Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein elektrisches Steckverbinderteil der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß die
Entkupplungseinrichtung ferngesteuert aktiviert werden kann, wobei
das Steckverbinderteil einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Steckverbinderteil
der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Betätigungseinrichtung
durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Strom aktivierbar ist.
Endungsgemäß kann die Betätigungseinrichtung
elektrisch aktiviert werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Fernsteuerung
der Entkupplungseinrichtung, in dem die im Gehäuse des Steckverbinderteiles
angeordnete Betätigungseinrichtung
mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird. Dies gibt insbesondere
die Möglichkeit,
das üblicherweise
an das elektrische Steckverbinderteil angeschlossene Kabel zur Zuführung eines
elektrischen Stromes an die Betätigungseinrichtung
heranzuziehen. So kann beispielsweise ein Netzkabel an das Steckverbinderteil
angeschlossen sein, und die Zuführung
von elektrischem Strom zur Aktivierung der Betätigungseinrichtung kann über zwei
zusätzliche
Adern des Netzkabels erfolgen. Zur Strombeaufschlagung der Betätigungseinrichtung
kann hierbei eine Niedervoltspannung zum Einsatz kommen, die Beispielsweise
von einem elektrischen Verbraucher bereit gestellt wird, der über das
Netzkabel und das elektrische Steckverbinderteil an eine Spannungsversorgung
anschließbar
ist.
Als besonders vorteilhaft hat es
sich erwiesen, wenn die Betätigungseinrichtung
ein mit dem Stößel zusammenwirkendes,
bei Strombeaufschlagung durch Formänderung den Stößel bewegendes Formänderungselement
aufweist. Die Formänderung kann
beispielsweise durch eine Erwärmung
des Formänderungselementes
erfolgen, wenn dieses mit elektrischem Strom beaufschlagt wird.
Aufgrund seiner Formänderung
kann das Formänderungselement beispielsweise
eine Verschwenk- oder Verschiebebewegung ausführen. Das Formänderungselement bildet
somit ein elektrisches Antriebselement für den Stößel, der bei Strombeaufschlagung
des Formänderungselementes
aus der Stirnwand des Gehäuses heraus
bewegt wird und sich hierbei im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinderteiles
von der korrespondierenden Stirnwand des anderen Steckverbinderteiles
abstößt, so daß sich das
erfindungsgemäße Steckverbinderteil
ohne weiteres vom korrespondierenden Steckverbinderteil löst.
Vorzugsweise beaufschlagt das Formänderungselement
den Stößel mit
einer in Längsrichtung des
Stößels wirkenden
Zug- oder Druckkraft. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Kraftbeaufschlagung
eine konstruktiv besonders einfache Gestaltung des Steckverbinderteiles
möglich
ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn
das Formänderungselement
nach einer Strombeaufschlagung selbsttätig wieder in seine vor der
Strombeaufschlagung vorliegende Form übergeht. Dadurch wird ein erneutes
Zusammenstecken zweier Steckverbinderteile vereinfacht, denn beim
Zusammenstecken muß keine
das Formänderungselement in
seine ursprüngliche
Form überführende Rückführkraft
ausgeübt
werden, sondern das Formänderungselement
geht nach einer Strombeaufschlagung selbsttätig wieder in seine ursprüngliche
Form über.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn
das Formänderungselement
aus einem Formgedächtnismetall,
also einem sogenannten Memory Metal, gefertigt ist. Derartige Metalle,
insbesondere in Form von Legierungen, zeichnen sich dadurch aus,
daß sie
bei Erwärmung,
beispielsweise in Folge einer Strombeaufschlagung, aus einer ersten
vorgegebenen Form in eine zweite vorgegebene Form übergehen,
wobei sie bei einer Abkühlung,
beispielsweise aufgrund einer Beendigung der Strombeaufschlagung,
selbsttätig
wieder ihre erste Form einnehmen. Derartige Formgedächtnismetalle,
insbesondere Formgedächtnislegierungen,
sind dem Fachmann in vielfältiger
Ausführungsform
bekannt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Steckverbinderteiles
bildet das Formänderungselement
einen längenveränderlichen Draht
aus, der den Stößel bei
Strombeaufschlagung mit einer Zugkraft beaufschlagt. Bei einer derartigen Ausführungsform
kommt als elektrisches Antriebselement für den Stößel ein Draht zum Einsatz,
der sich bei Strombeaufschlagung erwärmt und hierbei sein Länge ändert. Aufgrund
der Längenänderung übt der Draht
eine Zugkraft auf den Stößel aus,
so daß dieser zum
Trennen des elektrischen Steckverbinderteiles vom korrespondierenden
Steckverbinderteil aus der Stirnwand heraus bewegt wird.
Vorzugsweise ist der Stößel mittels
eines Federelementes in die der Zugkraft entgegengerichtete Richtung
mit einer elastischen Rückstellkraft
beaufschlagt.
Damit kann sichergestellt werden,
daß der Stößel bei
Beendigung einer Strombeaufschlagung des längenveränderlichen Drahtes zuverlässig seine ursprüngliche
Position wieder einnimmt, während sich
der längenveränderliche
Draht abkühlt
und hierbei seine ursprüngliche
Länge wieder
einnimmt.
Um eine möglichst große Längenänderung des längenveränderlichen
Drahtes zu ermöglichen, ist
es von Vorteil, wenn der längenveränderliche Draht
wendelförmig
aufgewickelt ist. Die wendelförmige
Wicklung des Drahtes ermöglicht
es, einen verhältnismäßig langen
Draht zum Einsatz zu bringen. Je länger der Draht, um so größer ist
auch die absolute Längenänderung,
die der Draht bei einer Strombeaufschlagung und Erwärmung zeigt.
Von Vorteil ist es, wenn der längenveränderliche
Draht nach Art eines Bowdenzugdrahtes in einem flexiblen Mantel
geführt
ist. Der Einsatz eines derartigen Mantels, stellt zum einen sicher,
daß die Längenänderung
zuverlässig
auf den Stößel übertragen
werden kann. Denn hierzu ist es lediglich erforderlich, ein Ende
des Drahtes beispielsweise am Gehäuse festzulegen, während der
flexible Mantel am Stößel gehalten
ist, so daß eine
Längenänderung des
Drahtes unmittelbar auf den Stößel übertragen werden
kann. Zum anderen hat der Einsatz des flexiblen Mantels den Vorteil,
daß nach
einer Strombeaufschlagung die auftretende Wärme innerhalb kurzer Zeit an
die Umgebung abgegeben werden kann, d. h. der flexible Mantel ermöglicht eine
gute Wärmeabführung, so
daß der
längenveränderliche
Draht innerhalb kurzer Zeit seine ursprüngliche Länge wieder einnimmt und der
Stößel in seine
Anfangsposition zurückgeführt wird.
Als günstig hat es sich erwiesen,
wenn der längenveränderliche
Draht im Bereich seiner wendelförmigen
Wicklung den Stößel in Umfangsrichtung umgibt.
Dies ermöglicht
eine besonders kompakte Ausgestaltung des elektrischen Steckverbinderteiles.
Es kann vorgesehen sein, daß sich der
längenveränderliche
Draht bei einer Strombeaufschlagung verlängert. Dies ermöglicht eine
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinderteiles
dergestalt, daß der
Stößel bei
fehlender Strombeaufschlagung des längenveränderlichen Drahtes entgegen
einer elastischen Vorspannkraft in einer zurückgezogenen Position gehalten
wird. Wird der längenveränderliche
Draht mit Strom beaufschlagt, so vergrößert sich dessen Länge. Dies
hat zur Folge, daß der
Stößel aufgrund
der auf ihn einwirkenden Vorspannkraft in seine vorstehende Position
bewegt wird, in der er das Steckverbinderteil vom korrespondierenden Steckverbinderteil
abstößt.
Um die mechanische Belastung des
Steckverbinderteiles gering zu halten, solange die Entkupplungseinrichtung
nicht aktiviert ist, ist es günstig, wenn
sich der längenveränderliche
Draht bei Strombeaufschlagung zusammenzieht. Durch das Zusammenziehen
des längenveränderlichen
Drahtes kann auf den Stößel unmittelbar
eine Zugkraft ausgeübt werden.
Entfällt
diese Zugkraft, so kann mittels eines Federelementes sichergestellt
werden, daß der
Stößel seine
zurückgezogene
Position wieder einnimmt.
Als besonders vorteilhaft hat es
sich verwiesen, wenn ein Endabschnitt des längenveränderlichen Drahtes eine Längsbohrung
des Stößels durchgreift.
Vorzugsweise ist der Stößel in seinem
der Stirnwand abgewandten Endbereich von einer Schraubenfeder umgeben,
die den Stößel mit
einer elastischen Rückstellkraft
beaufschlagt. Dies ermöglicht
eine besonders kompakte Bauform des Steckverbinderteiles.
Wie eingangs erwähnt, kann das elektrische Steckverbinderteil
beispielsweise in Form einer Steckdose oder eine Steckbuchse ausgestaltet
sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das erfindungsgemäße Steckverbinderteil
einen elektrischen Stecker ausbildet, wobei der mindestens eine
Steckkontakt über
die Stirnwand des Gehäuses übersteht.
Das erfindungsgemäße Steckverbinderteil findet
insbesondere bei elektrischen Haushaltsgeräten Verwendung, vorzugsweise
bei Staubsaugern, die mittels des Steckverbinderteiles an eine elektrische
Spannungsversorgung anschließbar
sind. Bei derartigen elektrischen Haushaltsgeräten kann in vielen Fällen das
Anschlußkabel
mittels einer Wicklungseinheit aufgewickelt werden. Die Wicklungseinheit
ist allerdings nur dann funktionsfähig, wenn der Anschlußstecker
von der zugeordneten Steckdose gelöst ist. Kommt als Anschlußstekker
das voranstehend genannte Steckverbinderteil zum Einsatz, so kann
der Anschlußstecker
vom Benutzer ferngesteuert von der Steckdose gelöst werden, indem er die Betätigungseinrichtung
des Steckverbinderteiles mit elektrischem Strom beaufschlagt. Anschließend läßt sich
das Anschlußkabel
mittels der Wicklungseinheit aufwickeln.
Die nachfolgende Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
Es zeigen:
1:
eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinderteiles mit abgenommenem Gehäusemantel;
2:
eine Schnittdarstellung des Steckverbinderteils gemäß 1 mit einem Stößel in zurückgezogener
Stellung und
3:
eine Schnittdarstellung des Steckverbinderteiles gemäß 1 mit dem Stößel in vorstehender
Position.
In der Zeichnung ist ein elektrisches
Steckverbinderteil in Form eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegten
elektrischen Steckers dargestellt. Der Stecker 10 umfaßt ein Gehäuse, wobei zur
Erzielung einer besseren Übersicht
in der Zeichnung lediglich eine Stirnwand 12 des Gehäuses dargestellt
ist, während
ein sich an die Stirnwand 12 in Längsrichtung anschließender Gehäusemantel
weggelassen wurde.
Wie insbesondere aus den 2 und 3 deutlich wird, wird die Stirnwand 12 von
zwei Steckkontakten in Form von Kontaktstiften 14, 15 durchgriffen, die über eine
Stirnfläche 17 der
Stirnwand 12 überstehen
und an ihren der Stirnfläche 17 abgewandten hinteren
Enden an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nur schematisch
dargestellte Anschlußelemente 19, 20 tragen
zum Anschluß jeweils
einer Ader eines mehradrigen elektrischen Anschlußkabels.
Die Stirnwand 12 weist eine
zentrale Durchgangsbohrung 22 auf, an die sich auf der
der Stirnfläche 17 abgewandten
Rückseite
der Stirnwand 12 eine Führungshülse 24 anschließt, die
einstöckig
mit der Stirnwand 12 verbunden ist und im Bereich ihres freien
Endes in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete
L-förmige
Tragelemente 25 aufweist, die jeweils einen radial von
der Führungshülse 24 abstehenden
ersten Schenkel 26 umfassen, an den sich ein axial, d.
h. parallel zur Durchgangsbohrung 22 ausgerichteter zweiter
Schenkel 27 anschließt. Das
freie Ende der Führungshülse 24 ist
in Form eines Flansches 29 ausgestaltet, der der Stirnfläche 17 abgewandt
eine umlaufende Aufnahmenut 30 trägt.
Die Durchgangsbohrung 22 wird
von einem zylinderförmigen
Stößel 32 durchgriffen,
der längs der
Durchgangsbohrung 22 zwischen einer in den 1 und 2 dargestellten
zurückgezogenen
Stellung, in der seine Stirnfläche 33 mit
der Stirnfläche 17 der
Stirnwand 20 fluchtet, und einer in 3 dargestellten vorstehenden Stellung,
in der seine Stirnfläche 33 in
Höhe der
freien Enden der Kontaktstifte 14 und 15 angeordnet
ist, hin- und herverschoben werden kann.
An seinem der Stirnwand 12 abgewandten hinteren
Ende trägt
der Stößel 32 einen
Stützflansch 35,
an dem sich eine den Stößel 32 in
Umfangsrichtung umgebende Schraubenfeder 37 abstützt, deren anderes
Ende in die Aufnahmenut 30 der Führungshülse 24 eintaucht und
sich am zugeordneten Flansch 29 abstützt. Von der Schraubenfeder 37 wird der
Stößel 32 mit
einer in Längsrichtung
des Stößels 32 wirkenden,
der Stirnwand 12 abgewandten Rückstellkraft beaufschlagt.
In Längsrichtung ungefähr mittig
weist der Stößel 32 eine
längliche
Querbohrung 39 auf, die von einem Haltebolzen 41 durchgriffen
ist, der an der Führungshülse 24 festgelegt
ist und dessen Erstreckung in Längsrichtung
des Stö ßels 32 beträchtlich geringer
gewählt
ist als die Erstreckung der Querbohrung 39, so daß der Stößel 32 in
Längsrichtung
verschoben werden kann, während
der Haltebolzen 41 unbeweglich an der Führungshülse 24 festgelegt
ist. Der Anschlag des Haltebolzens 41 an den vorderen und
hinteren Endseiten 43 bzw. 44 der Querbohrung 39 definiert
die zurückgezogene
bzw. die vorstehende Stellung des Stößels 32.
In die hintere Endseite 44 der
Querbohrung 39 mündet
eine zentrale Längsbohrung 46 des
Stößels 32 ein,
die die Querbohrung 39 mit der der Stirnfläche 33 abgewandten
Endfläche 47 des
Stößels 32 verbindet.
Im Bereich der Tragelemente 25 ist
der Stößel 32 von
einem Formänderungselement 50 umgeben
in Form eines zu einer Wicklung 52 aufgewickelten, Iängenveränderlichen
Drahtes 54, der aus einem Formgedächtnismetall (Memory Metal)
gefertigt ist und nach Art eines Bowdenzugdrahtes von einem flexiblen
Mantel in Form eines Schlauches 56 umgeben ist.
Ausgehend von der Wicklung 52 führt der
flexible Schlauch 56 den längenveränderlichen Draht 54 über eine
Schlaufe 58 in die Längsbohrung 46 des Stößels 32 hinein.
Innerhalb der Längsbohrung 46 endet
der flexible Schlauch 56, während sich der längenveränderliche
Draht 54 durch die gesamte Längsbohrung 46 sowie
die Querbohrung 39 hindurch erstreckt und am Haltebolzen 41 festgelegt
ist.
In Höhe der Endfläche 47 des
Stößels 32 trägt der flexible
Schlauch 56 eine Stützscheibe 60, über die
der flexible Schlauch 56 an der Endseite 47 des
Stößels 32 festgelegt
ist.
Wird der längenveränderliche Draht 54 mit einem
elektrischen Strom beaufschlagt, so führt die damit verbundene Erwärmung zu
einer Verkürzung des
Drahtes 54. Dies hat zur Folge, daß vom Draht 54 ausgehend
vom Haltebolzen 41 über
den Schlauch 56 und die Stützscheibe 60 entgegen
der elastischen Vorspannkraft der Schraubenfeder 37 eine
Zugkraft auf den Stößel 32 ausgeübt wird,
so daß sich
dieser nach vorne bewegt in Richtung der freien Enden der Kontaktstifte 14 und 15,
bis er mit seiner hinteren Endseite 44 der Querbohrung 39 am Haltebolzen 41 anliegt.
Wird anschließend
die Strombeaufschlagung des längenveränderlichen
Drahtes 54 beendet, so kühlt sich der Draht 54 über den
flexiblen Schlauch 56 innerhalb kurzer Zeit ab und der Draht 54 nimmt
wieder seine ursprüngliche
Länge ein.
Dies hat zur Folge, daß der
Stößel 32 aufgrund der
auf ein einwirkenden Vorspannkraft der Schraubenfeder 37 wieder
seine zurückgezogene
Stellung einnimmt, in der er mit seiner vorderen Endseite 43 am
Haltebolzen 41 anliegt.
An den Stecker 10 wird vorzugsweise
das Versorgungskabel eines elektrischen Haushaltsgerätes, insbesondere
eines Staubsaugers angeschlossen. Wird der Stecker 10 zur
Spannungsversorgung des Haushaltsgerätes in eine korrespondierende Steckdose
eingesteckt, so kann der Stecker 10 auf einfache Weise
von der korrespondierenden Steckdose getrennt werden, indem durch
Strombeaufschlagung des längenveränderlichen
Drahtes 54 der Stößel 32 nach
vorne bewegt wird, denn durch das Heraustreten des Stößels 32 aus
der Stirnfläche 17 der
Stirnwand 12 stößt sich
der Stecker 10 von der korrespondierenden Steckdose ab.
Wurde der Stecker 10 von der zugeordneten Steckdose gelöst, so kann
anschließend
die üblicherweise
bei elektrischen Haushaltsgeräten,
insbesondere bei Staubsaugern, vorgesehene Wicklungseinrichtung
betätigt
werden, so daß das
Anschlußkabel
selbsttätig
aufgewickelt wird.