DE3940652C2 - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Die elektrische Steckverbindung besteht aus zwei im Querschnitt runden Steckteilen (1) mit Isolierkörpern (2) sowie mit jeweils mehreren in Steckrichtung über die Grundkörper (5) der Isolierkörper (2) vorragenden Kontaktstiften (3) und Kontaktbuchsen (4). Die Kontaktstifte (3) eines Isolierkörpers (2) sind zur elektrischen Verbindung in die Kontaktbuchsen (4) des anderen Isolierkörpers (2) einsteckbar und die Kontaktbuchsen (4) sind in den über die Grundkörper (5) vorragenden Bereichen mit dreieckig konfigurierten Isoliermänteln (6) als einstückige Bestandteile der Isolierkörper (2) versehen. Jeweils drei Kontaktstifte (3) und drei Kontaktbuchsen (4) liegen im Querschnitt der Isolierkörper (2) gesehen auf den Eckpunkten (17) eines gleichseitigen Sechsecks (18). Die jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktstifte (3) ragenden Eckbereiche (14) der Isoliermäntel (6) sind auf die Längsachsen der Steckteile (1) gerichtet.The electrical plug-in connection consists of two plug-in parts (1) with a round cross-section with insulating bodies (2) and with several contact pins (3) and contact sockets (4) protruding in the plug-in direction over the base body (5) of the insulating body (2). The contact pins (3) of an insulating body (2) can be inserted into the contact sockets (4) of the other insulating body (2) for electrical connection, and the contact sockets (4) have triangularly configured insulating sleeves (6) in the areas protruding beyond the base body (5) ) provided as one-piece components of the insulating body (2). In each case, three contact pins (3) and three contact sockets (4) lie in the cross section of the insulating bodies (2) on the corner points (17) of an equilateral hexagon (18). The corner regions (14) of the insulating sleeves (6) projecting between two adjacent contact pins (3) are directed towards the longitudinal axes of the plug-in parts (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung für den Einsatz im untertägigen Grubenbetrieb.The invention relates to an electrical connector for use in underground mining operations.
Steckverbindungen dieser Art sind in zahlreichen Ausfüh rungen bekannt. Eine solche Steckverbindung wird z. B. von der Firma Machaczek Elektrotechnik GmbH & Co. KG unter der Bezeichnung "Steckverbinder-System ME" angeboten. Diese Steckverbindung, die insbesondere für den untertä gigen Einsatz konzipiert ist, setzt sich einerseits aus einem Steckerteil, der fest mit dem Ende einer elektri schen Leitung verbunden ist, und andererseits aus einem Buchsenteil zusammen, der an dem anzuschließenden Gerät befestigt ist.Plug connections of this type are available in numerous versions known. Such a connector is z. B. from the company Machaczek Elektrotechnik GmbH & Co. KG at the term "connector system ME" offered. This connector, which is particularly suitable for the sub is designed on the one hand a connector part that is firmly attached to the end of an electri line is connected, and on the other hand from one Socket part together, on the device to be connected is attached.
Der Steckerteil besteht im wesentlichen aus einem aus Neopren gefertigten Isolierkörper, in den Kontaktstifte eingegliedert sind, die rückseitig jeweils durch eine Crimp- oder Lötverbindung mit einem Leiter einer elektri schen Leitung verbunden sind und nach vorne aus dem Grundkörper des Isolierkörpers herausragen. Der gesamte Steckerteil ist durch ein stabiles Metallgehäuse ge schützt. Der Buchsenteil hingegen besteht aus einem eben falls aus Neopren gefertigten Isolierkörper, in den fluchtend zur Stiftanordnung des Steckerteils Kontakt buchsen eingelassen sind, die in Bezug auf die Vorder seite des Isolierkörpers leicht zurück versetzt angeord net sind und die rückseitig durch eine Crimp- oder Löt verbindung mit den entsprechenden geräteseitigen Leitern verbunden sind. Auch der Buchsenteil ist in ein stabiles Metallgehäuse eingebettet, das die elektrische Steckver bindung in verbundenem Zustand hermetisch nach außen ab schließt und schützt.The plug part consists essentially of one Neoprene-made insulating body, in the contact pins are integrated, each with a Crimp or solder connection with a conductor of an electri line are connected and forward from the Project the main body of the insulating body. The whole Plug part is ge through a stable metal housing protects. The socket part, however, consists of one if made of neoprene, in the aligned with the pin arrangement of the plug part contact sockets are recessed in relation to the front side of the insulating body slightly offset are net and the back by a crimp or solder connection with the corresponding device-side conductors are connected. The socket part is also in a stable Embedded metal housing that the electrical plug ver bond in the connected state hermetically to the outside closes and protects.
Sowohl die Stifte des Steckerteils als auch die Buchsen des Buchsenteils sind über den Querschnitt gesehen je weils im gleichen Abstand zueinander angeordnet. Dieser Abstand wird durch die je nach Anwendung vorgeschriebene zulässige Kriechstrecke bzw. Luftstrecke zwischen blanken leitfähigen Teilen benachbarter Kontakte bestimmt. Die Luftstrecke ergibt sich regelmäßig durch den lichten Ab stand benachbarter Stiftkontakte des Steckerteils. Die Kriechstrecke wird häufig dadurch verlängert, dass die Kontaktbuchsen innerhalb des Buchsenteils nicht bündig mit der Stirnseite des Isolierkörpers abschließen, son dern zurück versetzt sind und die Kontaktstifte des Steckerteils nicht unmittelbar aus dem Grundkörper des Isolierkörpers nach vorne hin austreten, sondern einen den jeweiligen Kontaktstift umgebenden Kegelstumpf auf weisen, der Teil des Isolierkörpers ist und der über den Grundkörper hinausragt.Both the pins of the plug part and the sockets of the socket part are seen across the cross section because arranged at the same distance from each other. This Distance is prescribed by the depending on the application permissible creepage distance or air gap between bare conductive parts of adjacent contacts determined. The Clearance results regularly from the clear Ab stood adjacent pin contacts of the plug part. The Creepage distance is often extended by the fact that the Contact sockets not flush within the socket part seal with the front of the insulator, son who are set back and the contact pins of the Plug part not directly from the main body of the Emerge from the front, but one the truncated cone surrounding the respective contact pin point, which is part of the insulating body and the Basic body protrudes.
Im untertägigen Bergbau existieren insbesondere wegen der Schlagwettergefahr strenge Sicherheitsvorschriften, die festlegen, dass dann, wenn mit einer Steckverbindung z. B. verschiedene eigensichere Stromkreise verbunden werden, die Luftstrecken und die Kriechstrecken aus Sicherheits gründen etwa den doppelten Wert der sonst erforderlichen Strecken haben müssen. Dies bedingt, dass insbesondere bei Steckverbindungen, die mehrere unterschiedliche eigensichere Stromkreise verbinden, aus den konfektio nierten Stecker- und Buchsenteilen regelmäßig einige Kon taktstifte und Kontaktbuchsen entfernt und durch Isolier blindelemente ersetzt werden müssen, um die erforderli chen Abstände zu gewährleisten. Wird hingegen der Abstand der Kontaktstifte bzw. der Kontaktbuchsen im Hinblick auf diese sicherheitsbedingten erhöhten Abstände dimensio niert, so werden die Steckverbindungen sehr groß und in der Praxis nur schwierig handhabbar.In underground mining there exist in particular because of the Firedamp hazard strict safety regulations that specify that if with a connector z. B. different intrinsically safe circuits are connected, the clearances and creepage distances for safety establish about twice the value of the otherwise required Must have routes. This means that in particular for plug connections that have several different Connect intrinsically safe circuits from the confection plug and socket parts regularly a few con timing pins and contact sockets removed and by insulation Blind elements must be replaced to meet the requirements to ensure clearances. However, the distance the contact pins or the contact sockets with a view to these increased safety-related distances dimensio niert, so the connectors are very large and in difficult to handle in practice.
Aus der DE-AS 10 74 694 geht ein Kupplungsstück für elek trische Apparate und Kabel hervor, das aus einem Gehäuse mit Führungsmitteln besteht. Beim Zusammenstecken zweier Kupplungsstücke legen die Führungsmittel die Gehäuse in einer bestimmten Winkellage im Verhältnis zueinander fest. In den Gehäusen sind Kontaktblöcke mit Kontakthül sen und Kontaktstiften vorgesehen. Die Kontaktblöcke sind kreissegmentartig gestaltet. Lange Luft- und Kriech strecken können mit dieser Ausbildung nicht erzielt wer den.From DE-AS 10 74 694 a coupling piece for elek trical devices and cables that emerge from a housing with leadership resources. When putting two together Couplings place the guide means in the housings a certain angular position in relation to each other firmly. In the housing there are contact blocks with a contact sleeve sen and contact pins provided. The contact blocks are designed like a segment of a circle. Long air and creep who can not stretch with this training the.
Die DE 24 47 755 offenbart eine elektrische Steckverbin dung mit zwei identisch ausgebildeten Steckverbindern, bei denen die Isolierkörper eine rechteckige Ausbildung aufweisen. Eine Verlängerung der Luft- und Kriechstrecken wird in dieser Druckschrift nicht angesprochen.DE 24 47 755 discloses an electrical connector with two identically designed connectors, in which the insulating body has a rectangular shape exhibit. An extension of the air and creepage distances is not addressed in this publication.
Aus der US 3,086,188 ist ein Vorschlag für eine elektri sche Steckverbindung entnehmbar, bei welchem ausdrücklich eine große Anzahl von elektrischen Leitungen miteinander gekoppelt werden soll. Das heißt, dass in jedem der schichtweise aufgebauten Segmente eine größere Anzahl von Kontaktstiften und entsprechenden Kontaktbuchsen vorgese hen sind. Mit dieser Maßnahme können keine längeren Kriechstrecken und Luftstrecken verwirklicht werden.From US 3,086,188 is a proposal for an electrical cal plug connection can be removed, which expressly a large number of electrical lines to each other to be coupled. That means that in each of the a larger number of segments built up in layers Contact pins and corresponding contact sockets provided hen are. With this measure, no longer Creepage distances and clearances can be realized.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbindung für den untertägigen Grubenbetrieb so auszubilden, dass sowohl die Kriechstrecken als auch die Luftstrecken bei kleinstmöglichen Kontaktabständen vergrößert werden.Based on the prior art, the invention is the Task based on an electrical connector for to train the underground mine operations in such a way that both the creepage distances and the clearances at smallest possible contact distances can be increased.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im An spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention with in solved claim 1 specified features.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt in der Ausbildung der die Kontaktbuchsen umhüllenden dreieckförmigen Isolier mäntel sowie in deren speziellen Relativzuordnung und in der Zuordnung zu den Kontaktstiften auf den Eckpunkten eines gleichseitigen Sechsecks derart, dass die jeweils zwischen zwei benachbarte Kontaktstifte ragenden Eckbe reiche der dreieckförmigen Isoliermäntel auf den Mittel punkt des Sechsecks gerichtet sind.The main idea of the invention lies in the formation of the the contact sleeves enveloping triangular insulation coats as well as in their special relative allocation and in the assignment to the contact pins on the corner points an equilateral hexagon such that the respective corner protruding between two adjacent contact pins range of triangular insulation jackets on the middle point of the hexagon.
Aufgrund dieser Anordnung können jetzt lange Luftstrecken und Kriechstrecken geschaffen werden, die den strengen Sicherheitsvorschriften im untertägigen Bergbau wegen der dort permanenten Schlagwettergefahr vorteilhaft entgegen kommen. Außerdem gewährleistet die Erfindung eine maxi male Anzahl von Kontakten auf einer vorgegebenen Kreis querschnittsfläche.Because of this arrangement, long air distances can now and creepage distances are created that meet the strict Safety regulations in underground mining because of there permanently advantageous risk of firedamp come. In addition, the invention ensures a maxi Male number of contacts on a given circle cross sectional area.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ragen gemäß Anspruch 2 die Isoliermäntel über die Stirnseiten der Kontaktbuchsen vor. Folglich werden nicht nur die Kriech strecken, sondern auch die Luftstrecken zwischen den be nachbarten Kontaktstiften und Kontaktbuchsen deutlich vergrößert. In an advantageous development of the invention protrude according to Claim 2 the insulation jackets on the end faces of the Contact sockets. Consequently, not only the crawl stretch, but also the air gaps between the be neighboring contact pins and contact sockets clearly enlarged.
Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung von Vorteil, wenn nach Anspruch 3 die Kontaktstifte in ihren grundkör pernahen Bereichen durch von den Stirnseiten der Grund körper einstückig abstehende kegelstumpfförmige Vor sprünge umgeben sind.Furthermore, it is advantageous within the scope of the invention if according to claim 3, the contact pins in their basic body areas close to the core from the front of the bottom body protruding in the form of a truncated cone jumps are surrounded.
Schließlich ist es noch von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 4 die Kontaktstifte gegenüber den Stirnseiten der Grund körper weiter vorragen als die Kontaktbuchsen. Danach überragen also die Kontaktbuchsen den Grundkörper der Isolierkörper nicht ganz so weit wie die Kontaktstifte, so dass die Isoliermäntel ein ganzes Stück über die freien Enden der Kontaktbuchsen hinausragen können, um mindestens in denselben Querebenen zu enden, in denen auch die Kontaktstifte enden. Durch Verlängerung der Iso liermäntel nach vorne hin können die Luftstrecken prak tisch beliebig vergrößert werden, die Kriechstrecken wer den dabei automatisch mit vergrößert.Finally, it is still advantageous if according to claim 4 the contact pins opposite the end faces of the bottom protruding body further than the contact sockets. After that So the contact sockets protrude from the body of the Insulating body not quite as far as the contact pins, so the insulation sheaths a fair bit over the free ends of the contact sockets can protrude to to end at least in the same transverse planes in which the contact pins also end. By extending the Iso The air gaps can be prake to the front table can be enlarged as desired, the creepage distances which is automatically enlarged.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on one in the figures illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine elektrische Steckverbindung und Fig. 1 shows a simplified schematic representation of a longitudinal section through an electrical connector and
Fig. 2 eine Stirnansicht auf einen Steckteil der in Fig. 1 dargestellten Steckverbindung in Richtung des Pfeils II. Fig. 2 is an end view of a plug part of the connector shown in Fig. 1 in the direction of arrow II.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Steckverbindung für den Einsatz im untertägigen Grubenbetrieb besteht aus zwei identischen kreisrunden Steckteilen 1, die jeweils einen Isolierkörper 2 sowie darin eingegliedert drei Kon taktstifte 3 und drei Kontaktbuchsen 4 aufweisen. Die Kontaktstifte 3 und die Kontaktbuchsen 4 sind in an sich bekannter Weise rückseitig zur Verbindung mit nicht näher dargestellten elektrischen Leitern ausgebildet. Die Lei ter sind durch eine Löt- oder Crimpverbindung elektrisch mit den Kontaktstiften 3 bzw. den Kontaktbuchsen 4 ver bunden.The connector shown in Figs. 1 and 2 for use in underground mining operations consists of two identical circular plug sections 1, each having an insulating body 2, and incorporated therein three Kon clock pins 3 and three female contacts 4 have. The contact pins 3 and the contact sockets 4 are formed on the rear in a manner known per se for connection to electrical conductors (not shown in more detail). The Lei ter are electrically connected by a solder or crimp connection to the contact pins 3 and 4 respectively.
Sowohl die Kontaktstifte 3 als auch die Kontaktbuchsen 4 ragen in Steckrichtung STR gesehen aus den Grundkörpern 5 der Isolierkörper 2 vor, wobei die Kontaktbuchsen 4 um fangsseitig dreieckig konfigurierte Isoliermäntel 6 auf weisen, die über die Stirnseiten 7 der Kontaktbuchsen 4 vorragen.Both the contact pins 3 and the contact sockets 4 protrude from the base bodies 5 of the insulating bodies 2 as viewed in the plug-in direction STR, the contact sockets 4 having insulating shells 6 configured triangularly on the start side, which protrude beyond the end faces 7 of the contact sockets 4 .
Die Kontaktstifte 3 sind in ihren grundkörpernahen Berei chen 8 von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen 9 umgeben, welche sich an die vorderen Stirnseiten 10 der Grundkör per 5 einstückig anschließen. Auch die Isoliermäntel 6 schließen sich einstückig an die Isolierkörper 2 an. Die vorderen Endabschnitte 11 der Isoliermäntel 6 sind so ausgebildet, dass sie die Stirnseiten 7 der Kontaktbuch sen 4 überragen. Im übrigen sind die Isoliermäntel 6 in diesen Endabschnitten 11 zur Aufnahme der die Kontakt stifte 3 umgebenden kegelstumpfförmigen Vorsprünge 9 aus gebildet.The contact pins 3 are in their areas close to the body 8 surrounded by frustoconical projections 9 , which connect to the front faces 10 of the body by 5 in one piece. The insulating sleeves 6 also connect in one piece to the insulating body 2 . The front end portions 11 of the insulating sleeves 6 are formed so that they protrude from the end faces 7 of the contact book 4 . In addition, the insulating sleeves 6 are formed in these end portions 11 for receiving the pins 3 surrounding frustoconical projections 9 .
Die Belegung der Steckteile 1 mit den Kontaktstiften 3 und den Kontaktbuchsen 4 ist nicht nur paarweise symme trisch in Bezug auf die jeweiligen Längsmittelebenen LME, sondern auch punktsymmetrisch in Bezug auf die Längsach sen 12 der Steckteile 1.The assignment of the plug-in parts 1 with the contact pins 3 and the contact sockets 4 is not only symmetrical in pairs in relation to the respective longitudinal median planes LME, but also point-symmetrical in relation to the longitudinal axes 12 of the plug-in parts 1 .
Um die Luftstrecken 13 zwischen zwei benachbarten Kon taktstiften 3 zu verlängern, sind die Isoliermäntel 6 der Kontaktbuchsen 4 im Querschnitt - wie gesagt - etwa drei eckig konfiguriert (Fig. 2), so dass die zur Längsachse 12 gerichteten Eckbereiche 14 der Isoliermäntel 6 zwi schen zwei benachbarte Kontaktstifte 3 ragen. Derselbe Sachverhalt gilt für die Luftstrecken 13 zwischen den Kontaktstiften 3 und den Kontaktbuchsen 4 (siehe Fig. 1), wo die Luftstrecken 13 über die Endabschnitte 11 der Isoliermäntel 6 geführt werden.In order to extend the air gaps 13 between two adjacent contact pins 3 , the insulating sleeves 6 of the contact sockets 4 are configured in cross section - as mentioned - approximately three corners ( FIG. 2), so that the corner regions 14 of the insulating sleeves 6 directed towards the longitudinal axis 12 are between two adjacent contact pins 3 protrude. The same situation applies to the air gaps 13 between the contact pins 3 and the contact sockets 4 (see FIG. 1), where the air gaps 13 are guided over the end sections 11 of the insulating sleeves 6 .
Bei den dargestellten kreisrunden Steckteilen 1 liegen die Mittelachsen 15, 16 der Kontaktstifte 3 und der Kon taktbuchsen 4 auf den Eckpunkten 17 eines gleichseitigen Sechsecks 18. Dessen Mittelpunkt MP liegt in den Längsachsen 12 der Steckteile 1. Diese Anordnung gewährt eine dichtestmögliche Kontaktanordnung.In the illustrated circular plug-in parts 1 , the central axes 15 , 16 of the contact pins 3 and the contact bushings 4 are on the corner points 17 of an equilateral hexagon 18th Its center MP lies in the longitudinal axes 12 of the plug-in parts 1 . This arrangement ensures the closest possible contact arrangement.
Ferner werden durch die vorbeschriebene Gestaltung der Steckteile 1 lange Kriechstrecken 19 zwischen den Kon taktstiften 3 und den Kontaktbuchsen 4 geschaffen. Furthermore, long creepage distances 19 between the con tact pins 3 and the contact sockets 4 are created by the above-described design of the plug parts 1 .
11
- Steckteile
- plug-in parts
22nd
- Isolierkörper
- insulating body
33rd
- Kontaktstifte
- contact pins
44th
- Kontaktbuchsen
- contact sockets
55
- Grundkörper
- basic body
66
- Isoliermäntel
- insulation jackets
77
- Stirnseiten v. - end faces from
44th
88th
- grundkörpernahe Bereiche v. - areas close to the body
33rd
99
- kegelstumpfförmige Vorsprünge
- frustoconical projections
1010th
- Stirnseiten v. - end faces from
55
1111
- Endabschnitte v. - End sections v.
66
1212th
- Längsachsen v. - Longitudinal axes from
11
1313
- Luftstrecken
- clearances
1414
- Eckbereiche v. - corner areas of
66
1515
- Mittelachsen v. - Central axes from
33rd
1616
- Mittelachsen v. - Central axes from
44th
1717th
- Eckpunkte v. - Key points from
1818th
1818th
- Sechseck
- hexagon
1919th
- Kriechstrecken
LME - Längsmittelebenen
MP - Mittelpunkt v. - creepage distances
LME - median longitudinal planes
MP - center of v.
1818th
Claims (4)
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| DE3940652A DE3940652C2 (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | Electrical connector |
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| DE3940652A DE3940652C2 (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | Electrical connector |
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Family Applications (1)
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