DE20004566U1 - Steckerverbindung für den Kabelanschluß im untertätigen Bergbau - Google Patents

Description

DATUM DATE

Anm. : DBT Automation GmbH, Industriestraße 1,

D-44534 Lünen
Titel: Steckerverbindung für den Kabelanschluß im untertägigen Bergbau

Die Erfindung betrifft eine Steckerverbindung für den Kabelanschluß im untertägigen Bergbau mit einem Buchsenteil und einem an dieses anschließbaren Steckerteil, das am Buchsenteil mittels einer Überwurfmutter gesichert und mittels eines Dichtelements gegen Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz abgedichtet ist.

Steckerverbindungen dieser Art werden im Untertagebergbau insbesondere für elektrohydraulische Ausbausteuerungen eingesetzt und dienen der Herstellung der elektrischen Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Aggregaten. Um die elektrischen Kontakte in den Steckerverbindungen vor Schmutz und insbesondere vor Feuchtigkeit zu schützen und dadurch Betriebsstörungen zu vermeiden, ist ein Dichtelement vorgesehen, welches im Montagezustand des Steckerteils im Buchsenteil die innenliegenden Kontakte,von der Umgebung abschirmt.

Bei einer bekannten Steckerverbindung mit Überwurfmutter ist das Dichtelement über den in das Buchsenteil einfassenden Abschnitt des Steckerteils geschoben und stützt sich an einem rückwärtigen Bund des Steckerteiles einerseits und im montierten Zustand an der vorderen Stirnfläche des Buchsenteils andererseits ab. Beim Anziehen der Überwurfmutter wird das Dichtelement somit axial zwischen dem rückwärtigen Bund des Steckerteils und der vorderen Stirnseite des Buchsenteils eingeklemmt und beim Festziehen der Überwurfmutter verformt, wobei es sich an Stecker und Büchse über deren gesamten Umfang dicht anlegt und die Teile zuverlässig gegeneinander abdichtet. Nachteilig hierbei ist aber, daß

das Dichtelement schon bei verhältnismäßig geringen Anzugskräften der Überwurfmutter sehr stark verformt und dabei leicht beschädigt wird, was zur Folge hat, daß nach Lösen der Steckerverbindung und dem erneuten Einstecken des Steckerteils in das Buchsenteil und Festziehen mit der Überwurfmutter das dann bereits einmal benutzte, beschädigte Dichtelement seine Dichtfunktion nicht mehr zuverlässig wahrzunehmen vermag, sondern an den beschädigten Stellen Feuchtigkeit in das Innere der Steckerverbindung eindringen läßt. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, nach jedem Lösen einer Steckerverbindung das Dichtelement gegen ein neues, unbeschädigtes auszutauschen, wenn eine sichere Abdichtung gewährleistet werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Steckerverbindung zu schaffen, mit der eine sichere Abdichtung mit einfachen Mitteln auch bei wiederholtem Lösen und Wiederherstellung der Verbindung von Buchsen- und Steckerteil ohne Austausch des Dichtelementes gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das Dichtelement aus mindestens einem geschlossenen, elastischen Dichtring besteht, der in einer umlaufenden Haltenut eines Führungszapfens des Steckerteils im Abstand vom rückwärtigen Halteflansch der Überwurfmutter angeordnet ist und sich im Montagezustand des Steckerteils am Innenumfang des Buchsenteils radial abdichtend an diesen anlegt.

Anders als bei der bekannten Steckerverbindung wird das als Dichtring, vorzugsweise als O-Ring aus gummielastischem Material oder elastischem Kunststoff bestehende Dichtelement nicht durch die von der Überwurfmutter ausgeübte Axialkraft zwischen Stekkerteil und Buchsenteil eingeklemmt, sondern die Abdichtung erfolgt in Radialrichtung zwischen dem Führungszapfen des Steckerteiles und dem Innenumfang des Buchsenteiles, in das der Führungszapfen einfaßt. Da sich das Spiel zwischen Buchsenteil und Steckerteil, das von dem Dichtring im Montagezustand ausgefüllt wird, nicht verändert, also unabhängig von der Anzugskraft ist, mit der die Überwurfmutter bei der Montage des Steckerteils in

der Buchse angezogen wird, kann eine zu große Anzugskraft der Überwurfmutter auch nicht zur Beschädigung des Dichtringes führen. Vielmehr können die Abmessungen von Führungszapfen, Dichtring und Innendurchmesser der Buchse immer optimal so gewählt werden, daß bei ausreichend leichter Montierbarkeit des Steckerteils im Buchsenteil eine sichere Abdichtung der Teile zueinander durch den Dichtring immer gewährleistet ist. Der Dichtring wird beim Einstecken des Steckerteils bzw. seiner Montage lediglich elastisch in die umlaufende Haltenut eingedrückt, ohne an seiner Oberfläche beschädigt zu werden, so daß er auch nach mehrmaligem Ein- und Ausstecken seine Dichtfunktion noch sicher erfüllt.

Die Überwurfmutter ist vorzugsweise am Steckerteil frei drehbar, aber axial in beiden Richtungen arretiert gelagert. Eine derartige Anordnung wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß die Überwurfmutter mit ihrem rückwärtigen Halteflansch in einer von einem rückwärtigen Bund und einem vorderen Ringsteg begrenzten, umlaufenden Lagernut am Steckerteil drehbar gelagert ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch Aufschrauben der Überwurfmutter auf das zugehörige Gewinde am Buchsenteil die Schraubbewegung über den Ringsteg in eine Axialbewegung des Steckerteiles umgesetzt wird und dieses mit wenig Kraftaufwand in das Buchsenteil hineingeschoben werden kann. Umgekehrt wird beim Aufschrauben die Schraubbewegung der Überwurfmutter über den Bund in eine gegenläufige Axialbewegung umgesetzt und das Steckerteil mit wenig Kraft aus dem Buchsenteil herausgezogen.

Vorzugsweise ist die Steckerverbindung mit einer Verdrehsicherung von Steckerteil und Buchsenteil versehen, die im wesentlichen aus einem am Steckerteil oder am Buchsenteil angeordneten, in Axialrichtung verlaufenden Führungsschlitz bestehen kann, der mit einem am jeweils anderen Teil angeordneten Führungsstift zusammenwirkt. Mit einer solchen Verdrehsicherung wird sichergestellt, daß das Steckerteil immer nur in einer zulässigen Lage in das Buchsenteil eingesteckt wird, so daß der korrekte Anschluß der elektrischen Kabel immer gewährleistet ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können zwei Dichtringe in zwei axial hintereinander am Führungszapfen des Steckerteils angeordneten Haltenuten vorgesehen sein, wobei der in Einsteckrichtung des Steckerteils axial vorne liegende Dichtring im Montagezustand der Steckerverbindung in eine am Buchsenteil an deren Innenumfang angeordnete Verriegelungsnut einfaßt. Diese Anordnung schafft eine zusätzliche Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Abziehen des Steckerteils vom Buchsenteil, beispielsweise dann, wenn die Überwurfmutter bzw. deren Gewinde beschädigt ist und die zuverlässige Arretierung des Steckers an der Buchse nicht länger gewährleisten kann. Durch den zusätzlichen Dichtring, der einerseits in die zugehörige Haltenute am Steckerteil und andererseits in die Verriegelungsnut am Buchsenteil einfaßt, werden die beiden Teile praktisch formschlüssig gegeneinander verriegelt.

Das Steckerteil und das Buchsenteil bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus mit geringem Spiel ineinandersteckbaren Metalldrehteilen, insbesondere aus Messing.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steckerverbindung im demontierten Zustand in einem Längsschnitt;

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Montagezustand.

Die in der Zeichnung dargestellte Steckerverbindung 10 dient zum Anschluß eines Kabels 11 an eine nicht näher dargestellte elektrohydraulische Ausbausteuerung, wie sie im untertätigen Bergbau vielfältig im Einsatz ist.

Die Steckerverbindung 10 besteht im wesentlichen aus einem Buchsenteil 12 und einem Steckerteil 13, das den Abschluß des Kabels 11 bildet. Das Kabel ist dabei mittels Vergußmasse 14 am

Steckerteil 13 gesichert und mit seinen einzelnen Adern 15 an einen Steckverbinder 16 angeschlossen, der in an sich bekannter Weise im Montagezustand, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, in ein passendes Gegenstück 17 im Buchsenteil 12 einfaßt und dadurch die elektrische Verbindung zwischen Kabel und Ausbausteuerung herstellt.

Das Steckerteil 13 weist einen den Steckverbinder 16 umgebenden zylindrischen Führungszapfen 18 auf, der an seinem Umfang mit zwei in Einschubrichtung 19 axial hintereinander angeordneten Haltenuten 20, 21 versehen ist, die beide je einen elastischen O-Ring aufnehmen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die O-Ringe 22, 23 radial etwas über die Umfangsflache des Führungszapfens 18 aus den Haltenuten 20, 21 herausragen.

Das Buchsenteil 12 ist an seinem Innenumfang 24 mit einer umlaufenden Verriegelungsnut 25 versehen, die im montierten Zustand des Steckerteils im Buchsenteil in gleicher axialer Lage wie die in Einschubrichtung 19 vordere Haltenut 20 liegt, so daß der vordere O-Ring 22 in dieser montierten Stellung gleichzeitig in die vordere Haltenut und in die Verriegelungsnut 25 einfaßt und Buchsenteil 12 und Steckerteil 13 so in Axialrichtung gegeneinander sichert. Der in Einschubrichtung 19 hintere O-Ring 23 wird bei der Montage des Steckerteils im Buchsenteil von dessen Innenumfangsfläche 24 radial zusammengedrückt und legt sich dicht zwischen das Buchsenteil und den Nutgrund der Haltenut 21 des Steckerteils, so daß Stecker- und Buchsenteil von dem unter einer Radialspannung stehenden O-Ring 23 gegen den Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz abgedichtet werden.

Für die zuverlässige Sicherung des Steckerteils am Buchsenteil dient vornehmlich eine am Steckerteil drehbar gelagerte Überwurfmutter 2 6, die mit einem rückwärtigen Halteflansch 27 versehen ist, der in eine umlaufende Lagernut 28 einfaßt. Die Lagernut ist in Einschubrichtung 19 vorne von einem Ringsteg 29 und hinten von einem Bund begrenzt, so daß sich die Überwurfmutter am Steckerteil zwar frei drehen kann, relativ zu diesem aber axial unverschieblich ist. Zum Herstellen der Steckverbindung

zwischen den beiden Verbindungsteilen wird das Steckerteil soweit in das Buchsenteil hineingesteckt, bis die Überwurfmutter auf ein am Buchsenteil angeordnetes Gewinde 31 aufgeschraubt werden kann und dabei das Steckerteil weiter in das Buchsenteil hineinschiebt. Dabei reicht schon eine verhältnismäßig geringe Kraft beim Aufschrauben der Mutter aus, um über den Ringsteg 29 die Axialkraft zu erzeugen, die erforderlich ist, um die O-Ringe 22, 23 in ihre jeweilige Haltenuten einzupressen und den Stecker entgegen der dann verhältnismäßig großen, von den O-Ringen erzeugten Reibkraft in das Buchsenteil hineinzudrücken, bis der in Einschubrichtung 19 vordere O-Ring 22 in die Verriegelungsnut 25 einfaßt.

Man erkennt, daß bei diesem Vorgang der der Abdichtung dienende, hintere O-Ring 23 unabhängig von der auf die Überwurfmutter ausgeübten Schraubkraft und insbesondere auch unabhängig von der Tiefe des Einschubweges immer nur in radialer Richtung in gleichbleibender Höhe belastet wird, da sich der Durchmesser des FührungsZapfens und der entsprechenden Zylinderbohrung im Buchsenteil über den Einschubweg nicht ändern. Anders als beim Stand der Technik, bei dem das Dichtelement Buchsen- und Steckerteil in Axialrichtung gegeneinander abdichtet und bei Erreichen der Endlage der Überwurfmutter von dieser gegen den stirnseitigen Rand des Buchsenteiles gequetscht wird, was regelmäßig zu Beschädigungen des Dichtelementes führt, erfährt der O-Ring bei der Erfindung keine bleibenden Verformungen oder Beschädigungen, so daß eine zuverlässige Abdichtung auch nach mehrmaligem Verbinden und Trennen von Stecker- und Buchsenteil zuverlässig gewährleistet ist.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind diverse Änderungen und Ergänzungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise nicht erforderlich, neben dem der Abdichtung dienenden Dichtring 23 einen zusätzlichen Ring vorzusehen, dessen Funktion die Verriegelung von Buchsen- und Steckerteil zueinander ist. Um ein unbeabsichtigtes Verdrehen von Steckerteil relativ zum Buchsenteil bei der Montage zu

vermeiden, kann die Steckerverbindung mit einer Verdrehsicherung 32 versehen sein, die bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel aus einem am Steckerteil an dessen vorderen Bereich in Axialrichtung verlaufenden Führungsschlitz 33 besteht, in den ein am Buchsenteil angeordneter Führungsstift 34 einfaßt und somit eine Montage des Steckers in der Buchse nur in einer einzigen Drehposition erlaubt.

Claims (8)

1. Steckerverbindung für den Kabelanschluß im untertägigen Bergbau mit einem Buchsenteil und einem an dieses anschließbaren Steckerteil, das am Buchsenteil mittels einer Überwurfmutter gesichert und mittels eines Dichtelements gegen Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement aus mindestens einem geschlossenen, elastischen Dichtring (23) besteht, der in einer umlaufenden Haltenut (21) eines Führungszapfens (18) des Steckerteils (13) im Abstand vom rückwärtigen Halteflansch (27) der Überwurfmutter (26) angeordnet ist und sich im Montagezustand des Steckerteils (13) am Innenumfang (24) des Buchsenteils (12) radial abdichtend an diesen anlegt.

2. Steckerverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (23) aus einem O-Ring aus gummielastischem Material oder elastischem Kunststoff besteht.

3. Steckerverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (26) am Steckerteil (13) frei drehbar, aber axial in beiden Richtungen arretiert gelagert ist.

4. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (26) mit ihrem rückwärtigen Halteflansch (27) in einer von einem rückwärtigen Bund (30) und einem vorderen Ringsteg (29) begrenzten, umlaufenden Lagernut (28) am Steckerteil (13) drehbar gelagert ist.

5. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung (32) von Steckerteil (13) und Buchsenteil (12).

6. Steckerverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (32) im wesentlichen aus einem am Steckerteil (13) oder am Buchsenteil (12) angeordneten in Axialrichtung verlaufenden Führungsschlitz (33) besteht, der mit einem am jeweils anderen Teil (12 bzw. 13) angeordneten Führungsstift (34) zusammenwirkt.

7. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dichtringe (22, 23) in zwei axial hintereinander am Führungszapfen (18) des Steckerteils (13) angeordneten Haltenuten (20, 21) vorgesehen sind, wobei der in Einsteckrichtung (19) des Steckerteils (13) axial vorne liegende Dichtring (22) in den Montagezustand der Steckerverbindung (10) in eine am Buchsenteil (12) an deren Innenumfang (24) angeordnete Verriegelungsnut (25) einfaßt.

8. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (13) und das Buchsenteil (12) im wesentlichen aus mit geringem Spiel ineinandersteckbaren Metalldrehteilen, insbesondere aus Messing bestehen.