters
mit teilweiser Freischneidung, die
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2 ein
Detail der 1, die
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3 einen
Schnitt durch ein Sicherungselement und die
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4 eine
perspektivische Ansicht des in der 3 im Schnitt
gezeigten Sicherungselementes.
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Die 1 zeigt
eine Impedanzanordnung in Form eines Überspannungsableiters.
Der Überspannungsableiter weist einen ersten Armaturkörper 1 sowie
einen zweiten Armaturkörper 2 auf. Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind
gleichartig ausgeformt und begrenzen einen Impedanzkörper.
Der Impedanzkörper ist ein Varistor, welcher einen Stapel
von Einzelelementen 3 aufweist. Die Einzelelemente 3 sind
vorzugsweise zylindrisch ausgeformt und mit einer kreisförmigen
Stirnfläche ausgestattet. Die Stirnflächen der
Einzelelemente 3 liegen elektrisch leitend aneinander.
Dabei können die Einzelelemente 3 in ihrer Höhe
variabel sein. Die jeweils endseitig angeordneten Einzelelemente 3 liegen
elektrisch leitend an Kontaktflächen der beiden Armaturkörper 1, 2 an.
Die Einzelelemente 3 stehen untereinander sowie mit den
Armaturkörpern 1, 2 gegebenenfalls unter
Zwischenlage von Kontaktkörpern elektrisch leitend in Kontakt.
Die Armaturkörper 1, 2 sind aus einem
elektrisch leitfähigen Material gefertigt, beispielsweise aus
einer Aluminiumlegierung, welche durch ein Gießverfahren
in Form gebracht wurde.
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Die
beiden Armaturkörper 1, 2 sind über mehrere
Sicherungselemente 4 miteinander verbunden. Die Sicherungselemente 4 verlaufen
parallel zu einer Längsachse 5, zu welcher die
Ein zelelemente 3 des Varistors koaxial ausgerichtet sind.
Die Sicherungselemente 4 sind beispielsweise glasfaserverstärkte
Kunststoffstäbe mit kreisrundem Querschnitt, welche in
Ausnehmungen des ersten Armaturkörpers 1 sowie
des zweiten Armaturkörpers 2 hineinragen. Die
Sicherungselemente 4 sind in den Ausnehmungen der beiden
Armaturkörper 1, 2 festgelegt, so dass
ein Entfernen der Armaturkörper 1, 2 von
dem Impedanzkörper nur unter Zerstörung der Gesamtanordnung
möglich ist. Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind
längs der Längsachse 5 unter Zwischenlage
der Einzelelemente 3 gegeneinandergepresst, wobei die Presskräfte
von den Sicherungselementen 4 aufgebracht werden. Die Sicherungselemente 4 sind
symmetrisch verteilt um die Längsachse 5 angeordnet und
erzeugen zwischen den beiden Armaturkörpern 1, 2 eine
parallel zur Längsachse 5 verlaufende Presskraft.
Endseitig sind die beiden Armaturkörper 1, 2 jeweils
mit einer Abdeckkappe 6 versehen, welche die Armaturkörper 1, 2 durchgreifende
Ausnehmungen überdecken. Weiterhin ist in den Armaturkörpern 1, 2 jeweils
ein Anschlussbolzen 7 vorgesehen, welche mittels eines
Gewindes in Gewindebohrungen der Armaturkörper 1, 2 eingeschraubt
sind. Je nach Bedarf können die Anschlussbolzen verschiedene
Ausgestaltungsvarianten aufweisen, beispielsweise können
diese als Gewindebolzen ausgeführt sein, um entsprechende
Anschlussarmaturen an den Anschlussbolzen 7 zu befestigen.
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Die
Sicherungselemente 4 sowie die Einzelelemente 3 sind
von einer Kunststoffummantelung 8 umschlossen. Die Kunststoffummantelung 8 ist
beispielsweise mittels eines Gussverfahrens aufgebracht. Über
an den Armaturkörpern 1, 2 hervorragende
Körperkanten wird eine Anschlussstelle für die Kunststoffummantelung 8 zur
Verfügung gestellt, welche einen dichten Abschluss derselben
ermöglicht. Die Kunststoffummantelung 8 ist mit
koaxial zur Längsachse 5 umlaufenden Rippenelementen
versehen, welche auf der Oberfläche der Kunststoffummantelung 8 zwischen
den Armaturkörpern 1, 2 eine verlängerte
Wegstrecke zur Verfügung stellen.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt des in der 1 gezeigten ersten Armaturkörpers 1.
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Der
erste Armaturkörper 1 und der zweite Armaturkörper 2 sind
im vorliegenden Beispiel gleichartig ausgeformt. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Armaturkörper
Verwendung finden. Weiterhin sind alle Sicherungselemente 4 sowohl
im ersten als auch im zweiten Armaturkörper 1, 2 in
gleicher Art und Weise festgelegt. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, dass verschiedenartige Festlegungen in dem ersten Armaturkörper 1 sowie
in dem zweiten Armaturkörper 2 sowie auch in einem
der Armaturkörper erfolgen kann. Beispielhaft soll nunmehr
eine Festlegung eines Sicherungselementes 4 am ersten Armaturkörper 1 beschrieben werden.
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Der
Armaturkörper 1 weist mehrere Ausnehmungen 9 auf,
welche den Armaturkörper 1 vollständig
durchsetzen. Dabei durchsetzen die Ausnehmungen 9 den Armaturkörper 1 in
Richtung der Längsachse 5. Die Ausnehmungen 9 sind
mit einer bestimmten Profilierung versehen, wobei im Mündungsbereich
einer Kontaktfläche für die Einzelelemente 3 des
ersten Armaturkörpers 1 ein zylindrischer Abschnitt 10 vorgesehen
ist. Der zylindrische Abschnitt 10 weist eine vorspringende
Schulter auf, welche dem zylindrischen Abschnitt 10 begrenzt.
Im weiteren Verlauf der Ausnehmung 9 ist ein sich trichterartig erweiternder
Abschnitt 11 vorgesehen. Der trichterartige Abschnitt 11 kann
beispielsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Im vorliegenden
Beispiel wurde jedoch ein im Wesentlichen ovaler Querschnitt des
trichterartigen Abschnittes gewählt (vgl. 1, teilweise
Freischneidung der Abdeckkappe 6 am zweiten Armaturkörper 2).
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Die
Sicherungselemente 4 sind jeweils als stabförmige
rotationssymmetrische Körper ausgebildet. Um eine elektrisch
isolierende Wirkung der Sicherungselemente 4 zu erzielen,
sind diese beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff
geformt. Ein derartiges Material weist auch eine ausreichende Zugfestigkeit
auf.
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Beabstandet
zu einem freien Ende des Sicherungselementes 4 ist ein
Weitungsbegrenzungselement 12 mantelseitig auf das Sicherungselement 4 aufgebracht.
Das Weitungsbegrenzungselement 12 umgibt das Sicherungselement 4 mantelseitig
und umgreift dieses vollständig. Dabei ist die Dimension und
Wandstärke des Weitungsbegrenzungselementes 12 derart
gewählt, dass dieses bündig in den zylindrischen
Abschnitt 10 der Ausnehmung 9 eintaucht und winkelstarr
mit dem Sicherungselement 4 verbunden ist. Das Weitungsbegrenzungselement 12 liegt
an der vorspringenden Schulter der Ausnehmung 9 an. Es
kann jedoch auch vorgesehen sein, auf einen zylindrischen Abschnitt 10 der
Ausnehmung 9 zu verzichten und das Weitungsbegrenzungselement 12 an
einer die Mündung der Ausnehmung 9 umgebenden
Fläche/Kante anliegen zu lassen. Auch damit ist ein Eintauchen
des Sicherungselementes 4 in die Ausnehmung 9 des
ersten Armaturkörpers 1 begrenzt.
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Das
Weitungsbegrenzungselement 12 schließt bündig
mit der Mündung der Ausnehmung 9 in der Kontaktfläche
für die Einzelelemente 3 ab. Innerhalb des zylindrischen
Abschnittes 10 ist das Weitungsbegrenzungselement 12 dielektrisch
geschirmt. Als Weitungsbegrenzungselement 12 können
beispielsweise verklebt Kunststoffringe, aufgeschrumpfte Metallringe,
Stauchungen der Sicherungselemente u. ä. vorgesehen sein.
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Im
trichterartigen Abschnitt 11 ist ein Keil 13 stirnseitig
in das Sicherungselement 4 eingetrieben und teilt dieses
auf. Dadurch ist das Sicherungselement 4 endseitig in zumindest
einen ersten und einen zweiten Zweig aufgeteilt, wobei der Keil
die beiden Zweige gegen die Wandungen des trichterartigen Abschnittes 11 der
Ausnehmung 9 presst und dort verkeilt. Aufgrund der Position
des Weitungsbegrenzungselementes 12 sichert dieses im Zusammenspiel
mit dem radial erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes 4 das
Sicherungselement 4 in einer einzelnen Ausnehmung 9 unabhängig
davon, ob das entgegengesetzte Ende des Sicherungselementes 4 mit
dem dortigen zweiten Armaturkörper 2 verbunden ist
und unabhängig von dem Zustand der Einzelelemente 3.
Der erweiterte Abschnitt drückt den ersten Armaturkörper 1 gegen
das Weitungsbegrenzungselement 12. So ist jedes Sicherungselement 4 in
der jeweiligen Ausnehmung 9 individuell gesichert.
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Weiterhin
ist durch das Weitungsbegrenzungselement 12 eine Einschlagtiefe
des Keiles 13 begrenzt. Dadurch ist verhindert, dass ein
unbeabsichtigtes weiteres Eintauchen und aufspalten des Sicherungselementes 4 erfolgt.
Das Kompressionselement 12 sichert die Position des erweiterten
Abschnittes des Sicherungselementes 4 in der Ausnehmung 9,
so dass ein Herausgleiten des Sicherungselementes 4 verhindert
ist. Weiterhin sichert das Sicherungselement 4 insbesondere
bei einer zweiteiligen Ausführung von Sicherungselement 4 und
Weitungsbegrenzungselement 12 ein unbeabsichtigtes Verlängern
der auseinandergetriebenen Zweige in Folge eines weiteren Ausbiegens
der auseinandergetriebenen Zweige des Sicherungselementes 4. Das
Kompressionselement 12 wirkt als Widerlager für
den Keil 13.
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Neben
einer Verwendung eines einstückigen Sicherungselementes 4,
welches durch einen Keil 13 aufgespalten wird, kann auch vorgesehen
sein, zumindest im Endbereich der Sicherungselemente 4 eine
mehrzweigige Ausgestaltung desselben vorzusehen oder über
die gesamte Länge des Sicherungselementes 4 eine
mehrsträngige Ausgestaltung vorzusehen.
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Neben
einer ovalen Ausgestaltung des trichterartig erweiterten Abschnittes 11 der
Ausnehmung 9 kann auch vorgesehen sein, diese trichterartige
Erweiterung des Abschnittes 11 rotationssymmetrisch auszuformen.
Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine größere
Anzahl von Zweigen in der Ausnehmung 9 festzusetzen. In
diesem Falle kann der Keil eine rotationssymmetrische Keilfläche
aufweisen, um möglichst gleichmäßig in
radialen Richtungen erstreckende Klemmkräfte zu erzeugen.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Keil nach Art eines Kernes
in ein Sicherungselement 4 eindringt und im Bereich der
radialen Erweiterung möglichst allseitig von dem Sicherungselement
ummantelt ist. In diesem Fall wird eine besonders große
Fläche zur Übertragung von Reibkräften
zwischen der Ausnehmung 9 und dem radial erweiterten Abschnitt
des Sicherungselementes 4 erzeugt.
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Die 3 zeigt
einen aus der 2 bekannten radial erweiterten
Abschnitt eines Sicherungselementes 4 im Schnitt. Der radial
erweiterte Abschnitt weist mehrere Zweige auf, die jeweils freie
Enden aufweisen. Der radial erweiterte Abschnitt wird von dem Weitungsbegrenzungselement 12 begrenzt. Das
Weitungsbegrenzungselement 12 umschließt das Sicherungselementes 4 mantelseitig.
Dazu ist das Weitungsbegrenzungselement 12 im Wesentlichen
hohlzylindrisch mit kreisringförmigen Stirnflächen
ausgeformt. Wie in der 3 erkenntlich, ist bei einem
Einführen des Keiles 13 in das Sicherungselement 4 aufgrund
des Weitungsbegrenzungselementes 12 eine Begrenzung seiner
Einpresstiefe gegeben.
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Dadurch
wird eine übermäßige Verformung der in
der Ausnehmung 9 zu verkeilenden Zweige des Sicherungselementes 4 verhindert.
Unabhängig von der Formgebung der Ausnehmung 9 kann
so eine maximal durch die Spreizung über den Keil 13 zu
erzeugende Klemmkraft in der Ausnehmung 9 festgesetzt werden.
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In
der 4 ist eine perspektivische Ansicht des in der 3 im
Schnitt dargestellten Sicherungselementes 4 samt Keil 13 und
Weitungsbegrenzungselement 12 dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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B4 [0002]