DE1465398A1 - Elektrische Verbindungskupplung fuer selbsttaetiges Kuppeln - Google Patents

Description

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. TJie erfindungsgeiiiäBe elektrische Verbindungskupplung ._1;,.,

für selbst tr.tif.es Kuppeln ii res fest mit einem pe we gliche η _c { Gerrit .verbundenen. Kupplung-steiles mit einem Anschluß-iyupp- , lunfstei] -ist im wesentlichen gelicriiineichnet durch e%nen _;. frei beweglichen Anschlutüiupplungsteil, eine fest angeordnete Hnlte.rung zur Aufnaiune dee Anschlußkupulun^steiles bei Kiciitgebrauch und ein zum Verriegeln des Anschlußkupplunge-^ teiles aji einem der beiden Organe, dei· Halterung oder dem Geräte-Kupplunßsteil, betitimintes Vei-riegelun^ssystem, dessen Jüntr^egelung durch das Kuppeln des AnschluJä-Kupplun^.steiles mit anderiu Organ bet-'ltißt wird und das Verriegeln mit diesem anderen Organ bewirkt.

Nach einer bevorzugten Ausftuirun^sforrn der erfindun&sgemäßen Verbindungskupplung enthält der AnscJiluid-Kupplungsteil ein System mit zumindest einer radial bewegbaren Kugel, ein erstes Verriegelun^sglied zum Blockieren dieser Kugel in einer Stellung, in der sie nach innen in eine Uwfan/itinut des

"eräte-Kupplungsteile eingreift und den 'Ansdilußkupplungsteil mit diesem Verriegelt, und ein zweites Verrie>:elungsglied, das die Kugel in einer Lage blockiert, in der sie nach außen in eine innere Nut der fest angeordneten Halterung hineinragt und dem Anschlußlcupplungsteil an dieser Halterung verriegelt.

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BAD ORlQlNAL

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Dae Einführen und elektrische Kuppeln des Geräte-Kupplungsteils mit dem Anschlußkupplungsteil, der an dem Schleppkabel befestigt iet, erfolgt auf diese Weise automatisch beim Eintritt in den dicht abgeschlossenen Raum, während im Augenblick des Herausbewe^ens der Anschlußkuppluii;-steil in seine Halterung zurückgebracht und der Geräte-Kupplungsteil freigemacht v/i rd. Der-Anschlufci-Kui>pluni;steil ist stfindig an einem der beiden Organe, halterung oder Geräte-Kupplungsteil verrie- ä gelt, er wird aber durch das Kuppeln una das Verriegeln mit dem anderen diener Organe sofort entriegelt.

Das Kuppeln oder das .Entkuppeln der Stromauführun^skupplunjy erfolgt so autoiaatiHch durch die Bewegung de« Wc.gens, ohne irgendeinen äuUeren Eingriff.

V/eitere Vorteile und Merkmale der erfindun^sgemäßen Verbindungskupplung werden sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ergeben, das in der Zeichnung veranschaulicht iat. üs zeigen:

Pig. 1 den Jiängsschnitt durch eine erfindungsgemfiße elektrische Verbindungskupplung zum selbattäti/ren Kuppeln, in ilirer Kuhesteilung;

Firj. 2 und 3 zwei zeitlich aufeinanderfolgende Phasen des Kupplung- und Entriegelungsvörganges.

Die erfindungsgemüße Verbindungskupplung besteht im wesent-

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lichen aus drei Hauptteilen: einem fest mit dein Wagen qde.rr t^.-dem beweglichen Gerät verbundenen.Kupplungsteil 1, einem.An-! _r: schlußkupplungsteil 2, der an ein bewegliches Yerbindungs- oder Schleppkabel 4 angeschlossen ist, und einer ortsfest angeordneten Halterung 3, in der der Anschlußkupplungsteil bei _:. seiner Nichtbenutzung untergebracht ist (Fig.1). _{Λ :}

Der Anschluß-Kupplungsteil 2 hat um seine Kontaktelemente 8 herum einen zylindrischen Führungskragen.10» dessen Mantel radiale Durchbrüche 12 aufweist, in denen je eine Kugel 14 untergebracht ist. JSs sind beispielsweise drei solche Durchbrüche 12 und Kugeln 14 vorhanden. Der Durchmesser der Kugeln 14 ist größer als die ~./anddicke des Führungskragens 10 und diese Kugeln ragen infolgendessen entweder nach innen oder nach außen über die entsprechenden Flächen der Wand des Kragenteiles 10 hinaus. Ein in einer Ringnut 1ö konzentrisch zum Führungskragen 10 eingesetzter Hing ist längs der inneren Oberfläche des Führungskragens 10 axial verschiebbar und steht unter der Wirkung von Federn 20, welche in axiale Sacklochbohrungen 22 eingesetzt

/Ring sind, die sich in die Ringnut 18 öffnen. Wenn de i/ 16 durch die Federn nach vorne gedruckt wird, so schließt er die radialen Durchbrüche 12 nach innen ab und drückt die Kugeln 14 nach außen.

Außerhalb des Kragens 10 ist ein weiterer Verriegelungjsring 24 in gleicher Weise wie der Ring 16 in eine Ringnut 26 eingesetzt» welche in eine äußere Schulter 27 des Kupplungs-

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teiles 2 eingearbeitet ist· In den Boden dieser Hut 26 öffnen sich axiale Langlochbohrungen 26, in denen je eine Feder 30 sitzt, welche den Verriegelungsring 24 in eine Stellung vorschieben kann, in der dieser Hing die ^T./anddurehbrüche 12 von außen abschließt und die Kugeln 14 nunmehr in eine Stellung drücken kann, in der sie nach innen vorspringen.

Die Halterung 3* in der der Anschlußkupplungsteil 3 in seiner Nichtgebrauch-Stellung untergebracht wird, hat im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders, der an seinen beiden Enden offen ist und in seinem unteren Teil einen breiten Längsschlitz 31 aufweist. Dieser geschlitzte Zylinder, der an der Y/and des dicht abzuschließenden Baumes befestigt wird, innerhalb dessen das bewegliche Gerät sich bewegen soll, weist eine innere Ringhut 32 auf, in die - wie es die Fig. 1 und 2 erkennen lassen - sich die Kugeln 14 einfügen, wenn sie durch den inneren Verriegelungsring 16 nach außen gedrückt werden.

Die Halterung 3 ist außerdem mit einem radialen Stift versehen, der «it einem Längseihschnitt 36 des Kragens 10 zusammenwirkt, um die beiden Organe gegeneinander zu zentrieren, und eine gegenseitige Drehung zu verhindern.

Der Geräte-Kupplungsteil 1 ist an einem Arm 38 befestigt, der von dem bewegbaren Gerät getragen wird, das nicht dargestellt int, um die Zeichnung zu vereinfachen. Dieser Kupplunge-

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teil hat um seine Kontaktelemente 8a herum eine zylindrische Hülse 40, deren äußerer Durchmesser etwas kleiner ist als der . innere Durchmesser des Kragens 10, so daß diese Hülse ohne Gewalt in den Kragen 10 hineingeschoben werden kann« Sine äußere Kingnut 42 ist am stirnseitigen Ende dieser zylindrischen Hülse vorgesehen, um die Verriegelungskugeln 14 aufzunehmen, wenn diese in ihre nach innen hervorragende Verriegelungsstellung gedrückt werden. Sin radialer Zentrierstift 44 ist am anderen Ende * der Hülse 40 angeordnet.

Wie man aus der Fig. 1 erkennt, ist der Anschluß-Kupplungsteil 2, wenn er nicht benutzt wird, an der Halterung 3 durch die Kugeln 14 verriegelt, welche in der Hut 32 durch den Hing 16 blockiert werden, der unter der Druckwirkung der Federn 20 steht. Wie Halterung 3 liegt mit ihrer Stirnfläche an dem stirnseitigen Rand der Schulter 21 an und hält den Verriegelungsring 24 gegen die Wirkung seiner Federn 30 an dem Boden der Ringnut 26 fest.

In dem Augenblick, in dem der Geräte-Kupplungs*ateil 1 an dem Eingang zu dem abgeschlossenen Arbeitsraum erscheint, wird der Kupplungsteil 1 vor den Anschlußkupplungsteil 2 geführt. Bann wird die Zylinderhülse 40 in den Kragen to eingeschoben, wobei sie gleitend in ihm geführt wird; ihr Zapfen 44 greift in den Eins<Aiitt 36 ein und verhindert jede gegenseitige Verdrehung der Kupplungsteile 1 und 2 gegeneinander, so daß die Kontakt elemente 8 bzw. 8a in einwandfreien Eingriff mit den Gegenkontakten können.

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Das Bnde der zylindrischen Hülse 40 stößt schließlich gegen den inneren Verriegelungsring 16 (Fig. 2) und übt auf diesen eine axiale Druckkraft aus, welche die Wirkung der Federn 20 überwindet. Der Hing 16 wird infolgedessen in die Ringnut 18 Äurückgedrtickt und gibt die Kugeln 14 frei, welche nun in die' Hut 42 in der zylindrischen Hülse 40 eintreten und so den Geräte-Kupplungsteil 1 an den Anschlußkupplungsteil 2 festlegen'können. Bei ihrem Sindringen in die Nut 42 haben die Kugeln 14 die Nut 32 der Halterung 3 verlassen und so die Verriegelung mit der Halterung aufgehoben. Schließlich sind die Kontaktelemente 8 und 8a vollkommen eingekuppelt und der Wagen oder das bewegliche Gerät wird über den Anschluß-Kupplungsteil 2 gespeist.

Beim weiteren Fortbewegen des Jagens oder Gerätes nimmt der Kupplungsteil 1 den Anschlußkupplungsteil 2 mit und schiebt ihn aus der.Halterung 3 heraus, wobei der äußere Verriegelungsring 24 frei wird, der nun unter der Wirkung der Federn 30 aus seiner Nut *26 heraustritt und die Aufnahmen 12 der Kugeln 14 nach außen abschließt« Damit sind die Kugeln 14 in der Ringnut 42 blockiert und der Kupplungsteil 1 ist in dem Anschluß-Kupplungsteil 2 verriegelt, den er bei sämtlichen weiteren Bewegungen, d.h. bei allen Bewegungen des beweglichen Wagens oder Gerätes, festhält.

Beim Herausbewegen aus dem dicht abzuschließenden Raum er-

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folgt das Entieuppeln ebenfalls selbsttätig. Der den Kupplungsteil 1 tragende Arm 36 geht durch den Schlitz 31 der Halterung 3 hindurch, bis der äußere Verriegelungsring 24 des Anschlußkupplungsteiles 2 in Berührung mit der stirnseitigen Fläche der Halterung 3 kommt und in seine Nut 26 zurückgedrückt wird. Sobald sich die Schulter 27 des Anschluß-Kupplungsteils 2 an der Halterung 3 anlegt, kör!die Bewegung des Anschlußküpplungsteils 2 auf; der Geräte-Kupplungsteil 1 wird aber weiter durch den Wagen oder das Gerät bewegt. Dei* Rand der Ringnut 42 drückt dann die Kugeln in ihre Aufnahmen 12 zurück und bewirkt ferner, da^ die Kugeln nach außen in die Nut 32 eingreifen. Der dann freiwerdende Ring 16 wird durch seine Feder 20 vorgeschoben und schließt die Innenseite der Ausnehmungen 12 ab, wodurch der Anschluß-Kupplungeteil 2 wieder in der Halterung 3 verriegelt wird, während, der frei gewordene Kupplungsteil 1 von dem Viagen oder Gerät weiter mitgeführt wird. Auf diese Weise kann man einen Wagen oder ein anderes bewegliches Gerät innerhalb einer vollkommen abschließbaren Arbeitskammer benutzen, wobei der Wagen oder das Gerät elektrisch mit einem Schleppkabel oder irgendeinem anderen beweglichen elektrischen Stromversorgungselement bereits beim Eintreten in diese Kammer verbunden und beim Herausbewegen automatisch abgekuppelt wird. Der Wagen oder das Gerät hat eine ausreichende "Steuerautonomie·¹, so daß er sehr unterschiedliche Bewegungen und Arbeiten durchfühlen kann, ohne daß eine Verbindung durch die Wand hindurch notwendig ist, die für die einwandfreie Abdichtung häufig nachteilig ist.

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Wenn der bewegliche Wagen nacheinander in mehrere abgeschlossene Räume hineingebracht werden soll oder sich von «iaem solchen Raum in einen anderen bewegen muß, kann «s vorteilhaft sein, ihn mit zwei Geräte-Kupplimgsteilen 1 auszurüsten, von denen sich der eine in dem Anschluß-Kupplungsteil 2 desjenigen Baumes verriegelt, in den er hineingeführt wird, während der andere den Anschluß-Kupplungsteil 2 in denjenigen Haum, den er verläflt, an dera dort vorgesehenen Halterungsteil 5 "abgibt".

Die beiden Maßnahmen können gleichzeitig und selbsttätig erfolgen; der Zeitverlust beim Wechseln der elektrischen .An— schlußverbindunnen ist außerordentlich klein und die Dauer deB Cffnens einer Verbindtingstür zwischen den beiden abgesehloöseinen HäuEien wird nicht vergrößert. Me Wirkungsweise bzw. die 3ewegang des './agens bleibt stetig, da die Speisung über eine Anschluß verbindung sich unmittelbar an die Speisung aus der anderen Veroindun · anschließt.

t'berdies bedingt das iierstellen der Verbindung keine äußere Energiezufuhr und kein Eingreifen von Hand, da dieses Herstelleai der Visrbindungen allein durch die 33ewegung des Wagens erfolgt? die3 ist sehr wichtig, wenn man ein fahrbares Gerät in einem afc-{resciQossenen Raum verwenden muß, bei dem der Zugang verboten oaer «efHhrlich ist, insbesondere bei Handhabungen oder Arbeiten in stark radioaktiven verseuchten Arbeitsräumen.

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Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß das soeben beschriebene Ausführungsbeispiel in vielen Punkten abgewandelt werden könnte, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Elektrische Verbindungskupplung für selbsttätiges Kuppeln ihres fest mit einem beweglichen Gerät verbundenen Kupplungsteiles mit einem Anschluß-Kupplungeteil, gekennze lehnet durch einen frei beweglichen Anschlußkupplungsteil (2), eine fest angeordnete Halterung (3) zur Aufnahme des Änschlußkupplungeteiles bei Nichtgebrauch um ein zum Verriegeln des Anschlußkupplungsteiles an einem der beiden Organe, der Halterung oder dem Geräte-Kupplungsteil, bestimmtes Verriegelungssystem (14,16,24) dessen Entriegelung durch das Kuppeln des Anschluß-Kupplungsteiles mit anderem Organ bewirkt.

   2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Halterung (3) aus einem zylindrischen Körper besteht, der ein Verriegelungsorgan (24) für die Verriegelung des Anschluß-Kupplungsteiles (2) mit dem Geräte-Kupplungsteil (1) beiseite drücken kann, der ferner eine innere Ausnehmung (32) aufweist, in die von dem Anschluß-Kupplungsteil getragene Festhalteorgane (14) eindringen können, und der einen Langsechlitz (31) enthält, der das Hindurchführen des Geräte-Kupplungsteiles gestattet, wenn dieser mit dem Anschluß-Kupplungsteil gekuppelt wird.

   3· Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anschluß-Kupplungsteil (2) eine Längsausnehmung (36) und

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   an der Halterung (3) ein radialer Zapfen (34) zum Zentrieren und Pestlegen des Anschluß-Kupplungsteiles gegenüber einer Drehung vorgesehen sind, wobei der von der Halterung (3) getragene Zapfen in der Längsaushebung (36) des Anschluß-Kupplungsteiles gleitend geführt ist, und daß ein starr mit den Geräte-Kupplungsteil (1) verbundener Radialstift (44) ebenfalls in der Ausnehmung (36) zur Zentrierung und drehsicheren Führung der beiden Kupplungsteile gegeneinander gleiten kann.

   4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß-Kupplungsteil (2) ein System von radial bewegbaren Kugeln (14) enthält, sowie ein erstes Verriegelungsglied (24) zum Blockieren dieser Kugeln in einer Stellung, in der sie nach innen in eine umlaufende Nut (42) des Geräte-Kupplungsteiles

   (1) eingreifen und den Anschluß-Kupplungsteil mit dem Geräte-Kupplungsteil verriegeln, und daß ein zweites Verriegelungsglied (16) vorgesehen ist für das Blockieren der Kugeln in einer Stellung, in der sie nach außen in eine innere Hut (32) der ortsfesten Halterung (3) hineingreifen und den Anschluß-Kupolungsteil an der festen Halterung verriegeln.

   5. Kupplung nach Anspruch 4» dadurch frekennzeichne t, daß sie einen inneren, axial verschiebbaren Verriegelungsring (16) aufweist, der unter der Wirkung einer liückfUhrfeder (20) steht, welche diesen King in eine Stellung drückt, in der er die Kugeln (14) in ihre nach außen vorspringende Lage drückt, in der die

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   Kugeln die Verriegelung gegenüber der Halterung bewirken.

   6. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen axial verschiebbaren äußeren Verriegelungsring (24) aufweist, der durch eine Eückführfeder (30) in eine Stellung gedruckt wird, der er die Kugeln (14) in eine nach innen vor-3Dringende Stellung; drangt, in der diese Kugeln die Verriegerun - mit dem Geräte-Kupplungsteil (1) bewirken.

   7. Kupplung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Geräte-Kupplungsteil (1) eine zylindrische Hülse (40) aufweist, welche eine äußere Umfangsnut (42) trügt und mit dem inneren Verries'elungsring (16) zusammenwirkt,'um die Kugeln (14) freizugeben und sie in die Umf ingsnut in eine Verriegelun^sstellung zu bringen, in der der Anschluß-Kupplungsteil (2) mit dem Geräte-Kur>plungsteil verriegelt ist.

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