DE2510437A1

DE2510437A1 - Elektrische kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2510437A1
Application number: DE19752510437
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Current assignee: Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1975-09-18
Also published as: DE2510437C2; FR2270696A1; GB1501760A; FR2270696B1; BR7501336A; US3982804A

Description

Societe d»Exploitation des Procedes MARECHAL S.E.P.M., 92 avenue de Saint Mande, F 75012 Paris

Elektrische Kupplungsvorrichtung.

Die Erfindung betrifft elektrische Kupplungsvorrichtungen der Bauart, die einen Stecker mit mehreren Kontakten aufweist, welche dazu bestimmt sind mit entsprechenden Kontakten eines Sockels in Eingriff gebracht zu werden.

Es ist insbesondere durch das französische Patent 1 448 070 und sein Zusatzpatent 90 457,hinterlegt auf den Namen des gleichen Erfinders, bekannt, eine solche Vorrichtung so aufzubauen, daß bei einheitlicher Bauform von Sockel und Stecker, die immer gemäß dem gleichen Schaltplan verbunden sind, es unmöglich ist, zwei Elemente miteinander zu vereinigen, die im Hinblick auf die Art der ihnen jeweils zugeordneten Ströme nicht miteinander verbunden werden dürfen. Bei einer solchen Vorrichtung bedeutet also die Tatsache, daß ein Stecker in einen Sockel eindringt, daß auch der Sockel den Strom liefert, den der Stecker benötigt. Umgekehrt bedeutet die Tatsache, daß ein Stecker in einen Sockel nicht eindringen kann, daß auch der Sockel den notwendigen Strom nicht liefern kann.

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Ähnlich wie das bereits zitierte Patent beschäftigt sich auch die vorliegende Erfindung in erster Linie, aber nicht ausschließlich, mit dem Fall eines Sockels, der vier Kontakte oder ι Pole aufweist, welche auf einem Kreisumfang verteilt sind und ι zusätzlich eventuell einen Erdkontakt besitzt, der in der folgenden Beschreibung nicht mehr erwähnt wird und im Zentrum des Sockels angeordnet ist, während die vier Pole auf dem ! Kreisumfang in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind j mit Ausnahme eines von ihnen, der einejri Winkelversetzung auf- i weist. ;

Von den beiden Bauteilen, Stecker und Sockel, weist jedes ein Gehäuse auf, sowie eine isolierende Halterung für die Kontakte, J welche in ihrer Orientierung gegenüber dem Gehäuse verstellbar im Gehäuse angeordnet ist. An den Gehäusen der beiden Bauteile ' sind einander zugeordnete Pührungs- und verdrehbare Verriegelungsvorrichtungen so angeordnet, daß die Verbindung dieser Bauteile nur in einer einzigen relativen Winkelposition herstellbar ist.

Die Differenzierung der Sockel nach der Art der zugeführten Ströme (beispielsweise Dreiphasenstrom 500 V, Djeiphasenstrom 380 V, Einphasenstrom 110 V, Einphasenstrom 24 V usw..) und der zugehörigen Stecker wird verwirklicht in dem jedem Nennstrom eine relative Winkelposition der Halterung für die Kontakte im Gehäuse zugeordnet wird. Da die Anzahl dieser voneinander verschiedenen relativen Winkelpositionen ausreichend ist (von der Größenordnung zwanzig), d.h. mindestens gleich der Anzahl der industriell normalerweise benutzten Stromarten ist, ist es möglich.ein für alle Mal die einer bestimmten Stroraart zugeordnete Position festzulegen und auf diese Weise ein für die gesamte Industrie verwertbares standardisiertes System zu schaffen.

Außerdem ist eine Sicherheitsplatte aus isolierendem Material drehbar am Sockel so angeordnet, daß sie koaxial zum Kreisum-· fang der Kontakte vom Stecker bei seiner Verriegelung mit dem

Sockel verdreht werden kann. Zu diesem Zweck ist sie mit Durchbrechungen für den Durchtritt der Kontaktstifte des Steckers versehen, welche auf einem Kreisumfang verteilt sind, der dem ■Kreisumfang der Kontakte überlagert ist, wobei die Anordnung der Durchbrechungen so ist, daß am Ende der Verriegelungsverdrehung allein gewisse.mit Kontakten besetzte Stellen freigegeben sind. Weiterhin sind Vorrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe diese Sicherheitsplatte, wenn Stecker und Sockel voneinander getrennt sind, in einer Anfangsposition verriegelt ist, in der alle Kontakte verdeckt sind.

'Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Sicherheitsplatte in jder gewählten Anfangsstellung verriegelt, in^dem mindestens jeine von einem '.ie Halterung für die Kontakte umgebenden Ring !getragene Nase mit einer von mehreren Kerben im Eingriff steht, [welche am Rand der Platte verteilt angeordnet sind. Der Ring (wird durch elastische Vorrichtungen an die Platte angedrückt jund ist gegen Verdrehung durch Führungsvorrichtungen gesichert, ]welche mit am Gehäuse des Sockels angeordneten entsprechenden !Vorrichtungen zusammenwirken. Der Ring wird bei der Einführung des Steckers in den Sockel vom Stecker zurückgedrückt.

Im Zusatzpatent 90 4S7 zum bereits zitierten Patent 1 448 070 wird gezeigt, daß der Winkelabstand γ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stellungen einer Halterung für die Kontakte 15° oder 18° betragen kann, wodurch jeweils 24 bzw. 20' relative iWinkelpositionen erreichbar sind, wobei jede Position einem bestimmten Strom zugeordnet sein kann und daß für eine Maximalpolarität von vier, d.h. bei einem neutralen Kontakt N und dreijPhasenkontakten, die beste Verteilung dieser Kontakte auf ihrem Kreisumfang darin besteht, die Phasenkontakte, im folgenden mit 1, 2 und 3 bezeichnet, ausgehend von dem neutralen Kontakt, abgestuft an den Winkelpositionen 90°, 180° und 270° + Ψ im indirekten Sinne bei Aufsicht auf den Sockel anzuordnen. Es ist auch gezeigt worden, daß, um die Kontaktstellen

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1 und 2

oder 1,2 und 3
oder 1,2, 3 und N
oder 1,2 und N
oder 1 und N

von fünf Anfangspositionen ausgehend freizugeben, die Sicherheitsplatte" sechs Durchbrechungen aufweisen muß, die ausgehend von einem Anfangspunkt entweder an den Winkelpositionen ° 180° 180°+ f und 270°

90°, 180°, 180°+ f und 270°+ f in indirekter Richtung oder an den Winkelpositionen 90°, 90°+ f , 180°, 180°+ f und 270°+ Ψ in indirekter Richtung angeordnet sind.

Die Nichtaustauschbarkeit, d.h. die Unmöglichkeit, einen Stecker und einen Sockel miteinander zu verbinden, bei denen die Halterungen für die Kontakte nicht in derselben Winkelposition angeordnet sind, erleidet eine Ausnahme im Hinblick auf zweipolige Stecker, welche den mit einer Winkelversetzung angeordneten Kontakt 3 nicht benutzen. Tatsächlich kann der Stecker N-I einer bestimmten Winkelstellung in die Kontakte 1-2 eines Stockeis eindringen, der eine um 90 verschobene Winkelposition aufweist. Ebenso kann ein Stecker 1-2 in die Kontakte N-I eines Sockels eindringen, der eine um -90° versetzte Winkelposition einnimmt, und ein Stecker N-2 kann in die Kontakte 2-N eines Sockels eindringen, der um 180 verdreht ist. Dieser letzte Fall braucht in der gewählten und oben beschriebenen Kombination nicht betrachtet zu werden, da die Stecker N-2 nicht verwendet werden. Die beiden ersten Fälle dagegen sind möglich und erzwingen eine passende Auswahl der Ströme, welche den um + oder -90° gegeneinander verdrehten Positionen zugeordnet sind. Das bedeutet beispielsweise, daß ausgehend von einer Position, die einem Wechselstrom bei 380 V zugeordnet ist, die um +90° verdrehte Position einem Wechselstrom bei 220 V zugeordnet wird und so der Einphasenstecker 1-2 dieser letzten Winkelstellung in den ersten Sockel bei dem Kontakt und N eindringen kann, und ihm trotzdem der richtige Strom zugeführt wird. Es ist weiterhin möglich, die Ströme auf die

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verschiedenen Winkelpositionen so zu verteilen, daß ein Stecker ] 1-2 nicht in die Kontakte N-I der um -90° verschobenen Winkelj stellung eindringen kann, indem dieser Position eine Stromart i zugeordnet wird, welche niemals den Kontakt N verwendet, wobei die Sicherheitsplatten dann auf dem entsprechenden Sockel in

j solchen AnfangsStellungen angeordnet sind, daß dieser Kontakt N ^; nicht freigegeben werden kann.

Wenn es noch relativ einfach ist, die Verteilung verschiedener Arten Wechselstrom auf die verschiedenen Winkelpositionen der 1 Halterungen für die Kontakte zu organisieren, so ist dies j nicht mehr der Fall bei den Gleichstromarten. Für diese j letzteren muß die nicht Austauschbarkeit vollständig sein und es ist unmöglich für sie nur die Kontakte N-I oder 1-2 zu verwenden, sondern es muß unter allen Umständen der Winkelversetzte Kontakt 3 als ein Pol verwendet werden. Es gibt aber keine Stellung der Sicherheitsplatte, welche nur die Kontakte 3-N oder 3-1 oder 3-2 freigibt.

Die Lösung dieses Problems wird beschrieben in dem französischen Patent 72 46 828, hinterlegt auf den Namen des gleichen Erfinders, indem eine Sicherheitsplatte vorgesehen ist, welche die Freigabe der Kontakte N-2 und 3 ermöglicht, wobei der Kontakt 3 des Sockels positiv und vorzugsweise der Kontakt 2 negativ beaufschlagt ist. Diese Lösung ist jedoch unvoll-

sie
kommen, weil/ dazu zwingt, eine nicht verwendete Kontaktstelle freizugeben.

Weiterhin muß, wie insbesondere in dem bereits zitierten Zusatzpatent 90 457 gezeigt, der Winkel (y um den die Sicherheitsplatte zwischen ihrer Anfangsstellung und der Gebrauchsstellung verdreht werden muß (der Winkelbetrag entspricht der I Verriegelungsdrehung zwischen Stecker und Sockel), die beiden !folgenden Ungleichungen erfüllen: Θ+ V^:90^o- 2*f und Q~f-V

t Hierbei ist ^ die WinkelVersetzung des Kontaktes 3 in Bezug auf die gleichmäßige Verteilung der Kontakte und im allgemeinen

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gleich der Winkelversetzung von zwei aufeinanderfolgenden Stellungen einer Halterung für die Kontakte in ihrem Gehäuse; V ist das Minimum des Verriegelungswinkels zwischen einer Durchbrechung der Platte und einer Kontaktstelle (es gilt V » 2 arc Sinus ^-_R, wobei D der Durchmesser einer Durchbrechung der Platte und R der Radius des Umfanges für die Verteilung der Kontakte des Steckers und des Sockels ist).

Diese doppelte Bedingung für Q macht in gewissen Fällen eine Verriegelungsverdrehung mit ziemlich großer Amplitude notwendig und begrenzt die Möglichkeiten für die geeignete Anordnung von Durchbrechungen auf der Sicherheitsplatte.

Schließlich kann es, wenn man aus irgend einem Grunde dazu geführt wird R zu verkleinern oder D zu vergrößern (beispiels- · weise um Kontaktstifte mit größerem Durchmesser zu verwenden aus Gründen des elektrischen oder mechanischen Widerstandes) geschehen, daß man auf I^Tn9usführbares stößt oder zuraindesten, daß in der Anfangsposition der Sicherheitsplatte bestimmte Kontaktstellen wenigstens teilweise freigegeben sind.

Diese verschiedenartigen Nachteile sind darauf zurückzuführen, daß die Sicherheitsplatte eine doppelte Funktion wahrnimmt, nämlich sie deckt in der Anfangsposition alle Kontaktstellen ab und soll in der Endposition bestimmte vorgegebene Kontaktstellen freigeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, diese beiden Funktionen zu trennen.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Kupplungsvorrichtung mit einer Sicherheitsplatte der obenbeschriebenen Art, bei der erfindungsgemäß eine zweite Platte, die im folgenden Ergänzungsplatte genannt wird, drehbar am Sockel koaxial zur Sicherheitsplatte angeordnet und so eingerichtet ist, daß sie gleichzeitig mit der letzteren aus der Anfangsstellung in ■ die Endstellung zur Verbindung verdrehbar ist, wobei die Ergänzungsplatte mit so viel Durchbrechungen versehen ist, wie

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Kontaktstellen am Sockel vorhanden sind und diese Durchbrechungen in der gleichen Weise verteilt sind, wie die Kontaktstellen, während die reaktive Winkelstellung zwischen dem Sockel und der Ergänzungsplatte so ist, daß die besagten Durchbrechungen in der Endstellung der Ergänzungsplatte gegen- ■■ über den Kontakten im Sockel zu liegen kommen.

Es ist klar, daß die relative Winkelstellung zwischen der Ergänzungsplatte und dem Sockel sowohl von der Stellung des Sockels in seinem Gehäuse als auch von der gewählten Anfangs-, stellung der Sicherheitsplatte unabhängig ist. Die Anfangsstellung der Ergänzungsplatte wird erhalten,indem ausgehend von der Koinzidenz ihrer Durchbrechungen mit den Kontaktstellen im Sockel eine Drehung in umgekehrter Richtung und mit der gleichen Amplitude wie die Verriegelungsdrehung durchgeführt wird.

Auf diese Weise ist die Funktion der ständigen Abdeckung der Gesamtheit der Kontaktstellen in der Anfangsstellung allein

^: auf die Ergänzungsplatte übertragen worden. Hierfür ist es notwendig und hinreichend, daß die Amplitude der Verriegelungs-

, drehung verschieden ist von den Winkelabständen der Kontaktstellen V (V ist gleich 2 arc Sinus ■*■„), woraus sich viele Wahlmöglichkeiten ergeben.

! Die Funktion der Auswahl der in der Endstellung freizugebenden ; Kontaktstellen ist der Sicherheitsplatte zugewiesen durch die Auswahl ihrer relativen Stellung im Hinblick auf den Sockel, wie dies auch bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Aber in diesem Falle bedeutet es wenig, wenn gewisse Durchbrechungen der Sicherheitsplatte in ihrer Anfangsstellung senkrecht über gewissen Kontaktstellen stehen. Die Wahl der Anzahl und der Verteilung dieser Durchbrechungen ist daher sehr viel freier und erlaubt insbesondere Anordnungen vorzusehen, bei denen man in der Endstellung die Auswaü. von nur zwei Kontaktstellen enthält, von denen einer der Kontakt mit Winkelversetzung ist, wodurch das Problem der Verteilung der

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verschiedenen Arten Gleichstrom gelöst ist.

Im folgenden wird zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Figur 1 zeigt im Längsschnitt eine Kupplungsvorrichtung gemäß

der Erfindung.
Figur 2 ist eine schematische Aufsicht auf den Sockel mit der

Anordnung der Kontaktstellen.
Figur 3 ist eine schematische Aufsicht auf die Sicherheitsplatte.

!Die in Figur 1 dargestellte Kupplungsvorrichtung ist insgesamt aus zwei Bauteilen zusammengesetzt, wobei das eine, feste Bauteil insgesamt mit 21 bezeichnet ist und im folgenden Sockel genannt wird, während das andere insgesamt mit 22 bezeichnete JBauteil Stecker genannt wird.

JDer Sockel 21 selbst weist ein metallisches Außengehäuse 16 auf, welches eine isolierende Halterung 4 enthält, in der vier Kontakte 5 angeordnet sind, die im folgenden Sockelkontakte genannt werden, sowie ein zentraler Erdkontakt 6. Der Stecker 22 weist ein metallisches Außengehäuse 7 auf, welches eine isojlierende Halterung 8 enthält, in der elektrische Kontakte 9 !angeordnet sind, die im folgenden Steckerkontakte genannt werden, sowie einen zentralen Erdkontakt 10. Wenn der Stecker 22 aus pem Sockel 21 herausgenommen ist, kann einDeckel 11 um seine Drehachse 15 gegen die Wirkung einer Feder 12 auf den Sockel herabgeschwenkt und in der Schließstellung durch einen Riegel 13, der unter der Wirkung einer Feder 14 steht, festgehalten werden.

ie vier Sockelkontakte sind in der üblichen Weise auf dem leichen Kreisumfang konzentrisch zur gesamten Vorrichtung angerdnet, beispielsweise (s. Figur 2) ein neutraler Kontakt N und idrei/Phasenkontakte 1, 2 und 3. Die drei ersten Kontakte N, 1 und 2 sind auf dem Kreisumfang in Winkelabständen von 90° angeordnet während der vierte Kontakt 3 um einen Winkel γ gegenüber der

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gleichmäßigen Verteilung verschoben ist, wobei in dem dargestellten Beispiel 'f = 15° ist und damit der Winkel abstand zwischen den Kontakten 2 und 3 105° beträgt. In bekannter Weise kann der Winkel γ auch gleich 18° sein.

Die Kontaktstellen im Stecker 22 sind den Sockelkontakten zugeordnet, es sind aber nur die der jeweils gewählten Stromart entsprechenden Kontakte an den Speisekreis angeschlossen.

Die isolierende Halterung 4 im Sockel und die isolierende Halterung 8 im Stecker weisen jeweils an ihrem Rand mehrere Nuten 19 (s. Figur 2) auf, die in einem Winkelabstand von ^"angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind 2vierundzwanzig Nuten 19 in Abständen von jeweils 15° zu 15° angeordnet, welche mit zwei ai% jeweils ihre Winkelstellung bestimmenden Nasen 17a, 17b und 18a, 18b zusammenwirken, welche fest am entsprechenden Gehäuse 16 bzw. 7 angeordnet sind. Auf diese Weise kann jede der isolierenden Halterungen in Bezug auf -³SUiR- Gehäuse vierundzwanzig verschiedene Winkelstellung einnehmen.

Jeder dieser bestimmten WinkelStellungen wird eine Stromart zugeordnet, die durch ihre Natur und ihre Nennspannung bestimmt ist, beispielsweise Wechselstrom bei 380 V, Wechselstrom bei 220 V, Gleichstrom bei 110 V, Wechselstrom bei 48 V, Gleich-' strom bei 24 V usw.

Das Gehäuse 7 des Steckers kann in axialer Richtung nur in einer bestimmten Winkelstellung in das Gehäuse 16 des Sockels eingesteckt werden, was beispielsweise durch eine nicht dargestellte Nase erreicht werden kann, die fest an einem der beiden Gehäuse angeordnet ist und zwar so, daß sich das vollständige Zusammenstecken von Stecker und Sockel in drei Zeitabschnitten vollzieht, nämlich einem ersten Zeitabschnitt, der in der Einführung des Steckers in den Sockel und einer

; axialen Translationsbewegung besteht, einem zweiten Zeitabschnitt, der in einer Verdrehung der beiden Gehäuse um einen bestimmten Winkel gegeneinander besteht und die Kontakte des

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Steckers in eine Position gegenüber den Kontakten des Sockels bringt und schließlich einem dritten Zeitabschnitt, in dem die Kontakte endgültig zum Eingriff gebracht werden durch eine zweite axiale Translationsbewegung des Steckers in den Sockel hinein. Diese Wirkungsweise der Vorrichtung kann durch Verwendung eines Bajonettverschlusses bekannter Bauart erreicht werden.

Auf der isolierenden Halterung 4 des Sockels sind drehbar eine Sicherheitsplatte 23 und eine Ergänzungsplatte 30 angeordnet. Sie sind an der isolierenden Halterung 4 des Sockels durch den Kopf des zentralen Erdkontaktes 6 festgehalten, der damit gleichzeitig als Drehzapfen für die beiden Platten dient.

Die zylindrischen Seitenflächen der Ergänzungsplatte 30 weisen · zwei diametral gegenüber angeordnete Kerben 24a und 24b auf, und die Sicherheitsplatte 23 waist in der Nähe ihres Randes mehrere Vertiefungen 25a und 25b auf, die, wie unten näher beschrieben, auf ihrem äuLeren umfang verteilt sind.

Die Ergänzungsplatte 30 ist mit einer zentralen Durchbrechung und vier weiteren Durchbrechungen versehen, die genau wie die Kontakte des Sockels verteilt und auf einem Kreisumfang mit dem gleichen Radius wie der Kreisumfang der Kontaktverteilung angeordnet sind.

Die beiden drehbaren Platten 23 und 30 besitzen im Bezug auf den Sockel 21 von dem Augenblick an, wo sie bei der Zusammensetzung der Kupplungsvorrichtung eingesetzt werden, eine unveränderliche Anfangsstellung, wobei diese Anfangεstellung für die Ergänzungsplatte 30 immer die gleiche ist und im Augenblick der Montage als Punktion der Polarität des Sockels für die Sicherheitsplatte 23 in der nachstehend beschriebenen Weise ausgewählt wird.

Die Anfang s s te llung v.drd festgelegt durch zwei Nasen 26a und 26b, die an einem Sicherheitsring 27 überstehend angeordnet sind, wobei diese Nasen dazu bestimmt sind, gleichzeitig in

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; die Kerben 24a und 24b der Platte und in zwei der Ausheilungen 25a und 25b der Sicherheitsplatte 23 einzugreifen. Der Sicherheitsring 27 ist nur gegen Verdrehung in Bezug auf die Halterung j 4 des Sockels festgelegt durch den Eingriff von zwei Zungen, ' die radial nach innen gerichtet angeordnet, jeweils in zwei ; in Längsrichtung in der seitlichen Oberfläche der Halterung für die Kontakte angeordnete Nuten 29a und 29b eingreifen. Das zu einem rechten Winkel umgebogene Ende jeder dieser Zungen bildet eine der Nasen 26a und 26b. Der Ring 27 wird durch eine Feder 28, welche den Körper der isolierenden Halterung 4 des Sockels umgibt, gegen die Platten gedrückt.

Wenn im ersten Zeitabschnitt des Zusammensteckens von Stecker und Sockel der stecker in Längsrichtung eingedrückt wird, stößt '^: das vordere Ende 20 des Gehäuses 7 den Sicherheitsring 27 ι gegen die Einwirkung der Feder 28 zurück und löst dadurch 'die Nasen 26a, 26b der Plattenverriegelung. Gleichzeitig dringen ,die Kontaktstifte 9 des Steckers in die Durchbrechungen der Platten 23 und 30 ein, so daß die letzteren kraftschlüssig in Bezug auf Drehung mit dem Stecker verbunden sind. Auf diese Weise drehen sie sich zusammen mit dem Stecker im Zeitabschnitt der Drehbewegung des Bajonettverschlusses dank des Zusammenwirkens der Steckerkontakte mit den Durchbrechungen.

Es ist klar, daß die Winkelendstellung der Ergänzungsplatte 30 Iin Bezug auf die Halterung 4 des Sockels so sein muß, daß in ;ihr die Durchbrechungen der Platte 30 gegenüber den Kontakten [N, 1, 2 und 3 des Sockels stehen. Die Winkelanfangsstellung der Platte 30 wird dann erhalten, indem ausgehend von dieser Endstellung eine gleichartige Drehung im entgegengesetzten Sinne wie die Verriegelungsdrehung zwischen Stecker und Sockel durchgeführt wird. Es genügt daher, die Kerben 24a und 24b an der !Platte 30 so anzuordnen, daß in dieser Anfangsstellung sie !gegenüber den Längsnuten 29a und 29b der Halterung 4 liegen.

Die Ergänzungsplatte 30 ist dazu bestimmt, die Gesamtheit der !Kontakte des Sockels abzudecken, wenn sie sich in ihrer Anfangs-

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Stellung befindet. Dafür genügt es, daß in dieser Stellung jede ihrer Durchbrechungen, ausgenommen der zentral angeordneten Durchbrechung, nicht koaxial mit einer der Kontaktöffnungen im Sockel oder die Richtung auf eine solche Kontaktöffnung ' schneidend angeordnet ist. j

jWenn θ die Amplitude der Verriegelungsdrehung ist und D der Durchmesser einer Durchbrechung, R der Radius des Umfangsikreises für die Anordnung der Kontakte, <^C der Winkelabstand zwischen den Kontakten N-I und 1-2, β der Winkelabstand zwischen den Kontakten 2-3, sowie/) der Winkelabstand zwischen den Kontakten 3-N,so ist diese Bedingung erfüllt, wenn (? gleichzeitig von V, ⁰^ - V, /j - V und ') — V verschieden ist, wobei , V = 2 arc Sinus Ij-_R. i

Es ist bekannt, daß bei verschiedenen Durchmessern von Kupplungen; und im Hinblick auf die mit den elektrischen und mechanischen Anforderungen verträglichen Minimal abstände -jig in etwa konstant ist und V den Wert 22° besitzt.

Die Winkel β und ρ unterscheiden sich von oC immer um einen Wert, der kleiner ist als 2 V. Dies bedeutet, daß sich die Verbote für den Wert von Q teilweise überlappen und verlangen, daß V 4:β/ίρ -V (wobei/¹ der Winkelabstand der beiden am nächsten benachbarten Kontakte ist).

/>J _o Im dargestellten Ausführungsbeispiel gilt /^J = 75 , woraus sich als einzige Bedingung ergibt 22°^0^53° mit V = 22°.

Die Auswahl für den Wert von KJ ist groß genug und gestattet es, daß bajonettartige Ineinandergreifen von Stecker und Sockel in Abhängigkeit von den mechanischen Notwendigkeiten der Herstellung zu bestimmen.

Der Vorteil der Ergänzungsplatte 30 besteht jedoch insbesondere darin, daß die Durchbrechungen in der Sicherheitsplatte 23 ohne irgend welche Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl und der

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Anordnung gewählt werden können.

Zur Verdeutlichung dieser Erleichterung zeigt Figur 3 schematise* eine Sicherheitsplatte, die beispielsweise mit zehn in der Nähe des Randes angeordneten Durchbrechungen versehen ist und die es gestattet, ausgehend von zehn bestimmten Anfangspositio— nen, zehn mögliche Kombinationen der vier Kontakte N, 1, 2 und entweder in ihrer Gesamtheit oder je drei und drei oder je zwei und zwei zu erhalten.

Die Sicherheitsplatte 23 ist mit einer zentralen Durchbrechung 31 und mit zehn am Rand angeordneten'Durchbrechungen 32 bis 41 versehen, welche auf einem Kreisumfang angeordnet sind, der gleich dem Kreisumfang der im Sockel angeordBten Kontakte ist. Ausgehend von einer der Durchbrechungen 32 als Anfangspunkt sind die anderen jeweils an den Stellen 90°, 90°+ 2f, 180° -f 180°, 180°+f , 180° + 2f , 180°+ 3 f , 270°+f, und 270°+ 2f in indirekter Richtung angeordnet, was im dargestellten Beispiel bei Ψ = 15° bedeutet, daß die Anordnung an den Stellen 90°, 120°, 165°, 180°, 195°, 210°, 225°, 285° und 300° erfolgt.

Wenn die Halterung 4 für die löntakte in ihrem Gehäuse in einer der Figur 2 entsprechenden Winkelstellung angeordnet ist und die Figur 3 die Endstellung der Sicherheitsplatte 23 am Ende ihrer Verdrehung ausgehend von einer gegebenen Anfangsstellung darstellt, ist es klar, daß in dieser Endstellung alle Kontakte N-1-2 und 3 zugänglich sind.

Eine Winkelversetzung der Anfangsstellung der Platte 23 im Hinblick auf den Sockel und damit auch der Endstellung, da die Amplitude der Verriegelungsdrehung des Steckers konstant ist, gestattet £es, die folgenden Kontakte und nur sie freizugeben:

Versetzung um + f° : 2 und 3

Versetzung um + 2'-f° oder 90°+ 'f :" 1 und 2

Versetzung um + 90°- f ■ ί l'und 3

Versetzung um -(90°-^) oder (180°- f) : N und 3

Versetzung um -J-90° : N und 1

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Versetzung um -90° : 1-2 und 3

Versetzung um +90°+ 2 f : N-I und 2

Versetzung um fl80° + f : N-I und 3

Versetzung um -(90°- 2 γ) : N-2 und 3

Es wird außerdem darauf hingewiesen, daß eine Versetzung um £ 180 die Freigabe nur der Kontakte N und 2 gestattet, aber diese Kombination ist aus anderen Gründen nicht wünschenswert.

Auf diese Weise gestattet die in Figur 3 dargestellte Sicherheitsplatte die Anwendung aller möglichen Kombinationen von vier Kontakten. Natürlich ist diese Anordnung nur als Beispiel aufzufassen. Es sind andere Anordnungen für die Durchbrechungen möglich.und bestimmte Durchbrechungen können weggelassen werden, wenn es nicht notwendig ist, alle möglichen Kombinationen zu erhalten. ;

Um die zehn notwendigen Änfangspositionen aufzufinden, genügt es, daß die Unterfläche der Sicherheitsplatte 23 einander paarweise dijnametral gegenüberliegende Aushöhlungen 25a ader 25b, j die in geeigneter Weise angeordnet sind, aufweist. In der Praxis sind diese Aushöhlungen regelmäßig verteilt und in Winkelabständen von jeweils ψ° angeordnet, was bedeutet, daß für ψ« 18° genau zwanzig und für ^ = 15 genau vierundzwanzig (von denen zwanzig verwendbar sind) derartige Aushöhlungen vorhanden sind.

Die fünf aneinander angrenzenden Durchbrechungen 35 bis 39 können zu einem läng^lichen Schlitz 42 in Form eines Kreisbogens zusammengefaßt sein. Die zwei aneinander angrenzenden Durchbrechungen 40 und 41 können ebenfalls eine einzige Öffnung bilden, aber letztere sollte die Gestalt einer acht bewahren, damit eine korrekte Führung der Sicherheitsplatte durch die Kontaktstifte des Steckers sichergestellt ist, wenn ein bivlarer Stecker N-3 oder 2-3 verwendet wird.

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Selbstverständlich können zahlreiche Modifikationen im Detail I an dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, i ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So können j

i beispielsweise die Verriegelungsvorrichtungen zwischen Stecker und Sockel beliebig gestaltet sein, ebenso die Vorrichtungen zur Anordnung der isolierenden Halterung in ihrem Gehäuse, sowie die Vorrichtungen zur Verriegelung der Sicherheitsplatte und der Ergänzungsplatte in ihrer Anfangsstellung. Weiterhin können die Anordnung der Sicherheitsplatte und der Ergänzungsplatte vertauscht werden, d.h. die Gegenplatte kann die Sicherheitsplatte überdecken.

P aten t an Sprüche - 16 -

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Claims

Patentansprüche

Elektrische Kupplungsvorrichtung mit einem mehrpoligen Stecker, der in einen mehrpoligen Sockel einsteckbar ist, wobei Stecker und Sockel jeweils ein Gehäuse aufweisen, in dem eine in ihrer Orientierung gegenüber dem Gehäuse verstellbare isolierende Halterung für die Kontakte angeordnet ist und" an den beiden Gehäusen einander zugeordnete Führungsund verdrehbare Verriegelungsvorrichtungen so angeordnet sind, daß die elektrische Verbindung zwischen Stecker und Sockel nur in einer einzigen relativen Winkelposition herstellbar ist und bei der die Kontakte jeweils auf einem Kreisumfang angeordnet und dort alle bis auf einen gegenüber den verschobenen Kontakten gleichmäßig verteilt sind, und bei der weiterhin eine Sicherheitsplatte aus isolierendem Material koaxial zu dem Kreisumfang der Kontakte verdrehbar am Sockel angeordnet ist, die in der Nähe ihres Randes mit Durchbrechungen für den Durchtritt von Kontaktstiften versehen und so susgebildet ist, daß sie mit Hilfe des Steckers bei der Verriegelungsbewegung zwischen Stecker und Sockel aus einer Anfangsstellung in eine Endstellung verdrehbar ist, in der ausgewählte Kontakte zur gegenseitigen Verbindung freigegeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ergänzungsplatte (30) aus isolierendem Material koaxial zur Sicherheitsplatte (23) angeordnet und so eingerichtet ist, daß sie gleichzeitig mit der letzteren aus einer Anfangsin die Endstellung verdrehbar ist, wobei die Ergänzungsplatte (30) mit Durchbrechungen versehen ist, deren Anzahl der Anzahl der Kontakte (5) im Sockel (21) entspricht und die in gleicher Weise wie die Kontakte angeordnet sind, wobei die Winkelstellung zwischen Sockel (21) und Ergänzungsplatte (30) so ist, daß die Durchbrechungen in der Endstellung der Ergänzungsplatte gegenüber den Kontakten im Sockel zu liegen kommen.

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Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude (Q) der Verriegelungsdrehung des Steckers (22) im Sockel (21) gleich der Amplitude der Verdrehung der Sicherheitsplatte (23) und der Ergänzungsplatte (30) zwischen der Anfangs- und der Endstellung ist mit der Bedingung, daß 22°6@if> -22°, wobei Λ 'der Winkelabstand der zwei sich am nächsten stehenden benachbarten Kontakte ist.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Sockel einen neutralen Kontakt (N) und drei Phasenkontakte (1, 2,3) aufweist, die auf den Kreisumfang gerechnet von der Lage des neutralen Kontaktes als Anfangspunkt an den Winkelstellungen 90°, 180° und 270°+ f in indirekter Richtung angeordnet sind wobei 'f gleich dem Winkelabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stellungen der Halterung im Gehäuse und ein Untervielfaches von 360° und höchstens 18° ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsplatte (23) mit zehn Durchbrüchen (32 bis 41) in der Nähe ihres Randes versehen ist, die auf einem Kreisumfang angeordnet sind, der gleich dem Kreisumfang ist, auf dem die Kontakte im Sockel angeordnet sind und zwar ausgehend von einem Durchbruch (32) als Anfangs punkt jeweils bei den Winkelstellungen Jf 90°, 90°+ 2 ψ, 180°-f, 180°, 180°+f, 180°+ 2f, 180°+ 3 ψ, sowie 270°+ f und 270°+ 2 fin indirekter Richtung.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fünf zwischen 180°- j und 180°+ 3 \ angeordneten aufeinanderfolgenden Durchbrüche zu einem längeren kreisbogenartigen Schlitz verbunden sind.

5. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Verriegelungsvorrichtungen (25a, 25b, 26a, 26b) auf die Sicherheitsplatte (23 und die Ergänzungsplatte (30) wirken um diese in ihrer Anfang stellung festzuhalten und keine von ihnen freizugeben, bevor nicht die Kontaktstifte des Steckers mindestens teilweise in die Durchbrüche der jeweiligen Platte eingegriffen haben.

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