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Die
Erfindung betrifft einen Stecker nach dem Push-Pull-System mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Derartige
Steckverbinder haben eine weite Verbreitung gefunden, da sie eine
einfache Kupplung miteinander sowie eine ebenso einfache Trennung der
Verbinderteile voneinander ermöglichen
und dabei dennoch sicherstellen, daß eine einfache Zugbeanspruchung
auf das Steckerteil über
das Kabel dank des Verriegelungsmechanismus nicht zu einem unerwünschten
Trennen der miteinander verbundenen Steckverbinderteile und damit
der über
sie geführten Stromkreise
kommen kann.
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Es
hat sich nun gezeigt, daß unter
besonderen Einsatzbedingungen ein Öffnen der Stromkreise weniger
nachteilig wäre
als ein kompromißlos
fest verriegelter Steckverbinder, beispielsweise beim Einsatz in
einem Operationsraum. Ein Stolpern über ein an das Geräteteil angeschlossenes
Kabel könnte
zu sehr ernsten Folgen führen,
nämlich
zu einem Sturz und Verletzungen zumindest des Stolpernden, jedoch
auch zu einem Herausreißen
des Kabels aus dem Steckerteil, das trotz der plötzlichen hohen Kräfte in mit
dem Geräteteil
festgekuppeltem Zustand verbleibt, und Kurzschlüssen der Leiter des Kabels.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Steckverbinder
der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß die an
sich gewünschte
feste Verriegelung bei plötzlich
ansteigenden großen
Kräften
unwirksam ist und eine Freigabe des Steckerteils zuläßt.
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Erfindungsgemäß wird die
gestellte Aufgabe mit einem Steckverbinder nach Anspruch 1 gelöst.
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Solange
die Zugbelastung von Seiten des Kabels einen bestimmten Wert nicht übersteigt,
sorgt das Elastomerelement für
die Aufrechterhaltung der Verriegelungsfunktion der Verriegelungsklauen.
Sobald die Zubelastung jedoch den Grenzwert überschreitet, gibt das Elastomerelement
unter der Einwirkung der sich im Sinne einer Entriegelung verschwenkenden
Verriegelungsklauen nach, und die Verriegelungsklauen werden mitsamt
der Verriegelungshülse
und damit auch dem gesamten Steckerteil vom Geräteteil freigegeben.
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Die
DE 41 05 985 C1 zeigt
eine Steckverbindung mit verriegelbarer Verrastung, bei der ein
Verriegelungselement mit dem Ende des dem Stecker zugeführten Kabels
verbunden ist. Eine Zugkraft am Kabel löst daher die Verriegelung und
ermöglicht
ein anschließendes
Ausstecken des Steckers aus der Buchse. Dadurch wird ein Zerstören des
Steckers durch unabsichtliches Ziehen am Kabel verhindert.
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Aus
der
DE 692 08 653
T2 und aus der
FR
2 554 543 A1 ist die Verwendung von Elastomerelementen
als Verriegelungsmittel bei Steckverbindungen bekannt.
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Es
wäre denkbar,
jeder Verriegelungsklaue ein eigenes Elastomerelement zuzuordnen,
das der radialen Beaufschlagung im Sinne der Aufrechterhaltung der
Verriegelung dient. Als vor allem in baulicher Hinsicht besonders
vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn das Elastomerelement
durch einen allen Verriegelungsklauen gemeinsamen, axial unverschiebbar
gelagerten Elastomerring gebildet ist.
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Für den Steckverbinder
mit den erfindungsgemäßen Merkmalen
sind unterschiedliche Bauformen denkbar. Handelt es sich um einen
Steckverbinder, bei dem die Verriegelungshülse, die die stirnseitig axial
vorstehenden Verriegelungsklauen umfaßt, auf einer Innenhülse des
Steckerteils axial verschiebbar gelagert ist und bei dem im Geräteteil das
die Gegenflächen
aufweisende Element vorgesehen ist, das bei axialer Verschiebung
der Innenhülse
in Bezug zur Verriegelungshülse
durch Zugbeaufschlagung des an das Steckerteil angeschlossenen Kabels
ein radiales Eingreifen der Verriegelungsklauen in eine die Gegenflächen aufweisende
Verriegelungsnut im Geräteteil
hervorruft und ein Öffnen
der Steckverbindung verhindert, dann hat es sich als besonders günstig erwiesen,
wenn der das Elastomerelement bildende Elastomerring die Innenhülse umgibt
und auf dieser axial unverschiebbar gelagert ist. Der Elastomerring
kann sich bei axialer Beaufschlagung der Innenhülse, beispielsweise infolge überhöhter auf
das Kabel einwirkender und von ihm dann zu übertragender Zugkraft, mitsamt
der Innenhülse verschieben;
dabei erfährt
er durch die sich verschwenkenden Verriegelungsklauen eine starke
Verformung, bis sie schließlich
von den Gegenflächen freigegeben
werden und das Steckerteil vom Geräteteil freikommt.
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Eine
baulich besonders vorteilhafte Maßnahme zur axial unverschiebbaren
Lagerung des Elastomerrings in Bezug auf die Innenhülse wird
in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Steckverbinders dadurch
erzielt, daß die
Innenhülse
außenseitig
mit einer der Aufnahme des Elastomerrings dienenden Umfangsnut einer
so geringen Tiefe versehen ist, daß der Elastomerring über die
Umfangsnut vorsteht. In diesem Fall sorgen allein die axialen Nutbegrenzungen
für die
axiale Unverschiebbarkeit des Elastomerrings, und es ist beispielsweise
nicht erforderlich, ihn durch zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise durch
Ankleben oder Anvulkanisieren örtlich
zu fixieren.
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Eine
sehr wirksame Formgebung des Elastomerrings wird erzielt, wenn er
mit seinem Querschnitt von der Rechteckform abweicht und eine dreieckige elliptische,
vorzugsweise runde Querschnittsform besitzt. In letzterem Fall besteht
die Möglichkeit,
als Elastomerelement einen handelsüblichen O-Ring zu verwenden.
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Dabei
ist es besonders günstig,
wenn die Innenhülse
die Umfangsnut axial begrenzende, sich etwa radial erstreckende
Wände umfaßt, deren
Abstand voneinander größer ist
als der Durchmesser des das Elastomerring bildenden Rings mit runder Querschnittsform.
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Eine
besonders sichere Funktionsweise ergibt sich, wenn auf dem sich
an die Umfangsnut anschließenden
Endabschnitt der Innenhülse
ein Stützring
festgelegt ist, der mit seiner dem Hülsenende abgelegenen Stirnseite
die eine Begrenzungswand der Umfangsnut vergrößert.
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Eine
besonders einfache Ausführung
bei gleichzeitig sicherer Funktionsweise ergibt sich, wenn die einzelnen
Verriegelungsklauen der Verriegelungshülse des Steckerteils jeweils
in einen verdickten Endbereich auslaufen, der auf der dem Elastomerring
zugewandten Innenseite mit einer einen spitzen Winkel mit der Steckerteilachse
einschließenden
Abschrägung
versehen ist.
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Dabei
ist die Rastfläche
der Verriegelungsklauen in sehr vorteilhafter Weise durch einen
Außenflächenabschnitt
an der Übergangsstelle
zum verdickten Endbereich der Verriegelungsklauen gebildet.
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In
in baulicher Hinsicht sehr günstiger
Weise ist die Verriegelungsnut, bei der die mit den Rastflächen der
Verriegelungsklauen zusammenwirkenden Gegenflächen durch die äußere Randkante
dieser Nut gebildet sind, an der Innenseite einer Gehäusebuchse
des Geräteteils
vorgesehen, um den verdickten Endbereich der Verriegelungsklauen
in deren Verriegelungsstellung aufzunehmen.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
anhand der beigefügten
Zeichnung. Es zeigen
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1 den
Steckerteil eines Steckverbinders nach der Erfindung, teilweise
im Axialschnitt,
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2 die
Gehäusebuchse
des zum Steckerteil nach 1 gehörenden Geräteteils, im Axialschnitt,
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3 das
Detail X der 1 in größerem Maßstab,
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4 den
aus dem Steckerteil nach 1 und der Gehäusebuchse
des Geräteteils
nach 2 zusammengesetzten Steckverbinder, teilweise
im Axialschnitt,
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5 das
Detail Y der 4 in größerem Maßstab,
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6 eine
Ansicht entsprechend derjenigen der 4 zur Veranschaulichung
der Wirkungsweise der Verriegelungsklauen bei sehr starker Zugbeaufschlagung
des Kabels des Steckerteils und
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7 das
Detail Z der 6 in größerem Maßstab.
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Der
in der Zeichnung veranschaulichte Steckverbinder umfaßt ein an
die Leiter eines Kabels 1 angeschlossenes Steckerteil 2 und
ein das dem Kabel 1 abgewandte stirnseitige Ende dieses
Steckerteils 2 aufnehmendes Geräteteil 3. Letzteres weist
nicht näher
dargestellte, an sich bekannte Gegenkontaktbuchsen und/oder Gegenkontaktstifte
auf, deren Anzahl der Zahl der Kontaktstifte und/oder Kontaktbuchsen
des Steckerteils entspricht, die ebenfalls in der Zeichnung nicht
dargestellt sind. Gezeigt ist lediglich ein sich über die
eine Hälfte
des Innenraums des Steckerteils 2 erstreckendes Isolierstoffteil,
in dem sich die mit den Gegenkontaktstiften koppelbaren Kontaktbuchsen
des Steckerteils 2 befinden.
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Die
Erfindung betrifft in erster Linie den diesem Steckverbinder zugeordneten
Verriegelungsmechanismus. Dieser umfaßt steckerteilseitig an einer Verriegelungshülse 5 stirnseitig
axial vorstehende, jeweils eine Rastfläche 6 – vgl. 3 – aufweisende Verriegelungsklauen 7.
Am Geräteteil 3 ist
diesen Verriegelungsklauen 7 ein Element 8 mit
Gegenflächen 9 zugeordnet.
In verriegeltem Zustand des Steckerteils 2 mit dem Geräteteil 3 werden
die Gegenflächen 9 von
den Rastflächen 6 der
Verriegelungsklauen 7 hintergriffen. Bei Zugbe aufschlagung
des an das Steckerteil 2 angeschlossenen Kabels 1 wirken
die Verriegelungsklauen 7 aufgrund der an den Gegenflächen 9 anliegenden
Rastflächen 6 dieser
Verriegelungsklauen 7 einem Öffnen der Steckverbindung entgegen.
Erfolgt jedoch eine axiale Beaufschlagung der Verriegelungshülse 5 im
Sinne einer Entfernung vom Geräteteil 3,
dann gleiten die Verriegelungsklauen 7 mit ihren Rastflächen 6 an
den Gegenflächen 9 entlang,
bis die Verriegelungsklauen 7 schließlich vom Geräteteil 3 freigegeben
werden.
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Im
veranschaulichten Ausführungsbeispiel schließen die
Rastflächen 6 mit
einer Querebene zur Steckerteil- bzw. Geräteteilachse 10 einen
spitzen Winkel ein, der eine Steckerteilbeaufschlagung durch Zugbeaufschlagung
des Kabels 1 in eine Schwenkbeaufschlagung der Verriegelungsklauen 7 im
Sinne einer Entriegelung umsetzt. Statt dessen könnten auch die Gegenflächen 9 mit
einer Querebene zur Geräteteilachse 10 einen
spitzen Winkel einschließen,
um die gleiche Wirkung zu erzielen.
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Wie
insbesondere aus den 3, 5 und 7 ersichtlich
ist, ist den Verriegelungsklauen 7 ein Elastomerelement 11 zugeordnet.
Wie ersichtlich, ist dieses Elastomerelement 11 so angeordnet,
daß es
einer Verschwenkung der Verriegelungsklauen 7 im Sinne
einer Entriegelung entgegenwirkt. Das äußere Ende der Verriegelungsklauen 7 gelangt
dann auf dem Elastomerelement 11 zur Auflage, das je nach
Härte mehr
oder weniger verformt wird und so mit dieser Härte den kraftabhängigen Zeitpunkt
der Entriegelung bestimmt.
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Im
veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist
das Elastomerelement 11 durch einen allen Verriegelungsklauen
gemeinsamen, axial unverschiebbar gelagerten Elastomerring gebildet.
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Aus
der Zeichnung ist entnehmbar, daß die Verriegelungshülse 5,
die die stirnseitig axial vorstehenden Verrie gelungsklauen 7 umfaßt, auf
einer Innenhülse 12 des
Steckerteils 2 axial verschiebbar gelagert ist. Wie ersichtlich,
sind die mit den Rastflächen 6 der
Verriegelungsklauen 7 zusammenwirkenden Gegenflächen 9 im
veranschaulichten Beispiel durch die äußere Randkante einer Verriegelungsnut 13 gebildet,
die an der Innenseite einer Gehäusebuchse 14 des
Geräteteils 3 vorgesehen
ist. Den 3, 5 und 7 ist
besonders deutlich zu entnehmen, wie der das Elastomerelement 11 bildende
Elastomerring die Innenhülse 12 umgibt
und auf dieser axial unverschiebbar gelagert ist. Zu diesem Zweck
ist die Innenhülse 12 außenseitig
mit einer der Aufnahme des Elastomerrings dienenden Umfangsnut 15 einer
so geringen Tiefe versehen, daß der Elastomerring über die
Umfangsnut vorsteht. Der Elastomerring kann eine elliptische Querschnittsform besitzen,
bevorzugt ist eine runde Querschnittsform. Diese Ausführung ist
mit dem Vorteil verbunden, daß ein
handelsüblicher
O-Ring als Elastomerelement 11 Einsatz finden kann. Die
Innenhülse 12 umfaßt die Umfangsnut 15 axial
begrenzende, sich etwa radial erstreckende Wände 16, deren Abstand
voneinander größer ist
als der Durchmesser des das Elastomerelement 11 bildenden
Rings mit runder Querschnittsform.
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Auf
dem sich an die Umfangsnut 15 anschließenden Endabschnitt der Innenhülse 12 ist
ein Stützring 17 festgelegt,
der mit seiner dem Hülsenende abgelegenen
Stirnseite 18 die eine Begrenzungswand 16 der
Umfangsnut 15 vergrößert.
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Wie
ersichtlich, laufen die einzelnen Verriegelungsklauen 7 der
Verriegelungshülse 5 des
Steckerteils 2 jeweils in einen verdickten Endbereich 19 aus,
der auf der dem Elastomerring zugewandten Innenseite mit einer einen
spitzen Winkel mit der Steckerteilachse 10 einschließenden Abschrägung 20 versehen
ist. Die Rastfläche 6 der
Verriegelungsklauen 7 ist jeweils durch einen Außenflächenabschnitt an
der Übergangsstelle
zum verdickten Endbereich 19 der Verriegelungsklauen 7 gebildet.
Die Verriegelungsnut 13, bei der die mit den Rastflächen 6 der Verriegelungsklauen 7 zusammenwir kenden
Gegenflächen 9 durch
die äußere Randkante
dieser Nut gebildet sind, ist an der Innenseite einer Gehäusebuchse 14 des
Geräteteils 3 vorgesehen,
um den verdickten Endbereich 19 der Verriegelungsklauen 7 in
deren Verriegelungsstellung aufzunehmen.
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Befindet
sich die Verriegelungshülse 5 mitsamt
den Verriegelungsklauen 7 in der in 1 veranschaulichten
Stellung, in der sich die Verriegelungsklauen, wie aus 3 ersichtlich,
in axial in bezug auf den Elastomerring 11 versetzter Lage
befinden, dann führt
eine Zug- bzw. Verschiebebewegung der Verriegelungshülse 5 in
Richtung auf das Kabel 1 zu zu einer radialen Verschwenkung
der Verriegelungsklauen 7 auf die Innenhülse 12 zu,
und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Rastflächen 6 der Verriegelungsklauen 7 an
den Gegenflächen 9 der Gehäusebuchse 14 des
Geräteteils 3,
ohne daß dabei
die Verriegelungsklauen 7 auf das Elastomerelement 11 auftreffen,
entlanggleiten können.
Da die Innenhülse 12 an
dieser Bewegung der Verriegelungshülse 5 teilnimmt, gleitet
das vordere Ende des Steckerteils 2 ohne weiteres aus dem
Geräteteil 3.
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Wird
dagegen auf das Kabel 1 in Richtung vom Geräteteil weg
ein Zug ausgeübt,
dann bewegt sich die Innenhülse 12 zunächst relativ
zur Verriegelungshülse 5,
bis schließlich
der das Elastomerelement 11 bildende O-Ring auf die Abschrägung 20 am verdickten
Endbereich 19 der Verriegelungsklauen 7 auftrifft.
Die Wirkung der elastischen Verformung des O-Rings führt zu einer
festen Anlage der Rastflächen 6 der
Verriegelungsklauen 7 an den Gegenflächen 9, wodurch sich
ein Widerstand gegen die Trennung von Steckerteil 2 und
Geräteteil 3 aufbaut.
Mit wachsender Zugbeanspruchung findet eine stärkere Verformung des O-Rings
statt, wobei die Verriegelungsklauen 7 mit ihren Rastflächen 6 an
den Gegenflächen 9 entlanggleiten;
das Steckerteil 2 wird schließlich vom Geräteteil 3 freigegeben.
Der Freigabezeitpunkt, d. h. die erforderliche Zug kraft, die auf
das Kabel 1 wirkt, wird hierbei im wesentlichen durch die Härte des
O-Rings bestimmt.
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Vorstehend
ist als bevorzugtes Elastomerelement 11 ein handelsüblicher
O-Ring angegeben. Unter "Elastomerelement" ist jedoch jedes
elastisch nachgiebige Element zu verstehen, das unter Krafteinwirkung
eine elastische Verformung erfährt.
Beispielsweise könnte
das Element durch einen offenen, d. h. seitlich geschlitzten hohlen
Federstahlring mit runder Querschnittsform gebildet sein, dessen Schlitzränder sich
unter Krafteinwirkung einander annähern oder gar überlappen,
wobei sich die Querschnittsfläche
verkleinert.