DE2651368A1

DE2651368A1 - Elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE2651368A1
Application number: DE19762651368
Authority: DE
Inventors: James Lowell Cairns
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1978-03-09
Also published as: NL7612411A; US4085993A

Description

James Lowell Cairns

16946 Cloudcroft Drive, Poway, Calif., V.St.A.

Elektrischer Verbinder

Die vorliegende Erfindung betrifft einen abgedichteten elektrischen Verbinder zum Herstellen von Verbindungen in Wasser, in explosiven Atmosphären oder unter anderen ungünstigen Umgebungsbedingungen .

Die vorliegende Erfindung stellt einen Fortschritt gegenüber dem bekannten Stand der Technik dar. Dieser zeigt einen Behälter, in dem die Kontakte sich in einem dielektrischen
Fluid befinden, das in einem Behälter eingeschlossen ist,
der eine geschlitzte, selbstdichtende Verschlußkappenanordnung aufweist. Der Stecker trägt klingenartige Kontakte, die durch Schlitze hindurchgezwängt und in festen Eingriff mit
den Kontakten des Behälters gebracht werden. Die Anordnung

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gestattet es, daß die Kontakte des Steckers durch die Kappe abgewischt werden, wenn sie in den Behälter eintreten bzw. diesen verlassen, so daß das dielektrische Fluid im Behälter verbleibt. Eine Druckkompensation wird durch eine flexible Schutzabdeckung erzielt, die mit der Verschlußkappenanordnung einteilig ist und dessen Inneres über eine zentrale Öffnung in der Verschlußkappe dem umgebenden Medium ausgesetzt ist.

Ein derartiger bekannter Verbinder macht es möglich, daß ein Kurzschluß zwischen den benachbarten Kontakten durch eine fremde leitfähige Substanz erzeugt wird, die in das dielektrische Fluid in den Behälter eindringt. Beispielsweise vermischt oder verteilt sich Salzwasser, das in das dielektrische Fluid, z.B. Silikonöl eingedrungen ist, nicht mit dem Fluid, sondern bleibt im wesentlichen intakt. Demzufolge können wenige Tropfen des Salzwassers sich in die Nähe oder zu den nebeneinanderliegenden Kontakten bewegen. Da Salzwasser leitfähig ist kann es eine wesentliche Beeinträchtigung der elektrischen Betriebseigenschaften des Verbinders nachsichziehen.

Die Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines abgedichteten elektrischen Verbinders nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Absperranordnung in der

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Ausführungsform der Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Separator der Fig. 2;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 2_y jedoch in einer sechs Kontakte umfassenden Ausführungsform.

In der Fig. 1 ist ein abgedichteter Verbinder gezeigt, der einen Steckkontakt 1o und einen Behälter 12 einschließt sowie ein Verriegelungsglied 14, das dazu vorgesehen ist, den Stecker zu umschließen und auf den Behälter aufgeschraubt zu werden, um somit den Stecker und den Behälter aneinander zu sichern. Wie im Stand der Technik bekannt ist, hat der Stecker klingen- oder gabelartige Kontakte 16, die bei 18 mit einem Abdichtungsmaterial wie etwa Polytetrafluoräthylen (Teflon) überzogen sind. Der Behälter 12 weist einen Körper 2o auf, in dem langgestreckte Kontakte 22 angeordnet sind. Diejenigen Abschnitte der Kontakte 22, die mit den klingenförmigen Kontakten 16 des Steckers in Eingriff kommen sollen, sind gegabelt, wobei der Schlitz ausreichend eng ausgeführt ist, damit die Kontakte fest haftend mit den Kontakten des Behälters in Eingriff kommen.

Die gegabelten Enden der Kontakte 22 des Behälters aind in einer abgedichteten Kammer 24 vorgesehen. Eine derartige Kammer ist vermittels einer Verschlußkappenanordnung abgedichtet, die eine Scheibe 3o aufweist, die bei 32 an jedem

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Eintrittspuiikt für einen Steckerkontakt geschlitzt ist, wobei die Scheibe 3o zwischen Abstützscheiben 34 und 36 eingelegt ist, von denen die innere Platte auf einer inneren Schulter des Gehäuses 2o ruht und die äußere Platte 36 durch einen Sprengring 38 in Position gehalten wird.

Ein Druckausgleich wird erzielt durch eine flexible Schutzabdeckung 4o, die mit der geschlitzten Scheibe 3o einstückig ausgebildet ist. Wie dargestellt ist der Körper 2o mit einer inneren Bohrung 42 versehen, um die gesamte Länge der Schutzabdeckung 4o aufnehmen zu können. Das innere der Schutzabdeckung ist gegenüber dem Medium auf der Außenseite des Behälters exponiert, zu welchem Zweck die äußere Abdeckplatte 36 eine Mittelöffnung besitzt, die von der Schutzabdeckung nach außen führt. Die Kammer 24 ist mit einem dielektrischen Fluid gefüllt, das als Flüssigkeit angedeutet ist, das aber ein Fett, ein Öl oder ein Gel sein kann, wie dies im eingangs erwähnten Stand der Technik erklärt ist.

Ein Kurzschluß zwischen benachbarten Kontakten 22 und somit zwischen benachbarten Kontakten 16 des Steckers (wenn Stecker und Behälter zusammengefügt sind) infolge einer möglicherweise in das Fluid in der Kammer 24 eingetretenen leitfähigen Verunreinigung wird bei einem Verbinder mit vier Kontakten durch einen Separator verhindert, der allgemein im Querschnitt die Form eines Kreuzes hat. Wie aus den Fig. 2 bis 4 im Zusammenhang mit der Fig. 1 ersichtlich ist besitzen die Kontakte

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22 vergrößerte Flanschabschnitte 48» die am Körper 2o im inneren Teil der Kammer 24 ausfliegen, der die Schutzabdekkung 4o und die Bohrung 42 umgiibt. Bar Körper weist einen zylinderförmigeiQ. Forsprung bzw. einen Mocken 5o (Fig. 1} auf, um den die Flansche 48 herum angeordnet sind₃und die inneren Abschnitte dieser Flansche bestehen aus flachen Oberflächen, die an den flachen Oberflächen des Nocken 5o anliegen.

Zwischen dem Hocken 5o und der inneren Platte 34 ist ein Separator 52 vorgesehen, der in einer Ausführungsform die Gestalt eines Eohres oder einer Eßilse hat, iron dem bzw, der Platten radial abstehen. Wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist, besitzt der Separator 52 ein zentrales Rohr 54, das eine im wesentlichen rechteckige seitliche Oberfläche besitzt sowie eine zylindrische Bohrung 56. Die Platten 58 erstrecken sich in diesem Beispiel in Richtung der Diagonalen, d.h. von den Ecken des röhrenförmigen Elementes 54 aus. Die Platten erstrecken sich an einem Ende über das röhrenförmige Element 54 hinaus, damit der Separator 52 mit den Verlängerungen der Platten über den liokken 5o geschoben werden kann. Derart ausgerichtet befinden sich die Plattenverlängerungen zwischen den benachbarten Flanschen 48 der Kontakte 22. Somit greifen die Flansche der Kontakte und die Platten des Separators ineinander, so daß der Separator nicht gegenüber derjenigen Stellung verachoben werden kann, in der Jede Platte als eine Barriere

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zwischen benachbarten Kontakten festgehalten wird, wodurch verhindert wird, daß eine fremde leitfähige Verunreinigung, die möglicherweise in das dielektrische Fluid eingetreten sein mag, daran gehindert wird, eine direkte Verbindung zwischen benachbarten Kontakten herzustellen.

In diesem Zusammenhang liegt es auf der Hand, daß die fremde leitfähige Verunreinigung sich höchstwahrscheinlich aus dem Medium zusammensetzt, in dem der Verbinder verwendet wird. Bei im Meer verwendeten Verbindern besteht die Verunreinigung aus Meerwasser. Bei einer Verbinder dieser Art wird als dielektrisches Fluid beispielsweise Silikonöl verwendet, in dem sich Tropfen von Meerwasser nicht verteilen sondern vielmehr im wesentlichen intakt bleiben. Ohne einen Separator mit. derartigen Platten zwischen den benachbarten Kontakten könnte eine ausreichende Menge an Meerwasser den Raum zwischen zwei Kontakten ohne weiteren überbrücken und somit die zu erzielenden elektrischen Betriebseigenschaften schwerwiegend beeinträchtigen.

Nun stellen aber die Trennplatten einzigartige und vorteilhafte physikalische nichtleitfähige Barrieren zwischen den Kontakten dar, so daß ein derartiges Überbrücken durch die genannten Verunreinigungen unmöglich wird. Es wird also eine bestimmte Menge an Meerwasser, die in das Fluid eindringt zwischen den benachbarten Platten eingeschlossen und sie kommt somit nur in die Nähe eines einzigen Kontaktes. Da sich über

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dieses Meerwasser kein leitfähiger Pfad aufbauen kann, besteht nicht die Gefahr, daß die elektrischen Betriebseigenschaften beeinträchtigt würden.

Der in einem Ausführungsbeispiel verwendete Separator ist aus einem steifen Kunststoff hergestellt. Bei derartigen Separatoren wird ein Druckausgleich erzielt, indem Öffnungen 60, in dem zentralen röhrenförmigen Abschnitt 54 vorgesehen werden (Fig. 2). Derartige öffnungen sind derart bemessen, daß ein Druckausgleich erzielt wird, ohne daß eine Strömung der Verunreinigung direkt zwischen den benachbarten Kontakten ermöglicht wird. Eine solche Strömung wird außerdem dadurch verhindert, daß die öffnungen 60, 62 in benachbarten Wandungen axial gegeneinander versetzt sind.

Die Fig. 5 zeigt eine Anordnung zum Herstellen von Verbindungen mit Hilfe von sechs Kontakten 66. In dieser Ausführungsform ist der Behälterkörper 2o· mit einer abgedichteten Kammer mit einer hexagonalen Wandung versehen. Ein Separator 68 besitzt Platten, die sich zu den Ecken in der Wandung erstrecken, wobei ein jedes Plattenpaar einen Kontakt gegenüber einem benachbarten Kontakt isoliert. Der zentrale

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röhrenförmige Abschnitt eines solchen Separators hat vorzugsweise eine zentrale Bohrung, die die flexible Schutzabdeckung umgibt. Infolge der Gestalt der Kammerwandungen und der Anordnungen der Platten des Separators greifen das Behältergehäuse und die Platten des Separators ineinander ein, so daß keine Drehung des Separators aus der die Kontakte isolierenden Position heraus möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

1. ^Elektrischer Verbinder mit einem Stecker mit Kontakten, die zum Eintreten in einen Behälter und zum Eingriff mit passenden Kontakten darin eingerichtet sind, wobei der Behälter ein Gehäuse einschließt, das eine durch eine geschlitzte selbstdichtende Kappe abgedichtete Kammer aufweist, wobei die Kammer mit einem dielektrischen Fluid gefüllt ist, gekennzeichnet durch ein hohles flexibles Teil (4o), das mit der Kappe einstückig ausgebildet ist und sich in die Kammer hinein erstreckt, wobei die Kappe eine zentrale öffnung besitzt, um das Innere des flexiblen Teiles der Umgebung des Gehäuses auszusetzen, durch elektrische Kontakte, die um das flexible Teil herum verteilt sind und in dem Gehäuse gegenüber der Kappe befestigt sind, durch Absperreinrichtungen, die sich von dem flexiblen Teil aus zwischen jedes Paar von elektrischen Kontakten erstrecken, wobei die Absperreinrichtungen derart dimensioniert sind, daß fremde Verunreinigungen daran gehindert werden, in das F^id einzutreten und den Abstand zwischen den so voneinander getrennten Kontakten zu überbrücken, und durch Einrichtungen, die ein Verschieben der Absperreinrichtungen aus der die Kontakte trennenden Position verhindern.

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ORlGfNAL INSPECTED

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung sich zwischen der Wandung der Kammer und dem flexiblen Teil erstreckt.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch ein das flexible Teil umgebendes röhrenförmiges Element, wobei jede Absperreinrichtung aus einer Platte besteht, die mit dem röhrenförmigen Element einstückig ausgebildet ist und sich von diesem aus in radialer Richtung erstreckt.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Element und die Platten ein steifes Teil bilden, wobei das röhrenförmige Element mit
Löchern zwischen den Platten versehen ist.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in dem röhrenförmigen Element auf gegenüberliegenden Seiten einer jeden Platte in Richtung
des röhrenförmigen Elementes axial auf Abstand voneinander stehen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte in dem Gehäuse Abschnitte aufweisen, die mit den benachbarten Platten in Eingriff stehen, um sie in der die Kontakte trennenden Position zu halten.

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7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß da3 Gehäuse und das röhrenförmige Element Abschnitte aufweist, die ineinander eingreifen, um die Platten in der die Kontakte trennenden Position zu halten.

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ORIGINAL INSPECTED