DE1924896A1

DE1924896A1 - Elektrische Dichtungsscheibe

Info

Publication number: DE1924896A1
Application number: DE19691924896
Authority: DE
Inventors: Kindell Colin David; Raynor Terence Robert
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1969-05-16
Publication date: 1969-11-27
Also published as: ES367059A1; BE733192A; NL6907322A; SE365908B; FR2008794A1; GB1229655A; US3588787A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Dichtungsscheibe.

Bei vielen Elektrogeräten, besonders jenen, welche große Metallgehäuse aufweisen, wie z.B. elektrische Waschmaschinen und Kochherde, werden die Erdverbindungen mit einer Wandung des Metallgehäuses durch Einschrauben einer selbstschneidenden Schraube in die Wandung hergestellt. Die Schraube ist mit einem elektrischen leiter verbunden _t oder ein elektrischer. Leiter ist zwischen dem Schraubenkopf oder einer dazugehörigen Unterlegscheibe und der Metallwandung eingeschlossen· Der Schraubvorgang'bewirkt ein Kratzen des Schraubkopfes an einem.elektrisch nichtleitenden Überzug, wie z.B. einem Farbüberzug oder einem Oxidtiberzug an der Metallwandung, wodurch das Metall der Korrosion ausgesetzt wird* Dies erweist

sich als besonders nachteilig, wenn der elektrisch nichtleitende Überzug ein durch elektrophoretischen Niederschlag aufgebrachter Farbüberzug ist.

Es ist vorgeschlagen worden, vor dem Aufbringen des Farbüberzugs Verbindungsstifte an die Metallwandung zu schweißen oder zu löten, die lang genug sind, um sicherzustellen, daß die elektrische Verbindung mit den Stiften hergestellt werden kann, ohne daß der aufgebrachte Farbüberzug beschädigt wird. Diese Maßnahme ist kostspielig, und die Stifte selbst können korrodieren. .

Eine an einer Metallwandung mit elektrisch nichtleitendem Überzug anzuschraubende' elektrische Dichtungsscheibe mit einem Metallring, der eine Schneidkante zum Durchdringen des Überzuges und zur Herstellung elektrischen Kontaktes mit der Metallwandung aufweist, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schneidkante an einem sich zwischen dem Ringumfang und der Ringöffnung befindenden Vorsprung gebildet ist und daß ein Dichtungsring aus elastisch zusammendrückbarem Material zwischen den Metallring und die Metallwandung zu liegen kommt.

Vorteilhafterweise weist der Metallringkörper eine Mehrzahl . von VorSprüngen auf, die allgemein um die die Schraube aufnehmende öffnung herum angeordnet sind« Die Vorspränge können entweder einzeln angeordnet oder miteinander verbunden sein, um eine fortlaufende Schneidkante zu bilden» Sweckmäßigerweise ist der Dichtungsringkörper so ausgebildet, daß elastisch zusammendrückbares Material an einander gegenüberliegenden Seiten der Schneidkante vorgesehen ist, um zu verhindern, daß Korrosionskräfte -von irgendeiner Seite her die Gebiete angreifen, wo die Schneidkante in die Metallwandung eingedrungen ist.

Der Dichtungsring besteht* aus elastisch zusammendrückliardm Material, z.B. einem UItrilmaterial, so daß der Dichiungs-

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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine nach dem erfinduags* gemäßen Verfahren hergestellte Anordnung,,

Ausführüngsbeispiele der Järfinaung werden nachstehend unter Bezugnahme auf -die Zeichnungen näher erläutert» in den Zeichnungen zeigen:

Eigur 1 eine geschnittene perspektivische Darstellung einer kosttihrungsf o-rm einer, erf indungsgemäßen elektrisöhen Dichtungsscheibei¹

iigur 2 eine v-ergrößerte seitliche Schnittdärstellung de"i· elektrischen Diclitungss cäieibe Tttm. figur 1 im Zusanmienwirken mit einer Schraube?

figur 5 eine-vergrößerte Einzelheit von figur 2;

4- eine Draufsicht von unten auf einen Metallring einer weiteren Msführungsforn einer erfindungselektrischen Mchtungssöheibe;

figur 5" eine seitliche Salmittdarstellung; entlang der

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Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines Buckels auf dem Metallring von Figur 4, jedoch in vergrößertem Maßstab;

Figur 7 eine Draufsicht auf einen Dichtungsring zum Gebrauch mit dem Metallring von Figur 4, jedoch in verkleinertem Maßstab;

Figur 8 eine Draufsicht auf einen Metallring einer.

wifeteren erfindungsgemäßen elektrischen Dichtungsscheibe; und

Figur 9 eine Schnittdarstellung durch eine Anordnung mit einer elektrischen Dichtungsscheibe gemäß Figur 8 und zwei Metallkörpern.

Der in Figur 1 gezeigte Metallring 1 besteht aus einem fla- ψ chen Stahlpreßling- mit einem Paar radial im Abstand vonein-'ander" angeordneten Nuten 2, 3, die von einer Seite nach außen gepreßt sind. Der Bereich des Ringes zwischen den Nuten ist erhaben, wie bei 4 in Figur 2 angedeutet ist, indem das Metall von der anderen Seite her nach unten gedruckt wird. Dieser erhabene Bereich ist bei 5 mit Einschnitten versehen, z.B. mit Zähnen, Graten oder Auszackungen, um eine Schneidkante zu bilden, welche unterhalb der Ebene der Flächen 6, 7 des Ringes liegt, die sich an den äußeren einander gegenüberliegenden. Seiten der Nuten 2, 3 befinden. Die Öffnung .8 des Ringes nimmt den Schaft 9 einer Schraube auf, deren Kopf 10, wie in Figur 2 gezeigt, auf der Oberseite des Ringes aufliegen kann oder von ausreichender Größe sein kann, um über den gesamten Ring 1 zu., passen, wie strichpunktiert in Figur 2 angedeutet ist. Aus Gummi bestehende O-Ringe 11 bzw. 12 befinden.sich in den Nuten 2 bzw. 3 und werden in denselben durch lanzettenartige Vorsprünge 13 gehalten (Figur 3), die an Stellen entlang des Umfanges der Nuten aus denselben herausgeschlagen sind. Der Durchmesser der O-Ringe ist so bemessen, daß sie über den eingeschnittenen Bereich 5 hervorstehen, wenn sie in die Nuten eingepaßt sind.

Wenn mit der mit einem Farbüberzug versehenen Wandung eines Metallgehäuses eine Verbindung hergestellt werden soll, so wird der Schaft 9 der Schraube in ein in der Metallwendiang

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vorgeformtes Loch eingeschraubt. Wenn ein nicht gezeigter Leiter ebenfalls angeschlossen werden soll, wird dieser zwischen dem Schraubenkopf und dem Metallring eingeschlossen. Wenn die Schraube fast eingeschraubt ist, fangen die O-Ringe

11 und 12 an, mit der Metallwandung Kontakt zu machen; beim weiteren Einschrauben der Schraube trifft die Schneidkante 5 auf den Farbüberzug der Metallwandung und beginnt, sich mit der Schraube zu drehen, kratzt sich durch die Farbe hindurch und bildet so guten elektrischen .Kontakt zwischen der Dichtungsscheibe und der Metallwandung. Die O-Ringe 11 und

12 werden zusammengedrückt und bilden so eine gute Dichtung. Der O-Ring 12 verhindert, daß korrodierende Atmosphäre an · der Schneidkante 5 und der dazugehörigen Metallwandung angreift, und der O-Ring 11 wirkt als weitere Dichtung gegen ein Vordringen der Atmosphäre zu dem durch den Schaft der Schraube bloßgelegten Metall.

Der O-Ring 11 könnte weggelassen werden, er übt jedoch gegen die durch Zusammendrücken des 0-Ringes 12 erzeugte elastische Kraft eine neutralisierende Kraft aus. Es können auch mehr als zwei Ringnuten mit entsprechenden Dichtungen vorgesehen sein. Die Dichtungsscheibe kann wiederverwendet werden.

Der Metallring 21 von Figuren 4 bis 6 ist aus nickelplattiertem Weichstahl gestanzt und weist auf einer Seite sechs im Abstand voneinander befindliche Buckel 22 auf, welche auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser liegen. Durch das Stanzen wird in der anderen Seite des Ringes 21 (Figur 5) eine Anzahl von den Buckeln 22 entsprechenden Vertiefungen 23 gebildet. In die Buckel 22 sind Y-förmige Kerben 24 eingeschnitten, und die freien Enden 25 der Kerben sind zugeschärft und bilden eine Schneidkante· Die Öffnung 26 des Ringes nimmt einen Schraubenschaft auf. Der Rand 27 der Sichtungascheibe ist bei 28 (Figur 5), nach oben umgebogen, um den au» Nitrilmaterial gepreßten Dichtungsring 29 (Figur 7> feetauhalten. Der Dichtungsring weist einen inneren Ringkörper 30 v&ü einen

äußeren Ringkörper 31 auf, welche durch drei radiale Speichen 32 miteinander verbunden sind. Die beiden Ringkörper 30 und 31 begrenzen eine (nur durch die Speichen 32 unterbrochene) ringförmige Öffnung 33, die so bemessen ist, daß, wenn der Dichtungsring 29 über den Metallring 21 gepaßt wird, die Buckel 22 durch diesen offenen Ring hindurch nach oben hervorstehen. Eine Scheibe 34 ist am inneren Ringkörper 30 befestigt und mit einer Öffnung 35 zur Aufnahme eines Schraubenschaftes versehen.

Beim Gebrauch wird der Dichtungsring 29 so auf den Metallring 21 gepaßt, daß die Öffnungen 26 und 35 miteinander ausgerichtet sind, und der Dichtungsring wird in bezug auf den Metallring 21 gedreht, um zu gestatten, daß die Buckel 22 die ringförmige Öffnung 33 durchsetzen können. Die so gebildete elektrische Dichtungsscheibe wird dann an der mit Farbüberzug versehenen Metallgehäusewandung angebracht, wobei der Dichtungsring der mit Farbüberzug versehenen Oberfläche zugewandt ist. Eine Schraube wird durch die Öffnungen 26 und 35 und in ein in der Metallwandung vorgeformtes Loch eingeführt. Beim Anziehen der Schraube wird der Dichtungsring 29 gegen die mit Farbüberzug versehene Oberfläche gedruckt, und die scharfen Kanten 25 der Buckel 22 beißen in und durch den Farbüberzug, um elektrischen Kontakt zu machen, und treiben Farbe und Metall von der Wandung in die Kerben 24. Der Dichtungsring 29 wird zusammengedrückt und bildet eine Barriere zwisechen einer korrodierenden Atmosphäre und den Bisreichen, wo die Buckel 22 in die Metallwandung eingeschnitten haben, und die Scheibe 34 verhindert, daß die Atmosphäre die Bereiche erreicht, wo der Schraubenschaft, in die Seitenwände des Loches in der Metallwandung eingeschnitten hat. Eine elektrische Verbindungsklemme kann an der Schraube befestigt oder ein Seil derselben sein, z.B. eine mit einem Erdungsdraht verbundene Ringzunge, oder die elektrische Dichtungsscheibe kann so abgewandelt sein, daß sie eine daraus herausragende elektrische Yerbindungsklemme aufweist.

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Der eine Öffnung 42 aufweisende Metallring 41 von Figur 8 ist aus nickelplattiertem Weichstahl gestanzt und weist vier Zinken 43 auf, die auf einem mit der Öffnung 42 konzentrischen Teilkreisdurchmesser liegen und im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Zinken 43 haben Dreiecksform, wie gezeigt, und ihre Spitzen 49 sind angeschärft und bilden Schneidkanten. Ein in Figur 9 gezeigter, eine zentrale Öffnung 45 aufweisender Dichtungsring 44 besteht aus festem elastischem Material. Beim Gebrauch wird der Dichtungsring 44 auf den Metallring 41 gepaßt, wobei die Öffnungen 24 und 45 miteinander ausgerichtet und die Zinken 43 durch das Material des Dichtungsrings 44 getrieben werden. Die so gebildete elektrische Dichtungsscheibe wird dann an einer Metallgehäusewandung angebracht, deren Oberfläche ein elektrisch nichtleitender Überzug, wie z.B. ein Färb- oder Oxidüberzug, sein kann, wobei die offene Seite des Dichtungsrings 44 gegen die Oberfläche 46 der Metallplatte (Figur 9). anliegt, hinter der sich ein Metallkörper 47 befindet. Eine Schraube 48 wird durch die Öffnungen 42 und 45 geführt, und beim Anziehen der Schraube beißen sich die Spitzen 49 der Zinken in und durch, die mit einem Überzug versehene Metalloberfla- ' chi*? um so trotz des Überzuges elektrischen Kontakt mit dem Metall zu machen. Beim Anziehen der Schraube wird auch der Dichtungsring 44 zusammengedrückt, und er dichtet so die Kontaktbereiche zwischen den Zinken und dem Metall gegen die Atmosphäre ab, wodurch die Korrosionsgefahr verringert wird. Dadurch wird eine gute elektrische Verbindung zwischen der Schraube 48, die die Metallplatte 46 erdet, und dem Metallkörper 47 bewirkt.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche

An einer Metallwandung mit elektrisch nichtleitendem e'rzug anzuschraubende elektrische Dichtungsscheibe mit einem Metallring, der eine Schneidkante zum Durchdringen des Überzuges und zur Herstellung elektrischen Kontaktes mit der Metallwandung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (5 in Figur 2; 25 in Figur 6; 49 in Figur 9) an einem sich zwischen dem Ringumfang und der · Ringöffnung (8; 26; 42) befindenden Vorsprung (4; 22; 43) gebildet ist und daß ein Dichtungsring (11, 12; 29; 44) aus elastisch zusammendrückbarem Material zwischen den Metallring (1; 21; 41) und die Metallwandung zu liegen kommt.

(2) Elektrische Dichtungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (5 in Figur 2) an einem fortlaufenden Vorsprung (4) gebildet ist, der zwischen einem Paar in dem Metallring (l) radial im Abstand voneinander gebildeten Nuten (2, 3) verläuft, und daß der Dichtungsring ein Paar. Ringkörper (11, 12) aus elastisch zusammendrückbarem Material aufweist, wobei sich je ein Ringkörper in jeder Nut (2, 3) befindet.

(3) Elektrische Dichtungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkörper (11, 12) durch sich von den Nutenwandungen nach außen erstreckende lanze ttenartige Vorsprünge (13) in den Nuten (2, 3) festgehalten werden.

(4-)> Elektrische Dichtungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß die Schneidkante aus einer Mehrzahl von Buckeln (22 in Figur 4) mit scharfen Kanten (25) besteht, welche auf einem Teilkreisdurchmesser um die die Schraube aufnehmende Öffnung (26), des Metallringes (21} liegen, und daß der Dichtungsring (29) ein Paar Ringkörper (30, 31 )j

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aufweist, welche durch eine ringförmige Öffnung (33) voneinander getrennt, jedoch durch Speichen (32) miteinander verbunden sind, wobei die ringförmige öffnung (33) so bemessen .ist, daß die Buckel (22) durch den Dichtungsring (29) hindurch und über diesen hinaus hervorstehen können.

(5) Elektrische Dichtungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante aus einer Mehrzahl nach oben stehender Zinken (43 in Figur 8) besteht, die auf dem Teilkreisdurchmesser um die die Schraube aufnehmende Öffnung (42) des Metallringes (41) herum angeordnet sind, und daß der Dichtungsring (44) aus einer Scheibe aus elastisch zusammendrückbarem Material besteht.

(6), Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektrischen Dichtungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einer mit einem elektrisch nichtleitenden Überzug versehenen Metallwandung, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrische Dichtungsscheibe so angeordnet wird, daß die Schneidkante des Metallringes durch den Dichtungsring und über diesen hinaus hervorsteht und die Ringöffnungaizur Aufnahme einer Schraube miteinander ausgerichtet werden, daß die Schraube in eine Öffnung in der Metallwandung eingeschraubt wird, so daß die Schneidkante durch den elektrisch nichtleitenden Überzug dringt und mit der Metallwandung elektrischen Kontakt macht, und daß der Dichtungsring zusammengedrückt wird, um den Bereich der elektrischen Verbindung gegen Korrosion abzudichten.

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