專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)械及導(dǎo)電連接的連接元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械及導(dǎo)電連接一導(dǎo)電體的連接元件，該導(dǎo)電體在其外輪廓中具有一凹槽，所述連接元件的至少一支撐件可導(dǎo)入其中。
一種這類(lèi)連接元件例如已由美國(guó)專(zhuān)利文件US 2,589,328公開(kāi)，在已知的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)縱向延伸的導(dǎo)電體以端面相互連接。由于其作為管狀的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)所述兩個(gè)導(dǎo)體分別在其端面上具有凹槽。一連接元件的一些支撐件可導(dǎo)入到這些凹槽中。該連接元件基本上具有一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)并且與所述管狀導(dǎo)體的直徑相適配。所述連接元件是空心圓柱形構(gòu)造，其中沿整個(gè)長(zhǎng)度的內(nèi)直徑是恒定的以及該連接元件的外直徑從一中央段開(kāi)始向兩端階梯式地?cái)U(kuò)大。該連接元件沿其旋轉(zhuǎn)軸具有一完全開(kāi)通所述空心圓柱壁的縫隙。通過(guò)該縫隙在該連接元件的端部分別構(gòu)成一可彈性變形的支撐件。這些端部支撐件可分別插入到兩個(gè)導(dǎo)電體的管形孔中。在插接時(shí)所述支撐件彈性變形并且確保所述兩個(gè)導(dǎo)電體的機(jī)械及導(dǎo)電連接。
所述支撐件的彈性變形限定了這類(lèi)連接的機(jī)械載荷。只能以非常復(fù)雜的方式達(dá)到持久地確保這類(lèi)連接所要求的機(jī)械穩(wěn)定性。此外，這類(lèi)連接不能充分地防止振動(dòng)。因此例如可能由于振動(dòng)而造成一導(dǎo)電體與其中一支撐件松脫開(kāi)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種前言所述類(lèi)型的連接元件，其能實(shí)現(xiàn)在簡(jiǎn)單裝配時(shí)與一導(dǎo)電體的機(jī)械及電的可靠連接。
上述技術(shù)問(wèn)題按照本發(fā)明在一前言所述類(lèi)型的連接元件中是這樣得以解決的，即，所述至少一個(gè)支撐件為了夾緊在所述凹槽中可借助一操作元件來(lái)操縱。
通過(guò)借助一操作元件相宜地夾緊一支撐件可以實(shí)現(xiàn)相宜地調(diào)整所述支撐件朝所述凹槽壁施加的壓緊力。所述用于夾緊的操作元件例如可以是螺栓、螺釘、螺母、適合的傳動(dòng)裝置或也可以是工具。在恰當(dāng)?shù)剡x擇所述操作元件時(shí)，所述連接元件可多次與一導(dǎo)電體連接或從一導(dǎo)電體上拆下。借助所述連接元件可根據(jù)所期望的載荷建立一種機(jī)械及導(dǎo)電的高負(fù)荷連接。
另外可有利地規(guī)定，所述至少一個(gè)支撐件可借助一種平行于其導(dǎo)入到所述凹槽中的方向定向的夾緊運(yùn)動(dòng)來(lái)夾緊。為此也可以選擇，所述至少一個(gè)支撐件可借助一種垂直于其導(dǎo)入到所述凹槽中的方向定向的夾緊運(yùn)動(dòng)來(lái)夾緊。
通過(guò)一種平行或垂直于所屬支撐件導(dǎo)入到所述凹槽中的方向定向的夾緊運(yùn)動(dòng)，可以采用一些結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單的工具來(lái)產(chǎn)生所述夾緊運(yùn)動(dòng)?？梢詫A緊運(yùn)動(dòng)理解為一些構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)是造成所述至少一個(gè)支撐件夾緊所必需的。
另外，也可有利地規(guī)定，所述至少一個(gè)支撐件的夾緊可通過(guò)相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的、以其楔形橫截面相對(duì)設(shè)置的表面產(chǎn)生。
借助相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的、相互成楔形的表面可以在小尺寸時(shí)達(dá)到高的夾緊力。另外，兩個(gè)楔形面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)例如可以借助一些螺栓非常精確地調(diào)整。這類(lèi)表面可以簡(jiǎn)單地制成堅(jiān)固耐用的。
另外，在一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述表面為圓錐形表面。
圓錐形表面具有的優(yōu)點(diǎn)是，它在一極小的結(jié)構(gòu)空間基礎(chǔ)上建立一極大的表面。另外，圓錐形表面由于其自身的對(duì)中特性可方便地安裝。此外，一圓錐形表面在其對(duì)一電場(chǎng)的介電影響方面也是有利的構(gòu)造。
在一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述連接元件具有至少一個(gè)第一及至少一個(gè)第二支撐件，它們分別與一個(gè)第一及一個(gè)第二導(dǎo)電體對(duì)應(yīng)配設(shè)。
一種如此設(shè)計(jì)的連接元件可以用作導(dǎo)電體之間的耦合件。由此所述導(dǎo)體本身不再需要裝備一連接元件。因此所述導(dǎo)電體可以以簡(jiǎn)單的方式制造。
另外，也可以有利地規(guī)定，在所述連接元件上設(shè)置一用于所述導(dǎo)電體的支撐裝置。
為了支撐和承載所述導(dǎo)電體而設(shè)置一些支撐裝置。通過(guò)在所述連接元件上設(shè)置支撐裝置可以取消在導(dǎo)電體本身上設(shè)置這類(lèi)裝置。由此所述導(dǎo)電體可徹底不帶支撐裝置并且通過(guò)所述連接元件的支撐件來(lái)承載。這樣也可避免由于在導(dǎo)電體上設(shè)置支撐裝置而產(chǎn)生附加的機(jī)械負(fù)荷。例如可以采用支撐絕緣子或盤(pán)形絕緣子作為支撐裝置。
在另一有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述導(dǎo)電體是一高壓氣體絕緣的管狀導(dǎo)體的內(nèi)導(dǎo)體。
這類(lèi)連接元件特別適合用于連接高壓氣體絕緣的管狀導(dǎo)體的內(nèi)導(dǎo)體。這類(lèi)管狀導(dǎo)體必須能夠在經(jīng)過(guò)幾十年后仍能可靠地相互連接設(shè)置在其內(nèi)部的導(dǎo)電體。另外，這類(lèi)管狀導(dǎo)體的敷設(shè)應(yīng)該經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。通過(guò)按照本發(fā)明建議的連接元件，不僅達(dá)到成本低廉的安裝目的，而且確保一種可靠而持久的連接一高壓氣體絕緣的管狀導(dǎo)體的內(nèi)導(dǎo)體的連接方式。
一種具有上述特征的連接元件及一導(dǎo)電體的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以有利地這樣設(shè)計(jì)，所述導(dǎo)電體是一縱向延伸的導(dǎo)電體以及所述凹槽設(shè)置在其一個(gè)端側(cè)上。另外也可以有利地規(guī)定，如上所述，在一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)電體是一管件。
縱向延伸的導(dǎo)電體、尤其是管狀導(dǎo)電體的端側(cè)的機(jī)械及電連接可以借助上面描述的連接元件以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。該連接元件可以構(gòu)造得非常緊湊，使得其可以與所述縱向延伸的導(dǎo)電體的外輪廓相適配，例如與一管狀導(dǎo)電體的外半徑相適配。尤其在采用一些管件時(shí)不必費(fèi)事地處理其端面，因?yàn)樗鲆?guī)定用于夾緊的支撐件簡(jiǎn)單地伸入到所述管形孔中并且可以在那兒壓緊。
下面借助附圖中所示的實(shí)施方式簡(jiǎn)略表示本發(fā)明并且對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述。附圖中

圖1表示一連接元件的第一種設(shè)計(jì)方案；圖2表示一連接元件的第二種設(shè)計(jì)方案；圖3表示一連接元件的第三種設(shè)計(jì)方案；圖4表示一連接元件的第四種設(shè)計(jì)方案；圖5表示一連接元件的第五種設(shè)計(jì)方案；圖6表示一連接元件的第六種設(shè)計(jì)方案。
附圖中起同類(lèi)作用的構(gòu)件均用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
圖1以剖面圖表示一連接元件11的第一種設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)方案的連接元件11將一個(gè)第一導(dǎo)電體12與一個(gè)第二導(dǎo)電體13連接起來(lái)。該第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13為管形結(jié)構(gòu)并且同心地位置相對(duì)地設(shè)置。該導(dǎo)電體12，13例如是一個(gè)電能傳輸裝置的導(dǎo)電體，所述電能傳輸裝置例如是一氣體絕緣的管狀導(dǎo)體、一氣體絕緣的開(kāi)關(guān)裝置、一電纜或一匯流排裝置。該第一種設(shè)計(jì)方案的連接元件11在端面連接第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13。該第一設(shè)計(jì)方案的連接元件11的外輪廓這樣設(shè)計(jì)，即，使得在已裝配好的狀態(tài)下所述第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13的外輪廓連續(xù)地構(gòu)成。該第一設(shè)計(jì)方案的連接元件11設(shè)計(jì)為多件式的并且具有一第一主件11a及一第二主件11b。在該第一設(shè)計(jì)方案的連接元件11已裝配好的狀態(tài)下所述第一主件11a及第二主件11b的橫截面構(gòu)成一近似圓形的外輪廓。該第一種設(shè)計(jì)方案的連接元件11在所述第二主件11b處具有一第一支撐件14及一第二支撐件15。所述第一主件11a具有一第三支撐件16及一第四支撐件17。這些支撐件14，15，16和17基本上設(shè)計(jì)為一空心圓柱形的橫截面并且分別在該第一種設(shè)計(jì)方案的連接元件11的端面處，也就是說(shuō)，它們?nèi)绱嗽O(shè)置，使得它們伸入到所述第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13的管形孔中。在所述第二主件11b中加工一些在其中導(dǎo)入螺栓18a，18b，18c的螺紋孔。這些螺栓18a，18b，18c是操作元件，通過(guò)它們可將所述支撐件14，15，16和17夾緊到所述導(dǎo)電體12，13的凹槽(管形孔)。這些螺栓18a，18b，18c支撐在連接元件11的第一主件11a上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)這些螺栓18a，18b，18c可以使所述第二主件11b相對(duì)于第一主件11a移動(dòng)，也就是說(shuō)，所述第一主件11a和第二主件11b之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)垂直于所述支撐件14，15，16和17導(dǎo)入到導(dǎo)電體12，13的凹槽中的插入方向地進(jìn)行。在所述第一主件11a和第二主件11b之間設(shè)置多個(gè)彈性元件19a，19b，19c。通過(guò)在對(duì)螺栓18a，18b，18c卸載時(shí)這些彈性元件19a，19b，19c將第二主件11b與第一主件11a間隔開(kāi)，而有助于在安裝時(shí)提高該第一種設(shè)計(jì)方案的連接元件11的可操作性。在第一種設(shè)計(jì)方案的連接元件11的第一主件11b中設(shè)置一可在其中固定一支撐絕緣子的凹槽20(參見(jiàn)圖4)。
圖2表示一連接元件21的第二種設(shè)計(jì)方案的剖面圖。該第二種方案的連接元件21將一個(gè)導(dǎo)電體12與一個(gè)第二導(dǎo)電體13連接起來(lái)。該第二種方案的連接元件21設(shè)計(jì)為空心圓柱體形并且在其自由端設(shè)有一第五支撐元件22及一第六支撐元件23。第五和第六支撐元件22，23具有一圓柱形的外輪廓。該第五支撐元件22及第六支撐元件23的外輪廓的直徑大約相當(dāng)于第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13的管形孔的直徑。在該第二種方案的連接元件21的中央?yún)^(qū)段中，該第二種方案的基本上為圓柱形連接元件21具有大約與所述第一導(dǎo)電體12及第二導(dǎo)電體13相同的直徑。所述設(shè)計(jì)為空心圓柱形的第五和第六支撐件22，23的內(nèi)徑設(shè)計(jì)為向該連接元件21的中央?yún)^(qū)段的方向錐形地縮小。一圓錐形的第一截錐體24裝入到第五支撐件22的呈錐形的孔中。一圓錐形的第二截錐體25裝入到第六支撐件23的呈錐形的孔中。第一截錐體24及第二截錐體25分別具有一同心設(shè)置的旋入到一共同的夾緊裝置26中的螺栓。通過(guò)所述夾緊裝置26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不僅第一截錐體24而且第二截錐體25可沿連接元件21的中央?yún)^(qū)段的方向移動(dòng)到第五支撐件22和第六支撐件23的各自錐形孔中。截錐體24，25的用于夾緊第五支撐件22和第六支撐件23所需的夾緊運(yùn)動(dòng)平行于第五和第六支撐件22，23導(dǎo)入到導(dǎo)電體12，13的凹槽中的方向地定向。為了產(chǎn)生所述夾緊裝置26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在該夾緊裝置26上可安裝一齒輪28，該齒輪通過(guò)一孔29穿過(guò)所述第二種設(shè)計(jì)方案的連接元件21的壁。該齒輪28可在該第二種設(shè)計(jì)方案的連接元件21之外驅(qū)動(dòng)并且由此可移動(dòng)所述夾緊裝置26。在此可這樣選擇設(shè)計(jì)該齒輪28的支撐，即，它只在安裝該第二種設(shè)計(jì)方案的連接元件21期間或持久地設(shè)置。通過(guò)使截錐體24，25運(yùn)動(dòng)到第五和第六支撐件22，23的錐形孔中使支撐件壓靠到或夾緊到管形導(dǎo)電體12，13的內(nèi)壁上。通過(guò)這種夾緊所述第一導(dǎo)電體12與第二導(dǎo)電體13通過(guò)連接元件21導(dǎo)電地接通以及機(jī)械剛性和抗拉地連接。
圖3所示的第三種設(shè)計(jì)方案示出了圖2所示連接元件的設(shè)計(jì)方案的一種變型方案。該第三種設(shè)計(jì)方案與第二種設(shè)計(jì)方案的不同之處在于，所述支撐件中的錐形角及截錐體的錐形角在其方向上是相反的，使得為了夾緊所述連接元件截錐體從該第三種設(shè)計(jì)方案的連接元件的中央?yún)^(qū)段向所述支撐件的自由端的方向移動(dòng)。為了驅(qū)動(dòng)第三種設(shè)計(jì)方案中的夾緊裝置，該夾緊裝置設(shè)有一錐形的齒環(huán)31。在該錐形齒環(huán)上可插裝一可驅(qū)動(dòng)的錐齒輪。該錐齒輪可持久地與所述連接元件對(duì)應(yīng)配設(shè)或者也可以只是為安裝目的引入到該第三種設(shè)計(jì)方案的連接元件內(nèi)部。
圖4中表示的一連接元件41的第四種設(shè)計(jì)方案具有一基體42。該基體42在其端面端具有一第一外錐段43及一第二外錐段44。這兩個(gè)外錐段43，44分別起到支撐件的作用并且伸入到所述第一導(dǎo)電體12和第二導(dǎo)電體13的端面凹槽中。在第一外錐段43上安置一第一夾緊圓柱體45以及在第二外錐段44上安置一第二夾緊圓柱體46。該夾緊圓柱體45，46具有一比所述第一導(dǎo)電體12和第二導(dǎo)電體13的凹槽小一些的外直徑。借助所述螺栓47，48第一夾緊圓柱體45以及第二夾緊圓柱體46可分別運(yùn)動(dòng)到所述兩個(gè)外錐段43和44中的一個(gè)上。由于第一夾緊圓柱體45和第二夾緊圓柱體46的與外錐段43和44接觸的表面設(shè)計(jì)為錐形，所以?shī)A緊圓柱體45，46的外表面壓靠到所述導(dǎo)電體12，13的內(nèi)管形壁上。所述基體42具有一凹孔，以便實(shí)現(xiàn)夾緊所述螺栓47和48。該基體42的凹孔可借助一封閉元件49封閉。在安裝所述封閉元件之后，連接元件41的外輪廓具有一基本上為圓柱形的外表面。在封閉元件49中加工一凹孔50。在該封閉元件49的凹孔50中例如可裝入一支撐絕緣子51，該支撐絕緣子也可支撐一導(dǎo)電體。
圖5表示一連接元件51的第五種設(shè)計(jì)方案的剖面圖。第五種設(shè)計(jì)方案的連接元件51的功能相當(dāng)于第二種設(shè)計(jì)方案的連接元件21。在該第五種設(shè)計(jì)方案中只是截錐體24，25的夾緊方式設(shè)計(jì)得不同。在該第五種設(shè)計(jì)方案的連接元件51的中央?yún)^(qū)段中設(shè)置一第一支撐壁52及一第二支撐壁53。第一截錐體24朝向第一支撐壁52支撐以及第二截錐體25朝向第二支撐壁53支撐。一個(gè)第一拉環(huán)(Zugschlaufe)54穿過(guò)所述第一截錐體24和第一支撐壁52。一個(gè)第二拉環(huán)(Zugschlaufe)55穿過(guò)所述第二截錐體25和第二支撐壁53。在所述第一支撐壁52的背離第一截錐體24的一側(cè)上設(shè)置一牽引元件56。在所述第二支撐壁53的背離第二截錐體25的一側(cè)上將一同類(lèi)型的牽引元件57設(shè)置到所述拉環(huán)55中。牽引元件56，57的作用方式將借助與所述第一截錐體24對(duì)應(yīng)配設(shè)的牽引元件56詳細(xì)描述。該牽引元件56具有兩個(gè)板件58a，58b，這兩個(gè)板件這樣彼此定向，即，兩個(gè)呈錐形的表面位于總是位置相對(duì)側(cè)上，因此構(gòu)成兩個(gè)呈錐形的方向相反的孔。在所述錐形孔中裝入兩個(gè)楔形件59a，59b，這兩個(gè)楔形件可借助一螺栓60相對(duì)移動(dòng)，也就是說(shuō)，楔面將板件58a，58b的錐形面相互推移開(kāi)。通過(guò)這種相互推離第一拉環(huán)54被張緊以及所述第一截錐體24被拉到第五支撐件22的錐形孔中。在此，截錐體24的用于夾緊第五支撐件22所需的夾緊運(yùn)動(dòng)平行于該第五支撐件22導(dǎo)入到所述第一導(dǎo)電體12的凹槽中的方向地定向。
除了在附圖中所示出的兩個(gè)導(dǎo)電體的直線(xiàn)連接方式，所述連接元件也適合用于連接呈角度相互對(duì)接的導(dǎo)體。此外，也可以規(guī)定，只使用該連接元件的局部區(qū)域(見(jiàn)圖6)。
通過(guò)將圖1至6中所示的各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的尤其關(guān)于所述錐形表面的驅(qū)動(dòng)裝置、支撐點(diǎn)、定向等不同特征相互組合，可以設(shè)計(jì)出其他不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
為了實(shí)現(xiàn)方便地安裝，在所述連接元件的不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的空心圓柱形區(qū)段可以設(shè)計(jì)成多件式，例如由兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)半殼件構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)械及導(dǎo)電連接一導(dǎo)電體(12，13)的連接元件(11，21，41，51)，該導(dǎo)電體在其外輪廓中具有一凹槽，所述連接元件(11，21，41，51)的至少一支撐件(14，15，16，17，23，24，44，45)可導(dǎo)入其中，其特征在于，所述至少一個(gè)支撐件為了夾緊在所述凹槽中可借助一操作元件(18，26，47，48，56，57)被操縱。
2.如權(quán)利要求1所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述至少一個(gè)支撐件(14，15，16，17，23，24，44，45)可借助一平行于其導(dǎo)入到所述凹槽中的方向定向的夾緊運(yùn)動(dòng)來(lái)夾緊。
3.如權(quán)利要求1所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述至少一個(gè)支撐件(14，15，16，17，23，24，44，45)可借助一垂直于其導(dǎo)入到所述凹槽中的方向定向的夾緊運(yùn)動(dòng)來(lái)夾緊。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述至少一個(gè)支撐件(23，24，44，45)的夾緊可通過(guò)相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的、其橫斷面楔形地相對(duì)設(shè)置的表面產(chǎn)生。
5.如權(quán)利要求4所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述表面為圓錐形表面(23，24，44，45)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述連接元件(11，21，41，51)具有至少一個(gè)第一及至少一個(gè)第二支撐件(22，23)，它們分別對(duì)應(yīng)配設(shè)給一個(gè)第一及一個(gè)第二導(dǎo)電體(13，14)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，在所述連接元件(11，21，41，51)上設(shè)置一用于所述導(dǎo)電體(12，13)的支撐裝置。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的連接元件(11，21，41，51)，其特征在于，所述導(dǎo)電體(12，13)是一高壓氣體絕緣的管狀導(dǎo)體的內(nèi)導(dǎo)體。
9.一種具有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的一連接元件(11，21，41，51)及一導(dǎo)電體的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電體是一縱向延伸的導(dǎo)電體(12，13)以及所述凹槽設(shè)置在其一個(gè)端側(cè)。
10.一種具有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的一連接元件(11，21，41，51)及一導(dǎo)電體的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電體(12，13)是一管件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械及導(dǎo)電連接的連接元件(11，21，41，51)，其具有至少一個(gè)支撐件(14，15，16，17，23，24，44，45)，該支撐件可夾緊在加工在所述導(dǎo)電體(12，13)的外輪廓中的一凹槽中。所述至少一個(gè)支撐件可導(dǎo)入其中，按照本發(fā)明，所述至少一個(gè)支撐件在所述凹槽中的夾緊可借助操作元件(18，26，47，48，56，57)來(lái)進(jìn)行。
文檔編號(hào)H01R4/58GK1656649SQ03811752
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者岡瑟·舍弗納 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司