DE1953301A1

DE1953301A1 - Steckerglied

Info

Publication number: DE1953301A1
Application number: DE19691953301
Authority: DE
Inventors: Appleton Arthur I
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1969-10-23
Publication date: 1970-07-02
Also published as: FR2021583A1; DE1953301B2; US3693136A; GB1285608A; DE1953302A1; DE1953302B2

Description

DfI -INO. DIPL.-INO. M, SC. · DI,»-.-IM .VS. D(I. DTP

HÖGER - STELLRECHT- 8RIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IM -STUTTGART

A 37 704 h

20.Oktober 1969 · _inr~~_n.₁

US Ser.flo. 770 518

Arthur I.Appleton
Chicago/Illinois, U.S.A. 1701 V/est Y/ellington Avenue

Steckerglied

Die Erfindung betrifft ein Steckerglied als Teil einer elektrischen Steckkopplung mit mindestens einem in ein Kopplungsglied entsprechender Form einsteckbaren Steckerstift, der eine mindestens teilzylindriseheKontaktfläche hat..

Kupplungen für .Mehrleiterkabel v/erden meist in Verbindung mit Übertragungsleitungen verwendet, die sehr geringe Ströme

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führen. Typisch werden solche Kupplungen bei Kühü einrichtungen, IJt¹Bseinrichtungen und anderen Formen von empfindlichen Instrumenten verwendet, bei denen es wichtig ist, daß die Kupplungen kein "elektrisches Geräusch" übertragen, durch das Ablesungen u.dgl. gestört werden könnten, Ferner sollte an den verschiedenen Kupplung«steilen kein großer und ungleichmäßiger Spannungsabfall vorhanden sein. .Ferner sollten alle Kupplungen einer bestimmten Größe der Produktion eines bestimmten Erzeugers einen konstanten und gleichen Spannungsabfall auf v/eisen.

Bei einer weit verbreiteten Iiiehrleiterkupplung unter Verwendung von Steckerstiften, die in ein Kupplungsteil einsteckbar sind, wurde experimentell festgestellt, daß der,Spannungsabfall bei verschiedenen Kupplungen der gleichen Kupplungsart bis zu 40 /j verschieden ist. Die meisten dieser üblicherweise verwendeten Kupplungen sind so gebaut, daß sie auf Sicherheit bedachte Militärnormen erfüllen, die einen maximalen Millivolt-Spannungsabfall festlegen, der für jeden Typ einer Kupplung zulässig ist, Häufig weisen diese Liehrleiterkupplungen elektrische Verbindungen auf, die diesem Maximum außerordentlich nahe kommen, Erzeuger, bei denen die Erzeugnisse so nahe an einen bestimmten Grenzwert koramen, müssen selbstverständlich eine kostspielige Qualitätsüberwachüng durchführen, um sicherzugehen, daß unter keinen Umständen die zulässigen Grenzen überschritten werden,

Michb nur ist ein elektrischer Kontakt entläng einer Längslinie theoretisch eine sehr schlechte Verbindung, sondern es

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wird in der 'l-raxls häufig weniger als ein solcher Linienkontakt erreicht. Der Srund hierfür ist sum Teil darin zu Buchen, daß kltiric Kupplungsteil vorhanden sind, von denen manche lediglich längliche Löcher von der Größenordnung von 0,7937 KiKi Durchmesser aufweisen, die durch Bohren hergestellt sind. Ein gebohrtes Loch ist normalerweise weder in seinen Dimensionen genau, noch ergibt sich dabei eine glatte Oberflüche. Normale und verhältnismäßig teuere Bearbeitungsvorgänge können nicht durchgeführt werden, um die Oberflächengüte zu verbessern, weil das Loch einen 2U kleinen Durchmesser hat, Dair.it ergeben sich für den Kontakt zwischen den Stift und dem Kupplungsteil lediglich einige "wenige Kontaktpunkte _e Die Höhe des in der elektrischen Leitung durch einen solchen schlechten Kontakt zwischen einem bestimmten Steckerstift und der Aufnahme erzeugten Widerstandes ergibt sich aus diesen wenigen Kontaktstellen« Ein solch hoher Widerstand, der in einer elektrischen Leitung durch einen schlechten Kontakt zwischen einem bestimmten Steckerstift und einem Kupplungsteil entsteht, ist sowohl unerwünscht hoch als auch in seiner Größe nicht vorhersehbar.

Bei einigen anderen bekannten Kupplungskonstruktionen wird der Kupplungsteil aus einem rohrförmigen Kupferrohr hergestelt, das auf Länge geschnitten und dann in Längsrichtung aufgeschlitzt wird, wo dann später die Verbindungsstelle unter Erzielung einer Federung vorgesehen ist. Hierdurch ergibt sich eine geringe Veränderungsmöglichkeit der Lochgröße. Wenn das Kupplungsteil nicht aus einem Material mit guten Federeigenschaften hergestellt ist, wird eine getrennte Umfangsfeder verwendet, um die entgegengesetzten Hälften oder Viertel eines teilweise geschlitzten Rohres gegeneinander

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anzupressen und damit sicherzustellen, dass stets ein ge« wisser Druck auf den Steckerstift ausgeübt wird. Infolge der Toleranzen muß jedoch der Innendurchmesser des Rohres anfangs etwas größer aus den Außendurchmesser des Steckeretiftes sein, da sich sonst ein Überschneiden der Dimensionen ergeben würde. Damit hat auch diese Konstruktion bestenfalls einen Linienkontakt oder möglicherweise lediglich einen Kontakt an mehreren Punkten. Zusätzlich ergibt bei einem solchen geschlitzten Rohr die Schlitzopera'tion im allgemeinen einen Grat am Innendurchmesser des Rohres. Wenn das Rohr einen kleinen Innendurchmesser hat, so wird dieser Grat normalerweise- nicht entfernt oder kann gegebenenfalls mit normalen Herstellungsverfahren gar nicht entfernt v/erden.

Infolge der hohen Kosten und aus Konstruktionsgründen kann das Grundmetall des Kupplungsteils manchmal nicht aus dem am meisten erwünschten Kontaktmetall für die elektrische Verbindung hergestellt werden. Es kann daher vorteilhaft sein, die Kontaktflächen mit einem guten elJektrischen Kontaktmetall zu plattieren, um so diesen Teilen eine lange lebensdauer und gute elektrische Kontakteigenschaften zu . verleihen. Es ist jedoch sehr schwierig und manchmal sogar wegen der Kosten unmöglich, die Innenseite eines längeren Loches zu plattieren, wenn dieses beispielsweise ungefähr einen Durchmesser von 0,7937 mm hat.

Bei größeren Kupplungen ist es meist üblich, ein festes Kupplungsteil aus Rphrmaterial herzustellen und als Steckerstift Stangenstücke von etwas kleinerem Durchmesser auf

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einem Teil ihrer Länge mit Längsschlitzen zu versehen, Bas geschlitzte Ende des Stiftes.wird abgerundet oder konisch gestaltet, und die durch die Schlitzoperation gebildeten Segmente werden dann etwas nach außen gebogen, bo daß beim Einschieben des Steckerstiftes in die Einstecköffnung -der Stift federnd gegen die Innenwände des Einsteckloches anliegt. Da das Loch nicht kleiner als der ursprüngliche Durchmesser des Steckerstiftes sein kann, muß es also größer sein» Damit ist der wirkliche Kontakt zwischen dem Steckerstift und der Hülse wiederum von der Art, daß nur einige Kontaktpunkte in der Nähe des vorderen Endes der beispielsweise vier Segmente des Steckerstiftes vorhanden sind.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckkupplung zu schaffen, die ein Stöckergliecl hat, bei dem der Spannungsabfall ein Minimum ist und bei dem ein gleichmäßiger Spannungsabfall an allen Kupplungen einer bestimmten Größe und Art vorhanden ist,- gleichgültig ob sie nun gebündelt sind oder nicht» Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Steckerglied gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Bildung von mindestens einem Paar von Kontaktlinien mit der Kontaktfläche des Kupplungsgliedes die .Kontaktfläche des Steckergliedes einen Zentriwinkel von weniger als 180 hat und daß am Steckerstift ein Spei-chermittel vorgesehen ist, das die Kontaktfläche des Sterckergliedes gegen die Kontaktfläche des Kupplungsgliedes in.-Bpührung zu bringen versucht.

Die Erfindung befaßt sich also zusammenfassend mit elektrischen Steckkupplungen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, bei der ein Steckerglied passend in ein Kupplungsglied einsteckbar ist, bei dem jedoch die betreffenden

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miteinander in Berührung kommenden Teile "bogenförmige Kontaktflächen aufweisen, die identische komplementäre Krümmungsradien zueinander haben und die ferner Vorspannungsanordnungen haben, urn so die kurvenförmigem Flächen des Steckers und der Aufnahme mit einem relativ gleichmäßig verteilten Druck so zusammenzupressen., daß sich eine beträchtliche stromleitende Zwischenfläche ergibt. In den bevorzugten. Ausführungsformen hat das Steckerglied derartige Vorspannungsmittel und eine im Querschnitt kurvenförmige Kontaktlläche, die sich über einen Bogen von weniger als 180° erstreckt,

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Kupplung geschaffen wurde, die an Ort und Stelle einfacher zu bedienen ist als die nun zur Zeit verfügbaren Kupplungen* Y/enn angenommen wird, daß eine Zehnleiterkupplung in einer bestimmten Art angewendet werden soll, so kann es erwünscht sein, den Strom in einem oder mehreren der zehn Stromkreise zu unterbrechen oder zwischen mehreren der Stromkreise rasch und leicht eine Verbindung herzustellen, ohne die Drähte abzuschneiden oder sonstwie die Kupplung dauerhaft zu beschädigen. Diese und v/eitere Vorteile werden bei der erfinäungsgemäßen Kupplung in einfacher und unmittelbarer Vieise erreicht..

Vor dem Zusammenbau hat keiner der Kupplungsteile·gemäß der Erfindung Oberflächen, die schwierig zu formen oder zu plattieren sind. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Steckerglied mindestens ein leitendes Element, das eine Kontaktoberfläche von etwas weniger als halbkreisförmiger Gestalt im Querschnitt aufweist, die leicht geformt und plattiert werden kann,

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In einen Fall hat das Kupplungsglied die Fora eines massiven Rohres und das Bteekerglied mehrere getrennte Teile. Biese Teile v.'ortlen radial mit Hilfe von in diesen Teilen gehaltenem Federiaitteln auseinandergedrückt. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die durch die Federspannung erzielte Ausdehnung auf eine maximale äußere Dimension zu begrenzen, die ein wenig über dem inneren Durchmesser des Kupplungsgliedes liegt.

Bei dieser neuen Konstruktion wurde festgestellt, daß ein elektrischer Anschluß mit einem in angemessenen Grenzen liegenden, vorhersehbaren und niedrigem Spannungsverlust. durch normale Verfahren hergestellt werden kann. Die zueinander passenden Flächen berühren einander satt mit einem beträchtlichen Flächenkontakt. Diese Flächen können leicht durch normale und bekannte Verfahren plattiert werden.

Die schwimmende Wirkung des geschlitzten Teils der Kupplung, wie dies teilweise durch die Federrnittel verursacht wird, hilft nicht nur beim Sicherstellen eines Flächenkontaktes, sondern gestattet auch die Verwendung einer geringeren Federkraft. Als Ergebnis werden die Kupplungen in ungewöhnlich leichter und stoßfreier.Weise gekuppelt und entkuppelt. Die großen Kontaktflächen zwischen dem Steckerglied und dem Kupplungsglied ergeben ferner noch eine Honwirkung zwischen diesen Teilen während des Kuppeins und Entkuppeins, so daß die Oberflächen einander immer besser angepaßt werden. Ein Verkratsen, das normalerweise bei einer starken Kräftekonzentration auf minimalen Kontaktflächen vorhanden ist, ist praktisch ausgeschaltet.

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Wärme, die sich durch die Erhöhung des Kontaktwiederstandes aufbaut und die sich an den Kontaktbereichen unter Reduzierung der Lebensdauer konzentriert, ist nicht nur auf ein Minimum herabgesetzt, sondern auch gleichmäßig über beträchtliche Flächen verteilt und wird auch abgeführt,· bevor sie schädigende Proportionen annehmen kann.

Die besten Kontakt- und'Leitermetalle können bei der .er- · findungsgemäßen*Konstruktion verwendet werden, weil die diese Metalle tragenden Elemente keine besonders guten Federeigenschaften aufweisen müssen. .

Wenn die Kupplung zwei Anschlüsse statt der gewöhnlich nur einen Verbindung herstellt, sollte erwartet werden, daß der gesamte Millivolt-Spannungsabfall der Kupplung viel größer ist als der Spannungsabfall in normalen Kupplungen mit nur einer Verbindung. Der Kontaktwiderstand ist jedoch bei diesen verbesserten Verbindungsstellen so niedrig, daß die doppelte Verbindungsstelle einen geringeren Gesamtwiderstand als die einzige Verbindungsstelle bei den bekannten Kupplungen ergibt.

Es sei besonders betont, daß die gesamte Wirkung gemäß der Erfindung auf der Art der den Kontaktwiderstand herabsetzenden Berührungsflächen beruht und niaht mit dem Gesamtwiderstand zusammenhängt, weil die Einzelelemente der Kupplungen nicht größer als bei den bekannten Konstruktionen sind. Abgesehen davon, daß ein geringerer und ein gleichmäßigerer Spannungsabfall zwischen den elektrischen Verbindungsstellen bei der erfindungsgemäßen Kupplung vorhanden ist, hat diese Kupplung in einigen Ausführungsformen sogar einen geringeren

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Spannungsabfall zwischen ihren äußeren axialen Enden als eine ähnliche länge des gleichen Drahtes, mit der die Kupplung verbunden wird. ·

Damit ist also eine Kupplung geschaffen worden, die besonders leicht eingesetzt und besonders einfach abgewandelt werden kann und die sowohl einen gleichmäßigen als auch sehr niedrigen Spannungsabfall aufweist. Die erfindungsgemäßen Kuppr lungen haben außerordentlich satt passende Zwischenflächen, so daß eine beträchtliche gemeinsame Kontaktiläche entsteht und ein^:"Minimum an elektrischem Geräusch vorhanden ist.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbe'ispiele der Erfindung enthält.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene schaubildliche

Ansicht der Elemente einer ersten Anschlußform eines Steckerglieds gemäß der Erfindung,

Pig. 2 einen Teillängsschnitt gemäß Pig.1,

Pig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Steckergliedes nach Pig. 1 und 2,

Pig. 4 einen Teillängsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Steckergliedes gemäß der Erfindung,

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Pig. 5 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Steckergliedes gemäß der Erfindung,

Pig. 6 ein Längsschnitt durch das Steckerglied . nach Pig.5,

Pig. 7 eine teilweise aufgebrochene schaubildliche

Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines ™ Steckergliedes gemäß der Erfindung,

Pig. 8 einen Querschnitt nach Linie 8-8 der Pig.7.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist ein geschlitztes Steckerglied 170 einer Steckkupplung gemäß der Erfindung dargestellt, das mit einein rohrförmigen Kupplungsglied zusammenwirken kann, das innere Kontaktflächen von kreisförmigem Querschnitt hat. Das Steckerglied 170 weist ein Hauptschaftteil 171, ein getrenntes Zusatzschaftteil 172, innere Druckfedern 173, eine Anschlaghülse 174- und einen Splint 175 auf. Das vordere Einsteckende 176 des Hauptschaftteils I7I ist etwas kleiner als ein halber Zylin-P der, um so sicherzustellen, dass es sich passend gegen die Innenwand des Kupplungsgliedes anlegt und einen beträchtlichen Plächenkontakt ergibt.

Das hintere Ende des Hauptschaftteils I7I ist im 'wesentlichen zylindrisch und hat bei 173 ein Sackloch, mn so dort einen Leiter oder ein Kabel befestigen zu können,, Der Zusatzschaftteil 172 ist parallel zum Hauptschaftteil 171 angeordnet und beide Teile ergeben zusammen im wesentlichen die zwei Hälften eines vollen Zylinders. Das vordere Einsteckende

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179 des Zusatzschaftteils 172 ist in der gleichen V/eise wie das vordere Einsteckende 176 des Hauptschaftteils 171 abgerundet. Um nun den Hauptschaft/171 und den Zusatzschaftteil 172 voneinander unter Vorspannung wegzubewegen, ist eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand angeordneten Druckfedern 173 vorgesehen, die in gegenüberliegenden Sacklöchern 177 der Schaftteile 171 und 172 angeordnet sind. Um den richtigen Abstand zwischen diesen Schaftteilen einzuhalten, d.h. daß sie etwas größer im Durchmesser als das passende Kupplungsglied sind, jedoch genügend Spiel aufweisen, um sieh ausreichend aufeinander zuzubewegen und dann gegen die Innenfläche des Kupplungsgliedes anzuliegen, ist auf einem mittleren Teil die Anschlaghülse 174 vorgesehen. Der Splint 175 erstreckt sich durch die Anschlaghülse 174 und die Schaftteile 171 und 172 mit Spiel, um so die Schaftteile in zusammengebauter Lage zu halten und doch eine ausreichende Bewegung zu gestatten.

Das vordere Ende des Steckergliedes, das durch die Einsteckenden 176, 179 gebildet wird, ist abgerundet, um ein Einstecken in das KUpplungsglied zu erleichtern.

Beide Schaftteile 171 und 172 haben ferner eine Vielzahl von mit scharfen Kanten versehenen Umfangsnuten 181, um so die Innenfläche des Hipplungsgliedes während des Einsteckens und Herausziehens abzukratzen und zu reinigen. Hierdurch wird die Entfernung von Korrosionsfilraen erleichtert, die sich ohne weiteres in Kohlenwasserstoffatmosphären bilden können und die zu einem gewissen Grad eine elektrische Leitung zwischen den sich mechanisch berührenden Flächen verhindern.

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Wenn der durch die Steckkupplung fliessende Strom nicht übermässig· hoch ist, so kann der Zusatzschaftteil 172 aus einem "geeigneten Kunststoff hergestellt werden, da er in der Ausführungsform nach Pig. 1 und 2 nur einen Bruchteil des gesamten Stromes führen würde. Wenn jedoch die Steckkupplung einen relativ hohen Strom aufnehmen soll, ist es erwünscht, daß der Zusatzschaftteil 172 einen Teil der Belastung übernimmt. In diesem Pail (siehe insbesondere Pig.3) ist der Zusatzschaftteil 172· aus leitendem Material^ähnlich dem Hauptschaftteil 171% und die beiden können in vorteilhafter V/eise an ihren hinteren Enden mit Hilfe eines biegsamen Leiterstreifens oder einer Litze 182 leitend miteinander verbunden sein. Damit wird ein beträchtlicher Teil des Stromes von dem Zusatzschaftteil 172' und der Litze 182 übernommen.

Einer der Vorteile der Ausführungsformen nach den Pig. 1 bis 3 besteht darin, daß das hintere Ende des Steckergliedes ein einziges Loch auf v/eist, in dem ein Anschlußleiter unter Einstecken leicht befestigt werden kann. Gegebenenfalls könnte das Steckerglied auch zwei identische Steckerhälften aufweisen, die mit einer Öffnung oder sonstigen Mitteln am hinteren Ende zum Befestigen jeweils der Hälfte der Drähte eines Kabels versehen sind. ' ■ '

In Pig.4 hat das Steckerglied durch einen Schlitz getrennte Schaftteile 185 und 186 von identischer Größe und Porm. Diese Schaftteile werden durch Pedern 187 auseinandergedrückt und in ihrem radialen Weg durch eine Anschlaghülse 188 begrenzt. Die Teile werden durch einen. Splint 189 zusammenge-* halten. Das hintere Ende der Schaftteile 185 und 186 weist je ein Loch 190 auf, .in das jeweils- die Hälfte der Drähte

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eines Leiters eingesteckt und darin befestigt werden kann. Zwar ist diese Ausführungsform möglicherweise einfacher in der Herstellung, doch kann eine Teilung der einzelnen Drähte .eines Anschlussleiters erforderlich sein.

Eine besonders wirtschaftliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckergliedes ist in den Pig.5 und 6 dargestellt. Dieses Steckerglied hat einen Hauptschaftteil 191> einen Zusatzschaftteil-192, eine Blattfeder 193 und ein Paar von Nieten 194. Der Hauptschaftteil 191 ist aus einem Stangenmaterial hergestellt, an dem eine Fläche 195 angeschliffen ist. Die Fläche 195 hat zwei im Längsabstand angeordnete Löcher 196, die sich quer hindurch erstrecken., An der äußeren Zylinderfläche sind diese Löcher versenkt, so daß dort die Köpfe der Meten 194 eingreifen können.

Der Zusatzschaftteil 192 hat eine innere Fläche 197 und eine äußere Teilzylinderfläche I98. Quer durch diese Flächen er streckt sich ein Paar von Löchern 199» die jeweils an der äußeren Zylinderfläche versenkt sind. Die Löcher 199 fluchten mit den Löchern 196 und nehmen die nieten 194 auf. Der Metdurchmesser ist etwas kleiner als der Durchmesser der. Löcher, so daß eine gewisse seitliche Bewegung des Zusatzschaf tteils 192 relativ zum Hauptschaftteil 191 möglich ist. Außerdem sind die Köpfe der Nieten 194 so klein, daß sie innerhalb der betreffenden Versenkungen sind und keinesfalls die Seitenwand des Kupplungsgliedes berühren und verkratzen können. Die Vorspannung zur Trennung der Schaftteile 191 und 192 geschieht durch die Blattfeder 193, die ein gewölb- ■ tes Mittelstück 200 und einen Schlitz 201 an beiden Enden aufweist (siehe Fig.5). .In zusammengebautem Zustand begrenzen

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die Nieten 194 nicht nur den radialen Abstand, auf dem die Blattfeder die Schaftteile 191 und 192 -trennen kann, sondern sie sind auch so in den Schlitzen 201 angeordnet, daß die Blattfeder dazwischen festgehalten wird.

Alle vorbeschriebenen Steckerglieder sind in ein Kupplungsglied einsteckbar, das im wesentlichen den gleichen inneren Krümmungsradius v/ie der äußere Krümmungsradius der Schaftteile hat. Die Schaftteile des Steckergliedes sind daher so P ausgelegt, dass sich der Abstand zwischen den Außenflächen der beiden Schaftteile von einer Dimension, die etwas kleiner als der Durchmesser des KupplungsIoehes ist, bis auf eine Dimension, die etwas größer als der Durchmesser dieses Loches ist, ändern kann.

Diese Ausführungsformen eines mit einem Schlitz versehenen Steckergliedes sind zwar im Zusammenhang mit einer eine einzige Verbindungsstelle aufweisenden Steckkupplung beschrieben, doch können diese Konstruktionen in gleicher Weise auch für Steckkupplungen mit zwei Verbindungsstellen verwendet v/erden.

' Eine weitere, nicht dargestellte Abwandlung, die besonders' auf ein geschlitztes Steckerglied mit mehr als zwei Schaftteilen anwendbar ist, besteht in der Verwendung.von elastomerischem Material innerhalb des freien Raumes im Innern der Schaftteile, um so eine volle Sadialexpansion um 360° zu erreichen. Die Auswärtsbewegung wird auch hier durch ein oder mehrere Hülsen begrenzt.

Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, ist die erhöhte Kontaktfläche - wie oben beschrieben - nicht auf geschlitzte Schäfte

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und geschlitzte Hülsen beschränkt. Pig.7 zeigt schaubilälich ein Steckerglied einer Steckkupplung, das mit einem Kupplungsglied zusammenwirkt, das eine Kontaktfläche in Form eines zylindrischen Loches hat. Das Kupplungsglied ist der Einfachheit halber hier nicht dargestellt.

Das Steckerglied hat einen Körper 210 von im wesentlichen zylindrischer Form mit einem Schaft 211, der sich axial nach· außen zum Einstecken in ein Kupplungsglied' erstreckt. Am hinteren Ende des Körpers 210 ist ein axiales Loch 212, in das ein abisoliertes befreites Ende 213 eines Kehrfachleiters 214 eingesteckt und befestigt werden kann.

Der Schaft 211 hat zwei in Längsrichtung im Abstand angeordnete Quersacklccher 215» die jeweils eine Kugel 216 aufnehmen.

Die Kugel 216 versucht jeweils eine Feder 217 nach außen zu drücken. Ferner ist die Anordnung so, daß die Kugeln rieht ganz aus ihren Löchern austreten können. Zu diesem Zweck ist eine Lippe 218 am Lochrand angestaucht.

Wie insbesondere aus Fig.3 hervorgeht, ist der Querschnitt des Schaftes nicht kreisförmig. Er hat vielmehr zwei unterschiedliche -Radien R.. und Rp mit im Abstand angeordneten Achsen 220 bzw. 221. Am Umfang ist der Teil entsprechend Radius R₁ durch die Trennlinien 219 begrenzt, die einen Winkel A von weniger als 180° einschliessen.

Theoretisch wäre die Acase des Kupplungsgliedes fluchtend mit der Achse 220, wobei der Radius der Innenfläche des Kupplungsgliedes identisch mit des Radius R- wäre. Die innenfläche

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des Aufnahmegliedes ware dann bündig rait der Schaftfläche entsprechend dem Radius R₁ über den Winkel A und wiir.de sich dann um den Schaft herum entlang der strichpunktierten Linie 222 der Pig.8 fortsetzen.

Die Kugel 216 hat einen solchen Radius und ist so angeordnet, dass sie mit einem Teilstück 223 nach außen vorsteht und beim Einstecken mit dem Kupplungsglied zusammenwirkt. Da sie nach einwärts bewegbar ist, wird sie beim anfänglichen Einstecken eingedrückt und rollt dann entlang der Innenfläche des Kupplungsgliedes bis das Steckerglied ganz eingesteckt ist. Damit ergibt sich kein .Kratzen oder kein Ritzen des Kupplungsgliedes. Die Kraft der Feder 217 ist derart, daß ein ausreichender Kontaktdruck zwischen den Kontaktflächen vorhanden ist.

Es sei erneut darauf hingewiesen, daß ein Vorteil des erfindungsgemäßen Steckergliedes darin besteht, daß es gegen andere Stecker austauschbar ist, wie sie meist in Verbindung mit nicht aufspreizbaren Kupplungsgliedern verwendet werden. In ungünstiger Weise hat der Innendurchmesser der meisten zylindrischen Kupplungsglieder, wie sie heute im Gebrauch sind, keine sehr engen Toleranzen, da sich auch dann nicht mehr als eine Mehrpunktanlage oder ein Linienkontakt ergeben würde. Beispielsweise liegt der Innendurchmesser eines halbzölligen Kupplungsgliedes einer bedeutenden Herstellerfirma ungefähr zwischen 12,7 und 12,751 mm. Eine solche Toleranz ist zu groß, um einen großen Flächenkontakt zwischen dem Kupplungsglied und einem eine enge Toleranz aufweisenden· Steckerglied gemäß der Erfindung sicherzustellen. Es wird deshalb der Radius R₁ in seiner Dimension etwas größer als der maximale Radius des Kupplungsgliedes gehalten. Jedoch

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werden der Radius R₂ ^und seine Achse 221 so gewählt, daß der Schaft immer noch in das Kupplungsglied eingesteckt werden kann.

Obgleich also R₁ den Radius des Aufnahmegliedes übersteigt, ist doch kein "sogenannter" Durchmesser des Steckergliedes größer äLs der Durchmesser des Kupplungsgliedes. Beim Einstecken haben die beiden Trennlinien 219 anfänglich einen Linienkontakt mit dem Kupplungsglied. Nicht nur ist ein doppelter Linienkontakt besser als ein einziger Linienkontakt, sondern der verhältnismäßig große Winkel A ergibt eine Keilwirkung, durch die der Kontaktdruck erhöht wird. Dieser erhöhte Kontaktdruck ergibt im Zusammenwirken bei wiederholtem Einstecken und Herausziehen eine Abnützung an den Trennlinien 219 und die Bildung von immer größer und größer werdenden Kontaktflächen. Diese letztere Wirkung ist bei dieser Kupplung erheblich größer als bei solchen, die nur einen einzigen Linienkontakt haben. Sicherlich ist es vorteilhaft, diesen Idealzustand in der Konstruktion und Herstellung sämtlicher Ausführungsformen der hier beschriebenen Kupplungen zu verwenden, und im besondern dann, wenn Toleranzgrenzen in der Herstellung festgelegt werden.

Da die Herstellung einer Verbindung mit Hilfe einer dieser Kupplungen ein selbstverständlicher Vorgang ist, - es ist ■ lediglich ein axialer Druck auf die beiden passenden Glieder erforderlich - und da die Arbeitsweise aus den bisherigen. Ausführungen ersichtlich ist, soll hierauf nicht näher eingegangen werden. Es sei jedoch nocheinmal betont, daß die Verbesserung bei den erfindungsgemäßen Kupplungen in einem größeren Flächenkontakt zwischen dem Steckerglied

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und dem Kunplungsglied liegt. Dieser Flächenkontakt wird dadurch erreicht, daß im wesentlichen identische passende Flächen verwendet werden und ihre winkelmäßige Berührung so gesteuert wird, daß einerseits ein größerer gemeinsamer Kontakt von Anfang an erzielt wird und andererseits infolge einer natürlichen und raschen Honwirkung später dieser Kontakt weiter dadurch verbessert wird, daß die an sich bereits gut passenden Oberflächen einander noch weiter durch die Kupplungs- und Entkupplungsbewegungen angepaßt v/erden.

Im Hinblick auf die beträchtliche freie seitliche Beweglich-" keit des Steckergliedes fluchtet dieses nun von vornherein mit dem Kupplungsglied, wodurch bereits ein großer Flächenkontakt entsteht. Bei allen Ausführungsformen ergeben sich hohe Kontaktdrücke im wesentlichen senkrecht zu der Kontaktzwischenfläche, ein besonders wünschenswertes Merkmal bei einer relativ kleinen Einsteckkraft.

Wo es unmöglich oder unpraktisch ist, identische Paßflächen herzustellen, kann das Steckerglied eine, solche Größe erhalten, daß zwei Kontaktlinien und nicht nur eine einzige entstehen. Wenn diese Kontaktlinien richtig positioniert sind, ergeben sie im Zusammenwirken mit der Vorspann- oder Federkraft hohe Kontaktdrücke infolge der Keilwirkung, die sich aus den geometrischen Verhältnissen der Konstruktion ergibt, ohne daß dabei die Federkraft besonders groß zu sein braucht,

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Claims

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Patentansprüche

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1.) Steckerglied ale Teil einer elektrischen Steckkupplung mit mindestens einem in ein Kupplungsglied entsprechender Form einsteckbaren Steckerstift, der eine mindestens teilzylindrische Kontaktfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von midestens einem Paar von Kontaktlinien (219) mit der Kontaktfläche des Kupplungsgliedes die Kontaktfläche des Steckergliedes einen Zentriwinkel (A) von weniger als 180° hat und daß am Steckerstift (211) ein Speichermittel (217) vorgesehen ist, das die Kontaktfläche des Steckergliedes (211) gegen die Kontaktfläche des Kuppplungsgliedes in Berührung zu bringen versucht (Fig. 7, 8).
2. Steckerglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche eine kreiszylindrische Fläche ±tt (Fig. 7, 8).
3. Steckerglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (211) mindestens eine Kugel (216) trägt, die ein Speichermittel (217) quer nach außen bis in eine Endlage zu bewegen versucht, in der ein Kugeisegnent (223) über die Oberfläche des Steckerstiftes (211) hinausragt (Fig.7, 8).
4. Steckerglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (216) entgegengesetzt zur Kontaktfläche des Steckerstiftes (211) angeordnet ist.

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5. Steckerglied nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (211) eine Sackquerbohrung (215) hat, in der eine Schraubenfeder (217) angeordnet ist,die die Kugel (216) gegen eine Lippe (218) am Außenrand der Sackquerbohr.ung (215) anpreßt (Fig.7, 8). ·
6. Steckerglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (211) schaft-, artig ist und der Radius (R₁) der Kontaktfläche kleiner als der Radius (R₂) der übrigen Schaftfläche ist und/oder die Mittelpunkte (220, 221) oder die betreffenden Achsen der beiden Schaftflächen gegeneinander versetzt sind (Pig. 7, 8).
7. Steckerglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der SteckeretIft ein Hauptschaftteil (17t) und mindestens ein Zusatzschaftteil (172) hat, von denen mindestens das erstere eine Kontaktfläche aufweist, und daß Speichermittel (173) vorgesehen sind, um die Schaftteile (171, 172) radial nach außen zu drücken (Fig.1, 2).
8. Steckerglied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzungselement (174) zur Begrenzung der Auswärtsbewegung der Schaftteile (171, 172) und damit zur Fixierung ihrer Endlage vorgesehen ist (Fig.1, 2).
9. Steckerglied nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzschaftteil (172¹) aus leitendem Material besteht und mit dem Hauptschaftteil (171') vorzugsweise durch ein Leiterstück (182) elektrisch fest verbunden ist (Fig. 1,2).

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10. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftteile (185, 186) im wesentlichen gleich sind (Pig.4).
11. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7. bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptschaftteil (171) ein hinteres vergrößertes Endstück aufweist und das Zusatzschaftteil (172) bis zu diesem Endstück reicht (Pig. 1,2).
12. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel Schraubenfedern (173) sind, die in Sacklöcher (177) der Schaftteile (171, 172) eingreifen (Fig.iy 2).
13. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (171, 172, 174) durch mindestens einen Splint (175) zusammengehalten sind, der entsprechende löcher mit Spiel durchgreift (Fig. 1,2).
14. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftteile (171, 172) in ihrer äußeren Endlage durch eine Ansehlaghülse (174) begrenzt sind (Pig,1, 2).
15. Steckerglied nach einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet! daß die Schaftteile (191« 192) durch Nieten (194) zusammengehalten sind, welche die Schaftteile (191, 192·) mit Spiel durchgreifen, und deren Köpfe die äußere Endlage der Schaftteile (191, 192) bestimmen (Μ§,5|6),

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16. Steckerglied nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel eine Blattfeder (193) ist, die zwischen den Schäftteilen (191» 192) angeordnet und vorzugsweise von den Nieten (194) gehalten ist.
17. Steckerglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurdh gekennzeichnet, daß das zugehörige Kupplungsglied mindestens ein Kontaktelement mit einer Kontaktfläche von weniger als halbzylindrischer Form aufweist, mit dem die Kontaktfläche des Steckergliedes zusammenwirkt .
18. Steckerglied nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß um das Kontakteiernent des Kupplungsgliedes herum ein Federmittel angeordnet ist, das die Kontaktflächen der beiden Glieder in Berührung zu bringen versuoht.

19· Steckerglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied zur beidseitigen Aufnahme eines Steckergliedes ausgebildet ist.

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