DE1252778B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. cl

HOlr

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT UeTMcheKl.: 21c-22

Nummer: 1252778

Aktenzeichen: S 76616 VIII d/21 c Anmeldetag: 9. Novemb.grJ.äfiL^,,^ Auslegetag: 26. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft eine mehrpolige elektrische Sicherheitsvorrichtung mit bajonettverschlußähnlicher Ringverbindung zwischen Stecker und Steckdose und mit Schutzeinrichtung gegen Berührung von Spannung führenden Teilen der Steckdose bei getrennter Steckvorrichtung durch eine drehbare Abschlußplatte, in welcher Bohrungen mit fehlerbelasteten Verriegelungsbolzen vorgesehen sind, die beim Zusammenstecken von Stecker und Steckdose durch in die Bohrungen ragende Entriegelungsstifte niederdrückbar sind, derart, daß durch eine Drehbewegung zum Schließen des Bajonettverschlusses die durch die Entriegelungsstifte entriegelte Abschlußplatte mitdrehbar ist, bis Kontakt zwischen den federoelasteten, axial beweglichen Stecker- und Dosenstiften hergestellt ist, und umgekehrt durch eine Drehbewegung zum öffnen des Bajonettverschlusses die Abschlußplatte wieder zwangläufig zurückdrehbar und verriegelbar ist.

Bei elektrischen Steckvorrichrungen darf im getrennten Zustand von Stecker und Steckdose eine Berührung Spannung führender Teile nicht möglich sein. Dies wird üblicherweise durch Anordnung der Stecker auf der Verbraucherseite und der Steckdose auf der Erzeugerseite erreicht. Die Kontaktstücke der Steckdose liegen dabei innerhalb des Gehäuses und sind von außen nur durch die öffnungen für die Steckerstifte zugänglich. Eine zufällige Berührung Spannung führender Teile ist damit vermieden.

In vielen Fällen genügt diese Sicherheit noch nicht, da Spannung führende Teile beispielsweise mit Schraubenzieherklingen, Nägeln usw. berührt werden können. Im Bergbau unter Tage und in explosionsgefährdeten Räumen besteht ferner die Gefahr, daß beim Trennen einer Steckvorrichtung unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, der zur Entzündung schlagender Wetter oder explosiver Stoffe führen kann.

Zur Erhöhung der Sicherheit sind daher verschiedene Vorschläge gemacht worden. So sind beispielsweise Steckvorrichtungen mit eingebautem Schalter bekannt, der erst nach Schließen der Steckvorrichtung eingeschaltet werden kann und eine Trennung der Steckyorrichtung nur im ausgeschalteten Zustand ermöglicht. Dadurch ist eine zufällige oder vorsätzliche Berührung Spannung führender Teile und das Ziehen eines Lichtbogens durch Trennen der Steckvorrichtung unter Last sicher vermieden. Jedoch sind derartige Steckvorrichtungen umständlich zu bedienen und relativ schwer und aufwendig.

Bei einer weiteren bekannten mehrpoligen Steckvorrichtung mit Bajonettverschluß sind Stecker und Steckdose vollkommen gleichmäßig aufgebaut. Beide Mehrpolige elektrische
Sicherheitssteckvorrichtung

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt: DipL-Ing. Rudolf Dörfler, Erlangen

Teile enthalten eine drehbare Abschlußplatte mit je einer einen federbelasteten Verriegelungsbolzen aufnehmenden Bohrung und einem Entriegelungsstift,

so der beim Zusammensetzen den Verriegelungsbolzen niederdrückt und dadurch eine Drehung der Abschlußplatte ermöglicht. In jeder Abschlußplatte sind entsprechend der Anzahl der Pole Kontaktstücke in weitere Bohrungen eingesetzt. Durch Drehung des

as Steckers der Steckvorrichtung relativ zur Steckdose werden die Abschlußplatten gedreht, bis die den Strom führenden Dosenstifte und die Steckerstifte auf die in den Abschlußplatten angeordneten Kontaktstifte ausgerichtet sind. Bei geöffneter Steckvorrichrung kann jedoch durch Niederdrücken des Verriegelungsbolzens, beispielsweise mit einem Schraubenzieher, die Verriegelung an jeder Steckerhälfte leicht aufgehoben werden.
Es sind ferner schlagwettergeschützte Steckvorrichtungen bekannt, bei denen die Steckverbindungen nach Haupt- und Uberwachungsleitungen getrennt sind. Hierbei werden zuerst die Hauptleitungen und anschließend die Uberwachungsleitungen miteinander verbunden, jedoch wird die Hauptleitung

*o erst an Spannung gelegt, wenn die Steckverbindung der Überwachungsleitungen hergestellt ist. Bei
sen schlagwettergeschützten Steckvorrichtungen sind außerhalb des Steckers besondere Vorrichtungen angeordnet, die bei einer einen wählbaren Wert übersteigenden Zugkraft an den Leitungen die Spannung abschalten. InderDrehachsedieserSteckvorrichtungen sind ferner ein Steckerstift und eine Steckbuchse für einen Schutzleiter vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitssteckvorrichtung zu schaffen, bei der die Spannung führenden Teile für Unbefugte nur unter erheblichen Schwierigkeiten zugänglich sind und bei

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der die Kontaktgabe zwischen den Stecker- und Dosenstiften auch bei geschlossener Steckvorrichtung unterbrochen wird, wenn auf die Leitung eine einen wählbaren Wert überschreitende Zugkraft ausgeübt wird. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die lediglich am Dosenteil vorgesehene Abschlußplatte mehrere Verriegelungsbolzen trägt, daß die Entriegelungsstifte Spannung führend sind und in an sich bekannter Weise aus dem Stecker herausragen und daß die federbelasteten, axial auf die Leitung ausgerichteten Stecker- und Dosenstifte durch eine an der Zugentlastungsvorrichtung wirkende, einen wählbaren Wert übersteigende Leitungszugkraft voneinander trennbar sind.

Die neue Steckvorrichtung ist besonders zum Einsatz in Schlagwetter- und explosionsgefährdeten Räumen geeignet, da. sie den dabei zu stellenden Sicherheitsforderungen praktisch schon entspricht bzw. an diese Forderungen durch bekannte Maßnahmen, z. B. Ausgestaltung der Spaltlängen und -weiten, einfach anzupassen ist. Sie ist auch als vielpolige Steckvorrichtung noch sehr kompakt und eignet sich vor allem zum Küppein von Leitungen mit mehreren Haupt- und Steuerleitern im Bergbau unter Tage.

Zur näheren Erläuterung von Aufbau und Wirkungsweise der neuen Steckvorrichtung wird auf die schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele in der Zeichnung verwiesen. Es zeigt

Fig. 1 die wesentlichen Teile von Stecker und Steckdose im Schnitt,

Fig. 2 die Abschlußplatte und die' Steckdose bei getrennter Steckvörrichtung in Draufsicht,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Abschlußplatte bei getrennter Steckvorrichtung mit Haupt- und Steuerkontakten sowie einem konzentrischen Schutzleiterkontakt. ;^r

In F i g. 1 sind die' Steckerstife 1 aus üblichem Kontaktmaterial in einem zweiteiligen isolierenden Steckerkörper 13,14 angeordnet. Die Dosenstifte 2 befinden sich in Längsrichtung beweglich in einem isolierenden Dosenkörper 7. Sie sind durch die Abschlußplatte 4 abgedeckt, in deren Steckerbohrungen 20 im getrennten Zustand der Steckvorrichtung unter der Wirkung der Verriegelungsfedern 6 die Verriegelungsbolzen 3 hineinragen. Die Dosenfedern 5 und die v*erriegelungsfedern 6 sind mit schwächerer Federkfart als~aie Steckerfedern 12 ausgeführt, so daß beim Zusammenstecken von Stecker und Steckdose die Steckerstifte 1 immer in der gezeichneten Lage bleiben. Während die Federkraft der Verriegelungsfedern 6 stets_L schwächer ^ein _ müB^'.'als..;3ie_ FecTefkraft der Steckerfedern 12, können die Dosenfea^fiTTj?^ Steckerfedern 12Täusj^ffihrt-sein. In diesem Fall'muß allerdings der Xopfdurchmesser der Dosenstifte 2 größer sein als der Durchmesser des erweiterten, die Verriejejungsbolzen aufnehmenden Teils der Bohrung 20. Die Steckerstifrfedern 12 liefern dann den Sicherungsdruck im Bajonettverschluß. Die Steckerstifte 1 und die Dosenstifte 2 sind mit Klemmen 15 und 16 versehen, an deren Stelle auch Lötanschlüsse treten können.

Das Steckergehäuse 11 und das Dosengehäuse 8 sind im gewählten Äüsführungsbeispiel aus Metall und mit den Fugen 19 und 21 sowie Haltebolzen 9 und 10 eines Bajonettverschlusses versehen. Im geschlossenen Zustand'der Steckvorrichtung überlappen sich die Gehäuse von Stecker und Steckdose, und die

Haltebolzen 9 und 10 sind unter dem Druck der Dosenfedern 5 in Vertiefungen der Fugen 19 und 21 eingerastet. Durch gleichzeitiges Gegeneinanderdrücken von Stecker und Steckdose der geschlossenen Steckvorrichtung und Drehen in Öffnungsrichtung des Bajonettverschlusses werden die Haltebolzen 9 und 10 aus den Vertiefungen der Fugen 19 und 21 gehoben und die Steckvorrichtung getrennt.

Durch die Anordnung des überlappenden Gehäuseteiles am Steckergehäuse 11 ist ein Schutz der Steckerstifte 1 gegen mechanische Beschädigungen im getrennten Zustand gegeben. In manchen Anwendungen kann es sinnvoll sein, das überlappende Gehäuseteil mit den Fugen 19 und 21 am Dosengehäuse 8 und die Haltebolzen 9 und 10 am Steckergehäuse 11 anzubringen. Die Gehäuseteile 8 und 10 können auch aus Kunststoff hergestellt sein.

Zur Erzielung eines Schlagwetter- und Explosionsschutzes sind die nicht dargestellten Leitungen zu den Steckvorrichtungen nach den Vorschriften für »erhöhte Sicherheit« in Steckergehäuse 11 und Dosengehäüse 8 einzuführen. Die übrigen Gehäuseteile, in denen durch Berührung und Trennung von Stecker und Dosenstiften unter Last Lichtbögen auftreten können, sind druckfest gekapselt.

Bei Ausführung der neuen Steckvorrichtung mit nur zwei, drei oder vier Steckerstiften 1 und zugehörigen Dosenstiften 2 wird man für jede Steckerbohrung 20 in der AbschluBrjlatte^. einen Verriegelungsbolzen 3 vorseheriTum die^Sicherheit gegen vorsätzliches unbefugtes Berühren der Dosenstifte 2 im getrennten Zustand der Steckvorrichtung zu erhöhen. Eine einpolige Ausführung der Steckvorrichtung mit nur einem außermittigen Kontaktpaar (Steckerstift 1 und Dosenstift 2) erscheint deshalb nicht zweckmäßig, da hierbei z. B. durch Einführen einer Schraubenzieherklinge in die Steckerbohrung 20 und Niederdrücken des Verriegelungsstiftes 3 die Abschlußplatte 4 freigegeben würde. Bei vielpoliger Ausführung der Steckvorrichtung mit je sieben, acht oder mehr Steckerstiften 1 und Dosenstiften 2 ist nicht mehr für jede Steckerbohrung 20 ein Verriegelungsstift notwendig. In diesem Fall kann man auch die Steckerstifte 1, Dosenstifte 2, Verriegelungsbolzen 3 und Steckerböhrungen 20 in mehreren konzentrischen Kreisen oder Kreisbögen anordnen.

Im Ausführungsbeispiel sind die Stecker- und Dosenstifte 1, 2 mit rundem Profil dargestellt. Sie können in bestimmten Fällen auch eckig, halbrund oder als Messerkontakte ausgeführt sein.

Die Steckerfedern 12 dienen lediglich zur Zurückziehung der Steckerstifte 1 im Fall unzulässig hoher Zugkräfte in den Leitungen, die von den an sich bekannten (nicht dargestellten) Zugentlastungen nicht mehr aufgenommen werden und zu Beschädigungen der Leitungen oder der Steckvorrichtung führen können. Durch das Zurückziehen der Stecker- oder Dosenstifte innerhalb der druckfest gekapselten Steckvorrichtung wird in diesem Fall das Auftreten von Lichtbögen an den Leitungen oder in den Anschlußräumen der Steckvorrichtung verhindert.

Die Dosenfedern 5 erlauben ebenfalls ein Zurückziehen der Dosenstifte 2 bei unzulässig hohem Leitungszug. Sie dienen aber in erster Linie der Erzeugung des Kontaktdruckes zwischen Dosen- und Steckerstiften 1 und 2 sowie zum Einrasten des Bajonettverschlusses in die Vertiefungen der Fugen 19 und 21.

Claims (3)

F i g. 2 zeigt die Abschlußplatte 4 in Draufsicht bei getrennter Steckvorrichtung. Es sind sechs Steckerbohrungen 20 sichtbar und in drei von diesen die Verriegelungsbolzen 3 gestrichelt angedeutet. Die Dosenstifte 2 sind durch die Abschlußplatte 4 verdeckt und ebenfalls durch gestrichelte Kreise dargestellt. Die Haltebolzen 9 und 10 sind symmetrisch angeordnet und zur Vermeidung von Fehlschaltungen beim Zusammenstecken der Steckvorrichtung in verdrehter Stellung mit ungleichem Durchmesser ausgeführt. Die Breite der Fugen 19 und 21 ist entsprechend unterschiedlich. Diese Verdrehungssicherheit kann bei gleich starken Haltebölzen9 und 10 auch durch deren unsymmetrische Anordnung am Gehäuseumfang erzielt werden, was besonders bei Verwendung von drei und mehr Haltebolzen und sehr großen Leitungszügen zweckmäßig ist. Denkbar ist ebenfalls die Verschraubung von Stekkergehäuse 11 und Dosengehäuse 8 etwa durch eine Überwurfmutter oder eine konzentrisch angeordnete Schraube an Stelle des vorgeschlagenen Bajonettverschlusses. In diesem Fall kann durch eine zusätzliche Feder dafür gesorgt werden, daß die Abschlußplatte 4 beim Trennen von Stecker und Steckdose selbsttätig in die Verriegelungsstellung geht. Beim Einsatz der neuen Steckvorrichtung in Leitungssträngen im Bergbau unter Tage sind gelegentlich Hauptadern und Steuer- oder Überwachungsadern gemeinsam zu kuppeln. Man wird dann die durch die Steckerstifte 1 und die Dosenstifte 2 hergestellten Kontakte in Haupt- und Steuerkontakte unterteilen und die Hauptkontakte gegenüber den Steuerkontakten zur Übertragung größerer Ströme einrichten. In F i g. 3 ist in Draufsicht auf die Abschlußplatte 4 die Verwendung von entgegen der Schließdrehrichtung der Abschlußplatte 4 vergrößerten Dosenstiften 17 für die Hauptkontakte angedeutet. Die Abschlußplatte 4 befindet sich wieder im verriegelten Zustand, d.h., die Kontakte sind von außen nicht sichtbar. Nach Zusammenstecken von Stecker und Steckdose kommen durch die Drehbewegung zum Schließen des Bajonettverschlusses (in F i g. 3 durch einen Drehpfeil veranschaulicht) die vergrößerten Dosenstifte 17 zuerst mit ihren zugehörigen, durch die Steckerbohrungen 20 ragenden Steckerstiften 1 in Berührung. Die Steuerkontakte zwischen den als gestrichelte Kreise dargestellten Dosenstiften 2 und den Steckerstiften 1 kommen erst später bei ganz ausgeführter Schließdrehung des Bajonettverschlusses zustande. Zusammen mit der Verwendung im Bergbau unter Tage an sich bekannter Steuer- und Überwachungseinrichtungen, z. B. für Beleuchtungsstränge, erreicht man damit die zusätzliche Sicherheit, daß der Strom über die Hauptkontakte von der Steuer- und Überwachungseinrichtung erst dann eingeschaltet wird, wenn diese sicher geschlossen sind. Beim Trennen der Steckvorrichtung werden umgekehrt zuerst die Steuerkontakte geöffnet, wodurch die Uberwachungseinrichrung den Strom in den Hauptleitern unterbricht, so daß anschließend die Hauptkontakte (17,1) stromlos geöffnet werden. Für den Fall, daß die nicht dargestellte Steuer- und Überwachungseinrichtung den Hauptstromkreis beim Trennen des Bajonettverschlusses nur mit Verzögerung abschaltet, kann in die drehbare Abschlußplatte 4 ein Hemmwerk, z.B. federbelastete Kugeln oder Nocken, eingreifen. Dadurch entsteht in der Drehbewegung zum öffnen des Bajonettverschlusses nach dem öffnen der Steuerkontakte, aber vor dem öffnen der Hauptkontakte eine Raststelle, die eine Verzögerung zwischen der öffnung der Steuerkontakte und der öffnung der Hauptkontakte bewirkt. Im Mittelpunkt der Abschlußplatte 4 in Fig· 3 ist ein konzentrischer Dosenstift 18 sichtbar, der durch die Abschlußplatte 4 nicht verdeckt ist und zusammen mit einem zugehörigen konzentrischen Steckerstift im Stecker als Schutzleiterkontakt dient. Dieser konzentrische Dosenstift 18 kann gleichzeitig als Drehachse der Abschlußplatte 4 ausgebildet sein. Der durch den Dosenstift 18 und den zugehörigen Stekkerstift 1 bewirkte Kontakt tritt sofort beim Zusammenstecken von Steuer-und Steckdose ein, also sicher vor der Berührung der übrigen Stecker- und Dosenstifte. Zur Erzielung eines besonders niedrigen Übergangswiderstandes kann der Dosenstift 18 als Stekkerbuchse mit Tulpenkontakt ausgebildet sein. Die neue Steckvorrichtung eignet sich gleichermaßen zur Verwendung als Leitungssteckvorrichtung mit Leitungsstecker und -steckdose wie auch als Gerätesteckvorrichtung. Im letzteren Fall bildet entweder die Gerätesteckdose oder der Gerätestecker mit dem zugehörigen Gerät eine bauliche Einheit. Patentansprüche:

1. Mehrpolige elektrische Sicherheitssteckvorrichtung mit bajonettverschlußähnlicher Renkverbindung zwischen Stecker und Steckdose und mit Schutzeinrichtung gegen Berührung von Spannung führenden TeUen der Steckdose bei getrennter Steckvorrichtung durch eine drehbare Abschlußplatte, in welcher Bohrungen mit federbelasteten Verriegelungsbolzen vorgesehen sind, die beim Zusammenstecken von Stecker und Steckdose durch in die Bohrungen ragende Entriegelungsstifte niederdrückbar sind, derart, daß durch eine Drehbewegung zum Schließen des Bajonettverschlusses die durch die Entriegelungsstifte entriegelte Abschlußplatte mitdrehbar ist, bis Kontakt zwischen den federbelasteten, axial beweglichen Stecker- und Dosenstiften hergestellt ist, und umgekehrt durch eine Drehbewegung zum öffnen des Bajonettverschlusses die Abschlußplatte wieder zwangläufig zurückdrehbar und verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die lediglich am Dosenteil vorgesehene Abschlußplatte (4) mehrere Verriegelungsbolzen (3) trägt, daß die Entriegelungsstifte (1) Spannung führend sind und in an sich bekannter Weise aus dem Stecker herausragen und daß die federbelasteten, axial auf die Leitung ausgerichteten Stekker- und Dosenstifte (1 bzw. 2) durch eine an der Zugentlastungsvorrichtung wirkende, einen wählbaren Wert übersteigende Leitungszugkraft voneinander trennbar sind.

2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (8,11) des Stekkers und der Dose Schlagwetter- und/oder explosionsgeschützt ausgeführt sind.

3. Steckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Stecker- und Dosenstifte in Hauptkontaktstifte für Hauptadern und in Steuerkontaktstifte für Steuer- oder Überwachungsadern eingeteilt sind, indem die Hauptkontaktdosenstifte mit ent-