DE3411170C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem explosionsgeschütz­ ten Steckverbinder mit den Merkmalen des Oberbegrif­ fes des Anspruches 1.

Einen derartigen explosionsgeschützten Steckverbin­ der zeigt die DE-PS 12 51 404, bei der hinter dem Buchsenträger ein Kontaktträger fest in dem Gehäuse angeordnet ist, der auf seiner dem Buchsenträger zugewandten Seite Schleifbahnen trägt. Auf diesen Schleifbahnen, von denen jede mit einer durch den Kontaktträger hindurchführenden Lasche einstückig verbunden ist, gleiten Bürsten oder Schleifer, die federnd mit einer jeweils zugehörigen in dem Buch­ senträger sitzenden Buchse verbunden sind.

Unterhalb der Kontaktträgerplatte befindet sich ein Schaltrad, das über Stößel bewegliche feder­ vorbelastete Kontaktbrücken betätigt. Die Kontakt­ brücken dienen dazu, jeweils eine aus der Kontakt­ trägerplatte hervorragende Lasche elektrisch mit einer anderen Lasche zu verbinden, die an einer nach außen führenden Anschlußklemme befestigt ist.

Die Betätigung des Schaltrades erfolgt mittels einer Welle, die durch die Kontaktträgerplatte und den Buchsenträger nach vorne in Richtung auf den ein­ zuführenden Stecker vorragt und in ihrem Inneren einen koaxialen Innenvierkant enthält.

Zur Benutzung dieses Steckverbinders ist ein Stecker mit einem entsprechenden mittig angeordneten Außenvierkant er­ forderlich, der nach dem Einschieben des Steckers in die Schaltwelle eingreift. Durch anschließendes Drehen des Steckers werden der Buchsenträger und die Schalt­ welle mitgedreht, wobei die Schaltscheibe im Inne­ ren der Schalteinrichtung die beweglichen Kontakt­ brücken freigibt, die daraufhin aufgrund der Feder­ vorspannkraft auf die die Schalterkontakte bilden­ den Laschen schnellen. Ein Ziehen des Steckers im eingeschalteten Zustand wird durch eine bajonett­ artige Verbindung zwischen dem Stecker und dem Steck­ verbinder verhindert, die erst wieder lösbar ist, wenn der Stecker samt dem Buchsenträger und der Schaltwelle in die Ausgangsstellung zurückgedreht ist, bei der die Schaltbrücken von den Schaltkontak­ ten abgehoben sind.

Diese Anordnung bedingt, daß in jedem Strompfad der Strom über drei Paare von Kontakten fließen muß, nämlich die beiden zusammengehörigen Schleifkontakte sowie die beiden durch die Schaltbrücke gebildeten Paare von Kontakten. Da aber jedes Kontaktpaar ei­ nen Übergangswiderstand aufweist, ist diese Anord­ nung insbesondere bei hohen Strömen unzweckmäßig. Außer­ dem tritt bei der Art der verwendeten Kontaktbrücken we­ gen der fehlenden Gleitbewegung keine Selbstreinigung der Kontakte auf, die mithelfen würde, den Übergangswider­ stand an diesen zwei Kontaktpaaren niedrig zu halten. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn kleine Span­ nungen zu schalten sind. Eine gleitende Kontaktgabe ist auch vorteilhaft, wenn an den Kontakten beim Tren­ nen, d. h. dem Abschalten von induktiven Lasten Funken­ erosion auftritt.

In der DE-PS 8 78 232 ist eine Schaltsteckdose be­ schrieben, deren Zweck es ist, zu verhindern, daß Kinder versehentlich mit spannungsführenden Teilen in Berührung kommen können. Diese Schaltsteckdose besteht aus einem sockelartigen Grundkörper, der die Anschlußklemmen trägt und einen gegenüber dem Sockel drehbar gelagerten Buchsenträger, in dem die Steck­ buchsen für die Steckerstifte des einzuführenden Steckers gehaltert sind. Die beiden Steckbuchsen ragen in einen Hohlraum des Sockels hinein und tragen an ihren dort befindlichen Enden seitlich jeweils Kontaktstücke, die einen Kontaktsatz eines Schalters bilden. Der andere Kontaktsatz des Schalters besteht aus Kontaktstücken, die auf Blattfedern sitzen, die ihrerseits wiederum mechanisch und elektrisch mit den Anschlußklemmen ver­ bunden sind. Durch Drehen des Buchsenträgers mittels des eingesetzten Steckers können wahlweise die Kontakt­ stücke der Steckbuchsen mit den ortsfesten Kontakt­ stücken in dem Sockel in Berührung gebracht oder von diesen getrennt werden.

Die einzige Verriegelung gegen versehentliches Betätigen des Buchsenträgers besteht in einer Rasteinrichtung, die sich jedoch auch ohne Zuhilfenahme eines eingeführ­ ten Steckers überwinden läßt. Auch fehlt es an einer Verriegelung, die ein Ziehen des Steckers verhindert, wenn die Schaltkontakte der Schaltsteckdose miteinander in Berührung stehen.

Bei der bekannten Schaltsteckdose wird die Trennge­ schwindigkeit, mit der beim Aus- und Einschalten die Schaltstücke aufeinander zu bzw. von einander weg be­ wegt werden, unmittelbar durch die Betätigungsgeschwin­ digkeit des Steckers beeinflußt. Dementsprechend lange brennen beim Abschalten Funken zwischen den Kontakten, wenn der Buchsenträger mit dem Stecker nur sehr lang­ sam gedreht wird. Die Folge davon ist ein starker Kon­ taktabstand und überhaupt ist deswegen die Schaltsteck­ dose zum Anschluß größerer induktiver Lasten ungeeignet.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen explosionsgeschützten Steckverbinder der eingangs ge­ nannten Art so weiterzubilden, daß die Kontaktsicher­ heit im Bereich der Schalteinrichtung erhöht und die Schaltcharakteristik verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Steckver­ binder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die jeweils miteinander kontaktgebenden Schaltkontakte eine Gleitbewegung ausführen, weil sie nicht axial aufeinan­ der zu bewegt, sondern seitlich gegeneinander bewegt werden. Hierdurch kommt eine ausreichende Reinigung der Kontaktflächen zustande. Die Anordnung wird dabei konstruktiv einfach, wenn die mit den Buchsen elektrisch verbundenen Schaltkontakte auf dem den Steckerstiften abgewandten Ende der Buchsen ausge­ bildet sind und die mit den Anschlußklemmen verbun­ denen Schaltkontakte abgefedert in dem Gehäuse sitzen.

Damit auch bei einem langsamen Drehen des Steckers zum Zweck des Abschaltens ein schnelles Trennen der Schaltkontakte zustandekommt, um die Brenndauer eines zwischen sich entfernenden Schaltkontakten brennenden Funkens zu verkürzen, enthält die Schalteinrichtung zwei in Achsrichtung des Gehäuses aufeinander zu federvorgespannte Nockeneinrichtungen, von denen eine drehgesichert in dem Gehäuse sitzt und die andere drehfest mit dem Buchsenträger ver­ bunden ist, wobei eine axial bewegliche Nocken­ einrichtung mit den abgefederten Kontakten verbun­ den ist, derart, daß die Nockeneinrichtungen beim Drehen des Buchsenträgers in Richtung auf die AUS- Stellung den abgefederten Schaltkontakten eine von den anderen Schaltkontakten weggerichtete Bewegung erteilen.

Eine einfache konstruktive Lösung für die Nocken­ einrichtungen sieht vor, daß diese als Scheiben ausgebildet sind, die randseitig auf die jeweils andere Nockeneinrichtung zu ragende Ansätze tragen, von denen jeder eine in dieselbe Umfangsrichtung weisende Schrägfläche aufweist, die mit einer ent­ sprechenden zugehörigen Schrägfläche des zugehöri­ gen Ansatzes der anderen Nockeneinrichtung zusam­ menwirkt, so daß bei einer Verdrehung der Scheiben gegeneinander in der einen Richtung die Scheiben sich voneinander entfernen und bei einer Verdrehung in der anderen Richtung aufgrund der Federvorspan­ nung aufeinander zu wandern. Hierbei können die Nockeneinrichtungen Öffnungen aufweisen, durch die hindurch die beiden Sätze von Schaltkontakten auf­ einander zu ragen, wobei jeder Schaltkontakt sich mit einem Anlageflansch an der Rückseite der zuge­ hörigen Nockeneinrichtung abstützt.

Wenn die Nockeneinrichtungen durch zugehörige, von den Federn der Schaltkontakte unabhängige Federn aufeinander zu vorgespannt und gegen den Buchsenträger gedrückt sind, wird erreicht, daß bei einem Aneinanderlegen der Schrägflächen der Buchsenträger zwangsläufig in seine Endstellung gedreht wird, selbst dann, wenn der Stecker mit dem Buchsenträger vom Benutzer nur unvollständig in Richtung auf die EIN-Stellung ge­ dreht wurde.

Kleine räumliche Verhältnisse können erreicht wer­ den, wenn der Raum, in dem sich die Schalteinrich­ tung befindet, einen Ex-d-Raum und die durch die zugehörigen Öffnungen des Buchsenträgers führenden Steckerstift einen zünddurchschlagsicheren Spalt bilden.

Ein von außen nicht manipulierbares Arretierungs­ glied wird erhalten, wenn das Arretierungsglied ab­ gefedert längsverschieblich in dem Gehäuse sitzt und zum Sperren einer Drehbewegung des Buchsenträ­ gers im vorgeschobenen Zustand in einer Ausnehmung des Buchsenträgers eingreift. Das Arretierungs­ glied ist dabei zweckmäßigerweise auf der dem Buchsenträger abgewandten Seite der Schalteinrich­ tung in dem Gehäuse gelagert.

Die Anordnung wird sehr robust, wenn das Arretierungs­ glied einen koaxial zu dem Buchsenträger verlaufen­ den flachkantigen Fortsatz aufweist, dem eine ent­ sprechende flachkantige Ausnehmung in der der Schalteinrichtung zugewandten Stirnseite des Buch­ senträgers zugeordnet ist.

Die Sicherheit gegen unzulässiges Entriegeln wird weiter erhöht, wenn die Buchsen zum Zweck des Ent­ riegelns des Arretierungsgliedes längsverschieb­ lich unter Ausbildung eines Ex-Spaltes in dem Buch­ senträger sitzen, wobei die dem Buchsenträger zu­ züglich des Buchsenträgers gehalten ist, während das Arretierungsglied durch die zugehörige Feder­ einrichtung an der Seite der anderen Nockeneinrich­ tung in Anlage gehalten ist, die dem Buchsenträger abgewandt ist, derart, daß beim Einführen des Steckers durch die Buchsen die beiden Nockeneinrichtungen und das darin anliegende Arretierungsglied im Sinne einer Freigabe des Buchsenträgers verschiebbar ist. Diese Anordnung hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß andere Betätigungsglieder zum Auslösen des Arretie­ rungsgliedes eingespart werden können, die sonst ebenfalls mit Ex-Spalt durch den Buchsenträger hindurch geführt wer­ den müßten, was aber voraussetzt, daß das Betätigungsorgan metallisch ausgeführt werden müßte. Metallische Betätigungs­ organe wiederum würden zu einer Verkürzung der Kriechstrom­ strecken führen, die durch entsprechend größere Ausbildung des Buchsenträgers ausgeglichen werden müßten. Außerdem kann auf diese Weise die Außenseite des Buchsenträgers für mittig angeordnete Codierungen verwendet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen explosionsgeschützten Steckverbinder in einem Längsschnitt,

Fig. 2 den Steckverbinder nach Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,

Fig. 3 die beiden Nockeneinrichtungen und das Arretierungsglied in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung und

Fig. 4 bis 7 die Relativbewegung zwischen zwei einander zugehörigen Schaltkontakten bei der Betäti­ gung der Schalteinrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein explosionsgeschützter Steckverbinder 1 mit eingesetztem, abgebrochen ver­ anschaulichtem Stecker 2 gezeigt. Der Steckverbin­ der 1 enthält ein Gehäuse 3 mit einer durchgehenden, im wesentlichen zylindrischen abgestuften Bohrung 4 sowie einen seitlich bei 5 angelenkten Klappdeckel 6, mit dem die Vorderöffnung des Steckverbinders 1 verschließbar ist, wozu der Klappdeckel 6 in Rich­ tung auf die Schließstellung federvorgespannt ist. In der durchgehenden Bohrung 4 sitzen in axialer Richtung konzentrisch hintereinander ein Boden 7 mit darin eingesetzten Anschlußklemmen 8, ein Arretierungsglied 9, eine erste Nockeneinrichtung 11, eine zweite Nockeneinrichtung 12 und ein dreh­ bar gelagerter Buchsenträger 13, der mit der Wan­ dung der zylindrischen Bohrung 4 im Bereich des vorderen Ende des Steckverbinders 1 einen zylindri­ schen Ringspalt 14 bildet, in dem bei eingestecktem Stecker 2 dessen zylindrischen Kragen 15 steckt, der in seinem Inneren befindliche Steckerstifte 16 des Steckers 2 umgibt. Die Stecker­ stifte 16 sind in dem Gehäuse des Steckers 2 schwim­ mend gehaltert.

Der Boden 7 liegt mit einem radial nach außen vor­ springenden Flansch 17 auf einer rückwärtigen Stirn­ fläche 18 des Gehäuses 3 auf, wo er mittels selbst­ schneidender Schrauben 19 an dem Gehäuse 3 festge­ schraubt ist. Ein zylindrischer Teil 21 des Bodens 7 ragt in die Bohrung 4 hinein und bildet dort eine ebene Auflagefläche 22, aus der ein zylindrischer Ansatz 22 axial hervorsteht. Der Außendurchmesser des zylindrischen Ansatzes 23 ist geringer als der Durchmesser der Bohrung 4 an dieser Stelle, womit ein zylinderförmiger Spalt entsteht, in dem sich eine metallische Hülse 25 befindet. Die metallische Hülse 25 ist mittels einer Schnappverbindung 26 fest mit dem zylindrischen Bodenkörper 21 verbunden und erstreckt sich über den zylindrischen Ansatz 23 hinaus in Rich­ tung auf den Buchsenträger 13. An ihrem über dem zylindrischen Ansatz 23 hinausragenden Bereich enthält die metallische Büchse 25 ein mehrgängiges Innengewinde 27, in das ein Außengewinde 28 des Buchsenträgers 13 eingedreht ist. Die beiden Gewinde 27 und 28 bilden zusammen die Drehlagerung für den Buchsen­ träger 13, der mittels dieser beiden Gewinde 27 und 28 betriebsmäßig um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Längsachse der Bohrung 4 drehbar ist (ca. 36° bis 60°). Außerdem begrenzen die beiden Gewinde 27 und 28 einen zünddurchschlagsicheren Spalt für eine dahinter lie­ gende Kammer 29, in der eine Schalteinrichtung 31 des Steckverbinders 1 untergebracht ist. Die Kammer 29 wird von der innenliegenden Stirnseite 22 des Bodens 7, der zylindrischen Innenwand des zylindri­ schen Ansatzes 23 und der Rückseite 32 des Buchsen­ trägers 13 begrenzt.

In der Kammer 29 befindet sich drehfest das obenerwähnte Arretierungsglied 9, das bei der drehpoligen Aus­ führung des Steckverbinders 1 etwa die in Fig. 3 gezeigte Gestalt aufweist. Es besteht aus einer etwa sternförmigen flachen Scheibe 33 mit insgesamt drei Fortsätzen. Auf der dem Boden 7 zugewandten Seite der sternförmigen Scheibe 33 ist an jeden der Fortsätze ein zylindrischer Stift 34 angeformt. Diese Stifte 34 stecken im montierten Zustand in entsprechenden Sacklöchern 35, die im Bodenkörper 21 ausgebildet sind, wobei zwischen dem Grund jedes Sacklochs 35 und dem Stift 34 eine Druckfeder 36 angeordnet ist, die das Arretierungsglied 9 in Rich­ tung auf den Buchsenträger 13 zu vorspannt. Auf der dem Buchsenträger 13 zugewandten Seite ist auf der sternförmigen Scheibe 33 mittig ein zylindrischer Fortsatz 27 angeformt, der in einen Flachkant 38 übergeht. Der Flachkant 38 fluchtet mit einer ent­ sprechend gestalteten flachkantigen Ausnehmung 39 in der innenliegenden Stirnseite 32 des Buchsen­ trägers 13. Die Zuordnung zwischen der Orientie­ rung des Flachkants 38 und der flachkantigen Aus­ nehmung 39 ist dabei so getroffen, daß bei ausge­ schalteter Schalteinrichtung 31, d. h. bei in die Ruhestellung gedrehtem Buchsenträger 13, die Fe­ dern 36 das Arretierungsglied 9 mit dem Flachkant 38 in die flachkantige Ausnehmung 39 vorschieben können, so daß ein Verdrehen des Buchsenträgers 13 unmöglich ist.

Auf der sternförmigen Scheibe 33 des Arretierungs­ gliedes 9 liegt die erste Nockeneinrichtung 11 auf, wie sie im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist. Die Nockeneinrichtung 11 enthält eine kreiszylindrische flache Scheibe 41, an deren dem Boden 7 zugewandten Seite drei rohrförmige zylindrische Fortsätze 42 an­ geformt sind, die mit drei durch die Scheibe 41 hin­ durchführenden Öffnungen 43 fluchten, deren Durch­ messer kleiner als die lichte Weite der rohrförmigen Ansätze 42 ist.

Auf der gegenüberliegenden Seite trägt die kreis­ runde Scheibe 41 im Bereich ihres Außenumfangs drei in axialer Richtung vorstehende Nocken 44, die längs des Umfangs äquidistant verteilt sind. Jeder dieser Nocken 44 hat dieselbe Form und enthält eine in Umfangsrichtung weisende Schrägfläche 45 sowie eine parallel zur Scheibe 41 verlaufende Gleitflä­ che 46; die Schrägflächen 45 verlaufen unter einem Winkel von mehr als 45° gegenüber der Scheibe 41.

Mittig ist eine Bohrung 47 vorgesehen, durch die der zylindrische Ansatz 37 des Arretierungsgliedes 9 hindurchführt.

Die rohrförmigen Ansätze 42 stecken, wie die Fig. 1 und 4 bis 7 zeigen, in zugehörigen Bohrungen 48, die in dem Boden 7 ausgebildet sind. Mittels darin ent­ haltener Druckfedern 49, die aus Übersichtlichkeits­ gründen in Fig. 1 nicht veranschaulicht sind, ist die Nockeneinrichtung 11 in Richtung auf den Buchsen­ träger 13 zu federvorgespannt, wozu sich die Druck­ federn 49 auf der freien Stirnfläche der rohrförmi­ gen Ansätze 42 einerseits und andererseits an einer Schulter in der Bohrung 48 abstützen.

In den Bohrungen 48 befinden sich außerdem federvor­ belastete feststehende Schaltkontakte 51, die mittels einer angeschweißten oder angequetschten Kupferlitze 52 elektrisch mit den jeweils zugehörigen Anschluß­ klemmen 8 verbunden sind. Jeder der zylindrisch aus­ gebildeten Schaltkontakte 51 ragt durch eine zuge­ hörige Bohrung 43 der Nockeneinrichtung 11 hindurch, wobei eine an der Rückseite des Schaltkontaktes 51 vorgegebene Schulter 53 verhindert, daß eine an der Rückseite des Schaltkontaktes 51 angreifende Druck­ feder 54 den Schaltkontakt 51 nach vorne aus der zugehörigen Bohrung 43 herausstößt. Die Druckfeder 54 befindet sich koaxial innerhalb der Druckfeder 49 und stützt sich in der Bohrung 48 ab.

Die Nockeneinrichtung 12 hat eine ähnliche Gestalt wie die Nockeneinrichtung 11, weshalb für einander entsprechende Bauteile diesselben Bezugszeichen wie bei der Nockeneinrichtung 11 verwendet sind. Die Nockeneinrichtung 12 weist ebenfalls die kreisförmige Scheibe 41 auf, an deren Rand die Nocken 44 angeformt sind, die jedoch auf die Nockeneinrichtung 11 zu ragen. Die ebenfalls äquidistant verteilten Nocken 44 der Nockeneinrichtung 12 passen in die Lücken zwischen den Nocken 44 der Nockeneinrichtung 11, wobei sich im zusammengesetzten Zustand die Schrägflächen 45 der Nockeneinrichtung 11 und die Schrägflächen 45 der Nockeneinrichtung 12 gegenüberstehen; es wei­ sen sämtliche Schrägflächen 45 einer Nockeneinrich­ tung 11 oder 12 jeweils in die gleiche Umfangsrich­ tung. In dieser Relativstellung zwischen den bei­ den Nockeneinrichtungen 11 und 12 haben deren Schei­ ben 41 den geringsten axialen Abstand voneinander und die einander entsprechenden Bohrungen 43 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 fluchten miteinander. Werden hingegen die Nockeneinrichtungen 11 und 12 gegeneinander verdreht, so daß die Schrägflächen 45 aufeinander entlanggleiten, dann bewegen sich die Nockeneinrichtungen 11 und 12 solange axial auseinander, bis die parallel zu den Scheiben 41 verlaufenden Gleit­ flächen 46 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 aufeinan­ derliegen, wobei dann die Bohrungen 43 der Nocken­ einrichtung 11 mit den Bohrungen 43 der Nockenein­ richtung 12 auf Lücke stehen.

Anstelle der Bohrung 47 enthält die Nockeneinrich­ tung 12 eine etwa fächerförmige Öffnung 55, die mit der Bohrung 47 fluchtet und aus zwei 60°-Sektoren gebildet ist. Die Öffnung 55 begrenzt auf diese Wei­ se den zulässigen Drehwinkel zwischen der Nockenein­ richtung 12 und dem durch die Öffnung 55 hindurch­ führenden Flachkant 38.

Während die Nockeneinrichtung 11 drehfest und axial verschieblich mit dem Bodenkörper 21 verbunden ist, ist die Nockeneinrichtung 12 drehfest und axial verschieblich mit dem drehbar gelagerten Buchsen­ träger 13 gekuppelt, wozu an der Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 insgesamt drei Zapfen 56 angeformt sind, die in entsprechenden Boh­ rungen 57 des Buchsenträgers 13 längsverschieblich geführt sind.

Mit den drei Bohrungen 43 der Nockeneinrichtung 12 fluchten drei durchgehende Stufenbohrungen 58 in dem Buchsenträger 13, in denen metallische Steckbuchsen 59 längsverschieblich geführt sind. Die Steckbuch­ sen 59 bilden dabei mit der Wandung der Stufenbohrung 58 einen zünddurchschlagsicheren Spalt, während der oberhalb der Buchse 59 befindliche Bereich der Durchgangsbohrung, der einen kleineren Durchmesser aufweist, mit dem einge­ führten Steckerstift 16 ebenfalls einen zünddurchschlag­ sicheren Spalt bildet, so daß auf diese Weise bei eingeführ­ tem Stecker sowohl die Kammer 29 als auch die Kontaktstelle zwischen den Steckerstiften 16 und den Buchsen 59 Ex-geschützt sind.

Die im wesentlichen zylindrischen Buchsen 59, die an ihrer Vorderseite in bekannter Weise eine längsge­ schlitzte Sackbohrung aufweisen, sind an ihrem der Kammer 29 zugewandten Ende mit einem Zapfen 61 ge­ ringeren Durchmessers versehen, der durch die zuge­ hörige Bohrung 43 in der Nockeneinrichtung 12 in den Innenraum zwischen den beiden Scheiben 41 der Nocken­ einrichtungen 11 und 12 hineinragt, wie dies im ein­ zelnen aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Zapfen 61 bilden die beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung 31.

Die insoweit beschriebene Steckvorrichtung, bei der, abgesehen von der metallischen Hülse 25, den Federn und den stromführenden Teilen, alle übrigen Bauteile aus Kunststoff hergestellt sind, arbeitet folgender­ maßen:

Bei nicht gestecktem Stecker 2 befindet sich der drehbare Buchsenträger 13 in seiner Ausgangsstellung in der die flachkantige Ausnehmung 39 mit dem flach­ kantigen Fortsatz 38 des Arretierungsgliedes 9 fluchtet, so daß dieses unter der Wirkung der Druckfedern 36 vor, in die flachkantige Ausnehmung 39 geschoben werden kann. Der Buchsenträger 13 ist dadurch gegen Verdrehen gesichert, während gleichzeitig die paarigen Schaltkontakte 51, 61 im Inneren der Kammer 29 der Schalteinrichtung 31 voneinander getrennt sind. In der Ausgangsstellung nämlich sind die beiden Nocken­ einrichtungen 11, 12, wie in Fig. 2 gezeigt, gegen­ einander verdreht, d. h. die Nocken 44 der einen Nockeneinrichtung liegen mit ihren im Umfangs­ richtung verlaufenden Bahnen 46 auf den Bahnen 46 der anderen Nockeneinrichtung auf, so daß die durch die Öffnungen 43 hindurchragenden Schalt­ kontakte 51, 61, wie oben beschrieben, sich wechsel­ seitig auf Lücke befinden und außerdem in axialer Richtung voneinander getrennt sind. Dabei liegt die Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 auf der Stirnfläche 32 des Buchsenträgers 13 auf und drückt so die längsverschieblichen Buchsen 59 in den Buchsenträger 13 zurück. Durch das Zu­ sammenwirken der Nocken 44 wird gleichzeitig die Nockeneinrichtung 11 gegen die Kraft der an ihren rohrförmigen Ansätzen 42 angreifenden Druckfedern 49 in den Bodenkörper 21 zurückgedrückt, wodurch gleichzeitig die mit den Schultern 53 anliegen­ den Schaltkontakte 51 in Richtung auf den Boden 7 zurückgedrückt sind.

Die zwickelförmige Öffnung 55 in der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 sorgt dafür, daß der Buchsenträger 13 nicht über die Anfangsstellung hinaus zurückgedreht werden kann, weil sich die Flachseiten des Flachkants 38 an die Ränder der zwickelförmigen Öffnung 55 anlegen, wie dies Fig. 2 zeigt.

Wenn, ausgehend von dieser Stellung, der Stecker 2 in den Steckverbinder 1 eingeführt wird, gleitet seine an dem zylinderförmigen Kragen 15 ange­ formte Führungsnase 65 in einen in Längsrichtung verlaufenden Führungskanal 66 des Gehäuses 3 in Richtung auf den Boden 7. Hierbei dringen die Steckerstifte 16 in die zugehörigen abgestuften zylindrischen Bohrungen 58 und schließlich in die dort befindlichen Buchsen 59 ein, die sie, sobald sie auf den Grund der Sackbohrung in den Buchsen 59 auftreffen, beim weiteren Einführen des Steckers 2 gegen die Kraft der Druckfedern 49, 36 und 54 vorschieben, die die Nockeneinrichtung 12 gegen die Buchsen 59 bzw. den Buchsenträger 3 drücken. Dieses Vorschieben geht solange, bis der zylinderförmige Kragen 15 mit seiner Stirnkante an dem Grund des zylinderförmigen Spaltes 14 auf­ trifft. Gleichzeitig befindet sich damit die Führungs­ nase 65 vor dem Anfang eines in Umfangsrichtung ver­ laufenden Führungskanals 67.

Durch diese Vorschubbewegung des Steckers 2 werden die beiden durch ihre Nocken 44 parallel und im Abstand zueinander gehaltenen Nockenein­ richtungen 11 und 12 in Richtung auf den Boden 7 gedrückt, d. h. die Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 kommt von der Stirnseite 32 des drehbaren Buchsenträgers 13 frei, da die Buchsen 59 mit ihrem verdickten Abschnitt sich an die Rückseite der Nockeneinrichtung 12 anlegen. Die axiale Verschiebung der beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 bewirkt gleichzeitig ein Verschieben des Arretierungsgliedes 9, das mit seiner sternförmigen Scheibe 33 an der dem Boden 7 zugewandten Seite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 11 anliegt, und zwar entgegen der Kraft der auf die Zapfen 34 wirkenden Federn 36. Das Zurückschieben des Arre­ tierungsgliedes 9 in Richtung auf den Boden 7 führt dazu, daß der Flachkant 38 aus der flachkantigen Ausnehmung 32 des Buchsenträgers 13 freikommt.

Diese Betriebsstellung ist in Fig. 1 und ebenso in Fig. 4 gezeigt, die eine Ansicht auf die Schalt­ kontakte 51 und 61 sowie die beiden dahinterliegen­ den Nocken 44 zeigt, von der Längsachse der Bohrung 4 her gesehen. In dieser Stellung stehen nach wie vor die beiden Schaltkontakte 51 und 61 axial und seit­ lich im Abstand zueiander, während die Nocken 44 der beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 mit ihren gerade verlaufenden Bahnen 46 aufeinanderliegen und so die Scheiben 41 im Abstand halten.

Nachdem so der Flachkant 38 mit er zugehörigen Ausnehmung 39 außer Eingriff gebracht wurde, kann der Stecker um einen vorbestimmten Dreh­ winkel 68, wie er durch die Ränder der zwickel­ förmigen Öffnung 55 vorgegeben ist, gedreht werden. Während dieser Drehbewegung läuft die Führungsnase 65 in dem in Umfangsrichtung verlaufenden Führungs­ kanal 67, der ein Herausziehen des Steckers 2 ver­ hindert. Gleichzeitig mit dem hierdurch bewirkten Drehen des Buchsenträgers 13 in dem Gewinde 27 der metallischen Hülse 25 dreht sich auch die mit dem Buchsenträger 13 drehfest gekuppelte Nockenein­ richtung 12, während die Nockeneinrichtung 11 in dem Gehäuse 3 zunächst ortsfest bleibt. Sobald im Verlauf dieser Drehbewegung die Schrägflächen 45 der Nocken 44 miteinander in Berührung kommen, beginnt im Verlauf der weiteren Drehung gleich­ zeitig eine Axialbewegung der Nockeneinrichtung 11 auf die Nockeneinrichtung 12 zu, und zwar in dem Maße, in dem die Schrägflächen 45 der Nocken 44 aufeinander entlanggleiten, wie dies Fig. 5 zeigt. Hierbei wird die Nockeneinrichtung 11 durch die Druckfedern 49 axial auf die Nockeneinrichtung 12 vorgeschoben, so daß sich die Schaltkontakte 51 in axialer Richtung den Schaltkontakten 61 nähern können.

Wenn schließlich der volle Drehwinkel ausgeschöpft ist, ist die Stellung nach Fig. 6 erreicht, in der die Nocken 44 der einen Nockeneinrichtung satt in den Lücken zwischen den Nocken 44 der anderen Nockeneinrichtung 11, 12 liegen, womit die beiden Scheiben 41 ihre geringste axiale Entfernung von­ einander erhalten haben. Gleichzeitig fluchten nunmehr zueinander gehörige Öffnungen 43, d. h. es fluchten auch die in den Öffnungen 43 steckenden Schalt­ kontakte 51 und 61 miteinander und geben Kontakt.

Da mit Rücksicht auf eine sichere Kontaktgabe der Axialhub der beiden Scheiben 41 relativ zueinander größer sein muß als der axiale Be­ wegungsweg der Schaltkontakte 51, steht jetzt die Schulter 53 der Schaltkontakte 51, wie Fig. 6 zeigt, im Abstand zu der Rückseite der Scheibe 41 innerhalb der rohrförmigen Fortsätze 42; alle Bauteile werden durch eigene Druckfedern 49 bzw. 54 vorgespannt.

Bei genügend strammer Auslegung der Druckfeder 49 kann mit Hilfe der Schrägflächen 45 erreicht wer­ den, daß auch ein noch nicht vollständig in die Endlage gedrehter Stecker 2 durch die aufeinander­ gleitenden Schrägflächen 45 in die Endlage nach Fig. 6 gedreht wird.

Da die einander zugehörigen Schaltkontakte 51, 61 bereits miteinander zur Anlage kommen, wie dies Fig. 5 zeigt, noch ehe die Drehbewegung bis zur Endstellung fortgesetzt ist, ergibt sich eine reibende Berührung der Kontaktflächen der auf­ einandergleitenden Schaltkontakte 51, 61.

In der Endstellung sind die Strompfade von den Steckerstiften 16 zu den Anschlußklemmen 8 über die jeweils paarweise miteinander in Berührung stehenden Schaltkontakte 51, 61 der Schaltein­ richtung 31 geschlossen; außerdem kann jetzt der Stecker 2 nicht gezogen werden, weil sich eine Führungsnase 65 in dem Kanal 67 befindet, der die Führungsnase 65 in axialer Richtung, bezogen auf die Längsachse der Steckvorrichtung 1, um­ greift.

Um den Stecker 2 ziehen zu können, muß er zu­ nächst erst wieder in die Ausgangsstellung zu­ rückgedreht werden, wobei die aneinander an­ liegenden Schrägflächen 45 aufeinander entlang­ gleiten. Hierdurch wird die Nockeneinrichtung 11 gegen die Kraft der Druckfedern 54 in den Boden 5 zurückgedrückt, wodurch gleichzeitig die in dieser Nockeneinrichtung 11 steckenden Schaltkontakte 51 zurückgezogen werden. Gleichzeitig entfernen sich die Schaltkontakte 61 längs einer Kreisbahn von den zugehörigen Schaltkontakten 51, wie dies in Fig. 7 schematisch gezeigt ist. Das heißt, der Schaltkontakt 61 bewegt sich in Umfangsrichtung in Richtung eines Pfeiles 69, während sich der Schaltkontakt 51 in axialer Richtung längs eines Pfeiles 71 von der Kontaktgabestelle entfernt, wenn der Buchsenträger 13 zurückgedreht wird, wie dies schematisch durch den Pfeil 72 ange­ deutet ist.

Damit kommt selbst bei sehr langsamer Drehung des Buchsenträgers 13 eine verhältnismäßig hohe Trenngeschwindigkeit zustande, mit der sich die beiden Kontakte 51 und 61 voneinander ent­ fernen, weil durch die Drehbewegung des Buchsen­ trägers 13 gleichzeitig eine Axialbewegung der Schaltkontakte 51 ausgelöst wird.

Sobald der Buchsenträger 13 vollständig in die in Fig. 1 gezeigte Lage zurückgedreht ist, nehmen die beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 wieder die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein, wobei sich die Führungs­ nase 65 des Steckers 2 am inneliegenden Ende des axial verlaufenden Führungskanals 66 befindet. Der Stecker 2 kann jetzt gezogen werden, wodurch durch die Reibungskraft gleich­ zeitig die Buchsen 59 in den Buchsenträger 13 zurück­ gezogen werden. In dem Maße, in dem die Buchsen 59 in dem Buchsenträger 13 verschwinden, schieben die Federn 36 das Arretierungsglied in Richtung auf den Buchsenträger 13, so daß der Flachkant 38 in die Ausnehmung 39 gleiten kann und hierdurch den Buchsen­ träger 13 gegen Drehen sichert.

Das Herausziehen des Steckers wird zunächst durch die Vorschubkraft der an der Nockeneinrichtung 11 angreifenden Federn 49 unterstützt, die die beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 in Richtung auf die Stirnseite 32 des Buchsenträgers 13 vorschieben. Die Ausgangsstellung ist jetzt wieder erreicht, bei der die Steckbuchsen 59 spannungslos geschaltet sind.

Die Betätigung der Schalteinrichtung 31 erfolgt ersichtlicherweise durch Verdrehen des vollständig eingeführten Steckers 2, der erst wieder zu ent­ nehmen ist, wenn die Schaltkontakte 51, 61 von­ einander getrennt sind.

Claims (12)

1. Explosionsgeschützter Steckverbinder (1) mit

• a) einem in einem Gehäuse (3) drehbar gelagerten Buchsen­ träger (13), der Steckbuchsen (59) für Steckerstifte (16) eines einführbaren Steckers (2) enthält;
• b) einer hinter dem Buchsenträger (13) innerhalb des Gehäuses (3) angeordneten Schalteinrichtung (31), über die jede Buchse (59) mit der zugehörigen Anschlußklemme (8) verbindbar ist und die zwei Sätze von Schaltkontakten (51, 61) aufweist, von denen der eine (61) an den Buchsen (59), der andere an den An­ schlußklemmen (8) elektrisch angeschlossen und wenig­ stens einer federnd gelagert ist;
• c) einem verschiebbaren, durch das Einsetzen des Steckers (2) auslösbaren Arretierungsglied (9) für den Buchsenträger (13), der mittels des vollständig eingesetzten Steckers (2) um die Drehachse des Buchsenträgers (13) bei gleichzeitiger Betätigung der Schalteinrichtung (31) um einen begrenzten Winkel drehbar ist;
• d) einer Führungsbahn (66) im Gehäuse (3) für eine am Stecker (2) angebrachte Führungsnase (45), durch die der vollständig eingesetzte Stecker (2) innerhalb der Führungsbahn (66) wenig­ stens bei eingeschalteter Schalteinrichtung (31) gegen Ziehen verriegelbar ist;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• e) die mit den Buchsen (59) elektrisch verbundenen Schalt­ kontakte sitzen am Buchsenträger (13);
• f) die Schalteinrichtung (31) weist zwei in Richtung der Längsachse des Gehäuses (3) aufeinander zu federnd vor­ gespannte Nockeneinrichtungen (11, 12) auf, von denen die eine (11) drehgesichert im Gehäuse (3) sitzt, die andere (12) drehfest mit dem Buchsenträger (13) ver­ bunden ist;
• g) die eine der Nockeneinrichtungen (11, 12) ist axial beweg­ lich angeordnet und drehfest mit dem abgefederten Satz der Schaltkontakte (51) verbunden;
• h) die Nockeneinrichtungen (11, 12) sind mit aufeinander zu gerichteten Nocken (4) versehen, die paarweise über Schrägflächen (45) so zusammenwirken, daß beim Drehen des Buchsenträgers in Richtung auf die Ausschaltstel­ lung der Schalteinrichtung (31) die Schaltkontakte (51) des abgefederten Satzes sich von den Schaltkon­ takten (61) des anderen Satzes in Axialrichtung weg­ bewegen.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Buchsen (59) elektrisch verbundenen Schaltkontakte (61) auf dem den Steckerstiften (16) abgewandten Ende der Buchsen (59) ausgebildet sind und die mit den Anschlußklemmen (8) verbundenen Schalt­ kontakte (51) abgefedert in dem Gehäuse sitzen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nockeneinrichtungen (11, 12) als Scheibe (41) ausgebildet ist, die randseitig die Nocken (44) trägt.

4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtungen (11, 12) Öffnungen (43) aufweisen, durch die hindurch die beiden Sätze von Schaltkontakten (51, 61) aufeinander zu ragen.

5. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung (11, 12) durch von den Fe­ dern (54) der Schaltkontakte (51) unabhängige Federn (49) aufeinander zu vorgespannt und gegen den Buchsen­ träger (13) gedrückt sind.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (29), in dem sich die Schalteinrichtung (31) befindet, einen Ex-d-Raum bildet.

7. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Arretierungsglied (9) abgefedert längsverschieblich in dem Gehäuse (3) sitzt und zum Sperren einer Drehbewegung des Buchsenträgers (13) im vorgeschobenen Zu­ stand in einer Ausnehmung (39) des Buchsen­ trägers (13) eingreift.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Arretierungsglied (9) auf der dem Buchsenträger (13) abgewandten Seite der Schalteinrichtung (31) in dem Gehäuse (3) ge­ lagert ist.

9. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Arretierungsglied (9) einen koaxial zu dem Buchsenträger (13) verlaufenden flachkantigen Fortsatz (38) aufweist, dem eine entsprechende flachkantige Ausnehmung (39) in der der Schalteinrichtung (31) zugewandten Stirnseite (32) des Buchsenträgers (13) zu­ geordnet ist.

10. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (59) zum Zwecke des Entriegelns des Arretierungs­ gliedes (9) längsverschieblich unter Ausbildung eines Ex-Spaltes in dem Buchsenträger (13) sitzen, daß die dem Buchsenträger (13) zuge­ ordnete Nockeneinrichtung (12) längsverschieb­ lich bezüglich des Buchsenträgers (13) gehaltert ist und daß das Arretierungsglied (9) durch die zugehörige Federeinrichtung (36) an der Seite der anderen Nockeneinrichtung (11) in Anlage gehalten ist, die dem Buchsenträger (13) ab­ gewandt ist, derart, daß bei einem Einführen des Steckers (2) durch die Buchsen (59) die beiden Nockeneinrichtungen (11, 12) und das daran anliegende Arretierungsglied (9) im Sinne einer Freigabe des Buchsenträgers (13) verschiebbar ist.

11. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die durch die zugehörigen Öffnungen (58) des Buchsenträgers (13) führenden Stecker­ stifte (16) einen zünddurchschlagsicheren Spalt bilden.