DE3704243A1 - Explosionsgeschuetzte hochspannungs-steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Steckverbindung in explosionsgeschützter Ausführung, insbesondere für den elektri­ schen Anschluß von Sprüh- und Spritzpistolen an eine Hoch­ spannungsquelle.

Hochspannungs-Steckverbindungen in explosionsgeschützter Ausführung sind bisher nicht bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungs- Steckverbindung in explosionsgeschützter Ausführung zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Steckverbindung aus zwei im wesentlichen identischen mit Kabeln versehenen Anschluß­ stücken und einem Verbindungsstück besteht, in das die Anschlußstücke unter Bildung eines elektrischen Kontaktes einsteckbar sind.

Zweckmäßigerweise ist das Verbindungsstück mit einem zentralen Isolierrohr ausgestattet, in dessen Bohrung, die einen Kabelkanal für die Kabelenden der Anschlußstücke bildet, ein elektrisch leitendes Kontaktstück angeordnet ist zur elektrischen Verbindung der beiden Kabelenden.

Vorzugsweise ist das Kontaktstück, das z.B. Kugelform oder zylindrische Form haben kann, mit Festsitz oder Preßsitz in die Bohrung des Isolier­ rohres eingesetzt.

Das Verbindungsstück hat ferner ein äußeres, das zentrale Isolierrohr aufnehmendes und unter radialem Abstand umschließendes Schutzrohr z.B. aus Aluminium.

Zwischen dem Schutzrohr und dem Isolierrohr sind Distanzbüchsen, insbe­ sondere zur Zentrierung des Isolierrohres angeordnet.

Zweckmäßigerweise ist jedes Anschlußstück kabelseitig mit einem Dichtkonus aus einem flexiblen Material versehen, der mittels einer Gewindehülse axial gegen eine Kegelbüchse anpreßbar und dadurch radial zusammendrückbar ist.

Zur druckfesten Kapselung der Bohrung des Verbindungsstückes ist vorteilhafterweise jedes Anschlußstück mit einer Kupplungsmuffe versehen, die axial in das Verbindungsstück hineinragt und gegen dieses mittels einer Überwurfmutter angepreßt ist.

Zur anschlußseitigen Abdichtung des Kabels ist ein Dichtring vorge­ sehen, der auf dem Kabel sitzt und mittels einer Gewindemutter axial gegen das anschlußseitige Ende der Kupplungsmuffe andrückbar ist.

Die Erfindung erlaubt eine geschützte Verlegung des Hochspannungs­ kabels von der Hochspannungsquelle bis in die Nähe der Sprühpistole. Es ist dadurch möglich, zwischen der Sprühpistole und der Steck­ verbindung mit einer lose verlegten kurzen Hochspannungs-Kabellänge auszukommen, die bei einem Austausch der Sprühpistole leicht demontiert werden kann.

Es wird damit ein schnellerer und leichterer Austausch der Sprüh­ pistole in einem evtl. Störungsfall erreicht, ohne das gesamte Hoch­ spannungskabel demontieren zu müssen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch im Schnitt eine Hochspannungs-Steckverbindung nach der Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt im Schnitt und in größerem Maßstab einen Teil der Steck­ verbindung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt das Verbindungsstück zwischen den beiden An­ schlußstücken der Steckverbindung.

Fig. 1 zeigt die Hochspannungssteckverbindung 10, die aus zwei praktisch identischen Anschlußstücken 12 und einem Verbindungsstück 14 aufgebaut ist.

Zu jedem Anschlußstück 12 gehört ein Hochspannungskabel 28, das sich durch das jeweilige Anschlußstück 12 erstreckt und mit diesem verbunden ist und dessen Kabelende 52 in das Verbindungsstück 14 hineinragt, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Fig. 2 zeigt vergrößert im Schnitt das linke Anschlußstück 12 aus Fig. 1. Wie dargestellt, erstreckt sich das Kabel 28 durch das Anschlußstück 12 hindurch und in die einen Kabelkanal bildende Bohrung 20 des Verbindungs­ stückes 14 hinein.

Das Anschlußstück 12 ist an seinem kabelseitigen Ende mit einer Kabel­ verschraubung 32 versehen, die einen nicht näher bezeichneten spiral­ förmigen Knickschutz mit umfaßt. Die Kabelverschraubung 32 umfaßt eine Gewindebüchse 34 (die mit dem Knickschutz verbunden ist) sowie eine Kegelbüchse 36, die ein kabelseitiges Außengewinde hat, auf das die mit einem Innengewinde versehene Gewindebüchse 34 aufgeschraubt ist.

Die Kegelbüchse 36 hat eine kegelförmige Bohrung, die sich zur Kabel­ seite hin verjüngt und in die ein Dichtkonus 38 aus einem flexiblen Material, z.B. einem Gummimaterial, wie z.B. Neopren, der einen dem Innenkonus der Kegelbüchse 36 entsprechenden Außenkonus hat, einge­ schoben ist.

Der Dichtkonus 38 wird mittels einer Gewindehülse 40 axial in die Kegel­ büchse 36 hineingedrückt und dadurch radial zusammengedrückt, wodurch die Kabeleinführung gegen Staub, Feuchtigkeit und Öle abgedichtet wird. Die Gewindehülse 40 hat ein kabelseitiges Innengewinde, das auf ein anschlußseitiges Außengewinde der Kegelbüchse 36 geschraubt ist. Mittels einer radialen Schulter 30 der Gewindehülse 40 wird die Kraft axial auf den Dichtkonus 38 übertragen.

Die Kabelverschraubung besteht z.B. aus einem PVC-Material, während die Gewindehülse 40 z.B. aus Messing besteht.

An die Gewindehülse 40 schließt sich anschlußseitig eine Kopplungsmuffe 42 z.B. aus Messing an, auf deren kabelseitiges Außengewinde die Gewindehülse 40 mit einem anschlußseitigen Innengewinde aufgeschraubt ist.

Die Kupplungsmuffe 42 ragt mit einem zylindrischen Ansatz 54 axial in eine zentrale Bohrung einer Anschlußmuffe 22 hinein, die einen Teil des Verbindungsstückes 14 ist. Mittels einer Überwurfmutter 44, die an einer radialen Schulter der Kupplungsmuffe 42 angreift, wird die letztere axial gegen die Anschlußmuffe 22 des Verbindungsstückes 14 angedrückt. Der zylindrische Ansatz der Kupplungsmuffe 42 sitzt mit enger Passung in der Bohrung der Anschlußmuffe 22, wodurch eine druckfeste Kapselung bzw. ein druckfester Abschluß der Bohrung 20 des Verbindungsstückes 14 gebildet wird, wobei diese Bohrung den Kabelkanal für das Kabelende 52 des Kabels 28 bildet.

An dem Ansatz 54 der Kupplungsmuffe 42 ist anschlußseitig eine Ge­ windestutzen 46 ausgebildet, auf den eine gerändelte Mutter 50 ge­ schraubt ist, wobei zwischen dem axialen Ende des Gewindestutzens 46 und der Mutter 50 ein auf dem Kabel 28 sitzender O-Ring als Dichtung angeordnet ist, durch welchen der Hochspannungskanal in der Kupplungs­ muffe 42 abgedichtet wird.

Das Hochspannungskabel 28 besitzt einen nicht dargestellten Erdschirm aus einem Kupfergeflecht.

Der elastisch zusammendrückbare O-Ring dient daher außer zur Abdichtung auch noch zur Sicherstellung der Erdverbindung vom Hochspannungskabel- Erdschirm zur Kupplungsmuffe 42. Die letztere ist, wie bereits erläutert, über die aus Messing bestehende Überwurfmutter 44 mit der zweckmäßiger­ weise ebenfalls aus Messing bestehenden Anschlußmuffe 22 des Verbindungs­ stückes 14 verbunden.

Anhand der Fig. 3 wird nun das Verbindungsstück 14 beschrieben, das aus einem äußeren Schutzrohr 16, z.B. aus Aluminium, besteht, in dessen beide axiale mit Innengewinde versehene Enden je eine mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Anschlußmuffe 22 eingeschraubt ist.

Im Innern des Schutzrohres 16 und praktisch konzentrisch zu diesem ist ein Isolierrohr 18 angeordnet, das z.B. aus Polyäthylen gefertigt ist, und das durch die beiden Anschlußmuffen 22, an denen es mit seinen Stirn­ flächen anstößt, axial gehalten ist.

Zwischen der Außenwand des Isolierrohres 18 und der Innenwand des Schutzrohres 16 ist ein ringförmiger langgestreckter Spalt gebildet, in welchem in axialen Abständen z.B. drei Distanzbüchsen 24 ange­ ordnet sind, durch welche das Isolierrohr 18 im Schutzrohr 16 zentriert wird. Die Distanzringe bestehen zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff­ material, wie z.B. Delrin.

Mit Hilfe von Befestigungsringen 60 ist das Schutzrohr 16 und damit das Verbindungsstück 14 gehalten und geerdet.

Das Isolierrohr 18 hat eine zentrale durchgehende Bohrung 20, die einen Kabelkanal für die Kabelenden 52 der Hochspannungskabel 28 bildet. Praktisch in der Mitte des Isolierrohres 18 - gesehen in Axial­ richtung - ist in der Bohrung 20 ein elektrisch leitendes Kontakt­ stück 26 angeordnet, das z.B. aus Messing besteht und mit Preßsitz in das Isolierrohr 18 eingedrückt oder eingeschlagen wird. Das Kontakt­ stück 26 kann beispielsweise Kugelform haben oder zylindrische Form mit abgerundeten Stirnflächen oder auch jede andere geeignete Form.

Über dieses Kontaktstück 26 erfolgt der Kontakt der beiden Kabelenden 52.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Kabelenden 52 an ihren stirn­ seitigen Endflächen je mit einer Kontaktbuchse 58 aus Messing versehen, die mit der Litze des Hochspannungskabels verlötet ist. Die Kontakt­ büchse dient zum Maßausgleich zwischen dieser Litze und einer Kontakt­ feder 56 z.B. aus Phosphor-Bronze, die zwischen dem Kabelende und dem Kontaktstück 26 angeordnet ist.

Die Kontaktfeder 56 kann hierbei zweckmäßigerweise über die Kontakt­ büchse 58 geschoben sein und liegt mit ihrem anderen Ende unter Feder­ druck an der ihr zugewandten Stirnfläche des Kontaktstückes 26 an.

Da dies für beide Kabelenden 52 der Fall ist, wie Fig. 1 zeigt, wird somit die Energie bzw. Hochspannung von dem einen Kabelende 52 über eine Kontaktfeder 56 auf das Kontaktstück 26 übertragen und von diesem über die andere Kontaktfeder 56 auf das andere Kabelende 52.

Das Schutzrohr 16 des Verbindungsstückes 14 ist, wie bereits ausge­ führt, geerdet und damit auch die mit ihm in metallischer Verbindung stehenden Teile, nämlich die Anschlußmuffe 22, die Überwurfmutter 44, die Kupplungsmuffe 42, die Mutter 50 und der in der Zeichnung nicht dargestellte Erdschirm des Kabels, d.h. der aus einem Kupfergeflecht bestehende Kabelmantel.

Die auf die Kupplungsmuffe 42 geschraubte Gewindehülse 40 ist eben­ falls geerdet.

Das Kabel 28 erstreckt sich zentral durch die beschriebenen Teile des Anschlußstückes 12 hindurch und sein Kabelende 52 ragt anschluß­ seitig über das Anschlußstück 12 axial hinaus.

Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlußstücken 12 wird dann einfach hergestellt, indem die Kupplungsmuffe 42 mit dem Kabelende 52 in das Verbindungsstück 14 hineingeschoben wird, wobei das Kabelende 52 in die den Kabelkanal bildende Bohrung 20 und der Ansatz 54 der Kupplungsmuffe 42 in die zentrale Bohrung der Anschluß­ muffe 22 des Verbindungsstückes 14 eingeschoben werden. Die Kupplungs­ muffe 42 wird dann mittels der Überwurfmutter 44, die auf die Anschluß­ muffe 22 geschraubt wird, axial gegen die letztere angedrückt und gehalten.

Das Kontaktstück 26 hat in der Bohrung 20 des Isolierrohres 18 eine fixierte Position, die es auch beibehält, wenn von beiden Seiten die Kabelenden 22 mit den Kontaktfedern 26 herangeschoben werden und die letzteren unter Federdruck in Kontakt mit dem Kontaktstück 26 treten.

Beim Auseinanderbau der Hochleistungs-Steckverbinduhg nach der Erfindung müssen nur die beiden Überwurfmuttern 44 gelöst werden, worauf die Anschlußstücke 12 auf beiden Seiten des Verbindungsstückes 14 heraus­ gezogen werden können.

Die erfindungsgemäße explosionsgeschützte Hochspannungs-Steckverbindung ermöglicht somit eine schnelle Verbindung und Trennung von zwei Hoch­ spannungskabeln. Das Kontaktstück 26 hat, wie vorstehend erläutert, eine feste Position, so daß die beiden Anschlußstücke von beiden Seiten des Verbindungsstückes her schnell und einfach abgeschraubt und aufgeschraubt werden können. Die Steckverbindung hat ein niedriges Gewicht und es sind keine speziellen Werkzeuge für Zusammenbau oder Aueinanderbau erforderlich.

Infolge des Abstandes von der Kabelmitte zum Außendurchmesser des Schutzrohres hat die Steckverbindung eine geringe Kapazität. Ihre metallischen Teile sind, wie oben erläutert, über das Schutzrohr sämtlich geerdet.

Claims (10)

1. Hochspannungs-Steckverbindung in explosionsgeschützter Ausführung, insbesondere für den elektrischen Anschluß von Sprüh- und Spritz­ pistolen an eine Hochspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung aus zwei im wesentlichen identischen, mit Kabeln (28) versehenen Anschlußstücken (12) und einem Ver­ bindungsstück (14) besteht, in das die Anschlußstücke (12) unter Bildung eines elektrischen Kontaktes einsteckbar sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (14) ein zentrales Isolierrohr (18) auf­ weist, in dessen Bohrung (20) ein elektrisch leitendes Kontakt­ stück (26) angeordnet ist zur elektrischen Verbindung der beiden Kabelenden (52) der Anschlußstücke (12).

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (26) ein z.B. kugelförmiger oder zylindrischer Körper ist, der mit Preßsitz in der Bohrung (20) des Isolier­ rohres (18) sitzt.

4. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück ein äußeres, das zentrale Isolierrohr (18) aufnehmende und unter radialem Abstand um­ schließende Schutzrohr (16) aufweist.

5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schutzrohr (16) und dem Isolierrohr (18) Distanzbüchsen (24) angeordnet sind.

6. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußstück (12) kabelseitig mit einem Dichtkonus (38) aus einem flexiblen Material versehen ist.

7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkonus (38) axial in eine Kegelbüchse (36) ein­ preßbar und damit radial zusammendrückbar ist.

8. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußstück (12) zur druckfesten Kapselung der Bohrung (20) des Verbindungsstückes (14) mit einer Kupplungs­ muffe (42) versehen ist, die in das Verbindungsstück (14) hineinragt und gegen das letztere mittels einer Oberwurfmutter (44) axial anpreßbar ist.

9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Kabelende (52) eine elektrisch leitende Kontaktfeder (56) angeordnet ist, die beim Zusammenbau der Steckverbindung gegen das Kontaktstück (26) angedrückt ist.

10. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur anschlußseitigen Abdichtung des Kabels (28) eine O-Ring-Dichtung auf dem Kabel angeordnet ist, die mittels einer Gewindemutter (50) axial gegen das anschlußseitige Ende der Kupplungsmuffe (42) andrückbar ist.