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Diese
Erfindung betrifft elektrische Verbinder der Art, die einen Deckel
aufweist, der sich auf ein Körperteil
des Verbinders schließt,
um ein Gehäuse mit
Dichtung zwischen dem Deckel und dem Körperteil gegen den Eintritt
von Wasser in das Gehäuse
zu definieren,
wobei eine Kabelöffnung, um es zu ermöglichen,
daß ein
elektrisches Kabel aus dem Gehäuse
zwischen dem Deckel und dem Körperteil
austritt, eine erste elastische Dichtungseinrichtung umfaßt, die
ein Paar erster elastischer Elemente aufweist, die durch den Deckel
bzw. das Körperteil
gehalten werden, und die Oberflächen
aufweisen, die formangepaßt
und abdichtend aufeinander liegen, wenn der Deckel geschlossen ist,
wobei eines des ersten Paares der ersten Elemente geschlitzt ist,
um einen Abschnitt eines Kabels aufzunehmen, das aus dem Gehäuse an der Kabelöffnung austritt,
und um sich elastisch und abdichtend an mindestens einen Teil des
Umfangs des aufgenommenen Kabels anzupassen, wenn der Deckel geschlossen
ist, und
wobei die Kabelöffnung
ein zweites Paar elastischer Elemente umfaßt, die durch den Deckel bzw.
das Körperteil
gehalten werden, die beim Fehlen eines austretenden Kabels zwischen
ihnen formangepaßt und
abdichtend zur Dichtung wie oben erwähnt an der Kabelöffnung aufeinander
liegen, wenn der Deckel geschlossen ist, und die beim Vorhandensein
eines Kabels zwischen ihnen, das aus der Kabelöffnung durch das geschlitzte
Element austritt, und mit geschlossenem Deckel, aufeinander und
auf dem Kabel liegen.
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Ein
elektrischer Verbinder der oben angegebenen Art ist aus
GB-A-2366096 bekannt.
Der bekannte elektrische Verbinder ist ein Doppelbuchsen-Verbinder,
der ein wasserdichtes Gehäuse
für die
Buchsen und jegliche Stecker bereitstellt, die in sie eingreifen.
Die Integrität
der wasserdichten Dichtung des Gehäuses des bekannten Verbinders
wird an Öffnungen
aufrechterhalten, wo Kabel aus den Steckern aus dem Gehäuse austreten,
und in dieser Hinsicht weist jede Öffnung ein Paar gerillter,
elastischer Elemente auf, die, wenn sie zusammengebracht werden,
wobei ihre Rillen gegenseitig ausgerichtet sind, einen konischen
Durchgang zur festen Passung an das Kabel in Dichtungseingriff um
den Kabelumfang definieren. Diese Elemente sind vor einem anderen
Paar elastischer Elemente angeordnet, die die wasserdichte Dichtung
aufrechterhalten, wenn es kein austretendes Kabel gibt, indem sie
Fläche
auf Fläche
aneinander anstoßen
und formangepaßt
und abdichtend auf den gerillten Elementen liegen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen
Verbinder der angegebenen Art mit einer verbesserten Form hinsichtlich
der Aufrechterhaltung der wasserdichten Dichtung an der Kabelöffnung bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß ist ein
elektrischer Verbinder der angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß eines
der Elemente des zweiten Paares die Kontaktstelle zwischen den aneinanderstoßenden Flächen des
ersten Paares der Elemente überbrückt,
die
Schlitzung des geschlitzten Elements eine V-Form aufweist und sich
im wesentlichen unter rechten Winkeln zur Kontaktstelle zwischen
dem zweiten Paar der Elemente erstreckt, und
das zweite Paar
der elastischen Elemente beim Fehlen und beim Vorhandensein eines
Kabels zwischen ihnen, das aus der Kabelöffnung durch das geschlitzte
Element austritt, formangepaßt
und abdichtend gegen das geschlitzte Element zur Dichtung wie oben
erwähnt
an der Kabelöffnung
liegt, wenn der Deckel geschlossen ist.
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Die
aneinanderstoßenden
Oberflächen
des ersten Paares der Elemente können
ebene Oberflächen
sein, und eine der aneinanderstoßenden Oberflächen des
zweiten Paares der Elemente kann einen Grat zum Eintreten in eine
Rille des anderen Elements des Paares zum Herstellen einer wasserdichten
Labyrinthdichtung zwischen den aneinanderstoßenden Oberflächen des
zweiten Paares der Elemente aufweisen, wenn der Deckel geschlossen
ist.
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Das
zweite Paar der Elemente kann (in die Richtung nach außen) vor
den Elementen des ersten Paares der Elemente an der Kabelöffnung angeordnet
sein.
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Der
Schlitz im geschlitzten Element kann sich in eine Richtung erstrecken,
die im Wesentlichen unter rechten Winkeln zur Kontaktstelle zwischen den
aneinanderstoßenden
Oberflächen
des zweiten Paares der Elemente verläuft.
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Der
Verbinder kann einen Schalter zur selektiven elektrischen Trennung
des Verbinders und einen drehbaren Hebel zum Betätigen des Schalters aufweisen.
Der Hebel kann das Öffnen
des Deckels blockieren, wenn sich der Schalter in seinem „Ein"-Zustand befindet.
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Es
wird nun ein erfindungsgemäßer elektrischer
Verbinder beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht des erfindungsgemäßen elektrischen
Verbinders, wobei sein Deckel entfernt ist und ein Stecker gezeigt
wird, der mit einer seiner Doppelbuchsen in Eingriff steht;
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2 einen
vorderen Aufriß des
elektrischen Verbinders, teilweise im Schnitt, und wobei sein Deckel
entfernt ist, wobei der Schnitt auf der Linie II-II der 1 vorgenommen
wird;
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3 einen
seitlichen Aufriß des
elektrischen Verbinders, teilweise im Schnitt, und wobei sein Deckel
geschlossen ist, wobei der Schnitt auf der Linie III-III der 1 vorgenommen
wird;
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4 eine
Draufsicht des elektrischen Verbinders, wobei sein Deckel durch
ein Vorhängeschloß geschlossen
verriegelt ist;
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5 eine
isometrische Ansicht des Deckels des elektrischen Verbinders;
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6 einen
vorderen Aufriß in
einem vergrößerten Maßstab eines
Paares aneinanderstoßender Dichtungsstreifen
des elektrischen Verbinders;
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7 einen
Querschnitt des Dichtungsstreifenpaars der 6, ohne
daß sie
vom Deckel zusammengedrückt
werden, wobei der Querschnitt in einer Kabelöffnung des elektrischen Verbinders
aufgenommen ist und ihr Anstoßen
in der Öffnung
mit zwei Paaren von Vorderdichtungsblöcken des elektrischen Verbinders
zeigt;
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8 bis 10 eine
Draufsicht von oben, eine Schnittendansicht bzw. eine Draufsicht
von unten des oberen Dichtungsblocks des Paares der Vorderdichtungsblöcke, die
in 7 gezeigt werden;
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11 bis 13 eine
Draufsicht von oben, eine Schnittendansicht bzw. eine Draufsicht
von unten des unteren Dichtungsblocks des Paares der Vorderdichtungsblöcke, die
in 7 gezeigt werden;
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14 eine
Schnittansicht, die 7 entspricht, wenn ein Kabel
aus der Kabelöffnung
austritt und die Dichtungsstreifen und die Vorderdichtungsblöcke unter
dem Deckel des elektrischen Verbinders zusammengedrückt sind;
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15 eine
Vorderansicht der Vorderdichtungsblöcke in dem Zustand, der durch 14 dargestellt
wird; und
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16 eine
Vorderansicht, teilweise weggebrochen, der Dichtungsstreifen in
dem Zustand, der durch 14 dargestellt wird.
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Der
Verbinder, der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben
werden soll, ist ein Doppelbuchsenverbinder einer herkömmlichen 13-Ampere-Dreistift-Steckverbindung
für eine
Netzstromversorgung.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2, weist
der Buchsenverbinder eine Grundplatte 1 auf, die in einem
umgebenden Rah men 2 einer Befestigungsbox 3 gehalten
wird. Es sind zwei Dreistift-Buchsenanschlußstellen 4 nebeneinander
auf der Platte 1 zusammen mit Schaltern 5 angeordnet, die
jeweils mit ihnen verbunden sind. Die Platte 1 kann auch
Einrichtungen zur Fehlerstromdetektion und/oder Absicherung der
beiden Anschlußstellen 4 enthalten.
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Wie
in den 3 bis 5 dargestellt, auf die ebenfalls
Bezug genommen wird, ist ein transparenter Schutzdeckel 6 (der
in den 1 und 2 weggelassen ist), an (nicht
gezeigten) Drehgelenken befestigt, die zur Rückseite des Rahmens 2 angeordnet
sind. Die Drehgelenke ermöglichen
es, daß der Deckel 6 von
der Platte 1 nach oben geöffnet wird, um einen Zugang
zu den Buchsenanschlußstellen 4 zu
gewähren,
und dann wieder über
ihr nach unten geschlossen wird, um ein abgedichtetes Gehäuse zu schaffen,
das die Platte 1 und die Anschlußstellen 4 enthält.
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Ein
(nicht gezeigter) elektrischer zweipoliger Schalter, der in der
Verbinderbox 3 angeordnet ist, ist zur Trennung der Buchsenanschlußstellen 4 und
ihrer Schalter 5 vom Strom vorgesehen, der der Verbinderbox 3 zugeführt wird.
Ein Hebel 8 zur Betätigung des
Schalters ist auf einer Welle 7 angebracht, wobei er in
dieser Hinsicht zwischen einer ,Aus'-Position, die in 1 durch
einen strichpunktierten Umriß gezeigt
wird, in der die Buchsenanschlußstellen 4 und ihre
Schalter 5 elektrisch getrennt sind, und einer ,Ein'-Position drehbar
ist, die in 4 gezeigt wird, in der den Schaltern 5 Strom
für die
Buchsenanschlußstellen 4 zugeführt wird.
In seiner ,Aus'-Position
erstreckt sich der Hebel 8 seitwärts von der Box 3 in
einen Ausschnitt 9 des Deckels 6, so daß der Deckel 6 frei
auf- und zugeklappt werden kann. Wenn jedoch der Hebel 8 mit
geschlossenem Deckel 6 in seine ,Ein'-Position gedreht wird, liegt er an
einer unteren Ecke 10 des Deckels 6 an. Folglich
wird der Deckel 6, während
den Schaltern 5 für
die Buchsenanschlußstellen 4 Strom
zugeführt
wird, durch den Hebel 8 unten gehalten und kann nicht geöffnet werden. Eine
(nicht gezeigte) Arretierung zwi schen dem Deckel 6 und
dem Hebel 8 stellt sicher, daß der Hebel 8 nicht
in die ,Ein'-Position
bewegt werden kann, während
der Deckel 6 offen ist.
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Der
Hebel 8 ist so gestaltet, daß er bei der Bewegung in die
,Ein'-Position genau über einen nach
oben vorstehenden Stift 11 des Deckels 6 geht, und
in dieser Position unter Verwendung eines Vorhängeschlosses 12 verriegelt
werden kann, wie in 4 dargestellt. Insbesondere
wird der Bügel 13 des
Vorhängeschlosses 12 um
den Stift 11 gelegt, so daß er an einer nach unten vorstehenden
Schulter der Unterseite des Hebels 8 liegt, so daß eine Drehbewegung
des Hebels 8 aus der ,Ein'-Position
durch den Anschlag der Schulter mit dem Bügel 13 blockiert wird,
während
das Vorhängeschloß 12 in
Eingriff steht.
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Es
ist eine effektive wasserdichte Abdichtung zwischen dem Deckel 6 und
dem Rahmen 2 ausgebildet, wenn der Deckel 6 geschlossen
gehalten wird. Insbesondere auf die 1 bis 3 bezugnehmend,
ist die Dichtung durch einen elastischen Strang 16 aus
Schaumgummi, der in eine Teilumfangsrinne 17 des Rahmens 2 eingesetzt
ist, durchgehend um den gesamten Umfang der Platte 1 ausgebildet,
außer
an und zwischen zwei Kabelöffnungen 15 (von
denen nur eine vollständig
in 2 gezeigt wird), die vor dem Rahmen 2 angeordnet
sind. Wenn der Deckel 6 geschlossen ist, drückt sich
eine Leiste 18 (3) an seiner Unterseite durchgehend über seine
volle Länge
in den Strang 16, und zwei rechteckige Schaumgummistreifen 19 und 20,
die in die Vorderseite des Deckel 6 bzw. des Rahmens 2 eingelassen
sind, schließen
sich aufeinander. Die beiden Streifen 19 und 20,
die sich längs
der Vorderseite des Rahmens 2 erstrecken, wobei sie beide Öffnungen 15 überlappen,
weisen die in den 6 und 7 dargestellte
Form auf.
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Der
Streifen 20 ist geschlitzt und weist in dieser Hinsicht
zwei schmale V-förmige
Schlitze 21 auf, die sich von seiner oberen, ebenen Fläche 22 an Stellen öffnen, die
im Rahmen 2 jeweils mit den beiden Öffnungen 15 ausgerichtet
sind. Die untere ebene Fläche 23 des
Streifens 19 wird gegen die Fläche 22 des Streifens 20 gequetscht,
wenn der Deckel 6 geschlossen ist, so daß außer an den
Schlitzen 21 in den Öffnungen 15 eine
wasserdichte Dichtung zwischen dem Deckel 6 und dem Rahmen 2 vervollständigt wird.
Eine Dichtung an jeder Öffnung 15 wird
jedoch durch zwei rechteckige, elastische Blöcke 24 und 25 bewirkt,
die im Deckel 6 bzw. Rahmen 2 vor den Streifen 19 und 20 (das
heißt,
nach außen)
an der jeweiligen Öffnung 15 gehalten
werden.
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Die
Blöcke 24 und 25,
die in den 8 bis 10 bzw. 11 bis 13 dargestellt
werden, sind Hohlformteile aus sehr weichem Gummi. Die untere Fläche 26 des
Blocks 24, die sich auf die obere Fläche 27 des Blocks 25 schließt, wenn
der Deckel 6 geschlossen wird, ist eben, mit einem rechteckigen vorstehenden
Grat 28, der der Länge
nach und in der Mitte von ihr verläuft. Die obere Fläche 27 des
Blocks 25 ist entsprechend eben, weist jedoch in diesem
Fall eine rechteckige Rille 29 auf, die zur Aufnahme des Grats 28,
wenn sich der Block 24 auf den Block 25 schließt, der
Länge nach
und in der Mitte verläuft. Wenn
sich die Ebenen der Flächen 26 und 27 aufeinander
schließen,
wird der Grat 28 gegen den Boden der Rille 29 gequetscht,
so daß in
der gesamten Kontaktstelle zwischen den Blöcken 24 und 25 an
der Öffnung 15 eine
wasserdichte Labyrinthdichtung geschaffen wird.
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Der
Deckel 6 wird durch die Betätigung einer Einschnappklemme 30 (5),
die in den Rahmen 2 eingreift, geschlossen gesichert und
fest unten gehalten. Während
sich die Klemme 30 in ihrem betätigten Zustand befindet, werden
die Blöcke 24 und 25 an
jeder Öffnung 15 auf
den gesamten Flächen 26 und 27,
einschließlich
am Grat 28 in der Rille 29 fest aufeinander zusammengedrückt. Unter
dieser Kompression wird die hintere Fläche 31 jedes Blocks 24 stark
gegen die vorderen Flächen 32 und 33 der Streifen 19 bzw. 20 gedrückt, und
die hintere Fläche 34 jedes
Blocks 25 wird stark gegen die Fläche 33 des Streifens 20 gedrückt. Entsprechend überbrückt der
Block 24 die Kontaktstelle der aneinanderstoßenden Flächen 22 und 23 der
Streifen 19 und 20, und dient zusammen mit dem
Block 25 dazu, eine elastische Dichtung bereitzustellen,
die eine vordere Abdeckung des Schlitzes 21 der jeweiligen Öffnung 15 ergibt.
Die Integrität
der gesamten wasserdichten Dichtung des Gehäuses, das die Platte 1 mit
ihren Buchsenanschlußstellen 4 enthält, wird
folglich an jeder Öffnung 15 aufrechterhalten.
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Die
Integrität
der wasserdichten Dichtung wird aufrechterhalten, wenn Stecker,
wie der in 1 gezeigte Stecker 35,
mit einer oder beiden Buchsenanschlußstellen 4 in Eingriff
gebracht werden. Insbesondere ermöglichen es die Öffnungen 15,
daß der Deckel 6 auf
jedes austretende Kabel, wie das Kabel 36 des Steckers 35,
ohne Verlust der wasserdichten Dichtung geschlossen wird. Wenn in
diesem Zusammenhang der Deckel 6 geöffnet wird und der Stecker 35 in
die Buchsenanschlußstelle 4 eingesetzt
wird, wird das Kabel 36 so gelegt, daß es den Verbinder über die
ausgerichtete Öffnung 15 verläßt. Insbesondere
wird das Kabel 36 in den Schlitz 21 in diese Öffnung 15 und
quer zur Fläche 27 des
Blocks 25 davor gelegt.
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Wenn
der Deckel 6 geschlossen wird und er mittels der Betätigung der
Klemme 30 geschlossen gehalten wird, wird das Kabel 36 zwischen
die Blöcke 24 und 25 der
jeweiligen Öffnung 15 eingelegt,
wie in 14 dargestellt. Aufgrund ihrer
Elastizität
passen sich die Blöcke 24 und 25 eng
an den Kabelquerschnitt an, wobei sie in einem gesamten Bereich
der Kabeloberfläche
mit einem im wesentlichen eckigen Ausmaß sowohl oben als auch unten
auf die Kabeloberfläche
zur wasserdichten Dichtung mit ihr gequetscht werden, wie in 15 dargestellt.
Jedoch bewirkt das Quetschen der Blöcke 24 und 25 von oben
und unten auf die Kabeloberfläche,
daß sie
sich von ihr weg aufweiten, wobei sie eine scheitelförmige Lücke 37 auf
jeder Seite des Kabels 36 lassen.
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Das
Durchbrechen der allgemeinen wasserdichten Dichtung, das andernfalls
von den Lücken 37 an
der Öffnung 15 herrühren würde, wird
jedoch durch eine Dichtung mit der Kabeloberfläche verhindert, wo das Kabel 36 im
Schlitz 21 des Streifens 20 hin ter den Blöcken 24 und 25 liegt.
In diesem Zusammenhang stellt die V-Form des Schlitzes 21 sicher, daß über einen
wesentlichen Variationsbereich des Kabeldurchmessers sich der Streifen 20,
wenn er unter dem Streifen 19 zusammengedrückt wird,
eng an den Kabelquerschnitt anpaßt. Insbesondere bewirkt das
Quetschen des Streifens 20, daß er sich fest gegen die Kabeloberfläche preßt, um mit
ihr in einem gesamten Bereich mit einem im wesentlichen eckigen
Ausmaß auf
jeder Seite des Kabels 36 eine wasserdichte Dichtung zu
schaffen, wie in 16 dargestellt. Die Lücken 38 und 39 verbleiben
dennoch, werden jedoch, da der Schlitz 21 im wesentlichen vertikal
verläuft,
auf Bereiche über
und unter dem Kabel 36 beschränkt. Dies steht im Widerspruch
zur Stelle der Lücken 37,
die, da die Kontaktstelle zwischen den Blöcken 24 und 25 im
wesentlichen horizontal verläuft,
auf Bereiche auf jeder Seite von ihr beschränkt sind.
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Folglich
werden die Lücken 37 auf
jeder Seite des Kabels 36, wo es zwischen den Blöcken 24 und 25 in
der Öffnung 15 eingelegt
ist, unmittelbar dahinter durch den Streifen 20 verschlossen,
wo er sich eng an jede Seite des Kabels 36 im Schlitz 21 anpaßt. Die
Lücken 38 und 39,
die oben und unten im Schlitz 21 bleiben, decken sich nicht
mit den Lücken 37,
daher kann es keine direkte Undichtigkeit durch die Lücken 37 in
die Lücken 38 und 39 geben,
und sie werden selbst durch die oberen und unteren Bereiche von
vorn verschlossen, über
welche sich die Blöcke 24 und 25 abdichtend
an die Kabeloberfläche
anpassen. Ferner schließt
das Drücken
der Blöcke 24 und 25 auf
die Streifen 19 und 20 eine Undichtigkeit über die
Grenzfläche
zwischen der Fläche 33 des Streifens 20 und
den Flächen 31 und 34 der
Blöcke 24 und 25 aus.
Die Integrität
der wasserdichten Dichtung wird folglich aufrechterhalten.
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Das Öffnen des
Deckels 6 und die Entfernung des Steckers 35,
und insbesondere die Entfernung seines Kabels 36 aus der Öffnung 15 stellt
die ununterbrochene Fläche-auf-Fläche-Dichtung
der Blöcke 24 und 25 wieder
her, wenn der Deckel 6 wieder geschlossen ist und die Klemme 30 betätigt wird, so
daß ihnen eine
grundlegende wasserdichte Dichtung in der Öffnung 15 zurückgegeben
wird.
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Der
Dichtungsstrang 16, die Streifen 19 und 20 und
die Blöcke 24 und 25 können alle
aus Synthesekautschuk bestehen, insbesondere können alle oder einige aus Schaumnitril
oder Silikonkautschuk bestehen. Der Deckel 6 und der Rahmen 2 und
die Box 3 können
aus Polycarbonat oder Polypropylen bestehen.