DE2911573C2 - Elektrisches Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elekrisches Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbinder mit je einem Kontaktstift gem. dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Elektrische Kupplungsstücke zum Herstellen eines Kontaktes zwischen zwei Kontaktstiften sind in verschiedener Ausführung bekannt Die Besonderheit bei derartigen Kupplungsstücken besteht darin, daß zwischen dem Kupplungsstück und den einzelnen Kontaktstiften ein möglichst guter Kontaktdruck hergestellt werden muß, der im allgemeinen über die Kontakthülse, die in diesem Fall aus federndem Material besteht, aufgebracht wird.

So ist beispielsweise durch die DE-A 16 15 565 eine elektrische Steckerhülse bekanntgeworden, bei der das Kupplungsstück aus einer rohrförmigen Hülse besteht, die dabei so geformt ist, daß beim Einstecken eines Kontaktstiftes das dort angeordnete eingebogene Federteil in den Steckbereich des anderen Kontaktstiftes elastisch gedrückt wird, so daß beim Einstecken des zweiten Kontaktstiftes ein erhöhter Kontaktdruck auf beide Stifte ausgeübt wird.

Nachteilig bei einer derartigen Ausführungsform ist, daß die elektrische Verbindung über ein elastisches Material, das im allgemeinen eine schlechtere Leitfähigkeit hat, geführt werden muß und daß eine koaxiale Anordnung der Steckerstifte ausscheidet, was für das Kupplungsstück einen erhöhten Raumbedarf bedeutet. Auch kann wegen der Alterung des Federmaterials auch kein konstanter Kontaktdruck und damit ein konstanter Spannungsabfall in dem Kupplungsstück über einen längeren Zeitraum garantiert werden.

Durch die FR-PS 8 20 647 ist ein Kupplungsstück für einen Kontaktstift bekanntgeworden, bei dem ein erhöhter Kontaktdruck auf die Stirnseite ausgeübt wird. Die dort beschriebene Ausführungsform ermöglicht zwar bei einer Form, die in ihren Querausmaßen im wesentlichen nur dem Durchmesser eines Kontaktstiftes entspricht, eine gute Kontaktgabe. Das Kupplungsstück selbst ist aber, da parallel zu der den Kontaktdruck erzeugenden Feder elektrische nachgiebige Litzen angeordnet werden müssen, relativ aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbinder der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß auch über einen längeren Zeitraum ein konstanter Kontaktdruck und damit ein konstanter Spannungsabfall zwischen den Kontaktstiften und dem elektrisch leitenden Verbindungsstück erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungsstück mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. hinsichtlich einer anderen Lösung mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen hinsichtlich der ersten Ausführungsform ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-5.

Bei dem elektrischen Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbinder mit je einem Kontaktstift ist also

eine quer zur Steckrichtung fliegend gelagerte Platte vorgesehen, gegen die sich an gegenüberliegenden Seiten die Stirnseiten der Kontaktstifte seitlich versetzt so drücken, daß diese Platte gegen Federkraft um eine Achse quer zur Steckrichtung gekippt wird, wobei zur Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes d\a Kontaktstifte im Gehäuse des Kupplungsteils arretierbar sind.

Durch die DE-PS 8 01 998 ist zwar eine elektrische Steckvorrichtung bekanntgeworden, bei der zwischen den Druckkontakten eine axial verschiebbare Platte angeordnet ist, die für jedes Paar von zusammenarbeitenden Druckkontakten ein elektrisch leitendes Verbindungsstück aufweist Im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand wird durch diese Steckvorrichtung jedoch eine andere Aufgabe gelöst, nämlich ein öffnen der Steckverbindung unter Spannung zu verhindern, was beispielsweise bei Einsatz von Steckvorrichtungen in Schlagwetter gefährdeten Bereichen von besonderer Bedeutung ist Im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand wird durch die verschiebbare Platte die für den Kontaktdruck verantwortliche Federkraft vermindert Bei dem Kontaktstück nach der Erfindung hingegen wird der Kontaktdruck durch die Verschiebung der fliegend gelagerten Piatte entgegen der Kraft von einer oder mehreren Federn entsprechend erhöht Dabei wird ?.s durch die erfindungsgemäß auszulösende Kippwirkung der als Verbindungsstück wirkenden Platte bei jedem Steckvorgang zusätzlich eine Reibbewegung zwischen Verbindungsstück und Stirnseite eines Kontaktstiftes zur Selbstreinigung der Kontaktstellen erreicht

Bei einer möglichen Ausführungsform des Kupplungsstückes nach der Erfindung liegen die Kontaktstifte in einer Achse in gegenseitiger Verlängerung. In diesem Fall hat gem. einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die als Verbindungsstück wirkende Platte auf jeder Seite je ein Kontaktstück und zwar beiderseits der gemeinsamen Achse der Stifte, wobei je eine Druckfeder in dem Gehäuse konzentrisch um jeden Kontaktstift so angeordnet ist, daß diese Feder jeweils auf die Enden der Platte einwirkt 4U

Dabei können entweder eine Feder oder aber auch zwei Federn auf jeder Seite der Verbindungsplatte vorgesehen werden.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrische Kupplungsstück so ausgebildet, daß die Kontaktstifte auf zwei parallelen Achsen liegen können. In diesem Fall weist die als Verbindungsstück dienende Platte je ein beiderseits von der gemeinsamen Mittelachse zwischen den Achsen der beiden Kontaktstifte angeordnete Kontaktstücke auf jeder ihrer Seiten auf. Die zur Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes und der fliegenden Lagerung der Platte vorgesehene Federkraft wird über je eine Druckfeder innerhalb von Ausnehmungen auf jeder Seite der Platte koaxial zu den Achsen der Kontaktstifte erzeugt.

Bei einer anderen Ausführungsform zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht das Verbindungsstück aus zwei sich kreuzenden, quer zur Steckrichtung verlaufenden Platten, die randseitig mittels Druckfedern gegeneinander abgestützt sind. Dabei bilden di£ beiden Platten eine -Y-Anordnung, gegen die sich an gegenüberliegenden Seiten die Stirnseiten der Kontaktgifte im Bezug auf jede Platte seitlich versetzt beim Einführen so drücken, daß die Platten gegen die Kraft dei' Druckfedern um eine gemeinsame Achse quer zur StecKrichtung kippen. Auch in diesem Fall sind die Kontaktslifte im Gehäuse des Kupplungsteils arretierbar.

Sämtliche Ausführungsformen können auch bei mehrpoligen Kupplungsstücken eingesetzt werden.

Ausführungsformen von Kupplungsstöcken nach der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung erläutert In diesen Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Kupplungsstückes gem. der Erfindung, bei welchem die Kor.taktstifte in einer Achse liegen,

F i g. 2 in Draufsicht die Verbindungsplatte einer Ausführung nach F i g. 1,

Fig.3 schematisch einen Schnitt durch ein Kupplungsstück gem. der Erfindung, bei welcher die Kontaktstifte in der Verbindungsposition auf zwei parallelen, aber nicht koaxialen Achsen angeordnet sind,

Fi g. 4 eine Draufsicht auf die Verbindungsplatte der Ausführung nach F i g. 3,

F i g. 5 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Kontaktstückes, bei welchem die Kontaktstifte in der Verbindungsposition auf einer Achse liegen,

F i g. 6 schematisch einen Teilschnitt eines Sockels einer gemäß der Erfindung aufgebauten Steckdose und

F i g. 7 schematisch einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Sockels einer Steckdose gemäß der Erfindung.

Die F i g. 1 zeigt ein Kupplungsstück zum Verbinden von zwei koaxialen Kontaktstiften. Dieses Kupplungsstück besteht aus einem Rahmen oder Gehäuse 10 aus Isoliermaterial oder mit einem Überzug aus einem solchen Material, das versehen ist mit zwei öffnungen 11a und 116, die zur Aufnahme von zwei Kontaktstiften 12a und 126 bestimmt sind. Die Kontaktstifte 12a und 126 dienen zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes und sind in bekannter Weise mit Isolierhülsen 13a und 136 als Führungs- und Verriegelungsmittel versehen und dienen zum Zusammenwirken mit Verbindungsgliedern, welche in dem Gehäuse angeordnet sind derart, daß je ein Bajonett-Verschluß gebildet wi/d, welcher durch Ansätze 14a und 146 der Stifte und Führungs- und Blockierschlitze 15a und 15/? im Gehäuse gebildet wird.

Im Innern des Gehäuses ist bei der Ausführungsform nach F i g. 1 eine querverlaufende Verbindungsplatte 16 aus einem leitendem Material vorgesehen, die schwimmend mittels zweier Federn 37a und 1 Tb beiderseits von dieser Platte gelagert ist. Diese Platte weist auf jeder seiner Seiten je ein Kontaktstück 18a und 186, beispielsweise aus Silber, in einer Halbkugelform auf. Die Verbindungsplatte hat in dem dargestellten Beispiel eine Kreisform (Fig.2) und besitzt zwei Ansätze 19a und 196. Die Kontaktstücke 18a und 186 sind verschoben beiderseits von der gemeinsamen Mittelachse der Kontaktstifte, während die Ansätze 19a und 196 im entgegengesetzten Sinne leicht in einer Weise zurückgebogen sind, daß die durch die Ansätze 19a und 196 gebildeten Flächen tangential zu den Kontaktstücken 18a und 186 verlaufen. Die Federn 17a und 176 sind in dem Gehäuse 10 abgestützt und konzentrisch um die Stifte derart angeordnet, daß sie die Ansätze 19a und 196 so beaufschlagen, daß sich die Kontaktstücke 18,-; und 186 unter Druck auf die entsprechenden Kontaktstifte 12a und 126, wenn diese eingeführt sind, anlegen.

Nach Vorstehendem ist die Arbeitsweise klar. Vor dem Eir^führen der Stifte liegt die Verbindungsplatte im wesentlichen waagrecht und sie neigt sich, wie in F i g. 1 dargestellt ist, bei Einführen der Stifte, während die Federn 17a und 176 zusammengedrückt werden. Es ist möglich, eine Ausführungsform mit einer einzigen Feder 17 anstelle der beiden Federn 17a und 176aufzubau-

Die F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Kupplungsstückes für zwei Kontaktstifte, welche paral-Ie, jedoch nicht koaxial zueinander angeordnet sind.

Diese Ausführungsform enthält ein Gehäuse 30 für die zwei Kontaktstifte 32a und 326, welche Isolierhülsen 33a und 336 aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine Verbindungsplatte 36 mit zwei Kontaktstellen 38a und 386 vorgesehen, die beiderseits an der Mittelachse, welche durch die beiden Achsen der genannten Kontaktstifte bestimmt ist, angeordnet sind. Die Federn 37a und 376 sind in Ausnehmungen 40a und 40b des Gehäuses 30 angeordnet. Die Ausnehmungen 40a und 40b liegen im wesentlichen koaxial zu den Stiften 32b bzw. 32a entgegengesetzt zu den Kontakten 386 und 38a in bezug auf die Verbindungsplatte, damit die Federn 37a und 376 die Kontaktplatte 36 gegen die entsprechenden Kontaktstifte 32b und 32a drücken kann. In diesem Fall ist die Verbindungsplatte im wesentlichen rechteckig, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. Allerdings kann die Verbindungsplatte auch eine Form, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. haben, ebenso wie die Verbindungsplatte 16 in den F i g. 1 und 2 die Form nach F i g. -. haben kann. Die Enden der Verbindungsplatte 36 sind ebenfalls gering zurückgebogen, wie in Verbindung mit den Ansätzen an der Verbindungsplatte 16 beschrieben wurde.

Vorzugsweise sind Vorsprünge 41a und 4\b auf der Oberfläche der Verbindungsplatte gegenüber den Kontaktstücken 386 bzw. 38a vorgesehen, um die Federn 37a und 376 zu führen.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 besitzt den Vorteil einer zusätzlichen Kontaktkraft, wenn ein ungewollter oder zufälliger Zug auf eine der mit den Verbindungsstiften verbundenen Kabeln ausgeübt wird. Tatsächlich kippt das Gehäuse, wenn ein Zug auf die Stifte 33a und 336 ausgeübt wird, und die Stifte 32a und 326 haben die Tendenz, in ihrer Lage zu kippen und sich zu verklemmen. Dieser Vorteil ist wesentlich für verschiedene Anwendungen, wenn z. B. die Kabelverbindung für Versuehe benötigt wird, wo die Kabel nicht immer einwandfrei befestigt sind.

Die F i g. 5 zeigt als weitere Realisierung ein Kupplungsstück in Form einer koaxialen Klemmverbindung, ähnlich im Aufbau wie in Fig. 1. Allerdings sind in diesem Fall im Gehäuse 50 zwei Verbindungsplatten 56a und 566 in einer ,V-Anordnung vorgesehen, welche jeweils Kontaktstücke 58a, 58'a und 586, 58'6 in Form einer Pastille auf jeder Seite tragen. Die Kontaktstücke 58a, 58'a von der Verbindungsplatte 56 liegen gegenüber von denjenigen der Verbindungsplatte 566 und umgekehrt Darüber hinaus sind die Ränder von den genannten Verbindungsplatten angeboten und die Federn 57a und 576 sind zwischen diesen Rändern angeordnet, um diese auseinander zu drücken.

Die Kontaktstifte 52a und 526 haben vorzugsweise derart abgerundete Enden, daß jedes der Enden je einen Kontakt mit je einem Kontaktstück einer Verbindungsplatte bildet Um die ^-Anordnung zu erhalten, sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann eine der Verbindungsplatten ein zentrales Fenster aufweisen, durch welches die andere Verbindungsplatte geführt ist oder die beiden Verbindungsplatten können jeweils eine Ausnehmung oder einen Ausschnitt aufweisen, um ein einfaches Ineinandergrei- es fen zu ermöglichen.

Die Fi g. 1,3 und 5 zeigen Kupplungsstücke für zwei Kontaktstifte. Eine andere Anwendungsform bezieht sich auch auf eine Steckdose, wie sie in den F i g. 6 und 7 gezeigt ist, wo einer der Kontaktstifte unlösbar im Gehäuse angeordnet ist.

Bei einer Ausführungsform nach Fig. 1,3oder5 entsteht, wenn einer der Stifte in dem Gehäuse fixiert und mit einer Stromquelle verbunden wird, der feste Teil oder der Sockel einer Steckdose. Es ist deshalb möglich, Steckdosen aufgrund des vorbeschriebenen Prinzips in Verbindung mit den erläuterten Figuren zu realisieren und in der F i g. 6 ist nur ein Beispiel wiedergegeben, das das Prinzip, wie es anhand der Kupplung nach F i g. 3 dargestellt wurde, aufgreift. Diese F i g. 6 zeigt schematisch in einem Ausschnitt das feste Element oder den Sockel 60 einer Steckdose zusammen mit einem mit diesem zu verbindenden beweglichen Steckerelement 61. Der Sockel 60 besitzt einen Kontaktstift 626 und das bewegliche Element einen Stift 62a, welcher dazu bestimmt ist, in eine öffnung oder Ausnehmung des Sokkels 60 eingeführt zu werden. Dieser Sockel weist, wie schon anhand der F i g. 3 beschrieben, eine Verbindungsplatte 66 und zwei Federn 67a und 676 auf. Im Gegensatz zum Kupplungsstück nach F i g. 3 ist der Stift 626 starr in dem Gehäuse 60 befestigt und kann elektrisch in üblicher Weise über eine öffnung 63 mit Klemmschraube 64 angeschlossen werden. Die Steckdose nach F i g. 6 ist nur teilweise dargestellt und es ist klar, daß sie auch einen weiteren Kontakt, sofern notwendig, aufweisen kann.

Auch die F i g. 7 zeigt eine Steckdose, welche sich von derjenigen nach F i g. 6 durch die Ausbildung der Verbindungsplatte 76 unterscheidet. Diese Verbindungsplatte 76 weist eine Verlängerung 76' auf, an welcher eine einzige Feder 77 angreift, welche in einer Ausnehmung des Gehäuses 70 der Steckdose angeordnet ist. Diese Feder 77 wirkt auf die Verlängerung 76' der Verbindungsplatte 76 derart, daß sie das Anlegen der Kontaktstücke 78a und 786 der Verbindungsplatte 76 an den festen Stift 726 des Gehäuses 70 und den Stift 72a des beweglichen Elementes 71 der Dose bewirkt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß nur eine einzige Feder in einer einzigen Ausnehmung benötigt wird. Darüber hinaus ist es, obwohl sich die Ausführung nach Fig.7 auf eine Steckdose bezieht, offensichtlich möglich, auf diesem Prinzip eine Klemmverbindung herzustellen, indem der Stift 726 ebenso beweglich befestigt und verriegelt wird in dem Sockel 70, wie die anhand der F i g. 1,3 und 5 beschrieben wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbinder mit je einem Kontaktstift, mit einem Gehäuse, in das die Kontaktstifte der Steckverbinder von gegenüberliegenden Seiten unter elastischer Anlage an ein gemeinsames, elektrisch leitendes Verbindungsstück einführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück als quer zur Steckrichtung fliegend gelagerte Platte (16,36,66,76) ausgebildet ist, gegen die sich an gegenüberliegenden Seiten die Stirnseiten der Kontaktstifte (12a, 126; 32a, 326; 62a, 626; 72a, 72b) seitlich versetzt beim Einführen so drücken, daß die Platte (16,36,66, 76) gegen Federkraft um eine Achse quer zur Steckrichtung kippt und daß die Kontaktstifte (12a, 126; 32a, 326; 62a, 626; 72a, 726; im Gehäuse (10,30,60,70) des Kupplungsteils arregierbar sind.

2. Elektrisches Kupplungsstück nach Patentanspruch 1, bei welchem die Kontaktstifte in einer Achse liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (16) je ein Kontaktstück (18a, 186; auf jeder Seite, und zwar beiderseits der gemeinsamen Achse der Stifte aufweist und daß je eine Druckfeder (17a, 176; in dem Gehäuse (10) konzentrisch um jeden Kontaktstift (12a, 126; angeordnet ist, die jeweils auf die Enden der Platte (16) einwirken.

3. Elektrisches Kupplungsstück nach Patentanspruch 1, bei welchem die Kontaktstifte auf zwei parallelen Achsen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (36) je ein beiderseits von der gemeinsamen Mittelachse zwischen den Achsen der beiden Kontaktstifte (32a, 326; angeordnete Kontaktstücke (38a, 386; auf jede ihrer Seiten aufweist und daß je eine Druckfeder (37a, 376; innerhalb von Ausnehmungen (40a, 406; auf jeder Seite der Platte (36) koaxial zu den Achsen der Kontaktstifte (32a, 326/ jeweils auf der den Kontaktstücken (38a, 386; gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.

4. Elektrisches Kupplungsstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber den Kontaktstücken (38a, 386; Vorsprünge (41 a, 41 b) als Fun rung für die Druckfedern (40a, 406; vorgesehen sind.

5. Elektrisches Kupplyngsstück nach Patentanspruch 1, mit auf zwei parallelen Achsen liegenden Kontaktstiften, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (76) je ein Kontaktstück (78a, 786; auf jeder ihrer Seiten aufweist, die beiderseits der gemeinsamen Mittelachse zwischen den Achsen der Kontaktstifte (72a, 726; angeordnet sind, und daß die Platte eine einseitige Verlängerung (76') aufweist, an die eine in eine Ausnehmung des Gehäuses (70) gelagerte Druckfeder (77) gegenüber dem näherliegenden Kontaktstück (78a) angreift.

6. Elektrisches Kupplungsstück zum Verbinden zweier Steckverbindei mit je einem Kontaktstift, mit einem Gehäuse, in das die Kontaktstifte der Steckverbinder von gegenüberliegenden Seiten unter elastischer Anlage an ein gemeinsames elektrisch leitendes Verbindungsstück einführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück als zwei sich kreuzende, quer zur Steckrichtung verlaufende Platten (56a, 566) ausgebildet ist, die randseitig mittels zweier Druckfedern (57a, 576; gegeneinander abgestützt sind, gegen die sich an gegenüberliegenden Seiten die Stirnseiten der Kontaktstifte (52a, 526; in bezug auf jede Platte (56a, 566; seitlich versetzt beim Einführen so drücken, daß die Platten (56a, 566; gegen die Kraft der Druckfedern (57a, 576; um eine gemeinsame Achse quer zur Steckrichtung kippen und daß die Kontaktstifte (52a, 526/ im Gehäuse (50) des Kupplungsteils arretierbar sind.