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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche die ungewollte Entriegelung zwischen zwei komplementären elektrischen oder optischen Verbindungselementen, wie z. B. einem Unterteil und einem Steckverbinder, verhindert. Genauer betrifft die Erfindung eine Anti-Entriegelungsverrichtung, die dazu bestimmt ist, mit einem der zwei Verbindungselemente formschlüssig verbunden und auf dem anderen Verbindungselement geschraubt zu sein, um jegliche ungewollte Trennung der zwei Verbindungselemente zu verhindern.
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Bei bestimmten Anwendungen, insbesondere im Bereich der Luftfahrt- oder Automobilanschlusstechnik lassen die starken Vibrationen die Verbindungssysteme sich bewegen, was einen Verbindungsverlust zwischen den komplementären Verbindungselementen nach sich zieht. Es ist auch bekannt, jedes Verbindungssystem mit einer Vorrichtung auszustatten, die es erlaubt, die Verbindung zwischen den zwei Verbindungselementen zu verriegeln und die unpassenden Entriegelungen zu verhindern. Eine solche Vorrichtung soll das Aufrechterhalten der Verbindung erlauben, selbst wenn die Verbindungssysteme extremen Bedingungen und insbesondere starken Vibrationen unterworfen werden.
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So ist eine schraubbare Verriegelungsvorrichtung bekannt, welche einen mit gezahnten Einkerbungen versehenen Verriegelungsring aufweist. Der Verriegelungsring ist formschlüssig mit einem der Verbindungselemente verbunden. Er schraubt sich nun auf das zweite Verbindungselement, das mit einer Sperre versehen ist, die an den gezahnten Einkerbungen des Verriegelungsrings während der Verschraubung in Eingriff kommt. Die Verschraubung des Verriegelungsrings ist beendet, wenn die zwei Verbindungselemente gegeneinander in Anschlag kommen. Die elektrische Verbindung, oder andere, ist also garantiert und wird theoretisch aufrechterhalten.
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Allerdings ist der Abstand zwischen den zwei Verbindungselementen von einem Verbindungssystem zum anderen nicht immer identisch. So ist es am Ende der Verriegelung möglich, dass sich eine Sperre des Verbindungselements, um welches der Verriegelungsring geschraubt ist, auf dem Scheitel oder entlang einer Neigung der gezahnten Einkerbungen des Verriegelungsrings befindet. Dieses Verbindungselement befindet sich folglich bezüglich des Verriegelungsrings in einer instabilen Position. Infolge dessen können die Vibrationen, welchen das Verbindungssystem unterworfen ist, ein leichtes Versetzen des Verriegelungsringes mit sich bringen, bis die Sperre zwischen zwei gezahnten Einkerbungen in eine stabilere Position gebracht ist. Dieses Versetzen bringt ein äquivalentes Versetzen des Abstands zwischen den zwei Verbindungselementen, wie z. B. einem Unterteil und einem Steckverbinder, mit sich. In bestimmten Fällen befinden sich die Verbindungselemente nicht mehr in Kontakt, wodurch die elektrische Verbindung oder andere nicht mehr realisiert sind. Es können übrigens plötzlich Dichtigkeitsprobleme wegen dieses Zwischenraums auftreten, was bei den pneumatischen oder den elektrischen oder anderen untergetauchten Verbindern vermieden werden muss.
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Ein Ziel der Erfindung ist es also, eine Alternative zu der bekannten schraubbaren Anti-Entriegelungsvorrichtung vorzuschlagen, welche erlaubt, das Aufrechterhalten der Verbindung zwischen zwei elektrischen oder optischen Verbindungselementen selbst unter extremen Bedingungen zu sichern. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine solche Anti-Entriegelungsvorrichtung zu liefern, die eine einfache Konzeption und/oder Montage hat.
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Hierfür wird von der Erfindung vorgeschlagen, das Anti-Entriegelungssystem mit einem Zwischenring auszustatten, der zwischen dem Hauptkörper der Anti-Entriegelungsvorrichtung und dem Verbindungselement, auf das die Gesamtheit geschraubt werden soll, montiert ist. Dieser Zwischenring trägt die Sperre oder die Sperren, bevor sie mit den gezahnten Einkerbungen des Hauptkörpers in Eingriff kommt. Der mit einem ersten Verbindungselement formschlüssig verbundene Hauptkörper ist geeignet, um ein zweites Verbindungselement herum derart geschraubt zu werden, dass die Verbindung zwischen den zwei Elementen erlaubt und aufrecht erhalten wird. Übrigens erlaubt es eine Blockiervorrichtung, in einer ersten Drehrichtung, die z. B. der Verschraubung entspricht, dem Zwischenring zu untersagen, bezüglich des Hauptkörpers zu drehen, und umgekehrt in einer zweiten Drehrichtung eine solche Drehung zu erlauben. Folglich wird die Beziehung zwischen den Sperren und den gezahnten Einkerbungen in einer Drehrichtung nicht verändert, während in der anderen Drehrichtung die Sperren mit den gezahnten Einkerbungen in Eingriff kommen. So ist es möglich, die Sperren in einer stabilen Position bezüglich der gezahnten Einkerbungen vor der Verschraubung des Hauptkörpers um das zweite Verbindungselement herum zu positionieren und sie dort während der gesamten Verschraubung zu halten. Die Position der Sperren wird durch die Verschraubung nicht verändert, sie bleibt am Ende der Verschraubung identisch, ganz gleich wie der Abstand der Verschraubung zwischen den zwei Verbindungselementen ist. Wenn sich das Anti-Entriegelungssystem einmal in Verriegelungsposition um das entsprechende Verbindungselement befindet, ist also kein unpassendes Versetzen der Sperre bezüglich der gezahnten Einkerbungen möglich. Das Ineinandergreifen der Sperren bezüglich der gezahnten Einkerbungen findet nur während des Abschraubens des Hauptkörpers statt. Folglich werden die Vorteile eines solchen Sperren-/Einkerbungen-Systems in dem Anti-Entriegelungssystem nach der Erfindung ohne die Nachteile erhalten.
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Gegenstand der Erfindung ist also eine schraubbare Anti-Entriegelungsvorrichtung für Verbinder, insbesondere elektrische, die dazu bestimmt ist, die Verbindung zwischen zwei Verbindungselementen aufrechtzuerhalten, welche aufweist
eine zylindrische Muffe, die dazu bestimmt ist, in Translation fest und in Drehung frei um ein erstes Verbindungselement montiert zu werden,
wobei die Muffe an einem vorderen Teil mit einem inneren Schraubgewinde versehen ist, das dazu bestimmt ist, mit einem auf einem zweiten Verbindungselement angebrachten äußeren Schraubgewinde zusammenzuwirken, wenn das erste Verbindungselement in das zweite Verbindungselement eingreift, und
an einem rückwärtigen Teil mit einer Reihe von gezahnten Einkerbungen versehen ist, die auf einem inneren Umfang des rückwärtigen Teils angeordnet sind, wobei sich die gezahnten Einkerbungen von der Innenwand des rückwärtigen Teils radial zum Inneren hin erstrecken,
einen Innenring, der koaxial in dem rückwärtigen Teil der zylindrischen Muffe derart montiert ist, dass er zwischen der zylindrischen Muffe und dem ersten Verbindungselement positioniert werden kann, wobei der Innenring mindestens eine Sperre aufweist, die geeignet ist, mit den gezahnten Einkerbungen auf dem rückwärtigen Teil der zylindrischen Muffe in Eingriff zu kommen,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Blockiervorrichtung durch Reibung aufweist, die geeignet ist, mit einer Reibungswand zusammenzuwirken, um den Innenring bezüglich der zylindrischen Muffe in einer ersten Drehrichtung in Drehung festzuhalten, und umgekehrt, um den Innenring bezüglich der zylindrischen Muffe in einer zweiten Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, in Drehrichtung freizuhalten, um das Ineinandergreifen mindestens einer Sperre in die gezahnten Einkerbungen zu erlauben.
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Unter Innenring versteht man einen kreisrunden Ring, der dazu bestimmt ist, an der Innenwand der zylindrischen Muffe angefügt zu werden, um sich koaxial zu der zylindrischen Muffe und dem Verbindungselement derart zu erstrecken, dass er zwischen die zylindrische Muffe und das erste Verbindungselement, z. B. wie ein Steckverbinder, während der Benutzung der Anti-Entriegelungsvorrichtung nach der Erfindung eingefügt ist.
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Unter bezüglich der Verbindungsrichtung vorderem und rückwärtigem Teil der zylindrischen Muffe versteht man den vorderen Teil, den gegen das komplementäre Verbindungselement hin gerichteten Teil, und den rückwärtigen Teil, welcher der entgegengesetzte Teil ist.
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Unter Blockiervorrichtung durch Reibung oder Friktion versteht man eine Vorrichtung, die geeignet ist, die Drehung des inneren Rings in einer der zwei Drehrichtungen der zylindrischen Muffe um das zweite Verbindungselement herum durch Kontakt mit z. B. einer glatten Wand zu untersagen.
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In vorteilhafter Weise entspricht die erste Drehrichtung der Drehrichtung für die Schraubung der zylindrischen Muffe um das zweite Verbindungselement herum. Die zweite Drehrichtung entspricht dann der Drehrichtung, welche das Abschrauben der zylindrischen Muffe um das zweite Verbindungselement herum erlaubt. So blockiert die Blockiervorrichtung nach der Erfindung das Ineinandergreifen der Sperre in die gezahnten Einkerbungen während der Schraubung, d. h., wenn z. B. die Anti-Verriegelungsvorrichtung im Uhrzeigersinn bezüglich des ersten Verbindungselements gedreht wird. In diesem Fall gestattet die Blockiervorrichtung ein solches Ineinandergreifen entgegen dem Uhrzeigersinn.
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In klassischer Weise ist der innere Ring mit mindestens einer Sperre versehen, die gegenüber der Reihe von gezahnten Einkerbungen angeordnet ist, vorzugsweise z. B. an der inneren Wand der zylindrischen Muffe an dem rückwärtigen Teil der Muffe angebracht.
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In vorteilhafter Weise befindet sich die Sperre in der Verschraubungsrichtung in stabiler Position zwischen zwei gezahnten Einkerbungen. Die Sperre kann folglich nicht mit den gezahnten Einkerbungen in Eingriff kommen.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die Reibungswand ein angefügtes Element sein, das dazu bestimmt ist, um das erste Verbindungselement herum fest montiert zu werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Reibungswand direkt an der äußeren Wand des ersten Verbindungselementes angebracht sein.
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Nach der Erfindung kann die Blockiervorrichtung in vorteilhafter Weise ein elastisches Rückstellungsmittel, wie z. B. eine Feder, eine Kugel oder ein anderes Blockierelement aufweisen, das in einem querenden Sitz angeordnet ist, welcher in der Dicke des inneren Rings ausgespart ist.
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In der ersten Drehrichtung ist die Kugel in ihrem Sitz in Drehung frei, was die Drehung des inneren Rings bezüglich des ersten Verbindungselements erlaubt. Genauer gesagt dreht der innere Ring zur selben Zeit wie die zylindrische Muffe. Umgekehrt kommt in der zweiten Drehrichtung die Kugel mit der oder den Reibungswänden in Kontakt und widersetzt sich der Drehung des inneren Rings in der zylindrischen Muffe. Der innere Ring kann also nicht zur selben Zeit wie die zylindrische Muffe drehen und bleibt bezüglich des ersten Verbindungselements derart fest, dass die Sperre auf dem inneren Ring mit den gezahnten Einkerbungen der zylindrischen Muffe in Eingriff kommt.
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Um der Kugel der Blockiervorrichtung zu erlauben, mit der Reibungswand zusammen zu wirken, um sich der Drehung des inneren Rings zu widersetzen, weist z. B. der querende Ring eine Verengung auf, die geeignet ist, die Drehung der Kugel in der zweiten Drehrichtung zu blockieren.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Steckverbinder für Verbinder, insbesondere für einen elektrischen Verbinder, wobei der Steckverbinder mit einer Anti-Entriegelungsvorrichtung nach der Erfindung versehen ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Verbindungsaufbau, der einen Steckverbinder, ein Unterteil und eine Anti-Entriegelungsvorrichtung nach der Erfindung aufweist.
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Die Erfindung versteht man besser beim Lesen der folgenden Beschreibung mit der Ansicht der zugehörigen Figuren. Diese sind eine beispielhafte und nicht beschränkte Darstellung der Erfindung. Die Figuren zeigen:
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1: eine auseinandergezogene Darstellung einer Anti-Entriegelungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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die 2A und 2B: im Längsschnitt eine Darstellung eines Steckverbinders und eines Unterteils, die mit der Anti-Entriegelungsvorrichtung der 1 versehen sind, in nicht-verbundener Position (2A) und in verbundener Position (2B);
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3: eine Rückansicht der Anti-Entriegelungsvorrichtung der 1 um einen Steckverbinder herum.
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In 1 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer schraubbaren Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Die Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 weist eine zylindrische Muffe 101 auf, die dazu bestimmt ist, in Translation fest und in Drehung frei um ein erstes Verbindungselement, wie z. B. einen Steckverbinder 1 (2A), montiert zu werden.
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Die zylindrische Muffe 101 ist mit einem vorderen Teil 102 versehen, der dazu bestimmt ist, auf ein zweites Verbindungselement, wie z. B. ein Unterteil 2 (2A) geschraubt zu werden. Hierfür ist die innere Wand des vorderen Teils 102 der zylindrischen Muffe 101 mit einem Gewinde 117 versehen, das zu einem an der äußeren Wand 7 des Unterteils 2 (2B) gebildeten Gewinde 6 komplementär ist. Eine innere Wand 104 eines rückwärtigen Teils 103 der zylindrischen Muffe 101 ist mit gezahnten Einkerbungen 105 versehen. Genauer gesagt erstrecken sich die gezahnten Einkerbungen 105 radial von der inneren Wand 104 der zylindrischen Muffe zu dem Inneren der Muffe 101 hin.
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Ein innerer Ring 106 ist dazu bestimmt, in der zylindrischen Muffe 101 montiert zu werden. Der innere Ring 106 ist mit zwei Sperren 107 versehen, die an der äußeren Wand 108 des inneren Rings 106 gebildet sind. Die Sperren 107 erstrecken sich radial derart nach außen hin, dass sie sich gegenüber der gezahnten Einkerbung 105 der zylindrischen Muffe 101 (3) befinden.
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In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sperren 107, zwei an der Zahl, sie können aber kleiner oder größer an Anzahl sein. Damit die Sperren 107 die für das Ineinandergreifen erforderliche Elastizität aufweisen, sind sie übrigens in vorteilhafter Weise am Ende der flexiblen Arme montiert, um nachgeben zu können und so geeignet zu sein, jede der gezahnten Einkerbungen 105 zu passieren.
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Sitze 110 oder querende Öffnungen sind in der Dicke des inneren Rings 106 von einer inneren Wand des inneren Rings 106 ausgenommen. Unter innerer Wand des inneren Rings 106 versteht man die zum Inneren des inneren Rings 106 gerichtete Wand, die der äußeren Wand entgegengesetzt ist, welche zu der zylindrischen Muffe 101 hin gerichtet ist. Ein elastisches Teil 111 und eine Kugel 112 sind in jedem Sitz 110 (3) angeordnet. Die Sitze 110 sowie die Federn 111 und die Kugeln 112 gehören zu der Blockiervorrichtung nach der Erfindung.
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Es versteht sich, dass eine höhere oder niedrigere Zahl an Sitzen 110 (und an Kugeln und entsprechenden Federn) vorgesehen sein kann.
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Die Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 nach diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ebenfalls eine kreisrunde Basis 113 auf, die dazu bestimmt ist, um den Körper des Steckverbinders 1 (2A) derart montiert zu werden, dass sie an der äußeren Wand 5 des Steckverbinders 1 angefügt wird. Die kreisrunde Basis 113 ist mit einer seitlichen Wand 120, die sich axial erstreckt und dazu bestimmt ist, sich entlang der äußeren Wand des Körpers des Steckverbinders 1 zu erstrecken, und mit einer radialen Wand 121 versehen, die sich radial von der Längswand 120 nach außen hin erstreckt. Wenn die Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 montiert ist, umgibt so der in der zylindrischen Muffe 101 angeordnete innere Ring 106 die Längswand 120 der kreisrunden Basis 113 und ruht auf der radialen Wand 121.
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Ein Abstandshalter 114 ist gegen den inneren Ring 106 derart angeordnet, dass er die Seite des inneren Rings 106 bedeckt, welche nach außen von der zylindrischen Muffe mündet und der Seite des inneren Rings gegenüberliegt, welche gegen die radiale Wand 121 der kreisrunden Basis 113 ruht. Der Abstandshalter 114a hat eine kreisrunde und ebene Form.
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In klassischer Weise wird die zylindrische Muffe 101 in Translation fest auf dem Körper des Steckverbinders 1 einerseits mittels eines radialen Anschlags 3 und andererseits mittels eines Sicherungsrings 115 gehalten, der in einer auf der äußeren Wand 5 des Körpers des Steckverbinders 1 gebildeten Nut 4 liegt. Genauer wird der in dem hier beschriebenen Beispiel radiale Anschlag 3 durch eine kreisrunde Ausstülpung gebildet, die sich radial nach außen von der äußeren Wand 5 des Körpers des Steckverbinders 1 erstreckt.
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Wenn so der innere Ring 106, die kreisrunde Basis 113 und der Abstandshalter 114 in der zylindrischen Muffe 101 und dieser selbst um den Körper des Steckverbinders 1 herum montiert sind, ist jeder Sitz 110 auf dem inneren Ring 106 auf der inneren Seite durch die radiale Wand 121 der kreisrunden Basis und auf der äußeren Seite durch den angefügten Abstandshalter 114 (in 3 nicht gezeigt) begrenzt.
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Jeder Sitz 110 erstreckt sich auf dem Umfang des inneren Rings 106. Ein erster Teil 122 des Sitzes 110 (3) weist einen ausreichenden Raum auf, um die Feder 111 und die Kugel 112 aufzunehmen, wobei zugleich eine freie Drehung der Kugel 112 in dem Sitz 110 erlaubt wird. Ein zweiter Teil 123 des Sitzes 110 weist eine Verengung 118 derart auf, dass eine Höhe des Sitzes bei dieser Verengung 118 kleiner als der Durchmesser der Kugel 112 ist. Wenn die Kugel 112 in Richtung der Verengung 118 z. B. durch die Feder 111 gezwungen wird, wird die Kugel 112 so in der Drehung blockiert und reibt gegen die radiale Wand 121 der kreisrunden Basis 113 und gegen den Abstandshalter 114. In dem Maße, wie die kreisrunde Basis 113 und der Abstandshalter 114 bezüglich dem Steckverbinder 1 befestigt sind, widersetzen sich diese Reibungen der Drehung des inneren Rings 106 bezüglich dem Steckverbinder 1.
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Die Verbindung und die Verriegelung des Steckverbinders 1 auf dem Unterteil 2 vollziehen sich in klassischer Weise (2A und 2B). Zuerst werden das mit einem Einsatz ausgestattete Unterteil 2, der Kontakte (nicht dargestellt) aufweist, und der ebenfalls mit einem Einsatz und Kontakten (nicht dargestellt) versehene Steckverbinder 1 durch eine Translationsbewegung miteinander verbunden. Dann wird die zylindrische Muffe 101 auf das Unterteil 2 geschraubt, bis das Unterteil mechanisch gegen den Steckverbinder 1 in Anschlag kommt.
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Während dieses Verschraubungsschrittes nach einer ersten Drehrichtung V greifen die Sperren 107 des inneren Rings 106 nicht mit den gezahnten Einkerbungen 105 der zylindrischen Muffe 101 ineinander. Die gezahnten Einkerbungen 105 haben z. B. eine solche Form, dass die Sperren 107 zwischen zwei gezahnten Einkerbungen (3) während der Verschraubung fest in Position bleiben. Wenn die zylindrische Muffe 101 um den Körper des Unterteils 2 geschraubt wird, dreht infolge dessen der innere Ring 106 zur selben Zeit wie die zylindrische Muffe 101 um das Unterteil 2 und den Steckverbinder 1. Die Blockiervorrichtung wird nicht betätigt. Genauer ist jede Kugel in dem Sitz 110 in Drehung frei. Die Drehung des inneren Rings 106 wird also von der Drehung der Kugel 112 in ihrem Sitz 110 begleitet. Tatsächlich sind die Form und die Ausrichtung der Sitze 110 derart, dass die Kugel während der Verschraubung in dem ersten Teil 122 ihres Sitzes 110 gehalten wird.
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Wenn der Steckverbinder 1 einmal gegen das Unterteil in Anschlag gekommen ist, sind die Sperren 107 dann in derselben Position stabil wie vor der Verriegelung, d. h. zwischen zwei gezahnten Einkerbungen 105. Diese Position kann also nicht auf unpassende Weise, wie z. B. durch starke Vibrationen, verändert werden.
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Wünscht man, den Steckverbinder 1 von dem Unterteil 2 zu trennen, wird die Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 durch Drehen der zylindrischen Muffe 101 in einer zweiten Drehrichtung DV abgeschraubt, um den Steckverbinder 1 durch Translation zurückziehen zu können. Während dieser Drehung DV wird jede Kugel 112 in dem entsprechenden Sitz 110 durch die Feder 111 in den Teil 123 zurückgestoßen, welcher die Verengung 118 aufweist. Tatsächlich wird die Feder 111 in dem ersten Teil 122 fixiert, und die Kugel 112 wird ihrerseits zwischen der Feder 111 und der Verengung 118 angeordnet. Auch wird die Kugel 112 während der Drehung in die Abschraubungsrichtung DV durch die Feder 111 in die der Abschraubung entgegengesetzten Richtung gestoßen, in Richtung der Verengung 118. Die so in die Verengung 118 geklemmte Kugel 112 reibt gegen die radiale Wand 121 der kreisrunden Basis 113 und gegen den Abstandshalter 114 derart, dass sie nicht mehr rollen kann. Der innere Ring 116 befindet sich dann fest bezüglich der kreisrunden Basis 113, diese selbst befindet sich fest bezüglich des Steckverbinders 1. So wird der innere Ring 106 in Drehung bezüglich des Steckverbinders 1 blockiert, wenn die zylindrische Muffe 101 von dem Unterteil 2 abgeschraubt wird.
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Infolge dessen drückt das Abschrauben der zylindrischen Muffe 101 die Sperren 107 ein. Die Sperren 107 kommen mit den gezahnten Einkerbungen 105 der zylindrischen Muffe 101 in Eingriff. Das Vorhandensein dieser gezahnten Einkerbungen 105 und Sperren 107 in der Anti-Entriegelungsvorrichtung 100 nach der Erfindung verlangt also für das Abschrauben einen bedeutenden Kraftaufwand, wobei das Abschrauben von einem Klickgeräusch begleitet wird, was den Benutzer von der Abschraubung unterrichtet.
