NO313166B1

NO313166B1 - Feltreparerbart, elektrisk koplingsstykke

Info

Publication number: NO313166B1
Application number: NO19960603A
Authority: NO
Inventors: Richard G Wood
Original assignee: Input Output Inc
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 2002-08-19
Also published as: US5542856A; EP0727845B1; NO960603L; NO960603D0; EP0727845A2; EP0727845A3; DE69629067D1

Description

Teknisk område

Oppfinnelsen angår generelt et feltreparerbart, elektrisk koplingsstykke som kan tilpasses for bruk ved enten undervannsanvendelser eller anvendelser på tørt land, og mer spesielt et slikt koplingsstykke som har en avtakbar, fjærende kompressibel koplingsdel som er anbrakt mellom stive hann- og hunndeler.

Bakgrunnsteknikk

Et lenge eksisterende problem med elektriske koplingsstykker i alminnelighet, og spesielt med forseglede koplingsstykker som er beregnet for bruk ved undervannsanvendelser, har vært den manglende evne til ettersyn og reparasjon av slike koplingsstykker på feltet. Vanligvis må slike koplingsstykker demonteres i et reparasjonsverksted og støpte komponentmontasjer erstattes med nye komponenter. For å gjøre en elektrisk forbindelse vanntett, har det videre hittil vært nødvendig at i det minste en del av den hann-eller hunndel koplingsstykket er dannet av eller er utstyrt med, har et forholdsvis mykt, deformerbart element for å danne en forsegling rundt de elektrisk ledende deler av koplingsstykket, eller alternativt å inneslutte hele koplingsstykket i et forseglet hus eller hylster.

For eksempel viser vårt US patent 5 387 119 et elektrisk undervanns-koplingsstykke med en hanndel av et stivt plastmateriale og med flere stifter, hver delvis omsluttet av en kappe av det samme plastmaterialet, og med en hunndel av et elastomert materiale med flere passasjer og slik at et parti av hver passasje tett kan omslutte en tilsvarende hanndels stive kappe. Dette arrangement gir en vanntett forsegling for å utelukke fuktighet fra forbindelsen mellom stiften og en sokkel som er innkapslet i hunndelen, men det er her nødvendig å innkapsle kabelens enkelte ledninger og deres forbindelser med soklene i hunndelen, i en felles støpt komponent. Således er det ikke mulig, på feltet, å erstatte bare hunndelen på grunn av at reparasjonen nødvendigvis må omfatte den kabel til hvilken hunndelen er formstøpt. Da videre soklene er innstøpt i et forholdsvis mykt, deformerbart materiale kan de risikere noe feilinnretting slik at de kommer til å bevege eller bøye seg under innføringen av stiftene og den senere bruken av koplingsstykket. Denne egenskap, selv om den er ønskelig for forsegling, gjør det vanskeligere over en tidsperiode å opprettholde den ønskede innretting av soklene i forhold til sin respektive stift i hanndelen.

Fra US patent nr. 5 120 268 er kjent en kontaktforbindelse som tilsvarer oppfinnelsens koplingsstykke og som på konvensjonell måte har en hanndel med stifter og en hunndel med sokler for opptak av stiftene. Både hanndelen og hunndelen har et stivt ytre plasthus som er festet til en fleksibel plastkjerne. Kjernen er støpt over de enkelte ledninger i den kabel som er koplet til delene, og reparasjon av koplingsstykket for f.eks. å erstatte hanndelen eller hunndelen vil da nødvendiggjøre reparasjon av kabelen også. Soklene for opptak av stiftene i hanndelen er dessuten innlagt i den fleksible kjerne og kan fa skjevstilling på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor. Endelig er det forskjellige materialer i det utvendige hus og den fleksible kjerne, slik at disse materialer fremviser forskjellig fysisk karakteristikk. Selv om materialene innledningsvis er sammenføyd effektivt kan de på grunn av sin materialforskjell fa tendens til å skilles fra hverandre over tid, og dette kan medføre en svikt.

Fra EP 209 255 er kjent en modulkontakt som har to stiftformede kontaktelementer for innføring i en sentral sammenstilling med en sokkelinnsats. Denne sammenstilling har hunndeler for opptak av stiftene i hanndelene. Verken sokkelinnsatsen eller hannkontaktene er av ettergivende, sammenpressbart materiale og kan derfor alene ikke danne noen vanntett forsegling. Kontakten må således ha ytterligere elementer for forsegling.

Videre er det i US patent nr. 4 193 655 beskrevet en kontakt med en hanndel og en hunndel for forbindelse med en sentral sokkelinnsatsdel. Som ovenfor har verken innsatsen eller hann- eller hunndelen tilstrekkelig ettergivenhet ved at de er laget av sammenpressbart materiale, og man må også her derfor ha ytterligere elementer for forsegling.

I begge eksemplene gitt ovenfor vil ytterligere tetningselementer så som O-ringer og pakninger lett kunne ødelegges og vil dessuten ha liten toleranse overfor urenheter som fanges opp mellom tetningselementet og den flate dette element skal tette mot. En vanntett forbindelse som dannes mellom elementer i en kontakt som bruker slike ytterligere tetningselementer vil derfor være mindre pålitelig enn en kontakt hvor terningen etableres ved at man har en større elastomer materialdel.

Denne oppfinnelse er rettet på å overvinne de ovenfor angitte ulemper. Det er ønskelig å ha et elektrisk koplingsstykke som er lett å reparere i felt og er brukbart både under vann og på tørt land. For undervanns anvendelser er det ønskelig at koplingsstykkets tetningsevne øker som følge av økningen av vanntrykket på større dyp. Det er også ønskelig at både koplingsstykkets hann- og hunndel er av samme stive materiale.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

På denne bakgrunn har man kommet frem til et elektrisk koplingsstykke som omfatter en hanndel som er dannet av et stivt, termoplastisk materiale og har en frontoverflate, et antall kapper som rager utover fra frontoverflaten, og et antall elektrisk ledende stifter som hver har et parti som er innkapslet av sin respektive av kappene; en hunndel som er dannet av et stivt, termoplastisk materiale og har en frontoverflate, et antall kapper som rager utover fra frontoverflaten, og et antall elektrisk ledende sokler som hver er innkapslet av sin respektive av kappene; og en koplingsdel med et ytre hus som er anbrakt rundt omkretsen av et legemsparti og danner en enhetlig konstruksjon med dette, idet huset er dannet av et fleksibelt, ikke-ledende materiale med en hardhet som er større enn hardheten av legemspartiet, og dette koplingsstykke er særmerket ved at legemspartiet er dannet av et fjærende kompressibelt, ikke-ledende materiale som har en forutbestemt hardhet og har to innbyrdes atskilte endeflater og et antall indre passasjer som er tilpasset til på tettende måte å oppta kappene til hanndelen og hunndelen i disse, idet koplingsdelen er innskutt mellom hanndelen og hunndelen med hver av koplingsdelens endeflater i anliggende kontakt med sin respektive frontoverflate av hanndelen og hunndelen. Andre særtrekk ved dette koplingsstykke er at legemspartiet og koplingsdelens ytre hus er dannet av gjensidig selvbindende materialer, og at det for innretting er anordnet en kile utvendig på huset.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser et lengdesnitt av et elektrisk koplingsstykke som omfatter denne oppfinnelse, og som viser koplingsstykkets komponenter i umontert, fra hverandre atskilt forhold, fig. 2 viser et lengdesnitt av det elektriske koplingsstykke som er vist på fig. 1, og som viser koplingsstykkets komponenter i montert forhold, fig. 3 viser et sideriss av en alternativ utførelse av koplingsdelen av koplingsstykket som omfatter oppfinnelsen, og fig.

4 viser et snittriss av den alternative koplingsdel etter linjen 4-4 på fig. 3.

Beste måte for utførelse av oppfinnelsen

I den foretrukne utførelse av oppfinnelsens elektriske koplingsstykke 10 har dette en hanndel 12 og en hunndel 14, hver med sin hoveddel som er dannet i ett stykke som et isolasjonslegeme 16 hhv. 18 av et hardt, stivt og elektrisk ikke-ledende materiale. Materialet er fortrinnsvis en sprøytestøpbar, glassarmert uretan.

Hanndelen 12 har flere elektrisk ledende stifter 20 som er anordnet i et forutbestemt mønster i et formhulrom forut for sprøytestøping av isolasjonslegemet 16. Samtidig med støping av isolasjonslegemet 16 dannes en kappe 22 rundt et parti av hver av stiftene 20, slik at hver av stiftene, på grunn av krymping under størkning etter støpning, innkapsles tettsluttende ikke bare i isolasjonslegemet 16, men også i kappene 22, idet disse rager utover fra en første frontflate 24 av isolasjonslegemet 16 som også har en andre frontflate 26 atskilt fra den første frontflate 24.

Hver av stiftene 20 har et første parti 28 som er fullstendig innkapslet i isolasjonslegemet 16 og kappene 22, et avdekket, andre parti 30 som rager utover fra en distal ende av kappene 22, og et avdekket, tredje parti 32 som rager utover fra isolasjonslegemets 16 andre frontoverflate 26. Den ytre overflate av det første, eller innkapslede, parti 28 av stiftene 20 har fortrinnsvis et antall innoverragende, ringformede spor for å bistå ved fastholdelsen av stiftene 20 i isolasjonslegemet 16 og for å forbedre forsegling av isolasjonslegemet 16 og kappen 22 rundt hver av stiftene 20. Det tredje parti 32 av stiftene 20 har fortrinnsvis en sokkel eller fatning dannet i dette for å oppta stiftenden av et innførbart/uttakbart loddeøre som er loddet til en trådleder (ikke vist). Alternativt kan loddeøret, selv om det er mindre ønskelig fra en feltreparasjonssynsvinkel, være direkte formet på den ytre ende av stiften 20.

Hunndelens 14 legemsparti 18 har en første frontoverflate 34, en andre frontoverflate 36 som er atskilt fra den første frontoverflate 34, og et antall integrert formede kapper 38 som rager utover fra den første frontoverflate 34. Hunndelen 14 omfatter også et antall elektrisk ledende sokler 40 som er anordnet i det samme forutbestemte mønster som stiftene 20. Hver av soklene 40 er formet for å oppta i det vesentlige hele det avdekkede, andre parti 30 av stiftene 20, og å gripe stiftene slik at de opprettholdes i elektrisk ledende kontakt med sokkelen 40.1 den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er det stiftopptakende parti av sokkelen 40 formet slik at det har en dybde som er noe større enn lengden av det avdekkede, første parti 28 av stiftene 20, for å sikre at stiftene ikke vil "gå i bunnen" i soklene. Det er også ønskelig at enden av kappene 22, 38 som omgir stiftene og soklene, er noe atskilt fra hverandre for å utelukke mulig slitasje eller skade på kappene.

Hver av soklene 40 har et første parti 42 i hvilket den ytre omkrets av sokkelen er fullstendig innkapslet i isolasjonslegemet 18 og hunndelens 14 respektive kapper 38, og et andre parti 44 som rager utover fra isolasjonslegemets 18 andre frontoverflate 36. Et antall ringformede spor er fortrinnsvis anordnet langs i det minste et parti av lengden av den ytre overflate av soklene 40, for å sikre tilbakeholdelse av sokkelen i isolasjonslegemet 18 og forbedre tetningen mellom sokkelen 40 og isolasjonslegemet. Det andre parti 44 av soklene 40 har fortrinnsvis et loddeøre dannet på en ytre ende for fastgjøring av en trådleder (ikke vist).

Det elektriske koplingsstykke 10 som omfatter denne oppfinnelse, har også en elastomer koplingsdel 46 som fortrinnsvis er dannet av et sprøytestøpbart, fjærende kompressibelt og elektrisk ikke-ledende materiale, så som termoplastisk gummi. Man har spesielt funnet at en blanding av polyetylen og neoprengummi tilveiebringer den fj æring og kompressibilitet som er ønskelig for forsegling av kappene slik som nærmere beskrevet nedenfor. Etter herding har koplingsdelen 46 fortrinnsvis en durometerhardhet på fra ca. 40 til ca. 70 i Shore A-skalaen.

Alternativt kan koplingsdelen 46 med fordel være dannet av to separate materialer, som vist på fig. 4. I den alternative konstruksjon har koplingsdelen 46 et legemsparti 96 som er dannet av et forholdsvis mykt, fjærende kompressibelt materiale, så som den ovenfor beskrevne blanding av polyetylen og neoprengummi, og et tynt, ytre hylster 98 som er dannet av et fleksibelt, ikke-ledende materiale med en hardhet som er større enn hardheten av legemspartiet 96. Hylsteret 98 er anbrakt rundt de perifere overflateområder av legemspartiet 96 og kan strekke seg over den ene eller begge av koplingsdelens 96 ender. Det er ønskelig at hylsteret 98 er dannet av et slikt materiale som høytetthets-polyetylen som under støping er selvbindende til legemspartiet 96. Andre passende, selvbindende materialer omfatter polyuretan med en durometerhardhet på fra ca. 40 til ca. 70 (Shore A-skala) for legemspartiet 96, og en hardere, glassfylt polyuretan for hylsteret 98.1 en foretrukket utførelse av den alternative konstruksjon av koplingsdelen 46 har hylsteret 98 en tykkelse på ca. 0,13 mm i de områder som omgir den sylindriske omkretsoverflate av legemspartiet 96, og en tykkelse på ca. 0,25 mm i de radiale områder over, eller tilstøtende til endeflatene.

Koplingsdelen 46 har en første frontoverflate 48 som er formet for å ligge an mot den første frontoverflate 24 av hanndelen 12, og en andre frontoverflate 50 som er formet for å sette den i stand til å ligge an mot den første frontoverflate 34 av hunndelen 14.

Koplingsdelen 46 har også et antall passasjer 52 som strekker seg mellom de første og andre frontoverflater 48, 50 av koplingsdelen. Passasjene 52 er anordnet i det samme forutbestemte mønster som stiftene 20 og soklene 40. Det er også ønskelig at koplingsdelen 46 har et lokaliserings- eller styrehull 54 som er tilpasset til å oppta en styrepinne 56 som fortrinnsvis er anordnet på hunndelen 14, for å bistå radial orientering av koplingsdelen 46 ved sammenkopling av komponentene med hverandre. I det alternative arrangement av koplingsdelen som er vist på fig. 3 og 4, er en kile 100 hensiktsmessig dannet av det samme forholdsvis harde materiale som hylsteret 98, og har en tykkelse på ca. 2,0 mm som rager over det omgivende hylster 98, en bredde på ca. 7,0 mm, og en lengde på ca. 14,0 mm. Kilen 100, som er dannet av et forholdsvis hardt materiale, er i stand til uten anstrengelse å innføres i et kilespor, som skal beskrives nedenfor, for relativ orientering og innretting av en sammenpassende del med koplingsdelen 96.

Hver av passasjene 52 har en innvendig veggoverflate som er utformet for å oppta og fullstendig omgi hver av kappene 22, 38 på hoveddelene 16, 18 av hann- og hunndelen 12, 14. Ved tørre anvendelser over bakken, hvor vann- eller fuktighetstetning ikke er nødvendig, kan de innvendige veggoverflater hensiktsmessig ha en glatt, sylindrisk overflate med en innvendig diameter som er i hovedsaken den samme som, eller også noe større enn, den utvendige diameter av kappene 22,38.

Ved undervannsanvendelser er det imidlertid ønskelig å tilveiebringe en fast, vanntett forsegling rundt kappene 22, 38. For dette formål har hver av passasjene 52 i den foretrukne utførelse av oppfinnelsen en stort sett sirkulær tverrsnittsform i hvilken det er dannet minst én, og hensiktsmessig et antall av ringformede, avvekslende spor 58 og rygger 60. Ryggene 60 har fortrinnsvis en innvendig diameter som er noe mindre enn diameteren av kappene 22,38, slik at hver av ryggene 60, når kappene er innført i passasjene 52, danner en leppetetning eller en tetning av O-ringtype rundt omkretsen av hver kappe. Det er vesentlig at når koplingsstykket 10 er sammenpasset eller tilkoplet under vann, fjerner ryggene 60 vann fra stift-sokkel-forbindelsen. Man har også funnet at dersom komponentene, etter innledende sammenkopling av disse, senere atskilles ubetydelig, f.eks. beveges fra hverandre ca. 0,65 cm, og deretter sammenføyes på nytt, samvirker ryggene for å tilveiebringe en pumpevirkning som ytterligere fjerner vann fra stift-sokkel-sammenføyningen.

I en virkelig konstruksjon av koplingsstykket 10 som omfatter oppfinnelsen, har hver av kappene 22, 38 en utvendig diameter på 0,79 mm, og hver av ryggene 60 har en diameter på 0,59 mm. De ringformede spor 58 mellom ryggene 60 i passasjene 52 har en diameter på 0,81 mm, hvilket er ubetydelig større enn den utvendige diameter av kappene 22, 38.

Det kan således innses at undervannsforsegling av den elektriske forbindelse mellom en stift 20 og en sokkel 40 ikke er avhengig av forming av en flatetetning mellom koplingsdelen 46 og enten hann- eller hunndelen 12, 14. På grunn av at undervannsforsegling av den elektriske forbindelse tilveiebringes av de innvendig anbrakte rygger 60 i hver av passasjene 52, er det vesentlig at anvendelse av et i hovedsaken isostatisk trykk, så som det som utøves av vanntrykk under overflaten, vil sammentrykke en ytre omkretsoverflate 62 av den elastomere koplingsdel 46 og øke det trykk som de innvendig anbrakte rygger 60 utøver mot hver av kappene 22, 38. Dette betyr at det tetningstrykk som pålegges av passasjene 52 rundt hver av kappene 22, 38, vil øke som reaksjon på øket trykk på den ytre omkretsoverflate 62.

Dersom forsegling mot fuktighet eller vann ikke er nødvendig, slik som ved tørre ørkenanvendelser, er det ønskelig, slik som ovenfor omtalt, å danne en eneste, glatt, sylindrisk vegg i passasjen 52 som er noe større enn den utvendige diameter av kappene 22, 38. I den ovenfor omtalte, virkelige konstruksjon i hvilken den utvendige diameter av kappene var 0,79 mm, ville for eksempel de innvendige passasjer 52 fortrinnsvis være utformet med en diameter på f.eks. ca. 0,83 mm.

Det kan således innses at ved ganske enkelt å skifte koplingsdelen 46, dvs. Velge en koplingsdel som har passasjer med enten en glatt vegg eller en ryggforsynt vegg, kan koplingsstykket 10 tilpasses for bruk ved anvendelser som har svært forskjellige omgivelseskrav. Dersom videre stiftene og soklene 20, 40 er anordnet i et symmetrisk mønster, er koplingsdelen reversibel, dvs. den kan monteres med den ene eller den andre flate 48, 50 i anlegg mot enten hanndelen 12 eller hunndelen 14.

I den ovenfor beskrevne, virkelige konstruksjon har kappene 22 som omgir stiftene 20, en lengde på 1,48 cm, og kappene 38 som omgir soklene 40, har en lengde på 1,02 cm. Den totale, kombinerte lengde av kappene 22, 38 er således 2,49 cm. Lengden av koplingsdelen 46, og følgelig lengden av passasjene 52 i koplingsdelen, er 2,75 cm. Ved montering, slik som beskrevet nærmere nedenfor, vil det derfor være et mellomrom på ca. 0,25 cm mellom endene av kappene 22, 38.

Det er viktig at lengden av kappene 22 som omgir stiftene 20, er lengre enn lengden av kappene 38 som er dannet rundt soklene 40. Det er derfor mer kontaktflate mellom stiftkappene 22 og de innvendige overflater av passasjene 52 i koplingsdelen 46 enn mellom sokkelkappene 38 og passasjene. På grunn av det større kontaktareal vil koplingsdelen 46, ved demontering, bli fanget av og holdt tilbake med hanndelen 12. På grunn av at hver av passasjene 52 er lengre enn den kombinerte lengde av stiftkappen 22 og det avdekkede stiftparti 30, er videre hvert av de avdekkede stiftpartier 30 fullstendig omsluttet og beskytter stiftene 20 mot skade under håndterings- eller reparasjonsopera-sjoner.

Det elektriske koplingsstykke 10 omfatter fortrinnsvis en anordning 64 for opprettholdelse av de første og andre frontoverflater 48, 50 av koplingsdelen 46 i respektiv anleggskontakt med de første frontoverflater 24, 34 av hann- og hunndelene 12, 14. I den viste utførelse av denne oppfinnelse som er vist på fig. 1 og 2, omfatter anordningen 64 en hunnadapterdel 66 med innvendige gjenger 68 som kan bringes i gjengeinngrep med gjenger 70 på en omkretsoverflate på hunndelen 14. Hunnadapterdelen 66 sikrer hunndelen 14 i en fast montert stilling mot en vegg eller husoverflate ved å trekke en ringformet skulder på omkretsen av hunndelen mot veggen som reaksjon på tiltrekking av den gjengede forbindelse mellom adapteren 66 og hunndelen 14.

På liknende måte har en hannadapterdel 72 innvendige gjenger 74 som er dannet nær den ene ende og er tilpasset til å danne gjengeinngrep med et antall utvendige gjenger 76 som er dannet på hanndelen 12. Hannadapterdelen 72 har fortrinnsvis en foranstaltning i den andre ende for opptak av en kabel med flere ledninger, og for forsegling av kabelens inngang i hannadapteren 72. Alternativt kan kabelen, selv om det er mindre ønskelig for feltreparasjoner, være direkte støpt til hanndelen 12 og dermed danne en eneste integrert komponent.

Anordningen 64 for opprettholdelse av koplingen 46 og hann- og hunndelen 12, 14 i deres respektive anleggsforbindelser omfatter også en stiv, ytre mantel eller hylse 78 som ved den ene ende har innvendige gjenger 80 som er tilpasset til å passe sammen med utvendige gjenger 82 på hunnadapterdelen 66. Nær den andre ende har hylsen 78 også et innvendig spor 84 for opptak av en låsering 86 som, når koplingsstykket er montert som vist på fig. 2, ligger an mot en skulder 88 på den ytre overflate av hannadapterdelen 72. Det er også ønskelig at den ytre hylse 78 har åpne slisser 90 som strekker seg gjennom hylsens omkrets. Slissene 90 tilveiebringer på fordelaktig måte et hjelpemiddel for å gripe og dreie hylsen under montering eller demontering av koplingsstykket, og tilveiebringer dessuten en viktig selvrensende virkning. For disse formål er det også ønskelig at i det minste en del av det gjengede parti av den ytre hylse 78 også har åpne slisser 90 gjennom hylsen.

Hunnadapterdelen 66, hannadapterdelen 72 og hylsen 78 er fortrinnsvis alle konstruert av et stivt plastmateriale, så som fiberglassarmert polyuretan, som er elektrisk ikke-ledende, motstandsdyktig mot korrosjon og lett formbart ved hjelp av konvensjonelle støpeteknikker. Dersom videre koplingsdelen 46 er konstruert med en utvendig kile 100, kan en på forhånd valgt eller begge adapterdeler ha et sammenpassende kilespor (ikke vist) dannet i den innvendige boring i sin respektive adapter. Dersom koplingsdelen 46 er utformet med en utvendig kile 96 i det foreliggende arrangement av de komponenter som utgjør koplingsstykket 10, er hunnadapterdelen 66 utformet med et innvendig kilespor i den indre boring ved den ende som er atskilt fra innergj engene 68.

Som vist på fig. 2, monteres det elektriske koplingsstykke 10 ved først å innføre hunndelen 14 gjennom den ene side av en åpning 92 i en databoks eller apparattavle, idet en skulder av hunndelen har en O-ringtetning anbrakt i denne i kontakt med tavlen. Hunnadapterdelen 66 skrus deretter inn på hunndelen 14 og tiltrekkes mot monteringsveggen eller tavlen. Dette låser hunndelen 14 effektivt på plass i forhold til den faste veggoverflate.

Den elastomere koplingsdel 46 innføres deretter over hanndelens 12 stifter 20 og kapper 22. Deretter, selv om det ikke er helt nødvendig på grunn av den nedenfor beskrevne, senere sammentrekking av elementene, skyves koplingsdelen 46 gjerne inn på hanndelen 12 inntil den andre frontoverflate 48 av koplingsdelen er i anleggskontakt med hoveddelens 16 frontoverflate 24.

Hannadapterdelen 72 forenes deretter med de monterte koplings- og hanndeler 46, 12 ved å skru de utvendige gjenger 76 på hanndelen inn i de innvendige gjenger 74 i hannadapterdelen 72. Før dette siste trinn, med mindre de allerede er tilkoplet, festes de individuelle ledningstråder fra en ledningskabelmontasje til endene, dvs. det tredje parti 32, av stiftene 20.

Den monterte koplingsdel 46, hanndelen 12 med ledningstråder fastgjort, og hannadapterdelen 72 innføres deretter som en enhet gjennom den venstre ende (som betraktet på fig. 1 og 2) av den ytre hylse 78 til en stilling i hvilken skulderen 88 på hannadapterdelen 72 passerer til høyre for sporet 84 i den ytre hylse 78. Låseringen 86 innføres deretter i sporet 84 som samvirker med skulderen 88 for å hindre bevegelse mot venstre av hannadapterdelen 72 og de komponenter som tidligere er montert sammen med denne.

Koplingsdelen 46, hanndelen 12 og hannadapterdelen 72 dreies, om nødvendig, for å innrette styrehullet 54 i koplingsdelen med styrepinnen 56. I den alternative konstruksjon av koplingsdelen 46 dreies montasjen for å innrette kilen 100 med kilesporet som er dannet i hunnadapterdelen. Den ytre hylse 78 beveges deretter til kontakt med hunnadapterdelen 66 og dreies for å bringe de innvendige gjenger 80 på den ytre hylse i inngrep med de utvendige gjenger 82 på hunnadapterdelen. Tiltrekking av den ytre hylse 78 mot hunnadapterdelen 66 vil trekke hann- og hunndelene 12, 14 i retning mot koplingsdelen 46 som er anbrakt mellom hann- og hunndelene. Etter tiltrekking av den ytre hylse 78 på hunnadapterdelen 66 er således koplingsdelens 46 andre frontoverflate 50 og hunndelens 14 første frontoverflate 34, og hanndelens 12 første frontoverflate 24 og koplingsdelens 46 første frontoverflate 48, i respektiv anleggskontakt med hverandre. Etter montering er hanndelens 12 avdekkede stifter 20 fastholdt og opprettholdt i elektrisk kontakt med soklene 40, og kappene 22, 38 av både hann- og hunndelen 12, 14 er effektivt forseglet ved hjelp av passasjene 52 i den fjærende kompressible koplingsdel 46.

Slik som beskrevet ovenfor, er det viktig at lengden av hanndelens 12 kapper 22 er lengre enn hunndelens 14 kapper 38. Ved demontering vil den innoverragende skulder 94 som er dannet på den ytre hylse 78, skyve koplingsdelen 46 bort fra hunndelen 14. Som et resultat av det større kontaktareal mellom hannkappen 22 og den innvendige overflate av passasjene 52, er også koplingsdelen 46 fastholdt av og holdt tilbake på hanndelen 12. Dette gjør senere gjentatt montering, særlig under vann, lettere, på grunn av at det eliminerer behovet for separat å orientere og montere koplingsdelen 46 på hanndelen 12. Slik som beskrevet ovenfor, rager også koplingsdelen 46 utenfor endene av hanndelens 12 stifter 20, og beskytter dermed stiftene når koplingsstykket 10 er i en ikke-koplet tilstand.

Det monterte, elektriske koplingsstykke 10 er lett å demontere, på feltet, ved reversering av den ovenfor beskrevne monteringsprosess. Slik som beskrevet med hensyn til konstruksjonen av kappene 22, 38 og passasjene 52, kan det således innses at koplingsstykket 10 kan demonteres og monteres på nytt for ettersyn, også under vann om nødvendig. Koplingsdelen 46 og hann- og hunndelene 12, 14 kan utskiftes umiddelbart på feltet. Hann- og hunndelene 12, 14 kan utskiftes individuelt ved å fjerne loddeørene fra sokkelforbindelsen som er anordnet på endene av stiftene 20 og soklene 40.

I en annen utførelse benyttes det elektriske koplingsstykke 10 som et ledningskoplingsstykke, dvs. uten at den ene av delene er montert i en boks eller til en vegg. Andre anvendelser, endringer og modifikasjoner av det ovenfor beskrevne, elektriske koplingsstykke kan likeledes gjøres uten å avvike fra rammen av oppfinnelsen.

Industriell anvendelighet

Denne oppfinnelse er særlig nyttig ved anvendelser som krever forsegling av elektriske forbindelser mot ugunstige omgivelsesforhold, så som datainnsamlings- og dataoverføringssystemer under vann, instrumenter som er anordnet under jordoverflaten eller på bakkenivå og er utsatt for ugunstige driftsmiljøer og ugunstige atmosfæriske omgivelser, så som instrumenter for seismiske undersøkelser og andre anvendelser hvor det er ønskelig å beskytte de elektriske kontaktpartier av koplingsstykket.

På grunn av den fjærende kopling mellom stive komponenter som rommer de elektriske kontaktelementer, har oppfinnelsen også viktige anvendelser der hvor det elektriske koplingsstykke utsettes for kraftig vibrasjon eller støt, slik som f.eks. i kjøretøyer for ujevnt terreng og jordbearbeidende maskiner.

Det er vesentlig at det elektriske koplingsstykke 10 omfatter individuelle komponenter som kan demonteres, repareres eller erstattes, og monteres på nytt, også under vann, uten behov for spesialverktøy eller reparasjonsutstyr. Det elektriske koplingsstykke som er beskrevet foran og definert i kravene, er således særlig velegnet for anvendelse på fjerntliggende steder hvor reparasjonsutstyr ikke er lett tilgjengelig.

Claims

1. Elektrisk koplingsstykke som omfatter en hanndel (12) som er dannet av et stivt, termoplastisk materiale og har en frontoverflate (24), et antall kapper (22) som rager utover fra frontoverflaten (24), og et antall elektrisk ledende stifter (20) som hver har et parti som er innkapslet av sin respektive kappene (22); en hunndel (14) som er dannet av et stivt, termoplastisk materiale og har en frontoverflate (34), et antall kapper (38) som rager utover fira frontoverflaten (34), og et antall elektrisk ledende sokler (40) som hver er innkapslet av sin respektive kappe (38); og en koplingsdel (46) med et ytre hus (98) som er anbrakt rundt omkretsen av et legemsparti (96) og danner en enhetlig konstruksjon med dette, idet huset (98) er dannet av et fleksibelt, ikke-ledende materiale med en hardhet som er større enn hardheten av legemspartiet (96), karakterisert ved at legemspartiet (96) er dannet av et fjærende kompressibelt, ikke-ledende materiale som har en forutbestemt hardhet og har to innbyrdes atskilte endeflater (48, 50) og et antall indre passasjer (52) som er tilpasset til på tettende måte å oppta kappene (22, 38) til hanndelen (12) og hunndelen (14) i disse, idet koplingsdelen (46) er innskutt mellom hanndelen (12) og hunndelen (14) med hver av koplingsdelens (46) endeflater (48, 50) i anliggende kontakt med sin respektive frontoverflate (24, 34) av hanndelen (12) og hunndelen (14).

2. Elektrisk koplingsstykke ifølge krav 1, karakterisert ved at koplingsdelens (46) legemsparti (96) er dannet av et termoplastisk gummimateriale som omfatter en blanding av polyetylen og neopren, og som etter herding har en romtemperatur-durometerhardhet, i henhold til Shore A-skalaen, på fra ca. 40 til ca. 70.

3. Elektrisk koplingsstykke ifølge krav 2, karakterisert ved at koplingsdelens (46) ytre hus (98) er dannet av et høytetthetspolyetylenmateriale med en hardhet som er større enn legemspartiets (96) hardhet.

4. Elektrisk koplingsstykke ifølge krav 1, karakterisert ved at koplingsdelens (46) legemsparti (96) er dannet av et polyuretanmateriale med en durometerhardhet, i henhold til Shore A-skalaen, på fra ca. 40 til ca. 70.

5. Elektrisk koplingstykke ifølge krav 4, karakterisert ved at koplingsdelens (46) ytre hus (98) er dannet av et glassfylt polyuretanmateriale med en hardhet som er større enn legemspartiets (96) hardhet.

6. Elektrisk koplingstykke ifølge krav 1, karakterisert ved at legemspartiet (96) og koplingsdelens (46) ytre hus (98) er dannet av gjensidig selvbindende materialer.

7. Elektrisk koplingsstykke ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en hannadapterdel (72) med en innvendig boring og en hunnadapterdel (66) med en innvendig boring, idet minst én av hann- og hunnadapterdelene (72, 66) har et kilespor dannet i sin respektive boring, og at koplingsdelen (46) har en kile (100) som er utvendig anbrakt på koplingsdelens (46) hus (98), idet kilen (100) og kilesporet samvirker med hverandre for å innrette sin respektive adapterdel (72, 66) i hvilken kilesporet er dannet, med koplingsdelen (46).

8. Elektrisk koplingsstykke ifølge krav 7, karakterisert ved at den innvendige diameter av de innvendige passasjer (52) i koplingsdelen (46) reduseres som reaksjon på pålegning av et isostatisk trykk på koplingsdelens (46) utvendige hus (98) når koplingsdelen (46) er i anleggskontakt med de respektive første overflater (24, 34) av hann- og hunndelene (12, 14).