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Die
Erfindung betrifft eine Schnappkupplung zur lösbaren Verbindung
eines Einschnappteils mit einem Aufnahmeteil. Das Einschnappteil
und das Aufnahmeteil können beispielsweise die beiden Gehäusehälften
eines elektrischen Steckverbinders sein. Die eine Gehäusehälfte
bildet dann den Stecker und die andere Gehäusehälfte
die Buchse.
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Die
Schnappkupplung besteht aus einem Schnapphaken am Einschnappteil
und einer Rasthülse an der Außenwand des Aufnahmeteils.
Der Schnapphaken setzt sich wiederum aus einem Federarm einer am
Federarmende angeordneten Hakennase zusammen. Im verschnappten Zustand durchgreift
der Schnapphaken die Rasthülse derart, dass der Federarm
in der Rasthülse einliegt, während eine Verriegelungsfläche
der Hakennase den endseitigen Kragen der Rasthülse teilweise
hintergreift.
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Zum
manuellen Lösen der Schnappkupplung wird die Hakennase
und damit auch der Federarm in Richtung auf die Außenwand
des Aufnahmeteils verdrückt, wodurch der Federarm in Richtung
auf die Außenwand des Aufnahmeteils einfedert. Infolge
dieser Einfederbewegung gibt die Verriegelungsfläche am Schnapphaken
den Kragen der Rasthülse vollständig frei, so
dass das Einschnappteil einfach gegen seine Einsteckrichtung vom
Aufnahmeteil abgezogen werden kann.
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Ein
elektrischer Steckverbinder für Photovoltaikanlagen mit
einer derartigen Schnappkupplung ist beispielsweise aus der
DE 20 2007 017 522
U1 bekannt. Als nachteilig bei diesem elektrischen Steckverbinder
für Photovoltaikanlagen wird die Tatsache empfunden, dass
der Steckverbinder manuell lösbar ist. Die manuelle Lösbarkeit
kann zu einer unerwünschten Unterbrechung der leitenden
Verbindung durch eine mit der Bedienung der Photovoltaikanlage nicht
vertrauten Person führen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs
geschilderte Schnappkupplung so zu modifizieren, dass Sie unter Beibehaltung
ihres einfachen konstruktiven Aufbaus nur mit Hilfe eines Werkzeugs
gelöst werden kann.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer
Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche
betreffen teilweise vorteilhafte und teilweise für sich
selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
erfindungsgemäße Schnappkupplung weist über
die bekannten Elemente hinaus noch ein Sperrglied auf. Dieses Sperrglied
wird bei geschlossener Schnappkupplung zwischen die Rückwand
der Hakennase bzw. den Federarm des Schnapphakens und die Außenwand
des Aufnahmeteils eingeschoben. Das so eingeschobene Sperrglied
hebt die zum Lösen der Schnappkupplung erforderliche Einfederbarkeit
des Federarms des Schnapphakens in Richtung auf die Außenwand
des Aufnahmeteils auf. Die Hakennase ist mit ihrer das Rasthülsenende
teilweise hintergreifenden Verriegelungsfläche so in der Verriegelungsstellung
arretiert, dass ein manuelles Lösen der Schnappkupplung
unmöglich gemacht ist.
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Konstruktiv
einfach und zugleich wirkungsvoll ist die Ausgestaltung des Sperrglieds
nach Anspruch 2. Auch das Sperrglied weist einen vorzugsweise elastischen
Sperrarm mit einem endseitig angeformten Sperrhaken auf. Im Montageendzustand hintergreift
der Sperrhaken seinerseits mit einer Verriegelungsfläche
die Hakennase des Sperrarms. Erst wenn diese Hinterhakstellung durch
das Lösen des Sperrhakens von der Hakennase mit Hilfe eines Werkzeugs
aufgehoben ist, lässt sich das Sperrglied aus der Schnappkupplung
entfernen, so dass bei entferntem Sperrglied die Einfederbarkeit
des Federarms in Richtung auf die Außenwand des Aufnahmeteils
und somit die manuelle Lösbarkeit der Schnappkupplung an
sich wieder hergestellt ist.
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Besonders
bediensicher ist die Weiterbildung der Schnappkupplung nach den
Ansprüchen 3, 4 und 5. In dieser Variante ist das Sperrglied
als U-förmiges Dop pelsperrglied, also als Sperrklammer mit
zwei Klammerarmen ausgestaltet. Die beiden Klammerarme bilden hierbei
die Sperrarme. An den Freienden der als Sperrarme wirksamen U-Schenkel sind
die Sperrhaken angeformt. Das die Sperrarme miteinander verbindende
U-Querjoch dient als Angriffsfläche für das Werkzeug
zum Lösen der Verriegelungsklammer. Die U-förmige
Ausgestaltung eignet sich besonders gut zum Lösen der Verriegelungsklammer
und damit der Schnappkupplung mit Hilfe einer Schrauberklinge. Die
Schrauberklinge muss einfach zwischen die Außenwand des
Aufnahmeteils und die ihr zugewandte Seite des U-Querjochs geschoben
werden. Mit einem Druck auf den Schraubergriff hebt die Schrauberklinge
die U-förmige Verriegelungsklammer so aus ihrer Sperrstellung
heraus und gibt die Federarme der beiden zugeordneten Schnapphaken
wieder frei.
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Besonders
vorteilhaft ist es, das Doppelsperrglied rechteckförmig
auszugestalten und es mit einer rechteckförmigen Querschnittsform
der Außenwand des Aufnahmeteils zu paaren. Auf diese Weise sind
die zugeordneten Bereiche der Außenwand des Aufnahmeteils
als Gleitführungen für die U-Schenkel wirksam.
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Vorteilhaft
zur Montage und Demontage sind die Sperrhaken einerseits mit einer
rechtwinklig zum Sperrarm verlaufenden Sperrfläche versehen.
Diese Anordnung sichert einen soliden Hintergriff der Sperrhaken
an den zugeordneten Bereichen der Schnapphaken. Die weiterhin vorhandenen
Aufsetzschrägen begünstigen das leichte bzw. einfache
Aufschieben des Sperrglieds bzw. der Verriegelungsklammer auf die
Schnappkupplung. Dementsprechend ist es auch vorteilhaft, die Hakennase
so zu gestalten, dass die den Kragen der Rasthülse hintergreifende
Verriegelungsfläche rechtwinklig zum Federarm verläuft,
so dass wiederum ein sicherer Hintergriff gewährleistet
ist. Das Einführen der Schnapphaken in die Rasthülsen
wird durch die Einführschrägen begünstigt.
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Die
Ausgestaltung der Schnappkupplung als U-förmiges Doppelsperrglied
wird sinnvoll ergänzt durch die Ausgestaltung nach Anspruch
7, wonach nämlich zwei Haken ein Schnapphakenpaar bilden. Die
beiden Schnapphaken sind hierbei um 180° versetzt am Einschnappteil
angeordnet. Auf diese Weise kann jeweils ein U-Schenkel des Doppelsperrglieds einen
Schnapphaken sichernd hintergreifen.
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Anspruch
8 ist schließlich auf einen elektrischen Steckverbinder,
insbesondere einen elektrischen Steckverbinder für die
Photovoltaikanlage gerichtet. Hierbei bilden dann das Einschnappteil
und das Aufnahmeteil die Gehäuseteile des Steckverbinders,
wobei ein Gehäuseteil den Stecker und das andere Gehäuseteil
die Buchse aufnimmt. Die erfindungsmäßige Steckkupplung
ist jedoch auch für zahlreiche andere Anwendungen geeignet
und somit keineswegs auf die Anwendung als Steckkupplung für
einen Fotovoltaik-Steckverbinder beschränkt.
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Anhand
des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels ist die
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 die
Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsmäßigen
Schnappkupplung, bestehend aus einem Einschnappteil, einem Aufnahmeteil
und einem Sperrglied,
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2 die
Explosionsdarstellung aus 1 mit geschlossener
Schnappkupplung, nämlich mit auf das Aufnahmeteil aufgeschnapptem
Einschnappteil und mit noch nicht aufgesetztem Sperrglied,
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3 die
Darstellung gemäß 2 mit aufgesetztem
Sperrglied,
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4 eine
dreidimensionale Detailansicht eines Doppelsperrglieds,
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5 die
Draufsicht auf den Schnitt V-V in 2,
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6 die
Draufsicht auf den Schnitt VI-VI in 3.
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1 zeigt
ein als Gehäuseteil beispielsweise für einen Steckverbinder
nutzbares Aufnahmeteil 1 und ein ebenfalls als Gehäuseteil
nutzbares, in Einsteckrichtung 2 auf das Aufnahmeteil 1 aufschiebbares
Einschnappteil 3.
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Der
Innenraum des Aufnahmeteils 1 ist von einer Außenwand 5 eingeschlossen.
Die Außenwand 5 trägt an dem dem Einschnappteil 3 zugewandten Ende
zwei um 180° auf der Außenwand 5 versetzte Rasthülsen 6.
Die Rasthülsen 6 verlaufen in Einsteckrichtung 2 und
bilden zwei die Außenwand 5 flankierende Hohlräume.
Die Rasthülsen 6 sind beim Ausführungsbeispiel
in einem an die Außenwand 5 angeformten kranzartigen
Hülsenkörper 7 angeordnet.
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In
Einsteckrichtung 2 schließt sich an den Hülsenkörper 7 der
quadratische Außenwandbereich 8 an. Der Außenwandbereich 8 hat
eine quadratische Querschnittsform zur Bildung jeweils einer Gleitführung 10 für
die Sperrarme 11 des als Doppelsperrglied im Ausführungsbeispiel
ausgestalteten Sperrglieds 12.
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Die
Schnapphaken 14 sind am Einschnappteil 3 ebenfalls
um 180° versetzt angeordnet. Jeder Schnapphaken 14 besteht
seinerseits aus einem Federarm 15 und aus einer an das
Federarmende des Federarms 15 angeformten Hakennase 16.
Die Hakennase 16 besteht ihrerseits aus einer rechtwinklig zum
Federarm 15 verlaufenden Verriegelungsfläche 17 und
einer sich von der Verriegelungsfläche 17 zum
Federarmende spitzwinklig hin erstreckenden Einführschräge 18.
In das Aufnahmeteil 1 ist das Einschnappteil 3 mit
seinem Funktionsteil 20 in Einsteckrichtung 2 einführbar.
Das Funktionsteil 20 kann beispielsweise ein Gehäuseteil
für einen Stecker oder eine Buchse sein. Der entsprechende
Stecker- oder Buchseneinsatz des jeweils anderen Gehäuseteils
ist dann in dem von der Außenwand 5 umschlossenen Innenraum
des Aufnahmeteils 1 angeordnet.
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Bei
in das Aufnahmeteil 1 eingeschobenem Einschnappteil 3 (2)
liegt das Funktionsteil 20 des Einschnappteils 3 im
von der Außenwand 5 des Aufnahmeteils 1 umschlossenen
Innenraum ein. Die Schnapphaken 14 des Einschnappteils 3 durchgreifen
die Rasthülsen 6 des Aufnahmeteils 1.
Zur Verriegelung der Steckkupplung liegen die Verriegelungsflächen 17 der
Hakennasen 16 am jeweiligen Öffnungskragen 21 der
jeweils zugeordneten Rasthülse 6 an. Die Federarme 15 der
Schnapphaken 14 liegen hierbei in den Rasthülsen 6 ein.
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Beim
Verschnappen des Einschnappteils 3 im Aufnahmeteil 1 greifen
die Schnapphaken 14 am Einschnappteil 3 in die
Rasthülsen 6 am Aufnahmeteil 1. Während
des Einschiebens in Einsteckrichtung 2 gleiten die Schnapphaken 1 mit
den Einführschrägen 18 ihrer Hakennasen 16 an
den nach außen weisenden Innenwänden der Rasthülsen 6 entlang.
In der in 2 gezeigten Montageendstel lung
haben die Hakennasen 16 die Rasthülsen 6 vollständig
verlassen und hintergreifen den Öffnungskragen 21 der jeweiligen
Rasthülse 6. Hierbei federn die Hakennasen 16 um
den Federweg 23 in der zur Einsteckrichtung 2 rechtwinklig
verlaufenden Querrichtung 24 nach außen (5).
Zum Lösen der Schnappkupplung müssen die Hakennasen 16 wiederum
um den Federweg 23 in Querrichtung 24 aufeinander
zubewegt werden. Der Hintergriff der Hakennasen 16 mit den
Verriegelungsflächen 17 an den Öffnungskragen 21 der
Rasthülsen 6 wird dadurch wieder aufgehoben.
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Zur
Verriegelung der Schnappkupplung bei mit dem Aufnahmeteil 1 verschnapptem
Einschnappteil 3 dient das als Verriegelungsklammer ausgestaltete
in 4 als Detail dargestellte U-förmige Sperrglied 12.
Das Sperrglied 12 ist U-förmig mit den beiden
Sperrarmen 11 als U-Schenkel und dem die beiden Sperrarme 11 in
Querrichtung 24 verbindenden U-Querjoch 26. Das
U-Querjoch 26 weist im Ausführungsbeispiel eine
Profilversteifung 27 auf. Die Sperrarme 11 weisen
an ihren Enden jeweils Sperrhaken 28 auf. Jeder Sperrhaken 28 weist
seinerseits eine zum Sperrarm 11 jeweils rechtwinklig verlaufende
Sperrfläche 29 sowie eine von der Sperrfläche 29 sich
im spitzen Winkel zum Freiende des Sperrarms 11 hin verjüngende
Aufsetzschräge 30 auf.
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Zum
Verriegeln der Schnappkupplung in dem in 2 gezeigten
geschlossenen Zustand wird das als Verriegelungsklammer ausgestaltete
Sperrglied 12 von oben her auf den eine quadratische Querschnittsform
aufweisenden Außenwandbereich 8 aufgeschoben,
wobei die Innenflächen der Sperrarme 11 über
die als Gleitführung 10 ausgebildeten Außenwandbereiche 8 gleiten.
Die Sperrhaken 28 gleiten mit ihren Aufsetzschrägen 30 hinter
den Rückwänden der Hakennasen 16 der
Schnapphaken 14 hindurch und spreizen sich sodann in Querrichtung 24 nach
außen. Infolge des Verspreizens der Sperrarme 11 füllen
die Sperrarme 11 des Sperrglieds 12 den Federweg 23 der
Federarme 15 vollständig aus und heben somit die
Einfederbarkeit der Federarme 15 und damit auch der Hakennasen 16 in
Querrichtung 24 auf. Infolge des Ausfüllens der
Federwege 23 entfaltet das Sperrglied 12 seine
Sperrwirkung, was besonders gut in der Darstellung der 6 erkennbar
ist.
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Zum
Lösen des als Verriegelungsklammer ausgestalteten Sperrglieds 12 wird
eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Schrauberklinge auf eine Klingenführung 32 am
Einschnappteil 3 aufgesetzt und in Einsteckrichtung 2 auf
das Sperrglied 12 hin bewegt, so dass die Schrauberklinge
in eine Fuge zwischen der Klingenführung 32 und
der Unterseite des U-Querjochs 26 gleitet. Die Schrauberklinge
wird sodann so angehoben, dass mit ihr das U-Querjoch 26 angehoben
wird. Die Sperrhaken 28 geraten außer Eingriff
mit den Hakennasen 16. Das Sperrglied 12 kann
dann – wie in 2 gezeigt – von der Schnappkupplung 2 abgehoben
werden. Sobald das Sperrglied 12 aus der Schnappkupplung
entfernt ist, sind die Federwege 23 für die Federarme 15 mit
ihren endseitigen Hakennasen 16 wieder freigegeben. Die Hakennasen 16 können
dann in Querrichtung 24 wieder auf den Außenwandbereich 8 am
Aufnahmeteil 1 hingedrückt werden, so dass der
Hintergriff der Hakennasen 16 an den Öffnungskragen 21 der
Rasthülsen 12 aufgehoben wird. Bei so aufgehobenem
Hintergriff kann das Einschnappteil 3 gegen die Einsteckrichtung 2 aus
dem Aufnahmeteil 1 herausgezogen werden, um wieder in die
in 1 gezeigte Ausgangsstellung zu geraten.
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- 1
- Aufnahmeteil
- 2
- Einsteckrichtung
- 3
- Einschnappteil
- 5
- Außenwand
- 6
- Rasthülse
- 7
- Hülsenkörper
- 8
- Außenwandbereich
- 10
- Gleitführung
- 11
- Sperrarm
- 12
- Sperrglied
- 14
- Schnapphaken
- 15
- Federarm
- 16
- Hakennase
- 17
- Verriegelungsfläche
- 18
- Einführschräge
- 20
- Funktionsteil
- 21
- Öffnungskragen
- 23
- Federweg
- 24
- Querrichtung
- 26
- U-Querjoch
- 27
- Profilversteifung
- 28
- Sperrhaken
- 29
- Sperrfläche
- 30
- Aufsetzschräge
- 32
- Klingenführung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007017522
U1 [0004]