DE602004008457T2 - Kontakthaltereinheit für eine elektrische verbindungssteckbuchse oder einen elektrischen steckverbinder - Google Patents

Kontakthaltereinheit für eine elektrische verbindungssteckbuchse oder einen elektrischen steckverbinder Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Kontakthalter-Einheit für eine elektrische Verbindung mit Steckermännchen/Steckerweibchen, wobei die Kontakthalter-Einheit jene Merkmale besitzt, die im Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnt sind. Die Erfindung kann sowohl bei festen elektrischen Verbindungen mit Steckermännchen/Steckerweibchen als auch bei bewegbaren oder "in line" Steckermännchen/Steckerweibchen angewandt werden, die normalerweise auf industriellem Gebiet Verwendung finden. Ein Steckermännchen/Steckerweibchen, wie es oben erwähnt wurde, ist aus der Patentveröffentlichung EP-1 178 574 bekannt.
  • Die Steckermännchen/Steckerweibchen sind mit den Enden von elektrischen Kabeln verbunden und enthalten im Allgemeinen ein Aufnahmegehäuse, das in seinem Inneren einen im Allgemeinen zylindrischen Sitz bildet, um eine Kontakthalter-Einheit aufzunehmen, die eine Vielzahl von elektrischen Kontakten trägt, die von Paaren von Messern gebildet werden. Jedes Paar von Messern kann einen der Leiter eines elektrischen Kabels aufnehmen, das verbunden werden soll. Ein Hebel zum Führen und Einklemmen eines Leiters des Kabels ist am Körper der Kontakthalterung in der Nähe eines jeden Paars von Messern angebracht. Jeder Hebel besitzt allgemein eine Eingreifeinrichtung (beispielsweise einen ringförmigen Teil), um die richtige Anordnung des Leiters zu unterstützen, wobei die Eingreifeinrichtung am Körper der Kontakthalterung gelenkig so gelagert ist, dass sie eine offene oder freigegebene Stellung, beispielsweise während eines Vorgangs zum Verbinden/Trennen oder Ersetzen des Leiters, einnehmen kann, in der der vom Hebel gehaltene Leiter entfernt und aus dem Paar von Messern ausgerastet wird. Um die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und dem Paar von Messern sicher zu stellen, wird der Hebel in eine geschlossene Stellung verschwenkt, wodurch der vom Hebel gehaltene Leiter gezwungen wird, zwischen das Paar von Messern zu gleiten, um ihn in einer Stellung einzuklemmen, in der er zwischen die Messer eingesetzt ist.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kontakthalter-Einheit zu liefern, bei der die Vorgänge zum Einklemmen und Freigeben der Hebel, wie dies oben erörtert wurde, bequem und leicht mit der Hand ausgeführt werden können.
  • Ein anderer Gegenstand der Erfindung besteht darin, ein wirkungsvolleres Einklemmen und eine wirkungsvollere elektrische Verbindung der Leiter sowohl dann, wenn die Leiter mit einer Isolierhülle geschützt sind, als auch dann durchzuführen, wenn die Leiter blank sind.
  • Diese Gegenstände werden mit einer Kontakthalterung gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • Diese sowie andere Gegenstände und Vorteile, die aus der nun folgenden Beschreibung besser ersichtlich sind, werden erfindungsgemäß mit einer Kontakthalter-Einheit erreicht, die jene Merkmale besitzt, die in den angeschlossenen Ansprüchen festgelegt sind.
  • Die baulichen und funktionellen Merkmale von einigen bevorzugten aber nicht einschränkenden Ausführungsformen einer Kontakthalter-Einheit gemäß der Erfindung werden nunmehr beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen zeigt:
  • 1 den axialen Explosionsschnitt durch eine bewegbare Steckermännchen/Steckerweibchen-Verbindung mit einer Kontakthalter-Einheit gemäß der Erfindung;
  • 2 den Schrägriss der Kontakthalter-Einheit von 1;
  • 3 den Explosionsschrägriss der Kontakthalter-Einheit von 1;
  • 4 die Ansicht in Pfeilrichtung IV von 2 von oben oder hinten gesehen;
  • 5 die vereinfachte Ansicht der Kontakthalter-Einheit von 1, teilweise im Axialschnitt; und
  • 6 einen der 2 ähnlichen Schrägriss einer Variante der Erfindung.
  • Anfangs soll auf 1 Bezug genommen werden. Eine bewegbare Verbindung aus Steckermännchen/Steckerweibchen enthält ein Gehäuse 1 in Form einer Buchse, die in ihrem Inneren einen im Wesentlichen zylindrischen Sitz 2 bildet, um eine Kontakthalter-Einheit aufzunehmen, die allgemein die Bezugsziffer 3 trägt. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Steckermännchen/Steckerweibchen-Verbindung handelt es sich um eine bewegbare, oder "in line" Steckverbindung. Es ist selbstverständlich, dass die Bezugnahme auf diesen möglichen Anwendungsbereich keineswegs als Einschränkung des Gebiets der Patentschrift anzusehen ist, die gleichfalls auf feste Steckermännchen/Steckerweibchen-Verbindungen angewandt werden kann.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform enthält die Kontakthalter-Einheit 3 drei Paare von einander gegenüber liegenden Messern 4a, 4b, die elektrische Kontakte bilden, mit denen die Leiter c1, c2, c3 eines Kabels A verbunden werden. Das Kabel A wird durch eine Öffnung 5 eingeführt, die im hinteren Teil der Aufnahmebuchse 1 ausgebildet ist. Die Messer 4a, 4b liegen in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse (mit dem Bezugszeichen x versehen) verläuft, längs der das Steckermännchen mit einem entsprechenden Steckerweibchen gekuppelt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der Ausführungsform von 1 ein Steckermännchen mit axialen Stiften 6 dargestellt ist, doch bezieht sich die folgende Erörterung auch auf ein Steckerweibchen.
  • In dieser Beschreibung sowie in den angeschlossenen Ansprüchen beziehen sich Begriffe und Ausdrücke, die die Lage und die Ausrichtung angeben, wie beispielsweise "axial", "längs", "quer" und "radial", auf die geometrische Mittelachse x des Steckermännchens/Steckerweibchens, die mit jener Achse übereinstimmt, längs der das Steckerweibchen und das Steckermännchen miteinander gekuppelt werden. Auf ähnliche Weise sind "hinten" und "vorn" im Hinblick auf die Kupplungsrichtung des Steckerweibchen/Steckermännchen-Elements mit einem komplementären Steckermännchen/Steckerweibchen-Element zu verstehen.
  • Die Messer 4a, 4b eines jeden Paars besitzen einander gegenüber liegende Kontaktschneiden 4c, 4d, die im Wesentlichen radial ausgerichtet sind, um zwischen sich einen entsprechenden elektrischen Leiter c1, c2 oder c3 aufzunehmen.
  • Die Kontakthalter-Einheit besitzt einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 7, der in den Sitz 2 der Aufnahmebuchse 1 auf eine für sich bekannte Art eingesetzt und eingeklemmt wird. Der Körper 7 der Kontakthalter-Einheit bildet hinten eine querverlaufende Endwand 8 und ist mit drei am Umfang verlaufenden Ausnehmungen 9 versehen, die axial verlaufen, wobei jede der Ausnehmungen einen entsprechenden. Hebel 10 aufnimmt, um einen Leiter c zu führen und einzuklemmen. Jeder Hebel 10 ist am Körper 7 der Kontakthalterung gelenkig gelagert und besitzt einen ringförmigen Teil 11, der eine Öffnung 12 festlegt, durch die der Endteil des Leiters c geschoben wird.
  • Ein wichtiges Merkmal der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass jeder Hebel 10 am Kontakthalter-Körper 7 gelenkig so gelagert ist, dass er in einer Ebene, die hier als "axial" bezeichnet wird, zwischen einer freigegebenen Stellung (wie dies die Hebel 10' in 2 und 4 zeigen) und einer Kontaktstellung verschwenkt werden kann, in der der Hebel die Ausnehmung 9 einnimmt und im Wesentlichen axial ausgerichtet ist. In dieser Stellung sind die Hebel 10 innerhalb der Kreisform der Kontakthalter-Einheit 3 eingeschlossen, die damit in das äußere Aufnahmegehäuse oder Buchse 1 eingesetzt werden kann.
  • Um die Hebel 10 am Körper 7 gelenkig lagern zu können, bildet jeder Hebel an seinem Ende, das hier als "vorderes" Ende bezeichnet wird, ein Paar von gegenüber liegenden Zapfen 13 (von denen in 3 nur einer sichtbar ist), die in entsprechende Gelenkssitze 14 eingesetzt werden, die im vorderen Teil des Kontakthalter-Körpers 7 ausgebildet sind.
  • Um einen Leiter c1 (oder c2 oder c3) elektrisch mit dem Steckerweibchen/Steckermännchen zu verbinden, muss zuerst ein Hebel 10 in die offene oder nach außen geneigte Stellung 10' bewegt werden. Daraufhin wird der Leiter in die Öffnung 12 im Hebel eingesetzt, wobei der Leiter an jener Seite 10a des Hebels liegen bleibt, die im Zustand einer normalen Verwendung zur Mitte der Kontakthalter-Einheit gerichtet ist. Auf dieser Seite 10a ist jeder Hebel 10 vorzugsweise mit einem gabelförmigen Teil 15 versehen, der radial zur Mittelachse x vorspringt und als Auflage dient, um den Leiter zu stabilisieren und ihn in der eingerasteten Stellung zu halten, die ihn dazu zwingt, zwischen die Messerkontakte eingesetzt zu werden, wie dies 5 zeigt.
  • Der Hebel 10 wird mit der Hand von der offenen oder nach außen verschwenkten Stellung 10' gedrückt, wodurch er in die Ausnehmung 9 eintritt, wodurch der Leiter c zwangsweise zwischen die Schneiden 4c, 4d der Messer 4a und 4b eingesetzt wird, die die Isolierhülle des Leiters schneiden, wodurch die elektrische Verbindung hergestellt wird.
  • Bei dieser Ausführungsform sind in jeder Ausnehmung 9 des Kontakthalter-Körpers 7 paarweise elastische Verriegelungszähne 16 (2) vorgesehen, um den Hebel 10 in der geschlossenen Stellung einschnappend zu verriegeln. Die Verriegelungszähne 16 sind vorzugsweise auf dem Niveau der Rückwand 8 des Körpers 7 angeordnet und greifen in entsprechende Ausnehmungen 17 ein, die Verriegelungssitze bilden, die im Hebel 10 ausgebildet sind.
  • Bei der Ausführungsform von 6 sind die elastischen Verriegelungszähne 16' paarweise angeordnet, um in entsprechende Ausnehmungen 17' einzugreifen, die an zwei gegenüber liegenden Seiten des Hebels 10 ausgebildet sind.
  • Wiederum gemäß der Erfindung springt in der geschlossenen oder normalen Betriebsstellung der Kontakte, d.h. dann, wenn der Leiter c zwischen die Messerkontakte 4a und 4b eingreift und der Hebel 10 parallel zur Achse x des Steckerweibchens/Steckermännchens verriegelt ist, ein merklicher Teil des Hebels 10 (bezeichnet mit der Bezugsziffer 10b) hinten über die querverlaufende Rückwand 8 des Kontakthalter-Körpers 7 vor. Dadurch kann eine Bedienungsperson jeden Hebel dadurch leicht freigeben, dass sie mit ihren Fingern einen Druck ausübt.
  • Wenn die Kontakte der verschiedenen Leiter einmal durch die entsprechenden Messerkontakte gesichert sind, sind die Hebel parallel zur Längsachse des Steckerweibchens/Steckermännchens ausgerichtet und die Kontakthalter-Einheit kann in die Aufnahmebuchse eingesetzt und darin verriegelt werden.
  • Das Kabel A ragt aus der hinteren Öffnung 5 der Buchse 1 und wird unter Verwendung einer hinteren Ringmutter 18 eingeklemmt, die mit einem Gewinde 19 in Eingriff steht, das am Hinterende der Buchse 1 ausgebildet ist. Durch das Aufschrauben der Ringmutter 18 wird ein Kabel-Klemmelement 20 axial verschoben, das elastische Zähne 21 besitzt, die mit der kegelstumpfförmigen Wand 22 der hinteren Öffnung 5 in Eingriff treten, wobei dazwischen ein kegelstumpfförmiges Dichtungselement 23 liegt. Das Kabel-Klemmelement wird radial am Kabel festgemacht, wodurch Bewegungen in axialer Richtung verhindert werden.
  • Die vorliegende Erfindung bietet folgende Vorteile.
  • Die Hebel 10 können mit der Hand verriegelt und aus der Kontakt-Schließstellung freigegeben werden, wobei nur eine minimale Anstrengung erforderlich ist. Die Erfindung verwendet die Geometrie des Hebels dazu, um einen bequemen und vorteilhaften Griff zu erhalten, um mit den Fingern jene Kraft auszuüben, die erforderlich ist, um den elektrischen Kontakt zu öffnen und zu schließen.
  • Der Aufbau der elastischen Verriegelungseinrichtung für die Hebel macht die Bedienungsperson sicher, dass die Verriegelung stattgefunden hat, da die Bedienungsperson dies leicht dadurch überprüfen kann, dass sie den Hebel in die Öffnungsrichtung zieht, um festzustellen, ob eine Verriegelung richtig ausgeführt wurde, oder nicht.
  • Der Auflageteil 15 zwingt den Leiter dazu, innerhalb der Kontakthalter-Einheit eine gekrümmte Form einzunehmen (wie dies vereinfacht in 5 dargestellt ist), wodurch eine Berührung mit den gabelförmigen Kontaktelementen auch dann sichergestellt wird, wenn der Leiter auf seinem Endteil keine Isolierhülle besitzt. Selbstverständlich sind die gabelförmigen Kontakte beim Schneiden der Isolierhülle dann sehr wirkungsvoll, wenn diese auch den Endteil des Leiters bedeckt.
  • Wenn schließlich ein Hebel 10 in die offene Stellung 10' bewegt wird, ermöglicht der Raum zwischen den Kontaktmessern und dem Gelenksbereich des Hebels, dass irgendwelche Reste einer Isolierhülle, die von früheren Verbindungen zurückgeblieben sind, von der Ausnehmung 9 leicht und rasch entfernt werden können.
  • Selbstverständlich können Details im Aufbau und Arten der Ausführungsform gegenüber der Beschreibung und den Zeichnungen weit verändert werden. Beispielsweise kann sich die Anzahl von Leitern für jedes Kabel, das angeschlossen werden soll, in Übereinstimmung mit den Anforderungen ändern.

Claims (12)

  1. Kontakthalter-Einheit für die Steckerweibchen/Steckermännchen einer elektrischen Verbindung, die mit einem entsprechenden Steckermännchen/Steckerweibchen entlang einer vorgegebenen Kupplungsrichtung (x) verbunden werden können, wobei die Kontakthalter-Einheit (3) enthält; – einen Körper (7), der in einem Gehäuse (1) aufgenommen wird, – eine Vielzahl von elektrischen Kontakten, die am Körper (7) befestigt sind und von Paaren von Messern (4a, 4b) gebildet werden, die in einer Ebene liegen, die im Wesentlichen senkrecht zur vorgegebenen Richtung (x) verläuft, wobei die Messer eines jeden Paars einander gegenüber liegende Kontaktschneiden (4c, 4d) besitzen, die im Wesentlichen radial ausgerichtet sind, um zwischen sich einen elektrischen Leiter (c1 oder c2 oder c3) eines Kabels (A) aufzunehmen, das verbunden werden soll, – eine entsprechende Vielzahl von Hebeln (10), um die entsprechenden Leiter zu führen und einzuklemmen, wobei jeder Hebel eine Eingreifeinrichtung (11, 12) besitzt, um einen entsprechenden Leiter (c1–c3) einzuspannen, wobei jeder Hebel (10) am Körper (7) im Bereich eines entsprechenden Paars von Messern verschwenkbar befestigt ist, um wahlweise einzunehmen: eine erste offene oder entriegelte Stellung (10'), in der der Leiter von dem Paar von Messern freigegeben ist, und eine zweite geschlossene oder verriegelte Stellung auf dem Körper (7), in der der Leiter zwischen die einander gegenüber liegenden Schneiden des Paars von Messern eingesetzt wird, um die elektrische Verbindung sicher zu stellen, – freigebbare Sperreinrichtungen/Sitze (16, 17), die am Körper (7) sowie auf jedem Hebel (10) angeordnet sind, um die Hebel in der zweiten Stellung zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebel (10) im Körper (7) gelenkig so gelagert ist, dass er sich zwischen der ersten und der zweiten Stellung in einer Ebene verschwenken kann, die im Wesentlichen parallel zur Richtung (x) liegt, und dass in der zweiten geschlossenen Stellung zumindest ein Teil (10b) des Hebels axial über einen Teil (8) des Körpers (7) hinaus so vorspringt, dass der Hebel aus der zweiten Stellung händisch freigegeben werden kann.
  2. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stellung zumindest ein Teil (10b) des Hebels (10) axial über eine Endwand (8) des Körpers (7) hinaus vorspringt.
  3. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stellung der Hebel (10) im Wesentlichen parallel zur Richtung (x) ausgerichtet ist.
  4. Kontakthalter-Einheit gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (7) eine im Allgemeinen zylindrische Form besitzt und mit einer Vielzahl von am Umfang verlaufenden Ausnehmungen (9) versehen ist, die axial verlaufen, wobei jede Ausnehmung einen entsprechenden Hebel (10) zumindest teilweise aufnehmen kann, der sich in der zweiten Stellung befindet.
  5. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (10) in der zweiten Stellung innerhalb des äußeren Umrisses des Körpers (7) eingeschlossen sind.
  6. Kontakthalter-Einheit gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebel (10) im Kontakthalter-Körper (7) gelenkig gelagert ist und einen ringförmigen Teil (11) besitzt, der eine Öffnung (12) bildet, durch die der Endteil eines Leiters (c1–c3) läuft.
  7. Kontakthalter-Einheit gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebel (10) an einem seiner Enden ein Paar von Zapfen (13) besitzt, die in einem entsprechenden Paar von Sitzen (14) gelenkig gelagert sind, die im Körper (7) an einer Stelle ausgebildet sind, die von den Kontaktmessern (4a, 4b) axial beabstandet ist.
  8. Kontakthalter-Einheit gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebel (10) auf der Fläche (10a), die im Betrieb zur Mitte der Kontakthalter-Einheit gerichtet ist, einen radial vorspringenden Teil (15) besitzt, der den Leiter (c1–c3) zu den und zwischen die Kontaktmesser (4a, 4b) drücken kann, wodurch der Leiter gezwungen wird, eine gekrümmte Form einzunehmen.
  9. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial vorspringende Teil (15) vom ringförmigen Teil (11, 12) axial so beabstandet ist, dass die Messer (4a, 4b) dann, wenn sich der Hebel (10) in der zweiten Stellung befindet, in einer axialen Zwischenstellung zwischen dem vorspringenden Teil (15) und dem ringförmigen Teil (11, 12) liegen.
  10. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der radial vorspringende Teil (15) gabelförmig ausgebildet ist.
  11. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freigebbare Sperreinrichtungen/Sitze (16, 17) elastische Verriegelungszähne (16) enthalten, die vom Körper (7) vorspringen und in Ausnehmungen (17) eingreifen können, die in den Hebeln (10) ausgebildet sind.
  12. Kontakthalter-Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freigebbaren Sperreinrichtungen/Sitze elastische Verriegelungszähne (16') besitzen, die paarweise angeordnet sind, um in entsprechende Ausnehmungen (17') einzugreifen, die an zwei gegenüber liegenden Seiten eines jeden Hebels (10) ausgebildet sind.
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