DE20004566U1 - Plug connection for the cable connection in underground mining - Google Patents
Plug connection for the cable connection in underground miningInfo
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Description
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Anm. : DBT Automation GmbH, Industriestraße 1,Note: DBT Automation GmbH, Industriestraße 1,
D-44534 Lünen
Titel: Steckerverbindung für den Kabelanschluß im untertägigen BergbauD-44534 Luenen
Title: Plug connection for cable connection in underground mining
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.The invention relates to a plug connection for cable connection in underground mining with a socket part and a plug part that can be connected to this, which is secured to the socket part by means of a union nut and is sealed against the ingress of moisture and/or dirt by means of a sealing element.
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.Plug connections of this type are used in underground mining, particularly for electro-hydraulic support controls, and are used to create electrical cable connections between the individual units. In order to protect the electrical contacts in the plug connections from dirt and, in particular, moisture, and thus avoid operational disruptions, a sealing element is provided which shields the internal contacts from the environment when the plug part is installed in the socket part.
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, daßIn a known plug connection with a union nut, the sealing element is pushed over the section of the plug part that fits into the socket part and rests on a rear collar of the plug part on the one hand and, when assembled, on the front face of the socket part on the other. When the union nut is tightened, the sealing element is thus clamped axially between the rear collar of the plug part and the front face of the socket part and is deformed when the union nut is tightened, whereby it fits tightly against the plug and socket over their entire circumference and reliably seals the parts against each other. The disadvantage here, however, is that
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.the sealing element is severely deformed and easily damaged even with relatively low tightening forces on the union nut, which means that after loosening the plug connection and reinserting the plug part into the socket part and tightening it with the union nut, the already used, damaged sealing element can no longer reliably perform its sealing function, but allows moisture to penetrate into the interior of the plug connection at the damaged points. To avoid this, it is necessary to replace the sealing element with a new, undamaged one every time a plug connection is loosened if a reliable seal is to be guaranteed.
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.The object of the invention is to avoid this disadvantage and to create a plug connection with which a secure seal can be ensured by simple means even with repeated loosening and re-connection of the socket and plug parts without replacing the sealing element.
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.This object is achieved with the invention in that the sealing element consists of at least one closed, elastic sealing ring which is arranged in a circumferential retaining groove of a guide pin of the plug part at a distance from the rear retaining flange of the union nut and, in the assembled state of the plug part, rests radially against the inner circumference of the socket part in a sealing manner.
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 inUnlike the known plug connection, the sealing element, which is a sealing ring, preferably an O-ring made of rubber-elastic material or elastic plastic, is not clamped between the plug part and the socket part by the axial force exerted by the union nut, but the seal is created in the radial direction between the guide pin of the plug part and the inner circumference of the socket part, into which the guide pin engages. Since the play between the socket part and the plug part, which is filled by the sealing ring when assembled, does not change, i.e. is independent of the tightening force with which the union nut is tightened when the plug part is assembled 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.the socket, excessive tightening force of the union nut cannot damage the sealing ring. Rather, the dimensions of the guide pin, sealing ring and inner diameter of the socket can always be optimally selected so that, while the plug part can be assembled easily enough in the socket part, the parts are always securely sealed by the sealing ring. When the plug part is inserted or assembled, the sealing ring is simply pressed elastically into the circumferential retaining groove without damaging its surface, so that it still reliably fulfills its sealing function even after being plugged and unplugged several times.
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.The union nut is preferably mounted on the plug part so that it can rotate freely, but is axially locked in both directions. This type of arrangement is advantageously achieved by the union nut being mounted with its rear retaining flange in a circumferential bearing groove on the plug part, which is delimited by a rear collar and a front ring web. This arrangement has the advantage that by screwing the union nut onto the corresponding thread on the socket part, the screwing movement via the ring web is converted into an axial movement of the plug part, and this can be pushed into the socket part with little effort. Conversely, when screwing on, the screwing movement of the union nut is converted into an opposite axial movement via the collar and the plug part is pulled out of the socket part with little effort.
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.Preferably, the plug connection is provided with a twist lock for the plug part and the socket part, which can essentially consist of a guide slot arranged on the plug part or the socket part, running in the axial direction, which interacts with a guide pin arranged on the other part. Such a twist lock ensures that the plug part is only ever inserted into the socket part in a permissible position, so that the correct connection of the electrical cables is always guaranteed.
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.In a particularly preferred embodiment of the invention, two sealing rings can be provided in two retaining grooves arranged axially one behind the other on the guide pin of the plug part, whereby the sealing ring located axially at the front in the direction of insertion of the plug part engages in a locking groove arranged on the inner circumference of the socket part when the plug connection is assembled. This arrangement provides additional security against the plug part being accidentally pulled off the socket part, for example if the union nut or its thread is damaged and can no longer ensure that the plug is reliably locked to the socket. The additional sealing ring, which engages in the associated retaining groove on the plug part on the one hand and in the locking groove on the socket part on the other, locks the two parts together in a practically positive manner.
Das Steckerteil und das Buchsenteil bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus mit geringem Spiel ineinandersteckbaren Metalldrehteilen, insbesondere aus Messing.The plug part and the socket part preferably consist essentially of turned metal parts, in particular made of brass, which can be plugged into one another with little play.
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:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawing, in which a preferred embodiment of the invention is explained in more detail using an example. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steckerverbindung im demontierten Zustand in einem Längsschnitt; Fig. 1 shows a plug connection according to the invention in the dismantled state in a longitudinal section;
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Montagezustand. Fig. 2 shows the object of Fig. 1 in the assembled state.
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.The plug connection 10 shown in the drawing serves to connect a cable 11 to an electro-hydraulic support control system (not shown in detail), as is widely used in underground mining.
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 amThe plug connection 10 consists essentially of a socket part 12 and a plug part 13, which forms the end of the cable 11. The cable is fixed to the
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.Plug part 13 is secured and connected with its individual wires 15 to a connector 16 which, in a manner known per se, in the assembled state as shown in Fig. 2, engages in a matching counterpart 17 in the socket part 12 and thereby establishes the electrical connection between the cable and the expansion control.
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.The plug part 13 has a cylindrical guide pin 18 which surrounds the plug connector 16 and which is provided on its circumference with two retaining grooves 20, 21 arranged axially one behind the other in the insertion direction 19, each of which accommodates an elastic O-ring. The arrangement is such that the O-rings 22, 23 protrude radially slightly beyond the circumferential surface of the guide pin 18 from the retaining grooves 20, 21.
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.The socket part 12 is provided on its inner circumference 24 with a circumferential locking groove 25 which, when the plug part is mounted in the socket part, is in the same axial position as the front retaining groove 20 in the insertion direction 19, so that the front O-ring 22 in this mounted position simultaneously engages in the front retaining groove and in the locking groove 25 and thus secures the socket part 12 and plug part 13 against each other in the axial direction. When the plug part is mounted in the socket part, the rear O-ring 23 in the insertion direction 19 is compressed radially by its inner circumferential surface 24 and lies tightly between the socket part and the groove base of the retaining groove 21 of the plug part, so that the plug and socket parts are sealed against the ingress of moisture and dirt by the O-ring 23 which is under radial tension.
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 SteckverbindungA union nut 2 6 which is rotatably mounted on the plug part and is provided with a rear retaining flange 27 which engages in a circumferential bearing groove 28 is used to reliably secure the plug part to the socket part. The bearing groove is limited in the insertion direction 19 by an annular web 29 at the front and by a collar at the rear, so that the union nut can rotate freely on the plug part, but is axially immovable relative to it. To establish the plug connection
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.between the two connecting parts, the plug part is inserted into the socket part until the union nut can be screwed onto a thread 31 arranged on the socket part, thereby pushing the plug part further into the socket part. A relatively small force when screwing on the nut is sufficient to generate the axial force via the ring web 29 that is required to press the O-rings 22, 23 into their respective retaining grooves and to press the plug into the socket part against the then relatively large friction force generated by the O-rings, until the front O-ring 22 in the insertion direction 19 engages in the locking groove 25.
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.It can be seen that during this process the rear O-ring 23 used for sealing is only ever loaded in the radial direction at a constant level, regardless of the screwing force exerted on the union nut and in particular also regardless of the depth of the insertion path, since the diameter of the guide pin and the corresponding cylinder bore in the socket part do not change over the insertion path. Unlike the prior art, in which the sealing element seals the socket and plug parts against each other in the axial direction and when the union nut reaches its end position it is squeezed against the front edge of the socket part, which regularly leads to damage to the sealing element, the O-ring in the invention does not experience any permanent deformation or damage, so that a reliable seal is reliably guaranteed even after the plug and socket parts have been connected and separated several times.
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 zuThe invention is not limited to the embodiment shown and described, but various changes and additions are conceivable without departing from the scope of the invention. For example, it is not necessary to provide an additional ring in addition to the sealing ring 23 used for sealing, the function of which is to lock the socket and plug parts to each other. In order to prevent the plug part from accidentally twisting relative to the socket part during assembly,
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.To avoid this, the plug connection can be provided with an anti-twisting device 32 which, in the embodiment shown and described, consists of a guide slot 33 running in the axial direction on the front area of the plug part, into which a guide pin 34 arranged on the socket part fits and thus allows the plug to be mounted in the socket in only one rotational position.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000713 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030127 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUCYRUS EUROPE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: DBT AUTOMATION GMBH - ESSEN -, 44534 LUENEN, DE Effective date: 20050728 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060224 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080407 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUCYRUS EUROPE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: DBT GMBH, 44534 LUENEN, DE Effective date: 20080417 |
|
R071 | Expiry of right | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUCYRUS EUROPE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BUCYRUS DBT EUROPE GMBH, 44534 LUENEN, DE Effective date: 20100324 |