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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer sicherbaren elektrischen Steckverbindung
nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
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Derartige
Steckverbindungen sind beispielsweise in der Veröffentlichung
DE 1 808 350 U beschrieben.
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Bei
den z.B. aus der
DE
1 808 350 U bekannten Steckverbindungen handelt es sich
um elektrische Steckverbindungen bestehend aus einem weiblichen
und einem männlichen
Stecker und mit einer mechanischen Sicherung gegen unbeabsichtigtes Auftrennen
der Steckverbindung. Die Sicherung umfasst eine Sicherungshülse, die
verschiebbar auf einem der Stecker aufgesteckt ist und zur Sicherung der
Steckverbindung auf ein Gewinde des anderen Steckers aufgeschraubt
wird.
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Bei
elektrischen Steckverbindungen ist zu unterscheiden zwischen Steckverbindungen
mit einer Sicherheitsvorrichtung gegen das mechanische Lösen der
Steckverbindungen und so genannten Abreißsteckverbindungen ohne Sicherheitsvorrichtung. Eine
Abreißsteckverbindung
ist also eine Steckverbindung, die ohne Betätigen eines Verriegelungsmechanismus,
z.B. Rasthaken, geschlossen und geöffnet werden kann. Ein Schutz
gegen unerlaubtes Abziehen der Steckverbindung ist dabei nicht vorhanden.
Bei den Steckverbindungen ohne Sicherheitsvorrichtung wird der mechanische
Halt der Steckkontakte überwiegend
durch Reibung zwischen den Steckkontakten gewährleistet. Diese Steckverbindung
ist jedoch nicht gegenüber
einem gewollten oder ungewollten Lösen der Steckverbindung gesichert.
Bei Steckverbindungen mit einer Sicherheitsvorrichtung gegenüber dem
mechanischen Lösen der
Steckverbindung findet neben dem mechanischen Ineinandergreifen
der Steckkontakte untereinander ein gezieltes mechanisches Verriegeln
der Stecker der Steckverbindung untereinander statt. Dies kann beispielsweise
durch ein Verschrauben, Verklemmen oder Verrasten bewerkstelligt
werden. Bei den Steckverbindungen mit einer Sicherheitsvorrichtung
gegen mechanisches Verrutschen ist schließlich zu unterscheiden zwischen
solchen mit einer festen Verbindung und solchen, die eine Abreißfunktion
z.B. bei Zug ab einer bestimmten Belastung gestatten. Die erstgenannten
werden überwiegend
mit einem Schraubverschluss ausgeführt, während die letztgenannten vorzugsweise
federnde Rastkontakte aufweisen, die – ohne Zugbelastung – ineinander
einrasten und sich verhaken und ab einer bestimmten Zugbelastung
sich aus der Verhakung lösen
und die Steckverbindung freigeben.
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Bei
bekannten, verriegelten Steckverbindung muss die Hülse z.B.
verschraubt werden. Dadurch ist keine rasche Sicherung und Entsicherung möglich. Nicht
verriegelte Steckverbindungen können
sich bei Auftreten einer zu großen
Zugbelastung unbeabsichtigt lösen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Steckverbindung kann
durch einfaches Verschieben der Sicherungshülse gegen unbeabsichtigtes
Lösen gesichert
werden. Ein unerlaubtes Abziehen des weiblichen Steckers vom männlichen
Stecker, z.B. durch Ziehen an den Kabeln, an deren Enden diese befestigt
sind und deren elektrische Leitungen durch die Stecker verbunden
sind, ist im verriegelten Zustand nicht möglich. Die Verriegelung kann
leicht durch einfaches Verschieben der Sicherungshülse wieder
gelöst
werden, wodurch sich das einfache Lösen einer Abreißsteckverbindung
ergibt.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung
sind der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
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Zeichnungen
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Zwei
Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäßen Steckverbindung
sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckverbindung
im ungesteckten Zustand;
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2 die
Steckverbindung aus 1 in einer ersten Phase beim
Zusammensteckvorgang;
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3 die
Steckverbindung aus 1 am Ende des Zusammensteckvorganges
mit verrastetem Haltebügel;
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4 die
Steckverbindung aus 1 im zusammengesteckten Zustand,
wobei der Haltebügel
in seiner verrasteten Stellung durch eine Sicherungshülse gesichert
ist;
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5 die
Steckverbindung aus 1 in einer ersten Phase beim Öffnen der
Steckverbindung;
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6 die
erfindungsgemäße Steckverbindung
aus 1 in einer zweiten Phase beim Öffnen der Steckverbindung;
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7 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckverbindung
in einer ersten Phase beim Zusammensteckvorgang; und
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8 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckverbindung
in einer Darstellung analog zu 2.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 sind
ein weiblicher Stecker 1 und ein männlicher Stecker 2 einer
erfindungsgemäßen Steckverbindung 3 gezeigt.
Der weibliche Stecker 1 weist einen bevorzugt aus Kunststoff
bestehenden, buchsenförmigen
Kontaktträger 4 auf,
auf dem eine aufgesteckte Sicherungshülse (Sicherungselement) 5 axial
verschiebbar geführt
ist. Die beiden Stecker 1, 2 sind an Enden zweier
Kabel 6 befestigt und mit den nicht dargestellten elektrischen
Leitungen der Kabel 6 verbunden. In einer außenseitigen
Umfangsnut 7 (2) am kabelabgewandten Ende
des weiblichen Steckers 1 ist ein Haltebügel 8 (z.B.
ein Drahtbügel) mit
einer radial nach innen gebogenen Einstülpung oder Einbiegung 9 (2)
und einer radial nach außen
gebogenen Ausstülpung
oder Ausbiegung 10 angeordnet. Bei zusammengesteckter Steckverbindung
greift der Haltebügel 8 mit
seiner Einbiegung 9 in eine Rastausparung 11 in
der Außenoberfläche des
männlichen
Steckers 2 ein. Statt der gezeigten Rastaussparung 11 ist
auch eine erhabene Rastgeometrie möglich. In dem in 1 gezeigten
ungesteckten Zustand ragt einerseits die Einbiegung 9 durch
eine Wandaussparung (nicht gezeigt) des Kontaktträgers 4 radial
nach innen in die Steckaufnahme 4a des Kontaktträgers 4 vor
und andererseits die Ausbiegung 10 radial nach außen nur
so weit vor, dass sie das Verschieben der Sicherungshülse 5 nicht
blockiert.
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2 zeigt
die Steckverbindung 3 in einer Anfangsphase des Zusammensteckens
der beiden Stecker 1, 2 bei nicht über den
Haltebügel 8 geschobener
Sicherungshülse 5,
die in dieser Position mit dem Kontaktträger 4 durch eine Rastung 12 verrastet ist.
Durch Einstecken des männlichen
Steckers 2 in die Steckaufnahme 4a des Kontaktträgers 4 wird
die Einbiegung 9 des Haltebügels 8 aus dieser
Steckaufnahme 4a radial nach außen herausgedrückt und
der Haltebügel 8 dadurch
elastisch aufgeweitet bzw. quer zur Steckrichtung ausgelenkt, d.h.
radial nach innen vorgespannt, und zwar so weit, dass seine Ausbiegung 10 einen
axialen Anschlag für
die Sicherungshülse 5 bildet.
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Sobald
beim weiteren Ineinanderstecken der beiden Stecker 1, 2 der
Haltebügel 8 mit
seiner Einbiegung 9 die Rastaussparung 11 erreicht,
rastet die Einbiegung 9 aufgrund der Vorspannung des Haltebügels 8 in
die Rastaussparung 11 des männlichen Steckers 2 ein.
Der Haltebügel 8 befindet
sich nun wieder in der nicht aufgeweiteten bzw. nicht ausgelenkten
Position der 1, so dass die Ausbiegung 10 das
Verschieben der Sicherungshülse 5 nicht mehr
blockiert. 3 zeigt die Steckverbindung 3 mit vollständig ineinander
gesteckten Steckern 1, 2 und mit verrastetem Haltebügel 8.
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Zur
Verriegelung des verrasteten Haltebügels 8 und damit der
Steckverbindung 3 wird nun die Sicherungshülse 5,
wie in 4 gezeigt, über
den Haltebügel 8 geschoben,
wodurch ein Aufweiten bzw. Auslenken des Haltebügels 8, d.h. ein Entrasten des
verrasteten Haltebügels 8,
blockiert ist. Die Sicherungshülse 5 braucht
dabei nicht vollständig über den
Haltebügel 8 geschoben
zu werden; es reicht aus, wenn die Ausbiegung 10 von der
Sicherungshülse 5 überdeckt
ist. Die Sicherungshülse 5 ist
in ihrer den Haltebügel 8 blockierenden
Sicherungsstellung mit dem Kontaktträger 4 durch die Rastung 12 verriegelt.
Durch die Sicherungshülse 5 ist
ein versehentliches Trennen der Steckverbindung 3, z.B.
durch Ziehen an den Kabeln der Steckverbindung 3, blockiert. Die
Sicherungshülse 5 kann
durch einen nicht dargestellten zusätzlichen Sperrschieber, der
ein Herunterschieben der Sicherungshülse 5 vom Haltebügel 8 verhindert,
zusätzlich
gesichert sein.
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Zum Öffnen der
Steckverbindung 3 wird die Rastung 12 gelöst und die
Sicherungshülse 5,
wie in 5 gezeigt, zurück
in eine die Ausbiegung 10 des Haltebügels 8 nicht überdeckende
Stellung verschoben, so dass das Aufweiten bzw. Auslenken des Haltebügels 8 nicht
mehr blockiert ist.
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Dann
werden die beiden Stecker 1, 2 auseinander gezogen.
Wie in 6 gezeigt, wird dabei die Einbiegung 9 des
Haltebügels 8 an
einer Schrägfläche 13 der Rastaussparung 11 radial
nach außen ausgelenkt
und gleitet auf die Außenfläche des
Kontaktträgers 4 auf.
Dadurch wird der Haltebügel 8 elastisch
aufgeweitet bzw. quer zur Steckrichtung ausgelenkt und seine Verrastung
am männlichen
Stecker 2 aufgehoben, und die beiden Stecker 1, 2 können vollständig voneinander
getrennt werden.
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7 zeigt
eine andere Steckvorrichtung 20 mit einem männlichen
Stecker 21, mit einem weiblichen Stecker 22, der
einen Kontaktträger 23 mit
einer Steckaufnahme 23a für den männlichen Stecker 21 aufweist,
und mit einer auf dem Kontaktträger 23 axial
verschiebbar geführten
Sicherungshülse 24.
An dem in 7 unteren Ende des Kontaktträgers 23 stehen
nach unten vier Federarme 25 ab, deren freie untere Enden
innenseitig jeweils eine Rastnase 26 aufweisen. 7 zeigt
die Steckverbindung 20 in einer Anfangsphase des Zusammensteckens
der beiden Stecker 21, 22 bei nicht über die
Federarme 25 geschobener Sicherungshülse 24. Durch Einstecken des
männlichen
Steckers 21 in die Steckaufnahme 23a des Kontaktträgers 23 werden
die Federarme 25 radial nach außen elastisch ausgelenkt, d.h.
radial nach innen vorgespannt, und zwar so weit, dass sie einen
axialen Anschlag für
die Sicherungshülse 24 bilden.
Sobald beim weiteren Ineinanderstecken der beiden Stecker 21, 22 die
Rastnasen 26 der Federarme 25 eine außenseitige
Rastnut 27 des männlichen Steckers 21 erreichen,
rasten die Rastnasen 26 aufgrund der Vorspannung der Federarme 25 in
die Rastnut 27 des männlichen
Steckers 2 ein. Zur Verriegelung der verrasteten Federarme 25 und
damit der Steckverbindung 20 wird nun die Sicherungshülse 24 nach
unten über
die Federarme 25 geschoben, wodurch ein Aufweiten bzw.
Auslenken der Federarme 25, d.h. ein Entrasten der verrasteten
Federarme 25, blockiert ist.
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Zum
Lösen der
Steckverbindung 20 wird die Sicherungshülse 24 zurückgeschoben,
und die beiden Stecker 21, 22 werden auseinander
gezogen. Dabei werden die Federarme 25 an der schrägen Nutwand
(Schrägfläche) 28 der
Rastnut 27 radial nach außen ausgelenkt und gleiten
auf die Außenfläche des
Kontaktträgers 23 auf.
Dadurch wird Verrastung der Federarme 25 am männlichen
Stecker 21 aufgehoben, und die beiden Stecker 21, 22 können vollständig voneinander
getrennt werden.
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Von
der Steckvorrichtung 3 der 1 unterscheidet
sich die in 8 gezeigte Steckvorrichtung 30 lediglich
dadurch, dass der männliche
Stecker 2 einen Vorsprung 31 mit zwei Schrägflächen 32, 33 und
der weibliche Stecker 1 eine Aussparung 34 für den Vorsprung 31 aufweist
und dass der Haltebügel 8' keine Einstülpung aufweist.
Beim Ineinanderstecken der beiden Stecker 1, 2 wird
der Haltebügel 8' durch die Schrägfläche 32 ausgelenkt
bzw. aufgeweitet und rastet beim weiteren Ineinanderstecken hinter den
Vorsprung 31 ein. Zur Verriegelung des verrasteten Haltebügels 8' und damit der
Steckverbindung 30 wird nun die Sicherungshülse 5 nach
unten über
den Haltebügel 8' geschoben,
wodurch ein Aufweiten bzw. Auslenken des Haltebügels 8', d.h. ein Entrasten des verrasteten
Haltebügels 8', blockiert
ist. Zum Lösen
der Steckverbindung 30 wird die Sicherungshülse 5 zurückgeschoben,
und die beiden Stecker 1, 2 werden auseinander
gezogen. Dabei wird der Haltebügel 8' an der Schrägfläche 33 nach
außen
ausgelenkt und kann auf den Vorsprung auf- und hinübergleiten.
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Das
erfindungsgemäße Funktionsprinzip
mit einer Sicherungshülse 5, 24 ist
unabhängig
von der Ausführung
der Steckerfixierung (Drahtbügel,
Federelementen im Kunststoff usw.) und auf alle Abreißsteckverbindungen
anwendbar.