DE1490183A1

DE1490183A1 - Explosionssicherer Steckkontakt

Info

Publication number: DE1490183A1
Application number: DE19641490183
Authority: DE
Inventors: Nava Joseph A
Original assignee: Pyle National Co
Current assignee: Pyle National Co
Priority date: 1963-07-16
Filing date: 1964-05-11
Publication date: 1969-01-02
Also published as: GB1057903A; US3281560A

Description

be treffe ii n
"Jixpiociotifjsicherer Steckkontakt"

Die Lrfindurip betrifft explosionssichere Armaturen zum Betrieb in einer Umgebung brennbarer oder explosiver Gasfemische.

Εε wurden bereits Stoffe zum Löschen elektrischer Lichtbogen vorgeschlagen, das heißt für Stoffe, die unter der Einwirkung eines elektrischen Lichtbogens? Guse oder Dämpfe entwickeln, die schließlich den Lichtbogen auclöscuen. liancbe dieser Substanzen sind für diese begrenzte Aufgabe recht zufriedenstälcny, aind 3^ed°ch aus dem einen odor anderen Grund nicht vollkommen wirksam, wenn die Auf

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gäbe, den Lichtbogen zu löschen, dadurch kompliziert wird, daß er von einem brennbaren Gas umgeben ist. In einer solchen Umgebung kann sich das brennbare Gas beim Überschlagen und Zünden des Lichtbogens zwischen zwei elektrischen Kontakten entzünden und die Verbrennung in dem Gas außerhalb des Anschlußes fortpflanzen·

Der Anschluß oder Steckkontakt nach der Erfindung ist zur Verwendung in Gegenwart eines zündfähigen Gases, einschließlich entflammbarer Dämpfe, bestimmt und kann z. B. in einer Wasserstoff, Acetylen, A'thylätfter, Cyclopropan, Benzin, Hexan, Erdöl (naphtha), Benzol oder ähnliches enthaltenden Umgebung verwendet werden»

Der Steckkontakt nach der Erfindung enthält Mittel zur Unterdrückung eines elektrischen Lichtbogens, der sich zwischen Stift und Fassung bei Annäherung bilden kann, und auch zum Löschen brennender Gase, die sich innerhalb der Steckdose während des Einsteckens oder Herausziehens der Elemente entzündet haben, so daß sich die Verbrennung der Gase nicht über das Innere der Steckdose ausbreitet. Im Wesentlichen betrifft die Erfindung eine elektrischeSteckdose mit Stecker oder Stift und Steckdose Ader Fassung, wobei die Steck-

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dose eine verlängerte Einstecköffnung hat, welche einen Stecker gleitend aufnehmen kann, wobei der Stecker in der Steckdose festgehalten wird. Die Einstecköffnung enthält rundherum ein sublimierbares oder verdampfbares festes Material, welches bei Einwirkung von Wärmeenergie feuerlöschende Gase entwickelt, wobei die Einstecköffnung (heat inlet) und Wärmeeinwirkung so lang ist, daß die Verbrennung des brennbaren Gases in dieser eine genügende Menge feuerlöschender Gase erzeugt, um vor dem völligen Festhalten des Steckers in der Steckdose das brennende Gas zu löschen. Offenbar verunreinigen bzw. verdünnen die aus dem sublim!erbaren Material entwickelten Gase die brennbare Gasatmosphäre und machen sie weniger gefährlich und die Kühlung des verbrannten Materials wird durch eine weitgehende Übertragung von Wärmeenergie von dem brennenden Gas auf das sublimierbare Material gefördert. Erfindungsgemäß wird daher mit Vorbedacht ein entflammendes, brennbares Gas zur Einleitung einer Reaktion verwendet, durch welche letzlich f das Gas gelöscht und die Ausbreitung der Verbrennung auf die Außenseite des Steckkontakts verhütet wird.

Die Beschreibung der feuerlöschenden Substanzen als "sublimierbar" ist hier weit gefaßt und betrifft Substanzen, die aus einer festen in eine gas-

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förmige Phase, ohne flüssige Zwischenphase, übergehen können. Bei dieser Umwandlung erfolgen meist chemische Reaktionen, die die molekulare Struktur der ursprünglichen festen Substanz weitgehend verändern«

Ein Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte elektrische Steckdose zur Verwendung in explosionsgefährdeter Umgebung, die verbrennbare Gase enthält.

Die erfindungsgemäße 3teckverbindung enthält Substanzen, die nicht nur als Löschmittel für den Lichtbogen, sondern auch für die brennenden Gase wirken·

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine elektrische Steckdose mit Mitteln zur Begrenzung der entflammbaren Gase innerhalb der Steckdose und des aufflammbaren Gases zur Einleitung von Reaktionen, die die Flamme löschen,

Erfindungsgemäß verwendet man ein sublimierbares Material, das bei elektrischer Entladung ohne Verkohlung oder Flammenbildung verdampfte Für diesen Zweck sind Substanzen der Art, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 3 002 072 beschrieben wurden, gut

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geeignet. Insbesondere wird zur Unterdrückung von Bogen und Flamme eine Kombination eines vernetzten organischen Polymeren mit einem I)ien-Mischpolymerisat verwendet. Letzteres ist vorzugsweise ein Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol und das erstere ist vorzugsweise ein Mischpolymerisat aus Isobutylen und Isopren_e V/eitere Beispiele für

erfindungsgemäß geeignete Substanzen werden nachstehend gegeben.

Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert, in welchen eine besondere Art einer Steckdose nach der Erfindung gezeigt ist. Jedoch kann die Erfindung auch auf andere Arten von Steckdosen angewendet werdenο

In diesen Zeichnungen ist Figur 1 ein Querschnitt eines Steckers.

Figur 2 ist ein Querschnitt einer Steckdose, in welcher die erfindungsgemäßen Verbesserungen ersichtlich sind und

Figur 3 ist ein Querschnitt, in welchem der Stekker teilweise in die Steckdose eingesenkt gezeigt wird.

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In Figur 1 ist 10 ein hohles, zylindriaches Gehäuse. Ein ringförmiger Haltering 11 gestattet begrenzte gleitende Bewegung entlang Gehäuse 10 und hat einen radial nach innen reichenden Flanschten 12, der an einen peripheren Flansch 13 an dem Gehäuse 10 stößt und so die gleitende Bewegung des Halterings 11 am Gehäuse 10 begrenzt« Ein Dichtungsring 14 ist auf der anderen Seite des Flnasch angebracht, um die Steckdose dicht abzuschließen, wie näher beschrieben ist. Die Innenwand des ringförmigen Halterings 11 trägt ein Gewinde 16, das in das Gewinde 18 der Steckdose eingreift, wie am besten aus Figur 3 zu ersehen ist.

Im Inneren des Gehäuses 10 sind zwei Isolierscheiben 19 und 21 angeordnet, die durch eine elastische, zusammendrückbare Scheibe 22 getrennt sind. Die Isolierscheiben 19 und 21 können aus einem geeigneten, elektrisch isolierenden Harz, z. B. einem Phenol-Formaldehydharz, und die elastische Scheibe 22 aus Kautschuk oder ähnlichem bestehen.

Mehrere Stifte 23 werden von den Isolierscheiben 19 und 21 und der zusammendrückbaren Scheibe 22 sicher in dem Gehäuse 10 gehalten. Die Stifte 23 haben einen Halsteil 24 von geringerem Durchmesser zwischen

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zwei Flanschteilen 26 und 27 von größerem Durchmesser_β Der enge Teil 24 "befindet sich in geeigneten Öffnungen in der elastischen Scheibe 22«

Die äußeren Enden der Stifte 23 weisen Passungen 29 auf für Leitungen zur Zuführung der elektrischen Energie. Der äußere Teil der Fassungen trägt Gewinde 30 zur Aufnahme von Zubehörteilen, z. B* Ka^belzwischenstück oder dergl.

Die in Figur 2 dargestellte Steckdose umfaßt ein hohles, zylindrisches Gehäuse 31 innen mit einem radial

nach innen reichenden Flanschteil 32, Dieser hält einen zylindrischen Block 34 aus Isolationsmaterial in dem Gehäuse 31 β Der Block 34 enthält mehrere axiale Bohrungen 36, jede mit einer Fassung (socket contact) 37 mit Schlitzen 38 zur Verbesserung der Elastizität. Die Fassung 37 hat einen engeren Halsteil 39» der durch eine elastische Scheibe 41 aus Kautschuk oder ähnlichem reicht. Die Scheibe befindet sich zwischen dem Zylinderblock 34 und einer Isolierscheibe 42, die ein Ende des Gehäuses 31 abschließt. Die äußeren Enden der Fassung 37 haben Fassungen 43 zur Verbindung des Endes der Steckdose mit

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einem anderen elektrischen Stromkreis (circuitry^. Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 erkennbar ist, bildet der Abstand zwischen dem zylindrischen Block 34 und der Innenwand des Gehäuses 31 einen Raum 44, in welchen das

vordere Ende des Gehäuses 10 des Steckers im Eingriff paßt.

Erfindungsgemäß sind zumindest Teile der Bohrungen 36 von einer hohlen, zylindrischen Hülse 46 aus einem sublimierbafen Material umgeben, das bei Zufuhr von Wärme oder elektrischer Energie Gase entwickelt, die

den Lichtbogen und die Verbrennung löschen_β Wird so der Stecker der Figur 1 in die Steckdose der Figur 2 eingesenkt, dann kann - kurz bevor die Stifte 23 in die Fassungen 37 eingreifen - ein Lichtbogen zwischen den beiden Metallteilen auftreten und die im Inneren der Bohrungen anwesenden brennbaren Gase entzünden. Ist die Hülse ausreichend lang, dann kann das entflammende Gas zur Verdampfung des Materials der Hülse 46 dienen und der hiebei erfolgende Energieverbrauch verursacht eine ausreichende Temperatursenkung, um das brennende Gas un-

ter die Entzündungstemperatur zu bringen. Ferner enthalten bei Verwendung der hier beschriebenen synthetischen Harze die aus der Hülse 46 austretenden

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Gase Stickstoff und Kohlendioxyd, die das brennende Gas verunreinigen und so dessen Fähigkeit zur Unterhaltung der Verbrennung vermindern«

Die Erfindung wird anhand nachstehender Beispiele näher erläutert?

Beispiel 1

Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Material ist ein Gemisch aus einem Polyisobutylen-Isoprenmischpolymerisat und einem Styrol-Butadienmischpolymerisat. Nachstehende Zusammensetzung, die Vulkanisiermittel, Beschleuniger und andere modifizierende Stoffe enthält, erwies sich als besonders zufriedenstellend:

Tabelle I

Tetramethylthiuramdisulfid 2 Teile

Tellurdiäthyldithiocarbamat 2 "

Isobutylen-Isoprenmiechpolymerisat 100 "

(Butylenkautschuk)

Stearinsäure 2 "

Zinkoxyd 10 "

Styrol-Butadienmischpolymerisat 100 ^H

Schwefel 4 ^w

Mercaptobenzthiazol 1 ⁿ

Bei dem Abmischen dieses Materials wurde der Butyl-

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kautschuk auf einem offenen Walzenstuhl verarbeitet (banded) und die Stearinsäure zugegeben, während die Walzentemperatur etwa 71° C (160° P) betrug. Hierauf wurde das Zinkoxyd zugegeben und die Walzentemperatur auf 107° C (225° F) gesteigert und dann das Styrol-Butadienmischpolymerisat zugegeben und vermengt. Das Gemisch wurde aus dem Walzenstuhl entfernt und abgekühlt. Hierauf wurde das Gut auf einem kalten Walzenstuhl unter Zusatz von Schwefel, des Mercaptobenzthiazols, des Tetramethylthiuramdisulfids und des Tellurdiäthyldithiocarbamate verarbeitet. Nach dem Ablängen und Vermengen wurde die Zubereitung aus dem 'Walzenstuhl entfernt. Dieses Gut konnte hierauf kalandert, stranggepreßt oder gestanzt werden, wobei man die für den elektrischen Steckkontakt erforderliche besondere Form erhielt.

Beispiel 2

Ein anderes geeignetes Material für die Zwecke der Erfindung ist eine Kombination aus einem Phthalsäureanhydridglycerin-Styrolmischpolymerisat und einem Mischpolymerisat aus Butadien- und Styrol. 100 Teile des ersteren in flüssiger Form wurden mit 50 Teilen des letzteren in fester Form kombiniert· Diese Zubereitung konnte leicht in die gewünschte Form gebracht wer—

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den und besaß die Eigenschaft, rasch einen Lichtbogen und ausgezeichnet Flammen zu löschen.

Die Mengenverhältnisse der einzelnen Bestandteile in der Zubereitung (opposition) können im Rahmen der Erfindung in weiten Grenzen schwanken. Wird ein vernetztes, organisches Polymeres mit einem Dienmischpolymerisat vermengt, dann sind Mengenverhältnisse von etwa 1 : 10 bis etwa 10 : 1 im allgemeinen zufriedenstellend. Normalerweise bevorzugt man jedoch ein Mengenverhältnis des vernetzten organischen Polymeren, z. B. Isobutylbii-Isopren, zu dem Dienmischpolymerisat, z. B. Butadien-Styrol von etwa 1/4 bis etwa dem 4-fachen*

Aus Obigem erkennt man, daß der erfindungsgemäße Steckkontakt in einer Umgebung brennbarer Und sogar explosiver Gase in zufriedenstellender Weise wirkt, ohne Gefahr einer Entzündung der Gase außerhalb des Steckkon- krantfen Verschiedene strukturelle Modifikatio-Steckkontakte hergestellt werden, die des Ufflfanges der Erfindung liegen. _;

Patentansprüche

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'λ· \ ^ι O

Claims

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Patentansprüche

1. Elektrischer Steckkontakt zur Verwendung in der Umgebung eines brennbaren Gases mit einer Steckdose mit länglicher Einstecköffnung, einem Stecker, der in dieser Einstecköffnung gleiten kann und in der Fassung koaxial festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstecköffnung von einem sublimierbaren Material umgeben ist, das sich durch die aus entflammten Grasen während des Einsteckens oder Herausziehens des Steckers aus der Steckdose entwickelte Wärmeenergie chemisch und in seiner Struktur umwandelt und hiebei das entflammte Gas unter die Temperatur der Ausbreitung der Verbrennung des Gases abkühlt und zusätzlich die Verbrennung erstickende Gase erzeugt, so daß entflammte Gase schnell gelöscht werden.

2. Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das sublimierbare Material eine Kombination eines vernetzten organischen Polymeren mit einem Dien-Mischpolymerisat enthält.

3. Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das sublimierbare Material

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eine Kombination eines vernetzten organischen Polymeren und eines Mischpolymerisats aus Butadien und Styrol enthält.

4-. Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das sublimierbare Material eine Kombination eines Isobutylen-Dienmischpolymerisats und ein Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol enthält.

5· Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sublimierbare Material eine Kombination eines Isobutylen-Isoprenmischpoly— merisats und ein Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol enthält.

6. Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das sublimierbare Material die Kombination eines Phthaisäureanhydrid-Glyzerin-Styrolmiachpolymerisats mit einem Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol enthält.

7. Elektrischer Steckkontakt mit Stecker und Steckdose, geeignet zur Verwendung in der Umgebung eines brennbaren Gases, mit einer Steckdose mit länglicher

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Einstecköffnung, einem in dieser Einsteeköffnung gleitbaren Stecker, der in der Fassung koaxial aufgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß die Einsteeköffnung rundum mit einer Ummantelung aus einem festen sublimierbaren Material umgeben ist, das chemisch und in seiner Struktur durch die Wärmeenergie umgewandelt wird, welche von den während des Einsteckens oder des Herausziehens des Steckers aus der Steckdose entflammten Gasen geliefert wird, wobei die entflammten Gase unter die für die Ausbreitung ihrer Verbrennung erforderliche Temperatur abgekühlt werden und zusätzlich die Verbrennung erstickende Gase auftreten, die das Löschen des entflammten Gases beschleunigen.

8. Steckkontakt nach Anspruch 7, dadurch g e ke η η zeichnet , daß die Ummantelung eine Kombination eines vernetzten, organischen Polymeren mit einem Dien-Mischpolymerisat enthält.

9. Steckkontakt nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ■ zeichnet , daß die Ummantelung die Kombination eines vernetzten, organischen Mischpolymerisats mit einem Butadien-Styrolmischpolymerisat enthält.

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10. Steckkontakt nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Ummantelung eine Kombination eines Isobutylen-Isoprenmischpolymerisats mit einem Butftdien-Styrolmischpolymerisat enthält.

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