DE3042185C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verrastbare Kupplung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Kupplung ist aus der DE-OS 21 07 180 bekannt. Bei dieser bekannten Kupplung ist das Riegelele­ ment als Federband mit Paaren federnder Backen ausgebildet, wobei jedes Backenpaar einen Schlitz definiert, dessen eng­ ste Stelle durch einander gegenüberliegende, schräg geneig­ te Einrast- bzw. Ausrastflächen aufweisende Vorsprünge be­ grenzt wird.

Bei dieser bekannten Kupplung ist es nachteilig, daß die Backen des Federbandes beim Herstellen und Lösen der Rast­ verbindung in unerwünschter und nicht definierter Weise radial ausweichen können, da das Federband insgesamt aus einem relativ dünnen Material hergestellt werden muß, wenn die Kräfte für das federnde Auslenken der Backen innerhalb vernünftiger Grenzen bleiben sollen. Es ergibt sich also eine unerwünschte gegenseitige Abhängigkeit der mechani­ schen Stabilität des Riegelelements und der wirksamen Federvorspannung.

Durch das DE-GM 67 51 561 ist ferner eine selbstverrie­ gelnde elektrische Steckverbindung bekannt, das heißt eine verrastbare Kupplung mit zwei in Steckrichtung gegeneinan­ der bewegbaren Kupplungsteilen, wobei eines der Kupplungs­ teile eine Verriegelungsfläche aufweist, die in Eingriff mit einem verschiebbaren Riegelelement am anderen Kupp­ lungsteil bringbar ist, welches zur Sicherung bzw. Freiga­ be der Verriegelungsfläche federnd auslenkbar ist. Dabei weist das Riegelelement einen Zahn mit V-förmig gegenein­ ander geneigten Angriffsflächen für die Verriegelungs­ fläche auf, wobei das Riegelelement insgesamt federnd in Richtung auf die Zahnspitze vorgespannt ist.

Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist es, daß nur ein einziges zentral angeordnetes Riegelelement vorgesehen ist, welches unter der Vorspannung einer radial eingebau­ ten Feder steht und aufgrund seiner im wesentlichen L-för­ migen Gestalt zum Verkanten neigt. Die bekannte verrast­ bare Kupplung ist damit einerseits relativ kompliziert aufgebaut und andererseits störanfällig.

Weiterhin ist aus der GB-PS 7 18 864 eine Kupplung bekannt, bei der die Kupplungsteile, ohne daß ein separates Riegel­ element verwendet würde, mittels einer in Umfangsrichtung verlaufenden Feder verriegelbar sind, deren eines Ende an dem einen Kupplungsteil festgelegt ist. Diese Lösung ist zwar relativ einfach, hat jedoch den Nachteil, daß die Kupp­ lungsteile selbst an ihrer Mantelfläche mit Einrast- und Ausrastflächen versehen werden müssen, was die Freiheit der konstruktiven Ausgestaltung dieser Elemente einschränkt, und daß außerdem die Feder an der Außenseite der Kupplung frei zugänglich und Beschädigungen ausgesetzt ist.

Eine weitere verrastbare Kupplung, nämlich eine Rastver­ bindung für Koaxialsteckverbindungen, ist aus der DE-AS 21 43 434 bekannt. Dabei wird eine aus Federblech herge­ stellte Klammer verwendet, die mit Prägungen versehen ist, welche in eine umlaufende Rinne des Gegenelements eingrei­ fen. Diese Ausgestaltung ist zwar sehr einfach, ermöglicht aber keine definierte Vorgabe der Einrast- und Ausrast­ kräfte.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik, insbesondere gemäß der DE-OS 21 07 180, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte verrastbare Kupplung anzugeben, welche bei vergleichsweise einfachem und billi­ gem Aufbau auch über lange Einsatzzeiten hinweg zuverlässig funktioniert.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist ein besonderer Vorteil der Kupplung gemäß der Erfin­ dung, daß das Riegelelement konstruktiv unabhängig von den Federmitteln zur Vorspannungserzeugung hergestellt und di­ mensioniert werden kann.

Bei der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß das Riegelelement und die Feder­ mittel geschützt innerhalb eines drehbaren Kupplungselemen­ tes angeordnet werden können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Einrast- und Ausrastflächen der Zähne gegen die Umfangs­ richtung jeweils unter demselben Winkel geneigt sind, so daß für das Herstellen und Lösen der Rastverbindung jeweils dieselbe Kraft erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Kupplung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen perspektivischen Längsschnitt durch we­ sentliche Elemente der Kupplung gemäß Fig. 1.

Im einzelnen wird aus Fig. 1 und 2 der Zeichnung deut­ lich, daß die erfindungsgemäße verrastbare Kupplung einen fest montierbaren Kupplungsteil 11 und einen bewegli­ chen Kupplungsteil 14 aufweist. Der Kupplungsteil 11 ist dabei mit einer Platte 12 zur Befestigung an einem Rahmen oder dergleichen versehen oder - bei einer ab­ gewandelten Ausführungsform - so ausgebildet, daß er drehfest in einer D-förmigen Aussparung einer Gehäuse­ wand oder dergleichen festlegbar ist. Der fest montier­ bare Kupplungsteil 11 besitzt auf der Innenseite eines buchsenförmigen Elements Keilnuten 11 a zur Aufnahme von Keilen 16 am frei beweglichen Kupplungsteil 14, so daß eine vorgegebene winkelmäßige Ausrichtung der im Inneren der Kupplungsteile 11, 14 vorgesehenen elek­ trischen Kontakte gewährleistet ist.

Am vorderen - in Fig. 1 rechten - Ende des fest mon­ tierbaren Kupplungsteils 11 sind drei in Umfangsrich­ tung in gleichen Abständen voneinander angeordnete Zap­ fen 13 vorgesehen, die dazu bestimmt sind, mit dem frei beweglichen Kupplungsteil 14 zusammenzuwirken.

Der frei bewegliche Kupplungsteil 14 der Kupplung ist in Fig. 2 im zusammengebauten Zustand gezeigt und weist einen Grundkörper 14 mit einer Lagerfläche 14 a auf, an der sich ein frei drehbarer Kupplungsring 17 abstüt­ zen kann, der als Gehäuse für ein drehbares Riegelele­ ment 15 dient, welches gegenüber dem Kupplungsring über einen begrenzten Winkel drehbar ist. An dem Kupp­ lungsring 17 sind zum Zusammenwirken mit den Zapfen 13 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen voneinan­ der in Steckrichtung verlaufende Schlitze 23 vorgesehen. Der Kupplungsring 17 nimmt außerdem eine Rückholfeder 18 für das Riegelelement 15 auf.

Die Rückholfeder 18 ist mit ihrem einen Ende 19 in einer Sicherungsöffnung (nicht dargestellt) des Kupp­ lungsringes 17 festgelegt. Das gegenüberliegende und nach außen gedrehte Ende 21 der Rückholfeder 18 wird vom unteren Ende eines Schlitzes 22 in dem Riegelelement 15 aufgenommen. Auf diese Weise wird erreicht, daß an dem Riegelelement 15 eine Vorspannkraft angreift, die in Fig. 2 im Uhrzeiger­ sinn wirkt.

An dem Riegelelement 15 sind in Umfangsrichtung in jeweils gleichen Abständen voneinander drei Zähne 24 vorgesehen, die in der Draufsicht V-förmig ausgebildet sind und die Form von gleichschenkligen Dreiecken ha­ ben, so daß sich auf ihrer Innenseite und auf ihrer Außenseite jeweils unter demselben Winkel gegenüber der Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen ergeben. Je­ der der Zähne 24 springt ferner ausgehend von einer Seite eines Schlitzes 25 in diesen vor, wobei zwischen der Spitze der Zähne 24 und der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 25 jeweils soviel Platz vorhanden ist, daß ein Zapfen 13 hindurchgeführt werden kann. Außerdem ist zwischen dem unteren bzw. inneren Ende des Schlitzes 25 und der inneren Seite des zugeord­ neten Zahns 24 ausreichend Platz vorhanden, so daß sich eine Aussparung 26 ergibt, die den zugeordneten Zapfen 13 aufnehmen kann.

Das Riegelelement 15 ist am Grundkörper des bewegli­ chen Kupplungsteils 14 derart montiert, daß es durch die Rückholfeder 18 in eine Lage vorgespannt ist, in der die äußere Schrägfläche jedes der Zähne 24 mit einem zugeordneten Schlitz 23 fluchtet, so daß diese äußere Schrägfläche als Einrastfläche im Laufweg des zugeordneten Zap­ fens 13 liegt, wenn die Kupplungsteile 11, 14 zusammen­ gesteckt werden. Wenn nun in axialer Richtung eine aus­ reichend große Druckkraft ausgeübt wird, und die Zap­ fen 13 an den äußeren Schrägflächen der Zähne 24 an­ liegen, dann wird das Riegelelement 15 entgegen der Federwirkung der Rückholfeder 18 verschwenkt (im Gegen­ uhrzeigersinn).

Wenn die Zapfen 13 die Spitzen der Zähne 24 erst ein­ mal passiert haben, springt das Riegelelement 15 in seine Ausgangsstellung zurück, so daß die Zapfen 13 nunmehr in den Aussparungen 26 festgelegt sind, wo­ durch die Kupplungsteile 11, 14 zusammengehalten wer­ den. Wenn dann aber eine axiale Kraft in entgegenge­ setzter Richtung - eine Zugkraft - auf die Kupplungstei­ le ausgeübt wird, dann werden die als Ausrastflächen dienenden inneren Schrägflächen der Zähne 24 von den Zapfen 13 erfaßt, so daß das Riegelelement 15, sobald die in axialer Richtung ausgeübte Zugkraft ausreicht, um die Federvorspannung zu überwinden, erneut verschwenkt wird. Die zunächst miteinander verrasteten bzw. gegeneinander verriegel­ ten Kupplungsteile können auf diese Weise also wieder voneinander getrennt werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Federkraft und die Neigung der Schrägflächen auf der Innenseite und der Außenseite der Zähne 24 die Größe der axialen Kraft bestimmen, die erforder­ lich ist, um ein Verbinden oder Trennen der Kupplungs­ teile zu bewirken. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die Schrägflächen der Zähne auf der Innenseite und auf der Außenseite auch einen unterschiedlichen Neigungswinkel haben können, wenn die axiale Kraft zum Herstellen der Kupplungsverbindung größer oder kleiner sein soll als die entgegengesetzt gerichtete Kraft zum Trennen der Kupplungsverbindung.

Die Zeichnung zeigt, daß zusätzlich zu den erwähnten Teilen noch ein Federring 27 vorgesehen ist, der dazu dient, den Kupplungsring 17 mit dem Riegelelement 15 und der Rückholfeder 18 in einer vorgegebenen axialen Position am Grundkörper des beweglichen Kupplungsteils 14 zu sichern und gleichzeitig eine relative Drehbe­ wegung zu ermöglichen. Der Federring 27 greift da­ bei einerseits in eine Ringnut 28 auf der Innensei­ te des Kupplungsringes 17 ein und liegt andererseits hinter einer Schulter 14 b des Grundkörpers des bewegli­ chen Kupplungsteils 14.

Claims (3)

1. Verrastbare Kupplung mit zwei zusammensteckbaren und voneinander trennbaren Kupplungsteilen, die durch eine in Steckrichtung wirksame Kraft nach Überwindung einer vorgegebenen Einrastkraft miteinander verrastbar und durch Zug entgegen einer vorgegebenen Ausrastkraft von­ einander trennbar sind, wobei der eine Kupplungsteil mehrere quer zur Steckrichtung vorspringende Zapfen auf­ weist, die in Eingriff mit einem am anderen Kupplungs­ teil vorgesehenen Riegelelement bringbar sind, das Vorsprünge mit schräg zur Steckrichtung geneigten Einrast- bzw. Ausrast­ flächen aufweist, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Druck- bzw. Zugkraft beim Zusammenstecken bzw. Trennen der Kupplung federnd auslenkbar sind und mit ihren Aus­ rastflächen im zusammengesteckten Zustand die Zapfen sichern, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement als drehbares Riegelelement (15) mit Vorsprüngen in Form V-förmiger Zähne (24) ausgebildet ist, von de­ nen jeder in Eingriff mit jeweils einem der Zapfen (13) bringbar ist, daß als Einrast- bzw. Ausrastfläche für die Zapfen (13) auf beiden Seiten jeweils eine Schräg­ fläche vorgesehen ist, und daß jeder Zahn (24) mit sei­ ner Basis derart auf einer Seite eines in Steckrichtung verlaufenden Schlitzes (24) angeordnet ist, daß sich hinter diesem Zahn (24) eine Aussparung (26) zur Sicherung des zugeordneten Zapfens (13) in einer Ver­ riegelungsstellung befindet und daß das Riegel­ element (15) federnd in Richtung der Spitze der Zähne (24) vorgespannt ist.

2. Kabelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement (15) federnd mit einem Kupplungs­ element (17) verbunden ist, welches drehbar mit dem anderen Kupplungsteil (14) verbunden ist und an dem Ausrichteinrichtungen (23) vorgesehen sind, welche von den Zapfen (13) zur Ausrichtung des Kupplungselements (17) und des Riegelelements (15) erfaßbar sind.

3. Kabelkupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrast- und die Ausrastflächen der Zähne (24) gegen die Umfangsrichtung jeweils unter demselben Winkel geneigt sind.