DE2545715C2 - Hochspannungssteckverbindung mit kreiszylindrischen teleskopartig ineinander fügbaren Konstruktionsteilen - Google Patents

Description

a) das jeweils innere Konstruktionsteil (18; 28) weist einen konzentrisch angeordneten Aufnahmeraum (17; 37) für das Kontaktstück (14; 15) auf, der bei beiden Steckverbindern (12; 13) die gleichen Abmessungen hat;

b) bei Kontaktstücken (14; 15) mit verschiedenen Abmessungen sind Distanzstücke und/oder Isoiicrrmge (J6, J9, 22; 38, 39) vorgesehen, deren. Abmessungen der Form der Kontaktstücke (14; 15) einerseits und den Dimensionen der Aufnahmeräume (17; 37) andererseits angepaßt sind.

2. Hochspannungssteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Hochspannungsbuchse (12) mit einem an deren Spitze vorgesehenen hochzylinderförmigen konzentrischen Ansatz (25) und andererseits der HochspannungsstecW· (13) durch eine in dessen Vorderteil konzentrisch eingebrachte Ringnut (29) mindestens einer Breite und Tieie realisiert sind, die den Dimensionen des hochzylindevförnngen Ansatzes angepaßt sind.

3. Hochspannungssteckverbindung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als das Buchsenkontaktstück (14) eine federnde Buchse und als das Steckerkontaktstück (15) ein starrer Stecker vorgesehen ist.

4. Hochspanniingssteckverbindung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Teile aus elektrischem Isoliermaterial aus Kunststoff, vorzugsweise Nylon, nach einem Gußverfahren hergestellt sind.

5. Hochspannungssteckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine »Steckverbindung nach dem Baukastenprinzip« integrierbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungssteckverbindung nach dem Oberbegriff des Palentanspruchs 1.

Eine derartige Hochspannungssteckverbindung ist beispielsweise aus der DE-OS 19 46 158 bekannt. Bei der bekannten Steckverbindung sind die Enden der Anschlußkabel mit metallischen Kontaktstücken versehen und mittels einer Epoxydharzmassc in einen buehscnförmigen bzw. steckerförmigcn Steckverbinder eingegossen. Die Steckverbinder sind teleskopartig in je eines von zwei Gehäusen eingesetzt, die miteinander ver

schraubt werden können.

Aus der DE-OS 18 03 798 ist eine Steckverbindung bekannt, bei welcher ein als Hochspannungsstecker ausgebildeter Steckverbinder aus mehreren teleskopartig

ineinander gefügten Einzelteilen aufgebaut ist Ober eine Schraubverbindung kann der Stecker mit einer in eine Gahäusewand eingesetzte Buchse verbunden werden.
Hochspannungssteckverbindungen der eingangs genannten Art sind sowohl zum gegenseitigen Verbinden eines an keinem Träger befestigten Hochspannungskabels (»fliegende« Hochspannungsleitung) als auch bei entsprechender äußerer Gestaltung als Element einer »Steckverbindung im Baukastensystem« beispielsweise

■5 der handelsüblichen Art der Rechtecksteckverbindungcn eingesetzt wobei letztere Anwendungsmöglichkeit besondere Vorteile in kommerziellen Geräten der Nachrichten- und Fernmeldetechnik und verwandter Gebiete bietet in denen beispielsweise wie in Gestellschränken mit ein- und ausschiebbaren Geräteeinschüben insbesondere bei Wartungs- und Reparaturarbeiten relativ häufig, schnell und betriebssicher große Anzahlen von Steckverbindungen selbstsuchend geschlossen und auch wieder gelöst werden müssen.

»Rechtecksteckverbindungen im Baukastensystem« sind beispielsweise durch den Katalog J- Ausgabe 4.72 der Firma SOURIAU ELECTRIC GMBH bekannt.

F i g. 1 zeigt nach Art einer Explosionszeichnung, wie sich eine solche bekannte Steckverbindung aus Einzelelementen zusammensetzt

Die in F i g. 1 gezeigte Rechtecksteckvcrbindung enthält sechs Paare von Verbindungselementen aus elektrischem Isoliermaterial. Die Einzelelemente dieser Paare

j5 besitzen zueinander passende Kontaktstücke, nämlich einerseits Kontaktstecker und andererseits Kontaktbuchsen. Die in Fig. 1 nicht erkennbaren Enden dieser Kontaktstücke sind an Zuführungskabel anschließbar, beispielsweise durch Löten, Quetschen Wire-Wrap oder Mini-Wirc-Wrap. Die Durchmesser und gegenseitigen Abstände der Kontaktstücke richten sich nach geforderter Spannungsfestigkeit und Größe des übertragbaren Stromes; dementsprechend sind für Kontaktstücke größeren Durchmessers breitere Elemente aus Isoliermaterial vorgesehen (vgl. das »Einfachelement« 1 mit dem »Doppelelement« 2). Alle diese Elemente weisen an ihren seitlichen Enden Stifte 3 auf, die in die entsprechenden Löcher einer Lochschiene 4 bzw. 5 passen. Die Lochschienen 4 und 5 geben in Verbindung mit den endscitigcn Außenwinkeln 6 und 7 nach Zusammenschrauben den gezeigten Anordnungen ihren mechanischen Halt Führungsstifte 8 bzw. 9 dienen bei ihrem Einstecken in Führungsbuchsen IO bzw. 11 der Justage. wodurch die Steckverbindung der Fig. I selbstsuchend

55 ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungssteckverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Montage des buchsen- oder steckerförmigen Kontaktstückes in der Hochspan-

bo niingsbuchsc b/.w. im Hochspannungsstecker nach Maßgabe der Bctricbscrfordcrnissc möglich ist, und /war zur F.rfiillung der Sicherhcilscrfordcrn'issc unabhängig davon, ob die Hochspannungsbuchse oder der I lochspanriungssteckcr spannungsführend ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Hochspannungssteckverbindung gemäß Patentanspruch I gelöst. Die Unteranspriiche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieis unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht Dabei zeigt

F i g. 1 eine Rechtecksteckverbindung nach dem Baukastenprinzip aus dem Stand der Technik;

Fig.2 eine Expiosionsdarstellung eines erfindungsgcmäßen Ausführungsbcispicis einer aus Buchse und Stecker aufgebauten Steckverbindung;

F i g. 3 die metallischen Kontaktstocke zum Einsatz in Buchse und Stecker;

Fig.4 ein Schnittbild durch eine fertig montierte Steckverbindung;

. Fig.5 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung in Kombination mit einer Rechtecksteckverbindung im Baukastenprinzip.

Die in F i g. 1 dargestellte bekannte Rcchtecksteckverbindung nach dem Baukastenprinzip ist einleitend bereits ausführlich beschrieben worden.

Fig.2 zeigt wiederum nach Art einer Explosionszeichnung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochspannungssteckverbindung, und zwar in ihrem linken Teil eine Hochspannungsbuchse 12 und in ihrem rechten Teil einen Hochspannungsstecker 13, von denen beide erfindungswesentliche Merkmale aufweisen.

Die Hochspannungsbuchse 12 enthält im Bcispiclsfall der Fig.2 eine handelsübliche federnde Buchse 14, die entsprechend dem geforderten elektrischen Nennstrom bzw. dem zulässigen Spannungsabfall über der Steckverbindung dimensioniert bzw. ausgewählt ist.

Im gesteckten Zustand der Hochspannungsverbindung nach F i g. 2 ist in diese federnde Buchse ein handelsüblicher starrer Stecker 15 eingesteckt, der sich im Hochspannungsstecker 13 gemäß rechten Teil der F i g. 2 befindet.

In F i g. 3 ist oben ein handelsüblicher starrer Stecker 15 und unten eine handelsübliche federnde Buchse 14 näher dargestellt. Diese Bauelemente sind beispielsweise durch Firmendruckschriften der Firma Multi-Contaci AG bekannt ynd besitzen jeweils genormte Schraubanschlüsse mit zugehörigen Werkzeug-Angriffsflächen, wie im einzelnen der F i g. 3 ohne weiteres entnehmbar ist. Im Innern der Buchse befinden sich federnde Lamellenstege, welche zwischen Stecker und Buchseninncnwandung Strombrücken mit kleinem Übergangswiderstand bilden.

Selbstverständlich lassen sich bei der erfindungsgemäßen Hochspannungssteckverbindung auch andersartige Kontaktstücke verwenden. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig.2 sind beispielsweise die Schraubanschlüsse der Kontaktstückc überflüssig, weil hier d;e Kontaktstücke auf andere Weise gehalten sind.

Die Hochspannungsbuchse 12 enthält hierzu weiterhin ein rohrförmiges Distanzstück 16, dessen Innendurchmesser entsprechend dem Außendurchmesser der federnden Buchse 14 und dessen Außendurchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des konzentrischen Aufnahmeraums 17 eines Isolierteils 18 gewählt ist.

Die Länge des Distanzstückes 16 ist gleich der Länge des Buchsenteils der federnden Buchse 14 gewählt.

Zur Hochspannungsbuchsc 12 nach Fig. 2 gehört weiterhin ein metallenes Distanzstück 19, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Anschlußteils 20 der federnden Buchse 14 angepaßt ist und dessen Längii angenähert gleic!? der Länge dieses Teiles 20 ist. Der Außendurchmesser des Distanzstückes 19 entspricht dem Innendurchmesser des Aufnahmeraums 17 des Isoliertciles 18.

Weiterhin gehört zur Hochspannungsbuchse 12 nach F i g. 2 ein Distanzstück 22 aus Isoliermaterial. Die Summc der Längen des Distanzstückes 16, des Distanzstükkes 19 und des Distanzstückes 22 ist gleich der Länge des Aufnahmeraums 17 des Isolierteils 18 gewählt. Der Innendurchmesser des Distanzstückes 22 ist vorzugsweise wie gezeigt größer als der des Distanzstückes 19,

ίο um die Durchführung eines Hochspannungskabels durch die Durchführungsöffnung 23 eines weiterhin vorgesehenen Isolierteiles 24 bis zu Anschlußstück 20 der federnden Buchse 14 ungehindert zu ermöglichen; daher ist der Innendurchmesser des Distanzstückes 22 vorzugsweise gleich dem Durchmesser der zylindrischen Durchführungsöffnung 23.

Sofern wie im gezeigten Beispielsfall das Distanzstück 19 elektrisch leitend ist. ergeben sich elektrische Vorteile für den Fall, daß die federnde Buchse 14 im Sinne der F; g. 3 ein Befestigungsstück 20 mit Außengewinde besitzt, weil sich an den scharfe.-." Gewindekanten ansonsten derart hohe Feldstärken aufbauen, daß es zu unerwünschten Entladungserscheinungen kommen kann; diese elektrischen Entladungen werden durch ein elektrisch leitendes Distanzstück 19 weitgehend vermieden. Bei -;ndersartigem Kabelanschluß an die Federnde Buchse 14 mit geringerer Gefahr unerwünschter elektrischer Entladungen kann auch das Distanzstück 19 aus elektrischem Isoliermaterial gefertigt sein, so daß in einem solchen Fall die gesamte Hochspantmngsbuchse 12 mit Ausnahme ihrer federnden Buchse 14 aus elektrischem Isoliermaterial besteht. Dieses Isoliermaterial ist in allen Fällen beispielsweise Nylon. Die Hochspannungsbuchse 12 ist im Zusammenhang

v, mit der Erfindung als Buchse bezeichnet, weil sich an der Spitze ihres Isolierteils 18 ein hohlzylinderförmiger konzentrischer Ansatz 25 befindet, der die Form einer Buchse aufweist und in seinem Aufnahmeraum 26 einen passenden Stecker aus Isoliermaterial aufnehmen kann.

Dieser Stecker aus Isoliermaterial ist beim Hochspannun»sstecker 13 gemäß dem rechten Teil der F i g. 2 in seinem Isolierteil 28 durch den konzentrischen steckerförmigen Teil 27 realisiert, der sich ergibt, wenn man im Vorderteil des Isolierteils 28 konzentrisch eine Ringnut 29 einbringt, die in Breite und Tiefe den Dimensionen des hohlzylinderförmigen Ansatzes 25 der Hochspannungsbuchse 12 angepaßt ist.

Ebenso wie das Isolierteil 24 mit dem Isolierteil 18 des Hochspannungssteckers 12 dadurch verbunden werden

so kann, daß man das Isolierteil 18 in den Aufnahmeraum 30 des Isolierteils 24 einbringt, läßt sich über den Hauptteil des Isolierteils 28 beim Hochspannungsstecker i"? ein weiteres Isolierteil 3ί entsprechender Dimensionierii/ig schieben, das hierfür einen A.ufnahmeraum 32 enfsprechender Dimensionierung besitzt und weiterhin analog zur Durchführungsöffnung 23 des Isoüerteils 24 eine Durchführungsöffnung 33, durch die ein Hochspannungskubcl geführt werden kann, um es mit dem starren Stecker 15 zu verirnden.

Im montierten Zustand befinden sich der starre Stekker 15 im Isolierteil 28, wobei sein Steckerteil durch die Öffnung 34 des Isolierteils 28 herausragt, während sich seine Werkzeugangriffsflächen 35 und sein Anschluß stück 36 innerhalb des Aufnahmeraums 37

h5 befinden.

Das Distanzstück 38 und das Distanzstück 39 sind hinsichtlich Funktion, Matcrialwahl und Dimensionierung analog gemäß den Distanzstücken 19 und 22 der

Hochspannungsbuchse 12 zu wählen. Die Außendurchmesser der Distanzstückc 38 und 39 entsprechen dem Durchmesser des Aufnahmeraums 37.

Die Längen der Aufnahmeräume 17 einerseits und des Aufnahmeraums 37 sind zweckmäßigerweise gleich gewählt, ebenso ihre Durchmesser; dann lassen sich gemäß einem Merkmal der Erfindung die federnde Buchse 14 mit ihren zugehörigen Teilen 16, 19 und 22 ohne weiteres im Hochspannungsstecker 13 und andererseits der starre Stecker 15 mit zugehörigen Teilen 38 und 39 in in der Hochspannungsbuchse 12 verwenden.

Die hierdurch angegebene Austauschbarkeit bringt Anwendungsvorteile und Sicherheitsvorteile mit sich. Sofern die Länge des Ansatzes 25 länger als die Länge des Kontaktteiles des starren Steckers 15 gewählt ist. r> kann die Hochspannungsbuchse 12. sofern in ihr der starre Stecker montiert ist. im nicht gesteckten Zustund Hochspannung führen, ohne daß spannungsführende Teile wie der Kontaktteil des starren Steckers 15 über der Isolation herausstehen, in der Praxis wird man vor- >o teilhafterweise immer die Ausführungsmöglichkeit der Montage des buchsenförmigen- oder steckerförmigen Kontaktstückes in der Hochspannungsbuchsc bzw. im Hochspannungsstecker nach Maßgabe der Betriebserfordernisse unter Berücksichtigung der Sicherheitsfor- 2'> derung nutzen, ob der Hochspannungsstecker oder die Hochspannungsbuchse im nicht gesteckten Zustand spannungsführend sind.

Fig.4 zeigt die Hochspannungsbuchse 12 und den Hochspannungsstecker 13 sowohl im fertig montierten jo als auch im gegenseitig gesteckten Zustand mit Anschlußkabeln 40 bzw. 41 und Halterungsrahmen 42 bzw. 43. Durch diese Halterungsrahmen werden die Hochspannungsbuchse bzw. der Hochspannungsstecker nach ihrer Montage zusammengehalten. Besonders zweck- ji mäßig ist es. die Isolierteile 24 und 18 einerseits sowie 31 und 28 andererseits äußerlich derart zu dimensionieren, diiu die HäitcFüfigSFännicri 42 u7.w. 43 uüFCh LöCuSCFiicnen wie bei der »Steckverbindung im Baukastensystem« im Sinne der F i g. 1 gebildet werden können und die Steckverbindung nach F i g. 4 als Element der Steckverbindung nach F i g. 1 benutzbar ist. Die weiterhin erforderlichen Haltcrungsrahmen sind in F i g. 4 mit 42.7 bzw. 43.1 bezeichnet. Der Rahmen 42 entspricht somit ggf. der Lochschiene 4 und der Rahmen 42,? dann der 4^r> Lochschiene 5.

F i g. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine Kombination mit einer »Steckverbindung im Baukastenprinzip« durchgeführt ist.

In einem Rahmen 44. der mit vier Schrauben an den Winkeln 45 eines Elektronikschrankes befestigt wird, sind zwei Hochspannungsbuchsen 46. die an verschiedenen Spannungen liegen, eingespannt. Die Schirme der beiden Hochspannungskabel 47, die am gleichen Polen- v> tial liegen, werden mit einer Masseleitung 48 über eine Buchse 49 mit Masse verbunden. Außerdem sind in den Rahmen noch ein Buchseneinsatz 50 für Signalleitungen und fünf Codierelemente 51 enthalten.

Sn einem Rahmen 52, der mit vier Schrjubcn an einem to Elektronikeinschub 53 befestigt wird, sind zwei Hochspannungsstecker 54, ein voreilender Massestecker 55. ein Steckereinsatz 56 und fünf Codierelemente 57 eingespannt.

Wird nun der Elektronikeinschub mit Übcrführungs- b"> schienen in den F.iektronikschrank geschoben, so werden mit Hilfe von Sucherstiften 58 und Zentrierbohrungen 59 die Steckerpakete ausgerichtet, und es werden nacheinander folgende Verbindungen hergestellt:

1. die voreilcnde Masseverbindung,

2. die zwei llochspannungsvcrbindungen,

3. dieSignalverbindungcn.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hochspannungssteckverbindung, bestehend aus zwei zueinander passenden Steckverbindern aus hochspannungsfestem Isoliermaterial, von denen der eine als Hochspanr.ungsbuchse und der andere als Hochspannungsstecker ausgebildet ist, und die je ein metallisches Kontaktstück enthalten, wobei jeder der beiden Steckverbinder zwei kreiszylindrische, teleskopartig ineinander fügbare Konstruktionsteile enthält, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der folgenden Merkmale: