DE3344736A1 - Elektrische steckverbindung - Google Patents

Description

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Anmelder: Institut Dr. Friedrich Förster Prüfgerätebau' GmbH & Co. KG

Unser Zeichen: A 302

Elektrische Steckverbindung

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung ■mit einer Steckereinheit, die einen Satz von Kontaktstiften aufweist und mit einer Steckdoseneinheit, die einen.'dazu passenden Satz von. Kontaktbuchsen aufweist. Dabei sollen unter Kontaktstiften alle Arten von "männlichen" Kontaktelementen und unter Kontaktbuchsen alle Arten von "weiblichen" Kontalctel ementen verstanden wer-

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Elektrische Steckverbindungen dieser Art werden seit lang.er Zeit in einer großen Vielfalt von Ausführungsformen, angeboten und benutzt. Die einschlägige Indus- trie hält für die verschiedensten Anwendungsgebiete, 'Funktionsbereiche und Einsatzorte eine Vielzahl von speziellen Steckverbindungen bereit, um möglichst allen Wünschen gerecht zu werden» Dennoch mangelt es nach wie vor an einer Steckverbindung, die für harte Umweltbedingungen und rauhe Betriebsverhältnisse, wie sie z. B. in Stahlwerken oder ähnlichen Produktionsstätten vorherrschen, geeignet sind. Schmutz, insbesondere Zunder, Metallspäne oder andere derartige Partikel können in die für Kontaktelemente vorgesehene .Vertiefung fallen oder sich zwisehen .Kontaktstiften festsetzen, solange die Steckverbindung im geöffneten Zustand bereitsteht. Auch können bei mangelnder Sorgfalt durch harte Stöße oder dgl. Kontaktstifte verbogen werden. Wird in·einem solchen Fall die Steckverbindung wieder zusammengefügt, wobei häufig große Kräfte zur Verfugung stehen, etwa Schraubkraft oder Hebelkraft beim Einsetzen'von Wechseltei1 en , so kann leicht die Steckverbindung bis zur Unbrauchbarkeit beschädigt werden. Aber auch schon der Ausfall eines einzigen Kontaktes einer Steckverbindung durch Verschmutzung kann zu einer schwerwiegenden Störung führen. Insbesondere dann, wenn die Geräte, Aggregate oder Anlagen, zu denen die Steckverbindung gehört, unmittelbar in der Produktion oder Produktionskontrolle eingesetzt sind, besteht ein erhebliches Interesse daran, daß solche Störungen so selten wie möglich vorkommen.

Es liegt daher ein großer Bedarf an Steckverbindungen vor, die gegen Verschmutzung und Beschädigung unter rauhen Betriebsbedingungen besonders geschützt sind. Die Erfindung macht sich daher zur Aufgabe, eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, die einen solchen Schutz bietet.

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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steckverbindung der eingangs .definierten Art, die gemäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist.

Eine derartige Steckverbindung besitzt eine Schutzwirkung gegen Verschmutzung und Beschädigung dadurch, daß auch in geöffnetem Zustand der Steckverbindung die Zwischenräume zwischen den Kontaktstiften und zwischen den Kontaktbuchsen geschlossen bleiben. Zu keiner Zeit sind die Kontaktstifte und -büchsen dem Zugriff vor Verschmutzung und Beschädigung ausgesetzt. Bei geschlosse-

"15 ner Steckverbindung schlitzen sich Stecker und Steckdosenei n'hei t gegenseitig, bei geöffneter Steckverbindung bieten die Vorderseiten der Stecker- und Steckdoseneinhei't eine im wesentlichen geschlossene-Fläche, die leicht den Schmutz abweisen und Beschädigung der Kontaktel eme.nte verhindern kann. Die Betätigung einer solchen Steckverbindung bringt keinerlei Erschwernisse mit sich, da die Bewegung der Schutzkörper selbsttätig geschieht. Nach einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 und 3 wird das Zurückdrücken der Schutzkörper unmittelbar veranlaßt durch die Kontaktstifte bzw. durch die Kontaktbuchsen und/oder die sie umgebenden Oberflächenbereiche. Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen festgehalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe von Figuren näher erläutert.

Es zeigen im einzelnen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Steckverbindung im geöffneten Zustand

Figur 2 eine ebensolche mit zurückgedrückten Schutzkörpern

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte elektrische Steckverbindung ist für fünf Kontakte und für eine einfache Verriegelung mit zwei Schrauben ausgelegt-und eignet sich für den Anschluß einer elektrischen oder elektronischen Einheit an ein Verbindungskabel. Die Steckereinheit ist jeweils mit.a, die Steckdoseneinheit jeweils mit b bezeichnet. In Figur 1 ist die geöffnete Steckverbindung in ihrem Normalzustand abgebildet, während bei der Steckverbindung nach Figur Z die Schutzkörper im zurückgedrückten Zustand wiedergegeben sind, wie dies an sich nur bei geschlossener Steckverbindung der Fall ist.

Die Steckereinheit 10 besitzt ein kräftiges Gehäuse 12, das z.B. aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein kann. Zwei Rändelschrauben 14, die durch Sprengringe 16 gegen Herausfallen gesichert sind, dienen dazu, im geschlossenen Zustand der Steckverbindung eine feste Verriegelung mit dem Gehäuse 52 der Steckdoseneinheit 50 herzustellen. Ein Anschlußkabel 18 mit Adern

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20 ist durch eine Zugentlastung 22 in bekannter Weise am Gehäuse 12 befestigt. Am Boden des Gehäuses 12 ist eine Grundplatte 24 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff angebracht, in die die .Kontaktstifte, im vorliegenden Beispiel Messerkontakte 26, eingegossen oder eingepreßt sind. Die Messerkontakte 26 s-ind an ihrem unteren Ende in beliebiger Anschlußtechnik mit den

"Adern 20 verbunden. Parallel zur Grundplatte 24 ist ein flacher Schutzkörper 30, ebenfalls aus elektrisch isolierendem Werkstoff, angeordnet, der auf.das Profil der Messerkontakte 26 passende Ausnehmungen aufweist und der in. Steckrichtung gemäß Pfeil 28 bewegbar ist. Der Schutz körper 30 wird gehalten und geführt von zwei Bolzen 32, .von denen einer separat dargestellt ist. Beide weisen am unteren Ende eine Nut 34 zur Aufnahme eines in der Figur nicht sichtbaren Sprengringes auf. DieBolzen 32 gleiten in Bohrungen der Grundplatte 24 und- besitzen durch den Sprengring einen Anschlag an der Grundplatte. An ihrem oberen Ende sind die Bolzen 32 durch einen scheibenförmigen Kopf 36 gegen den Schutzkörper 30 abgesichert. Zwei Spiralfedern 38 umfassen die Bolzen 32 und drücken den Schutzkörper 30, soweit der genannte Anschlag' es erlaubt, in Richtung von Pfeil 28 nach oben. In diesem Zustand, der in Figur 1 a abgebildet ist und der bei geöffneter Steckverbindung stets vorliegt, fluchtet die Oberfläche 40 des Schutzkörp'ers 30 mit den Spitzen der Messerkontakte 26 und bildet mit diesen gemeinsam eine geschlossene Fläche, die. größere Schmutzpartikel abweist und die Kontakte gegen Beschädigung schützt.

.· Die Steckdoseneinheit 50 besitzt wie die Steckereinheit 10 ein kräftiges Gehäuse 52, das zur Montage an ein Geräte- oder Anlagenteil gedacht ist. Für die Verriegelung mit der Steckereinheit 10 durch die Rändelschrauben 14 sind Gewindebohrungen 54 vorgesehen. Ein Grundblock 56, der aus elektrisch isolierendem Werkstoff hergestellt ist un.d der in einer passenden Ausnehmung des Gehäuses 52 Platz findet, dient zur Aufnahme der Kontaktbuchsen. Als solche sind in diesem Beispiel gabelförmige Federkontakte 58 vorgesehen. Einer davon ist zur besseren Ansicht separat herausgezeichnet. Solche Kontakte erhalten den notwendigen Kontaktdruck in der Weise, daß bei der Kontaktgabe die Gabelelemente 60 von den eingeführten Messerkontakten 26 federnd auseinandergedrückt werden. Die Federkontakte 58, die an ihrem herausragenden unteren Ende 59 Anschlußmöglichkeit in beliebiger Anschlußtechnik bieten, können im unteren Teil des Grundblocks 56 starr befestigt sein. Im oberen Teil des Grundblocks 56 bieten passende Schlitze 62 den Federkontakten 58 die notwendige Bewegungsfreiheit für federnde Auslenkung. In der Oberfläche 64 des Grundblocks 56 ist längster Federkontakte 58 eine Nut 66 . ausgespart, deren Breite der Stärke der Messerkontakte 26 entspricht und die ' se.i ti i ch in zwei Bohrungen 68 '·'· ausläuft. Ein Schutzkörper 70, der an die Umrisse von

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Nut 66 und Bohrungen 68 angepaßt ist, schließt die üffnung des Grundblpcks. 56 nach oben ab. Die an Bohrung 68 angepaßten Ausleger 72 weisen eine durchbohrte, kreisförmige Vertiefung 74 auf. Zur Halterung und Führung des Schutzkörpers 70 sind zwei Gewindebolzen 76 vorgesehen, die einen Kopf 78 besitzen. Der letztere ruht in der Vertiefung 74 des Schutzkörpers 70. Die beiden Gewindebolzen 76 sind am unteren Teil des Grundblocks 56 befestigt. Sie können gleichzeitig dazu benutzt werden, Grundblock 56 und Gehäuse 52 miteinander zu verschrauben. Zwei Spiralfedern 80 dienen dazu, den Schutzkörper 70 an die Begrenzung durch den Kopf 78 des Gewindebolzens 76 anzudrücken.' Figur 1 b zeigt den Schutzkörper 70 in dieser Lage, in der die äußere Oberfläche des Schutzkörpers 70 mit den Spitzen der Federkontakte 58, mit der Oberfläche 64 des Grundblocks 56 und mit der Oberfläche des Kopfes 78 des Gewindebolzens 76 fluchten und gemeinsam eine geschlossene Fläche bilden.

Beim Schließen der elektrischen Steckverbindung drücken die Messerkontakte 26 den Schutzkörper 70 s.oweit wie nötig zurück und stellen mit den Federkontakten 58 den gewünschten elektrischen Kontakt her. Gleichzeitig drücken die Federkontakte 58 und die sie umgebende Oberfläche 64 des Grundblocks 56 den Schutzkörper 30 soweit wie nötig zurück.

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Claims (6)

1. 3 3ΛΑ73

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   Unser Zeichen: A 302

   ■Elektrische Steckverbindung
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   • Patentansprüche:

   /1) Elektrische Steckverbindung mit einer Steckereinheit, ^-"' die einen Satz -von Kontaktstiften, aufwei st und mit

   einer Steckdoseneinheit, die einen dazu passenden ·. Satz von Kontaktbuchsen aufweist, dadurch gekennzeichnet,

   ■ ■

   daß in der Stecker- (10) und/.oder der Steckdoseneinheit (50) zusätzlich ein in Steckrichtung (28) beweglicher, im wesentlichen oder ganz aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehender. Schutzkörper (30; 70) vorgesehen ist, der bei geöffneter Steckverbindung derart mit Federkraft an einen Anschl'agV.angedrück-t ist, daß die Vorderseite des . SchUtTKörp^ers-(-30; 70) eine mit den Spitzen der Kontaktstifte (26) bzw. mit den Spitzen der Kontaktbuchsen (58) fluchtende, die Kontaktstifte (26) umgebende bzw. von den Kontaktbuchsen (58) umgebene, im wesentlichen gleichförmige Fläche bildet und der bei geschlossener Steckverbindung gegen die Federkraft zurückgedrückt ist.
2. 2) Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß bei geschlossener Steckverbindung der Schutzkörper (70) der Steckdoseneinheit (50) von den Kontaktstiften (26) der Steckereinheit (10) zurückgedrückt wird..
3. 3) Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß bei geschlossener Steckverbindung der Schutzkörper (30) der Steckereinheit (10) von den Kontaktbuchsen (58) und/oder von die Kontaktbuchsen (58) umgebenden Oberflächenbereichen (64) zurückgedrückt wird..

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4. 4) Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß für den/die Schutzkörper (30; 70) Führungsmittel (32; 76) vorgesehen sind.
5. 5) Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, . ·

   ■ daß als Führungsmittel zwei Stempel (32'; 76) vor-. gesehen sind, die gleichzeitig zwei Spiralfedern (38; 80) zum federnden Andrücken des/der Schutzkörper(s) (30; 70) .tragen.
6. 6) Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Kontaktbuchsen in gabelförmigen Kontaktfedern (58) bestehen, die so nebeneinander angeordnet sind, daß die nach innen gerichteten Kontaktflächen miteinander fluchtend eine Mulde (66) bilden, in der sich der Schutzkörper (70) bewegt und die vom letzteren bei geöffnetem Zustand der Steckverbindung nach außen abgeschlossen wird.