DE1490738B1

DE1490738B1 - Explosion-proof electrical plug connection

Info

Publication number: DE1490738B1
Application number: DE19621490738D
Authority: DE
Inventors: Stout James Edward; Tye Joseph Frederick; Foss Burdette William
Original assignee: Tokheim Corp
Current assignee: Tokheim Corp
Priority date: 1961-05-24
Filing date: 1962-05-23
Publication date: 1970-06-25
Also published as: US3120325A; GB1014487A; CH407753A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine explosionsgeschützte, verriegelte, elektrische Steckverbindung mit kurzen Steckerstiften, die beim Lösen der Verbindung zwangläufig zeitlich vor längeren Steckerstiften ihren Kontakt unterbrechen, wobei die kurzen Steckerstifte über eine Steuerleitung niedriger Spannung den über die langen Steckerstifte fließenden Strom höherer Spannung abschalten.The present invention relates to an explosion-proof, locked, electrical plug connection with short connector pins, which inevitably lead to longer ones when the connection is loosened Connector pins interrupt their contact, with the short connector pins lowering via a control line Voltage switch off the higher voltage current flowing through the long connector pins.

Steckverbindungen dieser Art sind in verschiedensten Ausführungsformen, beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 589 344 und 715 152 bekannt. Sie werden überall dort verwendet, wo in Räumen bzw. im Bereich brennbarer Flüssigkeiten oder explosiver Gasgemische elektrische Leitungen gekoppelt oder angeschlossen werden müssen. Derartige Anschlüsse sind z. B. in Anschlußköpfen für die Stromversorgung von Tauchpumpen in Treibstofftanks an Tankstellen nötig oder bei Maschinen in schlagwettergefährdeten Bereichen des Bergbaues.Connectors of this type are in various embodiments, for example from the German Patent specifications 589,344 and 715,152 are known. They are used everywhere in rooms or in the area of flammable liquids or explosive gas mixtures, electrical lines are coupled or need to be connected. Such connections are z. B. in connection heads for the power supply of submersible pumps in fuel tanks at petrol stations or for machines in firedamp-prone areas Areas of mining.

Werden Steckverbindungen für die Stromversorgung, beispielsweise von Tauchpumpen in Kraftstofftanks benötigt, so sind sie außergewöhnlichen Einflüssen ausgesetzt und müssen deshalb nicht nur flüssigkeits- und gasdicht, sondern auch widerstandsfähig gegen mechanische und chemische Einwirkungen sein. Oft zwingen bauliche Gegebenheiten, wie z. B. enge Schächte oder Rohrleitungen außerdem zu möglichst kleinen schmalen Konstruktionen. Um Forderungen der beschriebenen Art zufriedenstellend erfüllen zu können, sind sehr hochwertige Steckverbindungen entwickelt worden, die jedoch alle relativ kompliziert und kostspielig sind. Allein die Herstellung der Gehäuse solcher getrennt angeordneter Steckverbindungen erfordert, besonders wenn sie mit aggressiven chemischen Flüssigkeiten in Kontakt kommen, sehr hohe Erstellungskosten.Are plug connections for the power supply, for example from submersible pumps in fuel tanks required, they are exposed to extraordinary influences and therefore not only have to liquid and gas tight, but also resistant to mechanical and chemical effects be. Often structural conditions such as B. narrow manholes or pipelines also the smallest possible narrow constructions. To satisfactorily demands of the kind described to be able to meet, very high quality connectors have been developed, but all of them relatively are complicated and expensive. Just the production of the housing of such separately arranged plug connections especially when in contact with aggressive chemical liquids come, very high construction costs.

Da nicht vorausgesetzt werden kann, daß die Montage derartiger Steckverbindungen nur von geschultem Personal ausgeführt wird, müssen die Steckverbindungen zusätzlich mit Verriegelungen versehen sein, die ein öffnen der Steckverbindung bei unter Strom stehendem Kabel unmöglich machen. Dies kompliziert jedoch den mechanischen Aufbau sehr erheblich und bringt zwangläufig eine weitere Verteuerung der Herstellungskosten mit sich.Since it can not be assumed that the assembly of such connectors only by trained Personnel is carried out, the plug connections must also be provided with locks that make it impossible to open the connector when the cable is live. this complicates the mechanical structure very considerably and inevitably makes it even more expensive the manufacturing costs with it.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine explosionsgeschützte, elektrische Steckverbindung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei einfachem und deshalb billigem Aufbau für den Einsatz unter ungünstigsten Bedingungen geeignet ist und von ungeschultem Personal auch bei unsachgemäßer Behandlung nicht unter Strom geöffnet oder bei der Montage beschädigt werden kann.The aim of the present invention is to provide an explosion-proof, to create electrical connector of the type described above, which with simple and therefore cheap construction is suitable for use in the worst conditions and of not opened by untrained personnel or with the Assembly can be damaged.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Steckverbindung aus zwei mit Ausnahme der Einsteckschlitze für die Steckerstifte allseitig geschlossenen, dosenartigen Kapseln besteht, von denen je eine in je eine Ausnehmung im Bereich der Trennfläche zweier lösbar miteinander verbundener Gehäuseteile des anzuschließenden Gerätes einsetzbar ist, wobei die Verriegelung derart ausgebildet ist, daß ein die Steckerstifte enthaltender Steckersockel, der quer zur Trennebene der beiden Gehäuseteile verschiebbar ist, pegen die Kraft einer Feder in Kontaktstellung haltender aus dem oberen Gehäuseteil nach oben herausragender Stempel durch einen mit Schrauben an der Außenseite des oberen Gehäuseteils befestigten Bügel in dieser Stellung gehalten wird und der Bügel im angeschraubten Zustand die beide Gehäuseteile zusammenhaltenden Schrauben überdeckt.This is achieved according to the invention in that the plug connection consists of two with the exception of the insertion slots For the connector pins, there is box-like capsules closed on all sides, one of which each in one recess each in the area of the separating surface of two detachably connected housing parts of the device to be connected can be used, wherein the lock is designed such that a Connector base containing connector pins, which can be moved transversely to the parting plane of the two housing parts, pegen the force of a spring in the contact position holding from the upper housing part protruding upwards Stamp through a bracket attached to the outside of the upper housing part with screws is held in this position and the bracket holds the two housing parts together in the screwed-on state Screws covered.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Steckverbindung geschaffen, die keine selbständige Einheit darstellt, da sie in die vorhandenen Gehäuseteile, beispielsweise einer Tauchpumpe eingebaut wird. Dies hat den Vorteil, daß bei der Montage weder auf Anbauten noch auf Zusatzvorrichtungen jeglicher Art Rücksicht genommen werden muß. DieWith the measures according to the invention, a plug connection is created that is not independent Unit represents because it is built into the existing housing parts, such as a submersible pump will. This has the advantage that neither on attachments nor on additional devices during assembly consideration must be given of all kinds. the

ίο Steckverbindung ist vor äußeren Einflüssen gut geschützt im Inneren des Pumpengehäuses untergebracht. Die erfindungsgemäße Steckvorrichtung ist außerdem derart ausgebildet, daß bereits vor dem öffnen der Gehäuseverschlußschrauben, beispielsweise einer Tauchpumpe, die die elektrische Verbindung herstellenden, also relativ empfindlichen Steckerstifte aus der Trennfläche der beiden Gehäuseteile herausgezogen worden sind, damit sie beim Abheben der beiden Gehäuseteile nicht beschädigt werdenίο The plug connection is well protected from external influences housed inside the pump housing. The connector according to the invention is also designed so that before opening the housing locking screws, for example a submersible pump that establishes the electrical connection, i.e. the relatively sensitive connector pins have been pulled out of the separating surface of the two housing parts so that they are lifted off of the two housing parts are not damaged

so können.so can.

Auch sind die relativ empfindlichen Kontaktfedern stets derart angeordnet, daß die eigentliche Kontaktverbindung mit den Steckerstiften immer außerhalb der Trennfläche der beiden Gehäuseteile, also in geschütztem Bereich innerhalb des Gehäuses stattfindet. Alle wesentlichen Teile der Steckvorrichtung sind deshalb auch im getrennten Zustand der Gehäuseteile vor Beschädigungen weitgehend geschützt.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The relatively sensitive contact springs are also always arranged in such a way that the actual contact connection with the plug pins always takes place outside the interface between the two housing parts, that is, in a protected area within the housing. All essential parts of the plug-in device are therefore largely protected from damage even when the housing parts are disconnected.
In the following, an embodiment of the invention is described and explained in more detail in the drawings for further explanation and for better understanding.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Steckverbindung mit der Verriegelung;F i g. 1 shows a vertical section through a plug connection with the lock;

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Steckersockel mit Steckerstiften der Steckverbindung;F i g. 2 shows a plan view of the plug base with plug pins of the plug connection;

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt des Steckersockels der F i g. 2 in der Ebene III-III; F i g. 3 shows a cross section of the plug base of FIG. 2 in level III-III;

F i g. 4 zeigt einen Schnitt in Höhe des Steckersockels entlang der Ebene IV-IV der Fig. 1.F i g. 4 shows a section at the level of the plug base along the plane IV-IV of FIG. 1.

In Fig. 1 sind zwei Gehäuseteile dargestellt, ein Gehäuseoberteil 1 und ein Gehäuseunterteil 2, die durch Verbindungsschrauben 3 zusammengehalten werden.In Fig. 1, two housing parts are shown, an upper housing part 1 and a lower housing part 2, the are held together by connecting screws 3.

Jedes dieser beiden Gehäuseteile 1 und 2 dient zur Aufnahme eines Teiles der aus zwei Teilen bestehenden elektrischen Steckverbindung 4 in der Mitte der beiden Gehäuse, wobei im Gehäuseoberteil 1 das mit einem Stecker 5 vergleichbare Teil und im Gehäuseunterteil 2 das mit einer Steckdose 6 vergleichbare Teil der Steckverbindung 4 untergebracht ist. Beide Teile der Steckverbindung 4, der Stecker 5 sowie die Steckdose 6 sind innerhalb des Gehäuseoberteiles 1 bzw. des Gehäuseunterteiles 2 nochmals in hülsenartigen kleinen Kapseln 7, 9 untergebracht, die luftdicht gegenüber den übrigen Räumen der Gehäuseteile 1 und 2 abgedichtet sind. Der Stecker 5 ist dabei von der Steckerkapsel 7 umgeben, die mit Befestigungsschrauben, den Kapselschrauben 8 im Gehäuseoberteil 1 verschraubt ist, während die Steckdose 6 in der Dosenkapsel 9 untergebracht ist, die ebenfalls mit Kapselschrauben 8 im Gehäuseunterteil befestigt ist. Die äußeren Anschlußleitungen sind an die Steckdose 6 angeschlossen.Each of these two housing parts 1 and 2 is used to accommodate a part of the two-part electrical connector 4 in the middle of the two housings, with the part comparable to a plug 5 in the upper housing part 1 and the part comparable with a socket 6 in the lower housing part 2 Connector 4 is housed. Both parts of the plug connection 4, the plug 5 and the socket 6 are again housed within the upper housing part 1 and the lower housing part 2 in sleeve-like small capsules 7, 9, which are hermetically sealed from the other spaces of the housing parts 1 and 2. The plug 5 is surrounded by the plug capsule 7, which is screwed with fastening screws, the cap screws 8 in the upper housing part 1, while the socket 6 is housed in the socket capsule 9, which is also fastened with cap screws 8 in the lower housing part. The external connection lines are connected to the socket 6.

Während die Steckdose 6, versehen mit Kontaktfedern 10 und 11, in der Dosenkapsel 9 und damit im Gehäuseunterteil 2 fest und unverschiebbar verschraubt ist, ist ein Kernstück des Steckers 5 inner-While the socket 6, provided with contact springs 10 and 11, in the socket capsule 9 and thus in the Housing lower part 2 is firmly and immovably screwed, is a core piece of the plug 5 inside

halb der Steckerkapsel 7 verschiebbar gelagert. Dieses verschiebbar gelagerte Kernstück des Steckers 5 besteht aus einem nabenförmigen Steckersockel 12, der an seinem Umfang senkrechte Steckerstifte 13,14 aufweist und der auf einem zylindrischen Sockelbolzen 15 aufgesetzt ist. Der Sockelbolzen 15 ist in einer Bohrung 16 der Steckerkapsel 7 gleitend geführt und an seinem dem Steckersockel 12 entgegengesetzten Ende außerhalb der Steckerkapsel 7 mit einem runden, topfförmigen Federteller 17 vernietet. Um diesen Federteller 17 herum ist eine Spiralfeder 18 so angeordnet, daß es sich an einer Seite gegen einen Rand 19 des Federtellers 17 und an der anderen Seite gegen eine Außenwand 20 der Steckerkapsel 7 abstützt. Auf den Boden des topfförmigen Federtellers 17 stützt sich außerdem noch ein zylindrischer Stempel 21 ab. der in einer Bohrung 22 des Gehäuseoberteiles 1 gleitend geführt ist und mit seinem dem Federteller 17 entgegengesetzten Ende außerhalb des Gehäuses 1 von einem Blechbügel 23 abgedeckt wird. Dieser Blechbügel 23 ragt an beiden Seiten über das Gehäuseoberteil 1 heraus und besitzt an jeder Seite ein zylindrisches Abdeckrohr 24, welches genau über die Köpfe der Verbindungsschrauben 3 greift und diese so abdeckt, daß sie nicht aufgeschraubt werden können. Der Bügel 23 selbst ist mit zwei Bügelschrauben 25 fest auf die Oberseite des Gehäuseoberteiles 1 aufgeschraubt, schützt also nicht nur die Schraubenköpfe 3 vor einem Zugriff, sondern hindert auch den Stempel 21 vor dem Herausgleiten aus der Bohrung 22 nach oben.half of the plug capsule 7 slidably mounted. This displaceably mounted core piece of the plug 5 consists of a hub-shaped plug base 12, the has on its circumference vertical connector pins 13,14 and on a cylindrical base bolt 15 is in place. The base bolt 15 is slidably guided in a bore 16 of the plug capsule 7 and at its end opposite the plug base 12 outside the plug capsule 7 with a round, cup-shaped spring plate 17 riveted. A spiral spring 18 is around this spring plate 17 arranged that it is on one side against an edge 19 of the spring plate 17 and on the other side is supported against an outer wall 20 of the plug capsule 7. On the bottom of the cup-shaped spring plate 17 is also supported by a cylindrical punch 21. in a bore 22 of the upper part of the housing 1 is slidably guided and with his the spring plate 17 opposite end outside of the housing 1 is covered by a sheet metal bracket 23. This sheet metal bracket 23 protrudes on both sides over the upper housing part 1 and has on each side a cylindrical cover tube 24 which engages exactly over the heads of the connecting screws 3 and covers these so that they cannot be screwed on. The bracket 23 itself has two bracket screws 25 firmly screwed onto the top of the upper housing part 1, so not only protects the screw heads 3 against access, but also prevents the punch 21 from sliding out of the bore 22 up.

Löst man nun die Bügelschrauben 25 und entfernt den Bügel 23, um an die Verbindungsschrauben 3 heranzukommen, so kann die Feder 18 über den Federteller 17 den Stempel 21 nach oben aus dem Gehäuse herausschieben. Damit wird aber gleichzeitig der mit dem Federteller 17 vernietete Sockelbolzen 15 nach oben gezogen, der dann die am Steckersockel 12 sitzenden Steckerstifte 13, 14 aus den dazugehörigen Kontaktfedern 10, 11 herauszieht. Während dieser Bewegung werden die Steckerstifte 13 und 14 jeweils über Schleifkontaktfedern 29 und 30 mit Anschlußklemmen 31 und 32 in der Steckerkapsel 7 in Verbindung gehalten und damit'ein dauernder Stromfluß in der Steuerleitung und der Arbeitsleitung gewährleistet. Now loosen the U-bolts 25 and remove the U-bolts 23 in order to attach to the connecting bolts 3 come up, the spring 18 can over the spring plate 17 the plunger 21 upwards out of the Slide out the housing. At the same time, however, the base bolt 15 riveted to the spring plate 17 becomes pulled up, which then seated on the connector base 12 connector pins 13, 14 from the associated Contact springs 10, 11 pulls out. During this movement, the connector pins 13 and 14 are respectively Via sliding contact springs 29 and 30 with terminals 31 and 32 in the connector capsule 7 in connection held and thus guaranteed a permanent flow of current in the control line and the working line.

Da aber die Steckerstifte 13,14 verschiedene Länge aufweisen, d. h. der Steckerstift 14 kurzer ist als der Steckerstift 13, wird zwangläufig beim Herausziehen der Steckerstifte aus den Kontaktfedern die Verbindung des Steckerstiftes 14 mit der Kontaktfeder 10 eher unterbrochen als die Verbindung des Steckerstiftes 13 mit der Kontaktfeder 11.But since the plug pins 13, 14 have different lengths, i. H. the connector pin 14 is shorter than that Connector pin 13, the connection is inevitably made when the connector pins are pulled out of the contact springs of the plug pin 14 with the contact spring 10 rather interrupted than the connection of the plug pin 13 with the contact spring 11.

Obwohl die elektrische Verbindung zu einem Zeitpunkt unterbrochen wird, in dem die beiden Verbindungsschrauben 3, die beiden Gehäuseteile noch fest aufeinanderpressen, also eine Ringdichtung 26 noch voll wirksam die beiden Kapseln 7 und 9 der Steckverbindung 4 gegen andere Räume des Gehäuses 1. 2 abdichtet, wird zuerst das Kontaktpaar 14. 10 einer Steuerleitung 27 unterbrochen, die außerhalb der Anlage über ein Schütz, eine Arbcitsleitung 28 unterbricht, bevor das zu dieser Arbeitsleitung 28 gehörende Kontaktpaar 11. 13 außer Eingriff gerät.Although the electrical connection is interrupted at a point in time when the two connecting screws 3, the two housing parts still firmly press one another, so an annular seal 26 still fully effective the two capsules 7 and 9 of the plug connection 4 against other spaces of the housing 1. 2 seals, the pair of contacts 14. 10 of a control line 27 is first interrupted, which is outside the system via a contactor, a work line 28 interrupts before that belonging to this work line 28 Contact pair 11. 13 disengaged.

Damit wird erreicht, daß es in dem hermetisch abgeschlossenen von den beiden die Steckverbindung aufnehmenden Kapseln 7 und 9 gebildeten Raum bei der Unterbrechung der Kontaktpaare höchstens zu einem Schaltfunken der mit relativ kleiner Spannung arbeitenden Steuerleitung 27 kommt, nicht jedoch zu einem Schaltfunken am Kontaktpaar der mit relativ hoher Spannung arbeitenden Arbeitsleitung 28.This ensures that it is hermetically sealed space formed by the two capsules 7 and 9 accommodating the plug connection the interruption of the contact pairs at most to a switching spark with a relatively low voltage working control line 27 comes, but not to a switching spark on the pair of contacts with relative high voltage working line 28.

Werden dann die Verbindungsschrauben 3 gelöst und das Gehäuseoberteil 1 vom Gehäuseunterteil 2 abgenommen, so ist bereits der Steckersockel 12 mit den Steckerstiften 13, 14 von der Feder 18 in den Hohlraum der Steckerkapsel 7 zurückgezogen worden und damit dieser empfindliche Teil der Steckverbindung für die Zeit der Montage geschützt untergebracht. Die Steckerstifte 13 der Arbeitsleitung sind ebenfalls nicht mehr unter Spannung, da sie ja schon beim Abheben des Bügels 23 mittels der durch die Steuerleitung betätigten Schalteinrichtung stromlos geschaltet worden sind.If the connecting screws 3 are then loosened and the upper housing part 1 is removed from the lower housing part 2 removed, the connector base 12 with the connector pins 13, 14 of the spring 18 is already in the The cavity of the plug capsule 7 has been withdrawn and thus this sensitive part of the connector housed protected for the time of assembly. The connector pins 13 of the working line are also no longer under tension, since they are already when lifting the bracket 23 by means of the Control line actuated switching device have been de-energized.

In den F i g. 2, 3 und 4 sind Form und Anordnung des Steckersockels 12 mit den Steckerstiften 13 und 14 des in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispieles der Steckverbindung in vergrößertem Maßstab und in verschiedenen Ansichten bzw. Schnitten dargestellt. So zeigt F i g. 2 den Steckersockel 12 mit seinen vier Führungsnasen 33, welche wie in Fig. 4 gut zu ersehen ist, in Aussparungen der Steckerkapsel 7 geführt sind und eine genau definierte Lage der Steckerstifte 13 und 14 über den jeweiligen Kontaktfedern 11 und 10 garantieren. Die Steckerstifte 13,14 selbst sind wie aus den F i g. 2, 3 und 4 zu ersehen ist, meißelartig ausgeführt, hängen mit etwas Spiel an Kerbnägeln 34 und werden durch Haken 35 im Steckersockel 12 am Herausfallen gehindert.In the F i g. 2, 3 and 4 are the shape and arrangement of the connector base 12 with the connector pins 13 and 13 14 of the embodiment shown in FIG the connector shown on an enlarged scale and in different views or sections. Thus, Fig. 2 the plug base 12 with its four guide lugs 33, which, as in FIG. 4, close well is seen, are guided in recesses in the connector capsule 7 and a precisely defined position of the connector pins 13 and 14 above the respective contact springs 11 and 10 guarantee. The connector pins 13,14 are themselves as shown in FIGS. 2, 3 and 4 can be seen, executed like a chisel, hang with a little play on notched nails 34 and are prevented from falling out by hooks 35 in connector base 12.

Claims

Claim:

Explosion-proof, locked, electrical plug connection with short plug pins that when loosening the connection inevitably interrupt their contact before longer connector pins, with the short pins connected to a low voltage control line to the long connector pins switch off the higher voltage flowing current, characterized by that the plug connection (4) consists of two with the exception of the insertion slots for the plug pins (13, 14) closed on all sides, can-like capsules (7, 9), one of which in each case in a recess in the area of the Separation surface of two detachably connected housing parts (1, 2) of the to be connected Device can be used, the lock being designed in such a way that the connector pins (13, 14) containing the plug base (12), which is displaceable transversely to the parting plane of the two housing parts is held against the force of a spring (18) in contact position from the upper housing part upwardly protruding stamp (21) through one with screws (25) on the outside of the upper housing part (1) attached bracket (23) is held in this position and the bracket in the screwed-on state holds the two housing parts (1,2) together (3) covered.

1 sheet of COPY drawings