DE3714553A1 - Druckwasserdichte steckkontaktverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf druckwasserdichte Steck­ kontaktverbindung mit einem mit elektrischen Zuleitungen versehene Steckerstifte bzw. Steckbuchsen enthaltenden zweiteiligen Steck­ kontaktgehäuse, von denen mindestens ein Gehäuseteil im wesent­ lichen aus gummielastischem Werkstoff besteht, mit einem eine äußere, im wesentlichen zylindrische Mantelfläche aufweisenden ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, das eine vor­ stehende Muffe mit einer über die Mantelfläche des ersten Ge­ häuseteils schiebbaren inneren Umschließungsfläche aufweist, so­ wie mit zwischen diesen beiden Flächen im Längsabstand zwischen sich vorgesehenen Ringdichtungen mit in Ringnuten eingreifenden Ringwulsten.

Bei einer bekannten druckwasserdichten Steckkontaktverbin­ dung dieser Art (DE-PS 18 04 945) sind in den gummielasti­ schen Werkstoff des einen Gehäuseteils zwei Steckerstifte nebeneinander in achsparalleler Lage zueinander und in das Material des anderen Gehäuseteils die zugehörigen Steck­ buchsen eingelagert. Es hat sich gezeigt, daß zwischen die beiden Steckerstifte und dementsprechend auch die Steck­ buchsen jeweils der isolierende Werkstoff in Form einer Stufe ausgeführt sein muß, um der Gefahr von Kriechstrom- Nebenschlüssen zu begegnen. Dies führt zu einer entsprechend längeren Bauweise. Außerdem hat sich die Tatsache als nach­ teilig herausgestellt, daß beim Verbinden beider Gehäuse­ teile die zu kuppelnden Steckerstifte und Steckbuchsen nicht sichtbar sind, so daß es häufig zu einem Danebenstecken in den gummielastischen Körper und zu einem Verbiegen der Kon­ taktstifte kommt. Da überdies - bedingt durch die längere Bauweise - die Umschließungsfläche im Bereich der Muffe nicht mit ausreichender achsialer Erstreckung ausgeführt werden kann, läßt die Druckdichtigkeitssicherheit dieser vorbekannten Steckkontaktverbindung häufig zu wünschen übrig. Dies ist auch auf nicht ausreichend tiefes Einschieben des einen Gehäuseteils in den anderen aufgrund der großen aufzu­ bringenden Steckkräfte zurückzuführen, da hierbei folglich die Ringwulste nicht ordnungsgemäß in den Ringnuten zu liegen kommen. Der mangelnde Eingriff der Wulste in die Nu­ ten hat ferner zur Folge, daß keine ausreichende Sicherheit gegen mechanische Zugbeanspruchungen gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die druck­ wasserdichte Steckkontaktverbindung der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß trotz einer bequemeren Hand­ habung beim Kuppeln beider Verbindungsteile eine einwand­ freie Abdichtung gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Steckkontaktverbindung, bei der diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß in dem einen Gehäuseteil mindestens eine zentrale Kontaktfederbuchse bzw. ein zentraler Steckerstift und eine diese bzw. diesen konzentrisch umgebende mittlere Kontaktbuchse druckdicht eingelagert sind, daß in dem anderen Gehäuseteil mindestens ein in die zentrale Kontaktfederbuchse einschiebbarer zentraler Steckerstift bzw. eine auf den zentra­ len Steckerstift aufschiebbare zentrale Kontaktfederbuchse so­ wie eine auf die mittlere Kontaktbuchse aufschiebbare äußere Kontaktbuchse druckdicht eingelagert sind und daß im einen Gehäuseteil die mittlere Kontaktbuchse mit Abstand umgebende Nuten zur Aufnahme von O-Ringen vorgesehen sind, die in gesteck­ tem Verbindungszustand auf der zylindrischen Außenfläche der äußeren Kontaktbuchse des anderen Gehäuseteils aufliegt. Dabei sind für die Übertragung großer Ströme in gekuppeltem Zustand einwandfrei elektrische Verbindungen der miteinander in Be­ rührung stehenden Kontakte dadurch gewährleistet, daß die zen­ trale Kontaktfederbuchse innenseitig oder der Steckerstift außenseitig sowie die äußere Kontaktbuchse an ihrer Innen­ seite oder die mittlere Kontaktbuchse an ihrer Außenseite je­ weils mit einer Vielzahl von einem geringen Übergangswider­ stand sicherstellenden Kontaktfedern bestückt sind. Trotz ge­ ringer Steckkräfte lassen sich große Ströme bei hohen Spannun­ gen sicher übertragen, ohne wegen Undichtigkeiten das Ein­ dringen von Feuchtigkeit befürchten zu müssen. Dabei sorgen die den Ringdichtungen der Muffe nachgeschalteten, an der Außenfläche der äußeren Kontaktbuchse angreifenden O-Ringe für eine einwandfreie Abdichtung auch unter extremen Bedingungen.

Als sehr vorteilhaft im Hinblick auf die Abdichtungssi­ cherung hat es sich erwiesen, wenn die Nuten zur Aufnahme der O-Ringe an der Innenwand eines rohrförmigen metallischen Körpers ausgeformt sind, der mit der mittleren Kontaktbuchse einstückig ausgebildet ist. Die Position der O-Ringe in Bezug auf die Außenfläche der zwischen die Innenwand des rohrförmigen metallischen Körpers und die mittlere Kontaktbuchse tretende äußere Kontaktbuchse ist auf diese Weise Weitgehend fixiert und damit die Druckdichtigkeitssicherheit erhöht. Dabei hat es als in baulicher Hinsicht sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die metallische äußere Kontaktbuchse mit einem sie umschließenden Hülsenkörper aus Isolierstoff zu einer Einheit verbunden ist, deren zylindrische Außenfläche mit den O-Ringen zusammenwirkt.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Steckkontaktver­ bindung wird in weiterer Ausgestaltung erzielt, wenn die zen­ trale Kontaktfederbuchse bzw. der zentrale Steckerstift und die diesen konzentrisch umgebende mittlere Kontaktbuchse in den die im wesentlichen zylindrische Mantelfläche umfassenden ersten Gehäuseteil und der zentrale Steckerstift bzw. die zentrale Kontaktfederbuchse und die äußere Kontaktbuchse in den die vorstehende Muffe aufweisenden zweiten Gehäuseteil eingela­ gert sind. Zur Begünstigung der Lagesicherung der äußeren Kon­ taktbuchse ist dabei der die metallische äußere Kontaktbuchse umschließende Hülsenkörper aus Isolierstoff mit einem angeform­ ten, sich etwa achsparallel erstreckenden zylindrischen Ansatz versehen, der die Fixierung im gummielastischen Werkstoff des zugehörigen Gehäuseteils begünstigende Ringnuten aufweist.

Die mechanische und die elektrische Festigkeit werden da­ durch weiter erhöht, daß die zentrale Kontaktfederbuchse und/ oder der zentrale Steckerstift jeweils in einen Isolierstoff­ sockel eingebettet sind. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Isolierstoffsockel des zentralen Steckerstifts mit einer dessen Fixierung im gummielastischen Werkstoff des Gehäuseteils be­ günstigenden Umfangsausnehmung versehen ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelhei­ ten ausdrücklich verwiesen wird, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das eine Steck­ kontaktgehäuseteil,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch das zugehörige andere Steckkontaktgehäuseteil,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch das eine Steckkontaktgehäuseteil gem. einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 4 einen Axialschnitt durch das zuge­ hörige andere Steckkontaktgehäuse­ teil.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt die veranschau­ lichte druckwasserdichte Steckkontaktverbindung jeweils ein Steckkontaktgehäuse mit zwei Gehäuseteilen 1 und 2 aus gummi­ elastischem Werkstoff, z. B. seewasserfestem Elastomer bzw. Neopren. Diese Gehäuseteile 1 und 2 enthalten jeweils mit elek­ trischen Zuleitungen 3, 4 bzw. 5, 6 versehene Steckerstifte bzw. Steckbuchsen. Gemäß einer ersten Ausführungsform umfaßt das eine Gehäuseteil 2 einen zentralen Steckerstift 7 und eine diesen konzentrisch umgebende mittlere Kontaktbuchse 8. In das zugehörige andere Gehäuseteil 1 ist dann eine auf den zentralen Steckerstift 7 aufschiebbare zentrale Kontaktfederbuchse 9 so­ wie eine auf die mittlere Kontaktbuchse 8 aufschiebbare äußere Kontaktbuchse 10 druckdicht eingelagert. Der Steckerstift 7 ist mit der elektrischen Zuleitung 6, die Kontaktbuchse 8 mit der elektrischen Zuleitung 5, die zentrale Kontaktfederbuchse 9 mit der elektrischen Zuleitung 4 und die äußere Kontaktfeder­ buchse 10 mit der elektrischen Zuleitung 3 verbunden. Um eine geringe Steckkraft und einen geringen Übergangswiderstand zu gewährleisten, sind die zentrale Kontaktfederbuchse 9 auf nicht näher veranschaulichte Weise sowie auch die äußere Kon­ taktbuchse 10 mit einer Vielzahl von radial nach innen gewölb­ ten Kontaktfedern 11 bestückt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, daß auch eine Zwitter-Ausführung mit Vorteil einsetzbar ist, bei der jedes Gehäuseteil jeweils nur eine Kontaktfederbuchse 1 bzw. Kontaktbuchse 10 mit Kon­ taktfedern 11 umfaßt. Im Gehäuseteil 1 ist somit der Stecker­ stift 7, mit geringem Abstand von einer vorragenden Isolier­ stoffhülle 7′ umschlossen, von der konzentrisch angeordneten äußeren Kontaktbuchse 10 umgeben, während im Gehäuseteil 2 konzentrisch zur mittleren Kontaktbuchse 8 die zentrale Kon­ taktfederbuchse 9 druckdicht gelagert ist. An ihrer Außen­ seite befindet sich ein schmaler Ringraum 9′, in den die Isolierstoffhülle 7′ in gestecktem Zustand der beiden Verbin­ derteile eingreift, um so für eine höhere Spannungsfestigkeit zu sorgen.

Der Zeichnung ist entnehmbar, daß das Gehäuseteil 1 eine vorstehende Muffe 12 mit einer inneren Umschließungsfläche 13 umfaßt, mit der sie über eine zylindrische Mantelfläche 14 des anderen Gehäuseteils 2 schiebbar ist. Im Längsabstand vonein­ ander sind Ringdichtungen vorgesehen, die durch Ringwulste 15, 16 an der Umschließungsfläche 13 sowie an diese angepaßte Ring­ nuten 17, 18 an der Mantelfläche 14 gebildet sind. Der äußere Ringwulst 16 ist im Querschnitt hakenförmig ausgebildet. Die zugehörige Ringnut 18 ist mit einer angepaßten Anschlagkante 19 versehen.

In der Zeichnung sind die Umschließungsfläche 13 und die Mantelfläche 14 zylindrisch dargestellt. Um das Einschieben beider Bereiche ineinander zu erleichtern, können sie auch leicht konisch geformt sein. Voraussetzung ist daß die Ring­ wulste 15, 16 in gestecktem Zustand einwandfrei in die Ring­ nuten 17, 18 eingreifen und für einen ausreichenden mechani­ schen Halt der Verbindung sorgen.

Diese erwähnten Ringdichtungen bilden eine Grobabdichtung; dieser ist eine Feinabdichtung in Form von O-Ringen 20, 21 nachgeordnet, die in Nuten des einen Gehäuseteils 2 gelagert sind und in gestecktem Verbindungszustand auch der zylindrischen Außenfläche 22 der äußeren Kontaktbuchse 10 des anderen Ge­ häuseteils 1 aufliegen. Die Nuten zur Aufnahme der O-Ringe 20, 21 sind dabei an der Innenwand eines rohrförmigen metallischen Körpers 33 ausgeformt, der mit der mittleren Kontaktbuchse 8 einstückig ausgebildet ist. Die metallische äußere Kontaktbuch­ se 10 ist mit einem sie umschließenden Hülsenkörper 24 aus einem temperaturbeständigen isolierenden Kunststoff zu einer Einheit verbunden, deren zylindrische Außenfläche 22 mit den O-Ringen 20, 21 zusammenwirkt.

Der die metallische äußere Kontaktbuchse 10 umschließende Hülsenkörper 24 aus Isolierstoff ist mit einem angeformten, sich etwa achsparallel erstreckenden zylindrischen Ansatz 25 ver­ sehen, der die Fixierung im gummielastischen Werkstoff des zu­ gehörigen Gehäuseteils 1 begünstigende Ringnuten 26, 27 auf­ weist. Die zentrale Kontaktfederbuchse 9 sowie der zentrale Steckerstift 7 sind jeweils in einen Isolierstoffsockel 28, 29 eingebettet. Der Isolierstoffsockel 29 des zentralen Stecker­ stiftes 7 ist mit einer dessen Fixierung im gummielastischen Werkstoff des Gehäuseteils 2 begünstigenden Umfangsausnehmung 30 versehen.

Claims (9)

1. Druckwasserdichte Steckkontaktverbindung mit einem mit elek­ trischen Zuleitungen (3 - 6) versehene Steckerstifte bzw. Steckbuchsen enthaltenden zweiteiligen Steckkontaktgehäuse (1, 2), von denen mindestens ein Gehäuseteil im wesentlichen aus gummielastischem Werkstoff besteht, mit einem eine äußere, im wesentlichen zylindrische Mantelfläche (14) auf­ weisenden ersten Gehäuseteil (2) und einem zweiten Gehäuse­ teil (1), das eine vorstehende Muffe (12) mit einer über die Mantelfläche (14) des ersten Gehäuseteils (2) schiebbaren inneren Umschließungsfläche (13) aufweist, sowie mit zwischen diesen beiden Flächen im Längsabstand zwischen sich vorge­ sehenen Ringdichtungen mit in Ringnuten (17, 18) eingrei­ fenden Ringwulsten (15, 16), dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem einen Gehäuseteil mindestens eine zentrale Kontaktfederbuchse (9) bzw. ein zentraler Steckerstift (7) und eine diese bzw. diesen konzentrisch umgebende mittlere Kontaktbuchse (8) druckdicht eingela­ gert sind, daß in dem anderen Gehäuseteil mindestens ein in die zentrale Kontaktfederbuchse (9) einschiebbarer zen­ traler Steckerstift (7) bzw. eine auf den zentralen Stecker­ stift aufschiebbare zentrale Kontaktfederbuchse (9) sowie eine auf die mittlere Kontaktbuchse (8) aufschiebbare äuße­ re Kontaktbuches (10) druckdicht eingelagert sind und daß im einen Gehäuseteil die mittlere Kontaktbuchse (10) mit Abstand umgebende Nuten zur Aufnahme von O-Ringen (20, 21) vorgesehen sind, die in gestecktem Verbindungszustand auf der zylindrischen Außenfläche (22) der äußeren Kontaktbuch­ se (10) des anderen Gehäuseteils aufliegt.

2. Steckkontaktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten zur Aufnahme der O-Ringe (20, 21) an der Innenwand eines rohrförmigen metallischen Körpers (23) ausgeformt sind, der mit der mittleren Kontaktbuchse (8) einstückig ausgebildet ist.

3. Steckkontaktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische äußere Kontaktbuchse (10) mit einem sie umschließenden Hülsen­ körper (24) aus Isolierstoff zu einer Einheit verbunden ist, deren zylindrische Außenfläche (22) mit den O-Ringen (20, 21) zusammenwirkt.

4. Steckkontaktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zen­ trale Kontaktfederbuchse (9) bzw. der zentrale Steckerstift (7) und die diesen konzentrisch umgebende mittlere Kontakt­ buchse (8) in den die im wesentlichen zylindrische Mantel­ fläche (14) umfassenden ersten Gehäuseteil (2) und der zen­ trale Steckerstift (7) bzw. die zentrale Kontaktfederbuchse (9) und die äußere Kontaktbuchse (8) in den die vorstehende Muffe 12 aufweisenden zweiten Gehäuseteil (1) eingelagert sind.

5. Steckkontaktverbindung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die metallische äußere Kontaktbuchse (10) umschließende Hülsenkörper (24) aus Iso­ lierstoff mit einem angeformten, sich etwa achsparallel er­ streckenden zylindrischen Ansatz (25) versehen ist, der die Fixierung in gummielastischen Werkstoff des zugehörigen Gehäuseteils (1) begünstigende Ringnuten (26, 27) aufweist.

6. Steckkontaktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Kontaktfederbuchse (9) und/oder der zentrale Stek­ kerstift (7) jeweils in einen Isolierstoffsockel (28, 29) eingebettet sind.

7. Steckkontaktverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffsockel (29) des zentralen Steckerstifs (7) mit einer dessen Fixierung im gummielastischen Werkstoff des Gehäuseteils (2) begün­ stigenden Umfangsausnehmung (30) versehen ist.

8. Steckkontaktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Mantelfläche (14) des ersten Gehäuseteils (2) und der inneren Umschließungsfläche (13) der Muffe (12) des zweiten Gehäuseteils (1) vorgesehene Ringdichtung durch zwei Ringwulste (15, 16) an der Umschließungsfläche (13) sowie zwei Ringnuten (17, 18) an der Mantelfläche (14) ge­ bildet sind.

9. Steckkontaktverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringwulst (16) im Querschnitt hakenförmig ausgebildet ist und die zugehöri­ ge Ringnut (18) mit einer angepaßten Anschlagkante (19) ver­ sehen ist.