DE7720275U1

DE7720275U1 - Elektrische leitungskupplung

Info

Publication number: DE7720275U1
Application number: DE19777720275U
Authority: DE
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1980-05-29
Also published as: GB1533226A; JPS5734981U; FR2363209B1; IL52314A; FR2363209A1; DE2729181A1; IT1084756B; CA1066378A; JPS5329591A; IL52314A0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Leitungskupplung des Typs, der eine Überwurfmutter zur Verbindung und
Trennung einer elektrischen Kupplungseinrichtung aufweist. Sie
bezieht sich spezieller auf die Verbesserung einer elektrischen
Kupplungseinrichtung eines schraubbaren Types, die eine größere | axiale Bewegung zwischen den zu paarenden Teilen gestattet, * während die Überwurfmutter um 360° bewegt wird, so daß die | Kupplung und Paarung der Teile so schnell wie möglich ausge- 1 führt werden kann. Sie sieht femer eine minimale radiale und I axiale Abweichung zwischen den beiden Hälften einer Kupplungs- \ einrichtung im miteinander verbundenen Zuäand vor, \

Nach einer Ausführungsform betrifft die Erfindung eine trennbare | ele-ktrische Leitungskupplung mit einem ersten und einem zweiten \

Gehäuse, die in einer Linie ausgerichtet verbindbar sind, mit |

Zentrierungsmitteln an den Gehäusen zu deren gegenseitigen f

axialen Annäherung und Entfernung und zur Verhinderung einer |

gegenseitigen rotierenden Relativbewegung, mit einem isolieren- §

den Einsatz in jedem der Gehäuse, mit zusammenwirkenden, elek- I

ff ; trischen Steck- und Buchsenkontakten mit mindestens einem Steck- |

kontakt in einem der Gehäuse und· mindestens einem Buchsenkon- I takt in dem anderen Gehäuse, wobei die Steck- und Buchsenkon-

'. takte paarweise verbindbar sind und mit Mitteln zur Verbindung
und Trennung des ersten und des zweiten Gehäuses. :

Es besteht ein ständiges Bedürfnis an verbesserten elektrischen
Leitungskupplungen, um die strengen Anforderungen des auf dem
Gebiet der Raumfahrt geforderten Standards zu erfüllen. Elek-'trische Kupplungen sollen leicht und schnell unter Anwendung
angemessener Kräfte gekuppelt und entkuppelt werden können. Wei-

terhin soll der Verschleiß von Kupplungseinrichtungen so gering als möglich sein, so daß die Verbindungen eine lange Lebensdauer aufweisen. Hierdurch wird der Aufwand für den Austausch und der Ausfall der elektrischen Einrichtung während dieses Austausches von ausgefallenen oder verschlissenen Kupplungseinrichtungen mintniert.

Weiterhin ist es zur schnellen und sauberen Verbindung von Kupplungseinrichtungen wichtig, daß bei Jeder Umdrehung der Überwurfmutter eine maximale axiale Bewegung erzielt wird. Weiterhin soll die elektrische Kupplung in gekuppeltem Zustand auch sicher gekuppelt bleiben, wenn die Einrichtung starken Vibrationen ausgesetzt ist. Unter Berücksichtigung all dieser Probleme und Anforderungen ist es erforderlich, sie so auszugleichen, daß ein Maximum an Vorteilen und ein Minimum an Nachteilen erhalten wird.

Ein weiteres mit zu paarenden elektrischen Kupplungseinrichtungen zusammenhängendes Problem besteht darin, daß eine radiale '< und axiale Ab lenkung der männlichen und weiblichen elektrischen Kontakte minimiert wird, wenn die Überwurfmutter mit einem Kupplungsgehäuse zusammenwirkt, so daß der Verschleiß der elektrischen Steck- imd Buchsenkontakte in den Gehäusen minimiert

■ . . - anfänglich. ,

jwxrd, wenn sie/miteinander verbunden werden. ·

Eine Leitungskupplung der oben genannten Art zur schnellen Ver-. 'bindung und Trennung der Kupplungseinrichtung ist aus der US-PS ^! 2 984 811 bekanntgeworden.

Dort ist eine Leitungskupplung mit Bajonett-Verschluß dargestellt die eine Überwurfmutter aufweist, die anstelle von Gewinden eine oder mehrere Nuten zur Paarung mit Erhebungen an einem Kupplungsgehäuse aufweist, wodurch eine schnelle Kupplung und Entkupplung der elektrischen Kupplungseinrichtung erzielt wird. Ein Nachteil dieser Art von elektrischen Kupplungen besteht darin, daß die

ι ι I t ι · ·

Bajoriätt-Stifte, die die radialen Abweichungen, die bei Überwurfmuttern mit Gewinde auftreten, reduzieren, den größen Teil der durch die Kupplung und durch Vibration erzeugten Kräfte aufnehmen. Folglich sind die Stifte einem großen Verschleiß unterworfen. So brechen z. B. die Stifte oder werden ganz oder teilweise abgeschert, so daß die Überwurfmutter ihre Haltefunktion verliert und die Hälften der elektrischen Kupplung voneinander getrennt werden. Es besteht also stets ein Bedürfnis an elektrischen Leitungskupplungen, die folgende Bedingungen erfüllen: 1) Schnelles Kuppeln und Entkuppeln; 2) sicheres Aufrechterhalten der Verbindung bei Vibration; 3) angemessene Kraft bei Herstellung der Verbindung; 4) minimaler Verschleiß der zu verbindenden Steckerteile; 5) axiale Bewegung über eine maximale Distanz bei jeder Umdrehung der Überwurfmutter; und 6) minimale, radiale Abweichung der elektrischen Kontakte, wenn die Überwurfmutter eingegriffen hat und angezogen wurde, um die elektrischen Kontakte miteinander zu verbinden und sie wechselseitig heranzuziehen, wobei gleichzeitig der Verschleiß der Metallteile der Kupplungseinrichtung und der Überwurfmutter selbst minimiert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Lei-tungskupplung zu schaffen, die auch bei den rauhen Umweltbedingungen ; bei Verwendung der Raumfahrt eine hohe Zuverlässigkeit und lange j Lebensdauer aufweist. Weiterhin soll die Leitungskupplung nicht leicht falsch zusammengeschiaubt, d. h. fehlversdraibt, werden können. Weiterhin soll die Leitungskupplung eine Überwurfmutter j aufweisen, die die gleichen Anforderungen an die Drehung erfüll^ I wie ein Bajonettverschluß. ;

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, daß die ! elektrische Leitungskupplung eine Überwurfmutter mit drei sepa- |^: graten und voneinander unabhängigen Gewinden aufweist, die in I'¹ drei ähnliche Gewinde an einer der beiden Kupplungsgehäuse ein- :greifen.

Diese gegenseitige Verbindungsart der elektrischen Leitungskupplung verlängert deren Lebensdauer, indem sie den Verschleiß '·' der Oberflächen der Kupplung, die während der Kupplung und Ent- % kupplung zusammenwirken, minimiert. Nach einer speziellen Ausfüiirungsform der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verbindungs- und Trennungsmittel eine drehbar an dem ersten Gehäuse angeordnete Überwurfmutter aufweisen, daß sie Mittel zum Verhindern einer in beiden Richtungen möglichen, axialen Bewegung der Überwurfmutter gegenüber dem ersten Gehäuse aufweisen und daß sie Verbindungsmittel an der Überwurfmutter und dem zweiten Gehäuse aufweisen, wobei jedes der Verbindungsmittel drei separate Gewindegänge aufweist, die, wenn das erste und das zweite Gehäuse in axialer Ausrichtung mittels der Zentrierungsmittel angeordnet sind und wenn die drei Gewindegänge der Überwurfmutter und die drei Gewindegänge des zweiten Gehäuses ineinandergreifen, die Steck- und Buchsenkontakte in sicherer, paarweiser Beziehung miteinander verbinden.

Hierdurch wird erreicht, daß die eMctrische Leitungskupplung

unter Aufbringung angemessener, — Dreh-Kräfte schnell

kuppelbar und entkuppelbar ist, wobei die radial und axiale Abweichung, die dann bei einer elektrischen Leitungskupplung auftritt, wenn die Überwurfmutter zu Beginn des Kupplungsvorganges mit einem der Kupplungsgehäuse verbunden wird, minimiert ist.

Weiterhin wird erreicht, daß bei jeder Umdrehung der Überwurfmutter eine maximale axiale Distanz der zu verbindenden Teile überwunden wird und gleichzeitig der Verschleiß der elektrischen Kontakte und der Kupplungsgewinde minimiert wird. Es wurde also eine elektrische Leitungskupplung geschaffen, die schnell gekuppelt und entkuppelt werden kann. Die Kupplung und Entkupplung wird durch eine Überwurfmutter mit einem dreifach beginnenden Gewinde ausgeführt, die bei einer 360°-Umdrehung der

Überwurfmutter eine axiale Bewegung von ζ. Β. 7,6 mm gestattet, wenn die Überwurfmutter mit dem Gewinde des Kupplungsgehäuses zusammenwirkt. Das dreifache Gewinde minimiert also die radiale imd axiale Abweichung zwischen der Überwurfmutter und dem Kupplungsgehäuse und zwischen den elektrischen Steck- und Buchsenkontakten, wenn die beiden Hälften der Kupplungseinrichtung miteinander verbundenveiden. Hierdurch wird der Verschleiß der zusamnenwirkenden Flächen minimiert und die Lebensdauer des elektrischen Leiters und der Einrichtung erhöht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dem Unteransprtch zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt der drei wesentlichen Teile einer elektrischen Leitungskupplung;

Fig. 2 einen Schnitt einer elektrischen Leitungskupplung in verbundenem Zustand;

Fig. 3 eine Draufsicht der Überwurfmutter, gesehen von der Linie III-III in Fig. 1;

' Fig. 4 einen Schnitt der verbundenen Leitungskupplung entlang ^; der Linien IV-IV in Fig. 2; und

Fig. 5 eine Draufsicht einer Hälfte der elektrischen Leitungskupplung, gesehen von der Linie V-V in Fig. 1.

' Fig. 1 stellt einen auseinandergezogenen Schnitt der Leitungs-

S:

kupplung dar, die das Prinzip der Erfindung beinhaltet. Die elektrische Kupplungseinrichtung enthält ein erstes Gehäuse 100,' ein zweites Gehäuse 200 und eine Überwurfmutter 300, die an : einem der Gehäuse angebracht ist, um die Gehäuse miteinander zu ] verbinden. Ein typischer Teil einer Hälfte einer elektrischen ι Leitungskupplung enthält ein erstes Gehäuse 100, das einen oder I mehrere elektrische Buchsen-Kontakte 170 enthält, die in dem Gehäuse 100 über Einsätze 110, 120, 130 gehalten werden. Die Außenseite des ersten Gehäuses 100 enthalt generell ein hinteres f Endteil, das mit einem Gewinde zur Aufnahme einer Dichtung gegen j Feuchtigkeit und/oder einer Kabelzugentlaäungsmutter (nicht \ dargestellt) versehen ist und ein vorderes Endteil, das eine oder mehrere axial hervorstehende Teile oder Führungen 101 zur Ausrichtung des ersten Gehäuses mit dem zweiten Gehäuse 200 enthält.

Das zweite Gehäuse 200 enthält einen oder mehrere elektrische Kontalte (Stecker) 270, die mit den Buchsenkontakten 170 des ersten Gehäuses gepaart werden und in dem zweiten Gehäuse 200 ■ durch einen oder mehrere Einsätze 230 gehalten werden. Die Steckkontakte werden also in der gleichen Weise gehalten wie die Buchsenkontakte 170 in dem ersten Gehäuse 100. In dem vorderen Teil des zweiten Gehäuses 200 sind eine oder mehrere axial zurücktretende Ausnehmungen oder Führungsnuten 201 angebracht, die mit den Führungsstiften 101 an dem ersten Gehäuse 100 zusammenwirkbar ausgebildet sind. Dxe Führungsstifte 101 an dem ersten Gehäuse 100 und die Führungsnuten 201 an dem zweiten Gehäuse 200 wirken als Führungsmittel, um das erste und das zweite Gehäuse in einer einwandfreien Position zu halten, so daß, wenn mehrere Steck- und Buchsenkontakte vorhanden sind, diese in einer genau definierten Weise miteinander verbunden werden. An dem vorderen Teil der Außenseite des zweiten Gehäuses 200 ist eine Vielzahl von Gewinden 210 angebracht, die die Gewinde 310 an der Innenseite des vorderen Teiles der Überwurfmutter 300 aufnehmen.

Die Überwurfmutter 300 ist mittels eines Spannringes 400, der in eine Nut 102 an dem ersten Gehäuse 100 einschnappt, an dem ersten Gehäuse 100 angebracht, wobei das hintere Endteil 305 der Überwurfmutter zwischen einer hinteren, umlaufenden Schulter 103 an dem ersten Gehäuse 100 und dem Spannring 400 fixiert ist.

Fig. 2 zeigt eine elektrische Leitungskupplung, bei der die beiden Hälften der elektrischen Kupplung miteinander gekuppelt sind. Die Überwurfmutter 300 ist mit dem zweiten Gehäuse 200 verschraubt und zieht den Steckkontakt 270 in den Buchsenkontakt 170. Diese Figur zeigt also, wie der männliche oder der weibliche elektrische Kontakt 170 innerhalb des Kupplungsgehäuses beweglich gehalten ist. Bei dieser Einrichtung weist ein Plastikeinsatz 110 nach vorne sich erstreckende Finger 111 auf, die mit einer hinteren umlaufenden Schulter 171 des Buchsenkontaktes 170 in Berührung stehei. Bei Anwendung eines geeigneten Werkzeuges können die sich nach vorne erstreckenden Finger 111 radial auseinandergedrückt werden, wodurch der Buchsenkontakt 170 aus der Innenseite des ersten Gehäuses 100 herausgenommen werden kann. Weiterhin weist diese Leitungskupplung einen Gummiring 500 auf, der eine ringförmige Dichtung zwischen dem ersten Gehäuse 100 und dem zweiten Gehäuse 200 bildet, wenn die Überwurfmutter 300 die Gehäuse miteinander verbindet und den Ring bzw. die Dichtung 500 zusammenpreßt.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Ende der Überwurfmutter 300, ;gesehen von der Linie III-III in Fig. 1. Diese Ansicht zeigt die 'Gewinde 310 innerhalb der Überwurfmutter 300. Es ist wesentlich für die Erfindung, daß die Gewinde 310 mindestens drei separate Gewinde 311, 312 und 313 enthalten. Vorzugsweise beginnt jedes der Gewinde 311, 312, 313 um ungefähr 120° von dem anderen versetzt. Diese symmetrische Anordnung minimiert das Problem einer Fehlvexschraubuqg, die auftreten kann, wenn weniger als drei Gewinde verwendet werden und minimiert eine radiale Abweichung auf

111» ♦ »

- ίο -

ein Maß, daß der Verschleiß an den Gewinden und den elektrischen Kontakten vernachlässigbar wird.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Leitungskupplung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2. Die Überwurfmutter 300, die drehbar auf dem ersten Gehäuse 100 angebracht ist, kann in beiden Richtungen gedreht werden. Wenn die Überwurfmutter in der Richtung A gedreht wird und ihre Gewinde mit den Gewinden 2(0 des zweiten Gehäuses 200 in Eingriff stehen, so werden die beiden Gehäuse 100, 200 der Leitungskupplung ineinandergezogen, die elektrischen Kontakte 270, 170 miteinander verbunden und die Dichtung 500 zusammengedrückt.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das zweite Gehäuse 200 entlang der Linie V-V in Fig. 1. Die Gewinde 210 an dem vorderen, äußeren Teil des zweiten Gehäuses 200 sind mit drei separaten Gewinden 211, 212, 213 versehen, die ebenfalls symmetrische angeordnet sind und jeweils voneinander um ungefähr 120° versetzt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im allgemeinen wird im folgenden erläutert, wie die Kupplungseinrichtung miteinander gekuppelt wird. Zuerst werden die Führungsmittel 101, 201 an der» ersten und dem zweiten Gehäuse 100, 200 in Linie ausgerichtet und dann werden die Gewinde 310 der Überwurfmutter mit den Gewinden 210 des zweiten Gehäuses in Eingriff gebracht. Durch Drehung der Überwurfmutter 300 in der Richtung A werden die Steckkontakte 270, die über die Führungsmittal 101, 201 mit den Buchsenkontakten 170 ausgerichtet wurden, ineinandergezogen in eine gepaarte Verbindung. Die Überwurfmutter wird soweit in Richtung A gedreht, bis der Gummiring 500 so zusammengepreßt ist, daß er eine feuchtigkeitsdi-chte Versiegelung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse 100, 200 gebildet hat.

Nachdem nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, soll gegenüber dem Stand der Technik darauf

hingewiesen werden, daß Änderungen und Ausgestaltungen der Er-• findung entsprechend den Unteransprüchen vorgenommen werden j ; können und, in manchen Fällen, gewisse Ausgestaltungen der Er- \ j findung in vorteilhafter Weise vorgenommen werden können, ohne daß diese mit anderen Ausführungsformen in direktem Zusammenhang! stehen. Folgich wird darauf hingewiesen, daß die dargestellten iund beschriebenen Ausführungsformen hierbei verwendet wurden, um das Prinzip der Erfindung zu zeigen und nicht, um die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten Einzelheiten sind fitr die Erfindung von Bedeutung ,

Claims

Diplom Ingenieure "1, tv"BRQSE DK"BROSE D-8023 München-Pullach, Wiener Str!2; Tel.i(089) 7 93 60 71· Telex S 212 fJ7 tjros d; Cables: «Patentibus» München Aktenzeichen: G 77 20 275.6 Anmelderin: THE BENDIX CORPORATION, Michigan 48775, USA Case 5422-At oL 11. Februar 1980 vBÜ/ki Neue Schutzansprüche

1.Trennbare, elektrische Leitungskupplung mit einem ersten und einen zweiten Gehäuse, die in einer Linie ausgerichtet verbindbar sind, mit längs verlaufenden hervorstehenden Führungen und hieran angepaßten Nuten an den Gehäusen, mit einem isolierenden Einsatz in jedem der Gehäuse, mit zusammenwirkenden elektrischen Steck- und Buchsenkontakten, mit mindestens einem Steckkontakt in einem der Gehäuse ' und mindestens einem Buchsenkontakt in dem anderen Gehäuse, wobei die Steck- und Buchsenkontakte paarweise verbindbar sind und mit einem beide Gehäuse an deren Außenumfang teilweise überdeckenden Verbindungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil eine drehbar an dem ersten Gehäuse (.100) angeordnete Überwurfmutter (300) ist, daß das erste Gehäuse (100) eine nach außen hervorstehende Schulter (103) und einen einsetzbaren Spannring (400) aufweist, an denen die Überwurfmutter (400) gegenüber dem ersten Gehäuse (100) in axialer Richtung fixierbar ist, und das an der Überwurfmutter (300) und dem zv/eiten Gehäuse (200) ineinander passende Gewinde (210, 310) vorgesehen sind, wobei jedes

r· r ■ re re

der Gewinde (210,310) drei separate Gewindegänge (311,312,313;

j 211,212,213) aufweist.

2. Leitungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei separaten Gewindegänge (311,312,313,"211,212,213) der "Überwurfmutter (300) und des zweiten Gehäuses (200) voneinander um ungefähr -120° versetzt beginnen.