EP0205921A2 - Lösbare Anschlussvorrichtung für elektrische Verbindungskabel - Google Patents

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EP0205921A2
EP0205921A2 EP86106829A EP86106829A EP0205921A2 EP 0205921 A2 EP0205921 A2 EP 0205921A2 EP 86106829 A EP86106829 A EP 86106829A EP 86106829 A EP86106829 A EP 86106829A EP 0205921 A2 EP0205921 A2 EP 0205921A2
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EP
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adapter
contact
connection device
locking
ring
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Helmut Weisser
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Siemens Corp
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Siemens AG
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6276—Snap or like fastening comprising one or more balls engaging in a hole or a groove
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection

Definitions

  • the invention relates to a detachable connection device according to the preamble of claim 1.
  • the heavy and rigid connecting cables which are designed in terms of length, cross-section and insulation, are mechanically and electrically rigidly connected at both ends to cable lugs, which are screwed firmly and intrinsically to the power source and the test specimen.
  • the invention has for its object to improve a connection device of the type mentioned in such a way that the connecting cables can be connected more easily and quickly to the power source and the respective test specimens and an adverse deformation of the connecting cables neither when connecting or disconnecting nor during operation occurs and no harmful torques can be exerted on the connection cable during operation.
  • a block-shaped adapter 10 is current-transmitting and mechanically firmly screwed to a respective busbar 1 of the power source (high voltage), not shown.
  • the adapter 10 has an open end face 10B for receiving the free end 4A of a connector 4 embedded in the connecting cable 3 and conductively connected to the stripped ends of the individual conductors of the connecting cable, which contains an annular multi-contact 12 in its interior, which with the contact connector 10A, which is arranged rigidly in the annular space 10B, is held in contact-making manner.
  • the socket end 4A has an outer annular groove 4B, which is in engagement with a locking device 10C which is adjustably held in the adapter 10 and which allows the connecting cable 3 to move relative to the adapter 10, but prevents an unwanted detachment of the socket from the contact plug.
  • the locking device 10C consists of an outside adjustment bracket 10D for two parallel bolts 10E fastened to it at a distance of the outer ring groove diameter, on which end-side abutments 10F for compression springs 10G guided in the adapter are supported.
  • the compression springs keep the locking device 10C in constant engagement with the outer ring groove 4B of the socket 4.
  • the other end of the connecting cable 3 has a test socket 5 on the test specimen, which likewise contains an annular multi-contact 12 on the inside.
  • the free socket end 5A contains three radial passages 5B for locking balls 6, which are surrounded by a rotating ring 7 with escape spaces 7A, into which all locking balls can get in the single release position of the rotating ring and thereby out of engagement with the annular groove 11B of the contact plug 11A test-side adapter 11 come.
  • the rotating ring 7 is covered on both sides by locking rings 9 which are fixed to the socket and which, on the side surfaces adjacent to the rotating ring, have locking recesses for two locking balls 8 which are projectingly held under spring pressure in axial face-side passages 78. This means that several locking positions and the only release position can be locked.
  • the locking balls 6 in their radial passages 5B and in the rotating ring 7 are arranged at the tips of an imaginary, equilateral triangle.
  • the adapter 11 can be screwed to terminals 2-of the test object and then the connecting cable 3 can be plugged into the contact plug 11A via the socket 5.
  • the contact plug 11A is articulated on the adapter 11 and the adapter is screwed onto the connection terminal accordingly and an increased contact pressure can be produced in this position, but this causes the entire adapter to be twisted at the connection terminal allows.
  • the contact plug 11 is pivotally held with its hinge socket 11C between two hinge eyes 11 E projecting in parallel on the adapter housing part 11F by means of a contact-transmitting hinge pin 11 D, an annular multi-contact 12 being arranged between the hinge sockets 11C and the hinge pin 11D.
  • the tubular adapter housing part 11F has an internal thread 11G in which an externally adjustable pressure ring 11H and a fixed front pressure ring 11J are held at a distance. Between the two pressure rings inside the internal thread 11 G, a two-part coupling with internal threads, held together by spring force, is rotatably mounted for screwing onto the connection terminal 2.
  • the clutch consists of an inner coupling part 11 K with circumferential partial ring groove 11 K 'and an outer coupling part 11 L with partial ring groove 11 L', which claw-like axially adjustable one another and are positively coupled in the direction of rotation and by an annular tension spring inserted into the coupling parts forming a circumferential annular groove 11 s are held together.
  • the outer coupling part 11 L has a projection with which an adjusting ring 11 N is firmly connected, which enables the coupling to be screwed onto the connecting terminal 2.
  • the clutch is arranged in the untensioned state with no gaps between the two pressure rings 11H and 11J.
  • the adjustable pressure ring 11 H is adjusted by means of the handle 13 against the fixed pressure ring 11 J and the two coupling parts 11 K and 11 are pressed against one another on the thread flanks of the connecting terminal to improve contact.
  • the adjustable pressure ring has screwed-in screwing of the handle 13 on the freely accessible lateral surface in accordance with the optimal tensioning and relaxing position.

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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

@ Jedes Verbindungskabel weist endseitige Steckbuchsen (4, 5) auf, die mit Adaptern (10, 11) zum Anschluß an eine Stromquelle einerseits und einem elektrischen Prüfling andererseits drehbeweglich kuppelbar sind, wozu die Adapter Kontaktstecker - (10A, 11A) aufweisen, von denen der eine gelenkig und stromübertragend mit seinem Adapter (11) verbunden ist. Der eine Adapter weist eine lösbare Sperrvorrichtung (10C) für die Steckbuchse (4) auf; die andere Steckbuchse (5) hat verriegelbare Sperrkugeln (6), die in eine Außennut (11 B) des Kontaktsteckers (11A) lösbar eingreifen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine lösbare Anschlußvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Zur Endprüfung von elektrischen Prüflingen wie z.B. Hochspannungsmaschinen hat man diese durch eine der Phasenzahl der betreffenden Prüflinge entsprechende Zahl von Verbindungskabein an eine ortsfeste Stromquelle angeschlossen. Hierzu sind die entsprechend in Länge, Querschnitt und Isolierung ausgelegten schweren und steifen Verbindungskabel an beiden Enden mit Kabelschuhen mechanisch und elektrisch starr verbunden, die mit der Stromquelle sowie dem Prüfling fest und in sich unnachgiebig verschraubt werden. Wegen der oftmals schlechten Zugänglichkeit zu den Anschlußklemmen des Prüflings ist das Verschrauben umständlich und zeitraubend, wobei die Enden der Verbindungskabel Biege-und Drehbeanspruchungen ausgesetzt sind, die im Laufe der Zeit zum Bruch von immer mehr Einzelleitem der Verbindungskabel zu den Kabelschuhen führen, bis schließlich der stromführende Querschnitt der betreffenden Verbindungskabel so weit geschwächt ist, daß bei Strombelastung ein Abreißen oder Durchschmoren der noch stromführenden Einzelleiter eintritt, wobei etwa auftretende Lichtbögen zu übergreifenden Sachschäden und Unfällen führen können. Eine Beschädigung der Einzelleiter kann auch durch Überprüfungen des Bedienungspersonals meist nicht erkannt werden, da die Kabelschuhe wegen der geforderten Spannungsfestigkeit mit Ausnahme der eigentlichen Kontaktflächen zusammen mit den Prüfkabelenden isoliert umhüllt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Verbindungskabel einfacher und schneller mit der Stromquelle und den jeweiligen Prüflingen leitend verbunden werden können und eine nachteilige Verformung der Verbindungskabel weder beim Anschließen bzw. Lösen noch während des Betriebes eintritt und im Betrieb auch keine schädlichen Drehmomente auf die Verbindungskabel ausgeübt werden können.
  • Die Lösung der genannten Aufgabe gelingt durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Teile der Anschlußvorrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 die Verbindung einer Stromschiene einer Stromquelle über ein Verbindungskabel mit einer Anschlußklemme eines Prüflings
    • Fig. 2 die Kupplung eines an die Stromquelle angeschlossenen Adapters mit einer endseitigen Steckbuchse eines Verbindungskabels im teilweisen Längsschnitt
    • Fig. 3 den Adapter nach Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2
    • Fig. 4 die Kupplung eines an den Prüfling angeschlossenen Adapters mit der anderen endseitigen Steckbuchse des Verbindungskabels im teilweisen Längsschnitt
    • Fig. 5 den Querschnitt nach der Linie V-V in Hg. 4
    • Fig. 6 den Adapter zum Prüfling in teilweisem Längsschnitt
    • Fig. 7 ein Detail der Fig. 6 in perspektivischer Darstellung.
  • An jeweils eine Stromschiene 1 der nicht dargestellten Stromquelle (Hochspannung) ist ein blockförmiger Adapter 10 stromübertragend und mechansich fest angeschraubt. Der Adapter 10 hat einen stimseitig offenen Ringraum 10B für die Aufnahme des freien Endes 4A einer in das Verbindungskabel 3 eingebetteten und mit dem abisolierten Enden der Einzelleiter des Verbindungskabeis leitend fest verbundenen Steckbuchse 4, die in ihrem Inneren einen ringförmigen Multikontakt 12 enthält, der mit dem zentrisch im Ringraum 10B starr angeordneten Kontaktstecker 10A kontaktgebend in Eingriff gehalten wird. Hierzu weist das Steckbuchsenende 4A eine Außenringnut 4B auf, die mit einer im Adapter 10 verstellbar-gehaltenen Sperrvorrichtung 10C in Eingriff steht und eine relative Drehbeweglichkeit des Verbindungskabels 3 zum Adapter 10 erlaubt, ein ungewolltes Lösen der Steckbuchse vom Kontaktstecker aber unterbindet.
  • Die Sperrvorrichtung 10C besteht aus einem außenseitigen Verstellbügel 10D für zwei parallele im Abstand des Außenringnutdurchmessers daran befestigte Bolzen 10E, an denen endseitige nach außen gerichtete Widerlager 10F für im- Adapter geführte Druckfedern 10G abgestützt sind. Die Druckfedem halten die Sperrvorrichtung 10C in ständigem Eingriff mit der Außenringnut 4B der Steckbuchse 4.
  • Das andere Ende des Verbindungskabels 3 weist eine prüflingsseitige Steckbuchse 5 auf, die im Inneren ebenfalls einen ringförmigen Multikontakt 12 enthält. Das freie Steckbuchsenende 5A enthält drei radiale Durchlässe 5B für Sperrkugeln 6, die von einem Drehring 7 mit Ausweichräumen 7A umgeben sind, in die in der einzigen Freigabestellung des Drehringes alle Sperrkugeln gelangen können und dabei außer Eingriff mit der Ringnut 11B des Kontaktsteckers 11A eines prüflingsseitigen Adapters 11 kommen. Der Drehring 7 ist an beiden Seiten von steckbuchsenfesten Rastringen 9 abgedeckt, die an den den Drehring benachbarten Seitenflächen Rastvertiefungen für zwei an jeder Seite des Drehringes 7 in axialen stimseitigen Durchlässen 78 unter Federdruck vorragend gehaltenen Rastkugeln 8 aufweisen. Somit sind mehrere Sperrstellungen und die einzige Freigabestellung arretierbar.
  • Die Sperrkugeln 6 in ihren radialen Durchlässen 5B und im Drehring 7 sind an den Spitzen eines gedachten ungleichseitigen Dreieckes angeordnet. Der Adapter 11 kann mit Anschlußklemmen 2-des Prüflings verschraubt und danach das Verbindungskabel 3 über die Steckbuchse 5 auf den Kontaktstecker 11A aufgesteckt werden.
  • Um eine momentenfreie Verbindung ohne zu starke Biegebeanspruchungen des Verbindungskabel am Kabelende zu ermöglichen, ist der Kontaktstecker 11A am Adapter 11 angelenkt und der Adapter auf die Anschlußklemme entsprechend aufgeschraubt und in dieser Stellung ein erhöhter Kontaktdruck herstellbar, der aber eine Verdrehung des gesamten adapters an der Anschußklemme zuläßt.
  • Der Kontaktstecker 11 ist mit seiner Gelenkbuchse 11C zwischen zwei parallel vorstehenden Gelenkaugen 11 E am Adaptergehäuseteil 11F durch einen kontaktübertragenden Gelenkzapfen 11 D schwenkbar gehalten wobei zwischen den Gelenkbuchsen 11C und dem Gelenkzapfen 11D ein ringförmiger Multikontakt 12 angeordnet ist. Der rohrförmige Adaptergehäuseteil 11F trägt ein Innengewinde 11 G, in dem ein von außen verstellbarer Druckring 11H sowie im Abstand ein vorderseitiger fester Druckring 11J gehalten ist. Zwischen beiden Druckringen innerhalb den Innengewinde 11 G ist eine unter Federkraft zusammengehaltene zweiteilige Kupplung mit Innengewinden zum Aufschrauben auf die Anschlußklemme 2 drehbar gelagert. Sie besteht aus einem inneren Kupplungsteil 11 K mit umfangsseitiger Teilringnut 11 K' sowie einem äußeren Kupplungsteil 11 L mit Teilringnut 11 L', die klauenförmig axial verstellbar ineinander ragen und in Drehrichtung formschlüssig gekuppelt und durch eine in die eine umlaufende Ringnut bildenden Kupplungsteile eingelegte ringförmige Zugfeder 11 M zusammengehalten sind. Der äußere Kupplungsteil 11 L hat einen Vorsprung, mit dem ein Verstellring 11 N fest verbunden ist, der ein Aufschrauben der Kupplung auf die Anschlußklemme 2 ermöglicht. Die Kupplung ist in ungespanntem Zustand ohne Zwischenräume zwischen den beiden Druckringen 11 H und 11J angeordnet. Nach dem Aufschrauben des Adapters 11 auf die Anschußklemme 2 wird der verstellbare Druckring 11 H mittels der Handhabe 13 gegen den festen Druckring 11 J verstellt und dabei die beiden Kupplungsteile 11 K und 11 gegenseitig auf die Gewindeflanken des Anschlußklemme kontaktverbessernd gedrückt. Der verstellbare Druckring hat an der frei zugänglichen Mantelfläche Bohrungen versetztes Einschrauben der Handhabe 13 entsprechend der optimalen Spann-und Entspannstellung.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Stromschiene zu Stromquelle
    • 2 Anschlußklemme am Prüfling
    • 3 Verbindungskabel
    • 3A Kabelenden
    • 4 Steckbuchse stromquellenseitig
    • 4A freies Steckbuchsenende
    • 4B Außenringnut
    • 5 Steckbuchse prüflingsseitig
    • 5A freies Steckbuchsenende
    • 5B radiale Durchlässe
    • 6 Sperrkugein
    • 7 Drehring
    • 7A umfanagsseitige Ausweichräume
    • 7B sirnseitige Durchlässe
    • 8 Rastkugeln
    • 9 buchsenfeste Rastringe mit stirnseitigen Rastvertiefungen
    • 10 Adapter zur Stromquelle
    • 1 OA starrer Kontaktstecker
    • 10B Ringraum
    • 10C Sperrvorrichtung
    • 10D außenseitiger Verstellbügel
    • 10E Bolzen
    • 1 OF Widerlager
    • 10G Druckfeder
    • 11 Adapter zum Prüfling
    • 11 A angelenkter Kontaktstecker
    • 11 B Ringnut
    • 11 C Gelenkbuchse
    • 11 D Gelenkzapfen
    • 11 E Gelenkaugen
    • 11 F Adaptergehäuseteil
    • 11 G Innengewinde
    • 11 H Druckring beweglich, verstellbar
    • 11J J Druckring festgestellt
    • 11 K Kupplungsteil
    • 11 L Kupplungsteil
    • 11 M ringförmige Zugfeder
    • 11 L'
    • 11 K' Teilringnuten
    • 11 N Verstellring
    • 12 rinförmiger Multikontakt
    • 13 Handhabe

Claims (9)

1) Lösbare Anschlußvorrichtung für elektrische . Verbindungskabel zum Verbinden eines Prüflings mit einer Stromquelle,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Enden (3A) jedes Verbindungskabels - (3) nach außen isolierte Steckbuchsen (4, 5) angeschlossen sind, die mit Kontaktsteckem (10A, 11 A) gesonderter Adapter (10, 11) drehbeweglich kuppelbar und die Adapter ihrerseits mit der Stromquelle, bzw. dem Prüfling lösbar verbunden sind.
2) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der an die Stromquelle anschließbare Adapter (10) blockförmig ausgebildet ist und in einem stimseitig offenen Ringraum (10B) für das mit einer Außenringnut (4B) versehene freiliegende Steckbuchsenende (4A) einen starren zentrischen Kontaktstecker (10A) sowie eine in den Ringraum - (10B) quer zur Steckerlängsrichtung durch Federkraft (10G) verschiebbare, in die Außenringnut (4B) tangential einfügbare Sperrvorrichtung (10C) enthält.
3) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrvorrichtung (10C) zwei parallel an einem außenliegenden Vorstellbügel (10D) im Abstand des Außenringnutdurchmessers (4B) starr befestigte Bolzen aufweist, die fest mit endseitigen, nach außen vorragenden Widerlagem (10F) für innerhalb des Adapters (10) abgestützte Druckfedern verbunden sind.
4) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der an den Prüfling anschließbare Adapter (11) einen angelenkten Kontaktstecker (11A) mit einer Ringnut (11 B) aufweist und daß die zugeordnete Steckbuchse (5) Durchlässe (5B) für Sperrkugeln (6) enthält, die von einem rastbaren Drehring - (7) mit umfangsseitigen Ausweichräumen (7A) für die Sperrkugeln (6) umgeben sind, so daß die Sperrkugeln (6) in Sperrstellung des Drehringes - (7) in die Ringnut (11 B) des Kontaktsteckers verdrängt sind, dagegen in der einzig möglichen Entriegelungsstellung des Drehringes (7) in dessen Ausweichräume (7A) verdrängbar sind.
5) Lösbare Anschußvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehring (7) mitsamt den Sperrkugeln (6) beidseitig von steckbuchsenfesten Rastringen (9) abgedeckt ist, die an den Innenstimseiten Rastvertiefungen für in stirnseitigen Durchlässen (7B) des Drehringes (7) unter Federkraft axial verschiebbar gehaltenen Rastkugeln (8) aufweisen.
6) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchlässe (5B) für die Sperrkugeln (6) sowie die Ausweichräume (7A) an den Eckpunkten eines ungleichseitigen Dreiecks liegen.
7) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktstecker (11 A) des Adapters zum Anschluß an den Prüfling über einen kontaktübertragenden Gelenkzapfen (11 D) an zwei vorragenden Gelenkaugen (11 E) eines Adaptergehäuseteiles (11 F) mit Innengewinde (11G) gehalten ist und zur kontaktübertragenden Verbindung der Anschlußklemme (2) des Prüflings mit dem Adapter (11) zwei am Schraubgewinde der Anschlußklemme (2) gemeinsam schraubbare klauenförmig ineinandergreifende und zwischen zwei im Adaptergehäuseteil (11F) relativ zueinander gegensinnig axial verstellbaren Druckringen - (11H, 11J) zu diesen drehbewegliche Kupplungsteile (11 K, 11 L) vorgesehen sind, von denen der eine Kupplungsteil (11 L) mit einem äußeren Verstellring (11 N) fest verbunden und der im Adaptergehäuseteil (11 F) schraubbeweglich angeordnete andere Druckring (11 H) von außen verstellbar ist.
8) Lösbare Anschlußvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die klauenartig ineinandergreifenden Kupplungsteile (11 K, 11 L) Teilringnuten (11 L', 11 K') zur Aufnahme einer ringförmigen Zugfeder (11M) aufweisen, die die beiden Kupplungsteile zu einer - schraubbaren gegeneinander axial verstellbaren Einheit zusammenhält.
9) Lösbare Anschlußvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkstelle des Kontaktsteckers (11A) im Adapter (11) sowie die Kontaktstellen in den Steckbuchsen (4, 5) jeweils einen ringförmigen Multikontakt (12) aus gebogenem Multikontaktlamellenband enthalten.
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