DE3121001C2

DE3121001C2 - Stopfen zum elektrisch dichten und Verschließen einer konischen Öffnung

Info

Publication number: DE3121001C2
Application number: DE19813121001
Authority: DE
Inventors: Gottfried 7012 Fellbach Bäuerle; Anton 7065 Winterbach Vetter
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Pfisterer Kontaktsysteme GmbH
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1986-04-24
Also published as: DE3121001A1

Abstract

Ein Stopfen zum elektrisch dichten Verschließen einer konischen Öffnung hat einen konischen Körper aus einem elektrisch isolierenden, elastischen Material sowie eine Belastungsvorrichtung, mittels deren der konische Körper in der konischen Öffnung unter einer Druckbelastung gehalten werden kann. Der konische Körper des Stopfens hat einen Kegelwinkel, der im unbelasteten Zustand etwas kleiner und im axial belasteten Zustand gleich dem Kegelwinkel der konischen Öffnung ist, und er hat zusätzlich oder statt eines solchen Kegelwinkels eine bei einer Zugbelastung in axialer Richtung zu einer Einschnürung im Sinne einer Verminderung des Kegelwinkels führende Form.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stopfen zum elektrisch dichten Verschließen einer konischen öffnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Stopfen dieser Art (DE-OS 53 004), der dazu verwendet wird, an einer Muffe eine überzählige, für die Aufnahme eines Kabelsteckers ausgebildete Steckbuchse zu verschließen, kann es zumindest dann, wenn der über einen längeren Zeitraum hinweg in die Buchse eingesetzt war und dabei unter einem relativ hohen axialen Druck der Belastungsvorrichtung gestanden hat, dazu kommen, daß er sich nur unter Anwendung einer hohen Zugkraft, wie sie üblicherweise nur mit einer Abziehvorrichtung aufgebracht werden kann, aus der Buchse herausziehen läßt 1st die Mantelfläche des Stopfens mit einer Dichtungspaste bestrichen, kann es sogar vorkommen, daß der Stopfen sich nicht mehr ohne Zerstörung aus der Buchse entfernen läßt, weil die Dichtungspaste wie ein Klebstoff wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stopfen zu schaffen, der sich jederzeit leicht, also ohne Hilfsmittel, wieder aus der öffnung herausz'shen läßt

ίο Diese Aufgabe löst ein Stopfen mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Stopfen erfährt beim Herausziehen aus der ihn aufnehmenden konischen Öffnung eine so starke Kontraktion, daß seine

is Außenmantelfläche auch dann von der Wandung der konischen Öffnung abhebt, wenn er mit einer Dichtungspaste eingestrichen worden ist und sich über lange Zeiträume unter hoher Druckbelastung in der öffnung befunden hat

Es ist zwar bei Verschlußstopfen für Flaschen bekannt (DE-GM 74 10 627), zum Einführen des zylindrischen Stopfens in den Flaschenhals und zum Herausziehen eine Durchmesserverminderung eines hohlzylindrischen Hülsenteils aus einem stark verformbaren, elastisehen Materials zu bewirken, indem dieser Hülsenteil beim Einführen und Herausziehen verlängert wird. Da der Hülsenteil übe τ einen aus Metall oder einem steifen Kunststoff bestehenden Kolben geschoben ist, ist eine Durchmesserverminderung durch eine Längung des Hülsenteils beim Herausziehen des Stopfens nur in dem Maße möglich, als dies die Wandung des Hülsenteils ohne eine Verminderung des Innendurchmessers zuläßt Bei einer Weiterbildung hat der kegeistumpfförmige

Körper des erfindungsgemäßen Stopfens einen Kegelwinkel, der im unbelasteten Zustand etwas kleiner als der Kegelwinkel der konischen Öffnung ist Hierdurch werden schon beim Entlasten des kegelstumpfförmigen Körpers Kontraktionskräfte erzeugt, welche die durch die Zugbelastung erzeugten Kontraktionskräfte verstärken.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Stopfens sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 5.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in Form eines Blindstopfens im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt des Blindstopfens und der konischen Buchse im eingesetzten, aber unbelasteten Zustand des Blindstopfens,
F i g. 2 einen Längsschnitt entsprechend F i g. 1 bei noch nicht voll belastetem Blindstopfen,

F i g. 3 einen Schnitt entsprechend F i g. 1 bei voller Belastung des Blindstopfens.

Eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Buchse, die der Aufnahme eines nicht dargestellten Kabelsteckers dient, weist ein aus elektrisch isolierendem Material bestehendes Gehäuse 2 auf, das beispielsweise an einem nicht dargestellten Mittelspannungs- oder Hochspannungsgerät vorgesehen ist, das mittels des Kabelsteckers mit dem Energieversorgungsnetz verbunden werden soll.

Wie die Figuren zeigen, begrenzt die Innenmantelfläche des Gehäuses 2 einen am offenen Ende der Buchse beginnenden konischen Abschnitt 3, an dessen verjüngtes Ende sich unter Bildung einer Schulter 4 ein im Durchmesser kleinerer, gleichachsig angeordneter zylindrischer Abschnitt 5 anschließt. Letzterer enthält eine Kontaktbuchse 6, welche den Steckerstift des Kabelsteckers kontaktiert, wenn dieser in die Buchse 1 eingesetzt ist.

Da die Kontaktbuchse 6 Mittelspannung oder Hochspannung von beispielsweise 30 kV führen kann, auch wenn der Kabelstecker nicht eingesteckt ist, ist ein als Ganzes mit 10 bezeichneter Blindstopfen vorgesehen, der die Buchse 1 nach außen hin elektrisch dicht verschließt, während kein Kabelstecker eingesteckt ist, also verhindert, daß von der Kontaktbuchse 6 aus nach außen Oberschläge auftreten odsr eine Kriechstrecke sich bilden kann.

Der Blindstopfen 10 weist einen kegelstumpfförmigen ΚοφεΓ 11 auf, der aus einem elastisch verformbaren Silikonkautschuk besteht und einen Kegelwinkel hat, der, wenn der ΚοφεΓ 11 nicht belastet und damit nicht deformiert ist, etwas kleiner ist als der Kegelwinkel des konischen Abschnitts 3 des Gehäuses 2. Der letztgenannte Kegelwinkel beträgt im Ausführungsbeispiel 6°, weshalb der Kegelwinkel des Körpers 11 im unbelasteten Zustand etwa 5° beträgt Der ΚδφβΓ 11 liegt deshalb, wie Fig. 1 zeigt, nur mit seiner freien Stirnfläche und demjenigen Ende seiner konischen AußenmantdfJache, das an diese Stirnfläche anschließt, am Gehäuse 2 an, solange er nicht unter einer axialen Druckbelastung steht. Die axiale Länge des Körpers 11 ist, wie die Figuren ebenfalls zeigen, geringer als die axiale Länge des konischen Abschnittes 3 der Buchse 1.

Einstückig mit dem ΚδφβΓ 11 ist ein Mittelteil 12 ausgebildet, der sich gleichachsig an das nach außen weisende, den größten Durchmesser aufweisende Ende des Körpers 11 anschließt, jedoch eine zylindrische Form und einen kleineren Außendurchmesser hat als der Körper 11 an dem an den Mittelteil 12 anschließenden Ende. Der Übergang vom ΚδφβΓ 11 zum Mittelteil 12 ist, wie F i g. 1 zeigt, ausgerundet Der Körper 11 und der Mittelteil 12 sind als an der freien Stirnfläche des ersteren verschlossener Hohlkörper ausgebildet Im Ausführungsbeispiel hat der in der Längsachse liegende Hohlraum 13 eine zylindrische Form mit einem kugelartigen Abschluß im Abstand von der freien Stirnfläche 11' des Körpers 11. Vorteilhaft wäre aber auch beispielsweise ei..e sich zum offenen Ende hin konisch erweiternde Form des Hohlraums 13.

Das dem Körper 11 abgekehrte Ende des Mittelteils 12 ist an einen radial überstehenden Flansch 14 aus Metall anvulkanisiert, der auf seinem Umfang in gleichmäßiger Verteilung mit Durchgangsbohrungen für Spannschrauben 15 versehen ist, weiohe in Gewindebohrungen 16 des Gehäuses 2 eindrehbar sind. Selbstverständlich wäre es auch rröglich, den Flansch so auszubilden, daß die Spannschrauben 15 in Gewindebohrungen im Gehäuse des elektrischen Gerätes eingedreht werden können. Der Flansch 14 bildet zusammen mit den Spannschrauben 15 eine Belastungsvorrichtung, mittels deren über den Mittelteil 12 auf den Körper eine axiale Druckbelastung ausgeübt werden kann. Die Länge des Mittelteils Yi ist deshalb, wie F i g. 1 zeigt, so gewählt, daß dann, wenn die freie Stirnfläche 11' des Körpers 11 an der Schulter 4 des Gehäuses 2 anliegt und der Körper 11 keinem axialen Druck ausgesetzt ist, die dem Gehäuse 2 zugekehrte Seite des Flansches 4 sich in einem Abstand χ von der dem Flansch 14 zugekehrten und die Anlagefläche für diesen bildenden Stirnseite des Gehäuses 2 befindet.

An den Flansch 14 ist auf der dem Mittelteil 12 abgekehrten Seite ein Griffteil 17 angeformt, der aus einem zylindrischen Abschnitt mit einem Randwulst 18 an dem dem Flansch 14 abgekehrten Ende besteht und eine zentrale Gewindesacklochboli'ung 19 aufweist, in die ein Gewindezapfen einer Betätigungsstange oder einer Abziehvorrichtung eingeschraubt werden kann.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, wird beim Festziehen der Spannschrauben 15, das zu einer Verkleinerung des Abstandes χ und zu einer Druckbelastung des Körpers 11 führt, dieser derart elastisch deformiert, daß der Kegelwinkel seiner Außenmantelfläche vergrößert wird. Dadurch legt sich der ΚοφεΓ 11 fortschreitend von dem an die freie Stirnfläche 11' angrenzenden Ende aus an die Mantelfläche des konischen Abschnitts 3 des Gehäuses 2 an, wodurch zum einen die Luft zwischen dem konischen Abschnitt 3 und dem ΚοφεΓ 11 verdrängt wird, so daß keine Lufteinschlüsse entstehen, und zum anderen eine elektrisch dichte Anlage und damit εϊη elektrisch dichter Verschluß erzielt werden. Die Umsetzung der axialen Druckbelastung des ΚοφεΓ5 11 in eine Vergrößerung seines Kegelwinkels wird hierbei sowohl durch die Elastizität des Materials ah auch durch die Form und Größe des Hohlraums 13 erzielt

Zum Abziehen des Blindstopfens 10 werden zunächst die Spannschrauben 15 gelöst Wege*· der elastischen Vorspannung des Körpers 11 bei festge?.ogenen Spannschrauben 15 wird sich in der Regel der Kegelwinkel des ΚοφεΓ5 11 beim Lösen der Spannschrauben 15 wieder auf den kleineren Wert einstellen, wie dies F i g. 1 zeigt Es kann dann der Griffteil 17 mit der Hand erfaßt und der Blindstopfen οΐιηε nennenswerte Zugkraft aus der Buchse 1 herausgezogen werden. Sollte der ΚοΓρεΓ 11 seine Elastizität verloren haben oder seine Außenmantelfläche mit der Mantelfläche des konischen Abschnittes 3 verklebt sein, dann kann nach dem Lösen der Spannschrauben 15 auf den Griffteil 17 von Hand ein Zug ausgeübt werden, der dank der Form des Körpers 11 und des Mittelteils 12 sowie des Hohlraums 13 zu einer Einschnürung des Körpers 11 im Sinne einer Verkleinerung seines Kegelwinkels führt. Hierdurch wird die Mantelfläche des Körpers 11 vom konischen Abschnitt 3 abgehoben, so daß nun ebenfalls mit geringer Kraft der Blindstopfen aus der Buchse 1 herausgezogen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stopfen zum elektrisch dichten Verschließen einer konischen Öffnung mit einem in die öffnung von außen einführbaren, sich am Öffnungsgrund an einer ringförmigen Fläche abstützenden und an der konischen Innenmantelfläche der öffnung anpreßbaren kegelstumpfförmigen Körper aus einem elektrisch isolierenden, elastischen Material, sowie mit einer an seiner axialen Stirnfläche befestigten Belastungsvorrichtung, mittels der der kegeistumpfförmige Körper in der Öffnung unter einer von außen aufgebrachten axialen Druckbelastung gehalten werden kann, wobei der kegeistumpfförmige Körper des Stopfens einen Kegelwinkel hat, der im axial belasteten, deformierten Zustand des Körpers gleich dem Kegelwinkel der konischen Öffnung ist, dadurch gekennzeichnet.

daß zwischen dem kegelstumpfförmigen Körper (11) und der Celastungsvorrichtung (14,15) ein mit dem kegelstumpfförmigen Körper einstückig ausgebildeter Mittelteil (12) vorgesehen ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der größte Durchmesser des kegelstumpfförmigen Körpers, und
daß der kegeistumpfförmige Körper (11) und der Mittelteil (12) mit einem durchgehenden zentrischen Hohlraum (13) versehen sind, der an dem der Belastungsvorrichtung zugewandten Ende offen ist

2. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, rtaß der kegeistumpfförmige Körper (11) einen Kegelwinkel hat, der im unbelasteten Zustand etwas kleiner als der Kegel* Jikel der konischen Öffnung (3) ist.

3. Stopfen nach Anspruc 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel des kegelstumpfförmigen Körpers (11) in dessen unbelastetem Zustand etwa 5° und im belasteten, deformierten Zustand etwa 6° ist.

4. Stopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des sich im Inneren des kegelstumpfförmigen Körpers (11) befindenden und zur konischen Außenmantelfläche gleichachsig angeordneten Hohlraums (13) eine zylindrische Form hat.

5. Stopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des sich im Inneren des kegelstumpfförmigen Körpers (11) befindenden und zur konischen Außenmantelfläche gleichachsig angeordneten Hohlraums eine sich zu seinem offenen Ende hin konisch erweiternde Form hat.