DE1803798A1 - Elektrischer Stecker - Google Patents

Description

• Elektrischer Stecker Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steclcer 3; und insbesondere auf einen elektrischen Stecker, der hohen Spannungen bei relativ hohen Temperaturen standhält.
• In der Vakuurnindustrie gibt es viele AnwendungsfSlle für einen geeigneten elektrischen Stecker für Ilochspannung und hohe Temperaturen. Ein derartiger Stecker ist für den richtigen Betrieb von Ionenpumpen, Massenspektrometer, Ionisationsmanometern und ähnlichen Vakuumgeraten erforderlich, in denen eine elektrische Verbindung mit einem Gerät innerhalb einer evakuierten Umhüllung hergestellt werden muß. Bei all diesen Geräte arten ist es im allgemeinen bei Betriebsbeginn eines derartigen Gerätes und manchmal auch während dessen Betriebes erforderlich, daß die Umhüllung relativ hohen Temperaturen unterworfen wird, um das Gas aus den Einzelteilen des evakuierten Raumes zu entferne, so daß das Gas aus'dem Gesamtsystem entfernt werdeN kann. Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, einen hochtemperaturbeständigen elektrischen Stecker fiir Vakuumgeräte zu schaffen.
• Bei vielen derartigen Anwendungen im Vakuum ist es weiterhin erforderlich, daß der elektrische Stecker Gleichstrom oder hochfrequenten Wechselstrom bei geringer Kapazität und bei hohen Spannungen zu führen vermag. Bei den mit der Verwendung eines derartigen Vakuumgerätes verbundenen hohen Spannungenist es äußerst wichtig, daß keine Berührungsspannungen auftreten.
• Gemäß dieser Erfindung wird deshalb ein elektrischer Stecker für ein Vakuumsystem vorgeschlagen, der hohen Temperaturen standhält und einen Hauptkörper aus elektrisch leitendem Ttaterial, ein mehrfach zusammenhängendes Kontaktstück innerhalb dieses Hauptkörpers, eine Verbindungsvorrichtung zur flefestigung des Kontaktstückes an einem Elektrokabel innerhalb des Hauptkörpers, wobei aber der Hauptkörper weiterhin elektrisch isoliert bleibt und schließlich eine Klemmvorrichtung aufweist, die ein Herausziehen des Kabels aus dem Hauptkörper verhindert.
• Es sei nun eine bevorzugte Ausfuhrungsform gemäß dieser Erfindung anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erl'iutert.
• Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen elektrischen Stecker im Querschnitt, der an einem Vakuumsystem befestigt ist und Fig. 2 zeigt die Bauteile des elektrischen Steckers in einem Sprengbild.
• Wie in Fig. 1 dargestellt ist, paßt ein erfindungsgemäßei elektrischer Stecker 1 auf eine Hoch8pannungsanschlußklemme oder Durchführung 2, die durch die Wandung der evakuierten Umhüllung 3 hindurchgefUhrt ist, und.ist hiermit auch sicher verbunden. Der elektrische Stecker 1 enthält einen rdhrenförmigen hauptkörper la aus elektrisch leitendem Material, wie zum Beispiel Aluminium, ein mehrfach zusammenhängendes Kontaktstück oder Bereich 4 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der Anschlußklemme 2 der evakuierten Umhüllung, einen elektrischen Verbindungsbereich 5 für einen elektrischen Anschluß an ein Kabel 6 und schließlich einen Klemmbereich 7, der die Teile der Vorrichtung innerhalb des Hauptkörpers la festhält und ein Herausziehen des Kabels verhindert.
• Das mehrfach zusammenhängende Kontaktstück oder der Bereich 4 -enthält eine im allgemeinen röhrenförmige Kontakthülse 8 aus Isoliermaterial, die an einem Ende zur Aufnahme eines passenden Teiles der Anschlußklemme 2 offen ist. Die Kontakthülse 8 ist an dem anderen Ende durch eine Stirnwand 9 verschlossen, die einen axial verlaufenden Vorsprung 10 aufweist. Die Stirnwand 9 und der Vorsprung 10 der Xontakthülse 8 sind mit einer ordnung 11 verstehen, die einen Kontaktstift 12 aufnimmt. Ein vorbestimmter Teil des Kontaktstiftes 12 ragt in die ?ittel-Öffnung der röhrenförmigen Kontakthülse 8 hinein und ist durch eine Befestigungsvorrichtung gegen eine Bewegung durch die Öffnung 11 hindurch gesichert. Diese Sicherung kann beispielsweise durch eine Mutter 12a erfolgen.
• Das mit derAnsch;Lußklemme der evakuierten Umhüllung zu verbindende leitende Kabel 6 weist einen Mittelleiter ocier Draht 13 auf, der von einem Mantel aus Isoliermaterial 14 umgeben ist.
• Der Draht 13 und der Isoliermantel 14 sind von einer zieren Umwicklung 15 umgeben oder umhüllt, die aus einem Isoliermateaxial oder im Falle eines Koaxialkabels aus leitendem Material bestehen kann, wenn ein derartiger Außenmantel geerdet werden soll. Am besten ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß die äußere Umwicklung 15 des Kabels 6 auf sich selbst zurückgeklappt ist, um den isolierenden Mantel 14 freizulegen, und am Ende des Kabels ist ein Teil des Mantels 14 entfernt, um den Draht 13 freizulegen. Eine umgebogene (crimped) Hülse 16 aus leitendem Material dient zur elektrischen und mechanischen Verbindung des blanken Endes des Drahtes 13 mit dem Ende 12b des Kontaktstiftes 12, der sich von dem Vorsprung 10 nach außen erstreckt, und sie hält den Stift 12 in der Anordnung rest.
• Auf Wunsch kann das Ende des Drahtes 13 auch mit dem freiliegenden Ende 12b des Kontaktstiftes 12 verschweißt sein.
• Ein Isolierrohr oder Hülse 17 umgibt die elektrische Verbindung zwischen dem mehrfach zusammenhängenden Kontaktstück 4 und dem Kabel 6, um diese Verbindung gegen den Hauptkörper zu isolieren. Falls es wünschenswert ist, kann diese Verbindung auch von einem Isolierband 17a aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Teflon, umhüllt sein, um die Hochspannungsbelastbarkeit zu verbessern.
• Ein Herausziehen des Kabels 6 aus dem elektrischen Stecker 1 wird durch eine Halte- oder Klemmhülse 18 verhindert, die einen Teil der äußeren Umwicklungsschicht 15 des Kabels 6 festhält, indem sie diese Schicht gegen die Isolierhülse 17.
• klemmt, wobei die innere Oberflache des Hauptkörpers bei 19 mit einem Gewinde versehen ist, um einen Verschlußpfropfen 20 mit Außengewinde aufzunehmen. DieserdVerschlußpfropfen 20 weist eine öffnung 21 auf, durch die das Leiterkabel 6 hindurchgeführt ist. Das andere oder vordere Ende des Hauptkörpers ist auf dem Umfang mit einer Lippe 22 versehen, die entsprechend bemessen ist, um eine Bewegung des mehrfach zusammenhangenden Kontaktstückes des Bereiches 4 zu verhindern. Das Isolierstück 8 des mehrfach zusammenhängenden Kontaktstückes 11, die Hülse 17 des Verbindungsbereiches des Steckers und die Hülse 18 an dem Klemmende des Steckers sind koaxial hintereinander entlang der Innenfläche des Hauptkörpers la des elektrischen Steckers angeordnet. Sie erstrecken sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge, so daß bei eingesetztem -Verschlußpfropfen 20 die Bauelemente in geeigneter Weise in ihrer Lage festgehalten und gegen Bewegung gesichert sind und gleichzeitlg das Kabel 6 und die Verbindung 5 isoliert gegen den Hauptkörper des elektrischen Steckers gehalten sind.
• Die zugehörige Anschlußklemme 2, die beispielsweise durch eine bei 25 angedeutete Schweißung hermetisch abschließend in die Umhüllung 3 eingesetzt ist, weist ein leitendes Hauptstück 26 mit einem Gewindeteil 27 auf. Eine elektrische Verbindung mit dem Inneren der Umhüllung 3 ist über einen leitenden Stab 28 hergestellt, der die Anschlußklemme in Längsrichtung fortsetzt und von einer Isolierhülse 29 umgeben ist. Diese Isolierhülse 29 ist gegenüber dem Hauptstück 26 der Vorrichtung hermetisch abgeschlossen, wie dies bei 30 dargestellt ist. Eine sichere Verbindung des elektrischen Steckers 1 mit dem Anschluß der evakuierten Umhüllung wird durch eine mit Gewinde versehene Handmutter 31 hergestellt, die um den Hauptkörper des Steckers drehbar ist und auf dem Umfang mit einer Lippe 32 versehen ist.
• Der llauptkörper des Steckers weist auf seinem Umfang eine Schulter 33 auf, die zusammen mit einem Haltering 34, der in einer Nut 35 in dem Hauptkörper des Steckers sitzt, eine Bewegung der Handmutter axial zu dem elektrischen Stecker verhindert.
• Die erwähnten leitenden Teile, die Bestandteile der gezeigten Vorrichtung darstellen, sind im allgemeinen aus Aluminium hergestellt und können Temperaturen von etwa 4000c standhalten.
• Wenn der Stecker jedoch bei höheren Temperaturen verwendet werden soll, können diese Teile aus rostfreiem Stahl hergestellt werden. Die wesentliche Temperaturbegrenzung für die Eignung dieses Gerätes liegt in der oberen Temperaturbegrenzung für die Isolation des Kabels und nicht in irgendeinem Teil des Steckers selbst. Die Keramikteile sind vorzugsweise aus einem geeigneten IIochtemperatur-Keramikstoff hergestellt, wie z.B.
• Steatit oder Quarz, das im allgemeinen wasserundurchlässig ist, -d.h. der Wasserabsorptionskoeffizient sollte bei 0 bis 0,02% bei einer dielektrischen Festigkeit von 220 Volt/mm oder besser liegen. Ein Hochspannungsstecker für hohe Temperaturen, der entsprechend der hier beschriebenen bevorzugten AuæfUhrungsform hergestellt worden war, ist bei einer Spannung von 10 000 Volt bei Temperaturen bis zu 2500C geprüft worden.

Claims (7)

ANSPRÜCHE:

1. Hochspannungsstecker für ein Vakuumsystem, der hohen Temperaturen standhält, g e k e n n z e i c h n e.t d u r c h einen röhrenförmigen Hauptkörper (la) aus elektrisch leitendem Material, ein mehrfachzusammenhängendes Kontaktstück (8) innerhalb dieses ISauptlcörpers (la), eine Verbindungsvorrichtung (5) zur Befestigung des Kontaktstückes (4) an einem Elektrokabel (6) innerhalb des Hauptkörpers (la), wobei der Jiauptkörper isoliert bleibt, eine Klemmvorrichtung (7), die ein erausziehen des Kabels (6) aus dem Hauptkörper (la) verhin-.

dert und eine bezüglich des Hauptkörpers frei drehbare Gewindemutter (31) für eine sichere Befbstigung des Steckers (1) an einer passenden Anschlußklemme (2).

2. Elochspannungsstecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i -c h n e t , daß das mehrfach zusammenhängende Kontaktstück (4) eine Kontakthülse (8) aus Isoliermaterial aufweist, die an einem Ende zur Aufnahme der passenden Anschlußklemme (2) offen ist und auf ihrem anderen Ende (9) geschlossen ist, ein Kontaktstift (12) in der Mitte durch das geschlossene Ende hindurch in Richtung auf das offene Ende führt und in einem wesentlichen Abstand vor diesem offenen Ende endet, so daß gleichsam ein Absatz innerhalb der Kontakthülse (8) gebildet ist.

3. Hochspannungsstecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kabel (6) einen Mittelleiter (13), einen diesen umgebenden Mantel (14) aus Isoliermaterial, sowie eine äußere Umwicklung (15) enthält, und die Vorrichtung (7), die ein Herausziehen des Kabels (6) aus dem Hauptkörper (la) verhindert, einen zurückgestülpten Teil der äußeren Umwicklung (15) festklemmt.

4. Hochspannunsateoker nach Anspruch 1, d a d u r ¢ h g e k e n n z e 1 a h n e t , daß der Hauptkörper (la) an dem Ende, an dem das Kabel (6) eingeführt ist, mit einem Gewinde versehen ist und ein mit einem Außengewinde versehener Pfropfen (20), durch dessen Mittelöffnung das Kabel (6) hindurchgeführt ist, das Kabel in dem Hauptkörper festklemmt.

5. Hochspannungsstecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß der Mittelleiter (13) des Kabels (6) mit dem mehrfach zusammenhängenden Kontaktstück t4) über eine umgebogene leitende Hülse (16) verbunden ist, die von einer Hülse (17) aus Isoliermaterial umgeben ist.

6, Hochspannungsstecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hauptkörper (la) auf seinem einen Ende mit einer nach innen ragenden, auf dem Umfang herumführenden Lippe (22) und auf dem anderen Ende mit einem Innengewinde (19) versehen ist, so daß das Kontaktstück (6), die Verbindungsvorrichtung (5) und die Klemmvorrichtung (7) innerhalb des Hauptkörpers (la) durch den Pfropfen (20) mit Außengewinde zusammen mit der auf dem Umfang herumführenden Lippe (22) festgehalten sind.

7. Hochspannungsstecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kontaktstück (4), die Verbindungsvorrichtung (5) und die Klemmvorrichtung (7) jeweils im allgemeinen röhrenförmige Isolierstücke aufweisen, die zwischen der auf dem Umfang herumführenden Lippe (22) und dem Gewindepfropfen (20) innerhalb des liauptlcorpers (la) hintereinander auf Stoß angeordnet sind.