EP2187481A1 - Elektrische Kupplungsvorrichtung - Google Patents

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EP2187481A1
EP2187481A1 EP09013337A EP09013337A EP2187481A1 EP 2187481 A1 EP2187481 A1 EP 2187481A1 EP 09013337 A EP09013337 A EP 09013337A EP 09013337 A EP09013337 A EP 09013337A EP 2187481 A1 EP2187481 A1 EP 2187481A1
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EP
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coupling device
housing part
electrical coupling
contact
lower housing
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Michael Grimm
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Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins

Definitions

  • the invention relates to an electrical coupling device, in particular for high currents and high continuous currents, with at least one connector socket, preferably a RADSOK socket.
  • the electrical coupling device according to the invention is intended to carry high currents of typically 80 amperes to several hundred amps, whereby the coupling device can be permanently loaded. Both continuous currents and pulse currents occur. Pulse currents and surges are possible up to the kiloampere range for a short time. The range of application is suitable for outdoor applications with humid ambient conditions. In particular, where high currents are required and at the same time high demands are placed on the tightness of a connector due to the environmental conditions, there is a need for a connector which sufficiently takes into account these tasks.
  • a socket for such a high-current coupling device is, for example, in the US 2003/0068931 A1 (published on 10 April 2003 ).
  • high-current plug-in systems which are also known as hyperbolic plug systems with linearly-cut, arranged on the inside of the bushing slats, which receive their hyperbolic shape by a well-defined rotation during assembly, allow the plugging operation, a contact coverage of up to 65% of the surface.
  • the cross-section of the arranged on the inside of the sleeve resilient blades is larger at the ends of the sleeve than in the middle, where the actual electrical contact between the socket and the pin takes place.
  • the electrical coupling device characterized in that the aforementioned RADSOK socket is inserted into a housing which has cover-side openings and an O-ring seal.
  • the O-ring seal serves to protect a contact chamber housing, which is arranged in the surrounding housing of the coupling device, against environmental influences.
  • the contact chamber is formed substantially radially symmetrical and cylindrical around the RADSOK contact. Outside, so around the contact chamber, there is a substantially cylindrical jacket-shaped receiving space for a mating connector, which can be arranged pluggable with the coupling device.
  • an O-ring is mounted according to the invention.
  • openings which serve to fill a sealing liquid after the installation of the RADSOK socket and the cable in the surrounding housing with the appropriate sealant.
  • the sealant also helps seal the cable feed or cable outlet from the environment.
  • the cable outlet is provided with a locking rib, so that a corrugated hose can be fixedly mounted directly on the connector.
  • sealing compound which is introduced into the opening of the upper housing part of the electrical coupling device, does not exit between the housing shells, but seals the corrugated hose connection with respect to the housing.
  • the housing is designed as a housing upper part and housing lower part.
  • the in the Fig. 1 to 4 illustrated embodiment of the electrical coupling device according to the invention consists of an upper housing part 2 and a lower housing part 3, which are mechanically connected to each other by means of locking elements 17. On the upper housing part and the lower housing part are each parts of the cable outlet. 6
  • the present embodiment shows an electrical coupling device, in which the cable outlet 6 is formed at an angle of 90 ° to the insertion direction of the coupling device.
  • a cylindrical locking flange 7 At the end of the cable outlet 6 is a cylindrical locking flange 7, on each of which at the top and the bottom, ie on the upper housing part and lower housing part a locking rib 8 is arranged.
  • the locking rib 8 is used to define a corrugated hose, not shown.
  • the corrugated tube can engage with its Wellschlaucheinbuchtitch in the locking ribs and is thereby securely attached to the electrical coupling device 1.
  • the coupling device 1 further comprises a RADSOK contact or generally a radially symmetrical female contact 4.
  • the female contact 4 is mounted in a contact chamber 5.
  • the contact chamber 5 is itself formed as a substantially cylindrical radially symmetrical contact chamber.
  • a substantially planar ring portion 18 which closes the contact chamber 5 so that the radially symmetrical contact 4 is firmly locked in the contact chamber 5.
  • a substantially planar ring portion 18 At the end of the contact chamber 5 on the mating side of the coupling device 1 is a substantially planar ring portion 18, which closes the contact chamber 5 so that the radially symmetrical contact 4 is firmly locked in the contact chamber 5.
  • At the contact chamber 5 is circumferentially outside an O-ring 16th
  • a receiving space 19 for a plug-in with the coupling device 1 mating connector is located between the contact chamber 5 and the lower housing part 3.
  • Entformungsspalte 15 are indeed openings for the connector housing, which are, however harmless with respect to the entry of moisture, since the coupling device according to the invention defines its sealing surface on the contact chamber 5, so that outer openings are harmless.
  • the coupling device 1 on the housing lower part 2 via an end-side locking arrangement, namely a front-side locking element 9.
  • the front-side locking element 9 comprises two spring tongues 11 a, 11 b, via which the locking element 9 is connected to the housing lower part 2 movable.
  • the locking element 9 When inserting the coupling device 1 in the corresponding mating connector, the locking element 9 can be swung out of its position by means of the spring tongues 11a, 11b in such a way that at the end of the plugging movement, the locking element 9 firmly locked with a counter-locking element attached to the mating connector.
  • the opening 10 serves to equip the connector according to the invention with the feature that the coupling device 1 is completely filled with a sealant D.
  • sealant D any flowable sealant which is suitable to flow into the cavities of the housing of the coupling device 1 can be used.
  • the viscosity of a sealant D can be adjusted so that the housing is sealed up to the cable outlet 6 so that the connector is completely completely sealed.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kupplungsvorrichtung mit einem Gehäuse umfassend ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, wobei im Gehäuseunterteil eine Kontaktkammer vorgesehen ist, in welcher ein radial symmetrischer Kontakt, vorzugsweise ein RADSOK-Kontakt, angeordnet ist, wobei das Gehäuse mittels eines Dichtstoffes über Öffnungen im Gehäuseoberteil nahezu vollständig befüllt wurde.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Kupplungsvorrichtung, insbesondere für hohe Ströme und hohe Dauerströme, mit mindestens einer Steckverbinderbuchse, vorzugsweise einer RADSOK-Buchse.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Kupplungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, hohe Ströme zu tragen von typischerweise 80 Ampere bis mehreren 100 Amperen, wobei die Kupplungsvorrichtung dauerbelastet werden kann. Sowohl Dauerströme wie Impulsströme treten dabei auf. Impulsströme und Stromstöße sind bis in den Kiloamperebereich für kurze Zeit möglich. Der Anwendungsbereich ist geeignet für Außenanwendungen mit feuchten Umgebungsbedingungen. Insbesondere dort wo hohe Ströme benötigt werden und gleichzeitig bedingt durch die Umgebungsbedingungen hohe Anforderungen an die Dichtigkeit eines Steckverbinders gestellt werden, besteht ein Bedarf an einen Steckverbinder, welcher dieser Aufgaben ausreichend berücksichtigt.
  • Hochstromstecksysteme sind unter dem Markennamen RADSOK allgemein bekannt.
  • Eine Buchse für eine solche Hochstromkupplungsvorrichtung wird beispielsweise in der US 2003/0068931 A1 (veröffentlicht am 10. April 2003 ) beschrieben.
  • Diese Hochstromstecksysteme, welche auch als hyperbolische Stecksysteme mit lineargestanzten, an der Innenseite der Buchse angeordneten Lamellen, bekannt sind, die ihre hyperbolische Form durch ein genau definiertes Verdrehen während der Montage erhalten, ermöglichen beim Steckvorgang eine Kontaktüberdeckung von bis zu 65 % der Oberfläche. Der Querschnitt der an der Innenseite der Buchse angeordneten federnden Lamellen ist an den Enden der Buchse größer als in der Mitte, wo der eigentliche elektrische Kontakt zwischen der Buchse und dem Steckstift stattfindet. Durch diese Ausbildung des Kontaktsystems erreicht die elektrische Kupplungsvorrichtung das Ziel, hohe Ströme dauerhaft übertragen zu können.
  • Die im Stand der Technik bekannten Steckverbinder, welche RADSOK-Buchsen einsetzen, weisen allesamt den Nachteil auf, dass diese nicht gegen eine feuchte Umgebung und gegen Spritzwasser geschützt sind. Beim Einsatz in rauer Umgebung, zum Beispiel in landwirtschaftlichen Maschinen, ist es daher notwendig, einen gattungsgemäßen Steckverbinder so zu verbessern, dass dieser einfach zu stecken ist, gleichzeitig mit einem Schutzschlauch für die Leitung versehen werden kann und zumal dauerhaft dicht ist gegenüber Wassereintritt.
  • Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung mittels der erfindungsgemäßen elektrischen Kupplungsvorrichtung gelöst, dadurch, dass die zuvor genannte RADSOK-Buchse in ein Gehäuse eingebracht wird, welches über deckelseitige Öffnungen verfügt und über eine O-Ring-Dichtung. Die O-Ring-Dichtung dient dazu, ein Kontaktkammergehäuse, welches im Umgehäuse der Kupplungsvorrichtung angeordnet ist, gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Die Kontaktkammer ist im Wesentlichen radial symmetrisch und zylinderförmig um den RADSOK-Kontakt herum ausgebildet. Außerhalb, also umlaufend um die Kontaktkammer, befindet sich ein im wesentlichen zylindermantelförmiger Aufnahmeraum für einen Gegenstecker, welcher Steckbar anordenbar ist mit der Kupplungsvorrichtung. Zwischen dem Aufnahmeraum und der Kontaktkammer wird erfindungsgemäß ein O-Ring angebracht. Im Deckel des Gehäuses befinden sich Öffnungen, welche dazu dienen, eine Dichtflüssigkeit nach der Montage der RADSOK-Buchse und des Kabels in das Umgehäuse mit entsprechendem Dichtstoff zu füllen. Der Dichtstoff trägt dazu bei, dass die Kabelzuführung oder auch der Kabelabgang ebenfalls gegenüber der Umgebung abgedichtet wird.
  • Durch diese beiden Maßnahmen erhält man kombinatorisch den Effekt, dass der Steckverbinder insgesamt gegenüber Umwelteinflüssen abgedichtet ist, sofern er sich im gesteckten Zustand befindet.
  • Als weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird der Kabelabgang mit einer Rastrippe ausgestattet, so dass ein Wellschlauch direkt am Steckverbinder fest montiert werden kann. Hierdurch kann erreicht werden, dass Dichtmasse, die in die Öffnung des Gehäuseoberteils der elektrischen Kupplungsvorrichtung eingebracht wird, nicht zwischen den Gehäuseschalen austritt, sondern den Wellschlauch Anschluss gegenüber dem Gehäuse abdichtet.
  • Vorzugsweise wird das Gehäuse als Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil ausgebildet.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung;
    • Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht, gemäß Fig. 1 von unten;
    • Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung, gemäß Fig. 1 von unten;
    • Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Kupplungsvorrichtung, gemäß Fig. 1 bis Fig. 3.
  • In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.
  • Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Kupplungsvorrichtung besteht aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3, welche mittels Rastelementen 17 miteinander mechanisch verbunden werden.
    Am Gehäuseoberteil und am Gehäuseunterteil befinden sich jeweils Teile des Kabelabgangs 6.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt eine elektrische Kupplungsvorrichtung, bei weicher der Kabelabgang 6 im Winkel von 90° zur Steckrichtung der Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist. Am Ende des Kabelabgangs 6 befindet sich ein zylinderförmiger Rastflansch 7, an welchem jeweils an der Oberseite und der Unterseite, also am Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil eine Rastrippe 8 angeordnet ist. Die Rastrippe 8 dient zur Festlegung eines nicht dargestellten Wellschlauchs. Der Wellschlauch kann mit seinen Wellschlaucheinbuchtungen in die Rastrippen eingreifen und wird dadurch sicher an der elektrischen Kupplungsvorrichtung 1 befestigt. Die Kupplungsvorrichtung 1 umfasst ferner einen RADSOK-Kontakt oder allgemein einen radial symmetrischen Buchsenkontakt 4. Der Buchsenkontakt 4 ist in einer Kontaktkammer 5 angebracht. Die Kontaktkammer 5 ist selbst als im wesentlichen zylinderförmige radial symmetrische Kontaktkammer ausgebildet.
  • Am Ende der Kontaktkammer 5 auf der Steckseite der Kupplungsvorrichtung 1 befindet sich ein im wesentlichen ebener Ringabschnitt 18, welcher die Kontaktkammer 5 so verschließt, dass der radial symmetrische Kontakt 4 fest in der Kontaktkammer 5 arretiert wird. An der Kontaktkammer 5 befindet sich außen umlaufend ein O-Ring 16.
  • Zwischen der Kontaktkammer 5 und dem Gehäuseunterteil 3 befindet sich darüber hinaus ein Aufnahmeraum 19 für einen mit der Kupplungsvorrichtung 1 steckbaren Gegenstecker.
  • Am Gehäuseunterteil befinden sich darüber hinaus in Steckrichtung zwei diametral gegenüberliegende Codierstege 14. Diese sorgen dafür, dass die Kupplungsvorrichtung 1 in korrekter Position in einen Gegenstecker eingeführt werden kann, welcher über entsprechende Aufnahmeschlitze für die Codierstege verfügt.
  • Seitlich am Gehäuseunterteil 3 befinden sich Entformungsspalte 15. Die Entformungsspalte 15 stellen zwar Öffnungen für das Steckverbindergehäuse dar, die allerdings bezüglich Eintritt von Feuchtigkeit unschädlich sind, da die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ihre Dichtfläche an der Kontaktkammer 5 definiert, so dass äußere Öffnungen unschädlich sind.
  • Weiterhin verfügt die Kupplungsvorrichtung 1 am Gehäuseunterteil 2 über eine stirnseitige Rastanordnung, nämlich ein stirnseitiges Rastelement 9. Das stirnseitiges Rastelement 9 umfasst zwei Federzungen 11 a, 11 b, über welche das Rastelement 9 am Gehäuseunterteil 2 beweglich angebunden ist.
  • Beim Einstecken der Kupplungsvorrichtung 1 in den entsprechenden Gegenstecker kann das Rastelement 9 mittels der Federzungen 11a, 11b aus seiner Position ausgeschwenkt werden und zwar derart, dass am Ende der Steckbewegung das Rastelement 9 mit einem am Gegenstecker angebrachten Gegenrastelement fest verrastet.
  • Im Deckeloberteil 2 befindet sich mindestens eine Öffnung 10. Die Öffnung 10 dient dazu, den erfindungsgemäßen Steckverbinder mit dem Merkmal auszustatten, dass die Kupplungsvorrichtung 1 komplett gefüllt ist mit einem Dichtstoff D.
  • Als Dichtstoff D kann jeder fließfähige Dichtstoff verwendet werden, welcher geeignet ist, in die Hohlräume des Gehäuses der Kupplungsvorrichtung 1 zu fließen.
  • Durch geeignete Prozessbedingungen lässt sich die Viskosität eines Dichtstoffs D so einstellen, dass das Gehäuse bis hin zum Kabelabgang 6 so abgedichtet wird, dass der Steckverbinder insgesamt vollständig dicht wird.
    • Bezugszeichenliste Elektrische Kupplungsvorrichtung
    • 1
    Elektrische Kupplungsvorrichtung
    2
    Gehäuseoberteil
    3
    Gehäuseunterteil
    4
    radial symmetrischer Kontakt
    5
    Kontaktkammer
    6
    Kabelabgang
    7
    Rastflansch
    8
    Rastrippe
    9
    stirnseitiges Rastelement
    10
    Öffnungen
    11a, 11b
    Federzungen
    14
    Codierstege
    15
    Entformungsspalte
    16
    O-Ring
    17
    Rastelemente
    18
    Ringabschnitt
    19
    Aufnahmeraum
    D
    Dichtstoff

Claims (6)

  1. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) mit einem Gehäuse umfassend ein Gehäuseoberteil (2) und ein Gehäuseunterteil (3), wobei im Gehäuseunterteil (3) eine Kontaktkammer (5) vorgesehen ist, in welcher ein radial symmetrischer Kontakt (4), vorzugsweise ein RADSOK-Kontakt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mittels eines Dichtstoffes (D) über Öffnungen (10) im Gehäuseoberteil (2) nahezu vollständig befüllt wurde.
  2. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuseoberteil (2) und am Gehäuseunterteil (3) jeweils ein gemeinsamer Kabelabgangbereich angeordnet ist, welche den Kabelabgang (6) bildet und der Kabelabgang (6) weiterhin über einen Rastflansch (7) für einen Wellschlauch verfügt.
  3. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuseunterteil (3) und der im Gehäuseunterteil (3) befindlichen Kontaktkammer (5) ein Aufnahmeraum (19) ausgebildet ist und im Bereich des Aufnahmeraums (19) umlaufend an der Kontaktkammer (5) ein Dichtelement (16) vorgesehen ist.
  4. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (16) ein O-Ring ist.
  5. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2, 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, dass der am Kabelabgang (6) vorgesehene Rastflansch (7) über eine Rastrippe (8) zum Eingriff in einen Wellschlauch verfügt.
  6. Elektrische Kupplungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse, vorzugsweise am Gehäuseunterteil (3), ein Rastelement (9) angeordnet ist, welches über Federzungen (11a, 11b) am Gehäuseunterteil (3) federnd befestigt ist.
EP09013337.2A 2008-11-13 2009-10-22 Elektrische Kupplungsvorrichtung Active EP2187481B1 (de)

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