DE2526518A1

DE2526518A1 - Buchsenteil einer kontakt-steckverbindung

Info

Publication number: DE2526518A1
Application number: DE19752526518
Authority: DE
Inventors: Jack Barton Powell
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-01-15
Also published as: FR2276711A1; GB1497464A; JPS512993A; US3927926A

Description

Böblingen, den 11. Juni 1975
ar-fe

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, M.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: PO 97¹» 010

Buchsenteil einer Kontakt-Steckverbindung

Diese Erfindung betrifft das Buchsenteil einer trennbaren elektrischen Kontakt-Steckverbindung, bei der ein vorzugsweise zylindrischer Steckerstift eines ersten Anschlußteiles in die öffnung einer isoliert in einem Gehäuse oder einer Halterung angeordneten Buchse einsetzbar ist, die mit einem zweiten Anschlußteil verbunden ist.

Derartige, mit einem erfindungsgemäßen Buchsenteil versehene Kontaktsteckverbindungen weisen eine realtiv große, erschütterungsfeste Kontaktfläche und dadurch einen äußerst kleinen Kontaktübergangswiderstand auf. Eine solche Kontaktsteckverbindung, die
schnell herzustellen und zu trennen ist, wird in zweckmäßiger
Weise in elektrischen Leitungs- bzw. Anschlußsystemen verwendet, bei denen große Ströme geringer Spannung von einem Anschlußteil zu einem anderen zu übertragen sind, weil bei dieser Steckkontaktverbindung ein sehr kleiner Spannungsabfall auftritt.

Diese Kontaktsteckverbindungen sind vorteilhaft in Verteilungssystemen, in Schaltungsanordnungen und als Anschlußelemente anwendbar, beispielsweise in den Stromversorgungssystemen für elektronische Schaltungsanordnungen, wo große Ströme geringer Gleichspannung für die 'Pausende von Transistoren und anderen Bauelementen benötigt werden. Derartige Stromversorgungssysteme sind in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, Fernmelde-Vermittlungseinrichtungen, oder in Steuerungsanlagen enthalten. Auch in Labor-Versuchsschaltungen und bei elektrochemischen Fertigungsprozessen

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sind diese Kontaktsteckverbindungen mit Vorteil anwendbar. Infolge ihrer guten Kontakteigenschaften und der bequemen Handhabung sind diese Kontaktsteckverbindungen allgemein als Verbindungssysteme geeignet, wo eine absolut sichere Kontaktgabe gewährleistet sein muß, oder wo eine große elektrische Leistung zu übertragen ist. Auch ohne elektrische Anschlüsse sind diese Steckverbindungen als mechanische Konstruktionselemente verwendbar, wo eine schnelle Herstell- und trennbare mechanische Verbindung zwischen zwei Teilen erwünscht ist.

Dem Fachmann sind eine große Anzahl von verschiedenen elektrischen Steckkontaktverbindungen bekannt, angefangen von den allgemein bekannten Schuko-Steckern,bis zu den unterschiedlichsten Ausführungen von Miniatursteckeinrichtungen oder Spezialsteckern für elektrische Geräte. Diese Steckkontaktverbindungen können verschiedenen Konstruktionssystemen zugeordnet werden, die alle auf der gleichen Forderung basieren, eine möglichst gute Kontaktgäbe an der Verbindungsstelle zu erzielen. So sind Steckverbindungen bekannt, bei denen das Buchsenteil in Längsrichtung geteilt ist, so daß sich federnde Zungen ergeben, oder die Buchsen enthalten eingesetzte Kontaktfedern, die durch den in die Buchse eingesetzten Steckerstift aufgespreizt werden und dadurch mit einem gewissen Kontaktdruck am Steckerstift anliegen. Es gibt auch eine Anzahl von Steckkontaktverbindungen, bei denen die Steckerstifte geteilt, oder mit federnden Elementen bestückt sind, um eine Kontaktstelle mit der Buchse zu bilden.

Bei diesen bekannten Kontaktsteckverbindungen ist die elektrische Kontaktstelle entweder punkt- oder linienförmig, oder in sehr günstigen Fällen ein Teil der Mantelfläche des Steckerstiftes und der Buchse. Durch diese geringe Kontaktfläche ergibt sich ein relativ großer übergangswiderstand an den Verbindungsstellen. Bei großen Strömen, oder bei kleinem Kontaktdruck kann sich eine derartige Kontaktstelle unzulässig stark erhitzen und zu Störungen führen. Um den Kontakt-Übergangswiderstand möglichst klein zu halten, werden bei manchen Kontaktsteckverbindungen die Buchsen und/

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oder Steckerstifte wenigstens im Bereich der Kontaktstellen vergoldet, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen.

Es sind auch spezielle Kontaktsteckverbindungen zur übertragung von großen Strömen bekannt, bei denen der Steckerstift in Quecksilber eintaucht, das als Füllung in einem Gefäß enthalten ist, welches als Buchse dient, um geringe Leistungsverluste bei der Stromübertragung, bzw. einen kleinen Spannungsabfall zu erhalten. Derartige Kontaktsteckverbindungen mit Quecksilberfüllung sind teuer und nur in Sonderfällen günstig einsetzbar.

Es sind auch ältere Kontaktsteckverbinder bekannt, die beispielsweise als Kopplungselemente zur Verbindung von zwei Leitungsdrähten dienen. Das DBP 132 675 betrifft einen derartigen Verbinder, der aus einer eng gewickelten Schraubenfeder besteht, deren lichte Einstecköffnung für die Verbindungsleitungen kleiner ist als der Gesamtdurchmesser der beiden Verbindungsleitungen. Zur Herstellung oder zum Lösen der Kontaktverbindung wird die Schraubenfeder entgegen ihrer Kraftwirkung etwas in Umfangsrichtung aufgedreht, wodurch sich der lichte Durchmesser der Schraubenfeder weitet, so daß die Verbindungsleitungen in den zylindrischen Hohlraum der Schraubenfeder eingesetzt oder aus diesem entfernt werden können. Als Steckkontaktverbinder mit einem Buchsenteil und einem in dieses einsteckbaren Kontaktstift sind derartige Schraubenfedern als Buchsen nicht zweckmäßig, sie sind zu undhandlich, da man, um eine weite Einstecköffnung zu erhalten, bei der Herstellung und beim Lösen der Verbindung die Schraubenfeder aufdrehen muß. Dieser Vorgang ist umständlich auszuführen und er erfordert zwei relativ lange abstehende Drahtenden an der Schraubenfeder als Hebel zur Erzeugung des Drehmomentes und gegebenenfalls auch ein Spezialwerkzeug.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, für eine schnell herstell- und lösbare Kontaktsteckverbindung, - bestehend aus einem bekannten Steckerstift und ein Buchsenteil, ein neues zweckmäßigeres Buchsenteil zu schaffen, das so konstruiert ist, daß sich eine mög-

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liehst große Kontaktfläche in der Verbindung, ein großer Kontaktdruck und dadurch ein sehr kleiner Kontaktübergangswiderstand ergibt. Die Kontaktsteckverbindung und speziell die Buchse soll so ausgelegt sein, daß sie zur Leitung von großen Stromstärken geeignet ist, wobei der Spannungsabfall bzw. die Verluste an der Kontaktsteckverbindung ein Minimum sein sollen. Außerdem soll die Güte der Leitfähigkeit der Kontaktsteckverbindung nicht durch Erschütterungen, Stöße oder durch Zug- oder Druckeinwirkungen beeinträchtigt werden können, so daß auch bei ungünstigen Betriebsverhältnissen eine gleiche und sichere Kontaktgabe zwischen den zu verbindenden Anschlußteilen gegeben ist. Insbesondere bei der Einwirkung einer axialen Zugkraft soll sich die Steckverbindung nicht lösen oder lockern, sondern es soll sich vielmehr in Abhängigkeit von der Zugkraft der Kontaktdruck bzw. die Haltekraft zwischen den Verbindungsteilen erhöhen. Eine andere Forderung besteht darin, daß das Einsetzen des Steckerstiftes in die Buchse bzw. das Trennen der Steckverbindung mühelos bei geringem Kraftaufwand, ohne Überwindung von großen Reibungskräften, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Buchse ein metallischer Gewebeschlauch ist, der aus zur Längsachse sich spiralförmig erstreckenden geflochtenen Drahtlitzen besteht, daß die innere Querschnittsfläche des Gewebeschlauches gleich oder kleiner als die Querschnittsfläche des Kontaktstiftes ist, daß ein auf der Einsteckseite offenes Isoliergehäuse wenigstens teilweise den Gewebeschlauch umgibt, dessen der Einstecköffnung entgegengesetztes Ende mechanisch mit dem Isoliergehäuse und elektrisch mit dem zweiten Anschlußteil verbunden ist, daß eine einerseits am Isoliergehäuse sich abstützende und andererseits mit dem starren weiteren Mundstück der Einstecköffnung des Gewebeschlauches verbundene, in Längsrichtung nach außen drückende, Spanneinrichtung vorgesehen ist, die selbsttätig sich in die Spannstellung zurückstellend zum Einstecken oder Herausziehen des Kontaktstiftes in oder aus der Buchse entgegen ihrer Druckkraft so betätigbar ist, daß sich der Gewebeschlauch verkürzt und weitet.

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Das erfindungsgemäße Buchsenteil in der Kontakt-Steckverbindung enthält als markantes Bauelement ein kurzes Stück eines metallischen Gewebeschlauches, der aus geflochteten Drahtlitzen besteht, die sich in Längsrichtung spiralförmig erstrecken und einen flexiblen Gewebemantel bilden. Dieser metallische Gewebeschlauch ist allseitig flexibel und umschließt einen vorzugsweise zylindrischen Hohlraum, dessen Durchmesser im Normalzustand gleich oder kleiner als-der Durchmesser des Kontaktstiftes ist, welcher in die Buchse gesteckt werden soll. Wird auf den Gewebeschlauch in Längsrichtung eine Druckkraft ein, dann bewirkt diese eine Stauchung bzw. Verkürzung des Gewebeschlauches, da sich der auf die Längsachse bezogene Winkel des spiralförmigen Flechtgewebes sich ändert und zwar bei Druckeinwirkung vergrößert. Dadurch vergrößert sich auch der Durchmesser des Gewebeschlauches und auch der seines Hohlraumes, dessen öffnung somit weiter wird. In diese aufgeweitete öffnung kann somit ein Kontaktstift ohne großen Kraftaufwand und ohne Mühe eingesteckt werden, weil praktisch kein Reibungswiderstand zu überwinden ist. Dieser Stauchungseffekt wird bei der erfindungsgemäßen Buchse zum Herstellen und Trennen der Kontaktsteckverbindung ausgenützt.

Wird der Gewebeschlauch in Längsrichtung einer Zugkraft ausgesetzt, dann dehnt er sich und vergrößert etwas seine Länge. Dadurch verringert sich der Winkel des Flechtgewebes, bezogen auf die Längsachse, und der Durchmesser des Gewebeschlauches wird dadurch kleiner, desgleichen auch der lichte Durchmesser seines Hohlraumes. Dieser Effekt wird ausgenützt, wenn der Kontaktstift in die Buchse, bzw. in den Hohlraum des Gewebeschlauches eingesetzt ist unter Herstellung eines großflächigen Kontaktverbindung zwischen Steckerstift und dem Mantel des Gewebeschlauches der allseitig am Umfang des Steckerstiftes anliegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Buchsenteil ist der metallische Gewebesehlauch in eine isolierende Halterung, vorzugsweise in ein hohlzylindrisches Gehäuse, eingesetzt, das den Mantel des Gewebesohlauches wenigstens teilweise umgibt. Das der Einstecköffnung

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des Gewebeschlauches gegenüberliegende Ende ist dabei mechanisch mit dem Isoliergehäuse verbunden und außerdem ist es mit einer Anschlußklemme versehen zur Verbindung eines Anschlußteiles, beispielsweise einer Leitung. An seiner Einstecköffnung ist der Gewebeschlauch mit einem vorzugsweise rohrförmigen Mundstück verbunden, dessen Querschnitt etwas weiter ist als der Querschnitt des in den Gewebeschlauch einzusteckenden Steckerstift. Der lichte Durchmesser des Mundstückes ist so gewählt, daß der Kontaktstift in ihn bequem ohne Reibung gleiten kann.

Zwischen dem Mundstück und dem Isoliergehäuse ist eine sich am Isoliergehäuse abstützende kombinierte Spann- und Staucheinrichtung für den Gewebeschlauch angeordnet. Diese Spanneinrichtung enthält Federelemente, die bewirken, daß der Gewebeschlauch stetig einer in der Größe begrenzten Zugkraft ausgesetzt ist, die verursacht, den Gewebeschlauch zu strecken, so daß seine Mantelfläche sich aufgrund des vorstehend beschriebenen Effektes an die gesamte Umfangsflache des Steckerstiftes anpreßt. Diese Preßkraft entspricht dem Kontaktdruck und außerdem erhöht sie die Reibungskraft zwischen; dem Gewebeschlauch und dem Kontaktstift. Wirkt zusätzlich auf den Kontaktstift das Bauelement bzw. eine der Anschlußleitungen eine Zugkraft ein, dann verstärkt sich noch der Reibungskraft und der Kontaktdruck in der Kontaktsteckverbindung.

Diese Spanneinrichtung ist mit einer betätigbaren Stauchvorrichtung kombiniert, die bei ihrer Betätigung die Wirkung der Spanneinrichtung auf den Gewebeschlauch aufhebt und die zusätzlich den Gewebeschlauch etwas staucht, so daß sich seine Länge verkürzt und sich sein innerer lichter Durchmesser aufweitet. Diese Stauchvorrichtung ist beim Einsetzen des Steckerstiftes in das Mundstück zur Herstellung der Kontaktsteckverbindung zu betätigen und auch zum Lösen dieser Kontaktsteckverbindung, wenn der Steckerstift aus dem Gewebeschlauch bzw. der Buchse herausgezogen werden soll.

Diese kombinierte Spann- und Staucheinrichtung ist eine zweckmä-

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ßige Ausgestaltung der Erfindung, da sie nur aus einigen Bauteilen besteht, welche wenig Raum beanspruchen. Die Spanneinrichtung arbeitet selbsttätigt und die Staucheinrichtung ist leicht von Hand betätigbar. Nach der Stauchung des Gewebeschlauches und dem Einsetzen des Steckerstiftes in die Buchse springt die Stauchvorrichtung in ihre Ruhestellung zurück, dabei wird die Spanneinrichtung wirksam.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folgend anhand von Zeichnungen, Figuren 1...5 ausführlicher beschrieben. Von den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 die Ansicht der Endseite der Buchse, die der

Einsteeköffnung gegenüberliegt.

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kontaktsteckvorrichtung

in der Ruhestellung, teilweise im Längsschnitt der den Gewebeschlauch in seiner Spannstellung zeigt.

Fig. 3 die Kontakt-Steckvorrichtung in einer anderen

Seitenansicht, ebenfalls in der Ruhestellung und teilweise im Längsschnitt der den Gewebeschlauch in seiner Spannstellung zeigt.

Fig. 4 eine Seitenansicht der Kontakt-Steckvorrichtung,

teilweise im Längsschnitt in einem Zustand, in dem die Staucheinrichtung wirksam ist, um den Steckerstift in die Buchse einzustecken oder aus dieser herauszuziehen.

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kontakt-Steckverbindung

teilweise im Längsschnitt, wobei der Steckerstift vollständig in den Gewebeschlauch der Buchse eingesteckt ist.

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Der konstruktive Aufbau der Kontaktsteckverbindung wird zunächst
anhand der Fig. 2 erläutert. Das Buchsenteil besteht aus einem
rohrförmigen Isoliergehäuse 10, in dessen Hohlraum der aus einem
spiralförmigen Drahtgeflecht gebildete metallische Gewebeschlauch
12 eingesetzt ist. Das stabile Isoliergehäuse 10 kann aus einem
Kunststoff oder einem anderen geeigneten festen Material bestehen. :Der metallische Gewebeschlauch 12 ist ein flexibles Gebilde, das
aus einzelnen zu einem Gewebe geflüchteten Drahtlitzen besteht, i ;die in einem bestimmten radialen Abstand zur Längsachse sich spi- i iralförmig in Längsrichtung erstrecken. Die beiden Enden des Gewe- \ |beschlauches 12 sind mit den beiden entsprechenden Enden des Iso- j iliergehäuses 10 fest verbunden. ^!

j !

I Das der Einstecköffnung gegenüberliegende Ende des Gewebeschlauchei ^:12 ist als eine erste elektrische Anschlußstelle 14 gestaltet, die; gleichzeitig auch die feste mechanische Verbindung zum Isolierge- ■ jhäuse 10 herstellt. Diese erste kombinierte Anschluß- und Verbin- i idungsstelle 14 besteht, wie aus den Pign. 1, 2 und 3 zu ersehen : iist, aus zwei Klemmstücken 16a, l6b, die auf beiden Seiten des im
j Endbereich flachgedrückten Gewebeschlauches 12 anliegen und durch
! zwei Schrauben 19 unter Einbeziehung des Gewebeschlauches 12 ge- \ ! geneinandergepreßt werden. Durch die Zusammenpressung des Gewebe- \ ι Schlauches 12 in der ersten Anschlußstelle Ik hält der Gewebe- , schlauch 12 über seine Länge eine konische Form, wie dies die \ i Figuren 2 und 3 zeigen. Die beiden scheibenförmigen Klemmstücke
j 16a, 16b sind, wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, in Aussparun-
; gen am Isoliergehäuse 10 eingesetzt und dadurch mit diesem fest
j verbunden. Wenigstens eine der Klemmen 16a, 16b ist mit einer
gelochten Anschlußszunge 18 versehen, an die ein Anschlußteil,
beispielsweise eine Leitung zur Stromzuführung, angeschlossen
werden kann. Weitere Einzelheiten über die kombinierte Anschluß-
und Verbindungsstelle Ik sind aus der Figur 1 zu ersehen, die
deutlich zeigt, wie das eine Ende des Gewebeschlauches 12 durch
die Klemmstücke 16a, 16b und die Schraube 19 halten und zusammengepreßt wird.

Das andere oder zweite Ende des Gewebeschlauches 12, welches of-

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fen ist, befindet sich auf der Seite der Buchse, die die Einstecköffnung aufweist, und es ist in diesem Endbereich über eine Spanneinrichtung 20 mit dem anderen oder zweiten Ende des Isoliergehäuses 10 mechanisch verbunden. Diese Spanneinrichtung 22, welche den Zweck hat, den Gewebeschlauch 12 zu strecken, ist mit einer Staucheinrichtung kombiniert, deren Zweck es ist, bei ihrer Betätigung die Länge des Gewebeschlauches 12 zu kürzen, um dadurch den lichten Durchmesser des Gewebeschlauches 12 zu vergrößern bzw. zu weiten.

Die kombinierte mechanische Spann- und Staucheinrichtung 20 bildet eine mechanische Baugruppe, deren Bauteile sowohl bei der Spanneinrichtung als auch bei der Staucheinrichtung in Funktion sind. Das zweite offene Ende des Gewebeschlauches 12, dessen lichter Durchmesser normal gleich oder kleiner als der des einzusteckenden Steckerstiftes 36 ist, ist etwas aufgeweitet und nimmt ein an die Querschnittsform des Steckerstiftes 36 angepaßtes röhrenförmiges Mundstück 22 auf. Der Querchschnitt dieses Mundstückes 22 ist etwas größer als der des Steckerstiftes 36, so daß letzterer im Mundstück 22 gut gleiten kann. Das Mundstück 22 ist mit seinem einen Ende mit dem Gewebeschlauch 12 verbunden und mit seinem anderen Ende, das die Einstecköffnung für den Steckerstift 36 enthält, ist es in die Öffnung einer Druckplatte 24 gesteckt und mit dieser verbunden. Das in den Gewebeschlauch 12 gesteckte Mundstück 22 weist an der Verbindungsstelle einen Wulst oder einen Rand auf, über den der vordere offene Endbereich des Gewebeschlauches 12 gestülpt ist, dadurch ist die Weite der Einstecköffnung des Gewebeschlauches 12 fixiert.

Das Isoliergehäuse 10 ist auf seiner zur Einstecköffnung zeigenden Seite dicker oder mit einer Stützplatte 28 versehen, die ein zentrales Loch 3^ aufweist, das das Mundstück 22 durchdringt. Das Loch 3^ ist etwas größer als der Querschnitt des Mundstückes 22, so daß das Mundstück 22 in dem Loch 3^ der stationär angeordneten Stückplatte 28 in axialer Richtung verschiebbar ist. In diese Stützplatte 28 sind einige Stangen 26 eingesetzt bzw. eingeschraubt, die sich in axialer Richtung zur Druckplatte 2m hin er-PO 9Jk 010

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strecken, welche mit entsprechenden Bohrungen versehen ist, die von den Stangen 26 durchdrungen werden. Wie aus den Pign. 2 und zu ersehen ist, sind diese Stangen 26 Gewindebolzen, die an ihrem unteren Ende ein Gewinde aufweisen, mit dem sie in die Stützplatte 28 eingeschraubt und befestigt sind, während der anschließende starre Teil glatt ist und der obere Teil aus einem breiten Schraubenkopf besteht. Die Bohrungen in der Druckplatte 24 sind so groß, daß die Druckplatte 24 leicht über die Stangen 26 verschiebbar ist. Auf jeder Stange 26 ist eine Druckfeder 30 geschoben, die so ausgelegt und angeordnet ist, daß ein Ende an der Stützplatte 28 anliegt, und daß das andere Ende die Druckplatte 24 an die Schraubenköpfe der Stangen 26 drückt.

Bei der so auf einfache Weise geschaffenen kombinierten Spann- und Staucheinrichtung stützen sich im Ruhezustand, d.h., wenn kein Steckerstift 36 in die Buchse gesteckt ist, und in der Kontaktstellung bei eingesetztem Steckerstift 36 die Druckfedern 30 an der Stützplatte 28 des Isoliergehäuses 10 a, b und drücken die Druckplatte 24 in Längsrichtung nach außen, wobei diese Auslenkung bzw. Verschiebung der Druckplatte 24 durch die Schraubenköpfe der Stangen 26 begrenzt wird. Diese Druckkraft der Druckfedern 30 wird über die verschiebbare Druckplatte 24 auf das fest damit verbundene Mundstück 22 und auf den damit verbundenen flexiblen metallischen Gewebeschlauch 12 übertragen. Die Druckkraft der Druckfedern 30 wirkt in diesem Fall bei dem Gewebeschlauch als Zugkraft, bzw. Spannkraft, die eine begrenzte Streckung des Gewebeschlauches bewirkt. In diesem vorstehend geschilderten Zustand wirkt die kombinierte Spann-Staucheinrichtung als Spanneinrichtung des Gewebeschlauches 12, die den Zweck hat, den lichten Durchmesser des Gewebeschlauches 12 zu verringern.

Wird die Druckplatte 24 entgegen der Druckkraft der Federn 30 in Richtung zur Stützplatte 28 geschoben, dann wirkt die kombinierte Spann-Staucheinrichtung als Staucheinrichtung, die die Länge des Gewebeschlauches 12 verkürzt, wodurch sich der lichte Durchmesser des Gewebeschlauches 12 weitet. Wird die Druckplatte 24 so betätigt, daß sie sich aus der in Fign. 2 und 3 gezeigten

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Ruhestellung nach unten bewegt, dann wird durch die starre Kopplung zwischen Druckplatte 24, Mundstück 22 und dem Gewebeschlauch 12 dieser entsprechend in seiner Länge gekürzt bzw. gestaucht. Jeweils, wenn die kombinierte Spann-Staucheinrichtung 20 sich in einer ihrer beiden Endlagen befindet, sind die Drähte des Gewebeschlauches 12 einer großen Materialspannung ausgesetzt. Befindet sich die Druckplatte 24 durch die Einwirkung der Druckfedern 30 in ihrer oberen Lage, dann wird der Gewebeschlauch 12 auf Zugspannung beansprucht und wird die Druckplatte 24 in ihre zweite Stellung nach unten verschoben, dann wird der Gewebeschlauch 12 durch Druckspannung beansprucht. Das Loch 36 in der Druckplatte 24, in welchem das Mundstück 22 endet, ist deckungsgleich zu dem Loch 34 in der Stützplatte 28. Die Figuren 2 und 3 zeigen über den Buchsenteil einen Steckerstift 36, der durch das Mundstück 22 in den metallischen Gewebeschlauch 12 steckbar ist. Dieser Steckerstift 36 ist an seinem oberen Ende mit einer Anschlußeinrichtung 38 versehen, die beispielsweise eine Schraube mit Klemmplatten, eine Quetscheinrichtung oder eine Lötverbindung zum Anschluß einer Leitung sein kann.

Die Fig. 4 zeigt den Steckerstift 36 und die Buchse in einem Zustand, der dem Beginn zur Herstellung einer Kontakt-Steckverbindung entspricht, oder dem Trennvorgang kurz vor der Lösung der Kontakt-Steckverbindung. Aus der Fig. 4 ist zu ersehen, daß bei der kombinierten Spann-Staucheinrichtung 20 die Druckplatte 24 betätigt, d.h. nach unten ausgelenkt ist, wodurch eine Stauchung und Weitung des Gewebeschlauches 12 erfolgt, so daß der Steckerstift 36 ohne großen Reibungswiderstand in den Gewebeschlauch 12 eingesteckt, bzw. leicht aus diesem herausgezogen werden kann. Die Fig. 5 zeigt den Steckerstift 36 und die Buchse in einem Zustand, der der fertigen Kontakt-Steckverbindung entspricht. In dieser Verbindungsstellung ist der Steckerstift 36 in die öffnung des Gewebeschlauches 12 eingedrungen und die Druckplatte 24, die sich in ihrer oberen Lage befindet, wirkt als Spannelement für den Gewebeschlauch 12, dessen Mantel durch

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die Spannkraft satt an den Steckerstift 36 gepreßt wird. Zwischen dem Steckerstift 36 und dem anliegenden Mantel des Gewebeschlauches 12 besteht somit eine große Kontaktfläche, die einen sehr geringen Oberflächenwiderstand der Verbindung bewirkt und dadurch auch einen kleinen Spannungsabfall -, auch bei einer Übertragung von großen Strömen, erzeugt.

Es ist ein wesentliches Merkmal dieser Kontakt-Steckverbindung, daß die Buchse einen metallischen Gewebeschlauch 12 enthält, der aus spiralförmig geflochteten flexiblen Drahtlitzen besteht. Derartige metallische Gewebeschläuche 12 sind dem Fachmann bekannt. Sie bestehen vorzugsweise aus dünnen, flexiblen und verzinnten Kupferdrähten, jedoch sind auch andere leitende Materialien für diesen Zweck geeignet. Die Wirkungsweise des als elastisches Kontaktelement dienenden metallischen Gewebeschlauches 12 ist durch den Winkel bestimmt, den die spiralförmig ineinandergeflochtenen Litzendrähte zur Längsachse des Gewebeschlauches 12 aufweisen. Jeder Litzendraht in dem Gewebeschlauch 12 umschlingt schrauben- oder spiralförmig in Längsrichtung fortschreitend unter einem bestimmten Steigungswinkel den Steckerstift 36 bzw. verläuft in dieser Weise im Mantel des Gewebeschlauches 12. Bei dem größtmöglichen Steigungswinkel von 90° der Drahtlitzen zur Längsachse des Gewebeschlauches 12 würde sich ein bestimmter Durchmesser des Gewebeschlauches 12 ergeben, der jedoch keinen elastischen Spiraleffekt aufweist. Das andere Extrem mit einem sehr großen Spiraleffekt ergibt sich bei einem sehr kleinen Steigungswinkel der geflochtenen Drahtlitzen in bezug zur Längsachse des Gewebeschlauche|s

j Das Prinzip der allseitigen und großflächen Kontaktgabe des Gewej beschlauches 12 am Steckerstift 36 beruht darauf, daß bei einer auf die beiden Enden des Gewebeschlauches 12 einwirkenden Zugspan- ! nung durch diese sich der Steigungswinkel der Litzendrähte zur j Längsachse des Gewebeschlauches 12 verkleinert, was zur Folge hat, daß sich der Gewebeschlauch 12 in seiner Länge streckt und daß sich sein lichter Durchmesser verkleinert, wobei radiale

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Druckkräfte allseitig auf den Steckerstift 36 einwirken. Wird hingegen der Gewebeschlauch 12 in Längsrichtung durch eine Druckbzw. Kompressionskraft beansprucht, dann wird dieser Gewebeschlauch in seiner Länge gestaucht, wodurch sich der Steigungswinkel der Drahtlitzen vergrößert und dementsprechend auch der lichte Durchmesser des Gewebeschlauches 12.

Aus den beiden Figuren 2 und 3 ist zu ersehen, daß der Gewebeschlauch 12 in der Buchse auch im Ruhezustand, wenn kein Steckerstift 36 eingesteckt ist, durch die Druckkraft der Druckfedern einer Zugspannung ausgesetzt ist, die einerseits auf das Mundstück 22 einwirkt, während das untere Ende des Gewebeschlauches 12 am Isoliergehäuse 10 festgehalten ist. Wenn im Verbindungszustand der Steckerstift 36 durch das Mundstück 22 sich im Hohlraum des Gewebeschlauches 12 befindet, erhöht sich durch die allseitig in radia^J ler Richtung wirkenden Druckkräfte die von den spiralförmig angeordneten Litzendrähten ausgehen und welche dem Kontaktdruck entsprechen, die Reibung zwischen dem Gewebeschlauch 12 und dem Steckerstift 36. Wirkt in dieser Verbindungsstellung nach Fig. 5 auf eines der äußeren Anschlußteile, z.B. eine Leitung, zusätzlich eine in axialer Richtung wirkende Zugkraft ein, dann würde diese Zugkraft bei einer der bekannten Kontaktsteckverbindungen eventuell eine Lockerung der Kontaktsteckverbindung verursachen. Bei einer Buchse mit einem Gewebeschlauch 12 hingegen wird diese Zugkraft die Haltekraft noch verstärken, weil durch die Zugv/irkung die radialen Druckkräfte der Litzendrähte im Gewebeschlauch 12 sich auch verstärken und dadurch die Reibung zwischen den; Gewebeschlauch 12 und dem Steckerstift 36 erhöhen.

Lie Herstellung der Kontakt-Steckverbindung ist auf zwei Arten "»ο glich. Bei der einen Verbindungs art ist der Steckerstift 3-ohne Überwindung von Reibungskräften in die Buchse bzw. in -äen Gewebeschlauch 12 steckbar, indem die Druckplatte 24 der kombinierten Spann- und Staucheinrichtung 20 manuell gegen die Druckkraft der Druckfedern 30 in Richtung zur Stützplatte 2δ verschoben wird. Diese Verschiebung der Druckplatte 2k wird gleichsinnig über das Mundstück 22 auf den Gewebeschlauch 22 übertracen, PO 974 OIC

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der dadurch in Längsrichtung entspannt und außerdem noch gestaucht wird. Diese Stauchung verursacht, wie bereitts erklärt wurde, eine Weitung bzw. Vergrößerung des lichten Durchmessers vom Gewebeschlauch 12. Dadurch kann der Steckerstift 36, wie dies in den Pign. 4 und 5 gezeigt ist, in den Hohlraum des Gewebeschlauches 12 ohne Mühe und ohne großen Kraftaufwand eindringen. Nach dem Einstecken des Steckerstiftes 36 wird die Druckplatte 24 wieder freigegeben, die daraufhin unter der Einwirkung der gespannten Druckfedern 30 in ihre Spannlage zurückkehrt und dabei eine Streckung des Gewebeschlauches 12 bewirkt, durch die letztlich auch der Kontaktdruck zwischen dem Gewebeschlauch 12 und dem Steckerstift 36 erzeugt wird.

Bei der anderen Art zur Herstellung der Kontaktsteckverbindung hingegen ist eine manuelle Betätigung der Druckplatte 24 in der kombinierten Spann- und Staucheinrichtung 20 nicht erforderlich. Aus den Figuren 1 bis 3 ist zu ersehen, daß der als Buchse dienende Hohlraum im Gewebeschlauch 12 konisch ist, wobei er auf der Seite der Einstecköffnung weiter ist und einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der des Steckerstiftes 36 ist. Wird der Steckerstift 36 durch das Mundstück 22 in die weite öffnung des Gewebeschlauches 12 eingeführt, wie dies die Fig. 3 zeigt, dann drückt das vordere Ende des Steckerstiftes 36 auf die konisch geformete Mantelfläche des Gewebeschlauches 12, wodurch ein Widerstand- bzw. eine Reibungswirkung entstehet, die durch eine in Längsrichtung auf den Steckerstift 36 auszuübende Druckkraft zu überwinden ist, um den Steckerstift 36 tiefer in den Hohlraum des Gewebeschlauches 12 zu schieben. Durch die zur Überwindung des Widerstandes erforderliche Druckkraft wird der flexible Gewebeschlauch 12 in Längsrichtung gestaucht, wobei auch die damit gekoppelte Druckplatte 24 aus ihrer Spannstellung zur Stützplatte 28 hin verschoben wird unter gleichzeitiger Spannung der Druckfedern 30. Durch die Stauchung des Gewebeschlauches 12 wird, wie bereits erklärt wurde, eine Weitung des Hohlraumes im Gewebeschlauch 12 erreicht. Dadurch kann der Steckerstift 36 somit bei Aufwendung einer verhältnismäßig klei-

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nen Druckkraft in den konischen, sich stetig weitenden oder nachgebenden Hohlraum des Gewebeschlauches 12 bis zu seinem Ansehlag geschoben werden. Bei diesem Einsteckverfahren erzeugt die zum Einschieben des Steckerstiftes 36 erforderliche Druckkraft zur Überwindung des Reibungswiderstandes im Gewebeschlauch 12 dessen Stauchung und Weitung. Die Fig. 4 zeigt den Zustand, in dem der :Steckerstift 36 voll in den aufgeweiteten Hohlraum des Gewebeschlauehes 12 eingesetzt ist und wie auf den Gewebeschlauch 12 die Spannkraft der Druckfedern 30 einwirkt.

Wie bereits erklärt wurde, hat der Steigungswinkel der sich spiraliförmig erstreckenden Drahtlitzen des geflochteten Gewebeschlauiches 12, bezogen auf dessen Längsachse, einen wesentlichen Einfluß !auf die Flexibilität, den Reibungswiderstand und die Druckkraft bzw. den Kontaktdruck der Steckverbindung. Es ist besonders zweckmäßig, wenn an der Einstecköffnung des Gewebeschlauches 12, dessen j :Drahtlitzen einen möglichst großen Steigungswinkel in bezug auf die Längsachse der Buchse aufweisen. Dadurch ergibt sich im Ruhezustand bei einwirkender Spannkraft durch die Druckfedern 30 ein relativ kleiner Durchmesser der Einstecköffnung im Gewebeschlauch 12. Beim Einschieben des Steckerstiftes 36 in diese verhältnismäßig enge Einstecköffnung entsteht somit gleich zu Beginn ein relativ hoher Reibungswiderstand, der durch die auf den Steckerstift 36 auszuübende Druckkraft zu überwinden ist. Diese zum Einschub des Steckerstiftes 36 erforderliche Druckkraft bewirkt somit gleich ι zu Beginn des Einsteckvorganges eine Stauchung des Gewebeschlauches 12 und damit eine Weitung seines Hohlraumes, so daß der Steckerstift 36 anschließend ohne weiteren großen Kraftaufwand voll in den Hohlraum des Gewebeschlauches eingesteckt werden kann.

Der Steigungswinkel von den spiralförmig geflochtenen Litzendrähten im Gewebeschlauch 12 ist in bezug auf die Längsachse auch hinsichtlich der Reibung wichtig, wenn die Kontakt-Steckverbindung zu trennen ist, und der Steckerstift 36 aus dem Gewebeschlauch herausgezogen wird. Wie bereits erklärt wurde, bewirkt eine in axialer Richtung auf den Steckerstift 36 wirkende Zugkraft eine

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!erhöhte mechanische Spannung des Gewebeschlauches 12 und dadurch jeinen erhöhten Reibungswiderstand und dieser verursacht eine Verfestigung der Kontaktsteckverbindung. Wenn eine Trennung der Kon- !taktsteckverbindung gewünscht wird, indem der vom Gewebeschlauch j 12 umschlossene Steckerstift 36 aus diesem herausgezogen wird, j dann ist es erforderlich, daß zunächst die auf den Gewebeschlauch 12 in Längsrichtung wirkende Spannkraft entfernt wird, um die allseitig in radialer Richtung auf die Verbindungsstelle einwirkenden Druckkräfte zu beseitigen. Dies geschieht dadurch, daß die Druckplatte 24, die sich vor dem Trennvorgang in der Spannstellung befindet, manuell in Richtung zur Stützplatte 28 geschoben wird, wodurch, wie bereits erklärt wurde, die Spanneinwirkung der Druckfedern 30 auf den Gewebeschlauch 12 aufgehoben wird. Außerdem wird der Gewebeschlauch 12 auch noch gestaucht, wodurch er sich weitet und den Steckerstift 36 freigibt, so daß diese ohne weiteren Kraftaufwand, da kein Reibungswiderstand mehr vorliegt, aus dem Gewebeschlauch 12 herausgezogen werden kann.

Durch das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eines Kontakt-Steckverbinders, der aus einem bekannten Steckerstift 36 und einem metallischen Gewebeschlauch 12 sowie einer kombinierten Spann- und Staucheinrichtung 22 besteht, ergibt sich eine sehr sichere Kontaktverbindung, die unempfindlich gegen äußere Zugspannungen und Erschütterungen ist und die infolge ihrer großen Kontaktfläche einen sehr kleinen übergangswiderstand und damit auch bei großen Strömen einen kleinen Spannungsabfall aufweist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Buchsenteil einer trennbaren elektrischen Kontaktsteckverbindung, bei der ein vorzugsweise zylindrischer Steckerstift eines ersten Anschlußteiles in die öffnung einer isoliert in einem Gehäuse oder Halterung befestigten Buchse einsetzbar ist, die mit einem zweiten Anschlußteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse ein metallischer Gewebeschlauch (12) ist, der aus zur Längsachse sich spiralförmig erstreckenden geflochtenen Drahtlitzen besteht,

daß die innere Querschnittsfläche des Gewebeschlauches (12) gleich oder kleiner als die Querschnittsfläche des Stecker- : stiftes (36) ist, daß ein auf der Einsteckseite offenes Isoliergehäuse (10) wenigstens teilweise den Gewebeschlauch (12) umgibt, dessen der Einstecköffnung entgegengesetztes Ende mechanisch mit dem Isoliergehäuse (10) und elektrisch mit dem zweiten Anschlußteil (I6..I9) verbunden ist, und daß! eine einerseits am Isoliergehäuse (10) sich abstützende und andererseits mit dem starren weiteren Mundstück (22) der Einstecköffnung des Gewebeschlauches (12) verbundene, den Gewebeschlauch in Längsrichtung streckende Spanneinrichtung (24..30) vorgesehen ist und außerdem eine beim Einstecken und/oder Herausziehen des Steckerstiftes (36) in oder aus der Buchse betätigbare, die Länge des Gewebeschlauches (12) verkürzende Staucheinrichtung (24..3O).

2. Buchsenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung und die Staucheinrichtung miteinander kombiniert sind und eine Einheit (20) bilden, die in der Ruhe-, bzw. in der Kontaktstellung den Gewebeschlauch (12) in Längsrichtung spannt und die selbsttätig sich in die Spannstellung rückstellend entgegen ihrer Druckkraft so betätigbar ist, daß sich der Gewebeschlauch (12) verkürzt und weitet.

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3. Buchsenteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Spann- und Staucheinrichtung (20) eine mit dem Mundstück (22) verbundene Druckplatte (24 enthält, ; die in axialer Richtung aus der Spannungsstellung so verschiebbar ist, daß sich bei ihrer Betätigung der Gewebe- ' schlauch (12) staucht und daß auf die Druckplatte (24) stetig in Längsrichtung eine Druckkraft einwirkt, die im nicht ; betätigten Zustand der Staucheinrichtung die Druckplatte (24i) nach außen in die durch einen Anschlag begrenzte Spannstellung drückt und den Gewebeschlauch (12) spannt.

4. Buchsenteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverschiebbare Druckplatte (24) auf parallelen Pührungsstangen (26) angeordnet ist, die mit ihrem einen

'. Ende in einer mit dem Isoliergehäuse (10) verbundenen Stütz-) platte (28) verbunden sind und deren anderes Ende einen Anschlag zur Auslenkbegrenzung der Druckplatte (24) aufweist und daß zwischen der Druckplatte (24) und der Stützplatte (28) die Stangen (26) umgebenden Druckfedern (30) angeordnet sind.

5. Buchsenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebeschlauch (12) an seinem der Einstecköffnung gegenüberliegenden Ende durch zwei Klemmstücke (l6a, 16b) zusammengepreßt und verschlossen ist, so daß sich im Gewebeschlauch , (12) ein konischer Hohlraum ergibt. ;

6. Buchsenteil nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Klemmstücken (l6a, l6b) wenigstens eines mit dem Isoliergehäuse (10) als Halterung verbunden ist und daß wenigstens ein Klemmstück (l6a, 16b) zum Anschluß einer elektrischen Leitung vorgesehen und entsprechend gestaltet ist.

7. Buchsenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel der spiralförmig geflochtenen Litzen-

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drähte des Gewebeschlauches (12), bezogen auf die Längsachse über die Länge des Gewebeschlauches (12) nicht gleichmäßig ist.

;8. Buchsenteil nach Anspruch "J₃ dadurch gekennzeichnet, daß ! der Steigungswinkel der Litzendrähte im Bereich der Eini Stecköffnung des Gewebeschlauches (12) am größten ist.

19. Buchsenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7_S

: dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebeschlauch (12) aus

j spiralförmig geflochtenen und verzinnten Kupferdrähten be-

ι steht.

|lO. Buchsenteil nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (22) ein kurzes metallisches Rohrstück ist, das eine größere öffnung (34) in der Stützplat-

j te (28) durchdringt und unterhalb der Stützplatte (28) mit j dem Gewebeschlauch (12) verbunden ist und in dessen Hohl- ; raum einragt.

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