DE112017000538T5

DE112017000538T5 - Schnellverbindungsstecker für Kabel

Info

Publication number: DE112017000538T5
Application number: DE112017000538.8T
Authority: DE
Inventors: Jun Huang
Original assignee: HEFEI SANYU ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: HEFEI SANYU ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-10-25
Also published as: ZA201806121B; WO2017143886A1; US20190051998A1; US10553965B2; CN205429238U

Abstract

Ein Schnellverbindungsstecker für Kabel umfasst einen Anschlussabschnitt (10) zum Anschluss eines Kabels und einen in eine Buchse einsteckbaren Steckzapfen (20). An dem Steckzapfen (20) ist ein Steckteil (21) fest angeordnet, wobei ein von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) vorstehender Abschnitt des Steckteils (21) einen mit einer Rastnut der Buchse zusammenwirkenden Rastkopf (211) bildet, während zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs (211) liegenden Abschnitt des Steckteils (21) und dem Steckzapfen (20) ein Spalt (212) vorhanden ist, der eine Verschiebung des Rastkopfs (211) in der Richtung der Achse des Steckzapfens (20) erlaubt und den maximalen Verschiebeweg des Rastkopfs (211) definieren kann. Durch Vorsehen des Steckteils (21) und des Spalts (212) zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs (211) liegenden Abschnitt des Steckteils (21) und dem Steckzapfen (20) können dem Steckteil (21) eine Verschiebbarkeit und somit eine gewisse Elastizität verliehen werden. Bei der Montage sorgt diese Elastizität dafür, das Steckteil (21) auch bei äußerer Krafteinwirkung auf den Stecker vor Beschädigung zu schützen und zudem ein Ablösen des Rastkopfs (211) des Steckers von der Rastnut zu vermeiden, wodurch eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen Schweißkabeln oder zwischen einem Schweißkabel und einer Schweißvorrichtung gewährleistet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kabelverbindungstechnik, insbesondere auf einen Schnellverbindungsstecker für Kabel.
Technischer Hintergrund
Gemäß dem Stand der Technik ist es üblich, die Verbindung zwischen Schweißkabeln oder zwischen einem Schweißkabel und einer Schweißvorrichtung per Stecker und Buchse herzustellen. Bei der Buchse ist an der Innenwand des Steckloches eine sich in der Richtung der Achse des Steckloches erstreckende Führungsnut ausgebildet, an deren Ende sich eine spiralförmige Rastnut anschließt, die an der inneren Umfangsfläche des Steckloches angeordnet ist und deren Mittelachse mit der Mittelachse des Steckloches zusammenfällt. Am vorderen Ende des Steckers ist ein vorstehender Rastkopf vorgesehen. Beim Herstellen einer Verbindung wird der Stecker entlang der Führungsnut der Buchse eingeschoben und anschließend so gedreht, dass sich der Rastkopf an dem Stecker längs der spiralförmigen Rastnut dreht und die Endflächen des Steckers und der Buchse durch Festschrauben dicht aneinander anliegen. Bei dieser Konstruktion handelt es sich sowohl bei dem Stecker als auch bei der Buchse um eine einteilige Stahlstruktur, so dass beim Einsatz zwischen dem festgeschraubten und dem losgeschraubten Zustand lediglich ein Betätigungsweg von 1-2,5 mm besteht. So kommt es bei der Herstellung wegen der Handhabung, Schwingungen, Kollisionen, der Wärmeausdehnung und -kontraktion, Kabelziehen usw. sehr leicht zu einem Ablösen des Rastkopfs von der Rastnut, d.h. einer fehlerhaften Verbindung, die zu einem instabilen Stromfluss an der stromführenden Fläche führen kann. Dies kann bei großen Strömen eine Aufheizung des Steckers und der Buchse bewirken, womit ein Abbrand des Verbindungskopfs und die Gefahr eines Feuerausbruchs verbunden sind.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schnellverbindungsstecker für Kabel anzubieten, mit dem eine Steckverbindung leicht und zuverlässig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schnellverbindungsstecker für Kabel gelöst, der einen Anschlussabschnitt zum Anschluss eines Kabels und einen in eine Buchse einsteckbaren Steckzapfen umfasst. An dem Steckzapfen ist ein Steckteil fest angeordnet, wobei ein von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens vorstehender Abschnitt des Steckteils einen mit einer Rastnut der Buchse zusammenwirkenden Rastkopf bildet, während zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs liegenden Abschnitt des Steckteils und dem Steckzapfen ein Spalt vorhanden ist, der eine Verschiebung des Rastkopfs in der Richtung der Achse des Steckzapfens erlaubt und den maximalen Verschiebeweg des Rastkopfs definieren kann.
Im Vergleich zum Stand der Technik bietet die Erfindung folgende Vorteile: Durch Vorsehen des Steckteils und des Spalts zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs liegenden Abschnitt des Steckteils und dem Steckzapfen können dem Steckteil eine Verschiebbarkeit und somit eine gewisse Elastizität verliehen werden. Bei der Montage sorgt diese Elastizität dafür, das Steckteil auch bei äußerer Krafteinwirkung auf den Stecker vor Beschädigung zu schützen und zudem ein Ablösen des Rastkopfs des Steckers von der Rastnut zu vermeiden, wodurch eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen Schweißkabeln oder zwischen einem Schweißkabel und einer Schweißvorrichtung gewährleistet wird.
Figurenliste
Es zeigen

1a-1c den schematischen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2a, 2b den schematischen Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3a-3c den schematischen Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4a-3e den schematischen Aufbau eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5a-5e den schematischen Aufbau eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung und
6 den schematischen Aufbau eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Konkrete Ausführungsformen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1a-1c bis 6 näher beschrieben.
Aus 1a-1c bis 6 geht ein Schnellverbindungsstecker für Kabel hervor, der einen Anschlussabschnitt 10 zum Anschluss eines Kabels und einen in eine Buchse einsteckbaren Steckzapfen 20 umfasst. An dem Steckzapfen 20 ist ein Steckteil 21 fest angeordnet, wobei ein von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20 vorstehender Abschnitt des Steckteils 21 einen mit einer Rastnut der Buchse zusammenwirkenden Rastkopf 211 bildet. Das Steckteil 21 und der Steckzapfen 20 sind miteinander fest verbunden, wobei zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs 211 liegenden Abschnitt des Steckteils 21 und dem Steckzapfen 20 ein Spalt 212 vorhanden ist, der eine Verschiebung des Rastkopfs 211 in der Richtung der Achse des Steckzapfens 20 erlaubt und den maximalen Verschiebeweg des Rastkopfs 211 definieren kann. Durch Vorsehen des Steckteils 21 und des Spalts 212 zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs 211 liegenden Abschnitt des Steckteils 21 und dem Steckzapfen 20 können dem Steckteil 21 eine Verschiebbarkeit und somit eine gewisse Elastizität verliehen werden. Bei der Montage sorgt diese Elastizität dafür, das Steckteil 21 auch bei äußerer Krafteinwirkung auf den Stecker vor Beschädigung zu schützen und zudem ein Ablösen des Rastkopfs 211 des Steckers von der Rastnut zu vermeiden, wodurch eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen Schweißkabeln oder zwischen einem Schweißkabel und einer Schweißvorrichtung gewährleistet wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht das Steckteil 21 mit einem Ende von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20 hervor, um den Rastkopf 211 zu erzeugen, und ist am anderen Ende fest mit dem Steckzapfen 20 verbunden. Aus dieser Konstruktion ergibt sich nur ein einziger Rastkopf 211, der aufgrund des Vorhandenseins des neben dem Rastkopf 211 befindlichen Spalts 212 bereits für eine zuverlässige Verbindung zwischen Stecker und Buchse ausreicht. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass das Steckteil 21 an beiden Enden von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20 vorsteht, um jeweils einen Rastkopf 211 zu erzeugen, wobei die beiden Rastköpfe 211 bezüglich der Mittelachse des Steckzapfens 20 symmetrisch zueinander angeordnet sind und das Steckteil 21 in seinem mittleren Bereich mit dem Steckzapfen 20 fest verbunden ist. Hier sind zwei Rastköpfe 211 vorgesehen, was zwar eine etwas kompliziertere Struktur bedeutet, aber eine bessere Zuverlässigkeit bietet. In dem nachstehenden ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsbeispiel ist jeweils ein einziger Rastkopf 211 vorgesehen, während in einem sechsten Ausführungsbeispiel zwei Rastköpfe 211 verwendet werden, die in 6 in geschnittener Ansicht dargestellt sind. Da das sechste Ausführungsbeispiel bis auf die beiden Rastköpfe 211 identisch mit dem dritten Ausführungsbeispiel ist, wird hier lediglich eine Zeichnung ohne nähere Beschreibung dazu eingereicht. Was die genaue Konstruktion anbetrifft, wird auf das dritte Ausführungsbeispiel verwiesen. In den anderen Ausführungsbeispielen kann ebenfalls die Konstruktion mit zwei Rastköpfen 211 eingesetzt werden.
Der Spalt 212 zwischen dem Steckteil 21 und dem Steckzapfen 20 lässt sich auf viele Weise erzeugen, was bei der Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben wird.
Aus 1 und 2 wird ersichtlich, dass in dem Steckzapfen 20 vorzugsweise ein Stufenloch 22 ausgebildet ist, das einen Abschnitt kleinen Lochdurchmessers und einen Abschnitt großen Lochdurchmessers umfasst. Bei dem Steckteil 21 handelt es sich um einen geraden Stab, der mit einem Ende unter Bildung einer Übermaßpassung oder Gewindepassung in den Abschnitt kleinen Lochdurchmessers eingreift. Hierbei kommt es auf eine feste Verbindung zwischen dem geraden Stab und dem Abschnitt kleinen Lochdurchmessers an, egal, welche Passform dazu verwendet wird. Das andere Ende des geraden Stabs greift durch den Abschnitt großen Lochdurchmessers hindurch und erstreckt sich bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20, um den Rastkopf 211 zu erzeugen. Hierbei hat der gerade Stab einen Durchmesser, der geringer als der Lochdurchmesser des Abschnitts großen Lochdurchmessers ist. Des Weiteren ist die Mittelachse sowohl des Abschnitts kleinen Lochdurchmessers als auch des Abschnitts großen Lochdurchmessers senkrecht zur Mittelachse des Steckzapfens 20 ausgerichtet. Durch Vorsehen des Stufenloches 22 und des geraden Stabs als Steckteil 21 entsteht zwischen dem geraden Stab und dem Abschnitt großen Lochdurchmessers ein wie oben beschriebener Spalt 212. Bei praktischer Anwendung muss auf der dem Anschlussabschnitt 10 abgewandten Seite des Steckteils 21 ein Spalt 212 vorhanden sein, während die gegenüberliegende Seite mit oder ohne Spalt ausgeführt sein kann. Dazu sind der Abschnitt kleinen Lochdurchmessers und der Abschnitt großen Lochdurchmessers konzentrisch zueinander angeordnet oder schließen an ihrer dem Anschlussabschnitt 10 zugewandten Seite miteinander bündig ab, was in der Tat als eine exzentrische Anordnung des Abschnitts kleinen Lochdurchmessers und des Abschnitts großen Lochdurchmessers zu verstehen ist. Bei konzentrischer Anordnung des Abschnitts kleinen Lochdurchmessers und des Abschnitts großen Lochdurchmessers verläuft der Spalt 212 rund um das Steckteil 21. Schließen der Abschnitt kleinen Lochdurchmessers und der Abschnitt großen Lochdurchmessers an ihrer dem Anschlussabschnitt 10 zugewandten Seite miteinander bündig ab, so befindet sich der Spalt 212 auf der dem Anschlussabschnitt 10 abgewandten Seite des Steckteils 21. Beide Konstruktionen können die Nutzungsanforderungen erfüllen.
Hierbei kann die Querschnittskontur des Steckteils 21 und des Stufenloches 22 unterschiedlich geformt sein, wie z.B. kreisförmig oder taillenförmig oder quadratisch oder elliptisch. So sieht das erste Ausführungsbeispiel eine kreisförmige Querschnittskontur und das zweite Ausführungsbeispiel eine taillenförmige Querschnittskontur vor. Selbstverständlich sind auch andere Formen denkbar, worauf an dieser Stelle im Detail nicht mehr eingegangen wird.
Im dritten Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist in dem Steckzapfen 20 ein Durchgangsloch 23 ausgebildet. Bei dem Steckteil 21 handelt es sich um einen geraden Stab, der einen Abschnitt großen Stabdurchmessers und einen Abschnitt kleinen Stabdurchmessers umfasst, wobei der Abschnitt großen Stabdurchmessers unter Bildung einer Übermaßpassung oder Gewindepassung in dem Durchgangsloch 23 eingesteckt ist, während der Abschnitt kleinen Stabdurchmessers durch das Durchgangsloch 23 hindurchtritt und sich bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20 erstreckt, um den Rastkopf 211 zu erzeugen. Hierbei hat der Abschnitt kleinen Stabdurchmessers einen Durchmesser, der geringer als der Lochdurchmesser des Durchgangsloches 23 ist. Die Mittelachse des Durchgangsloches 23 ist senkrecht zur Mittelachse des Steckzapfens 20 ausgerichtet. Der Abschnitt kleinen Stabdurchmessers und der Abschnitt großen Stabdurchmessers sind konzentrisch zueinander angeordnet oder schließen an ihrer dem Anschlussabschnitt 10 zugewandten Seite miteinander bündig ab. Die Querschnittskontur des geraden Stabs und des Durchgangsloches 23 ist kreisförmig oder taillenförmig oder quadratisch oder elliptisch ausgebildet. Die hier dargestellte Konstruktion ähnelt der vorigen Konstruktion. Der Unterschied besteht darin, dass die beiden vorangehenden Ausführungsbeispiele als Loch ein Stufenloch 22 und als Steckteil 21 einen geraden Stab vorsehen, während hier als Loch ein Durchgangsloch 23 und als Steckteil 21 ein Stufenstab zur Verwendung kommen.
Wie 4 und 5 zeigen, ist an der dem Anschlussabschnitt abgewandten Endfläche des Steckzapfens 20 eine Mulde 24 ausgebildet. Das Steckteil 21 hat die Form einer Platte und ist in der Mulde 24 so angeordnet, dass sich ein Ende des Steckteils 21 bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens 20 erstreckt, um den Rastkopf 211 zu erzeugen. Auf der dem Anschlussabschnitt abgewandten Seite des Steckteils 21 ist eine Druckplatte 25 vorgesehen. Überdies liegt das Steckteil 21 an seinem dem Rastkopf 211 abgewandten Ende an der Druckplatte 25 an und ist mittels einer Schraube an dem Steckzapfen 20 befestigt, während zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs 211 liegenden Abschnitt des Steckteils 21 und der Druckplatte 25 ein Spalt 212 vorhanden ist. Durch das Vorsehen der Mulde 24 und der Druckplatte 25 werden die Befestigung des Steckteils 21 und die Entstehung des Spalts 212 erreicht. Das Steckteil 21 besitzt eine gleichmäßige Dicke, während die Druckplatte 25 an ihrem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende keilförmig ausgebildet ist oder an ihrem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende eine geringere Plattendicke als an ihrem dem Rastkopf 211 abgewandten Ende aufweist, woraus sich ein Spalt 212 ergibt. Alternativ dazu weist die Druckplatte 25 eine gleichmäßige Dicke auf, während das Steckteil 21 an seinem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende keilförmig ausgebildet ist oder an seinem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende eine geringere Plattendicke als an seinem dem Rastkopf 211 abgewandten Ende hat, so dass ein Spalt 212 entsteht.
In dem vierten Ausführungsbeispiel nach 4 ist die Druckplatte 25 an ihrem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende keilförmig ausgebildet, während das fünfte Ausführungsbeispiel nach 5 vorsieht, dass die Druckplatte 25 an ihrem dem Rastkopf 211 zugewandten Ende eine geringere Plattendicke als an ihrem dem Rastkopf 211 abgewandten Ende aufweist. In beiden Ausführungsbeispielen hat das Steckteil 21 eine gleichmäßige Dicke. Selbstverständlich kann auch eine Druckplatte 25 mit gleichmäßiger Dicke gewählt werden, während das Steckteil 21 eine variable Dicke besitzt, um den Spalt 212 zu erzeugen.

Claims

Schnellverbindungsstecker für Kabel, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Anschlussabschnitt (10) zum Anschluss eines Kabels und einen in eine Buchse einsteckbaren Steckzapfen (20) umfasst, an welchem Steckzapfen (20) ein Steckteil (21) fest angeordnet ist, wobei ein von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) vorstehender Abschnitt des Steckteils (21) einen mit einer Rastnut der Buchse zusammenwirkenden Rastkopf (211) bildet, während zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs (211) liegenden Abschnitt des Steckteils (21) und dem Steckzapfen (20) ein Spalt (212) vorhanden ist, der eine Verschiebung des Rastkopfs (211) in der Richtung der Achse des Steckzapfens (20) erlaubt und den maximalen Verschiebeweg des Rastkopfs (211) definieren kann.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckteil (21) mit einem Ende von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) hervorsteht, um den Rastkopf (211) zu erzeugen, und am anderen Ende fest mit dem Steckzapfen (20) verbunden ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckteil (21) an beiden Enden von der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) vorsteht, um jeweils einen Rastkopf (211) zu erzeugen, wobei die beiden Rastköpfe (211) bezüglich der Mittelachse des Steckzapfens (20) symmetrisch zueinander angeordnet sind und das Steckteil (21) in seinem mittleren Bereich mit dem Steckzapfen (20) fest verbunden ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steckzapfen (20) ein Stufenloch (22) ausgebildet ist, das einen Abschnitt kleinen Lochdurchmessers und einen Abschnitt großen Lochdurchmessers umfasst, während es sich bei dem Steckteil (21) um einen geraden Stab handelt, dessen ein Ende unter Bildung einer Übermaßpassung oder Gewindepassung in den Abschnitt kleinen Lochdurchmessers eingreift und dessen anderes Ende durch den Abschnitt großen Lochdurchmessers hindurchgreift und sich bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) erstreckt, um den Rastkopf (211) zu erzeugen, wobei der gerade Stab einen Durchmesser hat, der geringer als der Lochdurchmesser des Abschnitts großen Lochdurchmessers ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse sowohl des Abschnitts kleinen Lochdurchmessers als auch des Abschnitts großen Lochdurchmessers des Stufenloches (22) senkrecht zur Mittelachse des Steckzapfens (20) ausgerichtet ist, und dass der Abschnitt kleinen Lochdurchmessers und der Abschnitt großen Lochdurchmessers konzentrisch zueinander angeordnet sind oder an ihrer dem Anschlussabschnitt (10) zugewandten Seite miteinander bündig abschließen.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittskontur des Steckteils (21) und des Stufenloches (22) kreisförmig oder taillenförmig oder quadratisch oder elliptisch ausgebildet ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steckzapfen (20) ein Durchgangsloch (23) ausgebildet ist, während es sich bei dem Steckteil (21) um einen geraden Stab handelt, der einen Abschnitt großen Stabdurchmessers und einen Abschnitt kleinen Stabdurchmessers umfasst, wobei der Abschnitt großen Stabdurchmessers unter Bildung einer Übermaßpassung oder Gewindepassung in dem Durchgangsloch (23) eingesteckt ist, während der Abschnitt kleinen Stabdurchmessers durch das Durchgangsloch (23) hindurchtritt und sich bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) erstreckt, um den Rastkopf (211) zu erzeugen, wobei der Abschnitt kleinen Stabdurchmessers einen Durchmesser hat, der geringer als der Lochdurchmesser des Durchgangsloches (23) ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Anschlussabschnitt (10) abgewandten Endfläche des Steckzapfens (20) eine Mulde (24) ausgebildet ist, während das Steckteil (21) die Form einer Platte hat und in der Mulde (24) so angeordnet ist, dass sich ein Ende des Steckteils (21) bis außerhalb der Außenumfangsfläche des Steckzapfens (20) erstreckt, um den Rastkopf (211) zu erzeugen, wobei auf der dem Anschlussabschnitt abgewandten Seite des Steckteils (21) eine Druckplatte (25) vorgesehen ist, wobei das Steckteil (21) an seinem dem Rastkopf (211) abgewandten Ende an der Druckplatte (25) anliegt und mittels einer Schraube an dem Steckzapfen (20) befestigt ist, während zwischen dem in der Nähe des Rastkopfs (211) liegenden Abschnitt des Steckteils (21) und der Druckplatte (25) ein Spalt (212) vorhanden ist.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckteil (21) eine gleichmäßige Dicke besitzt, während die Druckplatte (25) an ihrem dem Rastkopf (211) zugewandten Ende keilförmig ausgebildet ist oder an ihrem dem Rastkopf (211) zugewandten Ende eine geringere Plattendicke als an ihrem dem Rastkopf (211) abgewandten Ende aufweist, so dass der Spalt (212) entsteht.
Schnellverbindungsstecker für Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (25) eine gleichmäßige Dicke aufweist, während das Steckteil (21) an seinem dem Rastkopf (211) zugewandten Ende keilförmig ausgebildet ist oder an seinem dem Rastkopf (211) zugewandten Ende eine geringere Plattendicke als an seinem dem Rastkopf (211) abgewandten Ende hat, so dass der Spalt (212) entsteht.