DE20004567U1

DE20004567U1 - Steckkupplung

Info

Publication number: DE20004567U1
Application number: DE20004567U
Authority: DE
Original assignee: DBT Automation GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining HMS GmbH
Priority date: 2000-03-11
Filing date: 2000-03-11
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2010-03-12

Description

Anmelder: DBT Automation GmbH, Industriestraße 1,

D-44534 Lünen
Titel: Steckkupplung

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung zum Verbinden von Kabeln, Schläuchen od.dgl., insbesondere für Kabelverbindungen im untertägigen Bergbau, mit einem Buchsenteil und einem in dieses einsteckbaren Steckerteil., das mit einem in einer ersten umlaufenden Haltenut angeordneten, elastischen Verriegelungsringelement versehen ist, das in der in das Buchsenteil eingesteckten Lage des Steckerteils in eine umlaufende Verriegelungsnut im Buchsenteil einfasst.

Steckkupplungen dieser Art werden beispielsweise im untertägigen Bergbau zum schnellen Anschluß eines Kabels an einem Steuergerät od.dgl. eingesetzt. Dabei dient das am Steckerteil· in der HaI-tenut angeordnete Verriegeiungsringeiement dazu, in der eingesteckten Lage des Steckerteils dessen Verriegelung im Buchsenteil sicherzustellen und ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Steckerteils aus der Kupplung zu vermeiden. Hierzu wird das elastische Verriegelungsringelement beim Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil zunächst in die Haltenut zusammengepresst, um dann bei Erreichen der eingesteckten Lage wieder zu expandieren und dabei in die im Buchsenteil angeordnete Verriegelungsnut einzufassen. Das elastische Verriegelungselement sorgt also für eine praktisch formschlüssige Verriegelung von Buchsen- und Steckerteil gegeneinander, die nur unter großem Kraftaufwand beim Herausziehen des Steckerteils aus dem Buchsenteil wieder gelöst werden kann.

Diese aus dem deutschen Gebrauchsmuster 298 06 088 bekannte Steckkupplung hat sich als sehr vorteilhaft und wirtschaftlich erfolgreich erwiesen, da hiermit auf besonders einfache und

preiswerte Weise ein sicherer Sitz des Steckerteils im Buchsenteil erreicht wird. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist es jedoch, daß das elastische Verriegelungsringelement beim Herausziehen des Steckerteils aus dem Buchsenteil regelmäßig beschädigt wird, da es hierbei zunächst von einer vergleichsweise scharfen Kante der Verriegelungsnut zurück in die Haltenut gepresst wird. Die Beschädigungen am Verriegelungsringelement haben zur Folge, daß eine Abdichtung des Steckerteils im Buchsenteil gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit allein von dem Verriegelungsringelement allenfalls dann mit der erforderlichen Sicherheit erreicht wird, wenn vor jedem Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil ein neues, unbeschädigtes Verriegelungsringelement eingebaut wird. Dies ist insbesondere bei häufigem Ein- und Ausstecken unzweckmäßig und führt zu unnötigen Ersatzteilkosten, denn das Verriegelungsringelement könnte seine Funktion als die beiden Teile der Steckverbindung axial gegeneinander sicherndes Sicherungsbauteil ohne weiteres auch nach mehrmaligem Ein- und Ausstecken des Steckerteils noch zufriedenstellend erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckkupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit neben der vorteilhaften Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Steckerteils aus dem Buchsenteil auch eine zuverlässige Abdichtung der beiden Teile zueinander erreicht wird, ohne daß es erforderlich ist, das Verriegelungsringelement nach dem Herausziehen des Steckerteils aus der Buchse gegen ein neues, unbeschädigtes Element auszutauschen.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steckerteil mit einem umlaufenden elastischen Dichtringelement versehen ist, das in Einsteckrichtung des Steckerteils axial hinter dem Verriegelungsringelement angeordnet ist. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß das Dichtringelement in einer in Einsteckrichtung axial hinter der ersten Haltenut angeordneten, zweiten Haltenut aufgenommen ist.

Nach der Erfindung sind also am Steckerteil zwei axial hintereinander angeordnete, elastische Ringelement vorgesehen, von denen das in Einsteckrichtung vorne liegende Element die Sicherungsfunktion wahrnimmt und in der eingesteckten Lage in die Verriegelungsnut im Buchsenteil einfasst, während das dahinterliegende Dichtelement beim Einstecken des Steckerteils in die Buchse lediglich zusammengepresst wird und dadurch für die Abdichtung des Steckerteils in der Buchse sorgt. Da das Dichtringelement beim Herausziehen des Steckerteils aus der Buchse an keiner scharfen Kante vorbeiläuft, wie dies bei dem Verriegelungselement der Fall ist, wird das Dichtringelement auch beim Lösen der Steckverbindung nicht beschädigt und kann daher seine Dichtfunktion auch nach mehrmaligem Ein- und Ausstecken der Steckverbindung erfüllen. Es ist daher nicht erforderlich, das Verriegelungsringelement jedesmal zu erneuern, nachdem das Stekkerteil aus dem Buchsenteil herausgezogen wurde, da es die eigentliche Verriegelungsfunktion trotz Beschädigungen an seinem Umfang auch nach mehrmaligem Ein- und Ausstecken noch zuverlässig wahrzunehmen vermag.

Das Verriegelungsringelement und/oder das Dichtringelement bestehen vorzugsweise aus je einem O-Ring aus Gummi oder einem flexiblen Kunststoff, wie diese für Dichtungzwecke allgemein gebräuchlich und als preiswerte Standardelemente erhältlich sind. Die Ringe können verschiedene Durchmesser und Härten haben, um ihren Verriegelungs- und Dichtfunktionen optimal gerecht zu werden. Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit der Kabel können das Verriegelungselement und/oder das Dichtringelement metallisch leitend, abschirmend und/oder ableitend bzw. als kriechstromfeste Isolatoren ausgelegt sein.

Vorzugsweise ist die Steckkupplung mit einer Verdrehsicherung zwischen Stecker- und Buchsenteil versehen. Die Verdrehsicherung kann zweckmäßig im wesentlichen aus einem am Steckerteil oder am Buchsenteil angeordneten, in Axialrichtung verlaufenden Füh-

rungsschlitz bestehen, der mit einem am jeweils anderen Teil angeordneten Führungsstift zusammenwirkt, der beim Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil in den Führungsschlitz eingreift und dadurch ein Verdrehen der Teile zueinander unterbindet.

Weiter vorzugsweise kann der Führungsstift beidseitig aus dem Buchsenteil hervorragen, um nicht nur eine Verdrehsicherung zwischen Stecker- und Buchsenteil zu erzielen, sondern auch als externes, für eine kongruente Montageöffnung vorgesehenes Bauteil hergestellt werden zu können.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann das Buchsenteil oder das Steckerteil mit einer Überwurfmutter versehen sein, mit der das Teil an einem am jeweils anderen Teil angeordneten Gewinde zusätzlich sicherbar ist. Zweckmäßig wird dabei die Überwurfmutter am Steckerteil und das Gewinde am Buchsenteil angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Überwurfmutter am Stecker- bzw. Buchsenteil frei drehbar, aber axial gegenüber dem jeweiligen Teil in beiden Richtungen arretiert angeordnet ist, was dadurch geschehen kann, daß die Überwurfmutter mit einem rückwärtigen Haltering in einer von einem rückwärtigen Bund und einem vorderen Riegelringsteg begrenzten, umlaufenden Verriegelungsnut am Stecker- oder Buchsenteil drehbar gelagert ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Steckerteil beim Einstecken in das Buchsenteil durch Aufschrauben der Überwurfmutter auf das Gewinde am jeweils anderen Teil in die Montagestellung hineingedrückt wird. Besonders vorteilhaft macht sich diese Anordnung bei der Demontage des Stekkerteiles bemerkbar, denn dann drückt die Überwurfmutter beim Abschrauben mit ihrem rückwärtigen Haltering gegen den rückwärtigen Bund am zugehörigen Teil und setzt so die Drehbewegung der Mutter beim Abschrauben von dem Gewinde in eine Axialbewegung des Steckerteiles um, so daß dieses mit vergleichsweise wenig Kraftaufwand die verhältnismäßig große, von dem Verriegelungsringelement erzeugte Haltekraft überwindet und aus dem Buchsenteil herausgleitet. Steckerteil und Buchsenteil bestehen vor-

zugsweise im wesentlichen aus mit geringem Spiel ineinandersteckbaren Metalldrehteilen, insbesondere aus Messing, die eine lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit der Steckverbindung garantieren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:

Fig. 1 Stecker- und Buchsenteil einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung im ausgesteckten Zustand;

Fig. 2 das Buchsenteil der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung in einer Ansicht längs der Linie II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht auf das Steckerteil der ersten Ausführungsform der Erfindung in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung; und

Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 im eingesteckten Zustand von Stecker- und Buchsenteil.

In der Zeichnung bezeichnet 10 eine Steckkupplung für den Anschluß eines Kabels 11 an einem nicht näher dargestellten Steuergerät im untertägigen Bergbau.

Die Steckkupplung besteht im wesentlichen aus einem Buchsenteil 12, das am Gehäuse der nicht dargestellten Steuerung angeordnet ist, und einem Steckerteil 13, das den Abschluß des Kabels 11 bildet, das am Steckerteil in geeigneter, an sich bekannter Weise mit Vergussmasse 14 befestigt ist. Im Inneren von Buchsenteil und Steckerteil sind miteinander fluchtende, ineinander-

steckbare Steckverbinder, 15,16 angeordnet, die am besten in den Fig. 2 und 3 erkennbar sind und für den elektrischen Anschluß des Kabels an der Steuerung sorgen.

Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, ist das Steckerteil an seinem Außenumfang 17 mit zwei in Einsteckrichtung 18 axial hintereinander angeordneten Haltenuten 19,20 versehen, wobei in der ersten, in Einsteckrichtung vorderen Haltenut 19 ein erster O-Ring 21 als Verriegelungsringelement 22 eingelegt ist, während in der zweiten Haltenut 20 ein zweiter O-Ring 23 als Dichtringelement 24 aufgenommen ist. Im Buchsenteil ist an dessen Innenumfang 27 ebenfalls eine umlaufende Nut 25 vorgesehen, die eine Verriegelungsnut bildet und im montierten Zustand des Steckerteils im Buchsenteil mit dem Verriegelungsringelement 22 zusammenwirkt, wie dies insbesondere in Fig. 5 erkennbar ist.

Indem der das Verriegelungselement bildende erste O-Ring in der montierten Stellung des Steckers in der Buchse gleichzeitig die erste Haltenut 19 und die Verriegelungsnut 25 zumindest teilweise ausfüllt, sorgt er für einen ausgesprochen festen Sitz des Steckerteils in der Buchse und das Steckerteil kann nur unter großem Kraftaufwand aus der Buchse herausgezogen werden. Die zur Demontage aufgewandte Kraft muß dabei so groß sein, daß der erste O-Ring 21 von der öffnungsseitigen Kante 26 der Verriegelungsnut im Buchsenteil in die Haltenute 19 zurückgepresst wird, was üblicherweise ohne eine Beschädigung des Verriegelungsringelementes an dessen Oberfläche nicht möglich ist. Um hier gleichwohl für eine zuverlässige Abdichtung des Steckerteils 13 im Buchsenteil 12 zu sorgen, ohne nach jedem Abziehen des Stekkers den an seiner Oberfläche beschädigten Verriegelungsring 22 allein aus Gründen der Abdichtung gegen einen neuen zu ersetzen, ist der zweite O-Ring 23 vorgesehen, der in der eingesteckten Lage des Steckerteiles sich fest gegen den Innenumfang 27 der Buchse anlegt und den Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz zuverlässig verhindert. Da bei der Demontage der zweite O-Ring 23 an keinen scharfen Kanten im Buchsenteil vorbeigeführt wird,

kommt es bei diesem zweiten Ring zu keinen nennenswerten Beschädigungen, so daß auch nach mehrmaligem Ein- und Ausstecken des Steckerteils in die bzw. aus der Buchse mit denselben O-Ringen nicht nur eine zuverlässige Arretierung, sondern auch die gewünschte Abdichtung erreicht wird.

Um insbesondere beim Einstecken des Steckerteils in die Buchse die korrekte Lageausrichtung der Teile zueinander sicherzustellen, ist die Steckkupplung mit einer Verdrehsicherung 28 versehen, die im wesentlichen aus einem am Steckerteil 13 angeordneten, in Axialrichtung 18 verlaufenden Führungsschlitz 29 und einen am Buchsenteil angeordneten Führungsstift 30 besteht, der beim Einführen des Steckerteils 13 in die Buchse in den Führungsschlitz einfasst und somit eine Montage nur in einer Drehposition erlaubt.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten, zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Steckerteil zusätzlich mit einer Überwurfmutter 31 versehen, mit der es an einem am Buchsenteil angeordneten Gewinde 32 zusätzlich gesichert werden kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Überwurfmutter mit einem rückwärtigen Haltering 33 in einer umlaufenden Lagernut 34 drehbar am Steckerteil gelagert ist, die von einem vorderen Riegelringsteg 35 und einem rückwärtigen Bund 36 begrenzt wird. Die Überwurfmutter kann sich somit am Steckerteil frei drehen, ist gegenüber diesem aber axial in beiden Richtungen von den Riegelringsteg und dem Bund arretiert. Beim Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil wird die Überwurfmutter 31 auf das Gewinde 32 am Buchsenteil aufgeschraubt und zieht dadurch über die formschlüssige Verbindung zwischen Haltering 33 und Riegelringsteg 35 das Steckerteil in das Buchsenteil hinein. Umgekehrt wird bei der Demontage der Steckverbindung die Überwurfmutter vom Gewinde 32 abgeschraubt, wobei der Haltering 33 gegen den Bund 3 6 am Steckerteil drückt und somit dieses aus dem Buchsenteil herauszieht, wobei nur eine verhältnismäßig geringe Kraft zum Drehen der Überwurfmutter erforderlich ist, um die verhält-

nismäßig hohe Axialkraft zu erzeugen, die benötigt wird, um das Verriegelungsringelement 22 gegen die Wirkung der öffnungsseitigen Kante 26 der Verriegelungsnut in die Haltenut zu pressen und so die von dem ersten O-Ring 21 erzeugte Verriegelung zwischen den beiden Teilen der Steckkupplung zu lösen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es ergeben sich viele Änderungen und Ergänzungen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann die erfindungsgemäße Steckkupplung nicht nur für den Anschluß bzw. die Verbindung von Elektrokabeln eingesetzt werden, sondern sie ermöglicht auch die Verbindung von Druckluft oder Flüssigkeit führenden Schläuchen, wobei die dort erforderliche hohe Dichtigkeit durch den zweiten O-Ring 23 regelmäßig mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet wird.

Claims

1. Steckkupplung zum Verbinden von Kabeln, Schläuchen od. dgl., insbesondere für Kabelverbindungen im untertägigen Bergbau, mit einem Buchsenteil (12) und einem in dieses einsteckbaren Steckerteil (13), das mit einem in einer ersten, umlaufenden Haltenut (19) angeordneten, elastischen Verriegelungsringelement (22) versehen ist, das in der in das Buchsenteil (12) eingesteckten Lage des Steckerteils (13) in eine umlaufende Verriegelungsnut (25) im Buchsenteil einfasst, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (13) mit einem umlaufenden elastischen Dichtringelement (24) versehen ist, das in Einsteckrichtung (18) des Steckerteils (13) axial hinter dem Verriegelungselement (22) angeordnet ist.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtringelement (24) in einer in Einsteckrichtung (18) axial hinter der ersten Haltenut (19) angeordneten, zweiten Haltenut (20) aufgenommen ist.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (22) und/oder das Dichtringelement (24) aus je einem O-Ring (21, 22) bestehen.

4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (22) und/oder das Dichtringelement (24) aus metallisch leitendem Material, abschirmendem oder ableitendem Material oder einem quasi kriechstromfesten Isolator bestehen.

5. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung (28) von Steckerteil (13) und Buchsenteil (12).

6. Steckkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (28) im wesentlichen aus einem am Steckerteil (13) oder am Buchsenteil (12) angeordneten, in Axialrichtung (18) verlaufenden Führungsschlitz (29) besteht, der mit einem am jeweils anderen Teil (12, 13) angeordneten Führungsstift (30) zusammenwirkt.

7. Steckkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (39) beidseitig aus dem Buchsenteil (12) hervorragt.

8. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenteil (12) oder das Steckerteil (13) mit einer Überwurfmutter (31) versehen ist, mit der das Teil (12 bzw. 13) an einem am jeweils anderen Teil (13 bzw. 12) angeordneten Gewinde (32) sicherbar ist.

9. Steckkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (31) am Steckerteil (13) und das Gewinde (32) am Buchsenteil (12) angeordnet ist.

10. Steckverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (31) am Stecker- bzw. Buchsenteil (13 bzw. 12) frei drehbar, aber axial gegenüber dem jeweiligen Teil (13; 12) in beiden Richtungen (18) arretiert angeordnet ist.

11. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (31) mit einem rückwärtigen Haltering (33) in einer von einem rückwärtigen Bund (36) und einem vorderen Riegelringsteg (35) begrenzten, umlaufenden Lagernut (34) am Stecker- oder Buchsenteil (13 bzw. 12) drehbar gelagert ist.

12. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (13) und das Buchsenteil (12) im wesentlichen aus mit geringem Spiel ineinandersteckbaren Metalldrehteilen, insbesondere aus Messing bestehen.