專(zhuān)利名稱(chēng)：用于插座電封鎖的塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)用于電纜插頭的中壓或高壓供電系統(tǒng)插座電封閉的塞，具有一個(gè)由電絕緣材料作成的可彈性變形的塞體，該塞體在朝其一端錐形縮小的端區(qū)段及與一金屬蓋相連接的另一端區(qū)段之間具有一個(gè)中間區(qū)段，這個(gè)中間區(qū)段的外徑小于錐端區(qū)段的最大外徑，并且塞體具有一個(gè)袋狀物型的中心空腔，它從朝著蓋的端部一直延伸進(jìn)錐端區(qū)段中。
因?yàn)檫@種類(lèi)型的公知塞(DE3121001C2)，為了要達(dá)到完全的封閉作用必須施以相當(dāng)大的力，而大的力使塞的操作變難，本發(fā)明的任務(wù)在于創(chuàng)造一種塞，該塞只要小的操作力就足夠了。該任務(wù)用權(quán)利要求1特征的塞來(lái)解決。
借助通過(guò)塞體錐形細(xì)端的模塊設(shè)置的場(chǎng)控電極，就能以簡(jiǎn)單的方式，使當(dāng)插座帶有電壓時(shí)電場(chǎng)的構(gòu)型始終存在，其影響在于使得對(duì)塞的電密封作用的要求降低了。這點(diǎn)對(duì)于較大的塞，能減少使塞體錐端區(qū)段壓插到插座的錐形壁面上所需的力是很重要的。
在許多情況下，根據(jù)權(quán)利要求2及3的費(fèi)用合理的模塊結(jié)構(gòu)就足夠滿(mǎn)足要求了。
一種最佳的場(chǎng)構(gòu)型可以根據(jù)權(quán)利要求4及5的一種模塊來(lái)達(dá)到。而且構(gòu)成場(chǎng)控電極的部分可與塞體一體制造。還有一個(gè)有利之處是，邊緣區(qū)域由自一個(gè)圓柱中心部分突出延伸的盤(pán)形材料部分構(gòu)成，它是模塊上由金屬盤(pán)構(gòu)成的部分，而另外的部分是由可彈性變形材料構(gòu)成的，并最好根據(jù)權(quán)利要求8與上述部分連接起來(lái)。
當(dāng)位于錐端區(qū)段的空腔端部相鄰一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求9的壓體時(shí)，最高的要求可以得到滿(mǎn)足，該壓體由一個(gè)受預(yù)壓的彈簧在軸向施力，彈簧的另一端支承在蓋上，由此使壓體與在塞體放入時(shí)處于地電位的蓋形成電連接，在這樣一個(gè)實(shí)施形式中，在錐端區(qū)域施加的軸向壓力不是或不單純是經(jīng)由塞體中間區(qū)域傳遞的。確切地說(shuō)，該在錐端區(qū)域施加的軸向力可經(jīng)過(guò)壓體傳遞到塞體的錐端區(qū)域中，由此能實(shí)現(xiàn)將該錐端區(qū)段最佳地壓入到插座的錐形壁上，這也就獲得了一種最佳的電密封。此外，壓體可用作為第二場(chǎng)控電極，由此也能實(shí)現(xiàn)一種最佳的電場(chǎng)構(gòu)型，也就是這個(gè)場(chǎng)借助于兩個(gè)場(chǎng)控電極可以盡可能地防止其畸變。再者場(chǎng)的路徑可直接地在這個(gè)區(qū)域中受到作用，在該區(qū)域中就出現(xiàn)了最佳電密封。最后根據(jù)權(quán)利要求9的實(shí)施形式還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)即使當(dāng)錐端區(qū)段的表面在放入前已涂上一種起粘接材料作用的密封膠時(shí)，也能使塞本身無(wú)任何問(wèn)題地從插座中拔出。螺旋彈簧預(yù)壓力的作用在于在將蓋松開(kāi)時(shí)，引起塞體在軸向延伸，這種延伸也聯(lián)系到錐端區(qū)段的一種收縮，由此使塞的外表面從插座的內(nèi)壁上脫開(kāi)。因而該塞可以?xún)H用手而不要借助于一種拔出裝置，就能從插座中拔出。
以下將借助于兩個(gè)描繪在附圖中的實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明，其附圖為

圖1本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例處于放入狀態(tài)時(shí)的縱向截面圖。
圖2本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例處于放入狀態(tài)時(shí)的縱向截面圖。
根據(jù)德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN47637的一個(gè)插座30的電封鎖塞，以及用于這種內(nèi)錐體系的公知電纜的一個(gè)插座，具有一個(gè)由硅橡膠作成的塞體1，該塞體在其一端與一金屬蓋2相連接，金屬蓋2延伸在這一端上并且具有一個(gè)在徑向上向外延伸的連接盤(pán)2′，在該連接盤(pán)上設(shè)有在圓周方向上分布的用于連接螺栓的孔3。這些孔3具有與電纜插頭上的孔相同的布置。因此該蓋2能象電纜插頭外殼一樣地與插座30相連接，由此同時(shí)與未示出的一金屬接地托板或類(lèi)似物形成電連接，與該蓋固定連接的是通常由澆濤樹(shù)脂作成的插座30。
塞體1具有一個(gè)錐形端區(qū)段4，它的變細(xì)端與蓋2遠(yuǎn)離。該錐形端區(qū)段4的錐形外周面的錐角選得與插座殼體構(gòu)成的內(nèi)錐的錐角相同。與該錐形端區(qū)段4相連接的是一個(gè)圓柱形中間區(qū)段5，它的外徑小于錐形端區(qū)段4的最大外徑。在中間區(qū)段5旁經(jīng)由一個(gè)臺(tái)階連接著外徑較大、同樣是圓柱形的端區(qū)段6，該區(qū)段6被蓋2圍繞著。在由臺(tái)階形成的肩旁上放置著一個(gè)連接環(huán)7，它在另一側(cè)卡入到蓋2的環(huán)槽中。由此就避免了蓋2被拉力從塞體1上拉脫。
如圖1所示地，在塞體1中具有一個(gè)袋狀的中心空腔8，它從蓋2側(cè)塞體1的前表面延伸到錐形端區(qū)段4處，并且在該空腔中構(gòu)成一個(gè)內(nèi)錐，它具有與外部錐相同的錐角。在端區(qū)段6的區(qū)域中塞體1不僅用它的外周面而且也用其內(nèi)周面靠在蓋2上，為此目的在蓋2上設(shè)有伸到空腔8中的空心圓柱體2″。在該空心圓柱體的中心構(gòu)有同樣伸入到空腔8中的蓋2上的錐臺(tái)9，它具有擰入一個(gè)柄的螺絲孔。
在與蓋2隔開(kāi)的錐端區(qū)段4的前面上設(shè)有一個(gè)金屬環(huán)體10，該環(huán)體10與塞體1隔開(kāi)的正面10′位于塞的一個(gè)橫截面中，并且當(dāng)該塞完全插入插座前就與插座30的接觸套筒31的端面相接觸。環(huán)體10朝向塞體1的環(huán)形隆起狀的上表面，由于它是導(dǎo)電的就構(gòu)成了一個(gè)場(chǎng)控電極11。一個(gè)場(chǎng)控元件32同心于插座30的殼體被埋在該殼體中。它從接觸套筒31延伸到構(gòu)成插座殼體內(nèi)錐的壁中。
環(huán)體10的中心孔被塞體1的前方部分12穿過(guò)，該部分卡在中心孔的邊緣上，由此使該場(chǎng)控電極11保持了錐端區(qū)段4具有相應(yīng)構(gòu)型的端面接觸。該前方部分12具有自其自由端向內(nèi)伸進(jìn)的中心空腔12′，由此使該前方部分的徑向變得較軟，這樣就使其容易穿過(guò)環(huán)體10的中心孔。
因?yàn)樵诃h(huán)體10及塞體1之間要進(jìn)行軸向的力傳遞，故在該實(shí)施例中與場(chǎng)控電極11相接觸的錐端區(qū)段4上的面與一錐形環(huán)域相鄰，該環(huán)域過(guò)渡到錐端區(qū)域4的外周面上，該環(huán)域在小錐端的直徑大于環(huán)體10的外徑。
該場(chǎng)控電極11導(dǎo)致電場(chǎng)形成有利的構(gòu)型，它使得借助塞的錐端區(qū)段4使插座電封鎖實(shí)質(zhì)上變?nèi)菀琢恕?br> 在圖2中所示的根據(jù)本發(fā)明塞的實(shí)施例是為較大的插座設(shè)計(jì)的，但它也同樣與DIN47637相對(duì)應(yīng)。
這種塞也具有一個(gè)由硅橡膠做成的塞體101，它與塞體1相同地，在錐端區(qū)段104及蓋102側(cè)的圓柱形區(qū)段106中間具有一個(gè)圓柱形的中間區(qū)段105，它的外徑小于錐端區(qū)段104的最大直徑及小于端區(qū)段106的直徑。蓋102圍繞著端區(qū)段106。一個(gè)連接環(huán)107在由中間區(qū)段105到端區(qū)段106的過(guò)渡處卡在一個(gè)環(huán)槽中，還有一個(gè)彈簧圈107′，它放在蓋102的一個(gè)圈槽中，并在其側(cè)支撐著連接環(huán)107，用于保證在有拉力時(shí)防止蓋102從塞體101上脫出。如同根據(jù)圖1的實(shí)施例那樣，在蓋102徑向往外延伸的連接盤(pán)102′上設(shè)有孔，通過(guò)它們可將連接螺栓擰到螺絲孔中，后者中為固定電纜插頭設(shè)置的。
塞體101設(shè)有一個(gè)袋狀的中心空腔108，它一直延伸進(jìn)錐端區(qū)段104中。在該空腔108中，御接著一個(gè)在蓋102側(cè)形成的空心圓柱體102″，端區(qū)段106及與該端區(qū)域相接的中間區(qū)域105的一段位于空心圓柱102″的旁邊。
在空腔108彎成半球狀的端部放置著一個(gè)金屬壓體114，在它遠(yuǎn)離蓋102的側(cè)面上構(gòu)成一個(gè)場(chǎng)控電極115，并且也具有半球形彎曲度。該壓體114與在其一端固定的一個(gè)金屬連接桿116具有相同的軸線。金屬連接桿116的另一端旋擰在一個(gè)金屬?gòu)椈蓳醢?17的絲扣中，該擋板117可在蓋102的空心圓柱體102″中軸向地移動(dòng)。它的移動(dòng)區(qū)間被限制在一端為設(shè)在空心圓柱體102″自由端上的止動(dòng)圈118及另一端為構(gòu)型在蓋102上中心錐臺(tái)119之間，中心錐臺(tái)中設(shè)有一個(gè)螺絲孔，借助它可使一個(gè)柄與蓋102相連接。一個(gè)受預(yù)壓的螺旋彈簧120一端支承在彈簧擋板117上，另一端支承在蓋102上。彈簧擋板117，連接桿116及場(chǎng)控電極115經(jīng)由該螺旋彈簧120與蓋102形成電連接，蓋102在塞置入的情況下位于地電位。此外，該螺旋彈簧120及塞體101產(chǎn)生一個(gè)軸向力。因此錐端區(qū)段104不僅經(jīng)由中間區(qū)段105從蓋102受力，而且也經(jīng)由螺旋彈簧120及壓體114在軸向受力。由此就使錐端區(qū)段104的外表面與插座的內(nèi)壁獲得最佳的接觸。
由具有螺旋彈簧120的彈簧力的壓體114壓在塞體101上的力，在將蓋102從塞置入時(shí)與之連接的插座件上脫開(kāi)時(shí)形成了對(duì)塞體101的拉出力，因?yàn)槁菪龔椈?20的力經(jīng)由簧圈107′及連接環(huán)107傳遞到端區(qū)段106上，并且在另一端，螺旋彈簧120經(jīng)由壓體114支撐在空腔108的端部。這個(gè)塞體101的拉出力具有一種收縮作用，由此使其外徑減小。該外徑的減小就引起了錐端區(qū)段104外表面至少其長(zhǎng)度的一部分從插座的內(nèi)壁脫開(kāi)。于是該塞體101就毫無(wú)問(wèn)題地從插座中拔出。
在錐端區(qū)段104遠(yuǎn)離蓋102的端部連接著一個(gè)仍是由硅橡膠作成的模塊121，它的表面上設(shè)有一導(dǎo)電層。盡管有這層導(dǎo)電層，模塊121仍可與塞體101一起被制作出來(lái)。因而這二個(gè)件彼此完全連在一起。
該導(dǎo)電層在與錐端區(qū)段104接觸的側(cè)上形成了一個(gè)場(chǎng)控電極122，在該電極的中心區(qū)域具有半球狀的曲率，該曲率的中心與由氣壓體114構(gòu)成的場(chǎng)控電極115的曲率中心相重合。這兩個(gè)場(chǎng)控電極115及122之間的距離的大小這樣選擇在出現(xiàn)的最高電壓下也不會(huì)產(chǎn)生一次擊穿。
構(gòu)成這個(gè)場(chǎng)控電極中心區(qū)域邊界的是一個(gè)向相反方向彎曲的隆起邊緣區(qū)域123，它由模塊121的盤(pán)形材料部分構(gòu)成，該盤(pán)形材料部分經(jīng)由圓柱形中間部分突出地延伸到外面，并由它形成一個(gè)環(huán)形的空間124。
在模塊121上遠(yuǎn)離場(chǎng)控電極122處，位于塞橫截面中的前平面與一個(gè)金屬接觸盤(pán)125相毗鄰。這個(gè)接觸盤(pán)125的中心孔被模塊121的錐臺(tái)狀前方部分126穿過(guò)。該前方部分126伸展在孔的邊緣上，并由此使接觸盤(pán)125貼在模塊121上。在前方部分126中的空腔126′與該前方部分126頭部的錐形相結(jié)合就使連接簡(jiǎn)便了。
這兩個(gè)場(chǎng)控電極115及122導(dǎo)致了電場(chǎng)的最佳構(gòu)型并且實(shí)質(zhì)上該電場(chǎng)被限制在錐端區(qū)段104中這兩個(gè)場(chǎng)控電極之間的區(qū)域上，這樣也有利于實(shí)現(xiàn)一種最佳的電隔離。
所有在上述說(shuō)明書(shū)中提及的以及僅是從附圖中推知的特征均作為本發(fā)明繼續(xù)構(gòu)型的組成部分，即使它們沒(méi)有被特別強(qiáng)調(diào)及尤其沒(méi)有在權(quán)利要求書(shū)中提到時(shí)也是如此。
權(quán)利要求
1.用于電纜插頭的中壓或高壓供電系統(tǒng)中插座電封鎖的塞，它具有由電絕緣材料做成的可彈性變形的塞體，該塞體在朝其一端錐形縮小的端區(qū)段及與一金屬蓋相連接的另一端區(qū)段之間具有一個(gè)中間區(qū)段，該中間區(qū)段的外徑小于錐端區(qū)段的最大外徑，并且塞體具有一個(gè)袋狀構(gòu)型的中心空腔，它從朝蓋的一端一直延伸到錐端區(qū)段中，其特征在于在錐端區(qū)段(4，104)變細(xì)的一端設(shè)有一個(gè)具有導(dǎo)電表面的模塊(10；121，125)，借助于它背離塞體(1；101)的前表面可與插座(30，130)的接觸套筒(31)形成接觸，并且它朝著塞體的面構(gòu)成為場(chǎng)控電極(11；122)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的塞，其特征在于模塊是與塞體(1)同軸心布置的單件環(huán)體(10)，它用其中心孔穿過(guò)、并用其邊緣卡住塞體(1)的前方部分(12)，使其與之相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的塞，其特征在于金屬環(huán)體(10)在構(gòu)成場(chǎng)控電極(11)一側(cè)具有環(huán)形隆起狀的上表面;并且塞體(1)的錐端區(qū)段(4)與之相鄰的前表面與該形狀相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的塞，其特征在于構(gòu)成場(chǎng)控電極(122)的面具有半球形狀的中心區(qū)域，該區(qū)域被反向彎曲的邊緣區(qū)域(123)包圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的塞，其特征在于模塊由構(gòu)成場(chǎng)控電極(122)的部分(121)及一個(gè)金屬盤(pán)(125)組成;并且前者部分(121)是由半導(dǎo)電材料或是在其表面設(shè)置導(dǎo)電層的絕緣材料制成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的塞，其特征在于構(gòu)成場(chǎng)控電極(122)的部分(121)是由硅橡膠作成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的塞，其特征在于邊緣區(qū)域(123)是由圓柱狀中間部分突出延伸出的一個(gè)盤(pán)形材料部分構(gòu)成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一個(gè)權(quán)利要求的塞，其特征在于金屬盤(pán)(125)上至少設(shè)有一個(gè)孔，構(gòu)成場(chǎng)控電極(122)的部分(121)借助于構(gòu)成場(chǎng)控電極(122)的部分(121)的前方部分(126)穿過(guò)該孔及卡住孔的邊緣使該部分(121)與孔連接起來(lái)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一個(gè)權(quán)利要求的塞，其特征在于a)位于錐端區(qū)段(104)的空腔(108)的端面與一個(gè)導(dǎo)電的壓體(114)相接觸，該壓體在朝著錐端區(qū)域(104)端面的一側(cè)上構(gòu)成了一個(gè)半球形場(chǎng)控電極(115);b)壓體(114)安裝在一個(gè)桿狀力傳遞部件(116)的一個(gè)端部，在該部件(116)的另一端的區(qū)域上支承著一個(gè)彈簧擋板(117);c)一個(gè)受預(yù)壓力的壓簧(120)一側(cè)支承在彈簧擋板(117)上，另一側(cè)支承在蓋(102)上，以及壓體(114)與塞插入時(shí)接地電位的蓋(102)產(chǎn)生電連接。d)在錐端區(qū)段(104)直徑小的端部連接著一個(gè)接觸體(121，125)，它可與插座的接觸套筒形成接觸的放置，并且在靠近壓體(114)的一側(cè)上構(gòu)成場(chǎng)控電極(122);及e)在兩個(gè)場(chǎng)控電極(115，122)之間塞體(101)材料的絕緣性能要求大于兩個(gè)場(chǎng)控電極(115，122)之間出現(xiàn)的最大電壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的塞，其特征在于構(gòu)成場(chǎng)控電極(115)的壓體(114)的面與由模塊構(gòu)成的電極(122)的中心區(qū)域具有相同的曲率中心。
全文摘要
用于電纜插頭的中或高壓供電系統(tǒng)插座電封鎖的塞，具有一個(gè)由電絕緣材料做成的可彈性變形的塞體(1)，該塞體具有一個(gè)袋狀構(gòu)型的中心空腔(8)，它從朝著蓋(2)的一端一直延伸進(jìn)錐端區(qū)段中，在塞體(1)錐端區(qū)段(4)變細(xì)的端部設(shè)有一個(gè)帶有導(dǎo)電表面的模塊(10)，借助它背離塞體(1)的前表面可與插座(30)的接觸筒套(31)形成接觸，并且它朝著塞體(1)的面構(gòu)成為場(chǎng)控電極(11)。
文檔編號(hào)H02B1/14GK1080437SQ9310462
公開(kāi)日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1993年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月16日
發(fā)明者戈特費(fèi)里德·鮑艾勃, 蒂特·桑德, 阿爾伯特·巴赫麥爾, 克勞斯·高特沙爾克 申請(qǐng)人:卡爾·普菲斯特電子技術(shù)專(zhuān)用制品股份有限公司