DE1125502B - Elektrische Kupplungssteckvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kupplungssteckvorrichtung zum Verbinden von elektrischen Kabeln, die Mittel zur wahlweisen gegenseitigen Verriegelung der Schalen aufweist.

Es sind derartige Steckkupplungen bzw. Steckverbindungen bekannt, bei denen eine Schraubenfeder zum Zusammenpressen der beiden die Kontakte tragenden Einsätze der Steckverbindung verwendet wird, die durch Bajonettverschluß gegenseitig verriegelt sind. ίο

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckkupplung der obengenannten Art zu schaffen, die gegenüber den bekannten Steckverbindungen einfacher, insbesondere kompakter, aufgebaut ist und trotzdem eine gute mechanische Verbindung zwischen den beiden zu verbindenden Kabeln und eine gute elektrische Verbindung zwischen den Leitern der Kabel sicherstellt.

Eine Verringerung der Abmessungen und damit des Gewichtes derartiger Steckkupplungen ist besonders wünschenswert, wenn diese in großen Stückzahlen in Luftfahrzeugen verwendet werden.

Die genannte Aufgabe wird bei einer elektrischen Kupplungssteckvorrichtung mit zwei in einer Flucht liegenden kuppelbaren Schalen, die je eine Isolationseinlage mit zusammenwirkenden Stiften und Hülsen besitzen, und mit Mitteln zur wahlweisen gegenseitigen Verriegelung der Schalen mit den inneren Stirnflächen der Einlagen mit gleichzeitigem Ineinandergreifen der Stifte und Hülsen, wobei diese Mittel axial im Abstand voneinander angeordnete innere und äußere Anschlagflächen auf der ersten Schale, eine auf ihr drehbar angeordnete Buchse mit radial nach innen ragendem, zwischen diesen Anschlagflächen liegendem Flansch und eine Bajonettverbindung zwischen der Buchse und der zweiten Schale zwecks Verriegelung der beiden Schalen aufweisen, dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung eine in einer ringförmigen Ausnehmung der Buchse gelagerte ringförmige Blattfeder zwischen dem Flansch, der Buchse und der inneren Anschlagfläche der ersten Schale liegt, um in an sich bekannter Weise bei geschlossenem Bajonettverschluß die erste Schale federnd gegen die zweite Schale zu pressen.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer ringförmigen Blattfeder, die eine wesentlich geringere Bauhöhe als eine gleichwertige Schraubenfeder aufweist, ist es also möglich, die Abmessungen, d. h. insbesondere die Länge und damit das Gewicht der Steckkupplung, wesentlich zu reduzieren, was sich, wie oben bereits erwähnt, insbesondere bei der Verwendung derartiger Steckkontakte in größerer Anzahl, Elektrische Kupplungssteckvorrichtung

Anmelder:

The Bendix Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Februar 1957 (Nr. 638 598)

Walter Francis Hennessey jun.
und George Joseph Swanson, Sidney, N. Y.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

z. B. in Luftfahrzeugen, besonders vorteilhaft auswirkt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steckkupplung in zusammengebautem Zustand,

Fig. 2 erne Draufsicht auf die Steckkupplung nach Fig. 1 in Blickrichtung der Pfeile 2-2,

Fig. 3 getrennte Hauptteile der erfindungsgemäßen Steckkupplung in Seitenansicht und im Teilschnitt,

Fig. 4 einen Längsschnitt der zusammengebauten Steckkupplung mit teilweiser Seitenansicht einzelner Teile,

Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt der äußeren Buchse mit einem Bajonettverschluß zur Kupplung der Hauptteile der Steckkupplung mit der sinusförmigen Feder in Seitenansicht,

Fig. 6 die Seitenansicht beider getrennter Hauptteile mit einem elektrischen Kabel, welches mit dem einen Teil verbunden ist,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung mit der Kupplungsbuchse im Längsschnitt und mit zusammengeschlossenen Hauptteilen,

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, jedoch mit teilweise aufgedrehter Kupplungsbuchse,

209 519/327

Fig. 9 einen Ausschnitt der Seitenwand der Kupplungsbuchse in abgewickelter Ansicht, die die Kontur eines typischen Bajonettschlitzes oder -rille wiedergibt.

Die beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen Steckkupplung 12 ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt. Diese Steckkupplung besteht aus einem ersten Hauptteil 10 (Fig. 3 bis 6) und aus einem zweiten Hauptteil 11 (Fig. 3 bis 6), welche auseinandergezogen und ausgekuppelt werden können, wenn man die Trennung von zwei Kabeln wünscht. Aus der Fig. 3 ist zu ersehen, daß der Hauptteil 11 aus einem Körper 14, einer auf diesen Körpern aufsetzbaren Buchse 15, welche mit einem Teil des Bajonettverschlusses versehen ist, wobei die beiden Teile 10 und 11 wahlweise miteinander gekuppelt werden können, sowie aus einer Hülse 16 zur Kabelfestklemmung und aus einer Buchse 17, welche die Hülse 16 am Körper 14 befestigt, besteht. Die Teile 14, 15, 16 und 17 bilden, wie aus der Fig. 4 und aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich wird, den Hauptteil 11 der Steckkupplung.

Der erste Hauptteil 10 der Steckkupplung hat eine im allgemeinen metallene Schale 19, in welcher sich (befestigt durch übliche, nicht dargestellte Mittel) ein aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff bestehende Einlage 20 befindet, die mit einer Anzahl von gegeneinander versetzten leitenden Kontakthülsen 21 versehen ist. Das Außenende jeder Kontakthülse ist mit einem angelöteten Rohr (nicht dargestellt) versehen, welche mit den verschiedenen Drähten (22) des ersten Kabels verbunden werden. Der Teil 10 ist mit einem Flansch versehen, welcher an irgendeinem Bauteil, wie z. B. an einem Flugzeug oder einem Kraftfahrzeug, angeschlossen werden kann.

Der zweite Kontaktteil 11 besitzt eine im allgemeinen zylindrische Schale 24, welche in eingekuppeltem Zustand der Steckkupplung koaxial mit der Schale 19 des ersten Kontaktteiles liegt. Eine aus Gummi oder aus gummiähnlichem Werkstoff bestehende Einlage 25 befindet sich in der Schale 24 und ist in derselben durch übliche Mittel befestigt, wobei diese Einlage 25 eine Anzahl von Kontaktstiften 26 besitzt, welche der Anzahl und der Lage der Kontakthülsen 21 entsprechen, so daß, wenn die Kontaktteile zusammengekuppelt werden, die Kontaktstifte 26 in die Kontakt- hülsen zu liegen kommen und somit einen elektrischen Kontakt herstellen. Das Vorderende 27 der Schale 24 hat einen geringeren Durchmesser und liegt dicht und genau im inneren Ende der Schale 19, die in der Fig. 4 zu sehen ist. Die Einlagen 20 und 25 haben vorzugsweise solche Axialbemessung, daß, wenn die beiden Kontaktteile zusammengebaut werden, die beiden Einlagen mit ihren Stirnseiten gegeneinandergepreßt und abgedichtet werden.

Jeder der Kontaktstifte 26 besitzt ein herausragendes angelötetes Rohr 29, welches mit dem entsprechenden Draht 30 des Kabels 57 (Fig. 6) verbunden werden kann. Wenn also die Steckkupplung gemäß der Fig. 4 zusammengebaut wird, stellt sie eine elektrische Verbindung von den Drähten 30 des Kabels 57 zu den Drähten 22 her. Wenn aber die Kontaktteile gemäß Fig. 6 getrennt werden, so ist jeder dieser Stromkreise unterbrochen. Wie bereits oben angeführt wurde, ist die erfindungsgemäße Steckkupplung mit Mitteln versehen, durch welche die Kontaktteile in zusammengekuppeltem Zustand sicher miteinander verriegelt und, wenn erwünscht, auch schnell getrennt werden können, ohne dabei auf die Kabel die zur Trennung der Kontaktteile erforderliche Beanspruchung zu übertragen.

Eine Mehrzahl (es wurden nur drei dargestellt) gleichmäßig voneinander radial entfernter Stifte 31 sind am inneren Ende der Schale 19 angeordnet. Das Vorderende 34 der Buchse 15 ist mit drei kurzen axialen Schlitzen 33 zur Aufnahme der Stifte 31 versehen, wobei jeder der Schlitze 33 mit dem entsprechenden Ende der drei schraubenförmigen Bajonettschlitze 35 in der Seitenwand des einen Endes 34 der Buchse 15 verbunden ist. Ein Endsitz oder Tasche 36 ist am inneren Ende jedes Schlitzes 35 vorgesehen, um die Endlage der Stifte 31, wenn die Buchse 15 im Uhrzeigersinn gedreht (Fig. 2) wird, zu fixieren und dadurch die Verriegelung des Bajonettverschlusses zu ermöglichen.

Die Buchse 15 hat einen sich nach innen erstrekkenden Radialflansch 37, dessen Innenkante den zylindrischen Mittelteil der Schale 24 genau aufnimmt. Axial nach innen vom Flansch 37 besitzt die Büchse 15 eine ringförmige Vertiefung 39 von beträchtlichem Axialausmaß, dessen inneres Ende durch eine Stufe 42 der Büchse 15 gebildet wird. In der Vertiefung 39 liegt eine sinusförmige Feder 40, die aus einem unterbrochenen Ring gebildet ist, mit solchem inneren Durchmesser, daß er über die Außenfläche des Mittelteiles der Schale 24 gleiten kann und gegen die Stufe 41 am inneren Ende des Hauptteiles der Schale 24 zum Anliegen kommt. Die Krümmungen der Feder 40 haben eine solche Axialabmessung, daß, wenn die Schalen 24 und 19 gemäß der Fig. 4 zusammengebaut werden, wobei das innere Ende der Schale 19 die Stufe 43 der Schale 24 berührt, die Feder 40, nachdem der Bajonettverschluß voll eingerastet ist, in Axialrichtung wesentlich zusammengedrückt wird und die Stifte 31 des Bajonettverschlusses in den Endtaschen 36 der Büchse 15 fixiert werden. Dieses Zusammendrücken der Feder 40 preßt die Schalen 19 und 24 bzw. deren Einlagen 20 und 25 aufeinander. Wenn also der Bajonettverschluß ganz eingerastet ist, werden die Hauptteile der Steckkupplung gegen zufällige Lockerung oder Trennung gesichert.

Der Kontaktteil 11 ist außerdem mit einer Vorrichtung zur Befestigung des Kabels, welche aus der Hülse 16 und der Buchse 17 besteht, versehen. Die Buchse ist durch ihr Innengewinde an das hintere Ende der Schale 24 aufgeschraubt. Die Hülse und die Buchse haben solche Axialabmessung, daß, wenn das Innenende der Hülse das Außenende der Schale 24 berührt und die Buchse aufgeschraubt ist, der Innensitz 47 der Buchse 17 gegen den Außensitz 50 am äußeren Ende der Hülse drückt.

In der Hülse 16 ist eine Gummieinlage 52 vorgesehen (in Fig. 3 nicht dargestellt). Die Einlage 52 besitzt eine Anzahl von Hohlräumen 53, durch welche die Drähte 30 des Kabels 57 verlaufen. Jeder dieser Hohlräume 53 ist mit einem niedrigen Innenflansch 54 versehen, welcher vorzugsweise in dem verengten Abschnitt 58 der Hülse 16 liegt, wobei, falls die Buchse aufgeschraubt ist, die Einlage 52 eine feste Einspannung und Abdichtung der Drähte 30 des Kabels 57 bewirkt.

Die Buchse 17 hat vorzugsweise eine geritzelte Oberfläche 55, deren axiales Innenende von dem nach außen ragenden Ende 56 der Buchse 15 aufgenommen wird. Unter der geritzelten Oberfläche hat die Buchse 17 einen verringerten Durchmesser, der etwas größer als der Innendurchmesser des Flansches

37 ist. Das Innenende 46 der Buchse 17 bildet einen Sitz, welcher von dem Flansch 37 etwas absteht, wenn die Buchse 15 nach links fortbewegt wurde bzw. wenn sie laut Fig. 4 in der voll eingerasteten Stellung liegt.

Der Flansch 37 und das Innenende 46 der Buchse 17 wirken zusammen, wenn die Buchse 15 so gedreht wurde, um den Bajonettverschluß zu lösen, wobei eine Trennkraft auf den Teil 11 der Steckkupplung einwirken kann, ohne daß dabei diese Kraft auf das Kabel 57 übertragen wird. Wenn also der Bajonettverschluß gelöst wird, bewirkt ein Herausziehen der Buchse 15 nach rechts (Fig. 4) das Anlegen des Flansches 37 an den Sitz 46 der Buchse 17, wobei die Trennkraft von der Buchse 15 unmittelbar auf die Schale 24 des Kontaktteiles 11 übertragen wird.

Die in den Fig. 7, 8 und 9 gezeigte Ausführungsform der Erfindung weicht von der erstbeschriebenen Ausführungsform hinsichtlich der Bajonettschlitze oder -rillen in der Kupplungsbuchse ab. Die Buchse bei der zweiten Ausführungsform bewirkt nicht nur die Verriegelung der Hauptteile der Steckkupplung, wenn sie in die voll eingerastete Stellung gedreht werden, sondern sie bewirkt durch eine genügende Rückdrehung sowohl eine Entriegelung wie auch ein Ausklinken der beiden Teile. Diejenigen Teile in der Ausführungsform gemäß Fig. 7, 8 und 9, die im wesentlichen den Teilen in Fig. 1 bis 6 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, jedoch mit Zufügung eines »'«.

Die Bajonettrillen 60 im Vorder- oder Außenteil 35' der Verriegelungsbuchse 15' erstrecken sich, wie in den Fig. 7. und 8 gezeigt wurde, radial nur zu einer gewissen Tiefe, und deren vordere Enden, die im allgemeinen auf einer Schraubenlinie liegen, erstrecken sich ganz nach außen zu dem vorderen Ende des Teiles 35'. Wie bei der ersten Ausführungsform, so werden auch hier drei mit gleichem Abstand angeordnete Stifte 31' am Hauptteil 10' sowie Bajonettrillen 60 im Teil 35' verwendet. In den Fig. 7 und 8 wurden jeweils zwei solche Stifte und Rillen gezeigt.

Die Ausbildung der Rillen 60 in der gezeigten Ausführungsform wird auf Grund der Fig. 9, in welcher eine Rille 60 in abgewickelter Darstellung zu sehen ist, leichter verständlich. Die Rille 60 ist im allgemeinen unter einem bestimmten Winkel α zu einer auf die Achse der Buchse 15' lotrechten Ebene geneigt, und zwar in der Nähe deren Vorderendes, wogegen sie an dem mit der Tasche 61 versehenen Ende einen geringeren Neigungswinkel b zu dieser Ebene besitzt. Der Winkel α ist etwas größer als der Winkel der Schraubenlinie des Hauptteiles der Rille 60, wogegen der Winkel b etwas geringer ist. Daraus ergibt sich, daß bei dem anfänglichen Drehen der Buchse 15', nachdem die Stifte 31' gerade in die Rillen 60 eingegriffen haben, die Hauptteile 10' und 14' der Steckkupplung schnell gegeneinander bewegt werden. Bei weiterer Drehung der Buchse 15 bewegen sich diese Teile langsamer, aber mit größerer Kraft gegeneinander, und die Stifte und Hülsen der Teile 10' bzw. 14' kommen zu vollem Eingriff.

Der hülsenförmigeTeil 35' und die Rillen 60 haben solche Axialabmessungen und eine solche Anordnung zu den anderen Teilen der Steckkupplung, daß, wenn die Stifte 31' in den Endtaschen 61 liegen, die Gummieinlagen der Teile 10' und 14', vorzugsweise wie bei der ersten Ausführungsform, zum Anschlag kommen. Die Teile sind außerdem so zueinander angeordnet, daß bei der Drehung der Buchse 15' in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 8 und 9 die Verriegelungsbuchse 15' entriegelt wird, wenn die Stifte 31' etwas nach innen von den äußeren Enden der Rillen liegen, wobei die Buchse nach hinten verschoben wird und der Flansch 37' zum Anschlag mit dem inneren oder vorderen Sitzende 46' der Buchse 17' kommt. Ein weiteres Drehen der Buchse 15' in derselben Richtung bewirkt, daß die Stifte 31' und die äußeren Enden der Rillen 60 als Trenn- oder Ausklinkmittel dienen. Diese Teile sind vorzugsweise so zueinander angeordnet, daß, wenn die Stifte 31' endgültig aus den Rillen 60 herauskommen, die Stifte und die Hülsen der betreffenden Teile 10' bzw. 14' im wesentlichen oder gänzlich getrennt sind.

Obwohl in den Zeichnungen und in der obigen Beschreibung nur zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Steckkupplung erklärt wurden, ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt bleibt. So können z. B. die Konturen der Kontaktteile, wenn erwünscht, geändert werden, und dasselbe gilt auch für die entsprechenden verwendeten Werkstoffe, aus denen die verschiedenen Teile gefertigt sind. Es können noch verschiedene andere Änderungen in der Ausbildung und in der Anordnung der gezeigten Teile vorgenommen werden, ohne dabei von dem Gedanken und der grundsätzlichen Ausbildung der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kupplungssteckvorrichtung mit zwei in einer Flucht liegenden kuppelbaren Schalen, die je eine Isolationseinlage mit zusammenwirkenden Stiften und Hülsen besitzen, und mit Mitteln zur wahlweisen gegenseitigen Verriegelung der Schalen mit den inneren Stirnflächen der Einlagen mit gleichzeitigem Ineinandergreifen der Stifte und Hülsen, wobei diese Mittel axial im Abstand voneinander angeordnete innere und äußere Anschlagflächen auf der ersten Schale, eine auf ihr drehbar angeordnete Buchse mit radial nach innen ragendem, zwischen diesen Anschlagflächen liegendem Flansch und eine Bajonettverbindung zwischen der Buchse und der zweiten Schale zwecks Verriegelung der beiden Schalen aufweisen, gekennzeichnet durch eine in einer ringförmigen Ausnehmung (39) der Buchse (15) gelagerte ringförmige Blattfeder (40), die zwischen dem Flansch (37), der Buchse und der inneren Anschlagfläche (41) der ersten Schale (24) liegt, um in an sich bekannter Weise bei geschlossenem Bajonettverschluß die erste Schale federnd gegen die zweite Schale zu pressen.

2. Elektrische Kupplungssteckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Anschlagfläche (46) der ersten Schale (24) durch den Endteil einer Mutter gebildet wird, die auf das äußere Ende der ersten Schale geschraubt ist und mit einer mit der ersten Schale verbundenen Hülse (16) zusammenwirkt, um ein durch die Hülse und die Mutter (17) hindurchführendes Kabel (52) festzuklemmen.

3. Elektrische Kupplungssteckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel des Bajonettverschlusses eine Anzahl von Stiften (31') an der zweiten

Schale (19') sowie eine Anzahl von Nuten (60) an der Buchse (15') enthalten, wobei die betreffenden Nuten im allgemeinen schraubenlinienförmig angeordnet sind und die äußeren Enden der Nuten (60) unter einem Winkel geneigt sind, der etwas größer als der Winkel des Hauptteiles der Schraubenlinie ist, und die inneren Enden der Nuten (60) unter einem Winkel geneigt sind, der etwas geringer ist als der Winkel des Hauptteiles der Schraubenlinie, so daß bei relativer Bewegung der Buchse (15') zur Entriegelung des Verschlusses

der auf dieser Buchse sitzende Flansch zunächst mit der äußeren Anschlagfläche der ersten Schale in Berührung gebracht wird und die beiden Schalen (19', 24') darauf wirksam voneinander geschoben werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 683 806, 709 327,

102796;
»Bauelemente der Feinmechanik«, VDI-Verlag,

1929, S. 175.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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