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Beschreibung zu der Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung betreffend'
Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung und/oder Armierung der Enden von Konstruktionselementen.
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(Priorität: 3. Juni 1970, Ungarn, Nr. BA-2420) Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Verbindung und/ oder Armierung der Enden von Konstruktionselementen,
insbesondere von metallischen Halbfabrikaten, Drähten und Kabeln, sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Verbindung elektrischer Leiter, Kabel usw. ist sowohl in elektrischer
wie auch mechanischer Hinsicht eine sehr wichtige Aufgabe. Die bekannten herkömmlichen
Verfahren wie Schweißen, Löten, Aufpressen von Verbindungshülsen, Verwendung verschiedener
Pressbüchsen, lassen auf gewissen Anwendungsgebieten viel zu wünschen übrig. Das
Löten sichert beispielsweise keine entsprechenden mechanischen Eigenschaften; außerdem
ist das Löten einzelner Metalle wie Aluminium nur nach sorgfältiger Vorbereitung
möglich. Das Schweißen ist unter ungünstigen Bedingungen, z.B. auf Freileitungsmasten,
nur schwer,
in schlagwettergefährdeten Gruben überhaupt nicht, oder
wenn doch, nur mittels einer komplizierten Vorrichtung durchführbar. Die Verbindung
elektrischer Leitungsenden durch eine Verbindungshülse oder die Befestigung von
Kabelschuhen auf Kabelenden wird auch mittels einer Handpresse durchgeführt. Diese
Arbeit erfordert jedoch viel Zeit und anstrengende physische Kraftentfaltung, und
es treten wegen der großen Öidrücke, die zum Pressen notwendig sind, häufig Dichtungsstörungen
auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, neben der Beseitigung der genannten
Mängel eine Verbindung zu schaffen, die die mechanischen und elektrischen Erfordernisse
in jeder Hinsicht erfüllt, sich in kurzer Zeit und überall ausführen läßt und mit
einer Vorrichtung auskommt, die infolge ihres geringen Gewichtes leicht transportiert
werden kann.
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Obige Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst, indem
die Enden der zu verbindenden elektrischen Leitungen in die Verbindungshülse gesteckt
bzw. der Kabelschuh auf das Kabelende aufgesteckt, die so verbreitete Verbindung
in die Stützvorrichtung gelegt und der in der Vorrichtung leicht bewegliche Schußstempel
auf die vorbereitete Verbindung aufgesetzt und dann mittels der an sich bekannten
Nagelpistole in die Verbindungshülse geschossen wird. Der Schußstempel preßt die
Wand der Hülse bzw. des Kabelschuhs in die damit in Berührung stehende Leitung,
so daß die Festigkeit und das elektrische Leitvermögen der Verbindung den Forderungen
entspricht. Abhängig von der Ausführung der Verbindungen werden ein oder mehrere
Schüsse angewandt. Nach dem Schuß wird der Stempel aus der Wand der Verbindung entfernt
und auf die nächste Verbindung in der Stützvorrichtung aufgeschoben. Das Verfahren
wird nach Belieben wiederholt.
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Bei Versuchen wurde festgestellt, daß die mechanische Festigkeit der
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindung die der mit einer hydraulischen
Handpresse hergestellten Verbindungen um das 1,5 bis 2-fache übertrifft.
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Die Meßdaten haben auch die Verbesserung der eiktrischen Kennwerte
infolge des sehr starken und dauerhaften Zusammenpressens der Berührungsflächen
erwiesen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
bei Anwendung des Verfahrens auch die Verbindung von Leitungen aus verschiedenen
Werkstoffen, z.B. aus Kupfer und aus Aluminium, möglich ist. Zur Vermeidung der
Korosion können die bekannten Schutzüberzüge angewandt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen; darin zeigen
Fig. 1 eine Stützvorrichtung teilweise im Längsschnitt und teilweise in Seitenansicht;
Fig. 2 die Vorderansicht eines Schußstempels; Fig. 3 eine Verbindung eines Kabelendes
und eines Kabelschuhs; Fig. 4 eine Verbindung zweier Kabelenden; Fig. 5 eine Variante
der Verbindung zweier Kabelenden; Fig. 6 eineSchlaufenverbindung; und Fig. 7 eine
weitere Verbindung zweier Leitungen.
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Die Stützvorrichtung 1 nach Abb. 1 ist aus Schmiedestahl hergestellt;
in ihrem mittleren Teil ist eine seitlich und an der Oberseite 2a offene Führungsnut
2 zur Unterbringung des in Abb. 2 dargestellten Stempels 3 vorgesehen. Zur notwendigen
Befestigung der Stützvorrichtung sind zwei Durchgangsbohrungen zur Aufnahme von
(nicht dargestellten) Befestigungselementen vorhanden. Der untere Teil der von parallelen
Seitenwänden begrenzten Nut 2 ist mit einem im Querschnitt zweckmäßig halbkreisförmigen
Sitz 5 versehen, der die Führungsnut 2 unten abschließt. Der Durchmesser des Sitzes
5 wird
durch den Durchmesser der herzustellenden, vorbereiteten
Verbindung derart bestimmt, daß die Verbindung auf dem Sitz 5 aufliegt. Die zur
Zeichnungsebene vertikale Abmessung der Führungsnut 2 wird durch die Länge der Verbindung
bestimmt: Der Schußstempel besteht gemäß Fig. 2 aus einem Stahlprisma 6, dessen
oberer Teil zweckmäßig mit einem zylindrischen Schaft 7 und dessen unterer Teil
mit einem halbkegelförig ausgebildeten Ansatz 8 versehen ist. Der Stahlkörper 6
ist zweckmäßig so ausgebildet, daß er locker in die Führungsnut 2 nach unten eingeführt
und mit dem Ansatz 8 gegen den Sitz 5 gerichtet werden kann. Die sich berührenden
gehärteten Flächen der Nut 2 und des Schußstempels sind blank poliert. Die Abmessungen
der Nut 2 sowie des Schußstempels 3 sind stets von den Abmessungen der Anschlußbüchse,
des Kabelschuhs oder ähnlicher Verbindungselemente abhängig.
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Bei der Verbindung nach Abb. 3 ist der vorgefertigte Kabelschuh 9
auf das Kabelende 10 aufgezogen. Abb. 3 veranschaulicht den Zustand nach dem Einschießen
des Stempels. Durch die Wirkung der dynamischen Stoßkraft beult sich die Wand des
Kabelschuhs 9 an der Einschußstelle II ein und wird in den Werkstoff des Kabelendes
10 eingepreßt, wodurch eine sehr feste und gut leitende Verbindung zustande kommt.
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Die Verbindung zweier Kabelenden II und 12 wird durch die Ver-3indungshülse
13 nach Abb. 4 gelöst, wobei in die Wand der ul-e in der Nähe der Kabelenden unter
Anwendung des erfindungsgemSßen Verfahrens der Stempel eingeschossen wird.
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Die Verbindung der in Fig. 5 dargestellten zwei Kabelenden 14 und
15 wird mittels zweier ineinandergesteckter Ve;bindungshülsen 17 und 18 verschiedenen
Durchmessers durchgeführt.
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Die Kabelenden 14 und 15 werden in die Hülse 17 mit kleinerem Durchmesser
eingezogen und dann je Litzen oder verdrahtet zurückgebogen xf den Mantel der inneren
Hülse 17 glatt aufgelegt;
dann wird die Hülse 18 mit größerem Durchmesser
aufgezogen. Danach wird die Wand der Hülsen 17 und 18 auf die oben beschriebene
Weise an einer oder mehreren Stellen eingeschossen. Die doppelte Hülse erhöht die
Festigkeit der Verbindung.
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Auch bei der Ausbildung der in Abb. 6 dargestellten Schlaufenverbindung
19 kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft angewandt werden.
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In Abb. 7 wird die Verbindung von zwei nebeneinanderliegenden Leitungsenden
20 und 21 durch drei Verbindungshülsen 22, 23 und 24 hergestellt. Dabei wird an
den beiden äußeren Hülsen 22, 23 ein schwacher Schuß an der mittleren Hülse 24 dagegen
ein starker Schuß ausgeübt. Das Maß der Binbeulung der Hülsenwand ändert sich abhängig
von der Stärke des Schusses.
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Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt beispielsweise
folgendermaßen.
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Das Kabelende 10 wird in die Bohrung des Kabelschuhs 9 gesteckt (siehe
Abb. 3), und dann wird die so vorbereitete Verbindung auf den Sitz 5 der Stützvorrichtung
1 gelegt.
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Soll die Verbindung nach Abb. 4 bis 7 hergestellt werden, so werden
die zu verbindenden Kabelenden oder die Enden anderer Metallelemente von' zwei Seiten
her in die Verbindungshülse gesteckt, und die so vorbereitete Verbindung wird auf
den Sitz 5 gelegt, wobei darauf zu achten ist, daß der Durchmesser des Sitzes 5
den Durchmesser der Verbindung um etwa 1 bis . 2 mm übertrifft. Danach wird der
Schußstempel 3 mit dem Ansatz 8 nach unten in die Nut 2 gelegt und auf die Verbindung
aufgeschoben. Die an sich bekannte mit einem Zünder arbeitende Pistole (einfachheitshalber
nicht dargestellt) wird auf die obere Fläche 2a der Stützvorrichtung 1 derart gerichtet,
daß der zylindrische Schaft 7 des Stempels 3 in das Pistolenrohr eindringt.
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Das Abfeuern der auf diese Weise zum Schuß vorbereiteten Pistole wird
so durchgeführt, daß die Pistole auf die obere Fläche 2a der Stützvorrichtung 1
von Hand stark aufgedrückt wird, wobei der in das Pistolenrohr eindringende Schaft
7 einen darin befindlichen Kolben vor sich herschiebend spannt und dadurch das Abfeuern
der Pistole ermöglicht. Ist nämlich der bewegliche Kolben nicht gespannt, so ist
das Abfeuern des Zünders aus Sicherheitsgründen nicht möglich. Das Abfeuern kann
- abhängig von der Ausführung der Pistole - mit einem Hahn oder mit einem Hammerschlag
erfolgen.
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Bei einer Aus führ ungsvariante der Erfindung ist der Schußstempel
3 durch eine lösbare Verbindung an dem im Pistolenrohr beweglich untergebrachten
Kolben befestigt. Nach dem Aus schießen des Stempels 3 bleibt dieser nämlich nicht
in der Wand der Hülse zurück - wie es- etwa bei mit einer Pistole ausgeschossenen
Nägeln der Fall ist, die endgültig in der Wand bleiben -, sondern er kann aus der
Wand der Verbindungshülse leicht entfernt und beim nächsten Schuß-wieder verwendet
werden. Um einen Schuß nach dem anderen durchführen zu können, erwies sich zweckmäßig,
den Stempel 3 an dem in der Pistole befindlichen beweglichen Kolben lösbar zu befestigen.
Der an die Abmessung der Verbindung angepaßte Stempel 3 kann dadurch ausgewechselt
werden, daß der Schaft 7 immer in derselben Abmessung hergestellt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf die oben
beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern kann auch bei der Verbindung von Konstruktionselementen
aus Metall, z.B. von Bändern, Schienen usw., verwendet werden.
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Als Pistole kann etwa die übliche Nagelschußpistole verwendet werden.