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Die Erfindung betrifft eine Steckdrehverbindung einer lösbaren Elektrokontaktverbindung mit einer Kontaktbuchse und einem in die Höhlung der Kontaktbuchse einsteckbaren Steckerkontakt.
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Aus dem Stand der Technik ist eine ganze Reihe von Steckkontaktverbindungen bekannt. Diese sind dabei aber bei Einhaltung eines vorgebbaren Übergangswiderstandes oftmals nur eine begrenzte Anzahl steck- und wieder lösbar.
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Aus der
US 2008/0146064 A1 ist ein Elektroschweißgerät bekannt, bei dem die beiden Kabel für die Schweißelektrode und die Kontaktklemme am schweißstromquellenseitigen Ende jeweils über einen Stecker verfügen, der mit einem Adapeter an der Schweißstromquelle schnellverschlussartig verbindbar ist, wobei Stecker und Adapter bei gestecktem Stecker bei einem Verdrehen des Steckers gegenüber dem Adapter gewindeartig ineinander eingreifen.
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Aus der
US 2 742 622 A ist eine Kabelverbindung bekannt, bei der die Leiterenden der beiden Kabelenden über eine speziell ausgebildet Steckdrehverbindung miteinander verbindbar sind, wobei Stecker und Buchse für den Drehanteil der Steckdrehverbindung gewindeartig ineinander eingreifen.
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Aus der
GB 2 292 268 A ist eine arretierbar Stecker-Buchse-Verbindung bekannt, bei der Stecker und Buchse nach einem Ineinanderstecken durch ein gegeneinander gerichtetes Verdrehen arretierbar sind.
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Aus der
US 2004/0033711 A1 ist eine Steckverbindung für Hochfrequenzkabel bekannt, bei der die beiden Verbindungspartner durch ein gegeneinander gerichtetes Verdrehen, bei dem ein Vorsprung an einem der Partner in eine schraubenförmige Nut des anderen Partners in Eingriff gebracht wird, gegeneinander arretierbar sind.
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Aus der
DE 10 2007 060 573 A1 ist ein Steckverbinder insbesondere für Photovoltaikanschlusskabel bekannt, umfassend einen Stecker, der einen Griffkörper aufweist, welcher in Einsteckrichtung orientiert wenigstens ein Rastmittel und einen Kontaktträger umfasst, und umfassend eine Buchse, deren Griffkörper eine Kontaktträgeraufnahme und ein mit dem Rastmittel korrespondierendes Gegenrastmittel ausbildet, welches zusammen mit dem Rastmittel den Stecker und die Buchse in gestecktem Zustand sichert, wobei der Kontaktträger und die Kontaktträgeraufnahme miteinander korrespondierende Positionierungsmittel ausbilden, die ein Einstecken des Steckers in die Buchse nur bei den Gegenrastmitteln zugewandten Rastmitteln ermöglichen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Steckdrehverbindung einer lösbaren Elektrokontaktverbindung zu schaffen, mit der bei einfachem Aufbau ein geringer Übergangswiderstand sichergestellt ist.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Steckdrehverbindung einer lösbaren Elektrokontaktverbindung mit einer Kontaktbuchse und einem in die Höhlung der Kontaktbuchse einsteckbaren Steckerkontakt folgende Merkmale:
- – Die Höhlung der Kontaktbuchse und ein Außenmantel des Steckerkontakts sind jeweils in wenigstens einem sektorartigen Querschnittsbereich, der sich in Achsrichtung erstreckt, mit zum Ineinandereingreifen vorgesehenen Mitteln ausgebildet,
- – bei einer Verdrehposition der Kontaktbuchse und des Steckerkontakts zueinander, bei der die Mittel von Steckerkontakt und Kontaktbuchse in Achsrichtung frei von einem Überlappen sind, ist der Steckerkontakt in die Höhlung der Kontaktbuchse einsteckbar,
- – die Mittel sind derart ausgebildet, dass vorgenanntem Einstecken nachfolgend durch ein gegeneinander gerichtetes Verdrehen von Kontaktbuchse und Steckerkontakt zueinander die Mittel ineinander eingreifen und die Kontaktbuchse und den Steckerkontakt in Achsrichtung aufeinander zuziehen, und
- – die Kontaktbuchse umfasst ein ringartiges Kopfteil und ein ringartiges Anschlussteil, die über zwei, sich einander gegenüberliegende Längsstreifen eines Hohlzylinders miteinander verbunden sind, deren Innenmäntel wenigsten in einem Abschnitt besagte Mittel umfassen, und/oder der Steckerkontakt umfasst ein zylinderförmiges Kopfteil und ein zylinderförmiges Anschlussteil, die über ein zylindrisches Mittelteil miteinander verbunden sind, das außenmantelseitig an zwei, einander gegenüberliegenden Längstreifen besagte Mittel umfasst, und das Kopfteil des Steckerkontakts zum Einstecken in eine entsprechende ausgebildete Höhlung am Anschlussteil der Kontaktbuchse ausgebildet ist.
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Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass durch die Mittel, insbesondere in einer einfachen gewindeartigen Ausbildung, der Steckerkontakt und die Kontaktbuchse mit dem Verdrehen mit einer vergleichsweise hohen Kraft aneinander angedrückt werden, und somit mit Vorteil ein geringer elektrischer Übergangswiderstand zwischen dem Steckerkontakt und der Kontaktbuchse sichergestellt ist. Damit treten an der Verbindung auch nur geringe Verluste auf, was insbesondere bei leistungsstarken einadrigen elektrischen Leitungen bzw. Kabeln, wie sie beispielsweise im Photovoltaikbereich zum Einsatz kommen, von besonderer Bedeutung ist. Auch ein gefordertes einhundertmaliges Lösen und Festziehen wird von der erfindungsgemäßen Steckdrehverbindung bei gleichbleibendem Übergangswiderstand problemlos beherrscht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Kontaktbuchse,
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2 eine Seitenansicht der Kontaktbuchse der 1, die gegenüber der Ansicht der 1 um die Längsachse der Kontaktbuchse um 90° gedreht ist,
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3 eine Seitenansicht eines zur Kontaktbuchse der 1 und 2 passenden Steckerkontakts,
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4 eine Seitenansicht des Steckerkontakts der 3, die gegenüber der Ansicht der 1 um die Längsachse der Kontaktbuchse um 90° gedreht ist,
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5 einen Längsschnitt durch einen Stecker, umfassend den Steckerkontakt der 3 und 4, der in einer entsprechenden Isolierhülse angeordnet ist,
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6 einen Längsschnitt durch eine Buchse, umfassend die Kontaktbuchse der 1 und 2, die in einer entsprechenden Isolierhülse angeordnet ist, und
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7 einen Längsschnitt durch eine Steckdrehverbindung, bei der der Stecker der 5 in die Buchse der 6 eingesteckt ist.
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Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Seitenansicht einer Kontaktbuchse 10 und die 2 eine Seitenansicht der Kontaktbuchse 10 der 1, die gegenüber der Ansicht der 1 um die Längsachse der Kontaktbuchse 10 um 90° gedreht ist. Die Kontaktbuchse 10 umfasst ein ringartiges Kopfteil 12 und ein ebenfalls ringartiges Fußteil 14. Dabei umfasst das Fußteil 14 einen ersten ringartigen Axialabschnitt 15, der zum darin Aufnehmen eines Kopfteils 22 eines zur Kontaktbuchse 10 passenden Steckerkontakts 20 ausgebildet ist, und einen gegenüber dem ersten nach radial innen abgesetzten zweiten ringartigen Axialabschnitt 16 zum daran Anschließen einer elektrisch leitfähigen Seele einer isolierten Leitung bzw. eines Kabels, die insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet sein kann. Das Anschließen kann dabei beispielsweise durch eine Crimpoperation erfolgen. Der erste ringartige Axialabschnitt 15 des Fußteils 14 sowie das ringartige Kopfteil 12 haben dabei einen in etwa übereinstimmenden Außendurchmesser.
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Das Kopfteil 12 und das Fußteil 14 sind dabei über zwei identische, sich radial bezüglich der Längsachse der Kontaktbuchse 10 gegenüberliegende Streifen 13 eines Hohlzylinders miteinander verbunden, wobei der Hohlzylinderaußendurchmesser in etwa dem des Kopfteils 12 sowie des ersten Axialabschnitts 15 des Fußteils 14 entspricht. Die Winkelerstreckung der beiden Streifen 13 beträgt dabei außenmantelseitig wenige bis einige zehn Winkelgrade, beispielsweise je Streifen 13 ca. 50°. Innenmantelseitig sind die beiden Streifen 13 in einem oberen Bereich mit einer Gewindestruktur ausgebildet. In diesem oberen Bereich kann sich der Innenmantel der Streifen 13 über einen vom Winkelbereich des Außenmantels abweichenden Bereich erstrecken und weist dort auch einen kleineren Innendurchmesser als das Kopfteil 12 auf.
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Die 3 zeigt eine Seitenansicht eines zur Kontaktbuchse 10 der 1 und 2 passenden Steckerkontakts 20 und die 4 eine Seitenansicht des Steckerkontakts 20 der 3, die gegenüber der Ansicht der 3 um die Längsachse des Steckerkontakts 20 um 90° gedreht ist. Der Steckerkontakt 20 umfasst ein zylindrisches Kopfteil 22 und ein Fußteil 24, das einen zylindrischen ersten Axialabschnitt 25 und einen zweiten hohlzylindrischen Axialabschnitt 26 umfasst. Der zweite hohlzylindrische Axialabschnitt 26 ist dabei zum daran Anschließen einer elektrisch leitenden Seele einer isolierten Leitung bzw. eines Kabels vorgesehen, die insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet sein kann. Das Anschließen kann dabei beispielsweise durch eine Crimpoperation erfolgen. Der erste zylindrische Axialabschnitt 25 des Fußteils 24 weist dabei hin zum Kopfteil einen ringartig umlaufenden Absatz 27 auf.
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Das Kopfteil 22 und das Fußteil 24 des Steckerkontakts 20 sind dabei über ein zylinderähnliches Mittelteil 23 miteinander verbunden. Das Mittelteil 23 weist dabei im fußteilnahen Bereich zwei identische sich radial bezüglich der Längsachse der Kontaktbuchse 20 gegenüberliegende streifenförmige Ausbauchungen auf, die sich jeweils über einen Winkelbereich von wenigen bis einigen zehn Winkelgraden, beispielsweise ca. 50° erstrecken und im Querschnitt kreisringsektorförmig sind. Dabei sind die Außenmäntel der längsstreifenartigen Ausbauchungen mit einem zu dem der Kontaktbuchse 10 passenden Gewinde ausgebildet.
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Der Steckerkontakt 20 ist sodann in einer Verdrehposition zur Kontaktbuchse 10, in der die Gewindebereiche von Steckerkontakt 20 und Kontaktbuchse 10 in Längsrichtung nicht einander überlappen, in die Kontaktbuchse 10 einsteckbar. Dabei sind der Gewindeansatzbereich hin zum Kopfteil 12 der Kontaktbuchse 10 in Verbindung mit dem Gewindeansatzbereich hin zum Fußteil 24 des Steckerkontakts 20 derart aufeinander abgestimmt, dass ein erster Anschlag für das Einstecken gebildet ist, so dass ein Berühren des ringartig umlaufende Absatz 27 am Fußteil 24 des Steckerkontakts 20 mit der oberen Stirnfläche des ringartigen Kopfteils 12 der Kontaktbuchse 10 zunächst verhindert wird. Dann werden durch eine Verdrehbewegung der beiden Kontakte 10 und 20 gegeneinander, bei der die Gewindebereiche miteinander in Wirkverbindung treten, die beiden Kontakte 10 und 20 wie bei einer Mutter-Schrauben-Verbindung in Achsrichtung aufeinander zu gezogen, bis der ringartig umlaufende Absatz 27 am Fußteil 24 des Steckerkontakts 20 zum Anliegen an der oberen Stirnfläche des ringartigen Kopfteils 12 der Kontaktbuchse 10 kommt.
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Durch ein anders herum gerichtetes Verdrehen der Kontakte 10 und 20 gegeneinander ist die Verbindung dabei wieder lösbar und der Steckerkontakt 20 kann wieder aus der Kontaktbuchse 10 herausgezogen werden.
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Die Kontaktbuchse 10 wie auch der Steckerkontakt 20 können dabei einstückig und materialeinheitlich durch ein Fließpressen aus einem Draht hergestellt und insbesondere aus Messing ausgebildet sein.
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Natürlich können die Kontaktbuchse 10 und der Steckerkontakt 20 für eine entsprechende elektrische Isolierung jeweils von einer Isolierhülse 19 bzw. 29 umgeben sein. Dabei sind die Isolierhülsen 19 und 29 sich in Achsrichtung beidseitig über eine Axialerstreckung der Kontaktbuchse 10 bzw. des Steckerkontakts 20 hinaus erstreckend ausgebildet, was an den Kopfteilen 12 und 22 für einen entsprechenden Berührschutz sorgt, und an den Fußteilen 14 und 24 einen einwandfreien Übergang von der Isolierung der elektrischen Leitung bzw. des Kabels hin zur Isolierhülse 19 bzw. 29 ermöglicht. Weiterhin ist die Isolierhülse 29 des Steckerkontakts 20 hin zu dessen Kopfteil 22 einen hohlzylindrischen zum Steckerkontakt 20 beabstandeten Abschnitt ausbildend gestaltet, der bei geschlossener Drehsteckverbindung zum abdichtenden Umschließen eines entsprechenden Abschnitts der Isolierhülse 19 der Kontaktbuchse 10 vorgesehen ist. Die Isolierhülsen 19 und 29 sind dabei beispielsweise aus einem Naturkautschuk ausgebildet.
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Dazu zeigt die 5 einen Längsschnitt durch den Steckerkontakt 20 der 3 und 4, der von der Isolierhülse 29 umgeben ist, womit der Steckerkontakt 20 zusammen mit der Isolierhülse 29 einen Stecker bildet. Die 6 zeigt einen Längsschnitt durch die Kontaktbuchse 10 der 1 und 2, die von der Isolierhülse 19 umgeben ist, womit die Kontaktbuchse 10 zusammen mit der Isolierhülse 19 eine Buchse bildet. Die 7 zeigt schließlich einen Längsschnitt durch die geschlossene Steckdrehverbindung, bei der der Stecker der 5 in die Buchse der 6 eingesteckt und verdreht ist.
