DE2844787A1

DE2844787A1 - Elektrische anschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE2844787A1
Application number: DE19782844787
Authority: DE
Inventors: William A Kailus
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS5466486A; IN150372B; FR2407579A1; IT1099711B; GB2007040A; JPS6112621B2; GB2007040B; SE7810694L; IT7828791A0; FR2407579B1

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

W. STOCKMAIR

2. DR-ttJG.-,AeEtCALTECH

^ K. SCHUMANN

„ DR RER MUT.-OPL-PHYS

P. H. JAKOB

DH.-na

G. BEZOLD

DR. BER NSC- C

8 MÜNCHEN

MAXIMIUANSTRASSE

P 13190

Elektrische Anschlußvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußvorrichtung, und insbesondere eine elektrische Anschlußvorrichtung mit einer verbesserten Anordnung zur Abdichtung der Anschlußvorrichtung gegen Feuchtigkeit und andere, schädliche Substanzen.

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TELEFON (OBO) 339862 TELEX OB-SO 3BO TELESRAMME MONAPAT TELEKOPIEBEH

Seit einigen Jahren werden auf dem Gebiet der Transporttechnik, der Kommunikationstechnik und der Datenverarbeitung elektrische Anschlußvorrichtungen benötigt, die äußerst ungünstige äußere Umgebungsbedingungen· bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung oder sogar Verbesserung ihrer Anwendungsmöglichkeiten bzw. ihrer Handhabung aushalten können. Dieser Bedarf besteht insbesondere in der Luft- und RaumfahrtIndustrie, da hier die Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen und die leichte Handhabung bzw. Wartung und ggf. auch Reparatur äußerst wesentliche Parameter sind. Als Reaktion auf diesen Bedarf sind viele verschiedene Ausführungsformen von Anschlußvorrichtungen mit Anordnungen entwickelt worden, mit denen die Kontakte in dem Gehäuse der Anschlußvorrichtung effektiv abgedichtet werden können; außerdem können einzelne Kontakte herausgenommen und durch neue Kontakte ersetzt werden, wenn dies bei der Wartung oder Reparatur einer solchen Anschlußvorrichtung erforderlich werden sollte. Ein Weg zur Lösung dieses Problems stellt die Abdichtung des hinteren, das heißt,., des den Leiter aufnehmenden, Endes der Komponenten der Anschlußvorrichtung mit einem Einsatz bzw. einer Einlage oder einer Isolierscheibe bzw. Gummitülle (grommet) dar; dabei werden die einzelnen Kontakte während ihres Einbaus oder ihrer Entnahme mit relativ großer Kraft durch Begrenzungsöffnungen in der Isolierscheibe gedrückt. Typische Beispiele solcher Anschlußvorrichtungen können den folgenden amerikanischen Patentschriften entnommen werden: No. 3 336 569; No. 3 512 119; No. 3 786 396; und No. 3 960 428. Obwohl diese Anschlußvorrichtungen eine ausreichende Abdichtung in den Anwendungsfällen liefern, bei der Kontakte in allen Kontakt-Räumen bzw. -Fächern der Anschlußvorrichtungen benutzt werden, wird das Innere der Anschlußvorrichtung nicht in dem gewünschten Maße abgedichtet, wenn nicht alle zur Verfügung stehenden Kontakträume benutzt werden. Dadurch

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kann beispielsweise Feuchtigkeit in das Innere der Anschlußvorrichtung durch einen der unbenutzten Räume eindringen und sich in der Anschlußvorrichtung festsetzen.

Um dieses Problem zu vermeiden, sind herkömmliche Anschlußvorrichtungen mit winzigen Stopfen versehen worden, die in die nicht benutzte Fächer eingesetzt werden. In bezug auf die Herstellung und die Montage einer solchen Anschlußvorrichtung ist jedoch diese Lösung zu kostspielig; außerdem hängt sie ganz wesentlich von der Zuverlässigkeit der Person ab, welche die entsprechende Montage durchführt, da gewährleistet werden muß, daß ein solcher Stopfen in jedes leere Fach eingeführt wird. Außerdem ist ein solcher Stopfen ein vollkommen getrenntes Element; wenn er also nicht in der gewünschten Weise eingebaut wird, hat die Abdichtung keine Wirkung, so daß sich ein Feldausfall bzw. Felddefekt der Anschlußvorrichtung ergeben kann.

Als weitere Lösung dieses Problems ist vorgeschlagen worden, auf die hintere, äußere Oberfläche der Isolierscheibe bzw. Gummitülle eine Beschichtung aufzubringen. Diese Beschichtung kann entweder vor oder nach der Montage der Anschlußvorrichtungen auf die an den Kontakten endenden Leiter aufgebracht werden; üblicherweise wird die "Beschichtung vor der Montage aufgebracht. Dieses Verfahren ist jedoch zeitraubend und arbeitsintensiv, so daß die Herstellungskosten einer solchen Anschlußvorrichtung stark beeinflußt werden; außerdem beeinflußt die aufgebrachte Schicht im allgemeinen das Aussehen einer solchen Anschlußvorrichtung ungünstig. Und schließlich hängt auch hier wieder die einwandfreie Funktion der Abdichtung von der richtigen Aufbringung der Beschichtung ab, so daß die Zuverlässigkeit einer solchen Anschlußvorrichtung, insbesondere bei längerem Gebrauch, nicht optimal ist.

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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Anschlußvorrichtung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Insbesondere soll eine elektrische Anschlußvorrichtung mit einer neuen Anordnung zur Abdichtung des hinteren Endes der Anschlußvorrichtung vorgeschlagen werden, welche die oben erwähnten Schwierigkeiten und Mangel bei der Benutzung der herkömmlichen Anschlußvorrichtungen vermeidet. Der Abdichtungsmechanismus, wie er bei der elektrischen Anschlußvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist äußerst preisgünstig und zuverlässig, vermeidet die Verwendung von getrennten Abdichtungskomponenten und benötigt keine zusätzlichen Montageschritte durch den Benutzer der Anschlußvorrichtung.

In ihrem breitesten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Anschlußvorrichtung gerichtet, bei der die Einlage oder die Isolierscheibe aus elastomerem Material eine einstückig geformte Membran an ihrem hinteren Ende aufweist, die jeden, einen Leiter aufnehmenden Raum vollständig abdichtet. Die Dicke der Membran reicht aus, um die Funktion der Abdichtung während der normalen Benutzung der Anschlußvorrichtung sicherzustellen, und zwar auch bei leerem Kontaktraum, also dann, wenn keine Kontakte sich in diesem Kontaktraum befinden. Die Membran ist jedoch nicht so dick , daß sie die normale Einführung des in den Kontakt auslaufenden Leiters in die Anschlußvorrichtung behindern oder verhindern kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine elektrische Anschlußvorrichtung mit der neuen Abdichtung nach der vorliegenden Erfindung, wobei sowohl leere Einsatzräume als auch Einsatzräume dargestellt sind, die in Kontakten endende Leiter aufnehmen und haltern,

Fig. 2 ira vergrößerten Maßstab einen fragmentarischen Querschnitt des Einsatzes aus elastömerem ;.' Material und der Membran im Detail, sowie den vorderen Bereich eines Leiters unmittelbar vor dem Zusammenstecken mit der Anschlußvorrichtung,

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2, wobei jedoch zu erkennen ist, wie der Leiter in die abdichtende Membran eindringt, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Einsatzes aus elastömerem Material vor der Montage in dem Gehäuse der Anschlußvorrichtung, wobei die äußere Oberfläche des Einsatzes gut zu erkennen ist.

Eine gegen die Umgebung abgedichtete elektrische Anschluß Vorrichtung mit mehreren Kontakten ist in Figur 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezügszeichen 10 versehen. Die Anschlußvorrichtung 10 kann an einer tragenden Oberfläche oder einer Zwischenwand bzw. Frontwand angebracht werden und enthält ein vorderes Anschlußende 12, das ein entsprechendes Anschlußteil (nicht dargestellt) aufnimmt und diesem angepaßt ist. Die Anschlußvorrichtung 10 wird hier nur zum Zwecke der Erläuterung verwendet, so daß die vorliegende Erfindung auch bei anderen Anschlußvorrichtungen und Komponenten solcher Anschlußvorrichtungen eingesetzt werden kann.

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Die dargestellte elektrische Anschlußvorrichtung .10 weist einen Stecker mit einem Gehäuse 14, mit mehreren Einsätzen 15, 16, 17, 18 und 19 und mit mehreren fest angebrachten Kontakten, wie beispielsweise dem Kontakt 20, auf. Jeder Kontakt enthält vordere und hintere Stifte 22 bzw. 24; der hintere Stift 22 kann elektrisch mit einem Kontakt , wie beispielsweise einem Steckerkontakt 26, in Eingriff kommen, der in einem isolierten Leiter 28 endet. Auch hier werden die einzelnen Konstruktionsmerkmale der Kontakte nur zur Erläuterung dargestellt, so daß auch andere Konstruktionen verwendet werden können. Beispielsweise können die Kontakte, die in den Leitern enden, sich vollständig durch das vordere Ende 12 des Steckers erstrecken, so daß sie auch als Anschlußkontakte dienen, die mit der entsprechenden Komponente der Anschlußvorrichtung in Eingriff kommen.

Jeder Einsatz 15 bis 18 erfüllt eine bestimmte Funktion; diese Funktionen sind jedoch bekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Deshalb sollen die Struktur und die Funktion der Einsätze nicht näher beschrieben werden. Der Einsatz 19 ist jedoch andererseits sehr wesentlich für die vorliegende Erfindung, so daß seine Struktur, seine Form und Funktion im folgenden im Detail erläutert werden sollen.

Der Einsatz 19 weist einen Hauptteil bzw. Körper aus elastomerem Material mit mehreren, longitudinal, oder axial verlaufenden Taschen bzw. Räumen 30 auf. Die Taschen 30 erstrecken sich von dem äußeren Ende 32 vollständig durch den Einsatz 19 und sind mit Taschen in dem Einsatz 18 ausgerichtet. Die Taschen haben eine solche Form, daß sie einen Leiter, wie beispielsweise den in einem Kontakt endenden Leiter 28, aufnehmen und haltern können; jede Tasche enthält eine oder mehrere

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Umfangsstufen bzw. Vorsprünge 34, die mit dem Leiter 28 in Eingriff kommen, um eine Abdichtung gegen die Umgebung zu bilden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Einsatz eine einstückig angeformte Membran 36 in der Nähe seines äußeren, den Leiter aufnehmenden Endes 32; die Membran 36 dient dazu, jede Tasche 30 vollständig gegen die Umgebungsatmosphäre abzudichten. Die Membran 36 ist mit dem Einsatz 19 geformt bzw. vergossen und besteht deshalb aus dem gleichen elastomeren Material wie der Einsatz 19. Das spezielle, eingesetzte Material kann aus einer großen Vielzahl von herkömmlichen natürlichen und synthetischen Kautschuk- bzw. Gummiarten oder elastomeren Materialien ausgesucht werden; die jeweils geeignete Auswahl hängt von der spezifischen Elastizität, Härte, Temperaturempfindlichkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien ab, die für einen bestimmten Anwendungszweck benötigt werden.

Die Membran 36 muß eine Dicke haben, die ausreicht, um während der normalen Benutzung der Anschlußvorrichtung die einwandfreie Funktion der Abdichtung über ihre zugehörige ., leere Tasche 30 zu gewährleisten. Andererseits darf die Dicke der Membran 36 nicht zu groß sein, damit die einwandfreie Installation des in einem Kontakt endenden Leiters 28 nicht behindert oder gar verhindert wird. Wenn beispielsweise ein zerbrechlicher Steckerkontakt, wie beispielsweise ein Kontakt 26, an der Anschlußvorrichtung montiert werden soll, darf die Membran 36 nicht so dick sein, daß die erforderliche Eindringkraft den Kontakt verbiegen oder gar beschädigen könnte. Selbstverständlich hängt die Dicke der Membran 36 von dem bestimmten, elastomeren Material ab, aus dem der Einsatz 19 geformt wird, sowie von den Abmessungen der Tasche und des Leiters ab. 90 9818/0726

Wird beispielsweise eine Membran bei einem Einsatz verwendet, der aus Silicongummi geformt ist und einen Taschendurchmesser von 2,540 mm CO,100 Zoll) hat, so sollte die Membran eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,254 mm bis 0,381 mm (0,010 bis 0,015 Zoll) haben, um einerseits die Taschen sicher abzudichten und andererseits einen Steckerkontakt von der Größe 20 leicht aufnehmen zu können.

Die Membran 36 ist in dem Einsatz an einer, löngitudinalen Stelle in der Tasche 30 angeformt, die etwas von dem äußeren Ende 32 versetzt ist. Wie man aus Figur 4 entnehmen kann, führt diese Anordnung zu der Bildung von mehreren sichtbaren, als Index bzw. Anzeige dienenden Aussparungen 40, die jede Tasche 30 lokalisieren. Selbstverständlich erleichtern die als Index dienenden Aussparungen 40 die Montage der in Kontakten endenden Leiter an der Anschlußvorrichtung, da die die Montage durchführende Person leicht jede Tasche 30 lokalisieren kann. Da sich die Membran in der Nähe des äußeren Endes 32 der Anschlußvorrichtung befindet, kann darüber hinaus bei einer Inspektion jede Beschädigung der Membran an einer der Taschen 30 leicht festgestellt werden.

Wenn die Membran oder ein Teil der Membran aus dem Einsatz herausgerissen wird, können selbstverständlich die dabei entstehenden , kleinen Bruchstücke den optimalen, elektrischen Eingriff der Kontakte in der Anschlußvorrichtung beeinflussen oder stören. Deshalb sollte sich die Membran 36 an einer löngitudinalen Stelle längs der Tasche 30 befinden, an welcher der Durchmesser der Tasche größer als der Durchmesser der in der Anschlußvorrichtung verwendeten Kontakte ist. Diese Beziehung ist in Figur 2 zu erkennen. Da hierdurch der Kontakt in der Mitte und nicht am Umfang jeder Tasche gegen die Membran wirkt, bleibt die Membran

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einstückig mit dem eingesetzten Körper, wie man Figur 3 entnehmen kann. Damit wird die Wahrscheinlichkeit verringert, daß ein Kontakt während seiner Einführung die Membran von dem Einsatz 19 trennen und einen Teil der Membran in die Anschlußvorrichtung bringen wird.

Darüber hinaus kann die Membran mit einem relativ dünnen, zentralen Bereich und in der Nähe des Umfangs jeder Tasche mit einem relativ dicken Bereich geformt werden. Diese Anordnung liefert in der Mitte jeder Tasche 30 einen Beanspruchungspunkt, eine Art Soll-Bruchstelle, in der Membran, wodurch die Wahrscheinlichkeit weiter verringert wird, daß die Membran von dem Einsatzkörper abgetrennt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft also eine bemerkenswert einfache und preisgünstige Lösung für das oben erwähnte Problem. Die durch die Membran 36 erreichte Abbildung ist vollständig, und auch ihre Zuverlässigkeit ist der Zuverlässigkeit herkömmlicher Abdichtungsverfahren weit überlegen. Darüber hinaus erfordert die Abdichtung keine zusätzlichen Verfahrensschritte bei der Montage der Anschlußvorrichtung an ein elektrisches Kabel, das heißt, wenn die Anschlußvorrichtung 10 als Stecker und der Anschluß 12 als Steckerdose ausgebildet ist. Schließlich ergibt sich noch folgender Vorteil: Wenn eine bisher benutzte Tasche nicht länger benötigt wird, oder wenn die Membran einen Defekt haben sollte, so kann ein herkömmlicher Abdichtungsstopfen ver wendet werden, indem der Stopfen einfach an der vorher zerbrochenen oder durchstochenen Membran vorbei in die Tasche 30 eingeführt wird.

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Claims

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

13. Okt. 1978

P 13190

BUKKER EAMO CORPORATION

900 Commerce Drive, Oak Brook, Illinois 60521, USA

Patentansprüche

ι 1 J Elektrische. Anschlußvorrichtung mit einem äußeren Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse angebrachten, geformten Einsatz, aus elastomerem Material, der mehrere longitudinal.; verlauf ende Taschen aufxveist, und mit wenigstens einem, durch den Einsatz gehaltenen Gleiter, der in einer der Taschen des Einsatzes angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine einstückig mit dem Einsatz (19) geformte Membran (36), wobei die einer Einsatztasche (30) zugeordnete Membran (36) durch den Leiter(28) durchstochen wird und die Membran (36) einen relativ dünnen zentralen Bereich und einen relativ dicken Umfangsbereich in der Nähe der Taschenwand aufweist.
2. Elektrische Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (36) von den äußeren Enden der Einsatztaschen (30) versetzt ist,, um auf der äußeren Oberfläche des Einsatzes (19) mehrere, als Index dienende Aussparungen (40) zu bilden.
3. Elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (36) jede Einsatztasche (30) an dem longitudinalen Bereich der Einsatztasche (30) abdichtet, der

TELEFON (OSO) 202862 TELEX O6-9S38O TELEQRAMME MONAPAI TELEKOPIERER

9O9818/O7?ß

OBlGlMAL INSPECTED

einen Durchmesser hat, der größer als der Duchmesser des Leiters (28) ist.
4. Elektrische ..Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (28) einen in einem Kontakt endenden Leiter aufweist.
5. Elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einsatztasche wenigstens einen Umfangsvorsprung (34) für den Eingriff mit einem in der Tasche (30) angebrachten Leiter (28) aufweist.
6. Elektrische Anschlußvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatztasche (30) mehrere Vorsprünge (34) aufweist, die longidutinal im Abstand voneinander in der Tasche (30) angeordnet sind.
7. Elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (36) eine Dicke hat, welche ausreicht, um die Funktion der Abdichtung bei normalen-Benutzungsbedingungen aufrecht zu erhalten, wenn eine bestimmte Tasche (30) leer ist, jedoch nicht ausreicht, um die richtige Einführung eines Leiters (28) in die Taschen (30) zu verhindern.

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