DE3243690C2 - Kontaktvorrichtung für eine Energieversorgungsanlage - Google Patents

Abstract

Eine Kontaktvorrichtung zum lösbaren Verbinden von Teilen einer Energieversorgungsanlage mit einer in radialer Richtung federnde Kontaktelemente aufweisenden Steckbuchse (12) weist einen Steckerstift (10) auf, welcher mit einer zentralen Längsbohrung zur Aufnahme eines Leiterendes versehen ist. Der Steckerstift hat einen der Verbindung zwischen dem Leiterende und dem Steckerstift dienenden Verbindungsabschnitt (19) sowie einen die Kontaktfläche für die Anlage der Kontaktelemente (14) der Steckbuchse dienenden Kontaktabschnitt (18). Der Verbindungsabschnitt (19) ist dabei zwischen dem freien Ende (10') des Steckerstiftes (10) und dem Kontaktabschnitt (18) vorgesehen.

Description

a) Der AuBendurchmesser des Verbindungsabschnittes (19) ist kleiner als derjenige des Kontaktabschnittes (18);

b) der Verbindungsabschnitt (19) befindet sich — vom ireien Ende des Steckerstiftes (10) her gesehen — nur vordem Kontaktabschnitt (18):

c) die Steckbuchse (12) weist in radialer Richtung federnde Kontaktelemente (14, 14') auf, die so geformt sind, daß sie nur den Kontaktabschnitt (18) kontaktieren.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (19) als Preßzone ausgebildet isi.

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt wenigstens eine in radialer Richtung verlaufende und in die zentr&le Längsbohrung^) mündende Gewindebohrung aufweist, in der eine Klemmschraube geführt ist.

4. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Slckkerstift (10) einstückig mit einem Ringkörper (11) ausgebildet ist und der Kontaktabschnitt (18) sich von diesem Ringkörper (11) bis zum Verbindungsabschnitt (19) erstreckt.

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zum lösbaren Verbinden von Teilen einer Energievcrsorgungsanlage mit einer Steckbuchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.

Bei Kontaktvorrichlungen dieser Art muß, wenn eine hohe Kontaktqualität erreicht werden soll, entweder der Steckerstift oder die Steckbuchsc radial federnde Kontaktelemente aufweisen. Bei einer bekannten Kontaktvorrichtung der erstgenannten Art (DE-OS 21 845) besteht deshalb der Steckerstift aus einer mit einer zentralen Gewindebohrung versehenen Buchse, auf die ein radial federndes Viellinienkontaktelcmcni aufgeschoben ist. Die Verbindung mit dem Kabel erfolgt über einen Bolzen, dessen eines Ende in die Buchse eingeschraubt ist und deren anderes Ende eine Verdikkung aufweist, die als Schraubklemme ausgebildet ist. Die Baulänge, die für die Kontaktbildung mil der Steckbuchse und die Verbindung mit dem l.eiterendc benötigt wird, ist deshalb größer als die axiale Länge des Steckerstiftes. Dies gilt auch für diejenige Art von Kontaktvorrichtungen, bei denen der Steckcrstifl nicht radial federnd ausgebildet ist (DU-I¹S 9 39 095. DE-AS 92 090).

Es ist auch bereits ein Stecker zum Einstecken in Kontaktöffnungen von Leiterplatten bekannt (US-PS 39 59 931), bei dem ein zunächst U-förmiger Blechkörpcr nach dem Einlegen eines Leiterendes zu einer Hülse geschlossen wird, welche auf einem Teil ihrer Länge den Steckerstift bildet. Dabei wird der Leiter nur von dem sein freies Ende umfassenden Abschnitt festgeklemmt. Als Kontaktabschnitt dient ein in axialem Absland von diesem Verbindungsabschnitt liegender Abschnitt der

ίο Hülse. Abgesehen davon, daß dieser Steckerstift wesentlich länger ist als die die Steckbuchse bildende Kontaktöffnung der Leiterplatte, ist ein derartiger Stecker wegen der ungünstigen Koniaktverhältnisse nur für relativ kleine Ströme brauchbar.

1-5 Für größere Ströme geeignet ist eine bekannte Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 21 65 323), bei welcher der Steckerstift zwei durch eine ringförmige Nut voneinander getrennte Abschnitte auf-, weist die beide mit dem von der zentralen Längsbohrung des Steckerstiftes aufgenommenen Leiterende verpreßt sind. Dabei dient zumindest ein Teil des zu dem freien Ende des Steckerstiftes hin sich verjüngend ausgebildeten Endabschnitts des Steckerstiftes auch zur Kontaktierung der Steckbuchsc. Die gleichzeitige Verwcndung dieses Abschnitts sowohl zur Herstellung der Verbindung mit dem Leiterende als auch des Kontaktes mit der Steckbuchse vermindert die im wesentlichen durch die Obcrflächenbcschaffcnheit und die Maßhaltigkeit dieses Abschnittes bestimmte Güte des Kontaktes durch die Verpressung. Außerdem hat man, da durch das Vorpressen über den Umfang verteilt angeordnete Vertiefungen vorhanden sind, einen Verlust an Kontaktfläche. Ferner vermindert die wegen der Verjüngung ungleichmäßige Wandstärke die Qualität der Verpres-

}■) sung.

Da vielfach eine möglichst kleine Baulänge der Kontaktvorrichtung und damit auch der mit ihr herzustellenden Steckverbindung sowohl im Hinblick auf eine möglichst kompakte Bauweise als auch eine selbst unter engen Raumverhältnissen ausreichend gute Handhabbarkeit erwünscht ist. liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz einer hohen Kontaktqualität zwischen Steckerstift und Steckbuchse eine vor allem in Steckerlängsrichtung kompakte Bauweise ermöglicht und dennoch kostengünstig ist.

Diese Aufgabe löst eine Kontaktvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches I.
Durch die vollständige räumliche Trennung des Verbindungsabschnittcs vom Kontaktabschnitt ist eine gegenseitige nachteilige Beeinflussung beider Abschnitte ausgeschlossen, so daß sowohl eine optimale Kontaktqualität zwischen Steckerstift und Steckbuchse als auch eine optimale Verbindung zwischen Steckerstift und Leitcrende erreicht werden kann. Trotz dieser axial versetzten Anordnung des Kontaktabschnittes und des Verbindungsabschnittes braucht die Länge des Steckerstiftes nicht größer als die axiale Länge der Steckbuchse zu sein. Sie kann sogar geringer gehalten werden als die

W) axiale Länge der Kontaktbuchse. Der Kontaktbereich der radial federnden Kontaklelemente der Steckbuchse, die beispielsweise durch Zungen gebildet sind und sich von einer Basis aus parallel zur Längsachse der Sicckbiichsc ersireekcn, muß nämlich in einem gewissen Ab-

h5 stand von dieser Basis liegen, damil eine ausreichende radiale Federung gewährleistet ist. Dieser Abstand des Kontaktbcrciches von der Basis ist groß genug, um in dem /wischen den Kon'.aktbcreiehen und der Basis lic-

genden Abschnitt der Steckbuchse den Verbindungsabschnitt des Steckerstiftes aufzunehmen. Für den Verbindungsabschnitt des Steckerstiftes wird deshalb kein zusätzlicher Raum in axialer Richtung benötigt. Vielmehr wird der sonst ungenutzte Raum der Steckbuchse zwisehen der Basis und den Kontaktbereichen ihrer Kontaktelemente ausgenutzt. Da der Steckerstift nur aus einem Bolzen mit zentraler Lengsbohrung zu bestehen braucht, ist er ein äußerst kostengünstiges Bauelement. Ebenfalls gering sind die Kosten für das Herstellen der to Verbindung zwischen dem Leiterende und dem Steckerstift, und zwar nicht nur dann, wenn letzterer verpreßt wird, sondern auch bei einer Verbindung mittels einer oder mehrerer Klemmschtauben. Da unabhängig von der Art der Verbindung der Verbindungsabschnitt einen kleineren Außendurchmesser als ö.cr Kontaktabschnitt hat, brauchen beim Einführen des Steckerstiftes in die Steckbuchse und beim Herausziehen aus der Steckbuchse deren Kontaktelemente nicht über den Verbindungsabschnitt zu gleiten. Die Gefahr einer Beschädigung der Kontaktflächen der Kontakielemente ist damit ausgeschlossen, so daß die gute Kontak-qualitat auch noch nach einer Vielzahl von Steckvorgängen gewährleistet ist.

Eine Verpressung des Steckerstiftes im Bereich des Verbindungsabschnittes ist vor allem dann von Vorteil, wenn hohe Ströme übertragen werden müssen. Bei niedrigeren Strömen wird in der Regel auch eine Kontaktierung mit Hilfe einer oder mehrerer Klemmschrauben ausreichend sein, welche in je einer radialen Gewindebohrung des Steckerstiftes geführt sind.

Sofern die erfindungsgemäßc Kontaktvorrichtung für Kabelstecker für Mittelspannungskabel bestimmt ist und hier in der Regel der Steckerstift sich in axialer Richtung an einen Druckring anschließt, gegen den das j5 eine Ende eines das Kabel umfassenden, gummielastischen Isolierkörpers drückt, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Druckring, der auch der Feldsteuerung dient, einstückig mit dem Steckerstift ausgebildet. Hierdurch lassen sich ebenfalls geringere Ferti- ao gungskosten erreichen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Ausführungsform zeigt einen Längsschnitt des Ausführungsbeispicls in dem in eine Steckbüchse eingeführten Zustand.

Ein Kabelstecker für ein Mitlclspannungskabel 1 weist einen Isolierkörper 2 aus Silikonkautschuk auf. der mit einem zentralen, sich über die gesamte Länge des Isolierkörpers erstreckenden Längskanal 3 verse- vt hen ist. Der Isolierkörper 2 liegt, wie die Figur zeigt, im montierten Zustand dicht an der im Anschluß an das abisolierte Kabelende 4 freigelegten Kunststoffisolation 5 des Kabels 1 an. Die Leitschicht des Kabels 1 wird nur so weit von der Kunststoffisolation 5 entfernt, daß sic v, noch von einem Feldsteuerungskörper 6 kontaktiert wird, der in den Isolierkörper 2 eingebettet ist und nur im Bereich seiner gegen das Kabel weisenden Innenseite frei liegt. Der Isolierkörper 2 umgibt die freigelegte Leitschicht im Abstand und übergreift auch noch einen bo Endabschnitt der Kabelummantelung 8.

Das abisolierte Kabelendc 4 ist im montierten Zustand in eine zentrale Sackiochbohrung 9 eines Steckerstiftes 10 eingeführt, der im Ausführungsbeispiel einstückig, und zwar an dem dem freien Ende 10' abgekchr- v> ten Ende, mit einem Druckring 11 ausgebildet ist. ;;o daß die zentrale Bohrung des Druckringes 11 die Sacklochbohrung 9 des Steckerstiftes 10 verlängert. Der Druckring 11 liegt am freien Ende der freigelegten Kabelisolation 5 an. In erster Linie dient er jedoch als Anlage für das eine Enae des Isolierkörpers 2, der in dem an den Druckring 11 anschließenden Endabschnitt eine sich zum Druckring 11 hin konisch verjüngende Außenmantelfläche hat.

Zur Aufnahme und Kontaktierung des Steckerstiftes 10 im eingesteckten Zustand des Kabelsteckers ist eine Steckbuchse 12 vorgesehen, die von einer Basis 13 zumindest im wesentlichen parallel zur Längsachse der Steckbuchse 12 abstehende, radial federnde Kontaktzungen 14 aufweist. Die Anordnung dieser Kontaktzungen 14 hängt von der Außenkontur des Steckerstiftes 10 ab. Da diese im Ausführungsbeispiel zylindrisch ist, bilden auch die Kontaktzungen 14 einen Hohlzylinder. Die Kontaktzungen 14 haben alle in gleichem Abstand von der Basis 13 ihren den Kontaktbereich bildenden Endabschnitt 14', der im Ausführungsbeispiel durch eine doppelte Abkröpfung gegen die zentrale Längsachse der Steckbuchse 12 hin versetzt ist. Hierdurch hat die durch die Endabschnitte 14' gebildete «ontaktfläche einen kleineren Innendurchmesser als der sich anschließende und bis zur Basis 13 erstreckende Abschnitt der Kontaktbuchse.

Die Basis 13 der Steckbuchse 12 ist mit einem unvollständig aargestellten Anschlußbolzen 15 mechanisch fest und elektrisch leitend verbunden. Selbstverständlich könnte statt dieses Anschlußbolzens 15 jedoch auch ein anderes Anschlußelement, beispielsweise eine Schiene, vorgesehen sein. Ferner ist im Ausführungsbeispiel die Steckbuchse in einem aus elektrisch isolierenden Material bestehenden Steckbuchsenkörper 16 angeordnet, der einen gleichachsig zu dieser angeordneten und sich von ihr aus nach außen konisch erweiternden Aufnahmekanal 17 für den Isolierkörper 2 des Kabelstekkers hat. An der Wandung dieses Aufnahmekanals 17 liegt der konische Endabschnitt des Isolierkörpers 2 elektrisch dicht an, wenn der Steckerstift Ί0 vollständig in die Steckbuchse 12 eingeführt ist.

Wie die Figur zeigt, ist die axiale Länge des Steckerstiftc■·; 10 etwas kleiner als die axiale Länge der Kontaktziingen 14 der Steckbuchse 12. Für die Anlage der Kontaktzungen 14 ;im Steckerstift 10 weift dieser im Anschluß an den Druckring 11 einen Kontaktabschnitl 18 auf, dessen axiale Länge etwa gleich der axialen Länge der Endabschnittc 14' der Kontaktzungen 14 ist.

An den Kontaktabschnitt 18 schließt sich mit etwas kleinerem Durchmesser ein Verbindungsabschnitt 119 an, der sich bis zum freien Ende 10' erstreckt und hier eine Anfasung hat. Der Verbindungsabschnitt 19 wird nach dem Einführen des abisolierten Kabelendes 4 verpreßt, um eine elektrisch hoch belastbare Verbindung zwischen dem Steckerstift und dem Kabelende zu erreichen. Man könnte aber auch im Verbindungsabschnitt 19 radial verlaufend..·, in die zentrale Sacklochbohrung 9 mündende Gewindebohrungen zur Aufnahme von Schrauben vorsehen, mittels deren das isolierte Kabelende gegen die Wandung der Sacklochbohrung 9 gepreßt und kontakten wird. Da der Durchmesser des Verbindungsabschnittes 19 kleiner ist als derjenige des Kontaktabächnittes 18, stören die Verpressung oder statt deren vorgesehene Schrauben nicht das Einführen des Slcckerstiftcs 10 in die Steckbuchse 12.

Außer dem Isolierkörper 2 weist, wie die Figur zeigt, der Kabelstecker einen hülsenartigen Druckkörper 20 uuf, der den Isolierkörper 2 auf einem Teil von dessen Länge im Abstand umgibt und an einer Ringschulter des Isolierkörpers 2 anliegt, die dieser am Übergang zu dem

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konischen Endabschnitt aufweist. Dieser Druckkörper

20 wird auf einem Teil seiner Länge von einer metallischen Kappe 21 umgeben, welche mit einem Ringflansch versehen ist, den Verbindungsschrauben i!2 durchdringen, mittels deren der Kabelstecker in seiner eingesteckten Position gehalten wird. F.ine den Druckkörper 20 umgebende Schraubendruckfcder 23, die sich einerseits an einer Schulter des Druckkörpers 20 und andererseits an einer Schulter der Kappe 21 abstützt, sucht den Überstand des Druckkörpers 20 über das di;n Flansch aufweisende Ende der Kappe 21 zu vergrößern. Daher übt der Druckkörper 20 auf den konischen Endabschnitt des Isolierkörpers 2 eine Kraft aus. die diesen gegen die Steckbuchsc 12 drückt und damit eine dichte Anlage am Aufnahmekanal 17 gewährleistet. Außerdem r. wird hierdurch sichergestellt, daß der Steckerslift 10 in der Steckbuchse 12 gehalten wird. Ein am freien Ende des Druckkörpers 20 vorgesehener, nach außen übcr-Mchcfider Ringbund 20' verhindert in Zusammenwirkung mit einer Schulter 21'der Kappe 21, daß der Über- 2η stand der Druckbuchsc 20 über den Flansch der Kappe

21 zu groß wird und der Druckkörper 20 sich von der Kappe 21 löst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung zum lösbaren Verbinden von Teilen einer Energieversorgungsanlage mit einer Steckbuchse, mit einem Abschnitte unterschiedlichen Außendurchmessers und an seinem freien Ende den kleinsten Außendurchmesser aufweisenden Steckerstift welcher mit einer zentralen Längsbohrung zur Aufnahme eines Leiterendes versehen ist sowie Abschnitte zur Verbindung des Leiterendes mit ihm und zur Kontaktierung der Steckbuchsc aufweist, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der folgenden Merkmale: