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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung
mit zwei Steckteilen.
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Es
sind elektrische Steckverbindungen mit einem weiblichen und einem
männlichen
Steckteil bekannt. Das weibliche Steckteil weist Steckausnehmungen
auf, in welche Steckstifte des männlichen Steckteiles
einsteckbar sind.
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Oft
tritt der Fall auf, dass die Steckverbindung an einem bestimmten
Bauteil befestigt werden muss. Hierfür weist eines der Steckteile,
beispielsweise das männliche
Steckteil, Befestigungsstrukturen auf. Wenn das weibliche Steckteil
an das männliche
Steckteil angesteckt ist, wird es automatisch mit an dem Bauteil
gehalten.
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Es
ist jedoch nicht möglich,
die Steckverbindung über
das weibliche Steckteil an dem Bauteil zu befestigen, da das weibliche
Steckteil die Befestigungsstrukturen nicht aufweist. Damit ist die
Steckverbindung nur beschränkt
einsetzbar.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische
Steckverbindung zu schaffen, welche auf möglichst einfache Weise mit guter
Flexibilität
an verschiedene Gegebenheiten anpassbar ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer
elektrischen Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Mit
den beiden Steckteilen, welche die Steckausnehmungen aufweisen,
sind zunächst
zwei weibliche Steckteile vorgesehen. Erst durch Fixieren des Steckstiftes
an einem der beiden Steckteile wird eine männliche Steckanordnung ausgebildet.
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Auf
diese Weise ist ein flexibles Steckverbindungssystem geschaffen.
Denn es kann ausgewählt werden,
an welchem der beiden weiblichen Steckteile der Steckstift fixiert
wird, das heißt
es ist wählbar, welches
der beiden weiblichen Steckteile als weibliches Steckteil fungiert
und mit welchem eine männliche
Steckanordnung gebildet wird.
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Vorteilhafterweise
kann der Steckstift lösbar fixierbar
sein. So ist nachträglich änderbar,
mit welchem der Steckteile eine männliche Steckanordnung gebildet
wird und welches der Steckteile als weibliches Steckteil fungiert.
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Vorzugsweise
können
beide Steckteile ein Gehäuse
mit einem Aufnahmeraum aufweisen, in welchem ein Steckausnehmungsmodul
aufnehmbar ist, welches wenigstens eine Steckausnehmung hat. Damit
sind das Gehäuse
und die Einheit, in welche der Steckstift zum Ausbilden einer elektrischen
Verbindung eingesteckt wird, als separate Baueinheiten ausgebildet.
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Besonders
vorteilhaft können
die Steckausnehmungsmodule in beiden Aufnahmeräumen gleichermaßen aufnehmbar
sein und der Steckstift an wenigstens einem der Steckausnehmungsmodule
fixierbar sein. So ist über
die Wahl des im jeweiligen Gehäuse
verwendeten Steckausnehmungsmoduls bestimmbar, mit welchem Steckteil
eine männliche Steckanordnung
ausbildbar ist.
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Besonders
günstig
können
die Steckausnehmungsmodule lösbar
in den Aufnahmeräumen
aufnehmbar sein. Hierdurch ist es nachträglich möglich, die Steckausnehmungsmodule
auszutauschen und/oder mit einem anderen Gehäuse die männliche Steckanordnung auszubilden.
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Bevorzugterweise
kann ein Fixierelement vorgesehen sein, welches mit dem Steckstift
formschlüssig
in Eingriff bringbar ist. Hiermit kann der Steckstift einfach am
betreffenden Steckteil fixiert werden.
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Vorteilhafterweise
kann das Fixierelement einen gabelartigen Abschnitt haben, mit welchem
es den Steckstift wenigstens bereichsweise umgreifen kann. So kann
das Fixierelement beispielsweise an mehreren Stellen mit dem Steckstift
in Eingriff gebracht werden.
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Besonders
bevorzugt kann das Fixierelement mit einem Halteprofil des Steckstiftes
in Eingriff gebracht werden, welches die Einführtiefe des Steckstiftes in
eine Steckausnehmung begrenzt. Auf diese Weise kann mit dem Halteprofil
eine Bewegungssicherung in zwei Richtungen realisiert werden.
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Besonders
günstig
kann das Fixierelement an einem Steckausnehmungsmodul beweglich
gelagert sein. So kann das Fixierelement dem Steckausnehmungsmodul
zugeordnet sein und mit diesem eine Baugruppe bilden.
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Vorzugsweise
kann das Steckausnehmungsmodul ein Positionierprofil aufweisen,
welches das Halteprofil quer zur Einführrichtung des Steckstiftes
in die Steckausnehmung abstützt.
Das Positionierprofil hält
den Steckstift in Querrichtung zu seiner Einführrichtung gut an dem Steckausnehmungsmodul.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Fixierelement an dem Positionierprofil beweglich
gelagert sein. So hat das Positionierprofil integrierte Funktionen,
nämlich
den Steckstift quer zu seiner Einführrichtung an dem Steckausnehmungsmodul
zu halten und das Fixierelement zu lagern. Dies trägt zu einem
kompakten Aufbau des Steckausnehmungsmoduls bei.
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Günstigerweise
kann der Steckstift bis zum Erreichen einer gegenüberliegenden
Seite des Steckausnehmungsmoduls in dieses eingeführt werden
und im Bereich der gegenüberliegenden
Seite quer zur Einführrichtung
abgestützt
werden. Dies stabilisiert den Steckstift gegen ein Schwenken relativ zum
Steckausnehmungsmodul, beispielsweise wenn während der Handhabung Querkräfte auf
den Steckstift wirken.
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Besonders
vorteilhaft kann die Längsrichtung
wenigstens eines der Steckteile quer zur Einführrichtung des Steckstiftes
in eine Steckausnehmung dieses Steckteils verlaufen. Dieser Aufbau trägt dazu
bei, die Steckverbindung in Steckrichtung mit einer geringen Bauhöhe zu realisieren.
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Besonders
günstig
kann der Steckstift an dem Steckteil fixiert sein, welches mit einem
Stromverbraucher verbunden ist. So ist der Steckstift bei getrennter
Steckverbindung spannungsfrei, da er von der den Stromverbraucher
versorgenden Spannungsquelle getrennt ist. Auf diese Weise kann
der Steckstift freiliegende vorgesehen werden. D. h. es kann auf
einen separaten baulichen Berührschutz
für den
Steckstift verzichtet werden, welcher für einen kontinuierlich unter
Spannung stehenden Steckstift erforderlich wäre. Damit ist die Steckverbindung
insbesondere in Steckrichtung kompakter ausbildbar, als wenn ein
Berührschutz
für den
Steckstift erforderlich wäre.
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Besonders
bevorzugt kann eine Überwachungseinrichtung
vorgesehen sein, welche überwacht,
ob die Steckteile um eine bestimmte Wegstrecke auseinander bewegt
sind. Wenn die Steckteile um eine bestimmte Wegstrecke auseinander
bewegt sind, kann dies bedeuten, dass sie voneinander getrennt werden.
Mit Hilfe der Überwachungseinrichtung
kann veranlasst werden, das ein mit der Steckverbindung verbundener
Stromverbraucher lastfrei gestellt wird.
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Vorteilhafterweise
kann die Überwachungseinrichtung überwachen,
ob die Steckteile um eine bestimmte Wegstrecke auseinander bewegt
sind, ohne voneinander getrennt zu sein.
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So
kann der Stromverbraucher lastfrei gestellt werden, bevor die Steckteile
voneinander getrennt sind.
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Bevorzugterweise
kann die elektrische Verbindung zwischen den Steckteilen am Ende
der bestimmten Wegstrecke noch bestehen und erst bei einem weiteren
Auseinanderbewegen der Steckteile getrennt werden. Hierdurch kann
lastfrei gestellt werden, bevor die elektrische Verbindung zwischen
den Steckteilen unterbrochen wird. Auf diese Weise wird das Auftreten
eines Lichtbogens beim Trennen dieser elektrischen Verbindung vermieden.
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Besonders
vorteilhaft kann die Überwachungseinrichtung
eine lösbare
elektrische Kontrollkontaktanordnung aufweisen, welche sich am Anfang
der bestimmten Wegstrecke in einem ersten elektrischen Verbindungszustand
befindet und am Ende der bestimmten Wegstrecke in einem davon verschiedenen,
zweiten elektrischen Verbindungszustand. So kann die Position der
Steckteile elektrisch überwacht
werden.
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Günstigerweise
kann die elektrische Kontrollkontaktanordnung steckverbindungsartig
ausgebildet sein. Damit ist die elektrische Überwachung auf einfache Weise
realisierbar.
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Besonders
günstig
kann die elektrische Kontrollkontaktanordnung im Innenbereich der
Steckverbindung vorgesehen sein. So ist sie geschützt angeordnet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die elektrische Kontrollkontaktanordnung außen an der
Steckverbindung vorgesehen sein. Dadurch ist sie von außen zugänglich und
gegebenenfalls separat zu den Steckteilen bedienbar.
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Vorteilhafterweise
kann die elektrische Kontrollkontaktanordnung separat zu wenigstens
einem der Steckteile vorgesehen sein. Damit ist die Steckverbindung
kompakter ausbildbar, beispielsweise in Steckrichtung.
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Besonders
bevorzugt kann die Steckverbindung eine zweistufige Verriegelung
der Steckteile aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass für das Trennen
der Steckteile eine gewisse Zeit notwendig ist. In dieser Zeit kann
das Abbauen einer Spannung erfolgen, die eventuell noch von Kapazitäten des Stromverbrauchers
aufrecht erhalten wird und an dem mit dem Stromverbraucher verbundenen
Steckteil anliegt. So kann insbesondere ein an diesem Steckteil
fixierter Steckstift freiliegend, das heißt ohne einen separaten baulichen
Berührschutz
vorgesehen werden. Dadurch ist die Steckverbindung kompakter ausbildbar,
insbesondere in Steckrichtung.
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Günstigerweise
kann die zweistufige Verriegelung eine erste Verriegelungsanordnung
aufweisen, welche für
das Auseinanderbewegen der Steckteile um eine erste Wegstrecke zu
entriegeln ist, und eine zweite Verriegelungsanordnung, welche für ein weiteres
Auseinanderbewegen der Steckteile zu lösen ist. Damit ist für beide
Phasen des Auseinanderbewegens eine Verriegelung zu lösen, wodurch
das Trennen der Steckteile eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt.
Zudem kann das Bewegen um die erste Wegstrecke für bestimmte Funktionen genutzt
werden, beispielsweise für
das Erkennen, dass die Steckteile eventuell gelöst werden sollen und hiermit
verbundene weitere Funktionen. Es ist auch möglich, dass beispielsweise
das Trennen der elektrischen Verbindung zwischen den Steckteilen
während
des Bewegens um die erste Wegstrecke erfolgt.
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In
Kombination mit der Überwachungseinrichtung
kann die erste Verriegelungsanordnung beispielsweise zu Beginn der
bestimmten Wegstrecke zu lösen
sein, um die Steckteile um die bestimmte Wegstrecke auseinander
bewegen zu können.
Die zweite Verriegelungsanordnung könnte beispielsweise etwa beim
Erreichen des Endes der bestimmten Wegstrecke zu lösen sein,
so dass die „bestimmte Wegstrecke" und die „erste
Wegstrecke" etwa
zueinander korrespondieren. D. h. die Überwachungseinrichtung bekäme ein Signal,
wenn die zweite Verriegelungsanordnung zu lösen ist.
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Es
wäre auch
möglich,
dass die zweit Verriegelungsanordnung erst deutlich vor oder nach
dem Erreichen des Endes der bestimmten Wegstrecke zu lösen ist,
so dass die „erste
Wegstrecke" kürzer oder länger wäre als die „bestimmte
Wegstrecke". D.
h. die Überwachungseinrichtung
bekäme
ein Signal, deutlich bevor oder deutlich nachdem die zweite Verriegelungsanordnung
zu lösen
ist.
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Vorteilhafterweise
kann wenigstens eine Verriegelungsanordnung verborgen angeordnet
sein. Dies erschwert den Zugang zur Verriegelungsanordnung und erhöht die zum
Entriegeln benötigte
Zeit zusätzlich
und damit die zum Spannungsabbau zur Verfügung stehende Zeit.
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Vorzugsweise
können
die beiden Steckteile in zusammengestecktem Zustand einen elektrisch abgeschirmten
Innenraum ausbilden, in welchem die Steckausnehmungen angeordnet
sind. Hierdurch ist es möglich,
die Steckausnehmungen in einer elektrisch abgeschirmten Umgebung
miteinander zu verbinden.
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Besonders
günstig
kann wenigstens eines der Steckteile eine Abschirmvorrichtung aufweisen, welche
mit einer Abschirmanordnung einer Zuleitung zu diesem Steckteil
elektrisch verbindbar ist. Dadurch bilden das Steckteil und die
Zuleitung eine kontinuierliche elektrische Abschirmung aus.
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Besonders
bevorzugt kann eine Crimpanordnung mit stufenartiger Innenweitenanpassung
für das elektrische
Verbinden der Abschirmvorrichtung der Abschirmanordnung vorgesehen
sein. Mit Hilfe der Innenweitenanpassung können Unterschiede in den Außenabmessungen
zwischen dem Äußeren der
Zuleitung und dem Äußeren der
freigelegten Abschirmanordnung der Zuleitung ausgeglichen werden.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann die Crimpanordnung zweiteilig
sein und ein Crimpteil mit erster Innenweite sowie ein Crimpteil
mit zweiter Innenweite aufweisen. Hierbei erfolgt die Anpassung an
unterschiedliche Außenabmessungen
insbesondere dadurch, dass eines der separaten Crimpteile wenigstens
bereichsweise eine Lücke
zwischen dem am Äußeren der
Zuleitung anliegenden anderen separaten Crimpteil und dem Äußeren der
freigelegten Abschirmanordnung der Zuleitung ausfüllt.
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Besonders
vorteilhaft kann ein Innenraum der beiden Steckteile abdichtbar
sein. So kann der Innenraum gegen Nässe und Schmutz geschützt werden.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung
in zusammengestecktem Zustand,
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2 eine
Längsschnittansicht
der Steckverbindung von 1,
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3 Schnittansichten
eines ersten Steckteiles, eines Steckstiftes und eines zweiten Steckteiles
der Steckverbindung,
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4 eine
Schnittansicht des zweiten Steckteiles mit eingestecktem Steckstift,
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5 eine
Längs-Quer-Quer-Längs-Schnittansicht
der Steckverbindung in vollständig
zusammengestecktem Zustand,
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6 eine
Längs-Quer-Quer-Längs-Schnittansicht
der Steckverbindung, wobei die Steckteile um eine bestimmte Wegstrecke
auseinander bewegt sind,
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7 eine
Explosionsdarstellung des ersten Steckteiles,
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8 eine
perspektivische Ansicht des ersten Steckteiles in zusammengesetztem
Zustand,
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9 eine
Explosionsdarstellung des zweiten Steckteiles und eine hierzu korrespondierende Darstellung
zweier Steckstifte und
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10 eine
perspektivische Ansicht des zweiten Steckteils in montiertem Zustand,
wobei die zwei in 9 gezeigten Steckstifte in das
zweite Steckteil eingeführt
sind.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße elektrische
Steckverbindung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die
Steckverbindung 1 ist in 2 in einer Längsschnittansicht
gezeigt. Der Längsschnitt
ist etwa mittig durch einen ersten von zwei elektrischen Pfaden
gelegt. Die elektrischen Pfade sind analog zueinander aufgebaut,
das heißt
das für
einen elektrischen Pfad Gesagte gilt analog für den anderen elektrischen
Pfad bzw. die andere Seite der Steckverbindung.
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Die
Steckverbindung 1 weist ein erstes Steckteil 2 und
ein zweites Steckteil 3 auf, welche lösbar zusammensteckbar sind.
In den 1 und 2 sind sie in vollständig zusammengestecktem Zustand
gezeigt. Die Steckteile 2, 3 weisen jeweils ein
Gehäuse 4, 5 auf,
in welchem wenigstens ein Aufnahmeraum 6, 7 ausgebildet
ist. In jedem Aufnahmeraum 6, 7 ist wenigstens
ein Steckausnehmungsmodul 8, 9 aufnehmbar, welches
wenigstens eine Steckausnehmung 10, 11 hat und
mit wenigstens einer Zuleitung verbindbar ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Steckausnehmungsmodule 8, 9 in jedem
Aufnahmeraum 6, 7 gleichermaßen aufnehmbar. Auf diese Weise
kann beim Zusammenbauen der Steckteile 2, 3 gewählt werden,
welches Steckausnehmungsmodul in welchem Gehäuse verwendet wird.
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Die
Steckausnehmungsmodule sind vorzugsweise lösbar in den Aufnahmeräumen 6, 7 aufnehmbar.
So ist es möglich,
ein oder beide Steckausnehmungsmodule nachträglich auszutauschen. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind die Steckausnehmungsmodule 8, 9 durch zuleitungsseitige Öffnungen 12, 13 der
Aufnahmeräume 6, 7 in
die Aufnahmeräume
ein- und ausführbar.
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Die
Steckverbindung weist ferner einen Steckstift 14 auf, welcher
in die Steckausnehmungen 10, 11 der Steckausnehmungsmodule 8, 9 einsteckbar
ist. Mit dem Steckstift 14 wird zwischen den Steckteilen 2, 3 eine
elektrische Verbindung hergestellt.
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Der
Steckstift ist am ersten Steckteil 2 und/oder am zweiten
Steckteil 3 gegen ein Herausziehen aus der Steckausnehmung
des jeweiligen Steckteiles fixierbar.
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Hieraus
wird deutlich, dass die beiden Steckteile als weibliche Steckteile
konzipiert sind. Dies ist auch in 3 veranschaulicht.
Erst durch das Fixieren des Steckstiftes an einem der weiblichen
Steckteile bilden dieses weibliche Steckteil und der Steckstift
eine männliche
Steckanordnung aus, wie in 4 gezeigt
ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Steckstift an dem Steckausnehmungsmodul 9 des zweiten
Steckteiles fixierbar. Hierzu ist ein an dem Steckausnehmungsmodul 9 beweglich
gelagertes Fixierelement 15 vorgesehen, welches mit dem
Steckstift 14 formschlüssig
in Eingriff bringbar ist.
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Das
Fixierelement 15 ist zwischen einer Freigabestellung, welche
in 2 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, und
einer Fixierstellung verschiebbar, welche in 2 mit durchgezogenen
Linien gezeigt ist. In der Fixierstellung hintergreift das Fixierelement 15 ein
sich quer zur Steckrichtung des Steckstiftes 14 erstreckendes
Halteprofil 16 des Steckstiftes 14. In dieser
Ausführungsform
der Erfindung ist das Halteprofil 16 etwa ringartig ausgebildet
und steht quer zur Steckrichtung des Steckstiftes 14 von selbigem
vor.
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Das
Fixierelement 15 weist einen gabelartigen Abschnitt 17 auf,
mit welchem es den Steckstift 14 bereichsweise umgreift
und dessen Halteprofil 16 hintergreift. Auf den gabelartigen
Abschnitt 17 des Fixierelementes wird noch in Bezug auf 9 eingegangen.
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Das
Halteprofil 16 dient nicht nur zum Fixieren des Steckstiftes 14 in
der betreffenden Steckausnehmung 11, sondern begrenzt auch
seine Einführtiefe
in die Steckausnehmung 11. Das Halteprofil 16 ist
weiter als ein Durchmesser der Steckausnehmung 11 und kommt
beim Einführen
des Steckstiftes 14 entsprechend in Anlage mit dem Steckausnehmungsmodul 9.
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Das
Steckausnehmungsmodul 9 weist ein Positionierprofil 18 auf,
welches das am Steckausnehmungsmodul 9 anliegende Halteprofil 16 umgibt. Beim
Einführen
des Steckstiftes in die Steckausnehmung 11 sorgt das Positionierprofil 18 dafür, dass
der Steckstift 14 in eine vorbestimmte Lage quer zu seiner
Steckrichtung gebracht wird. Im eingesteckten Zustand stützt das
Positionierprofil 18 den Steckstift 14 quer zu
seiner Einführrichtung
ab.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung ist das Positionierprofil 18 als Stutzen
ausgebildet. Es ist höher
als die Abmessung des Halteprofils 16 in Längsrichtung
des Steckstiftes 14 und weist wenigstens eine Führung 19 auf,
in welcher das Fixierelement 15 beweglich gelagert ist.
Auf die Führung 19 wird
noch mit Bezug auf 9 eingegangen.
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Die
Steckausnehmung 11 des Steckausnehmungsmoduls 9,
in welchem der Steckstift 14 fixierbar ist, ist durchgängig. So
kann der Steckstift 14 bis zum Erreichen einer gegenüberliegenden
Seite 20 des Steckausnehmungsmoduls 9 in dieses
eingeführt
werden. Im Bereich der gegenüberliegenden Seite 20 weist
das Steckausnehmungsmodul eine Öffnung 21 auf,
deren Innenweite zur Außenweite des
führenden
Endes 22 des Steckstiftes 14 korrespondiert. Der
Steckstift 14 wird an der gegenüberliegenden Seite 20 des
Steckausnehmungsmoduls 9 quer zu seiner Einführrichtung
in die Steckausnehmung 11 abgestützt. Damit ist der Steckstift 14 gut gegen
Querkräfte
stabilisiert, die beispielsweise während der Handhabung der männlichen
Steckanordnung auf ihn wirken können.
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In
dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Fixieren
des Steckstiftes 14 gegen ein Herausziehen aus der Steckausnehmung 10 des
ersten Steckteiles 2 nicht erforderlich. Dementsprechend
wird im ersten Steckteil 2 ein Steckausnehmungsmodul 8 verwendet,
an welchem der Steckstift 14 nicht gegen Herausziehen fixierbar
ist. Das Steckausnehmungsmodul 8 ist dadurch einfacher
ausgestaltet, nämlich
ohne Fixiereinrichtungen.
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Es
wäre jedoch
auch möglich,
im ersten Steckteil 2 das gleiche Steckausnehmungsmodul
zu verwenden wir im zweiten Steckteil 3. Das Fixierelement 15 könnte weggelassen
werden.
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Wird
dagegen auf Seiten des ersten Steckteiles 2 ein Fixierelement 15 vorgesehen,
kann auch mit dem ersten Steckteil 2 einfach eine männliche Steckanordnung
ausgebildet werden, ohne ein anderes Steckausnehmungsmodul einbauen
zu müssen. Die
Fixierung des Steckstiftes am Steckausnehmungsmodul 9 des
zweiten Steckteiles wäre
zu lösen und
der Steckstift 14 umgekehrt in das Steckausnehmungsmodul
des ersten Steckteiles einzuführen
und dort zu fixieren.
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Die
verschiedenen Steckausnehmungsmodule 8, 9 des
in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels weisen jeweils
ein Kontaktmodul 23, 23 sowie einen das Kontaktmodul
tragenden Kontaktmodulträger 24, 25 auf.
Die Kontaktmodule 24, 25 können aus Kunststoff ausgebildet
sein.
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Die
Kontaktmodule sind baugleich und jeweils in einen Innenraum 27, 28 der
Kontaktmodulträger 24, 25 eingesetzt.
Jedes Kontaktmodul 23 weist ein Kontaktteil 26 aus
elektrisch leitfähigem
Material, eine Kontaktfeder 29 aus elektrisch leitfähigem Material
und einen Rückhalter 30 auf.
Die Kontaktfedern 29 sind jeweils in einer Ausnehmung der
Kontaktteile 26 eingesetzt und sorgen für einen guten Kontakt zwischen
dem Steckstift 14 und dem Kontaktteil 26. Die
Rückhalter 30 sind über die
Kontaktteile 26 geschoben und halten die Kontaktfedern 29 in
den Kontaktteilen 26 zurück, beispielsweise beim Ein-
und Ausstecken des Steckstiftes 14. Die Kontaktteile 26, die
Kontaktfedern 29 und die Rückhalter 30 definieren
jeweils einen Teil der Steckausnehmungen 10, 11 der
Steckausnehmungsmodule 8, 9. Der beim zweiten
Steckteil 3 verwendete Kontaktmodulträger 25 weist das Positionierprofil 18 und
an der gegenüberliegenden
Seite 20 die Öffnung 21 auf.
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Wie
beispielsweise aus 2 hervorgeht, verläuft die
Einführrichtung
des Steckstiftes in die Steckausnehmungen 10, 11 quer
zur Längsrichtung der
Steckteile 2, 3, insbesondere quer zur Längsrichtung
der Steckausnehmungsmodule 8, 9. Hierdurch hat
die Steckverbindung 1 in Steckrichtung einen kompakten
Aufbau und eine geringe Bauhöhe.
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Es
ist jedoch auch möglich,
wenigstens ein Steckteil vorzusehen, dessen Längsrichtung parallel zur Einführrichtung
des Steckstiftes in eine Steckausnehmung verläuft, oder ein Steckteil, bei
welchem die Längsrichtung
des Steckausnehmungsmoduls parallel zur Einführrichtung des Steckstiftes
in eine Steckausnehmung verläuft.
Andere Ausrichtungen sind auch möglich,
insbesondere schräge
Ausrichtungen.
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Erfindungsgemäß wird mit
dem Steckteil, welches mit einem elektrischen Verbraucher verbunden
ist, eine männliche
Steckanordnung ausgebildet. Auf diese Weise wird dafür gesorgt,
dass der Steckstift bei getrennten Steckteilen von der den Stromverbraucher
versorgenden Spannungsquelle getrennt ist und in dieser Hinsicht
bei getrennter Steckverbindung gefahrlos berührt werden kann. Hierdurch
ist es erfindungsgemäß möglich, den
Steckstift 14 freiliegend, das heißt ohne einen separaten baulichen
Berührschutz
vorzusehen. Dies vereinfacht nicht nur die Konstruktion, sondern
ermöglicht
auch eine kompaktere Bauweise als wenn ein separater baulicher Berührschutz
erforderlich wäre.
Insbesondere in Steckrichtung fällt
der Zugewinn an Kompaktheit deutlich aus.
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Um
beim Trennen der Steckteile den fließenden Strom und/oder eine
anliegende Spannung zu beeinflussen, kann die Steckverbindung bevorzugterweise
eine zweistufige Verriegelung und/oder eine Überwachungseinrichtung aufweisen.
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Die
zweistufige Verriegelung hat eine erste Verriegelungsanordnung,
welche für
das Auseinanderbewegen der Steckteile 2, 3 um
eine erste Wegstrecke zu entriegeln ist, und eine zweite Verriegelungsanordnung 32,
welche für
ein weiteres Auseinanderbewegen der Steckteile 2, 3 zu
lösen ist.
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Mit
der ersten Verriegelungsanordnung 31 werden die Steckteile 2, 3 in
vollständig
zusammengestecktem Zustand gesichert. Die erste Verriegelungsanordnung 31 weist
zwei baugleiche Teilverriegelungen 33, 33 auf,
welche an gegenüberliegenden Seiten
der Steckverbindung 1 vorgesehen sind. In den 5 und 6 ist
jedoch nur eine davon gezeigt. Jede Teilverriegelung 33 weist
eine Rastnase 34 und eine hierüber bewegbare Rastlasche 35 mit korrespondierendem
Rastgegenprofil 36 auf. In der Darstellung von 5,
in welcher sich die Steckteile 2, 3 in vollständig zusammengesteckten
Zustand befinden, hintergreift das Rastgegenprofil 36 die
Rastnase 34 und liegt sperrend an dieser an.
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In
der Darstellung von 6 sind die beiden Steckteile 2, 3 um
die erste Wegstrecke auseinander bewegt, wofür das Rastgegenprofil 36 der
Rastlasche 35 in Trennrichtung über die Rastnase 34 bewegt
wurde.
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Das
Bewegen um die erste Wegstrecke ist möglich, trotzdem sich die zweite
Verriegelungsanordnung 32 in einem Verriegelungszustand
befindet. Die zweite Verriegelungsanordnung 32 weist eine Rastnase 37 und
eine Rastlasche 38 mit korrespondierendem Rastgegenprofil 39 auf.
Die Rastnase 37 kommt jedoch erst durch das Bewegen um
die erste Wegstrecke in sperrende Anlage mit dem Rastgegenprofil
und kann sich bis dahin in einer Ausnehmung 40 der Rastlasche 38 relativ
zu dieser bewegen. Erst mit einem Herüberbewegen des Rastgegenprofils 39 über die
Rastnase 37 wird die sperrende Anlage aufgehoben und ein
weiteres Auseinanderbewegen der Steckteile 2, 3 möglich.
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Die
beiden Teilverriegelungen 33 und die zweite Verriegelungsanordnung 32 sind
jeweils hinter einer bügelartigen
Wandung 41, 42 verborgen angeordnet. Dies schützt die
Verriegelungsanordnungen 31, 32 nicht nur vor
Beschädigungen,
sondern erschwert auch den Zu gang zu ihnen, wodurch sich die zum
Entriegeln jeweils erforderliche Zeit erhöht. Die Wandungen 41, 42 sind
in den 5 und 6 nur abschnittsweise dargestellt
und den 1, 9 und 10 besser
gezeigt.
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Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
befindet sich der Steckstift 14 noch in elektrischem Kontakt
mit beiden Steckteilen 2, 3, wenn diese um die erste
Wegstrecke auseinanderbewegt sind.
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Die Überwachungseinrichtung
weist eine lösbare
elektrische Kontrollkontaktanordnung 43 auf, welche sich
im vollständig
zusammengestecktem Zustand der Steckteile 2, 3 in
einem ersten elektrischen Verbindungszustand befindet und durch
das Auseinanderbewegen der Steckteile 2, 3 um
die erste Wegstrecke in einen davon verschiedenen, zweiten elektrischen
Verbindungszustand gebracht wird.
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Der Übergang
in den zweiten Verbindungszustand kann bereits nach einer Wegstrecke
erfolgen, welche deutlich kürzer
als die erste Wegstrecke ist.
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Die
Kontrollkontaktanordnung 43 hat einen am ersten Steckteil 2 vorgesehenen
ersten Überwachungsstecker 44 und
einen am zweiten Steckteil 3 vorgesehenen zweiten Überwachungsstecker 45.
Im vollständig
zusammengesteckten Zustand der Steckteile 2, 3 sind
die Überwachungsstecker 44, 45 ebenfalls
vollständig
zusammengesteckt, wie in 5 gezeigt ist. Mit dem Auseinanderbewegen
der Steckteile 2, 3 werden die Überwachungsstecker 44, 45 getrennt,
wie in 6 gezeigt ist.
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Einer
der Überwachungsstecker
kann mit einer zweipoligen Überwachungszuleitung
verbunden sein, welche an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen
ist. Der andere Überwachungsstecker kann
ein Kurzschlusselement enthalten, über welches die beiden Pole
der Überwachungszuleitung kurzgeschlossen
sind, wenn sich die Überwachungsstecker
in zusammengestecktem Zustand befinden, und getrennt sind, wenn
die Überwachungsstecker getrennt
sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist
der zweite Überwachungsstecker
das Kurzschlusselement 46 auf.
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Durch
ein Trennen der Überwachungsstecker 44, 45 wird
mit Hilfe der Überwachungseinrichtung
erkannt, dass ein Trennen der Steckteile 2, 3 beabsichtigt
sein kann. Um beim Trennen der Steckteile 2, 3 einen
Lichtbogen zu vermeiden, wird der Stromverbraucher lastfrei gestellt,
beispielsweise durch ein Unterbrechen der Stromzufuhr zu der Steckverbindung 1.
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Trotz
lastfreiem Stromverbraucher kann die Steckverbindung noch unter
Spannung stehen, beispielsweise kann eine Spannung anliegen, welche von
Kapazitäten
des Stromverbrauchers noch eine Zeit lang aufrechterhalten wird.
Zum Lösen
der zweiten Verriegelungsanordnung 32 eine gewisse Zeit notwendig,
beispielsweise von mehreren Sekunden. Damit steht genügend Zeit
zur Verfügung,
eine anliegende Spannung abzubauen. Beispielsweise kann die zum
Lösen der
zweiten Verriegelungsanordnung 32 benötigte Zeit dafür ausreichen,
dass die von den Kapazitäten
des Stromverbrauchers aufrechterhaltene Spannung von allein im Wesentlichen
zusammenbricht. Zusätzlich
oder alternativ kann mit Hilfe der Überwachungseinrichtung ein
Spannungsabbau herbeigeführt
werden.
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Es
ist auch denkbar, in wenigstens einem Steckteil mit elektrischen
Bauelementen für
einen automatischen Spannungsabbau zu sorgen.
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Durch
das Abbauen der Spannung ist es möglich, einen Steckstift gefahrlos
zu berühren,
welcher an dem mit dem Stromverbraucher verbundenen Steckteil fixiert
ist. So können
die Steckstifte freiliegend vorgesehen sein, das heißt ohne
separaten baulichen Berührungsschutz.
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Es
ist möglichen,
auf die zweite Rastsicherung zu verzichten, beispielsweise wenn
mit Hilfe der Überwachungseinrichtung
und/oder mit Hilfe der elektrischen Elemente in wenigstens einem
der Steckteile für
einen aktiven Spannungsabbau gesorgt wird. Insbesondere bei schnell
reagierenden Systemen ist dies möglich.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann auf die Kontrollkontaktanordnung 43 verzichtet werden.
Beispielsweise können
elektrische Bauelemente und/oder eine Steuerung vorgesehen sein,
welche beim Trennen des elektrischen Kontaktes zwischen dem ersten
und zweiten Steckteil 2, 3 das Auftreten eines
Lichtbogens unterdrückt.
Ohne Kontrollkontaktanordnung kann die Steckverbindung noch kompakter
ausgebildet werden, z. B. in Steckrichtung.
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Wird
auf die Kontrollkontaktanordnung 43 verzichtet, kann die
Steckverbindung 1 so ausgebildet werden, dass die elektrische
Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Steckteil 2, 3 nach
einem Auseinanderbewegen um die ersten Wegstrecke bereits unterbrochen
ist. So stünde
noch mehr Zeit zum Abbauen von Spannungen zur Verfügung. Denn
bis ein Bediener nach dem Überwinden
der ersten Wegstrecke tatsächlich
beginnt, die zweite Verriegelungsanordnung zu lösen, benötigt er zusätzliche Zeit.
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Die
Kontrollkontaktanordnung 43 ist bei der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung im Inneren der Steckverbindung vorgesehen. Sie kann auch
außen
an der Steckverbindung vorgesehen sein.
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Ferner
ist es möglich,
die Kontrollkontaktanordnung separat zum ersten und/oder zweiten
Steckteil vorzusehen.
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Insbesondere
mit einer separaten Kontrollkontaktanordnung kann weiterer Bauraum
eingespart werden, beispielsweise in Steckrichtung des ersten und
zweiten Steckteiles.
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Eine
separat oder außen
an der Steckverbindung vorgesehene Kontrollkontaktanordnung kann bei
Bedarf weggelassen werden. So ist es möglich, die gleiche Steckverbindung
in Fällen
zu verwenden, in welchen eine Kontrollkontaktanordnung eingesetzt werden
soll und auch in solchen, in welchen darauf verzichtet werden soll.
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Die
Steckverbindung 1 und die Kontrollkontaktanordnung können sich
mechanisch gegenseitig beeinflussend vorgesehen sein. Dabei ist
es eine Möglichkeit,
dass die ersten und zweiten Steckteile der Steckverbindung erst
trennbar sind, wenn die Kontrollkontaktanordnung getrennt ist, und
die Kontrollkontaktanordnung erst zusammensteckbar ist, wenn die
ersten und zweiten Steckteile der Steckverbindung zusammengesteckt
sind. Hierbei kann die Kontrollkontaktanordnung beispielsweise riegelartig ausgebildet
sein und/oder wirken. Insbesondere wenn ein Riegel quer zur Steckrichtung
der Steckteile zu bewegen ist, kann die Steckverbindung in Steckrichtung
kompakter ausgebildet werden.
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Es
wird Bezug auf 2 genommen. Die beiden Steckteile 2, 3 bilden
in zusammengestecktem Zustand einen elektrisch abgeschirmten Innenraum
aus. Hierzu sind die Aufnahmeräume 6, 7 der Steckteile 2, 3 mit
elektrisch leitfähigen
Abschirmauskleidungen 47, 48, 49, 50 ausgekleidet.
Der Aufnahmeraum 6 des ersten Steckteiles 2 erstreckt
sich im wesentlichen in der Längsrichtung
des ersten Steckteiles 2 und ist mit einer der Form des
Aufnahmeraumes 6 angepassten, hohlkörperartigen ersten Abschirmauskleidung 47 ausgekleidet,
welche im Bereich der zuleitungsseitigen Öffnung 12 offen ist
und auf ihrer gegenüberliegenden
Seite geschlossen ist. In dem Längsabschnitt
der ersten Abschirmauskleidung 47, welcher der Steckausnehmung 10 des
ersten Steckteiles zugeordnet ist, weist die erste Abschirmauskleidung 47 eine
Durchtrittsöffnung 51 auf, durch
welche der Steckstift 14 durchführbar ist.
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Das
erste Steckteil 2 weist eine zweite Abschirmauskleidung 48 auf,
welche eine Zunge 52 hat, die zwischen dem geschlossenen
Ende der ersten Abschirmauskleidung 47 und der betreffenden
Wandung des Aufnahmeraumes 6 angeordnet ist und sich in
flächigem
Kontakt mit dem geschlossenen Ende der ersten Abschirmauskleidung
befindet. Die zweite Abschirmauskleidung 48 weist ferner
einen Hohlkörperabschnitt 53 mit
geschlossenem Querschnittsprofil auf, welcher sich an die Zunge 52 anschließt und die
Durchtrittsöffnung 51 umgebend
an der ersten Abschirmauskleidung 47 anliegt. Auf diese
Weise bilden die erste und die zweite Abschirmauskleidung eine winklig
abknickende Abschirmung.
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Bezüglich des
Aufbaus der zweiten Abschirmauskleidung 48 wird zusätzlich auf 7 verwiesen,
welche das erste Steckteil 2 in einer Explosionsansicht
zeigt.
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Wie
aus 2 hervorgeht, ist der Aufnahmeraum 6 des
zweiten Steckteiles 3 winklig abknickend ausgebildet. Ein
erster Aufnahmeraumabschnitt 54 ist auf Seiten des ersetn
Steckteiles 2 vorgesehen und stellt eine Verbindung zu
dessen Aufnahmeraum 6 her. Ein zweiter Aufnahmeraumabschnitt 55 ist winklig
zum ersten Aufnahmeraumabschnitt 54 vorgesehen und nimmt
das Steckausnehmungsmodul 9 auf.
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Im
zweiten Aufnahmeraumabschnitt 55 ist eine dritte Abschirmauskleidung 49 vorgesehen,
welche hohlkörperartig
ausgebildet ist und an die Form des zweiten Aufnahmeraumabschnittes 55 angepasst
ist. Die dritte Abschirmauskleidung ist an einem der zuleitungsseitigen Öffnung 13 des
Aufnahmeraumes 7 gegenüberliegenden
Ende geschlossen ausgebildet und weist in dem Längsabschnitt, welcher der Steckausnehmung 11 zugeordnet
ist, eine Durchtrittsöffnung 56 auf,
durch welche der Steckstift 14 durchführbar ist.
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Der
erste Aufnahmeraumabschnitt 54 wird von einer vierten Abschirmauskleidung 50 ausgekleidet,
und zwar mit einem Hohlkörperabschnitt 57,
welcher ein geschlossenes Querschnittsprofil und offene Enden hat,
wobei der Steckstift 14 durch ihn durchführbar ist.
An den Hohlkörperabschnitt 57 schließt sich
ein Anschlussstück 58 an,
welches einen U-förmigen Querschnitt
hat und hiermit flächig
von außen an
der dritten Abschirmauskleidung 49 anliegt. Damit bilden
die dritte und vierte Abschirmauskleidung ebenfalls eine winklig
abknickende Abschirmung aus.
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Beim
Zusammenstecken der Steckteile 2, 3 werden der
Hohlkörperabschnitt 57 der
vierten Abschirmauskleidung 50 und der Hohlkörperabschnitt 53 der
zweiten Abschirmauskleidung ineinandergeführt und hierdurch in flächige Anlage
miteinander gebracht, wie dies aus 2 hervorgeht.
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Die
nicht gezeigte Zuleitung zu dem zweiten Steckteil 3 ist
mit einer Abschirmanordnung versehen, beispielsweise mit einer Koaxialabschirmung. Die
Abschirmung des zweiten Steckteiles 3 ist mit der Abschirmanordnung
der Zuleitung elektrisch verbindbar. Hierzu ist eine Crimpanordnung 59 mit
stufenartiger Innenweitenanpassung vorgesehen.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Crimpanordnung zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes
Crimpteil 60 erster Innenweite sowie ein zweites Crimpteil 61 zweiter
Innenweite auf. Die Innenweite des ersten Crimpteiles 60 korrespondiert
etwa zur Außenweite
der Abschirmanordnung der Zuleitung. Die Außenweite des ersten Crimpteiles 60 korrespondiert
etwa zur Innenweite des zweiten Crimpteiles 61, wobei das
erste Crimpteil 60 in das zweite Crimpteil 61 einführbar ist.
Mit dem ersten Crimpteil 60 wird die Stärke einer Ummantelung um die
Abschirmanordnung der Zuleitung ausgeglichen. Durch Crimpen wird
das erste Crimpteil 60 mit der Abschirmanordnung elektrisch
fest verbunden. Die Innenweite des zweiten Crimpteiles 61 korrespondiert
etwa zur Außenweite
der Zuleitung. Durch Crimpen wird das zweite Crimpteil 61 mit
dem ersten Crimpteil 60 elektrisch fest verbunden.
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Der
Anschluss der Crimpanordnung 59 an die dritte Abschirmvorrichtung 49 erfolgt
mit Hilfe eines an der dritten Abschirmauskleidung 49 vorgesehenen
Adapterstückes 62.
Das Adapterstück 62 weist
eine mit einer Vielzahl federelastischer Federbeine 63 gebildete Öffnung 64 auf.
Mit Hilfe der Federbeine 63 ist die Größe der Öffnung 64 an die Größe der aufzunehmenden
Crimpanordnung 59 flexibel anpassbar. Zudem sorgt die federelastische
Vorspannung der Federbeine 63 für einen guten elektrischen
Kontakt zwischen dem Adapterstück 62 und der
Crimpanordnung 59.
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Die
beiden Steckteile 2, 3 sind abgedichtet. Zwischen
den Steckteilen 2, 3 ist eine Dichtung 65 vorgesehen,
welche am zweiten Steckteil 3 montiert ist. Die zuleitungsseitige Öffnung 12 des
ersten Steckteiles 2 ist mit einer Dichtung 66 umgeben,
welche mit dem Bauteil in Anlage gebracht wird, an welchem das erste
Steckteil 2 befestigt wird. Im Bereich der zuleitungsseitigen Öffnung 13 des
zweiten Steckteiles 3 ist eine sich an die Crimpanordnung 59 und/oder
die Zuleitung anlegende Dichtung 67 vorgesehen. Zudem ist
eine Abschlusskappe 68 über
das betreffende Ende des Gehäuses 5 geschoben.
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7 zeigt
eine Explosionsdarstellung des ersten Steckteiles 2. Hieraus
geht hervor, dass der Aufnahmeraum 6 ein gemeinsamer Aufnahmeraum für beide
elektrischen Pfade ist und die erste und zweite Abschirmauskleidung 47, 48 an
dieser Ausgestaltung angepasst sind. Ferner geht aus 7 und aus 8,
welche das erste Steckteil in montiertem Zustand zeigt, hervor,
dass die Kontaktmodulträger 24 beider
elektrischen Pfade miteinander verbunden sind und als eine einstückige Anordnung
ausgebildet sind.
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9 zeigt
die beiden Steckstifte 14 für die beiden elektrischen Pfade
sowie das zweite Steckteil 3 in einer Explosionsansicht.
Hieraus wird deutlich, dass der Aufnahmeraum 7 ein gemeinsamer
Aufnahmeraum für
beide elektrischen Pfade ist und dass die dritte und vierte Abschirmauskleidung 49, 50 an
diese Ausgestaltung des Aufnahmeraumes 7 angepasst sind.
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Es
ist auch gezeigt, dass die Kontaktmodulträger 25 der beiden
elektrischen Pfade miteinander verbunden sind und als eine einstückige Anordnung ausgebildet
sind. Ebenso ist das Fixierelement ein einstückiges Bauteil für beide
elektrischen Pfade und hat zwei gabelartige Abschnitte 17.
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Aus 9 geht
ferner hervor, dass die Führungen 19 an
den Positionierprofilen 18 ausgebildete Einschnitte sind,
welche die gabelartigen Abschnitte 17 des Fixierelementes 15 führen, und
durch welche die gabelartigen Abschnitte 17 bereichsweise
in den von den Positionierprofilen 18 umschlossenen Raum eindringen
können,
um das Halteprofil 16 des betreffenden Steckstiftes 14 zu
hintergreifen.
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Das
Adapaterstück 62 der
dritten Abschirmauskleidung 49 ist ebenfalls ein einstückiges Bauteil,
welches für
jeden elektrischen Pfad eine eigene Öffnung 64 hat.
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10 zeigt
eine gemäß 9 erhaltene männliche
Steckanordnung in perspektivischer Ansicht.