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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Einbaudose, einen Einbaustecker sowie eine Anordnung, die eine Einbaudose und einen Einbaustecker umfasst.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es sind Einbaudosen bekannt, die mit einer Sicherheitsscheibe ausgestattet sind, um jedweden Kontakt mit den aktiven (d.h. unter Spannung stehenden) Teilen der Dose zu vermeiden, wenn letztere nicht mit einem Einbaustecker verbunden ist. Jedoch weist die Verbindung einer solchen Einbaudose mit einem Einbaustecker eine komplexe und nicht intuitive Kinematik auf, die seitens des Benutzers zwei Bewegungen von großem Umfang erfordert, insbesondere eine Drehbewegung, um die Sicherheitsscheibe zu drehen, sowie eine Verschiebebewegung, um die aktiven (d.h. unter Spannung stehenden) Teile von Dose und Stecker tatsächlich in Kontakt zu bringen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Bei einer Ausführungsform erstreckt sich die Einbaudose in einer axialen Richtung und umfasst wenigstens eine Aufnahme, die dazu ausgelegt ist, einen Stift eines Einbausteckers aufzunehmen, sowie eine Sicherheitsscheibe, die zwischen einer Schutzposition, die den Zugang zu der Aufnahme verhindert, und einer Verbindungsposition, die den Zugang zu der Aufnahme freigibt, drehbeweglich ist, wobei die Einbaudose eine Vorrichtung zum Drehen der Sicherheitsscheibe umfasst, die dazu ausgelegt ist, mit dem Einbaustecker zusammenzuwirken, wobei die Drehvorrichtung die Sicherheitsscheibe bei einer axialen Relativbewegung zwischen der Einbaudose und dem Einbaustecker während des Zusammensteckens des Einbausteckers mit der Einbaudose, von der Schutzposition in die Verbindungsposition bringt.
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Es sei daran erinnert, dass eine Einbaudose einen weiblichen Teil bildet, der zu einer Steck- oder Anschlussdose (wobei die Einbaudose im Allgemeinen mit einer Wand oder ähnlichem fest verbunden ist), einem Verlängerungskabel oder einem Verbinder (wobei die Einbaudose im Allgemeinen Teil einer Kupplungsdose ist) gehören kann, während ein Einbaustecker einen männlichen Teil bildet, der zu einer Steck- oder Anschlussdose (wobei der Einbaustecker im Allgemeinen Teil des Kupplungssteckers ist), einem Verlängerungskabel oder einem Verbinder (wobei der Einbaustecker im Allgemeinen mit einem Gerät oder ähnlichem fest verbunden ist) gehören kann.
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Es sei ebenfalls daran erinnert, dass im Allgemeinen eine Kupplungsdose eine Einbaudose und eine(n) Griff oder Kappe, der/die mit der Einbaudose fest verbunden ist, umfasst; ein Stecker einen Einbaustecker und eine(n) Griff oder Kappe, der/die mit dem Einbaustecker fest verbunden ist, umfasst; ein Verlängerungskabel eine Anordnung ist, die eine Kupplungsdose und einen Stecker umfasst; eine Steck- oder Anschlussdose eine Anordnung ist, die eine Einbaudose und einen Stecker umfasst; ein Verbinder eine Anordnung ist, die eine Kupplungsdose und einen Einbaustecker umfasst.
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Selbstverständlich kann der Griff oder die Kappe in die Einbaudose oder in den Einbaustecker integriert sein; in diesem Fall bildet die Einbaudose oder der Einbaustecker auch eine Steckdose oder einen Stecker.
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Man versteht, dass wenn die Sicherheitsscheibe sich in der Schutzposition befindet, es nicht möglich ist, den oder die Stift(e) (d.h. Teil zur elektrischen Verbindung) eines Einbausteckers in die Aufnahme oder Aufnahmen der Einbaudose einzuführen. Umgekehrt, wenn die Sicherheitsscheibe sich in der Verbindungsposition befindet, kann der oder können die Stift(e) in die Aufnahme oder Aufnahmen eingeführt werden. Beispielsweise ist die Sicherheitsscheibe in einer Drehbewegung um die axiale Richtung beweglich, wobei die Scheibe zu der Mittelachse (parallel zu der axialen Richtung) der Einbaudose koaxial ist. Selbstverständlich versteht man, dass die Sicherheitsscheibe eine massive Form aufweist, die eine vorbestimmte Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, die von Stiften eines Einbausteckers durchgriffen werden können, insbesondere wenn die Scheibe sich in der Verbindungsposition befindet und die Löcher mit den Aufnahmen fluchten.
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Die Drehvorrichtung ist dazu ausgelegt, mit einem Einbaustecker derart zusammenzuwirken, dass wenn die Einbaudose entlang der axialen Richtung mit dem Einbaustecker zusammengesteckt wird (oder umgekehrt), die Drehvorrichtung die Sicherheitsscheibe in die Verbindungsposition bringt. Wenn der Benutzer die Einbaudose axial zu dem Einbaustecker hin bewegt (oder umgekehrt), wird somit die Scheibe dank der Drehvorrichtung von der Schutzposition in die Verbindungsposition gebracht. Der Benutzer bringt also lediglich eine Verschiebebewegung auf, um die Sicherheitsscheibe zu drehen und um die Einbaudose mit einem Einbaustecker verbinden zu können. Die Verbindungskinematik ist folglich im Vergleich zu den Einbaudosen des Standes der Technik vereinfacht.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Drehvorrichtung ein erstes Element aus einer Spiralrampe (oder ersten Spiralrampe) und einer Nase, die an einer axialen Wand der Sicherheitsscheibe ausgebildet ist.
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Man versteht, dass die Sicherheitsscheibe wenigstens eine axiale Wand aufweist, wobei diese axiale Wand beispielsweise eine Zylinderform oder eine Form eines Winkelabschnitts eines Zylinders aufweist.
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Bei einer ersten Variante weist die axiale Wand eine Spiralrampe auf. Beispielsweise ist die Spiralrampe durch eine Wand einer Spiralnut, welche in der axialen Wand ausgebildet ist, gebildet. Diese Spiralrampe ist dazu ausgebildet, mit einem ergänzenden Element, zum Beispiel einer Nase, zusammenzuwirken, die mit dieser axial aufliegend zusammenwirkt, wodurch der Sicherheitsscheibe eine Drehbewegung verliehen wird.
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Bei einer zweiten Variante weist die axiale Wand eine einen Vorsprung bildende Nase auf. Diese Nase ist dazu ausgebildet, mit einem ergänzenden Element, beispielsweise einer Spiralrampe zusammenzuwirken, die mit dieser axial aufliegend zusammenwirkt, wodurch der Sicherheitsscheibe eine Drehbewegung verliehen wird.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Drehvorrichtung ferner einen Ring zum Antreiben der Scheibe, wobei das zweite Element aus Spiralrampe (oder erster Spiralrampe) und Nase an einer axialen Wand des Antriebsrings gebildet ist, wobei das zweite Element dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Element zusammenzuwirken.
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Man versteht folglich, dass wenn die Rampe in einer axialen Wand der Scheibe ausgebildet ist, eine axiale Wand des Antriebsrings radial gegenüber der axialen Wand der Scheibe mit einer Nase ausgestattet ist, die dazu ausgebildet ist, mit der Spiralrampe zusammenzuwirken, während, wenn eine Nase an der axialen Wand der Scheibe ausgebildet ist, die axiale Wand des Antriebsrings mit der Spiralrampe ausgestattet ist. Ein solches System aus Spiralrampe/Nase ist ein robustes und zuverlässiges System, um eine Verschiebebewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln.
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Bei einigen Ausführungsformen ist der Antriebsring verschiebebeweglich, oder nur/streng verschiebebeweglich, während die Scheibe drehbeweglich, oder nur/streng drehbeweglich ist.
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Wenn der Antriebsring in der axialen Richtung verschiebebewegt wird, insbesondere beim Einstecken des Einbausteckers in die Einbaudose, wandelt das Zusammenwirken zwischen der Nase und der Spiralnut diese Verschiebebewegung in eine Drehbewegung um, wobei diese Drehbewegung auf die Sicherheitsscheibe übertragen wird, die dann von der Schutzposition in die Verbindungsposition übergeht. Somit ist die Kinematik eines jeden Elements vereinfacht und auf ein Minimum reduziert, was die Einbaudose gegenüber den Einbaudosen des Standes der Technik zuverlässiger macht.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose einen Innenkörper, in dem die Aufnahme ausgebildet ist, wobei der Antriebsring axial gleitend um den Innenkörper herum mitwirkt, während die Sicherheitsscheibe an einem distalen Ende des Körpers drehbar angebracht ist.
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Der Innenkörper bildet den Teil der Einbaudose, in dem die Aufnahme oder Aufnahmen, welche den oder die Stift(e) des Einbausteckers aufnehmen, ausgebildet ist/sind. Die Sicherheitsscheibe ist an diesem Innenkörper drehbar angebracht, so dass sie den Zugang zu der/den Aufnahme(n) verschließen oder frei lassen kann. Der Antriebsring gleitet um den Innenkörper, wenn er verschiebebewegt wird. Beispielsweise weist der Innenkörper eine oder mehrere Führungen auf, die sich in der axialen Richtung erstrecken und jeweils einen sich von dem Ring radial erstreckenden Vorsprung aufnehmen, wodurch sichergestellt wird, dass die Bewegung des Rings streng eine Verschiebebewegung ist. Eine solche streng verschiebliche Bewegung ermöglicht, die Umwandlung der Verschiebebewegung in eine Drehbewegung zu optimieren.
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Bei einigen Ausführungsformen wirkt ein Anschlag der Scheibe mit dem Innenkörper zusammen und begrenzt den Drehweg der Scheibe. Durch Begrenzen des Drehweges der Scheibe wird sichergestellt, dass letztere sich permanent in Position befindet, um mit dem Antriebsring zusammenwirken zu können. Dies ist besonders nützlich, wenn die Nase nicht in die Spiralnut eingesteckt ist, aber die Ausrichtung von der einen gegenüber der anderen unter Vorhersehen eines erneuten Eingreifens von der einen in die andere beibehalten werden soll.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose eine Vorrichtung zum Blockieren der Sicherheitsscheibe in der Schutzposition.
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Eine solche Blockiervorrichtung ermöglicht, sicherzugehen, dass es nicht möglich ist, die Sicherheitsscheibe aus der Schutzposition in die Verbindungsposition auf andere Weise zu überführen als dadurch, dass man die Einbaudose mit dem Einbaustecker zusammenwirken lässt. Der Zugang zu den aktiven Teilen der Einbaudose ist folglich besonders begrenzt, und die Sicherheit ist erhöht.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Blockiervorrichtung einen Vorsprung, der dazu ausgebildet ist, mit einer axialen Nut in Eingriff zu gelangen, wobei eines der Elemente aus Vorsprung und axialer Nut an der Schutzscheibe ausgebildet ist.
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Man versteht folglich, dass wenn die Schutzscheibe, zum Beispiel eine axiale Wand der Schutzscheibe, einen Vorsprung umfasst, ein ergänzendes Element, das zu der Einbaudose gehört, eine axiale Nut umfasst, die den Vorsprung aufnimmt und die Drehung der Scheibe blockiert, wenn die Scheibe sich in der Schutzposition befindet, während, wenn die Scheibe, beispielsweise eine axiale Wand der Schutzscheibe, die axiale Nut umfasst, ein ergänzendes Element, das zu der Einbaudose gehört, einen Vorsprung aufweist, der mit der Nut in Eingriff gelangt, um die Drehung der Scheibe zu blockieren, wenn die Scheibe sich in der Schutzposition befindet. Beispielsweise weist ein axial beweglicher Verriegelungsring eine(n) solche(n) axiale Nut oder Vorsprung auf, die/der dazu ausgebildet ist, mit dem Vorsprung bzw. der Nut, der/die an der Scheibe ausgebildet ist, in oder außer Eingriff zu gelangen.
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Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die Spiralrampe (oder erste Spiralrampe) der Drehvorrichtung durch eine Seitenwand einer Spiralnut gebildet ist, die axiale Nut durch einen axialen Abschluss der Spiralnut gebildet sein. Ein solcher Abschluss ermöglicht, die Scheibe gegen ein Drehen festzulegen, wenn die Nase in diesen Abschluss eingesteckt ist. So wird die Nase sowohl bei der Drehvorrichtung verwendet, wobei die Nase mit einer Seitenwand der die Spiralrampe bildenden Nut zusammenwirkt, um die Scheibe zu drehen, als auch bei der Blockiervorrichtung der Scheibe, wobei die Nase in bzw. mit dem axialen Abschluss zusammenwirkt, um die Scheibe gegen ein Drehen festzulegen.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose eine Vorrichtung zum Rückstellen der Scheibe, welche die Scheibe in die Position zum Schutz der Aufnahme zurückbringt.
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Beispielsweise umfasst die Rückstellvorrichtung eine oder mehrere Feder(n). Die Rückstellvorrichtung umfasst zum Beispiel eine Torsionsfeder, die zu der Sicherheitsscheibe koaxial angebracht ist, wobei diese Feder die Scheibe beispielsweise dann zurückführt, wenn die Stifte beim Trennen der Steckerdose und des Einbausteckers nicht mehr mit der Scheibe zusammenwirken. Bei einem weiteren Beispiel umfasst die Rückstellvorrichtung eine oder mehrere Druckfeder(n), die den Antriebsring in eine Position drücken, in der er die Schiebe in der Schutzposition hält. Wenn man über den Einbaustecker auf den Ring drückt, wird somit der Ring aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung verschiebebewegt, was die Scheibe von der Schutzposition in die Verbindungsposition treibt, während dann, wenn der Einbaustecker herausgezogen wird, die Federn der Rückstellvorrichtung den Ring in die Ausgangsstellung zurückführen, was die Scheibe in die Schutzposition treibt. Wenn beispielsweise die erste Spiralrampe der Drehvorrichtung durch eine Seitenwand einer Spiralnut gebildet ist, bildet die Seitenwand der Nut gegenüber der ersten Rampe eine zweite Spiralrampe, die der Nase ermöglicht, die Scheibe aus der Verbindungsposition in die Schutzposition zurückzuführen.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose eine Verriegelungsvorrichtung, um das Zusammenstecken mit dem Einbaustecker zu verriegeln.
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Eine solche Verriegelungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft für eine Verwendung der Einbaudose im industriellen Umfeld. Beispielsweise umfasst eine solche Verriegelungsvorrichtung einen elastischen Haken, der dazu ausgebildet ist, mit einer Rippe oder einem Vorsprung des Einbausteckers zusammenzuwirken. Des Weiteren ermöglicht eines solche Verriegelungsvorrichtung, die Einbaudose und den Einbaustecker miteinander verbunden zu halten, selbst bei Vorliegen einer etwaigen Vorrichtung zum Rückstellen der Scheibe, die eine Kraft ausüben würde, welche bestrebt ist, den Einbaustecker aus der Einbaudose auszuwerfen.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose eine Haltevorrichtung, um den Einbaustecker wenigstens teilweise mit der Einbaudose zusammengesteckt zu halten.
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Eine solche Haltevorrichtung ermöglicht, zu vermeiden, dass der Einbaustecker aus der Einbaudose ausgeworfen wird, beispielsweise wenn die Einbaudose eine Vorrichtung zum Rückstellen der Scheibe umfasst. Dieser Haltemechanismus hält den Einbaustecker mit der Einbaudose zusammengesteckt in einer Position, die derart ist, dass die elektrische Verbindung zwischen den aktiven Teilen der beiden, Dose und Stecker, unterbrochen ist.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Einbaudose ein Außengehäuse, wobei das Gehäuse eine Innenwand umfasst, wobei die Haltevorrichtung eine eine Schikane bildende Gleitschiene, die an der Innenwand ausgebildet ist, umfasst.
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Man versteht, dass die Gleitschiene einen mit dem Einbaustecker fest verbundenen Läufer führt, um die Bewegung des Zusammensteckens des Einbausteckers mit der Einbaudose zu begleiten, während die Gleitschiene die Bewegung des Herausziehens des Einbausteckers aus der Einbaudose blockiert. Beispielsweise ist die Gleitschiene eine axiale Gleitschiene, die eine azimutale Schikane bildet. In diesem Fall regt die Schikane eine Drehbewegung des Einbausteckers während seines Zusammensteckens mit der Einbaudose an. Selbstverständlich ist diese Drehbewegung von der Bewegung, die erforderlich ist, um die Sicherheitsscheibe zu bewegen, vollständig entkoppelt. Bei einer Variante ist es jedoch möglich, in Betracht zu ziehen, diese beiden Bewegungen zu kombinieren. Beim Herausziehen des Einbausteckers aus der Einbaudose blockiert die azimutale Schikane den Einbaustecker. Eine durch den Benutzer aufgebrachte Drehbewegung ermöglicht nun, den Läufer von der azimutalen Schikane zu lösen, um die beiden, Dose und Stecker, vollständig zu trennen.
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Eine Ausführungsform betrifft einen Einbaustecker, der sich in einer axialen Richtung erstreckt und einen axial verlaufenden mittleren Stift umfasst, wobei der mittlere Stift ein Element aus einer Spiralrampe und einer Nase umfasst, wobei das Element ein Betätigungselement bildet, um eine Sicherheitsscheibendrehvorrichtung einer Einbaudose zu betätigen.
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Ein solcher Einbaustecker ermöglicht, mit einer Einbaudose zusammenzuwirken, deren Sicherheitsscheibe ein mittleres Loch aufweist, das dazu ausgebildet ist, den mittleren Stift aufzunehmen, wobei die axiale Wand der Scheibe, welche das mittlere Loch begrenzt, mit dem anderen Element aus Spiralrampe und Nase ausgestattet ist. Es sei angemerkt, dass der mittlere Stift im Allgemeinen, aber nicht systematisch, ein dem Masseanschluss dienender Stift ist, wobei ein solcher Stift seitens des Fachmannes als der der durchgängigen Masseverbindung dienende Stift oder als der Erdungskontaktstift bekannt ist. Der mittlere Stift ist im Allgemeinen von den anderen Stiften (oder Umfangsstiften) des Einbausteckers verschieden.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Anordnung, die eine Einbaudose nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden Darlegung sowie einen Einbaustecker umfasst, wobei der Einbaustecker ein Betätigungselement umfasst, um die Vorrichtung zum Drehen der Scheibe bei einer axialen Relativbewegung zwischen der Einbaudose und dem Einbaustecker während des Einsteckens des Einbausteckers in die Einbaudose zu betätigen.
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Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Betätigungselement einen sich axial erstreckenden Mantel, wobei der Mantel dazu ausgebildet ist, mit der Drehvorrichtung aufliegend zusammenzuwirken.
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Beispielsweise drückt der Mantel auf den Antriebsring während des Zusammensteckens des Einbausteckers mit der Einbaudose, wodurch die Sicherheitsscheibe drehangetrieben wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt eine Anordnung, umfassend eine Einbaudose und einen Einbaustecker nach einer ersten Ausführungsform.
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2 zeigt die Einbaudose der 1 in perspektivischer Explosionsansicht.
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3A bis 3F zeigen die Kinematik der Sicherheitsscheibe beim Einstecken des Einbausteckers in die Einbaudose.
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4 zeigt eine Anordnung, umfassend eine Einbaudose und einen Einbaustecker nach einer zweiten Ausführungsform.
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5 zeigt eine Schnittansicht der Sicherheitsscheibe der zweiten Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine Anordnung 100, die eine Einbaudose 10 und einen Einbaustecker 90 umfasst. Es sei angemerkt, dass in dieser 1 eine Kappe C vorgesehen ist, um mit dem Einbaustecker 90 verbunden zu werden, wodurch die Kappe C und der Einbaustecker 90 zusammengefügt einen Stecker bilden. Die Einbaudose 10 erstreckt sich in einer axialen Richtung X und weist eine Sicherheitsscheibe 12 sowie einen Scheibenantriebsring 14 auf, um die Sicherheitsscheibe 12 aus einer Schutzposition in eine Verbindungsposition zu bringen. Der Einbaustecker 90 weist einen Mantel 92 auf, der sich in der Richtung X axial erstreckt, wobei der Mantel 92 dazu ausgebildet ist, während des Einsteckens des Einbausteckers 90 in die Einbaudose 10 mit dem Ring 14 aufliegend zusammenzuwirken.
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Die Einbaudose 10 wird nun unter Bezug auf 2 eingehender beschrieben. Die Einbaudose 10 umfasst ein Außengehäuse 16, einen Innenkörper 18, der in dem Außengehäuse 16 angebracht und mit letzterem mit Hilfe eines Verriegelungsrings 17 verbunden ist. Die Scheibe 12 ist an dem Innenkörper 18 mit Hilfe einer Klammer 19, welche von dem Innenkörper 18 axial vorspringt, drehbar angebracht. Die Scheibe 12 ist auf der Seite des Endes der Einbaudose 10 angeordnet, das dazu bestimmt ist, dem Einbaustecker 90 gegenüberzuliegen, wenn die Einbaudose 10 mit dem Einbaustecker 90 verbunden ist. Mit anderen Worten, die Scheibe 12 ist an dem distalen Ende des Innenkörpers 18 angebracht.
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Im Allgemeinen, und soweit nichts Anderes angegeben, werden in der vorliegenden Darlegung die Adjektive "Innen-/innere(r)" und "Außen-/äußere(r)" in Bezug auf eine radiale Richtung verwendet, so dass der Innen-(d.h. radial innere)Teil eines Elements der Achse X näher ist als der Außen-(d.h. radial äußere)Teil des gleichen Elements. Somit ist die Innenseite eines Teils die Seite, die der Achse X gegenüberliegt oder zugewandt ist, während die Außenseite eines Teils die in die entgegengesetzte Richtung gerichtete Seite ist.
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Ein Antriebsring 14 ist um den Innenkörper 18 herum, unter entlang der axialen Richtung X gleitendem Zusammenwirken mit letzterem, angeordnet. Druckfedern 22 sind zwischen dem Innenkörper 18 und dem Antriebsring 14 angeordnet.
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Der Innenkörper 18 weist entlang der axialen Richtung X einen Sockelteil 18a und einen Verbindungsteil 18b, der einen distalen Endabschnitt des Innenkörpers 18 bildet, auf. Der Verbindungsteil 18b weist eine im Wesentlichen zylindrische Form mit der Achse X auf. Der Sockelteil 18a bildet eine radiale Schulter, die für die Montage des Innenkörpers 18 innerhalb des Gehäuses 16 mit dem Außengehäuse 16 axial zusammenwirkt.
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Der Innenkörper 18 weist vier Aufnahmen 18c auf, die dazu ausgebildet sind, jeweils einen Stift 94, der auch als Umfangsstift 94 (vgl. 1) bezeichnet wird, aufzunehmen. Eine mittlere Aufnahme 18d ist dazu ausgebildet, einen mittleren Stift 95 (vgl. 1) aufzunehmen. Die Stiftaufnahmen 18c und 18d erstrecken sich axial.
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Der Innenkörper 18 weist zwei axiale Nuten 18e auf, die sich über im Wesentlichen die gesamte axiale Länge des Verbindungsteils 18b erstrecken. Diese Nuten 18e sind radial zur Außenseite des Körpers 18 offen und axial offen (d.h. axial ausmündend), so dass eine jede eine Nase 14a des Rings 14 axial verschieblich aufnimmt, wobei diese Nasen 14a sich radial zur Innenseite des Rings 14 erstrecken. Jede Nase 14a kann folglich in eine/aus einer Nut 18e auf der Seite des distalen Endes des Innenkörpers 18 axial eindringen oder austreten.
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Der Innenkörper 18 weist auch über im Wesentlichen die gesamte axiale Länge des Verbindungsteils 18b verlaufende axiale Führungen 18f auf, die jeweils eine Feder 22 aufnehmen. Diese Führungen 18f sind radial nach außen offen und nehmen jeweils einen Vorsprung 14b des Rings 14 auf, wobei diese Vorsprünge 14b sich radial zur Innenseite des Rings 14 erstrecken. Bei diesem Beispiel weist der Körper 18 vier Führungen 18f auf, während der Ring 14 vier radiale Vorsprünge 14b, die gleichmäßig azimutal verteilt sind (in 2 sind nur zwei Vorsprünge 14b sichtbar) aufweist. Jede(r) Führung 18f / Vorsprung 14b ist folglich um etwa 45° von der/dem benachbarten Führung 18f / Vorsprung 14b beabstandet.
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Der Innenkörper 18 weist eine azimutale Auskehlung 18g auf, die an der distalen Endseite des Innenkörpers axial ausmündet. Diese Auskehlung 18g nimmt einen Anschlag 13 der Scheibe 12 auf. Die azimutale Auskehlung 18g erstreckt sich winkelmäßig über etwa 55°.
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Die Scheibe 12 weist axiale Durchgangslöcher 12a, bei diesem Beispiel vier Löcher 12a, auf, die dazu ausgebildet sind, den Öffnungen der Aufnahmen 18c gleichzeitig gegenüberzuliegen. Ein mittleres axiales Durchgangsloch 12b ist dazu ausgebildet, mit der Klammer 19 rastend zusammenzuwirken und gleichzeitig die Drehungen um die Achse X der Scheibe 12 zuzulassen. So bildet die Klammer 19 eine Drehwelle für die Scheibe 12. Die Scheibe 12 wird also durch die Klammer 19 gegen ein Verschieben blockiert, wodurch die Scheibe 12 lediglich um die Klammer 19 drehbeweglich ist. Die mittlere Aufnahme 18d ist zu der Klammer 19 konzentrisch, wobei diese mittlere Aufnahme 18d folglich nicht durch die Scheibe 12 verschließbar ist.
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Bei diesem Beispiel dreht sich die Scheibe 12 um die Achse X herum um sich selbst. Der Drehweg der Scheibe 12 ist durch den Anschlag 13, der in der azimutalen Auskehlung 18g aufgenommen ist, mit deren Wänden der Anschlag 13 in azimutaler Richtung anschlagend zusammenwirkt, begrenzt. Der maximale azimutale Weg der Scheibe 12 beträgt folglich bei diesem Beispiel 55°. Die Scheibe 12 ist drehbeweglich zwischen einer stabilen Position, in der die Löcher 12a nicht mit den Aufnahmen 18c fluchten, wodurch die Scheibe den Zugang zu den Aufnahmen 18c verhindert, wobei diese Position eine Schutzposition ist, und einer Position, in der die Löcher 12a mit den Aufnahmen 18c fluchten, wodurch die Scheibe den Zugang zu den Aufnahmen 18c zulässt, wobei diese Position eine Verbindungsposition ist.
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Die axiale äußere Umfangswand der Scheibe 12 weist zwei Spiralnuten 12c auf (wobei in 2 eine einzige Nut sichtbar ist), wobei jede Nut eine Nase 14a des Rings 14 aufnimmt. Die Seitenwand 12c1, die auf der Seite des Körpers 18 angeordnet ist, bildet eine Spiralrampe (oder erste Spiralrampe). Jede Spiralnut 12c ist auf der Seite der Scheibe gegenüber dem Körper 18 axial offen (oder ausmündend). Jede Nut 12c weist einen axialen Abschluss 12d auf der vom Körper 18 abgewandten Seite der Scheibe auf. Jeder axiale Abschluss 12d bildet eine axiale Nut. Jeder Abschluss 12d ist auf der Seite, die dazu bestimmt ist, gegenüber dem Einbaustecker 90 angeordnet zu werden, axial geschlossen. So können die Nasen 14a aus den Spiralnuten 12c auf der Seite des Innenkörpers 18 axial herausgleiten, sind aber in dem Abschluss 12d auf der gegenüberliegenden Seite blockiert.
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In der Verbindungsposition münden die Spiralnuten 12c der Schutzscheibe 12 in die axialen Nuten 18e des Innenkörpers 18. So können die Nasen 14a durchgehend von den Spiralnuten 12c zu den axialen Nuten 18e gleiten, und umgekehrt. Sichergestellt wird diese Ausrichtung einerseits dank des Anschlags 13 und andererseits dank der Stifte 94, die in die Löcher 12a eingesteckt sind, wenn Dose 10 und Stecker 90 verbunden sind.
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Da die radialen Innenvorsprünge 14b des Rings 14 permanent in die Führungen 18f eingesteckt sind, werden die Drehbewegungen des Rings 14 blockiert. So ist der Ring 14 um den Körper 18 herum in einer streng axialen Bewegung verschiebebeweglich. Jeder Vorsprung 14b ist an einem Ende einer Feder 22 in Anlage, während das gegenüberliegende Ende der Feder 22 an dem Körper 18 in Anlage ist. So sind die Federn 22 bestrebt, den Ring 14 in Richtung des distalen Endes der Einbaudose 10 zu bringen und folglich die Nasen 14a in die Abschlüsse 12d zu bringen, wodurch die Federn 22 bestrebt sind, die Scheibe 12 in die Schutzposition zurückzubringen und darin zu halten. Selbstverständlich versteht man, dass wenn der Ring 12 axial bewegt wird, letzterer drehblockiert ist, wobei die Nasen 14a durch Zusammenwirken mit den Spiralnuten 12c die Scheibe 12 drehantreiben.
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Die Kinematik der Scheibe 12 und des Rings 14 wird nun unter Bezug auf die 3A bis 3F beschrieben. In diesen 3A, 3C und 3E sind die zu der Einbaudose 10 gehörenden Elemente in durchgezogenen Linien dargestellt, während die zu dem Einbaustecker 90 gehörenden Elemente in gestrichelten Linien dargestellt sind. Die 3B, 3D und 3F entsprechen jeweils einer Ansicht entlang des Pfeils A der 3A, 3C und 3E. Die 3B, 3D und 3F stellen lediglich den Ring 14 (in durchgezogener Linie), die Scheibe 12 und den Körper 18 dar, wobei die Löcher 12a der Scheibe in durchgezogenen Linien dargestellt sind, während die Aufnahmen 18c des Körpers 18 in gestrichelten Linien sind. Es sei angemerkt, dass in den 3A, 3C und 3D lediglich drei von vier Stiften 94 sichtbar sind.
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In 3A ist der Mantel 92 des Einbausteckers 90 an die Einbaudose 10 angenähert. Der Mantel 92 ist an dem Ring 14 in axialer Anlage, jedoch wurde noch keine Axialbewegung vollzogen. Der Mantel 92 bildet folglich ein Betätigungselement, um den Ring 14 zu betätigen. Die Sicherheitsscheibe 12 befindet sich in der Schutzposition: die Löcher 12a der Scheibe 12 fluchten nicht mit den Aufnahmen 18c (vgl. 3B). Bei diesem Beispiel, in der Schutzposition, ist die Nase 14a in dem Abschluss 12d angeordnet. Dank der Axialnutform des Abschlusses 12d und seines Zusammenwirkens, als azimutaler Anschlag, mit der Nase 14a, selbst wenn man versucht, die Schutzscheibe 12 manuell drehanzutreiben, ist dieses Drehen blockiert. Bei diesem Beispiel, wenn die Nase 14a in den Abschluss 12d eingesteckt ist, bildet das Ganze eine Vorrichtung zum Blockieren der Sicherheitsscheibe 12 in der Sicherheitsposition. Wenn die Nase 14a in den Abschluss 12d eingesteckt ist, ist es somit unmöglich, die Schutzscheibe 12 ohne die Hilfe des Mantels 92 aus ihrer Schutzposition zu bewegen. Es sei angemerkt, dass bei diesem Beispiel die Aufnahme 18d permanent zugänglich ist, wobei diese Aufnahme für den elektrischen Masseanschluss bestimmt ist, was selbstverständlich im Fall eines ungewollten Kontakts keinerlei Risiko birgt. Es sei angemerkt, dass in dieser Position der Anschlag 13 in einer ersten azimutalen Richtung mit einer radialen Wand der azimutalen Auskehlung 18g in Anschlag ist, was das Blockieren der Scheibe 12 in der ersten azimutalen Richtung verstärkt.
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In 3C ist der Mantel 92 axial in Richtung der Einbaudose 10 bewegt worden, was die Nase 14a von dem Abschluss 12d freigegeben und diese in den schraubenlinienförmigen Abschnitt der Spiralnut 12c eingesteckt hat, was die Scheibe 12 um die Achse X drehangetrieben hat. In den 3C und 3D befindet sich somit die Scheibe in einer Zwischenposition zwischen der Schutzposition und der Verbindungsposition. Die (in 3D nicht dargestellten) radialen Vorsprünge 14b federn folglich die Federn 22 ein.
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In 3E ist der Mantel 92 weiter axial in Richtung der Einbaudose 10 bewegt worden, was die Scheibe 12 in die Verbindungsposition gebracht hat, wodurch den Stiften 94 erlaubt wird, in die Aufnahmen 18c einzudringen. In 3E sind die Stifte 94 in die Löcher 12a eingesteckt und beginnen, in die Aufnahmen 18c einzudringen. Da die Spiralnut 12c in die axiale Nut 18e des Körpers 18 mündet, setzt die Nase 14a ihren Weg in der axialen Nut 18e fort. Wie in 3F dargestellt, fluchten die Löcher 12a mit den Aufnahmen 18c, wobei die Scheibe 12 sich in der Verbindungsposition befindet. Es sei angemerkt, dass in dieser Position der Anschlag 13 in einer zweiten azimutalen Richtung, die zu der ersten azimutalen Richtung entgegengesetzt ist, mit einer radialen Wand der azimutalen Auskehlung 18g in Anschlag ist, was das Drehen der Scheibe 12 in der zweiten azimutalen Richtung blockiert. Man versteht folglich, dass bei dieser ersten Ausführungsform die Spiralrampe 12c1, die Nase 14a und der Antriebsring 14 eine Vorrichtung zum Drehen der Scheibe 12 bilden, während der Mantel ein Betätigungselement der Drehvorrichtung bildet.
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Um das Verbinden der Einbaudose 10 mit dem Einbaustecker 90 zum Abschluss zu bringen, wird das axiale Aufstecken des Mantels 92 solange fortgesetzt, bis die radiale Lasche 96 des Einbausteckers 90 (vgl. 1) mit dem Haken 20 der Einbaudose 10 in Eingriff ist, wobei dieser Haken 20 eine Verriegelungsvorrichtung bildet. Wenn der Haken 20 mit der Lasche 96 zusammenwirkt, werden die Einbaudose 10 und der Einbaustecker 90 zusammengefügt gehalten.
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Um den Einbaustecker 90 aus der Einbaudose 10 herauszuziehen, drückt man auf die Zunge 20a des Hakens 20, wodurch die Lasche 96 freigegeben wird und die Federn 22 den Ring 14 axial in Richtung des distalen Endes der Einbaudose 10 drücken. So wird der Einbaustecker 90 aus der Einbaudose 10 mittels des Mantels 92 axial zurückgedrückt. Da die Federn 22 den Ring 14 axial zurückdrücken, geht die Nase 14a von der axialen Nut 18e in die Spiralnut 12c bis in den Abschluss 12d über, was bewirkt, dass die Scheibe 12 von der Verbindungsposition in die Schutzposition zurückgebracht wird, wobei die Nase 14a dank der Federn 22 mit der Wand 12c2 der Spiralnut 12c, welche auf der vom Körper 18 abgewandten Seite und gegenüber der Wand 12c1 angeordnet ist, anliegend zusammenwirkt, wobei diese Wand 12c2 eine Spiralrampe (oder zweite Spiralrampe) bildet. So bilden die Federn 22 eine Rückstellvorrichtung, die Bewegungen erzeugt, welche zwischen dem Ring 14, der Nase 14a und der Spiralrampe 12c2 übertragen werden und ermöglichen, die Scheibe 12 in die Schutzposition zurückzubringen.
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Um den Einbaustecker 90 teilweise in die Einbaudose 10 eingesteckt zu halten, beispielsweise wenn die Lasche 96 von dem Haken 20 freigegeben wird und die Federn 22 den Einbaustecker 90 auswerfen, weist die Innenwand 16a des Außengehäuses 16 zwei eine Schikane bildende axiale Gleitschienen 24 auf (wobei in 2 eine einzige Gleitschiene sichtbar ist), wobei jede Gleitschiene 24 eine Haltevorrichtung bildet. Bei diesem Beispiel ist jede Gleitschiene 24 durch eine in der Dicke der Wand 16a ausgebildete Nut gebildet. Bei einer Variante ist die Gleitschiene durch eine Schiene gebildet. Selbstverständlich ist die Haltevorrichtung optional und weisen einige Varianten keine Haltevorrichtung auf.
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Die in der azimutalen Richtung gegenüberliegenden radialen Wände 23, die jede Gleitschiene 24 begrenzen, weisen einerseits eine Rampe 23a und andererseits eine axiale Schulter 23b auf, wobei die Rampe 23a und die Schulter 23b im Wesentlichen in der axialen Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch eine Schikane gebildet wird.
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Der Mantel 92 des Einbausteckers 90 weist zwei Läufer 98 auf, die von dem Mantel 92 radial zur Außenseite des Mantels 92 vorspringen. Wenn der Mantel 92 in die Einbaudose 10 axial eindringt, gleitet jeder Läufer 98 auf einer Rampe 23a, wodurch der Mantel 92 sich um die Achse X dreht. Während dieser Bewegung greifen die Läufer 98 hinter die Schultern 23b. Es sei angemerkt, dass bei diesem Beispiel die durch die Haltevorrichtung dem Einbaustecker 90 verliehene Drehbewegung keinerlei Auswirkung auf die Drehung der Scheibe 12 hat. Darüber hinaus weist diese Drehbewegung des Einbausteckers einen reduzierten Winkelausschlag, bei diesem Beispiel in der Größenordnung von 10°, auf und hat quasi keinerlei Auswirkung auf die Bewegung, die durch den Benutzer für das Anschließen des Einbausteckers 90 an die Einbaudose 10 aufgebracht wird. Der Benutzer spürt quasi keinerlei Drehbewegung.
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Wenn man den Einbaustecker 90 aus der Einbaudose 10 herausziehen möchte, wirken die Läufer 98 axial anschlagend mit den Schultern 23b zusammen, was bewirkt, dass der Einbaustecker 90 teilweise mit der Einbaudose 10 zusammengesteckt gehalten wird. Um den Einbaustecker 90 vollständig von der Einbaudose 10 zu lösen, muss der Benutzer die Läufer 98 von den Schultern lösen, indem er den Einbaustecker 90 dreht. Auch hier hat diese Drehbewegung keinerlei Auswirkung auf die Scheibe 12. Somit sind die Bewegungen gegenüber der Haltevorrichtung und gegenüber der Schutzscheibe vollkommen entkoppelt.
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Bei diesem Beispiel muss der Benutzer für das Verbinden nur eine einzige axiale Verschiebebewegung dadurch aufbringen, dass er den Mantel 92 des Einbausteckers 90 in die Einbaudose 10 einführt. Um die beiden, Stecker und Dose, zu trennen, muss der Benutzer eine Drehbewegung von geringem Umfang sowie eine Verschiebebewegung zum Herausziehen des Einbausteckers 90 aus der Einbaudose 10 aufbringen.
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Ein Anordnung 200, umfassend eine Einbaudose 110 und einen Einbaustecker 190, gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
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Die Einbaudose 110 unterscheidet sich von der Einbaudose 10 gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich durch die Sicherheitsscheibe 112 und den Ring 114, der bei diesem Beispiel kein Antriebsring sondern ein Ring zum Blockieren der Sicherheitsscheibe 112 in der Schutzposition ist. Der Einbaustecker 190 unterscheidet sich von dem Einbaustecker 90 gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich durch den mittleren Stift 195, der bei diesem Beispiel mit einer Nut, die einen Spiralnutabschnitt aufweist, ausgestattet ist. Die Elemente der zweiten Ausführungsform, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, werden nicht erneut beschrieben, und lediglich ihr Bezugszeichen ist um 100 erhöht.
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Wie in 5 dargestellt, weist die Sicherheitsscheibe 112 eine Klammer 119 auf, die sich axial erstreckt und mit Hilfe derer die Scheibe 112 an dem Innenkörper 118 angebracht ist. Die Sicherheitsscheibe 112 weist ein mittleres Loch 112b auf, das durch die Klammer 119 verläuft, wobei dieses Loch 112b dazu ausgebildet ist, den mittleren Stift 195 des Einbausteckers 190 aufzunehmen. Die Wand dieses mittleren Lochs bildet eine axiale Innenwand der Sicherheitsscheibe 112, wobei zwei Nasen 112c von dieser axialen Wand aus radial nach innen vorspringen.
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Außerdem weist die Scheibe 112 an ihrer axialen Außenwand zwei axiale Nuten 112d auf. Eine jede dieser axialen Nuten 112d nimmt, wenn die Scheibe 112 sich in der Sicherheitsposition befindet, einen radialen Vorsprung 114a des Blockierrings 114 auf. Die axiale Nut 112d und der Vorsprung 114a bilden eine Vorrichtung zum Blockieren der Scheibe 112 in der Schutzposition. Der Blockierring 114 wird in der Blockierposition gehalten, wobei die radialen Vorsprünge 114a mit Hilfe der Druckfedern 122 (wobei in 5 eine einzige Feder 122 dargestellt ist), die jeweils mit einem nicht dargestellten Vorsprung (ähnlich dem Vorsprung 14b der ersten Ausführungsform) des Blockierrings 114 zusammenwirken, in die axialen Nuten 112d eingesteckt sind.
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Der mittlere Stift 195 weist an seiner axialen Wand zwei diametral gegenüberliegende Spiralnuten 195a auf (wobei in 5 eine einzige Nut sichtbar ist), wobei die Seitenwand 195a1 einer jeden Nut 195a, die auf der Seite des proximalen Endes des Stifts 195 angeordnet ist, eine Spiralrampe 195a1 (oder erste Spiralrampe) bildet. Zwei Axialnutabschnitte 195b und 195c, die azimutal zueinander versetzt sind, verlaufen in der axialen Verlängerung der Spiralnut 195a. Diese axialen Nuten bilden somit Axialführungen für die Nase 112c. Alle Nutabschnitte 195a, 195b und 195c bilden ein und dieselbe axial ausmündende Nut. Bei einer Variante selbstverständlich umfasst die axial ausmündende Nut nur einen einzigen, zwei oder mehr als drei Nutabschnitt(e).
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Wenn die Steckerdose 110 mit dem Einbaustecker 190 zusammengesteckt wird, dringen die Nasen 112c in die axialen Nuten 195b (die in der Nähe des distalen Endes des mittleren Stifts 195 axial ausmünden) ein, während der Mantel 192 auf den Blockierring 114 drückt, wodurch die radialen Vorsprünge 114a von den axialen Nuten 112d freikommen, wodurch der Sicherheitsscheibe 112 ermöglicht wird, sich aus ihrer Schutzposition drehen zu können.
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Wenn die Vorsprünge 114a von den Nuten 112d vollkommen freigekommen sind und wenn das Zusammenstecken von Dose und Stecker fortgesetzt wird, dringt jede Nase 112c in eine Spiralnut 195a ein. In dieser Spiralnut 195a wirkt die Nase 114a in Anlage mit der Rampe 195a1 zusammen, wodurch die Sicherheitsscheibe 112 drehangetrieben wird und von der Schutzposition in die Verbindungsposition übergeht. Um die Scheibe 112 antreiben zu können, ohne dass letztere mit den Umfangsstiften 194 in Berührung kommt, weist selbstverständlich der mittlere Stift 195 eine größere axiale Länge als die Umfangsstifte 194 auf.
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Man versteht folglich, dass bei dieser zweiten Ausführungsform die Nase 112c eine Drehvorrichtung der Scheibe 112 bildet, während die Spiralrampe 195a1 ein Betätigungselement der Drehvorrichtung bildet.
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Wenn die Scheibe 112 sich in der Schutzposition befindet, greift jede Nase 112c in eine axiale Nut 195c, wodurch die Scheibe in der Verbindungsposition gehalten wird und gleichzeitig ermöglicht wird, das Zusammenstecken der beiden, Dose und Stecker, fortzusetzen und das elektrische Verbinden zum Abschluss zu bringen.
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Beim Trennen der beiden, Dose und Stecker, finden die umgekehrten Bewegungen statt, wodurch jede Nase 112c mit der Spiralrampe 195a2 (oder zweiten Spiralrampe) zusammenwirkt, die durch die Seitenwand der Spiralnut 195a, welche auf der Seite des distalen Endes des Stifts 195 gegenüber der Spiralrampe 195a1 angeordnet ist, gebildet ist, und die Sicherheitsscheibe 112 aus der Verbindungsposition in die Schutzposition zurückbringt.
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Es sei angemerkt, dass die Federn 122 auf den Blockierring 114, der mit dem Mantel 192 anliegend zusammenwirkt, eine Spannung ausüben, was darauf abzielt, den Einbaustecker 190 aus der Steckerdose 110 auszuwerfen, wobei diese Auswurfbewegung ermöglicht, die Nasen 112c automatisch in die Spiralnut 195a laufen zu lassen. So bilden die Federn 122 eine Rückstellvorrichtung, die Bewegungen erzeugt, welche zwischen dem Ring 114, dem Mantel 192, der Spiralrampe 195a2 und der Nase 112c übertragen werden, was ermöglicht, die Scheibe 112 in die Schutzposition zurückzubringen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist offensichtlich, dass an diesen Beispielen Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den allgemeinen Umfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, zu verlassen. Insbesondere können einzelne Merkmale der verschiedenen veranschaulichten/erwähnten Ausführungsformen in zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden. Demzufolge sollen die Beschreibung und die Zeichnungen eher in einem veranschaulichenden als einschränkenden Sinn betrachtet werden.
