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Dokumentenidentifikation DE202005019661U1 31.05.2007
Titel Kabelanschlußelement
Anmelder Abertax Research and Development Ltd., Paola, MT
Vertreter Gustorf, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 84036 Landshut
DE-Aktenzeichen 202005019661
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 31.05.2007
Registration date 26.04.2007
Application date from patent application 14.12.2005
IPC-Hauptklasse H01R 4/00(2006.01)A, F, I, 20051214, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01M 2/32(2006.01)A, L, I, 20051214, B, H, DE   H01M 2/06(2006.01)A, L, I, 20051214, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kabelanschlußelement für Verbindungsbrücken, deren Enden über jeweils einen Bolzen mit einer Batteriezelle verbindbar sind, wobei das Kabelanschlußelement einen elektrisch leitenden Kontakt zu dem Bolzen und/oder der Verbindungsbrücke herstellt.

Zur Verbindung von Batteriezellen untereinander dienen Kabelbrücken, die aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Kupfer, bestehen und eine Kunststoffummantelung aufweisen. An beiden Enden der Kabelbrücke ist eine Bohrung zur Aufnahme jeweils eines Bolzens vorgesehen, der die Bohrung durchgreift und in eine Gewindebohrung der jeweiligen Batteriezelle eingeschraubt ist. Bei derartigen Kabelbrücken ist es von besonderer Wichtigkeit, daß die kritischen Stellen an den beiden Brückenenden hermetisch abgedichtet sind, um zu verhindern, daß Flüssigkeiten, Luftfeuchtigkeit oder andere Medien in die Batteriezelle gelangen oder aus dieser heraustreten, was zu Korrosionserscheinungen und raschem Verschleiß führen würde. Zu diesem Zweck sind bei den bisher verwendeten Verbindungsbrücken Dichtungselemente und enge Passungen vorgesehen.

Beim Einsatz der Batterien ist es häufig wünschenswert und erforderlich, Kabelanschlußelemente zum Abgriff von Messwerten wie Stromleistungen oder Spannungen vorzusehen, was insbesondere bei Industriebatterien für Flurförderfahrzeuge oder dergleichen für das sogenannte Batteriemanagement erforderlich ist. Zu diesem Zweck war es bisher üblich, auf den Schaft des Bolzens eine metallische Öse aufzusetzen, an der das abisolierte Kabelende für den Spannungsabgriff durch Quetschverbindung angeschlossen ist. Das führte jedoch dazu, daß der hermetische Abschluss an den kritischen Stellen der Verbindungsbrücken unterbrochen war, so daß korrosionsfördernde Medien in die Zelle eindringen oder aus dieser austreten konnten. Die Folge waren rasche Verschleiß- und Verrottungserscheinungen auf der Batteriezelle mit der Notwendigkeit, die Batteriezelle zu entsorgen und auszutauschen.

Um hier Abhilfe zu schaffen, wurde in dem Gebrauchsmuster 20 2005 009 694.6 der Anmelderin eine Schraube für elektrische Kabelanschlüsse vorgeschlagen, deren Kopf fest mit dem elektrischen Kabel für den Spannungsabgriff verbunden ist, beispielsweise über eine radiale Bohrung. Dadurch wird die hermetische Abdichtung zwischen der Batteriezelle und der Verbindungsbrücke nicht unterbrochen. In manchen Anwendungsfällen können sich jedoch Probleme ergeben, die darauf beruhen, daß das Kabelende fest mit dem Bolzenkopf verbunden ist und somit aus dem Bolzenkopf in einer nicht erwünschten Richtung austritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabelanschlußelement der eingangs umrissenen Gattung zur Verfügung zu stellen, das als vorgefertigtes Bauteil zusammen mit dem Kabel zur Verfügung steht und bei Bedarf zwischen den Bolzen und die Verbindungsbrücke eingesetzt werden kann, ohne die hermetische Abdichtung zu unterbrechen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen auf den Schaft des Bolzens aufsetzbaren Ring aus elektrisch leitendem Werkstoff, in den ein im wesentlichen radiale Bohrung für die Befestigung eines abisolierten Kabelendes für einen Spannungsabgriff eingearbeitet ist, und durch einen Dichtungsring aus Gummi oder Kunststoff, in dessen Bohrung der Ring eingesetzt ist und der einen das ummantelte Kabelende dichtend aufnehmenden, radialen Fortsatz hat.

Mit der Erfindung steht ein vorgefertigtes Kabelanschlußelement zur Verfügung, das ohne Unterbrechung der Dichtungseigenschaften zwischen den Bolzenkopf und die Verbindungsbrücke eingesetzt werden kann, wobei die Richtung des zu einem Mess- oder Steuergerät führenden Kabels frei gewählt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung hat der Ring aus elektrisch leitendem Werkstoff ein vorzugsweise konisch auslaufendes Ende, das zur Anlage an das Ende der Verbindungsbrücke kommt.

Ferner ist es von Vorteil, wenn der Dichtungsring in axialer Richtung über den Ring aus elektrisch leitendem Werkstoff vorsteht, so daß er mit seinem vorstehenden Ende eine Ringwulst übergreift, die an einer Kunststoffummantelung der Verbindungsbrücke im Bereich der Aufnahmebohrung für den Bolzen ausgebildet ist.

Mit den beiden hier angegebenen Maßnahmen ergibt sich eine besonders wirkungsvolle, abdichtende Verbindung zwischen der Verbindungsbrücke im Bereich ihrer Aufnahmebohrung für den Bolzen und dem Kabelanschlußelement.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

1 den Einsatz eines Kabelanschlußelementes an einem Ende einer herkömmlichen Verbindungsbrücke durch einen ebenfalls üblicherweise eingesetzten Bolzen,

2 eine Unteransicht des Bolzens mit dem Kabelanschlußelement gemäß 1,

3 eine Seitenansicht des Kabelanschlußelementes der 2 in Explosionsdarstellung und

4 eine um 90° gedrehte Seitendarstellung des Kabelanschlußelementes der 2, ebenfalls in Explosionsdarstellung.

1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Ende einer üblichen Verbindungsbrücke 10 zur Verbindung von zwei Batteriezellen. Die Verbindungsbrücke 10 besteht aus einem Kern 12 aus elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise Kupfer, und einer Kunststoffummantelung 14. In das dargestellte Ende der Verbindungsbrücke 10 ist eine Bohrung 16 eingearbeitet, die für den Durchgriff des Gewindeschaftes 18 eines herkömmlichen Bolzens 20 dient, so daß dieser in die Gewindebohrung eines Batteriezellenanschlusses 54 eingeschraubt werden kann.

Der Bolzen 20 hat einen Sechskantkopf 22 mit einer anschließenden Bundscheibe 24, die beide mit einer nicht dargestellten Kunststoffummantelung versehen sind. An die Bundscheibe 24 schließt sich ein elektrisch leitender Ringbund 26 an, der ebenfalls fester Bestandteil des Bolzens 20 ist.

Auf den in 1 dargestellten Bolzen 20 ist von unten ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Kabelanschlußelement 28 aufgesetzt, das aus einem Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise Messing oder Kupfer, und einem Dichtungsring 32 aus Gummi oder Kunststoff zusammengesetzt ist. Der Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff hat, wie insbesondere die 1 und 4 zeigen, eine im wesentlichen radiale Bohrung 34, in die ein abisoliertes Kabelende 36 eines ummantelten Kabels 38 befestigt ist, vorzugsweise durch Lötung.

Der Dichtungsring 32, in dessen Bohrung 40 der Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff eingedrückt ist, hat im Bereich der radialen Bohrung 34 des Ringes 30 einen radialen Fortsatz 42, welcher das Ende des ummantelten Kabels 38 dichtend aufnimmt. Hierzu ist das ummantelte Kabelende mit Presspassung in dem radialen Fortsatz 42 befestigt.

Der Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff hat ein konsich auslaufendes Ende 44, das im eingebauten Zustand im Bereich der Bohrung 16 zur Anlage an der Verbindungsbrücke 10 kommt. Der Dichtungsring 32 steht in axialer Richtung über den Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff vor, so daß er mit seinem vorstehenden Ende 48 eine Ringwulst 50 übergreift, die in herkömmlicher Weise an der Kunststoffummantelung 14 der Verbindungsbrücke 10 im Bereich der Aufnahmebohrung 16 für den Bolzen 20 ausgebildet ist.

In den Ring 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff und in den Dichtungsring 32 ist ein zylindrischer Aufnahmesitz 52 eingearbeitet, in die der elektrisch leitende Ringbund 26 an der Unterseite des Kopfes 22 des Bolzens 20 eingreift.

Wenn der Bolzen 20 mit seinem Gewindeschaft 18 in die Gewindebohrung des Batteriezellenanschlusses 54 eingeschraubt wird, drückt er das konische Ende 44 des Ringes 30 aus elektrisch leitendem Werkstoff auf die Verbindungsbrücke 10, wobei gleichzeitig die Ringwulst 50 der Kunststoffummantelung 14 der Verbindungsbrücke 10 in den Ringraum 46 zwischen dem konischen Ende 44 des Ringes 30 und dem axial vorstehenden Ende 48 des Dichtungsringes 32 hermetisch abdichtend eingreift.


Anspruch[de]
Kabelanschlußelement für Verbindungsbrücken, deren Enden über jeweils einen Bolzen mit einer Batteriezelle verbindbar sind, wobei das Kabelanschlußelement einen elektrisch leitenden Kontakt zu dem Bolzen und/oder der Verbindungsbrücke herstellt, gekennzeichnet durch einen auf den Schaft (18) des Bolzens (20) aufsetzbaren Ring (30) aus elektrisch leitendem Werkstoff, in den eine i.w. radiale Bohrung (34) für die Befestigung eines abisolierten Kabelendes (36) für einen Spannungsabgriff eingearbeitet ist, und durch einen Dichtungsring (32) aus Gummi oder Kunststoff, in dessen Bohrung (40) der Ring (30) eingesetzt ist und der einen das ummantelte Kabelende (36) dichtend aufnehmenden, radialen Fortsatz (42) hat. Kabelanschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (30) aus elektrisch leitendem Werkstoff ein vorzugsweise konisch auslaufendes Ende (44) hat, das zur Anlage an das Ende der Verbindungsbrücke (10) kommt. Kabelanschlußelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (32) in axialer Richtung über den Ring (30) aus elekrisch leitendem Werkstoff vorsteht derart, daß er mit seinem vorstehenden Ende (48) eine Ringwulst (50) übergreift, die an einer Kunststoffummantelung (14) der Verbindungsbrücke (10) im Bereich der Aufnahmebohrung (16) für den Bolzen (20) ausgebildet ist. Kabelnachlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (30) aus elektrisch leitendem Werkstoff und der Dichtungsring (32) einen zylindrischen Aufnahmesitz (52) für einen elektrisch leitenden Ringbund (26) zwischen dem Kopf (22) und dem Schaft (18) des Bolzens (20) aufweisen. Kabelanschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abisolierte Kabelende (36) in der radialen Bohrung (34) des Rings (30) aus elektrisch leitendem Werkstoff durch Lötung befestigt ist. Kabelanschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ummantelte Kabelende (38) mit Preßpassung in dem radialen Fortsatz (42) des Dichtungsrings (32) befestigt ist.






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