DE10025140C1 - Druckausgeglichener Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Elektrischer Steckverbinder mit einem Steckerteil, das mit wenigstens einem Kontaktstift versehen ist, und einem Buchsenteil, das mit einem eine der Anzahl der Kontaktstifte des Steckerventils entsprechenden Anzahl von Kontaktbuchsen (7) aufnehmenden Gehäuse (2) und einer der Anzahl von Kontaktbuchsen (7) entsprechenden, mit diesen fluchtenden Öffnungen ausgebildeten Frontplatte (1) versehen ist, wobei DOLLAR A - das Gehäuse (2) wenigstens eine einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses (2) und der Umgebung bewirkenden Druckausgleichsbohrung (8) und eine einen mit der Druckausgleichsbohrung (8) kommunizierenden Außenraum (9) von einem die Kontaktbuchsen (7) umgebenden, mit einem nicht-leitenden Fluid gefüllten Innenraum (29) abgrenzenden Membran (5) aufweist DOLLAR A - die Kontaktbuchsen (7) eine der Öffnung benachbart angeordnete Dichtungshülse (15), einen vorderen Kontaktträger (21), einen in diesem verschiebbaren Gleitkolben (18), dessen Durchmesser dem des Kontaktstifts entspricht, und einer den Gleitkolben (18) in Richtung auf die Öffnung belastende Druckfeder (22) aufweisen, und DOLLAR A - die Kontaktbuchsen (7) mit einem im Bereich zwischen der Dichtungshülse (15) und dem vorderen Kontaktträger (21) angeordneten, den im nicht gesteckten Zustand von dem Gleitkolben (6) belegten Raum mit dem Innenraum (29) verbindenden, sich bei Einbringen des Kontaktstifts in die Kontaktbuchse (7) zu dem Innenraum (29) öffnenden Austrittsventil (17) und mit einem im von der Öffnung ...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbin­ der mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige elektrische Steckverbinder, wie sie aus der US 5 203 805 A bekannt sind, finden insbesondere zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung unter Wasser Verwendung. Ein ähnlicher Steckverbinder ist aus der EP 0251655 A1 bekannt.

Bei derartigen unter Wasser zu steckenden Steckverbin­ dern stellt sich das Problem, daß bei dem Stecken ein an dem Kontaktstift anhaftender Wasserfilm in das Buch­ senteil eingeschleppt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steck­ verbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Verringerung des Isolationswiderstands durch eingetragenes Wasser oder Verunreinigungen praktisch ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch die Merkmale ders Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

Grundgedanke der Erfindung ist die Ausgestaltung des Steckverbinders derart, daß bei dem Stecken eine Spü­ lung des Kontaktstifts und der Isolationszone erfolgt, wobei die trotz der Dichtung eingetretenen Verunreini­ gungen abgeführt werden. Das Nachrücken frischen Öls in die Isolationszone stellt eine zuverlässige Isolation auch nach mehrfachem Stecken sicher.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein Buchsenteil eines solchen elek­ trischen Steckverbinder,

Fig. 2 eine isolierte Darstellung einer Kontaktbuchse, und

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstel­ lung, bei der ein Kontaktstift in die Kontaktbuchse eingebracht ist.

Das in Fig. 1 gezeigte Buchsenteil eines elektrischen Steckverbinders weist ein Gehäuse 2 auf, dessen Stirn­ fläche von einer Frontplatte 1 verschlossen ist. In dem Gehäuse ist eine Kontaktbuchse 7 angeordnet (in der Praxis werden eine Mehrzahl solcher Kontaktbuchsen 7 vorgesehen sein), die mit einer Öffnung in der Platte 1 fluchtet, die zum Einführen des Kontaktstifts des zuge­ hörigen Steckteils dient. Um die Kontaktbuchse 7 herum ist ein Innenraum 29 gebildet, der mit einem nicht- leitenden Fluid - insbesondere einem Öl - gefüllt ist. Zwei Membranen 5, 4, die von einem vorderen Membranbe­ festigungsring 3 und einem hinteren Membranbefesti­ gungsring 10 gehalten werden und zwischen denen ein Zwischenraum ausgebildet ist, schließen sich nach außen an. Zwischen dem Gehäuse 2 und der äußeren Membran 4 ist ein Außenraum 9 gebildet, der über eine Druckaus­ gleichsbohrung 8 mit dem Umgebungswasser kommuniziert. Der von Platte 1 abgewandte Teil des Buchsenteiles wird durch eine hintere Kontaktaufnahme 11, eine Vergußauf­ nahme 13 und einen Verguß 14 gebildet.

Die Kontaktbuchse 7, von der bei dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel lediglich eine vorhanden ist, in der Praxis aber eine Vielzahl vorgesehen sein werden, ist in Form einer zylinderischen Hülse ausge­ bildet. Diese besteht aus einer Dichtungshülse 15, die mit einer O-Ring-Kontur ausgebildet ist, O-Ringdich­ tungen 16, einem Auslaßventil 17, einer vorderen Kon­ taktaufnahme 18, einem vorderen Kontaktträger 21, an dem eine Buchsenkontaktlamelle 20 ausgebildet ist, ei­ nem Einlaßventil 24, das im hinteren Bereich der Kontaktbuchse 7 angeordnet sind, einem hinteren Kontakt­ träger 26, einem Lötkontakt 27 und einer Kabellitze 28.

In die Kontaktbuchse 7 ist eine Druckfeder 22 einge­ setzt, die auf einen Gleitkolben 6 wirkt, der in den zylindrischen Innenraum, der durch die Dichtungshülse 15, die vordere Kontaktaufnahme 18 und den vorderen Kontaktträger 21 gebildet ist, zwischen der in Fig. 2 dargestellten Position und der in Fig. 3 dargestellten Position verschiebbar angeordnet ist.

Der Innendurchmesser der Dichtungshülse 15 entspricht dabei dem Durchmesser des Gleitkolbens 6 (und des mit diesem übereinstimmenden Durchmessers des Kontaktstifts des Steckteils des Steckverbinders). Der Innendurchmes­ ser der vorderen Kontaktaufnahme 18 ist dagegen größer als der Durchmesser des Gleitkolbens 6, so daß zwischen dem Schaft des Gleitkolbens 6 und der vorderen Kontakt­ aufnahme 18 ein Ringraum gebildet ist.

Wenn zum Herstellen einer Steckverbindung ein Kontakt­ stift des Steckteiles an die Öffnung in der Frontplatte 1 angesetzt wird, wobei seine Stirnfläche gegen die nach außen weisende Stirnfläche des Gleitkolbens 6 an­ liegt und der Kontaktstift sodann in die Kontaktbuchse 7 eingedrückt wird, wird der Gleitkolben 6 in den Raum der Kontaktbuchse 7 von dem Kontaktstift gefolgt ein­ dringen. Der Gleitkolben 6 verdrängt dabei Öl aus dem mit Öl gefüllten Raum der Kontaktbuchse 7, das durch den Ringraum 19 an dem Schaft des Gleitkolbens vorbei gegen die Bewegungsrichtung des Gleitkolbens strömt. Bei diesem Vorgang wird das sich im Buchsen­ kontaktbereich befindende Öl ausgetauscht, Verunreini­ gungen werden durch das Ventil 17 in den Raum 29 gespült.

Wenn das vordere Ende des Kontaktstifts die Dichtungs­ hülse 15 passiert hat, strömt das von dem Gleitkolben 6 aus dem Raum der Kontaktbuchse 7 verdrängte Öl längs des Kontaktstifts und der Isolationszone, so daß der auf dem Kontaktstift und der Isolationszone aufliegende Wasserfilm (oder eine Verunreinigung) von dem Öl abge­ spült wird. Das Öl wird unter Mitnahme des von dem Kon­ taktstift abgestreiften Wassers sodann in den Innenraum 29, der die Kontaktbuchse 7 umgibt, durch das Ventil 17 hindurch aus der Kontaktbuchse 7 austreten. Auf diese Weise ist zuverlässig verhindert, daß Wasser in den Be­ reich der Buchsenkontaktlamelle 20 gelangt bzw. in der Isolationszone zu einem elektrischen Kurzschluß mit dem umgebenden Meerwasser führt.

Die Membran 5 ist dabei so ausgelegt, daß der Innenraum 29 eine zusätzliche Menge an Fluid aufnehmen kann, das dem Volumen des in die Kontaktbuchse eindringenden Kon­ taktstifts entspricht.

Bei dem Lösen der Steckverbindung, also dem Herauszie­ hen des Kontaktstifts, drückt die Druckfeder 22 den Gleitkolben 6 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Position zurück. Bei diesem Vorgang öffnet das Ventil 24, so daß Öl aus dem Innenraum 29 durch den Filter 12 hindurch in den Raum der Kontaktbuchse 7 nachströmt.

Der Innenraum 29 kann zusätzlich zum Fluid ein hydro­ philes Material aufnehmen, das in den Innenraum 29 ein­ getragenes Wasser zurückhält, also auch nach vielen Steckvorgängen das Wiedereintragen von Wasser in den Raum der Kontaktbuchse 7 verhindert.

Claims (6)

1. Elektrischer Steckverbinder mit einem Steckteil, das mit wenigstens einem Kontaktstift versehen ist, und einem Buchsenteil, das mit einem eine der Anzahl der Kontaktstifte des Steckteils entsprechenden Anzahl von Kontaktbuchsen (7) aufnehmenden Gehäuse (2) und einer der Anzahl von Kontaktbuchsen (7) entsprechenden, mit diesen fluchtenden Öffnungen ausgebildeten Frontplatte (1) versehen ist, wobei
das Gehäuse (2) wenigstens eine einen Druckaus­ gleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses (2) und der Umgebung bewirkenden Druckausgleichsbohrung (8) und eine einen mit der Druckausgleichsbohrung (8) kommuni­ zierenden Außenraum (9) von einem die Kontaktbuchsen (7) umgebenden, mit einem nicht-leitenden Fluid gefüll­ ten Innenraum (29) abgrenzenden Membran (5) aufweist und
die Kontaktbuchsen (7) eine der Öffnung benachbart angeordnete Dichtungshülse (15), einen vorderen Kon­ taktträger (21), einen in diesem verschiebbaren Gleit­ kolben (6), dessen Durchmesser dem des Kontaktstifts entspricht, und einer den Gleitkolben (6) in Richtung auf die Öffnung belastende Feder (22) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktbuchsen (7)
mit einem im Bereich zwischen der Dichtungshülse (15) und dem vorderen Kontaktträger (21) angeordneten, den im nicht gesteckten Zustand von dem Gleitkolben (6) belegten Raum mit dem Innenraum (29) verbindenden, sich bei Einbringen des Kontaktstifts in die Kontaktbuchse (7) zu dem Innenraum (29) öffnenden Austrittsventil (17) und
mit einem im von der Öffnung beabstandeten, hinte­ ren Bereich der Kontaktbuchse (7) angeordneten, den Innenraum (29) mit dem Raum der Kontaktbuchse (7) ver­ bindenden, sich bei Herausziehen des Kontaktstifts aus der Kontaktbuchse (7) zu dem Innenraum (29) öffnenden, ein Nachströmen des Fluids in den Raum der Kontakt­ buchse (7) erlaubenden Eintrittsventil (24)
versehen sind.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbuchsen (7) mit einer zwischen dem Austrittsventil (17) und dem vorde­ ren Kontaktträger (21) angeordneten vorderen Kontakt­ aufnahmehülse (18) versehen sind, die zwischen sich und dem Gleitkolben (6) einen Spülringraum (19) belassen.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein in dem Weg zwischen dem Innen­ raum (29) und dem Eintrittsventil (24, 25) angeordnetes Separationssystem.

4. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Separationssystem ein Filter ist.

5. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum (29) ein hydrophiles, in diesen eingetragenes Wasser zurückhal­ tendes Material eingebracht ist.

6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorange­ henden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Außenraum (9) und dem Innenraum (29) angeordneten, von dem Außenraum (9) durch eine weitere Membran (4) abgetrennten Zwischenraum.