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Die Erfindung betrifft Leistungsreihenklemmen des Typs mit
Steckerstiften.
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Leistungsverbinder finden in zahlreichen Gebieten Anwendung,
um elektrische Verbindungen zwischen zwei Elementen
herzustellen, die einerseits aus mehreren elektrischen
Versorgungsquellen und andererseits aus einer Schaltung zum
Verteilen der elektrischen Leistung zu verschiedenen Einrichtungen
einer elektrischen Ausrüstung bestehen. Die Eigenschaften
dieser Verbinder hängen selbstverständlich von der
elektrischen Leistung ab, die sie zu übertragen imstande sein
müssen, ohne beschädigt zu werden, sowie von den
Umgebungsbedingungen. So werden in der Luftfahrt elektrische Leistungen mit
relativ schwacher Spannung übertragen, und es ergeben sich
demnach sehr hohe Stromstärken, die allgemein die
elektrischen Leiter, aber insbesondere die Kontakte des Verbinders
erwärmen, besonders wenn die elektrische Verbindung zwischen
den Kontakten nicht einwandfrei ist.
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Diese schlechte elektrische Verbindung an den Kontakten kann
von verschiedenen Faktoren herrühren, wie einer Inhomogenität
von gegenüberliegenden Flächen, einer Verschlechterung des
elektrischen Kontakts zwischen den gegenüberliegenden Flächen
aufgrund von Veränderungen der Umgebung: Feuchtigkeit,
Vibrationen und schnelles Altern der mechanischen Elemente
aufgrund von Vibrationen und häufigen lokalen Erwärmungen.
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Infolge dieser Probleme finden die Leistungsverbinder mit
Steckerstiften in der Luftfahrt wenig Verwendung, außer bei
der Erstellung von elektrischen Verbindungen, die
intermittierend und von geringer Dauer sind. Bei quasipermanenten
Verbindungen vermeiden die Flugzeugkonstrukteure die
Verwendung von Verbindern mit Steckerstiften, und falls sie diese
akzeptieren, legen sie ihnen mechanische Belastungen auf, die
ihren Ein- und Ausbau schwierig gestalten, wordurch jegliches
Interesse an einem solchen Verbindungstyp verlorengeht.
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Zur einfacheren Wartung und Reparatur von bestimmten
Bordgeräten und ihrem möglichen Austausch sollen die elektrischen
Verbindungen zwischen diesen Geräten und den festen,
elektrischen Bordschaltungen leicht auszubauen sein. Nun wird dies
gewöhnlich durch eine Vorrichtung mit Steckerstiften oder
eine Reihenklemme erreicht, deren Buchsenteil fest ist,
während der Steckerteil an dem zu entfernenden Gerät angeordnet
ist, also durch eine Vorrichtung mit Steckerstiften, die die
oben angesprochenen Nachteile aufweist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt demnach darin,
eine Leistungsreihenklemme mit Steckerstiften zu realisieren,
die es ermöglicht, einen hervorragenden elektrischen Kontakt
zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil selbst in dem
Fall zu schaffen und aufrechtzuerhalten, in dem er
Vibrationen kontinuierlicher Art unterworfen ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der
Realisierung einer Leistungsreihenklemme, deren Stecker- und
Buchsenteil leicht und schnell zusammengefügt und
auseinandergenommen werden können.
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Noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
eine Leistungsreihenklemme mit Steckerstiften zu realisieren,
deren Buchsen und Steckerstifte jeweils leicht und schnell
auf ihrem Träger zusammengefügt und auseinandergenommen
werden können.
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Die Erfindung betrifft eine Leistungsreihenklemme des Typs
mit Steckerstiften mit einem Buchsenteil und einem
Steckerteil, die zum Zusammenfügen ineinander vorgesehen sind, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Buchsenteil eine
Anschlußleiste aufweist, die steckerseitig eine flache
Oberfläche und auf der anderen Seite Zellen aufweist, um jeweils das
Ende eines Leiters aufzunehmen, und wobei jede Zelle durch
ein durch die Anschlußleiste gehendes Loch durchbrochen ist,
in dem eine Buchse eingesetzt und lose gehalten ist, daß der
Steckerteil eine Platte aufweist, die buchsenseitig eine
flache Oberfläche aufweist und mit Löchern durchbrochen ist,
deren Zahl gleich der der Buchsen ist, wobei in jedem Loch
ein Steckerstift angebracht ist und jedes Loch der Platte
buchsensseitig eine erste Bohrung aufweist, die eine
elastische Dichtung aufnimmt, deren Dicke größer als die Tiefe der
Bohrung ist, so daß die Dichtung beim Zusammensetzen des
Steckerteils und des Buchsenteils in Anlage an die Buchse
gelangt, um sie in ihrer Aufnahme zu blockieren.
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Zur Führung des Stecker- und Buchsenteils beim Zusammensetzen
sind vorteilhaft an dem Steckerteil Zentrierstücke und an dem
Buchsenteil Zentrierhülsen vorgesehen, die von den seitlichen
Laschen der Tägerplatte des Steckerteils und von der
Anschlußleiste des Buchsenteils getragen werden.
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Diese seitlichen Laschen weisen auch Löcher zur Befestigung
des Stecker- und Buchsenteils an ihrem jeweiligen Träger auf.
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In jedem Loch der Anschlußleiste ist die Buchse vorteilhaft
lose gehalten, indem am Rand ihres hohlen Teils ein äußerer
Bund, der gegen eine Bohrung des Loches anliegt, sowie eine
zu einer Mutter gehörende Unterlegscheibe vorgesehen sind,
die die Buchse in dem Loch halten.
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Der Steckerstift weist vorteilhaft an der Seite der
elastischen Dichtung einen äußeren Bund auf, der gegen die Schulter
einer zweiten Bohrung anliegt, sowie an der gegenüberliegen
den Seite einen Sprengring, der in einer äußeren Nut
untergebracht ist, die den Steckerstift in dem Loch hält.
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Der Steckerstift endet vorteilhaft in einen Aufquetschschaft,
um das Ende eines biegsamen Kabels aufzunehmen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich beim Lesen der folgenden Beschreibung eines
speziellen
Ausführungsbeispiels, wobei die Beschreibung auf die
beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; darin zeigen
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- Fig. 1 eine Gesamtansicht des Stecker- und des Buchsenteils
einer Leistungsreihenklemme nach der Erfindung in
Schrägperspektive; und
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- Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht einer Buchse und
eines entsprechenden Steckerstifts der
Leistungsreihenklemme nach der Erfindung sowie eine Schnittansicht eines
Zentrierstücks und einer Zentrierhülse der beiden Teile der
Reihenklemme in einer anderen Ebene.
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Ein Verbinder oder eine Leistungsreihenklemme des Typs mit
Steckerstiften nach der Erfindung weist einen Buchsenteil 1
und einen Steckerteil 2 auf. Der Buchsenteil 1 ist an dem
Luftfahrzeug befestigt, während der Steckerteil 2 zu einer
(nicht dargestellten) ausbaubaren Vorrichtung gehört, z.B. zu
einer elektrischen Verteilereinrichtung. Handelt es sich um
eine solche Verteilereinrichtung, dann ist der Buchsenteil 1
mit den Zuführungsleitern für die elektrische Energie wie mit
den mit der Bezugsziffer 3 bezeichneten verbunden, die durch
ein System von Klemmen, Unterlegscheiben und Muttern an den
mit einem Gewinde versehenen Enden von Buchsen wie dem mit
der Bezugszifffer 4 bezeichneten befestigt sind. In den
anderen, hohlen Enden der Buchsen werden die Steckerstifte des
Steckerteils 2 wie der mit der Bezugsziffer 5 bezeichnete
Stift aufgenommen.
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Die Reihenklemme von Fig. 1 ist zur Aufnahme der elektrischen
Energie von vier verschiedenen Drehstromgeneratoren auf zwölf
Leitern in Dreiergruppen plus zwei Masseleitern vorgesehen;
deshalb ein Verbinder mit vierzehn Anschlußklemmen. Zwei
dieser vier Generatoren sind die Leistungsgeneratoren des
Luftfahrzeugs im Normalbetrieb, ein dritter wird von den
Bodeneinrichtungen zum Anlassen der Triebwerke gehalten, und ein
vierter ist ein Hilfsgenerator, der dann verwendet wird, wenn
die ersten drei nicht zur Verfügung stehen.
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Im besonderen Fall einer elektrischen Verteilervorrichtung
erfüllt diese im wesentlichen zwei Funktionen: die
Herstellung der Verbindungen mit dem oder den zu verwendenden
Generatoren und andererseits die Verteilung der an den aktiven
Anschlußklemmen empfangenen elektrischen Energie zu den
verschiedenen Geräten des Luftfahrzeugs. Die erste Funktion wird
mit Hilfe eines Leistungsschützes durchgeführt, das
Schaltrelais enthält und lösbar an der elektrischen
Verteilervorrichtung befestigt ist. Die zweite Funktion wird über
Unterbrecher durchgeführt, die elektronischen Steuer- und
Überwachungsschaltungen zugeordnet sind.
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Der Buchsenteil 1 weist eine rechteckige Anschlußleiste 6
auf, die steckerseitig eine flache Oberfläche 7 aufweist und
auf der gegenüberliegenden Seite Zellen 8, um die Leiter 3 zu
trennen und zu halten. Die Zellen, deren Anzahl vierzehn
beträgt, sind durch eine Haube 9 abgeschlossen, die durch
(nicht dargestellte) Schrauben an dem nicht mit Zellen
versehenen Teil der Anschlußleiste befestigt ist. Der Umfang der
Anschlußleiste 6 weist Befestigungslaschen oder -klauen auf,
wie sie mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet sind, und zwar in
einer Anzahl von fünf, drei an den Längsseiten und zwei an
den Enden. Diese Laschen weisen jeweils ein Loch 11 für den
Durchgang einer Befestigungsschraube auf, während die drei
Laschen an den Längsseiten darüberhinus ein Loch 12 für eine
Zentrierhülse aufweisen, die mit einem Zentrierstück wie dem
mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten zusammenwirkt, das von
dem Steckerteil 2 gehalten ist.
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Die Anschlußleiste ist an jeder Zelle durch ein Loch zum
Einsetzen und Halten einer Buchse durchbrochen, die unter Bezug
auf Fig. 2 genauer beschrieben wird.
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Der Steckerteil 2 weist eine rechteckige Platte 20 auf, deren
Umfang ebenfalls an den Längsseiten Laschen wie die mit der
Bezugsziffer 15 bezeichnete aufweist; sie dienen zur
Befestigung dieses Steckerteils 2 an der elektrischen
Verteilervorrichtung
sowie zur Zentrierung des Stecker- und des
Buchsenteils. Für diese Befestigung ist jede Lasche mit einem
Loch 13 für den Durchgang einer Schraube versehen. Für die
Zentrierung ist jede Lasche mit einem Zentrierstück wie dem
mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten versehen, das mit der
entsprechenden Zentrierhülse 12 des Buchsenteils
zusammenwirkt.
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Die Platte 20 ist in ihrer Mitte von vierzehn Löchern
durchbrochen, die für das Einsetzen und Halten von vierzehn
Stekkerstiften ausgerichtet sind, die unter Bezug auf Fig. 2
genauer beschrieben werden. Diese Steckerstifte sind
buchsenseitig zum Einstecken in die entsprechenden Buchsen
vorgesehen; auf der anderen Seite sind sie mit Leitern wie dem mit
der Bezugsziffer 18 bezeichneten verbunden. Diese Seite der
Platte 14 ist zur Trennung der Leiter 18 untereinander mit
Trennwänden wie der mit der Bezugsziffer 19 bezeichneten
versehen.
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Wie dies in der Schnittansicht von Fig. 2 im einzelnen
gezeigt ist, weist der von der ausbaubaren Vorrichtung
getragene Steckerteil der Reihenklemme die mit einer Anzahl von
identischen Löchern für die Endanschlußklemme 22 wie dem mit
der Bezugsziffer 21 bezeichneten versehene, durchbrochene
Platte 20 auf. Dieses Loch 21 mündet in eine innere Bohrung
23 und in eine äußere Bohrung 24. Ein Steckerstift 25 mit
rotationszylindrischer Form ist zum Einfügen in das Loch 21
von oben vorgesehen und weist einen Bund 31 auf, der an die
Schulter der inneren Bohrung 23 anliegt. Dieser Steckerstift
endet trägerseitig in einen Stecker 26, der mit der
entsprechenden Buchse des Trägers zusammenwirkt. Die andere Seite
des Steckerstifts endet in einen Aufquetschschaft oder einen
Aufquetschschuh 27 zur Aufnahme eines biegsamen Kabels 18.
Eine zwischen dem Aufquetschschuh 27 und dem Bund 31 in die
Außenwand des Steckerstifts 25 geschnittene Nut 29 nimmt
einen Sprengring oder ein Clip 30 auf, der als Halt für den
Steckerstift 25 dient und die Verschiebung des Steckerstifts
25 zu dem Träger hin begrenzt. Schließlich ist in die äußere
Bohrung 24 eine elastische, ringförmige Dichtung 32 geklebt
und umgibt den Kontaktstecker 26; die Dicke dieser Dichtung
liegt über der Tiefe der Bohrung 24, wodurch es ermöglicht
wird, den Steckerstift gegen die Schulter der Bohrung 23 zu
blockieren, wenn die Dichtung gegen die entsprechende Buchse
des Trägers gedrückt wird.
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Jede Lasche an der Längsseite des Steckerteils weist ein
Zentrierstück 16 auf, das durch eine Schraube 34 befestigt ist
und mit einer Zentrierhülse zusammenwirkt. Diese Hülse ist
durch eine mit einem Futter 46 versehene Bohrung realisiert.
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Der im oberen Teil von Fig. 2 dargestellte Buchsenteil der
Reihenklemme besteht aus der Anschlußleiste 6, die durch
Löcher wie dem mit der Bezugsziffer 36 bezeichneten
durchbrochen ist, wobei jedes Loch zur Aufnahme einer Buchse 37
vorgesehen ist. Jede Buchse 37 weist einen hohlen unteren Teil
38 auf, der den Kontakt mit dem Stecker 26 des Steckerteils
zustandebringt, sowie einen mit einem Gewinde versehenen
oberen Teil 39, mit dem der elektrische Leiter 3 (Fig. 1) in
Verbindung tritt, der in einen Schuh 40 endet, wobei der
Schuh durch Muttern 41 und 42 sowie eine Unterlegscheibe 14
an seinem Platz gehalten und eingespannt ist. Eine durch die
Mutter 42 eingespannte Unterlegscheibe 43 dient als Haltering
für die Buchse nach unten. Die Verschiebung der Buchse nach
oben ist durch einen Bund 44 begrenzt, der den Rand der
hohlen Buchse bildet und gegen die Schulter einer Bohrung 45 in
Anlage gelangt. Diese Buchse wird in dem Loch 36 von unten
eingesetzt, nachdem vorher die Muttern und die
Unterlegscheiben entfernt worden sind. Infolge des Abstandes zwischen dem
Bund 45 und der Unterlegscheibe 43 im Verhältnis zu der Länge
der Bohrung 36 ist die Buchse 37 in dem Loch 36 lose
angebracht.
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Man wird bemerken, daß der Boden des hohlen Teils 38 der
Buchse 37 sowie der Boden des Aufguetschschafts 27 ein
Verbindungsloch 50 aufweisen, das die Entfernung von
Feuchtigkeit und Schmutzteilchen erlaubt.
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Ist der Steckerteil auf den Buchenträger gesetzt und dagegen
gedrückt, dann gelangt die Dichtung 32 mit dem Umfang des
Bundes 44 in Kontakt und blockiert die Buchse 37 in der Figur
nach oben. Genauso wird der Steckerstift nach unten
zurückgedrückt, wodurch er ebenfalls an seiner Position blockiert
ist.
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Der Steckerteil und der Buchsenteil werden durch Mittel, die
mit dem Luftfahrzeug und der ausbaubaren Vorrichtung fest
verbunden sind, aber in den Figuren nicht dargestellt sind,
gegeneinandergedrückt gehalten.