来源：头号玩家电脑版 发布时间：2026-07-30 05:11:42
头号玩家官网:本发明涉及一个用于电缆插头的中压或高压供电系统插座电封闭的塞，具有一个由电在允许电压下不导电的材料作成的可弹性变形的塞体，该塞体在朝其一端锥形缩小的端区段及与一金属盖相连接的另一端区段之间具有一个中间区段，这个中间区段的外径小于锥端区段的最大外径，并且塞体具有一个袋状物型的中心空腔，它从朝着盖的端部一直延伸进锥端区段中。
因为这种类型的公知塞(DE3121001C2)，为了要达到完全的封闭作用必须施以相当大的力，而大的力使塞的操作变难，本发明的任务在于创造一种塞，该塞只要小的操作力就足够了。该任务用权利要求1特征的塞来解决。
借助通过塞体锥形细端的模块设置的场控电极，就能以简单的方式，使当插座带有电压时电场的构型始终存在，其影响在于使得对塞的电密封作用的要求降低了。这点对于较大的塞，能减少使塞体锥端区段压插到插座的锥形壁面上所需的力是很重要的。
一种最佳的场构型能够准确的通过权利要求4及5的一种模块来达到。而且构成场控电极的部分可与塞体一体制造。还有一个有利之处是，边缘区域由自一个圆柱中心部分突出延伸的盘形材料部分构成，它是模块上由金属盘构成的部分，而另外的部分是由可弹性变形材料构成的，并最好依据权利要求8与上述部分连接起来。
当位于锥端区段的空腔端部相邻一个依据权利要求9的压体时，最高的要求可以得到满足，该压体由一个受预压的弹簧在轴向施力，弹簧的另一端支承在盖上，由此使压体与在塞体放入时处于地电位的盖形成电连接，在这样一个实施形式中，在锥端区域施加的轴向压力不是或不单纯是经由塞体中间区域传递的。确切地说，该在锥端区域施加的轴向力可经过压体传递到塞体的锥端区域中，由此能实现将该锥端区段最佳地压入到插座的锥形壁上，这也就获得了一种最佳的电密封。此外，压体可用作为第二场控电极，由此也能实现一种最佳的电场构型，也就是这个场借助于两个场控电极可以尽可能地防止其畸变。再者场的路径可直接地在这个区域中受到作用，在该区域中就出现了最佳电密封。最后依据权利要求9的实施形式还具有这样的优点即使当锥端区段的表面在放入前已涂上一种起粘接材料作用的密封胶时，也能使塞本身无任何问题地从插座中拔出。螺旋弹簧预压力的作用在于在将盖松开时，引起塞体在轴向延伸，这种延伸也联系到锥端区段的一种收缩，由此使塞的外表面从插座的内壁上脱开。因而该塞可以仅用手而不要借助于一种拔出装置，就能从插座中拔出。
根据德国工业标准DIN47637的一个插座30的电封锁塞，以及用于这种内锥体系的公知电缆的一个插座，具有一个由硅橡胶作成的塞体1，该塞体在其一端与一金属盖2相连接，金属盖2延伸在这一端上并且具有一个在径向上向外延伸的连接盘2′，在该连接盘上设有在圆周方向上分布的用于连接螺栓的孔3。这些孔3具有与电缆插头上的孔相同的布置。因此该盖2能象电缆插头外壳一样地与插座30相连接，由此同时与未示出的一金属接地托板或类似物形成电连接，与该盖固定连接的是通常由浇涛树脂作成的插座30。
塞体1具有一个锥形端区段4，它的变细端与盖2远离。该锥形端区段4的锥形外周面的锥角选得与插座壳体构成的内锥的锥角相同。与该锥形端区段4相连接的是一个圆柱形中间区段5，它的外径小于锥形端区段4的最大外径。在中间区段5旁经由一个台阶连接着外径较大、同样是圆柱形的端区段6，该区段6被盖2围绕着。在由台阶形成的肩旁上放置着一个连接环7，它在另一侧卡入到盖2的环槽中。由此就避免了盖2被拉力从塞体1上拉脱。
如图1所示地，在塞体1中具有一个袋状的中心空腔8，它从盖2侧塞体1的前表面延伸到锥形端区段4处，并且在该空腔中构成一个内锥，它具有与外部锥相同的锥角。在端区段6的区域中塞体1不仅用它的外周面而且也用其内周面靠在盖2上，为此目的在盖2上设有伸到空腔8中的空心圆柱体2″。在该空心圆柱体的中心构有同样伸入到空腔8中的盖2上的锥台9，它具有拧入一个柄的螺丝孔。
在与盖2隔开的锥端区段4的前面上设有一个金属环体10，该环体10与塞体1隔开的正面10′位于塞的一个横截面中，并且当该塞完全插入插座前就与插座30的接触套筒31的端面相接触。环体10朝向塞体1的环形隆起状的上表面，由于它是导电的就构成了一个场控电极11。一个场控元件32同心于插座30的壳体被埋在该壳体中。它从接触套筒31延伸到构成插座壳体内锥的壁中。
环体10的中心孔被塞体1的前方部分12穿过，该部分卡在中心孔的边缘上，由此使该场控电极11保持了锥端区段4具有相应构型的端面接触。该前方部分12具有自其自由端向内伸进的中心空腔12′，由此使该前方部分的径向变得较软，这样就使其容易穿过环体10的中心孔。
因为在环体10及塞体1之间要进行轴向的力传递，故在该实施例中与场控电极11相接触的锥端区段4上的面与一锥形环域相邻，该环域过渡到锥端区域4的外周面上，该环域在小锥端的直径大于环体10的外径。
该场控电极11导致电场形成有利的构型，它使得借助塞的锥端区段4使插座电封锁实质上变容易了。
在图2中所示的根据本发明塞的实施例是为较大的插座设计的，但它也同样与DIN47637相对应。
这种塞也具有一个由硅橡胶做成的塞体101，它与塞体1相同地，在锥端区段104及盖102侧的圆柱形区段106中间具有一个圆柱形的中间区段105，它的外径小于锥端区段104的最大直径及小于端区段106的直径。盖102围绕着端区段106。一个连接环107在由中间区段105到端区段106的过渡处卡在一个环槽中，还有一个弹簧圈107′，它放在盖102的一个圈槽中，并在其侧支撑着连接环107，用于保证在有拉力时防止盖102从塞体101上脱出。如同根据图1的实施例那样，在盖102径向往外延伸的连接盘102′上设有孔，通过它们可将连接螺栓拧到螺丝孔中，后者中为固定电缆插头设置的。
塞体101设有一个袋状的中心空腔108，它一直延伸进锥端区段104中。在该空腔108中，御接着一个在盖102侧形成的空心圆柱体102″，端区段106及与该端区域相接的中间区域105的一段位于空心圆柱102″的旁边。
在空腔108弯成半球状的端部放置着一个金属压体114，在它远离盖102的侧面上构成一个场控电极115，并且也具有半球形弯曲度。该压体114与在其一端固定的一个金属连接杆116具有相同的轴线的另一端旋拧在一个金属弹簧挡板117的丝扣中，该挡板117可在盖102的空心圆柱体102″中轴向地移动。它的移动区间被限制在一端为设在空心圆柱体102″自由端上的止动圈118及另一端为构型在盖102上中心锥台119之间，中心锥台中设有一个螺丝孔，借助它可使一个柄与盖102相连接。一个受预压的螺旋弹簧120一端支承在弹簧挡板117上，另一端支承在盖102上。弹簧挡板117，连接杆116及场控电极115经由该螺旋弹簧120与盖102形成电连接，盖102在塞置入的情况下位于地电位。此外，该螺旋弹簧120及塞体101产生一个轴向力。因此锥端区段104不仅经由中间区段105从盖102受力，而且也经由螺旋弹簧120及压体114在轴向受力。由此就使锥端区段104的外表面与插座的内壁获得最佳的接触。
由具有螺旋弹簧120的弹簧力的压体114压在塞体101上的力，在将盖102从塞置入时与之连接的插座件上脱开时形成了对塞体101的拉出力，因为螺旋弹簧120的力经由簧圈107′及连接环107传递到端区段106上，并且在另一端，螺旋弹簧120经由压体114支撑在空腔108的端部。这个塞体101的拉出力具有一种收缩作用，由此使其外径减小。该外径的减小就引起了锥端区段104外表面至少其长度的一部分从插座的内壁脱开。于是该塞体101就毫无问题地从插座中拔出。
在锥端区段104远离盖102的端部连接着一个仍是由硅橡胶作成的模块121，它的表面上设有一导电层。尽管有这层导电层，模块121仍可与塞体101一起被制作出来。因而这二个件彼此完全连在一起。
该导电层在与锥端区段104接触的侧上形成了一个场控电极122，在该电极的中心区域具有半球状的曲率，该曲率的中心与由气压体114构成的场控电极115的曲率中心相重合。这两个场控电极115及122之间的距离的大小这样选择在出现的最高电压下也不会产生一次击穿。
构成这个场控电极中心区域边界的是一个向相反方向弯曲的隆起边缘区域123，它由模块121的盘形材料部分构成，该盘形材料部分经由圆柱形中间部分突出地延伸到外面，并由它形成一个环形的空间124。
在模块121上远离场控电极122处，位于塞横截面中的前平面与一个金属接触盘125相毗邻。这个接触盘125的中心孔被模块121的锥台状前方部分126穿过。该前方部分126伸展在孔的边缘上，并由此使接触盘125贴在模块121上。在前方部分126中的空腔126′与该前方部分126头部的锥形相结合就使连接简便了。
这两个场控电极115及122导致了电场的最佳构型并且实质上该电场被限制在锥端区段104中这两个场控电极之间的区域上，这样也有利于实现一种最佳的电隔离。
所有在上述说明书中提及的以及仅是从附图中推知的特征均作为本发明继续构型的组成部分，即使它们没有被特别强调及尤其没有在权利要求书中提到时也是如此。
1.用于电缆插头的中压或高压供电系统中插座电封锁的塞，它具有由电绝缘材料做成的可弹性变形的塞体，该塞体在朝其一端锥形缩小的端区段及与一金属盖相连接的另一端区段之间具有一个中间区段，该中间区段的外径小于锥端区段的最大外径，并且塞体具有一个袋状构型的中心空腔，它从朝盖的一端一直延伸到锥端区段中，其特征在于在锥端区段(4，104)变细的一端设有一个具有导电表面的模块(10；121，125)，借助于它背离塞体(1；101)的前表面可与插座(30，130)的接触套筒(31)形成接触，并且它朝着塞体的面构成为场控电极(11；122)。
2.依据权利要求1的塞，其特征在于模块是与塞体(1)同轴心布置的单件环体(10)，它用其中心孔穿过、并用其边缘卡住塞体(1)的前方部分(12)，使其与之相连接。
3.根据权利要求2的塞，其特征在于金属环体(10)在构成场控电极(11)一侧具有环形隆起状的上表面;并且塞体(1)的锥端区段(4)与之相邻的前表面与该形状相配合。
4.根据权利要求1的塞，其特征在于构成场控电极(122)的面具有半球形状的中心区域，该区域被反向弯曲的边缘区域(123)包围。
5.根据权利要求4的塞，其特征在于模块由构成场控电极(122)的部分(121)及一个金属盘(125)组成;并且前者部分(121)是由半导电材料或是在其表面设置导电层的在允许电压下不导电的材料制成的。
6.根据权利要求5的塞，其特征是构成场控电极(122)的部分(121)是由硅橡胶作成的。
7.根据权利要求5或6的塞，其特征是边缘区域(123)是由圆柱状中间部分突出延伸出的一个盘形材料部分构成的。
8.根据权利要求4至7中任一个权利要求的塞，其特征是金属盘(125)上至少设有一个孔，构成场控电极(122)的部分(121)借助于构成场控电极(122)的部分(121)的前方部分(126)穿过该孔及卡住孔的边缘使该部分(121)与孔连接起来。
9.根据权利要求1至8中任一个权利要求的塞，其特征是a)位于锥端区段(104)的空腔(108)的端面与一个导电的压体(114)相接触，该压体在朝着锥端区域(104)端面的一侧上构成了一个半球形场控电极(115);b)压体(114)安装在一个杆状力传递部件(116)的一个端部，在该部件(116)的另一端的区域上支承着一个弹簧挡板(117);c)一个受预压力的压簧(120)一侧支承在弹簧挡板(117)上，另一侧支承在盖(102)上，以及压体(114)与塞插入时接地电位的盖(102)产生电连接。d)在锥端区段(104)直径小的端部连接着一个接触体(121，125)，它可与插座的接触套筒形成接触的放置，并且在靠近压体(114)的一侧上构成场控电极(122);及e)在两个场控电极(115，122)之间塞体(101)材料的绝缘性能要求大于两个场控电极(115，122)之间出现的最大电压值。
10.根据权利要求9的塞，其特征是构成场控电极(115)的压体(114)的面与由模块构成的电极(122)的中心区域具有相同的曲率中心。
用于电缆插头的中或高压供电系统插座电封锁的塞，具有一个由电在允许电压下不导电的材料做成的可弹性变形的塞体(1)，该塞体具有一个袋状构型的中心空腔(8)，它从朝着盖(2)的一端一直延伸进锥端区段中，在塞体(1)锥端区段(4)变细的端部设有一个带有导电表面的模块(10)，借助它背离塞体(1)的前表面可与插座(30)的接触筒套(31)形成接触，并且它朝着塞体(1)的面构成为场控电极(11)。
发明者戈特费里德·鲍艾勃, 蒂特·桑德, 阿尔伯特·巴赫麦尔, 克劳斯·高特沙尔克 申请人:卡尔·普菲斯特电子技术专用制品股份有限公司
技术研发人员：戈特费里德.鲍艾勃;蒂特.桑德;阿尔伯特.巴赫麦尔;克劳斯.高特沙尔克
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