NO161094B - Koblingsanordning for tilslutning av to elektrisk ledendekontaktorganer til hverandre. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en koblingsanordning for tilslutning av to elektrisk ledende kontaktorganer til hverandre.

En sådan koblingsanordning omfatter to løstbart sammenkoblbare koblingselementer som er forsynt med hvert sitt elektrisk ledende kontaktorgan mellom hvilke elektrisk kontakt skal opprettes. I en koblingsanordning av denne art av den den vanligste type opprettes den elektriske kontakt mellom kontaktorganene som direkte følge av sammenkoblingen av koblingselementene. En sådan koblingsanordning er f.eks. beskrevet i norsk patentskrift 144 590. I denne koblingsanordning ligger kontaktorganene fritt før sammenkoblingen av koblingselementene. Dette er en ulempe ved bruken av koblingsanordningen under vann fordi kontaktorganene vil komme i kontakt med vannet før sammenkoblingen skjer.

I en annen koblingsanordning som er beskrevet i DE OS

2 364 003 opprettes den elektriske kontakt mellom kontaktorganene også som direkte følge av sammenkoblingen av koblingselementene. Det er kjent fra publikasjonen å benytte vanntette tilslutningsorganer for å hindre at vannet trenger inn før sammenkoblingen av koblingselementene når anordningen brukes under vann, men disse tilslutningsorganer er utformet slik at koblingsanordningen blir ytterst komplisert og kostbar. Det er derfor behov for en koblingsanordning for tilslutning av to elektrisk ledende kontaktorganer til hverandre som er av enkel utførelse og pålitelig konstruksjon og som tilfredsstiller de krav til avtetning mot omgivelsen før og etter opprettholdelsen av elektrisk kontakt mellom kontaktorganene, som måtte stilles til en koblingsanordning for undervannsbruk.

Hensikten med denne oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en koblingsanordning som tilfredsstiller de ovenfor nevnte krav og ønskemål og som dermed er særlig hensiktsmessig for undervannsbruk og andre anvendelsesområder hvor det er vesentlig at koblingsanordningens kontaktorganer ikke kommer i berøring med omgivelsen.

For oppnåelse av denne hensikt har man tilveiebrakt en koblingsanordning som omfatter to løsbart sammenkoblbare koblingselementer, hvor kontaktorganene er anordnet i hvert sitt av koblingselementene, ogjvidere omfattende anordninger for tett å inneslutte kontaktorganene i respektive koblingselementer, samt en anordning for etter sammenkobling av koblingselementene selektivt å opprette elektrisk kontakt mellom kontaktorganene og å bryte denne kontakt, og koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at anordningen for å opprettholde selektiv eléktrisk kontakt mellom kontaktorganene og bryte denne kontakt omfatter et elektrisk ledende, ved hjelp av en elektromagnetanordning stillbart koblingsorgan som er anordnet i det ene koblingselement og er forskyvbart mellom et i denne inntrukket stilling og en i det andre koblingselement delvis innskjøvet stilling, i hvilken stilling koblingsorganet elektrisk forbinder kontaktorganene med hverandre.

I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen omsluttes i det minste delvis kontaktorganet av hver sin del av en i forhold til kontaktorganet aksial forskyvbar hylse, hvis deler er anordnet til å komme i inngrep med hverandre ende mot ende, når koblingselementene er i sammenkoblet stilling, og at koblingsorganet er dannet av et elektrisk ledende parti av den ene av hylsens deler.

Således oppnås ved en koblingsanordning ifølge oppfinnelsen ingen elektrisk kontakt mellom kontaktorganene som følge av sammenkoblingen av koblingselementene uten at man først foretar en særskilt handling for å tilveiebringe elektrisk kontakt mellom kontaktorganene.

Ved bruken av koblingsanordningen i vann hindres vannet som følge av koblingsanordningens utforming fra å komme i kontakt med koblingsanordningens kontaktorganer både når åpningsanordningens koblingselementer er tatt fra hverandre og i sammenkoblet stilling.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksemp-ler og under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en koblingsanordning ifølge oppfinnelsen med koblingsanordningens koblingselementer i viss avstand fra hverandre, fig. 2 viser en detalj fra fig. 1 i forstørret skala, fig. 3 viser et aksialt snitt gjennom den på fig. 1 viste koblingsanordning med koblingsanordningens koblingselementer i sammenkoblet stilling, fig. 4 viser i forstørret skala en detalj fra fig. 3 og fig. 5 viser et snitt gjennom en del av en modifisert utførelse av koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen.

Den på fig. 1 i snitt viste koblingsanordning ifølge oppfinnelsen omfatter et som en muffedel utformet koblingselement 2 og et med dette sammenkobbelbart som en tapp vel utformet koblingselement 4. Koblingselementet 2 og koblingselementet 4 holdes sammen i den sammenkoblede stilling ved hjelp av en over-fallsmutter 6 som griper med en flens 8 inn på koblingselementet 2 og samvirker med gjenger på koblingselementet 4.

Koblingselementene er i det vesentlige sylindriske i form og koblingselementet 2 har en ytre endevegg 10, en indre endevegg 12 og en mantelvegg som forbinder de to førstnevnte vegger. Ett stiftformet kontaktorgan 16 er festet til koblingselementet 2, hvorved en flens 18 på kontaktorganet 16 omsluttes av den indre endevegg 12. Det kan ses, at koblingselementet 2 er bygget opp symmetrisk med hensyn på senteraksen og at den høyre del av koblingselementet 2 er bygget opp på samme måte som den venstre del av koblingselementet, dvs. inneholder blant annet et kontaktorgan av samme art som kontaktorganet 16.

Kontaktorganets 16 endeparti som ligger nær endeveggen 10 omsluttes av en hylsedel 20 som har et elektrisk ledende parti 22, men forøvrig er utformet av elektrisk isolerende materiale. Hylsedelens 20 indre ende har en flens 24 som er festet inne i tilkoblingselementet 2 som et stempel bevegelig innerdel 26 som med sin ytre omkrets styres mot innerflaten av mantelveggen 14.

Sentralt i koblingselementet 2 er anordnet en elektromagnetanordning 28 som omfatter en elektromagnet 30 og et av denne styrt og i denne sentralt anordnet manøvreringsorgan 32. Orga-net 32 har ved sin,ifølge figuren,øvre ende en inngrepsdel 34 som strekker gjennom en vegg av innerdelen 26 og utenfor denne vegg har et forstørret parti 36 som er anordnet ved forflyttning av manøvreringsorganet 32 i retning nedover ifølge figuren og gripe inn i innerdelen 26 for å bringe denne ned og dermed hylsedelen 20 til en stilling der innerdelen 26 befinner seg i anlegg med innerflaten av endeveggen 10 og hylsedelen 20 delvis rager ut av endeveggens 10 ytterflate. Forflyttningen av manøvrerings-organet 32 og dermed av innerdelen 26 og hylsedelen 20 tilveiebringes ved aktivering av elektromagneten 30. Manøvreringsor-ganet 32 er forsynt med en manøvreringspinne 38 som ved forflyttning av manøvreringsorganet 32 i retnirig nedover ifølge fig. 1, kommer til å rage ut av endeveggens 10 ytterflate.

De åpninger i endeveggen 10 gjennom hvilke hylsedelen 20 og manøvreringspinnen 38 strekker seg, er tettet ved hjelp av én isoleringstapp 4 0 samt av gummielastisk materiale bestående pakninger 42 og 44. Ved at den ved ytterflaten av endeveggen 10 beliggende endeflate av hylsedelen 20 består av elektrisk isolerende materiale, er kontaktorganet 16 i elektrisk henseende isolert fra omgivelsene i den1 på fig. 1 viste stilling.

Koblingselementet 4 har en ytre endevegg 46, en indre endevegg 48, en mantelvegg 50 som forbinder de to førstnevnte endevegger og har vesentlig sylindrisk form, samt et utragende for inngrep med overfallsmutteren 6 og ytterflaten av koblingselementets 2 mantelvegg 14 anordnet parti 52. I koblingselementet 4 er festet et kontaktorgan 54 som har en av den indre endevegg 4 8 omsluttet flens 56. Det fremgår at også koblingselementet 4 er bygget opp symmetrisk og inneholder ytterligere et kontaktorgan av samme art som kontaktorganet 54. Kontaktorganets 54 del som ligger nær endeveggen 46 er omsluttet av en hylsedel 58 av elektrisk isolerende materiale. Hylsedelen 58 er beliggende og dimensjonert slik at den ved sammenkobling av koblingselementene 2 og 4 gjennom inngrep med hylsedelen 20 i koblingselementet 2 kommer til å danne en sammenhengende hylse.

Hylsedelen 58 er festet ved hjelp av en flens 60 i en i koblingselementet 4 som et stempel forskyvbart innerdel 62. En fjær 64 søker å holde innerdelen tilbake i den på fig. 1 viste stilling.

En kulelås 66 er anordnet sentralt i koblingselementet 4 og omfatter et i koblingselementet 4 aksialt forskyvbart låse-organ 68 som har et parti 70 med mindre diameter og et parti 72 med større diameter. Kuler 74 er anordnet i åpninger i en fra endeveggen 46 innoverragende del 76 og griper inn i uttagninger i en del 78 av den bevegelige innerdel 62. I den på fig. 1 viste stilling, er delene 76 og 78 fiksert i forhold til hverandre, hvilket således fører til at innerdelen 62 inntar en låst stilling i koblingselementet 4. Låseorganet 68 griper med sitt parti 72 om kulene for å holde disse tilbake i den låsende r stilling, men er forskyvbart i retning nedover ifølge fig. 1 for å innta en stilling der partiet 70 befinner seg midt foran kulene 74 og der kulene således kan forflyttes ut av inngrepet med uttagningene i delen 78. En fjær 80 søker å holde låseorganet 68 tilbake i den på fig. 1 viste stilling. Låseorganet 68 bærer en manøvreringspinne 81, som er anordnet til å samvirke med manøvreringspinnen 38 på manøvreringsorganet 32 for å tillate manøvrering av låseorganet 68 ved hjelp av elektromagnetanordningen 28.

Likesom koblingselementet 2 er koblingselementet 4 tettet ved hjelp av en isoleringstapp 82 samt pakninger 84 og 86.

I den på fig. 1 viste stilling er kontaktorganene 16 og 54 helt avstengt fra elektrisk kontakt med omgivelsen. Ved sammenkobling av koblingselementene 2 og 4 til den stilling der endeveggene 10 og 46 ligger an mot hverandre,skjer ikke noen forand-ring av kontaktorganenes tilstand ut i elektrisk henseende som følge av sammenkoblingen. Den elektriske forbindelse mellom koblingselementene 2 og 4 skjer selektivt ved energisering av elektromagnetanordningen 28. Ved energiseringen av elektromagnetanordningen 28 kommer manøvreringsorganet 32 til å forflyttes nedover ifølge fig. 1, hvorved det forstørrede parti 36 på inn-grepsdelen 34 tar med seg innerdelen 26 som derved flytter hylsedelen 20 ut av koblingselementets 2 endevegg 10 til inngrep med hylsedelens 58 endeflate, hvorved således hylsedelen 20 forskyves ut av koblingselementets 2 endevegg 10 og hylsedelen 58 forskyves inn i koblingselementets 4 endevegg 46. I sluttstil-lingen inntar den av hylsedelene 20 og 58 dannede hylse en stilling der det elektrisk lédende parti 22 elektrisk forbinder kontaktorganene 16 og 54 med hverandre. Da den av delene 20 og 58 dannede hylse er forsynt med en elektrisk isolerende ytter-side, vil hylsen også i den stilling der kontaktorganene 16 og 54 er forbundet med hverandre, beskytte kontaktorganene mot elektrisk kontakt med omgivelsen.

Koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen er særlig vel skikket for anvendelse i vann på store dybder. Da er det kule-låsens 66 oppgave å overvinne de problemer som oppstår ved at det på store dybder trenges store manøvreringskrefter for elek-tromagnetanordahgen 28. Således tilveiebringer kulelåsen 66 den virkning at innerdelen 62 og derved innerdelen 26 er låst mot forflyttning under innledningsfasen av manøvreringsorganets 32 bevegelse. Først når manøvreringsorganet 32 forflytter seg så langt at låseorganet 68 gjennom manøvreringspinnene 38 og 81 forflyttes ut av inngrepet med kulene 74, kan kulene 74 forlate sin låsestilling for å tillate at manøvreringsorganet 32 be-virker den ovenfor beskrevne forflyttning av koblingselementenes 2 og 4 innerdeler 26, henholdsvis 62. Det fremgår av fig. 1 at avstanden mellom det forstørrede parti 36 på manøvreringsorganet

32 inngrepsdel 34 er beliggende på en avstand fra ytterflaten av den del av innerdelen 26 som den skal gripe i, slik at inngrepet skjer først når låsekulene 74 er forflyttet fra sin låsende

stilling. Ved at manøvreringsorganet 32 således kommer til å være i besittelse av bevegelsesenergi når forflyttningen av koblingselementenes 2 og 4 bevegelige deler påbegynnes, vil mot-standen mot forflyttningen overvinnes på en enkel måte.

Den ovenfor beskrevne stilling, der koblingselementene 2 og 4 er sammenkoblet og kontaktorganene 16 og 54 er elektrisk forbundet med hverandre, anskueliggjøres på fig. 3 og 4.

Når koblingselementene 2 og 4 skal skilles fra hverandre, brytes strømmen til elektromagneten 30, hvorved fjæren 64 gjennom koblingselementets 4 innerdel 6 2 fører hylsens deler 20 og 58 tilbake til den på fig. 1 og 2 viste stilling, der den elektriske kontakt mellom kontaktorganene 16 og 54 er brutt, idet det elektrisk ledende parti 22 av hylsedelen 20 er forflyttet ut av kontakt med kontaktorganet 54.

Deretter kan koblingselementene 2 og 4 løsnes fra hverandre ved at overfallsmutteren 6 skrues løs, hvorved kontaktorganene 16 og 54 er beskyttet mot elektrisk kontakt med omgivelsen .

Fig. 5 viser en modifisert utførelse av koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen, der koblingsanordningen har en anordning 88 for å avlaste trykket hos det vann som under sammenkobling av koblingselementene 2 og 4 under vannflaten inneslut-tes mellom koblingselementene.

Trykkavlastningsanordningen 88 omfatter et hus 90 med et kammer 92, som gjennom en kanal 94 i koblingselementets 4 utragende parti 52 og et innløp 96 er sammenkobbelbart med rommet mellom de under sammenkoblingen av koblingselementene 2 og 4

mot hverandre rettede flater av endeveggene 10 og 46. Huset 90 har et utløp 98, hvis forbindelse med kammeret 92 reguleres ved hjelp av en kule 100, som er belastet ved hjelp av en fjær 102.

I huset 90 er et stempel 104 forskyvbart lagret. Stemplet bæres av en bærer 106 som er belastet med en fjær 108 og har en med kulen 100 samvirkende manøvreringspinne 110. Bæreren 106 har en sperrehake 112 som samvirker med overfallsmutteren 6.

Ved sammenkobling av koblingselementene 2 og 4, renner det mellom endeflatene av koblingselementenes 2 og 4 endevegger 10 og 46 innestengte vann ut gjennom kanalen 94, innløpet 96, kammeret 92 og utløpet 98. Deretter gjenstår det ytre vanntrykk mellom koblingselementene 2 og 4, som ikke er ønskelig. Avlastning for trykket tilveiebringes ved at overfallsmutteren 6 dreies tilbake omtrent en omdreining, hvorved stemplet 104 gjennom sperrehaken 112 og bæreren 106 vil forflyttes oppover så meget at kulen 100 avbryter forbindelsen mellom kammeret 92 og utløpet 98, og volumet av det derved tilkoblede kammer 92 økes ved den et ytterligere stykke fortsatte forflyttning av stemplet, hvilket fører til avlastning av trykket. Deretter kan den ovenfor beskrevne bevegelse for elektrisk forbindelse av kontaktorganene 16 og 54 med hverandre skje uten å motvirkes av et høyt

trykk.

Når koblingselementene 2 og 4 skal skilles fra hverandre, brytes først kontakten mellom kontaktorganene 16 og 54 på den ovenfor beskrevne måte, hvoretter overfallsmutteren 6 dreies tilbake slik at inngrepet mellom overfallsmutteren 6 og sperrehaken 112 opphører. Derved går stemplet 104 som følge av fjærens 19 8 og det ytre trykks innvirkning til den stilling der stemplets 104 manøvreringspinne 110 mot fjærens 102 virkning presser kulen 100 ut av den tettende stilling. Ved den fortsatte forflytning av koblingselementene 2 og 4 fra hverandre, vil vannet strømme inn mellom.koblingselementene 2 og 4 gjennom utløpet 98, kammeret 92, innløpet 96 og kanalen 94.

Oppfinnelsen kan modifiseres innenfor rammen av de følgen-de patentkrav.

Claims (8)

1. Koblingsanordning for tilslutning av to elektrisk ledende kontaktorganer (16, 54) til hverandre, omfattende to løsbart sammenkoblbare koblingselementer (2, 4), hvor kontaktorganene er anordnet i hvert sitt av koblingselementene, og videre omfattende anordninger (20, 40, 42, 44, 58, 82, 86) for tett å inneslutte kontaktorganene (16, 54) i respektive koblingselementer (2, 4), og en anordning (20, 22, 58, 26, 62, 30, 32, 34, 36, 64) for etter sammenkobling av koblingselementene selektivt å opprette elektrisk kontakt mellom kontaktorganene (16, 54) og å bryte denne kontakt, karakterisert ved at anordningen (20, 22, 58, 26, 62, 30, 32, 34, 36,

64) for å opprette selektivt elektrisk kontakt mellom kontaktorganene (16, 54) og bryte denne kontakt omfatter et elektrisk ledende, ved hjelp av en elektromagnetanordning (30, 32) stillbart koblingsorgan (22) som er anordnet i det ene koblingselement (2) og er forskyvbart mellom et i denne inntrukket stilling og en i det andre koblingselement (4) delvis innskjøvet stilling, i hvilken stilling koblingsorganet elektrisk forbinder kontaktorganene (16, 54) med hverandre.

2. Koblingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kontaktorganet (16, 54) i det minste delvis omsluttes av hver sin del av en i forhold til kontaktorganet aksialt forskyvbar hylse (20, 58), hvis deler er anordnet til å komme i inngrep med hverandre ende mot ende, når koblingselementene (2, 4) er i sammenkoblet stilling, og at koblingsorganet (22) er dannet av et elektisk ledende parti av den ene (20) av hylsens deler.

3. Koblingsanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at hylsens (20, 58) overflate og de for inngrep med hverandre anordnede endepartier av hylsens begge deler består av elektisk isolerende materiale.

4. Koblingsanordning ifølge krav 3, karakterisert ved at tetningselementene (42, 44, 84, 86) er anordnet ved den indre og den ytre omkrets av hylsens begge deler (20, 58) for å tette det indre av koblingselementene (2,

4) mot omgivelsen. i 5. Koblingsanordning ifølge ett eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at i det minste det ene koblingselement (2, 4) omfatter en ytterdel med et indre hulrom, i hvilket hulrom en innerdel (26) er forskyvbar aksialt, at den aksialt forskyvbare innerdel bærer det elektisk ledende koblingsorganet (22) og er tilsluttet elektromagnetanordningen (30, 32, 34, 36) for å forskyves av denne i den hensikt å styre koblingsorganet (22).

6. Koblingsanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter en låseanordning (66) for låsing av innerdelen (26, 62) mot forflyttning under innlednings-trinnet av elektromagnetanordningens (30, 32, 34, 36) styre-bevegelse.

7. Koblingsanordning ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter en anordning (88) for avlastning av trykket i et fluid som er innelukket mellom koblingselementene (2, 4) under sammenkobling av disse.

8. Koblingsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at trykkavlastningsanordningen (88) omfatter et til rommet mellom koblingselementene (2, 4) tilsluttbart, ekspanderbart kammer (92).