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Die Erfindung betrifft elektrische
Steckverbinder, die in Wasser getaucht werden können, sowie Verfahren zum Anbringen
und Entfernen elektrischer Steckverbinder vor Ort, um ein modulares
Gerätesystem
bereitzustellen.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Elektrische Steckverbinder nach dem
Stand der Technik werden gezeigt in den US-Patentschriften 5 662
488 von Alden, erteilt am 2. September 1997; 5 564 938 von Shenkal
et al., erteilt am 15. Oktober 1996; 5 067 909 von Behning, erteilt
am 26. November 1991; 4 629 272 von Mattingly und als nächstliegender
Stand der Technik anzusehen, erteilt am 16. Dezember 1986, und 4
526 431 von Kasukawa, erteilt am 2. Juli 1985.
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Alden zeigt eine Steckverbinderbaugruppe mit
drei Hauptbestandteilen: einem Stecker, einer Kupplung und einer
Muffe zum Verbinden des Steckers und der Kupplung. Die Muffe von
Alden verwendet Nocken, die manchmal auf biegsamen Zungen gebildet
sind und in Nuten zu einer Stelle gelangen, an der sie durch Reibungskräfte oder
Einrasten gegen das Abziehen gesichert werden. Behning zeigt auch
eine ringförmige
Muffe zum Verbinden eines Steckerkörpers mit einer Kupplung und
stellt zur Erleichterung der Verbindung ferner Orientierungsmarken
an den drei Bauteilen bereit. Shenkal et al. beschreiben eine Muffe,
die an einer in axialer Richtung angeschrägten Kante einrastet, und zeigen
auch eine Öffnung
in einer solchen Muffe, um diese zum Trennen der Steckverbinder
zu zerbrechen und zu entfernen.
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Mit Abdichtungen versehene Steckverbinder werden
in den US-Patentschriften 3 719 918 von Kerr, erteilt am 6. März 1973;
5 580 282 von Paterek, erteilt am 3. Dezember 1996; 5 387 129 von
Hotea, erteilt am 7. Februar 1995; 4 486 062 von Kasugai, erteilt
am 4. Dezember 1984; 4 874 324 von Andersen et al., erteilt am 17.
Oktober 1989; 4 702 710 von Dittman et al., erteilt am 27. Oktober
1987; 4 433 206 von Lewis, erteilt am 21. Februar 1984; 3 643 208 von
Massa jr., erteilt am 15. Februar 1972; 3 124 405 von Massa, erteilt
am 10. März
1964; und in Japanese Abstract Nr. JP4-123773 von Yooku, veröffentlicht am
23. April 1992, beschrieben.
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Andersen et al. und Lewis beschreiben
in den US-Patentschriften 4 874 324 bzw. 4 433 206 die Verwendung
einer Vergussmasse in der Kapsel eines elektrischen Steckverbinders,
um sowohl das zugeführte
Kabel als auch die zu den Kontaktstiften und -hülsen führenden Einzeldrähte zu fixieren
und wasserdicht abzuschließen.
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Hotea und Massa jr. zeigen in den
US-Patentschriften 5 387 129 bzw. 3 643 208 Verfahren zum Abdichten
von Steckverbindern mit einer Vergussmasse.
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Paterek und Kasugai zeigen in den
US-Patentschriften 5 580 282 bzw. 4 406 062 die Verwendung von O-Ringen
zum Bereitstellen einer Dichtung zwischen zwei zusammengefügten zylindrischen
Teilen.
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Keine der obigen Lösungen nach
dem Stand der Technik zeigt einen Steckverbinder für Unterwasseranwendungen,
der eine schnelle Verbindung und Verriegelung ermöglicht und
den späteren
Zugriff außer
in den Fällen
verhindert, bei denen eine Wartung erfolgt oder ein unerlaubter
Eingriff angezeigt wird. Ein solcher Steckverbinder ist für Außenanwendungen
und die Wartung von Wasseruhren wünschenswert, die sich in Schächten und
Behältern
unter der Erdoberfläche
befinden.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine abgedichtete Steckverbinderbaugruppe
gemäß den Merkmalen von
Anspruch 1 zur Verwendung bei Geräten, die in Wasser getaucht
werden. Die Steckverbinderbaugruppe weist zwei elektrische Steckverbinder-Unterbaugruppen auf,
die in herkömmlicher
Weise zusammengesteckt und durch ein Verriegelungsbauteil verriegelt
werden, um unerlaubte Eingriffe zu verhindern. Das Verriegelungsbauteil
ist zerbrechlich, um eine erlaubte Trennung zu ermöglichen
sowie eine unerlaubte Trennung bzw. einen Fremdeingriff anzuzeigen.
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Jede Steckverbinder-Unterbaugruppe
der vorliegenden Erfindung ist an einer Leitungseintrittsöffnung abgedichtet
und an den aneinanderstoßenden
Stirnseiten doppelt abgedichtet. Die erste Dichtung an der Stirnseite
wird durch eine in den Hohlräumen
der Steckverbinderkörper
enthaltene Fettmasse bewirkt, die die elektrischen Steckverbinder
dicht umschließt.
Die zweite Dichtung an der Stirnseite erfolgt durch eine O-Ring-Dichtung,
indem die Stirnseite der einen Steckverbinder-Unterbaugruppe teleskopartig in die
Stirnseite der anderen Steckverbinder-Unterbaugruppe gleitet.
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Die Erfindung stellt ferner ein verbessertes Verfahren
zur Montage gemäß Anspruch
12 bereit.
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Entsprechend einem besonderen Aspekt weist
die Erfindung gegenüber
Systemen nach dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass sie ein
zerbrechliches Verriegelungsbauteil in Form einer Muffe mit einem
Paar Rillen bereitstellt, wobei die eine Rille zum Entfernen der
Muffe zerbrochen werden kann und die andere Rille entweder zerbrochen
werden oder als Scharnier dienen kann, um das Entfernen zu erleichtern.
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Entsprechend einem weiteren speziellen
Aspekt der Erfindung weisen die beiden Steckverbinder-Unterbaugruppen
und das Verriegelungsbauteil Orientierungsmarken zum axialen Zusammenstecken
sowie eine weitere Marke auf, welche die Drehung des Verriegelungsbauteils
in eine Verriegelungsposition anzeigt.
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Die Erfindung wird in einer Ausführungsart für die Verbindung
von Leitungen untereinander und in einer Ausführungsart zum Verbinden von
zwei Leitungs-Unterbaugruppen
mit einem Anschlusskasten bereitgestellt, in dem von dem angeschlossenen
Gerät kommende
Signale umgewandelt werden. Durch die Anordnung und Funktionsweise
der beiden Leitungs-Unterbaugruppen und des Verriegelungsbauteils
ist ein Techniker in der Lage, die beiden Leitungs-Unterbaugruppen auch
unter kalten und feuchten Außenbedingungen
zu handhaben und zu verbinden. Die beiden Leitungs-Unterbaugruppen
weisen ferner Merkmale wie z. B. radial hervorstehende Flansche
auf, die das Einrasten der Zungen der Leitungs-Unterbaugruppen und
des Verriegelungsbauteils erleichtern.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der
Erfindung neben den oben erörterten
erkennt der Fachmann aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten.
Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen,
die Bestandteil der Erfindung sind und Beispiele der Erfindung veranschaulichen.
Solche Beispiele geben jedoch keine erschöpfende Darstellung der verschiedenen
Ausführungsarten
der Erfindung, weshalb auf die Ansprüche verwiesen wird, die in
Anlehnung an die Beschreibung den Geltungsbereich der Erfindung
festlegen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe
der vorliegenden Erfindung in einer montierten, aber unverriegelten
Stellung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der elektrischen Steckverbinderbaugruppe
von 1 in einer montierten
und verriegelten Stellung;
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3 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Steckverbinderbaugruppe
der 1 und 2;
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4 ist
eine Querschnittsansicht der Baugruppe in der unverriegelten Stellung
in der durch die Linie 4-4 in 1 angezeigten
Ebene;
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Baugruppe in der verriegelten Stellung
in der durch die Linie 5-5 in 2 angezeigten
Ebene;
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6 ist
eine Querschnittsansicht der Baugruppe in der durch die Linie 6-6
in 5 angezeigten Ebene;
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7 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsart
der Erfindung in vertikaler Stellung;
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8 ist
eine Seitenquerschnittsansicht von zwei Steckverbinderkapseln der
Ausführungsart
von 7; und
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9 ist
eine Querschnittsansicht in der durch die Linie 9-9 in 8 angezeigten Ebene.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTEN
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1 bis 6 veranschaulichen eine erste
Ausführungsart
einer Steckverbinderbaugruppe 10 der vorliegenden Erfindung
zum elektrischen Verbinden eines Paars mehradriger Kabel 11, 12 auf
der rechten Seite mit einem anderen mehradrigen Kabel 13 auf der
linken Seite. Jedes Kabel 11, 12 und 13 enthält eine
Vielzahl von Leitungen 14 (3),
die wiederum jeweils einen (nicht sichtbaren) Leiter und eine Isolierschicht
enthalten. Außerdem
wird jedes Leitungsbündel 14 durch
einen Isoliermantel 15 umhüllt.
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Die Kabel 11, 12 und 13 sind
mit einem Paar Steckverbinder-Unterbaugruppen verbunden, die in 3 zu sehen sind. Jede der
Steckverbinder-Unterbaugruppen enthält eine röhrenförmige Steckverbinderkapsel 25, 29,
einen elektrischen Steckverbinder 17, 21, eine
Abschlusskappe 60, 61 und ein in die Abschlusskappen 60, 61 gespritztes
Dichtungsmittel 67, durch das die rückseitigen Enden der Steckverbinder-Unterbaugruppen
abgedichtet werden.
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Ferner ist in 3 zu sehen, dass die Kapsel 25 der
Kupplung einen Schaft 26 hat, in den der elektrische Steckverbinder 17 eingeschoben
wird. Der Steckverbinder 17 ist mit den Leitungen im Kabel 13 verbunden.
Der Steckverbinder 17 hat einen Grundkörper 18, vergoldete
Kontaktstifte 19 und Codier-Erhebungen 20 am Grundkörper 18 zum
Ausrichten und Fixieren des Grundkörpers 19 im Schaft 26 einer Kupplungskapsel 25.
Alternativ kann der Steckverbinder 17 ein Koaxialstecker
sein. Der Schaft 26, der sich zum hinteren Ende der Kapsel 25 hin
erstreckt, ist außen
zylindrisch geformt, bildet jedoch eine Durchgangsöffnung mit
im Allgemeinen rechteckigem Querschnitt (wie die Bezugsnummer 23 in
den 4 und 5) mit entgegengesetzt ausgeformten
Abschnitten, um mit den Codier-Erhebungen 20 am Grundkörper 18 zusammenzupassen.
In der Kupplungskapsel 25 gibt es einen nach vorn gerichteten Zylinder 27,
und der Steckverbinder 17 befindet sich in einer Aussparung
des Zylinders 27, damit die Kontaktstifte 19 nicht
frei liegen.
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Ebenso ist in 3 eine Steckverbinderkapsel 29 zu
sehen, die eine elektrische Steckverbinderfassung 21 eines
allgemein bekannten Typs aufnimmt. Alternativ kann der Steckverbinder 21 eine Koaxialkupplung
sein. Der Steckverbinder 21 ist mit den Leitungen 14 in
den beiden anderen Kabeln 11, 12 verbunden. Der
Steckverbinder 21 hat einen Grundkörper 22, eine Vielzahl
von Fassungen mit vergoldeten elektrischen Kontakten darin und Codier-Erhebungen
am Grundkörper
22 zum Ausrichten und Haltern des Grundkörpers 22 im Zylinder 28 der Steckverbinderkapsel 26.
Der Zylinder 28 ist außen zylindrisch
geformt, hat jedoch eine mittlere Durchgangsöffnung 23 von allgemein
recheckigem Querschnitt (5 und 6) mit umgekehrt ausgeformten Abschnitten,
um mit den Codier- Erhebungen 24 am Grundkörper 22 zusammenzupassen.
Der Zylinder 28 hat eine äußere Codier-Aussparung 31 (3), die mit einer Codier-Erhebung 32 im
Zylinder 27 der Kupplungskapsel 25 zusammenpasst.
Dadurch werden die beiden Teile in einer Drehrichtung aufeinander
ausgerichtet. Der Zylinder 28 in 3 wird auf die Codier-Erhebung 32 ausgerichtet
und dann axial in den Zylinder 27 der Kupplungskapsel 25 geschoben,
wo die Kontaktstifte des Steckverbinders 17 in die Fassungen
des Steckverbinders 21 geschoben werden. Der Zylinder 28 hat
einen Außendurchmesser,
der kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 27 ist,
sodass der Zylinder 27 den Zylinder 28 einer Steckverbinderkapsel 29 teleskopartig
aufnimmt. Der Zylinder 27 wiederum wird teleskopartig durch
einen zylindrischen Flansch 39 (siehe 6) aufgenommen, der die beiden Zylinder 27, 28 umfasst
und gegen den axial hervorstehenden Teil 38 stößt.
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Jede Steckverbinderkapsel 25, 29 in 3 weist einen entsprechenden
radial hervorstehenden Flansch 33, 34 auf, der
eine Fläche
zum Zusammendrücken
der Steckverbinderkapseln 25, 29 entlang einer
Mittelachse 35 mit den Fingern bietet. An der Kupplungskapsel 25 sind
Rippen 66 angebracht, um das Zusammenführen der Steckverbinderkapseln 25, 29 während einer
im Folgenden zu beschreibenden Montageoperation zu unterstützen.
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Die Steckverbinderkapsel 29 hat
drei radial hervorstehende zahnartige Vorsprünge 36a, 36b und 36c,
die an einem zylindrischen Flansch 39 mit einem größeren Durchmesser
als beim Zylinder 28 gebildet sind. Die Vorsprünge 36a, 36b und 36c weisen
vorzugsweise eine Zahl von drei auf, sind bogenförmig gekrümmt und in Abständen auf
dem Umfang des Flansches 29 angeordnet.
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Die Kupplungskapsel 25 weist
ebenfalls drei radial hervorstehende zahnartige Vorsprünge 37a, 37b und 37c auf,
die an einem verdickten axialen Abschnitt 38 ihres Zylinders 27 gebildet
sind. Die Vorsprünge 37a, 37b und 37c weisen
vorzugsweise eine Zahl von drei auf, sind bogenförmig gekrümmt und in Abständen auf
dem Umfang des Zylinders 27 angeordnet.
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Die Steckverbinderkapsel 29 und
die Kupplungskapsel 25 sind in einem Stück gebildete Teile, die durch
Kunststoffspritzguss hergestellt sind.
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Die zahnartigen Vorsprünge 36a bis 36c und 37a bis 37c ermöglichen
eine bajonettartige Verbindung, die später erläutert wird. Die Kapseln 25, 29 werden
in ein Verriegelungsbauteil 40, das als Verriegelungsmutter,
als Verriegelungsmuffe oder Verriegelungsring beschrieben werden
kann, geschoben und durch dieses gesichert.
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Das Verriegelungsbauteil 40 speziell
ist wie ein ringförmiges
Band mit einem eingekerbten Flansch 41 ausgebildet, der
sich entlang eines Randes erstreckt und eine durch die Mitte des
Bauteils 40 reichende Öffnung 44 umschließt. Auf
der dem Flansch 41 gegenüberliegenden Seite des Bauteils 40 befindet
sich auch ein eingekerbter Flansch 42 (der im Querschnitt
in 6, nicht aber in 3 zu sehen ist). Die Kerben 43 (siehe 3) in den Flanschen 41, 42 sind
in Abständen über ihren
gesamten Umfang hinweg verteilt und so angeordnet, dass sie zwischen
den radial nach innen gerichteten Teilen der Flansche 41, 42 die
zahnartigen Vorsprünge
der Steckverbinderkapseln 25, 29 aufnehmen. Durch
die komplementäre
Anordnung der zahnartigen Vorsprünge
und der Flansche 41, 42 werden die Kapseln 25, 29 richtig
aufeinander ausgerichtet, wenn sie in axialer Richtung in die Mittelöffnung 44 des
Bauteils 40 eingeschoben werden.
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Zur Verriegelung bildet das Verriegelungsbauteil 40 ein
angeschrägtes
Bauteil 45 (3, 4 und 5), das sich entlang dem Umfang der Innenseite
des Bauteils 40 verjüngt.
Einer der Zähne 36a an
der Steckverbinderkapsel 29 hat entlang dem Umfang ein
kurvenförmiges,
sich verjüngendes
Profil (siehe 4 und 5). Dadurch kann der Zahn 36a während des
axialen Einführens
zunächst
axial am angeschrägten
Bauteil 45 und am Flansch 41 entlang gleiten (siehe 4) und dann, wenn das Bauteil 40 (wie in
den 1 bis 3 dargestellt) entgegen dem
Uhrzeigersinn gedreht wird, in Drehrichtung über das angeschrägte Bauteil 45 gleiten.
Wenn der kurvenförmige Zahn 36a am
verdickten Ende des angeschrägten Bauteils 45 eine
unumkehrbare verriegelte Stellung erreicht hat (5), wirkt das angeschrägte Bauteil 45 als
Klaue oder Rastung.
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Ein O-Ring-Dichtungselement 50 (3) aus einem Elastomer oder
einem anderen dehnbaren Material wird in eine Rille 51 (6) des Zylinders 27 der
Kupplungskapsel 25 eingelegt und auf einer Seite durch
einen auf dem Zylinder 27 gebildeten segmentierten Ring 52 (3) gestützt. In dem Ring 52 sind
Lücken 53 vorgesehen.
Wenn die Steckverbinderkapseln 25, 29 zusammengesetzt
werden (6), wird der
zuerst in eine Rille 51 eingebrachte O-Ring 50 dann
auch durch den Flansch 39 der Steckverbinderkapsel 29 aufgenommen.
Der O-Ring 50 stellt an der Stelle, an der die Kapseln
aufeinander stoßen,
eine Abdichtung her. Die Kapseln 25, 29 und das
Verriegelungsbauteil 40 sind jeweils in einem Stück durch
Spritzguss aus einem wasserundurchlässigen Kunststoffmaterial hergestellt.
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Der Innenraum des Zylinders 27 der
Kupplungskapsel 25 in 3 ist
zum Abkapseln und zum Bereitstellen einer ersten Schutzschicht für die leitenden
Teile der elektrischen Steckverbinder 17, 21 mit einem
Fett 55 ausgefüllt.
Ein für
elektrische Kontakte geeignetes Fett stellt Nyogel 760-G von der
Firma Nye Lubricants, Bedford, Massachusetts, dar. Dieses Fett wird
in der Fabrik in die Kupplungskapsel 25 eingefüllt und
durch eine provisorische Kappe fixiert. Am Einsatzort kann die Kappe
entfernt werden, um die Steckverbinderkapseln 25, 29 miteinander
zu verbinden.
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Zur Abdichtung der Enden der Steckverbinderanordnung 10 wird
ein Paar Abschlusskappen 60, 61 gemäß 1 bis 3 bereitgestellt. Die Abschlusskappen 60, 61 haben
jeweils einen Schieber 62 (1),
der über
ein integriertes Scharnier 63 (1) mit dem entsprechenden Grundkörper verbunden
ist. Die Abschlusskappen 60, 61 haben jeweils
ein Loch 64 (1)
zum Einspritzen eines Dichtungsmaterials 67. Der Schieber 62 hat
an den Ecken seines freien Endes Aussparungen 65 (von denen
eine in 1 dargestellt
ist). Solche Aussparungen 65 bilden einen Teil der Löcher in
den Abschlusskappen 60, 61 zum Aufnehmen der Kabel 11, 12 und 13.
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Die Steckverbinderkapseln 25, 29 weisen Orientierungsmarken 56, 57, 58 und 59 gemäß 1 bis 3 auf, um den Zusammenbau der einen Steckverbinder-Unterbaugruppe 17, 25, 60 (3) mit der anderen Steckverbinder-Unterbaugruppe 21, 29, 61 (3) zu unterstützen. Das
Verriegelungsbauteil 40 hat zwei Rippen 56, 57 (1 bis 3), die sich nach außen erstrecken. Bei der einen
handelt es sich um eine lange Rippe 56, die sich in axialer
Richtung über die
gesamte Länge
des Bauteils 49 erstreckt, und bei der anderen um eine
kurze Rippe 57 (1 bis 3), die sich etwa über die
halbe Länge
des Bauteils 40 erstreckt. Die kurze Rippe 57 ist
um einen ausgewählten
Drehwinkel gegen die lange Rippe versetzt, der bei der vorliegenden
Ausführungsart
etwa sechzig Grad (60°)
beträgt.
Das entspricht dem Drehwinkel, um den das Sicherungsbauteil zwischen
der Montagestellung (1 und 4) und der Verriegelungsstellung
(2 und 5) gedreht werden muss. Somit stellt
die lange Rippe 56 eine Orientierungsmarke für die Montagestellung
und die kurze Rippe 57 eine Orientierungsmarke für die Verriegelungsstellung
dar. Die Steckverbinderkapsel 29 weist eine sich in axialer
Richtung erstreckende Rippe 58 auf, die hinter dem sich
radial erstreckenden Flansch 34 an ihrem Schaft 30 gebildet
ist. Die Kupplungskapsel 25 weist eine sich in axialer
Richtung erstreckende Rippe 59 und eine Verstärkungsrippe 66 auf,
die hinter dem sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 33 an
ihrem Schaft 26 gebildet ist. Diese Rippen 58, 59 oder
Codier-Erhebungen sind angebracht, um die Steckverbinderkapseln 25, 29 beim axialen
Einführen
in das Verriegelungsbauteil 40 auf dieses auszurichten.
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Das Verriegelungsbauteil 40 weist
auch zwei sich in axialer Richtung erstreckende Rillen 68, 69 auf,
die um einhundertachtzig Grad (180°) gegeneinander versetzt sind.
Diese Rillen 68, 69 dienen zum Einführen eines
Werkzeugs in eine Rille, um den Sicherungsring aufzubrechen. Die
andere Rille 69 dient entweder als Scharnier oder kann
auch aufgebrochen werden. Die Anzahl und die Winkelstellung der Orientierungsmarken
und der Rillen kann bei anderen Ausführungsarten andere Werte annehmen.
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Die oben beschriebene Steckverbinderanordnung 10 wird
wie folgt bei der Wartung von Geräten vor Ort eingesetzt. Ein
Techniker installiert zunächst
den Steckverbinder, um Geräte
in Schächten oder
Behältern
unter der Erdoberfläche
elektrisch anzuschließen.
Zuvor werden die Abschlusskappen 60, 61 in der
Fertigungsstätte über die
Enden der Steckverbinderkapseln 25, 29 geschoben,
wobei sich die an Scharnieren befestigten Schieber 62 in
einer offenen Stellung befinden. Die elektrischen Steckverbinder 17, 21 werden
in die Steckverbinderkapseln 25, 29 eingeführt, und
die Leitungen ragen durch hinteren Enden der Abschlusskappen 60, 61,
wobei sich die an Scharnieren befestigten Schieber 62 in
ihrer offenen Stellung befinden. Dann werden die an Scharnieren
befestigten Schieber 62 verschlossen, um die Kabel 11, 12 und 13 zu
fixieren. In die Abschlusskappen 60, 61 wird ein
Dichtungsmaterial 67 eingespritzt, um den Bereich in und
um die Kabel 11, 12 und 13 herum auszufüllen. Dadurch
wird in jeder Steckverbinderkapsel ein elektrischer Steckverbinder
mit einem abgedichteten Leitungseintrittsende bereitgestellt. Das
Kabel und die Teile des Steckverbinders können zum Einsatzort gebracht
werden.
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Am Einsatzort wird eine Steckverbinderkapsel 29 in
ein Ende des Verriegelungsbauteils 45 eingeführt und
eine Kupplungskapsel 25 mit einem aufgesetzten O-Ring 50 zum
Einführen
an der entgegengesetzten Seite des Verriegelungsbauteils 40 vorbereitet.
Die provisorische Kappe oder Abdichtung, welche die Fettmasse 55 in
einer durch den Zylinder 27 der Kupplungskapsel 25 abschließt, wird
vor dem Zusammensetzen entfernt. Dann werden die beiden Steckverbinderkapseln
teleskopartig zusammengesetzt, wobei die Kontaktstifte 19 des
elektrischen Steckverbinders 17 in die Steckerbuchsen des elektrischen
Steckverbinders 21 (4, 5 und 6) eingeführt werden, um sich an die
darin befindlichen Kontakten anzulegen, während die Verbindungsstelle
zwischen den Steckverbindern 17, 21 durch die Fettmasse 55 eingehüllt wird.
Die Anordnung befindet sich dann in der Stellung von 1 und 4, wobei die lange Codier-Erhebung 56 auf
die Codier-Erhebungen 58, 59 an den Steckverbinderkapseln 25, 29 ausgerichtet
sind. Dann wird das Verriegelungsbauteil 40 um sechzig
Grad gedreht, bis die kurze Codier-Erhebung 57 auf die
Codier-Erhebungen 58, 59 der Steckverbinderkapseln 25, 27 ausgerichtet
ist. Wenn dies geschieht, gleitet der Zahn 36a mit dem kurvenförmigen sich
verjüngenden
Profil zum, über und
hinter den Zahn oder die Rastung 45 an der Innenwand des
Verriegelungsbauteils 40, und die Anordnung ist unumkehrbar
verriegelt, um den Zugriff auf die zusammengesteckten elektrischen
Steckverbinder 17, 21 zu verhindern. Die einzige
Möglichkeit, die
Anordnung zu trennen oder zu entriegeln besteht darin, ein oder
mehrere Teile zu zerbrechen. In diesem Fall geht man davon aus,
dass die Trennung der Anordnung erfolgt, indem das Verriegelungsbauteil 40 durch
Einführen
eines Werkzeugteils wie beispielsweise einer Messerklinge oder der
Spitze eines Schraubendrehers und Drehen des Werkzeugs entlang einer
der Rillen 68, 69 aufgebrochen wird. Das Verriegelungsbauteil 40 ist
dann zerstört
und wird entfernt.
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Nachdem das Verriegelungsbauteil
entfernt ist, können
der elektrische Stecker 17 mit seinen Kontaktstiften aus
dem Steckverbinder 21 mit den Steckerbuchsen gezogen und
die Kapseln 25, 29 getrennt werden. Stellt der
Techniker fest, dass das Verriegelungsbauteil 40 vor Beginn
der Wartungsarbeiten durch den Techniker zerbrochen war, bedeutet dies
einen unerlaubten Eingriff in die Steckverbinderanordnung.
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Um die alten Steckverbinder wieder
zusammenzusetzen oder einen alten Steckverbinder mit einem neuen
Steckverbinder zu verbinden, stellt der Techniker ein neues identisches
Verriegelungsbauteil 40 bereit und verbindet die beiden
Steckverbinder in der oben bei der Erstinstallation beschriebenen
Weise. Dadurch stellt die Erfindung eine abgedichtete Verbindung
zum Trennen und Anschließen
von Geräten
bereit, die vor Ort leicht gewartet werden kann und gleichzeitig
unerlaubte Eingriffe anzeigt.
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7 zeigt
eine zweite Ausführungsart
der Erfindung. Während
es sich bei der ersten Ausführungsart
um eine Anordnung mit einzelnen Leitungen handelt, stellt die Ausführungsart
von 7 zwei Anschlüsse zum
Gehäuse
eines Anschlusskastens 70 bereit. Eine solche Einheit dient
der Übertragung
von Signalen bestimmter Arten von Messgeräten und führt eine Umwandlung im Verhältnis 1
: 10 oder 1 : 100 durch, bevor die Signale an die Anzeigegeräte gesendet
werden. Der Anschlusskasten 70 weist einen Grundkörper 71 und
einen Deckel 72 mit durchbohrten Füßen 73 zum Befestigen des Gehäuses des Anschlusskastens 70 auf.
Der Grundkörper 71 weist zwei
Steckverbinderkapseln 74, 75 auf, die den Kupplungs-
und Steckerkapseln 25, 29 entsprechen und in eine
Gehäusewand 76 integriert
sind. Die eine Kapsel 74 ist die Steckerkapsel und die
andere Kapsel 75 die Kupplungskapsel. Dies stellt eine
Möglichkeit
der Codierung der beiden Anschlüsse
zu entsprechenden Kabeln und Steckverbindern für zwei andere Geräteeinheiten
das, so dass die Anschlüsse während der
Installation nicht versehentlich vertauscht werden können.
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Die Anordnung in 7 enthält ferner ein Paar Verriegelungsringe 77, 78,
die dem Verriegelungsring 40 ähneln, wobei lediglich einer
der Ringe zur Installation aufgesteckt werden muss. Die Anordnung
in 7 enthält ferner
ein Paar Steckverbinder-Unterbaugruppen, von denen die eine eine Kupplungskapsel 79 zum
Verbinden mit einer Steckerkapsel 74 und die andere eine
Steckerkapsel 80 zum Verbinden mit einer Kupplungskapsel 75 aufweist.
Die Kupplungskapsel 77 dient zum Anschließen eines
Kabels 81, und die Steckerkapsel dient zum Anschließen von
zwei Kabeln 82, 83.
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In 8 und 9 ist zu sehen, dass die
Steckerkapsel 74 einen Schaft 84 mit einer speziell
geformten Öffnung 88 zum
Aufnehmen des Grundkörpers 22 und
der Codier-Erhebungen 24 der Steckerbuchsen 21 enthält. Die
Kupplungskapsel 75 hat eine speziell geformte Öffnung 89 zum
Aufnehmen des Grundkörpers 18 und
der Codier-Erhebungen 20 des Steckers 17 mit Kontaktstiften.
Man beachte, dass der Schaft 84 dem Schaft 85 ähnlich ist
und in die entgegengesetzte Richtung wie die Kupplungskapsel 75 gerichtet
ist. In 8 ist auch ein
Querschnitt einer Nut 86 zum Aufnehmen eines O-Rings zu
sehen, der dem O-Ring 50 in 3 ähnelt. An
den Steckverbinderkapseln 79, 80 sind Abschlusskappen 90, 91 zu sehen,
die jedoch innerhalb des Gehäuses
des Anschlusskastens 70 nicht eingesetzt werden. Es ist
jedoch davon auszugehen, dass das hintere Ende jedes Steckverbinders 74,
75 im
Innern des Anschlusskastens durch das dichte Gehäuse des Anschlusskastens 70 zur
Umgebung abgedichtet ist. Aus der Beschreibung der zweiten Ausführungsart
erkennt man, dass die Steckverbinderkapseln 25, 29 in 1 bis 6 einen integralen Bestandteil der Gehäusewand eines
Anschlusskastens 70 bilden oder als eigenständige Steckverbinderkapseln 25, 29 ausgeführt sein
können.
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Die vorliegende Beschreibung betrifft
die bevorzugten Ausführungsarten
des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Dem
Fachmann ist klar, dass man Änderungen
vornehmen kann, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen,
weshalb die beiliegenden Ansprüche zum
Definieren der Ausführungsarten
der Erfindung dienen.