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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Konnektor, der
hauptsächlich zur Anbringung an einem Hauptkörper, einem
Schaltkasten oder dgl. einer Werkzeugmaschine, einem
Servomotor, einem Roboter oder dgl. vorgesehen ist.
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Fign. 1a und 1b zeigen eine Schnittansicht bzw. eine von der
Einsteckseite (der rechten Seite in Fig. 1a) gesehene
Seitenansicht eines kreisförmigen Konnektors als Beispiel für bisher
verwendete elektrische Konnektoren.
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Gemäß Fig. 1a ist eine Steckerbuchse 11, die zylindrisch
ausgebildet ist, an ihrer Außenumfangsfläche mit einer
Drehsicherungseinrichtung 111 versehen, die sich in einer Längsrichtung
an der Einsteckseite erstreckt. Die mit der
Drehsicherungseinrichtung 111 versehene Außenumfangsfläche der Steckerbuchse 11
kann passend in eine Innenbohrung der Aufnahmebuchse eines
(nicht gezeigten) Aufnahmekonnektors eingesteckt werden, der
der Steckerbuchse 11 angepaßt ist.
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Ein Einsatzblock 142 mit fest an ihm gehaltenen Kontakten 141
ist durch eine ringförmige Sicherungsfeder 143 in einer
Innenbohrung 112 der Steckerbuchse 11 positioniert und festgelegt.
Fig. 1a zeigt nur zwei Kontakte 141, die in der Schnittebene
der Zeichnung liegen, und die anderen Kontakte sind nicht
gezeigt.
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Die Kontakte 141 sind derart ausgebildet, daß sie passend
hierzu ausgebildete Kontakte (üblicherweise Buchsenkontakte),
die in dem (nicht gezeigten) Aufnahmekonnektor vorgesehen
sind, kontaktieren können, um eine elektrische Verbindung
herzustellen.
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Ferner ist die Steckerbuchse 11 an der Außenumfangsfläche mit
einem Flansch 113 versehen.
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Ein zylindrischer Kupplungsring 12 umgibt die Steckerbuchse 11
und ist an der Einsteckseite (der in Fig. 1a rechten Seite der
Zeichnung) mit einer Einführeinrichtung 121 versehen (einem
eingangigen Gewinde bei der vorliegenden Ausführungsform). Die
Einführeinrichtung 121 ist zum passenden Zusammengriff mit
einer Einführeinrichtung geeignet, die an der Aufnahmebuchse
des (nicht gezeigten) Aufnahmekonnektors vorgesehen ist.
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In dem Kupplungsring 12 ist eine Umfangsnut 122 ausgebildet,
in die ein als C-förmige Ringscheibe vorgesehener Haltering 13
eingepaßt ist. Der Haltering 13 ist derart passend in der
Umfangsnut 122 festgelegt, daß der Haltering 13 bei äußeren
Störeinflüssen nicht wackelt. Wenn der Kupplungsring 12 in den
komplementären Aufnahmekonnektor eingesetzt wird und zu dem
Aufnahmekonnektor hin bewegt wird, stößt der Haltering 13 an
das hintere Ende des Flansches 113 (an die linke Seite des
Flansches 113 in der Zeichnung), um als Flanschandrückteil
eine Andrückkraft (Vorschubkraft) auf den Flansch 113
auszuüben.
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Der Flansch 113 ist mit etwas Spiel oder Zwischenraum zwischen
dem Haltering 13 und einer in dem Kupplungsring 12
ausgebildeten Schulter 123 aufgenommen. Somit ist der Kupplungsring 12
relativ zu der Steckerbuchse 11 drehbar, um das Einführen der
Steckerbuchse 11 in den dazu passenden Aufnahmekonnektor und
das Zusammengreifen der Einführeinrichtung 121 mit der
Einführeinrichtung des Aufnahmekonnektors zu erleichtern. Da der
Kupplungsring 12 drehbar ist, wenn er in dieser Weise frei von
dem zugehörigen Aufnahmekonnektor ist, kann der
Gewindezusammengriff der Einführeinrichtung eingeleitet werden, indem der
Kupplungsring 12, gelenkt durch den manuellen Tastsinn der
Bedienungsperson, von Hand gedreht wird, um die Stecker- und
Aufnahmekonnektoren miteinander zu verbinden. Folglich bietet
diese Anordnung einen Vorteil für solche Konnektoren, die
häufig in engen Zwischenräumen zwischen Geräten angeordnet
sind.
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Ein hintere Buchse 15 ist als zylindrische Abdeckung zum
Schutz von (in Fig. 1a an den linken Enden- der Kontakte
angeordneten) Verbindungen (nicht gezeigter) elektrischer
Leitungen vorgesehen, die mit den Kontakten 141 verbunden sind. Die
hintere Buchse 15 ist mit Hilfe von Rohrgewinden, die an dem
Außenumfang des hinteren Endes (am linken Ende) der
Steckerbuchse 11 ausgebildet sind, einstückig an der Steckerbuchse 11
befestigt.
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Beim Stand der Technik wurde als Einführeinrichtung 121 häufig
ein eingängiges Gewinde mit relativ niedriger Gewindesteigung
verwendet, da dies für Konnektoren, die eine große
Andrückkraft verlangen, vorzuziehen ist. Genauer ausgedrückt, besteht
eine Beziehung f α T/P, wobei f die Andrückkraft, T die auf
den Kupplungsring 12 auszuübende Drehkraft und P die Steigung
des Gewindes ist. Andererseits kann die Drehkraft T manuell
auf im wesentlichen konstante Werte von 15kg/cm bis 20 kg/cm
eingestellt werden. Somit ist, je kleiner die Steigung P des
Gewindes ist, die erzielte Andrückkraft desto größer.
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Bei Konnektoren ist jedoch eine gewisse Längenerstreckung des
Zusammengriffs zwischen den Konnektoren erforderlich, so daß
die Steckerbuchse mindestens über die Zusammengriffslänge nach
vorne bewegt werden muß, um einen korrekten Zusammengriff der
Konnektoren zu erzielen. Somit ergibt sich, falls die Steigung
des Gewindes niedrig ist, eine hohe Anzahl von Drehungen des
Kupplungsrings, so daß das Betätigen der Kupplung schwierig
wird.
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Bei elektrischen Konnektoren treten zudem viele Fälle auf, in
denen - in Abhängigkeit von der Anzahl, der Konfiguration und
dem Aufbau der Kontakte - keine sehr große Andrückkraft
benötigt wird. In derartigen Fällen kann es wünschenswert sein,
Gewinde mit hohen Gewindesteigungen zu verwenden.
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Falls die Steigung eines Gewindes hoch ist, verkleinert sich
vorteilhafterweise die Anzahl der Drehungen eines
Kupplungsrings. Gewinde mit hohen Steigungen tendieren jedoch dazu,
sich aufgrund von Vibration und dgl. loszuschrauben. Somit
tritt bei ihnen eine neue Schwierigkeit dahingehend auf, daß
die Gefahr eines Loslösens der einander zugehörigen
Konnektoren zunimmt.
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Bei Konnektoren ist es ferner ausreichend, eine Steckerbuchse
über eine als Design-Wert des Konnektors vorbestimmte Distanz
(mehr als die Zusammengriffslänge) vorzubewegen und die
Stekkerbuchse dort zu fixieren, und dabei kann der Abschluß der
mittels des Gewindes erfolgenden Vorbewegung der Steckerbuchse
über die vorbestimmte Distanz nur durch eine Änderung der auf
den Kupplungsring aufgebrachten Drehkraft erkannt werden.
Somit ist es nicht leicht, zu prüfen, ob der Kupplungsring im
vollen Ausmaß vorbewegt worden ist.
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Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel bisher verwendeter-
elektrischer Konnektoren. Dieser Konnektor besteht aus einem
Aufnahmekonnektor 1B', der einen an einem Isolierteil b
befestigten Stiftkontakt a aufweist, und aus einem Steckerkonnektor
1A', der einen Buchsenkontakt c aufweist, welcher in einer
Einführungsöffnung e eines Basis-Isolierteils d angeordnet
ist. In diesem Fall ist der Aufnahmekonnektor 1B' direkt mit
dem Steckerkonnektor 1A' verbunden.
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Der Steckerkonnektor 1A' wird als nach vorne hin abziehbarer
Konnektor bezeichnet, bei dem der Buchsenkontakt c durch eine
Manipulation an der Einsteckseite, an der sich die Aufnahme
1B' befindet, von dem Stiftkontakt a des Aufnahmekonnektors
1B' entkoppelt werden kann.
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Dieser Entkupplungsvorgang wird im folgenden anhand von Fig. 2
erläutert. Ein (nicht gezeigtes) zylindrisches
Abnahme-Instrument wird durch den Einsteckteil des Aufnahmekonnektors 1B'
derart in einen Zwischenraum zwischen der Innenwand der
Einführungsöffnung e und dem Buchsenkontakt c eingeführt, daß
eine Sicherungszunge f des Buchsenkontaktes c einwärts
deformiert wird und dadurch von einer an der Innenwand der
Einführungsöffnung e ausgebildeten Sicherungsstufe g abrückt. Somit
wird in dieser Situation, indem ein mit dem Buchsenkontakt c
verbundenes Kabel h nach hinten gezogen wird, der
Buchsenkontakt c aus der Einführungsöffnung e herausgezogen.
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Bei dem Steckerkonnektor 1A' des nach vorne hin abziehbaren
Konnektors ist jedoch die Ausmündung der Einführungsöffnung e
an der Einsteckseite relativ groß bemessen, damit man das
Abnahme-Instrument in sie einführen kann. Falls der
Aufnahmekonnektor 1B' in einer schrägen Position mit dem
Steckerkonnektor 1A' zusammengesteckt wird, stößt der Stiftkontakt a des
Aufnahmekonnektors 1B' gegen das Ende des Buchsenkontaktes c
und beschädigt den Buchsenkontakt, oder der Stiftkontakt
dringt in einen zwischen dem Buchsenkontakt c und der
Innenwand der Einführungsöffnung e ausgebildeten Raum ein. Durch
diese Umstände wird eine zuverlässige Verbindung zwischen dem
Aufnahmekonnektor 1B' und dem Steckerkonnektor 1A'
beeinträchtigt. Der Grund dafür liegt darin, da die Differenz zwischen
dem Innendurchmesser der Einführungsöffnung e und dem
Außendurchmesser des Buchsenkontaktes c mehr als das Zweifache der
Dicke des zylindrischen Teils des Abnahme-Instrumentes
beträgt.
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Um für den bisher verwendeten Steckerkonnektor, der an dem
Hauptkörper einer Maschine oder an einem Schaltkasten
befestigt ist, eine Erdverbindung zu schaffen, wird ein Ende eines
Masseanschluß-Leiterdrahtes zusammen mit einem
Schutzschaltungs-Leiterdraht mit einem Masseschutzschaltungs-Anschluß
verbunden, der separat von dem Signalanschluß an dem
Steckerkonnektor vorgesehen ist, und das andere Ende des
Masseanschluß-Leiterdrahtes wird durch Konnektor-Setzschrauben mit
dem Schaltkasten oder dgl. verbunden.
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Bei diesem Stand der Technik wird zur Bildung der
Erdverbindung der Masseanschluß-Leiterdraht speziell vorbereitet, und
sein Ende muß zusammen mit einem Konnektor an den Schaltkasten
geklemmt werden. Diese Konstruktion ist kompliziert und
schwierig in der Handhabung. Da die Erdverbindung nur an der
Seite eines Aufnahmekonnektors vorgesehen ist, besteht zudem
die Gefahr, daß ein Benutzer unbeabsichtigt einem elektrischen
Stromfluß ausgesetzt wird oder einen sogenannten elektrischen
Schock erfährt, wenn er die externen Kontakte des
Aufnahmekonnektors miteinander verbindet und dabei den
Steckerkonnektor hält. Somit bereitet diese Anordnung Probleme hinsichtlich
der Sicherheit von Personen.
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Ein weiterer Verriegelungs-Konnektor ist aus EP-A-0 237 423
bekannt. Dieser Konnektor weist auf: eine Aufnahmeinrichtung
mit einer Aufnahmebuchse, eine mit der Aufnahmeeinrichtung
zusammengreifende Kupplungseinrichtung, eine
Steckerbuchseneinrichtung mit einer Kontaktfahnen-Buchse, und eine
Stützeinrichtung und eine Rückhalteeinrichtung, um die
Aufnahmeinrichtung an der Steckerbuchse zu halten, wenn sich diese Teile
in ihrer Einpaßposition befinden. Die Rückhalteeinrichtung
weist einen Haltering und eine Federeinrichtung auf, um den
Haltering zu der Steckerbuchse hin zu drücken.
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Um den Verrieglungs-Konnektor in den Kupplungszustand zu
bringen, wird die Steckerbuchse in die Aufnahmebuchse eingesteckt,
und anschließend wird die Kupplungseinrichtung gedreht, um die
Bewegung der Steckerbuchse zu vervollständigen. Somit gelangt
die Kupplungseinrichtung des bekannten Konnektors nur in einer
Endphase der Kupplungsbewegung in Anlage gegen die
Federeinrichtung.
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Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen elektrischen
Konnektor zu schaffen, der aus einem Steckerkonnektor und
einem Aufnahmekonnektor besteht, eine Einführeinrichtung
aufweist, z.B. eine Gewindeeinrichtung, welche zu einer
Relativdrehung imstande ist und zwischen den Stecker- und
Aufnahmekonnektoren angeordnet ist, und die einen Mechanismus
aufweist, um eine Lockerung der Einführeinrichtung selbst dann zu
verhindern, wenn eine Gewindeeinrichtung mit
-hoher-Gewindesteigung verwendet wird, und die ferner den Benutzer in die
Lage versetzt, den Abschluß der Einpaßbewegung der
Steckerund Aufnahmekonnektoren zu erkennen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen
elektrischen Konnektor mit einem Steckerkonnektor und einem Auf-
nahmekonnektor zur Aufnahme des passend in diesen
eingesteckten Steckerkonnektors, wobei der Aufnahmekonnektor eine
zylindrische Aufnahmebuchse aufweist, die an ihrem Außenumfang mit
einer um eine Einpaßachse drehbaren Einführeinrichtung
versehen ist, wobei der Steckerkonnektor eine zylindrische
Stekkerbuchse aufweist, die einen Teil zur Einführung in eine
Innenöffnung der Aufnahmebuchse und einen an einem
Außenumfangsbereich der Steckerbuchse vorgesehenen Flansch hat, wobei
der elektrische Konnektor ferner einen zylindrischen
Kupplungsring aufweist, der den Außenumfang der Steckerbuchse
umgibt, drehbar ist und den Flansch der Steckerbuchse an dessen
Vorder- und Rückseite hält, wobei der Kupplungsring an seinem
Innenumfang eine Einführeinrichtung, die mit der an der
Aufnahmebuchse vorgesehenen Einführeinrichtung passend
zusammenwirkt, und einen Flanschandrückteil aufweist, um in bezug auf
den Flansch auf derjenigen Seite gegen den Flansch zu drücken,
die dem einzuführenden Teil der Steckerbuchse
entgegengerichtet ist, und mit einer Drehsicherungseinrichtung, die zwischen
der Innenbohrung der Aufnahmebuchse und dem zur Einführung in
die Innenöffnung der Aufnahmebuchse vorgesehenen Teil der
Steckerbuchse vorgesehen ist, um eine relative Drehung
zwischen den Stecker- und Aufnahmebuchsen zu verhindern, wobei
der elektrische Konnektor gemäß der Erfindung mindestens eine
wellenförmige Ringfeder aufweist, die zwischen dem Flansch und
dem Flanschandrückteil angeordnet ist und die zusammen mit dem
Kupplungsring drehbar ist, und wobei der wellenförmige Ring
und der Flansch an ihren einander gegenüberliegenden Flächen
mit mindestens einem Vorsprung bzw. mindestens einer
Vertiefung versehen sind, die eine Schnappverschlußeinrichtung
bilden, wobei, wenn der Steckerkonnektor und der
Aufnahmekonnektor passend zusammengefügt sind, der Vorsprung und die
Vertiefung in positionsmäßige Übereinstimmung und lösbaren
gegenseitigen Zusammengriff gelangen, wobei der Flansch mit einer
Ringnut zur Aufnahme der wellenförmigen Ringfeder versehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenfügen die
Höhen-Differenz zwischen den oberen Enden und unteren Enden
der Wellenabschnitte der wellenförmigen Ringfeder größer ist
als die axiale Länge der Ringnut des Flansches.
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Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung umfaßt der Ausdruck
"zylindrisch" jede beliebige Konfiguration, die die oben
beschriebenen Merkmale und Funktionen aufweist.
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Der hier verwendete Ausdruck "Einführeinrichtung" umfaßt
Schraubengewinde, Bajonettverbindungen und Zwischenformen
dieser Einrichtungen. Es können z.B. auch spiralige
Sicherungsstufen und -vorsprünge verwendet werden.
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Die wellenförmige Ringfeder ist generell im wesentlichen
kreisringförmig. Die wellenförmige Ringfeder ist in der
Innenbohrung des zylindrischen Kupplungsrings angeordnet, und der
hintere Teil der Steckerbuchse erstreckt sich durch die
Mittelöffnung
der wellenförmigen Ringfeder. Diese Feder weist
entlang ihres Umfanges Wellenabschnitte auf, deren Amplituden
in der Axialrichtung des Ringes verlaufen. Je größer die
Amplitude ist, desto kleiner ist die zum Zusammendrücken des
Ringes erforderliche Kraft. Da die Feder jedoch dazu dient,
durch Anlage an dem Flansch die Andrückkraft zu übertragen,
ist vorzugsweise mindestens eine Anzahl von zwei
Wellenabschnitten vorhanden, die mit gleichmäßigem Abstand angeordnet
sind. In zahlreichen Fällen sind die Vorsprünge an den oberen
Enden der Wellenabschnitte angeordnet, die als erstes gegen
den Flansch in Anlage gelangen. Die Vorsprünge können jedoch
in beliebigen Abschnitten vorgesehen sein, die beim Abschluß
des zusammenfügens der Konnektoren in Anlage an den Flansch
gelangen. In Fig&sub4; 5a ist der Vorsprung geringfügig von dem
oberen Ende des Wellenabschnitts versetzt angeordnet.
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Die Vorsprünge sind lösbar in die Vertiefungen des Flansches
eingepaßt Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß nach dem
Zusammenfügen, wenn der Kupplungsring wieder einer Drehkraft
ausgesetzt ist, die Vorsprünge aus den Vertiefungen
herausbewegt werden können. In diesem Fall werden durch die Formen und
Abmessungen der Vorsprünge und die Andrückkraft
(Kompressivkraft) der wellenförmigen Ringfeder die Kraft zum
Herausbewegen der Vorsprünge aus den Vertiefungen und die Lautstärke und
Schärfe des Klick-Geräusches bestimmt.
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Ferner ist die wellenförmige Ringfeder nicht notwendigerweise
vollständig kreisförmig, sondern kann z.B. polygonal, etwa
hexagonal, oktagonal oder dgl., oder C-förmig ausgebildet
sein, wobei diese Form durch Wegnehmen eines Teiles aus einem
Kreis erzeugt wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen nach vorne
hin abziehbaren Konnektor zu schaffen, dessen Kontakte mit
hoher Zuverlässigkeit verbunden werden können, ohne daß
während
der Verbindungsoperation ein Wackeln der freien Enden der
Kontakte auftritt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine bevorzugte Ausführungsform
des elektrischen Konnektors mit einem Basis-Isolierteil
versehen, das mindestens eine Kontakteinführungsöffnung und einen
Kontakt aufweist, der in die Kontakteinführungsöffnung
eingeführt und darin gesichert ist, wobei der Kontakt an einer
Konnektoreinpaßseite von der Kontakteinführungsöffnung des
Basis-Isolierteils entfernt ist, und wobei der elektrische
Konnektor ein Abdeck-Isolierteil aufweist, das an der
Konnektoreinpaßseite abnehmbar an dem Basis-Isolierteil befestigt
ist und eine Durchgangsöffnung aufweist, die mit der
Kontakteinführungsöffnung des Basis-Isolierteils in Verbindung steht
und deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der
Kontakteinführungsöffnung, so daß die Durchgangsöffnung das Einführen
des Kontaktes lenken kann.
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Wenn bei dieser Anordnung der Konnektor mit einem diesem
zugehörigen Konnektor verbunden wird, werden die Kontakte des
zugehörigen Konnektors durch die Durchgangsöffnungen des
Abdeck-Isolierteils in die Einführungsöffnungen des
Basis-Isolierteils eingeführt. Somit werden die Kontakte des
zugehörigen Konnektors zuverlässig eingeführt, wobei ihre freien Enden
mittels der Durchgangsöffnungen des Abdeck-Isolierteils zu den
Kontaktpositionen gelenkt werden.
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Ferner wird, wenn das Abdeck-Isolierteil von dem
Basis-Isolierteil abgenommen worden ist, eine relativ große Bohrung
freigelegt, wobei die Kontakte an der Einsteckseite der
Konnektoren durch diese Bohrung ausrücken können.
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Die Erfindung wird aus der folgenden detaillierten
Beschreibung und den Ansprüchen im Verb-indung mit den zugehörigen
Zeichnungen deutlicher verständlich.
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Fign. 1a und ib
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zeigen ein Beispiel eines bisher verwendeten
Steckerkonnektors;
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Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren herkömmlichen
Konnektors;
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Fign. 3a und 3b
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zeigen einen Steckerkonnektor gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
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Fign. 4a und 4b
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zeigen einen Aufnahmekonnektor zur Verbindung mit dem
Steckerkonnektor gemäß Fign. 3a und 3b;
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Fign. 5a und 5b
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zeigen Ansichten zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise des Konnektors gemäß der erwähnten
Ausführungsform der Erfindung;
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Fign. 6a und 6b
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zeigen Teile, die in der Ausführungsform gemäß Fign.
3a und 3b und 4a und 4b verwendet werden.
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Fign. 3a und 3b und 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Konnektors, wobei Bauteile, die denjenigen
in Fign. 1a und 1b gleichen, mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind.
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Der in Fign. 3a und 3b gezeigte Konnektor gleicht dem
Konnektor gemäß Fign. 1a und 1b mit Ausnahme des Merkmals, daß in
einem Flansch 113 eine Ringnut 22 ausgebildet ist, in der eine
wellenförmige Ringfeder 21 angeordnet ist.
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Bei dieser Ausführungsform hat die Steckerbuchse einen
Durchmesser von etwas weniger als 30 mm, und der Flansch hat einen
Durchmesser von ungefähr 38 mm und eine Dicke von ungefähr 4
mm. Die Ringnut 22 des Flansches 113 ist an seinem Außenumfang
an der hinteren (der in Fig. 3a linken) Seite angeordnet. Die
Bemessung der Ringnut 22 beträgt in der radialen und der
axialen Richtung ungefähr 2 mm. Die in Fign. 6a und 6b gezeigte
wellenförmige Ringfeder 21 ist in der Ringnut 22 angeordnet.
Der Flansch 113 ist ferner an seiner hinteren Endfläche mit
Vertiefungen 114 (Fig. 5a) versehen, deren Zweck noch
erläutert wird.
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Die wellenförmige Ringfeder 21 besteht aus rostfreiem Stahl
und hat einen Durchmesser von ungefähr 36 mm und eine Dicke
von ungefähr 0,6 mm. Die Ringfeder 21 ist derart deformiert,
daß sie drei Wellenabschnitte bildet, die entlang des Umfangs
der Feder in gegenseitigen Abständen von 120º angeordnet sind.
Die Höhen-Differenz zwischen den oberen Enden und den unteren
Enden der Wellenabschnitte beträgt ungefähr 4 mm. An jedem der
oberen Enden der Wellenabschnitte ist ein Vorsprung 211
ausgebildet, bei dem es sich um einen halbkreisförmigen Vorsprung
mit einem Radius von ungefähr 3 mm handelt. Anstelle der
Vorsprünge 211 können Vertiefungen in der wellenförmige Ringfeder
21 ausgebildet sein, und an dem Flansch 113 können Vorsprünge
anstelle der Vertiefungen 114 ausgebildet sein.
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Die Ringfeder ist ferner an den unteren Enden der
Wellenabschnitte mit drei Klinken 212 versehen, die von dem
Außenumfang der Ringfeder 21 abstehen, um sich zusammen mit dem
Kupplungsring 12 zu drehen. Jede der Klinken 212 hat eine Breite
von ungefähr 3 mm und eine Höhe von ungefähr 1,5 mm. Der
Kupplungsring 12 ist an seinem Innenumfang mit drei Längsnuten
versehen, die umfangsmäßig in gegenseitigen Abständen von 120º
angeordnet sind und in ihren Abmessungen den Klinken 212
angepaßt sind, um das Einführen der wellenförmige Ringfeder 21 in
den Kupplungsring 12 zu ermöglichen.
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Ein Haltering 13, der als Flanschandrückteil dient, besteht
aus einem C-förmigen Teil aus rostfreiem Stahl mit einem
Durchmesser von ungefähr 40 mm, einer Breite von ungefähr 2 mm
und einer Dicke von ungefähr 1 mm. Die Form des Halterings 13
ist in Fig. 7 gezeigt.
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Eine Einführeinrichtung 121 ist als mehr-(drei-)gängige
Gewindeschraube vorgesehen, die eine Gewindesteigung von 6 mm
aufweist, aufgrund derer die Konnektoren durch eine Drehung von
nur 120º in vollem Ausmaß zusammengefügt werden können. Bei
den bisher vielfach verwendeten Einheitsgewinden (eingängigen
Gewinden) werden sogar drei Drehungen- (1080º) benötigt, um
eine Vorbewegung des einen Konnektors relativ zu dem
zugehörigen Konnektor um eine Distanz von 6 mm zu erzielen.
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Bei dieser Ausführungsform wird während der Vorbewegung des
Kupplungsrings 12 die in der Ringnut 22 des Flansches
angeordnete wellenförmige Ringfeder 21 zwischen dem Haltering 13 und
der radial auswärts abstehenden Wand der Ringnut 22
zusammengedrückt. In diesem Fall ist die ungefähr 4 mm betragende
Höhen-Differenz zwischen den oberen Enden und den unteren
Enden der Wellenabschnitte der wellenförmigen Ringfeder größer
als die ungefähr 2 mm betragende axiale Nuten-Bemessung der
Ringnut 22, so daß der Haltering 13 zuerst in Anlage an die
wellenförmige Ringfeder 21 gelangt. Wenn jedoch der
Kupplungsring weiter vorbewegt wird, stößt in einem bestimmten Moment
der Haltering 13 an den Flansch 113, so daß ohne irgendeine
Einwirkung seitens der wellenförmigen Ringfeder 21 die
Vorbewegungskraft des Kupplungsrings 12 direkt auf den Flansch
113 übertragen wird. Dies bildet den signifikanten Effekt
dieser Ausführungsform, aufgrund dessen die Konstruktion der
Konnektoren vereinfacht wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß
die wellenförmige Ringfeder nachgibt; zudem ermöglicht diese
Anordnung eine stabile Schnappverschlußaktion.
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Wenn der Kupplungsring 12 ausgehend von dem Beginn des
Hineindrückens der Einführeinrichtung um ungefähr 120º gedreht
worden ist, ist die Steckerbuchse 11 gerade eben um ungefähr 6
mm, d.h. um die erforderliche Einstecklänge, in die
Aufnahmebuchse 31 eingeführt worden. Die Konfiguration in diesem Fall
ist derart beschaffen, daß die Positionen der Vorsprünge 211
der wellenförmigen Ringfeder 21 mit den Positionen der
Vertiefungen 114 übereinstimmen, die in der radial
auswärtsgerichteten Wand der Ringnut 22 des Flansches ausgebildet sind. Somit
rücken die Vorsprünge 211 lösbar in die Vertiefungen 114 ein,
mit dem Ergebnis, daß dem Kupplungsring 12 ein leichter
Widerstand gegenüber einer Drehung in der Lockerungsrichtung
entgegengesetzt wird und die Vorprünge 211 ein hörbares Klicken
erzeugen, wenn sie in die Vertiefungen 114 eintreten.
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Selbst bei der Einführeinrichtung 121 mit der mehr-(drei-)
gängigen Gewindeschraube, die eine Gewindesteigung aufweist,
aufgrund derer die 6mm-Vorbewegung bereits durch eine Drehung
von 120º herbeigeführt werden kann, wird aufgrund des leichten
Widerstandes gegen eine Drehung in der Lockerungsrichtung ein
unbeabsichtigtes Lockern des Kupplungsringes verhindert.
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Obwohl die Arbeitsweise des Konnektors gemäß der vorliegenden
Ausführungsform in der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht
wurde, werden im folgenden weitere Details der Arbeitsweise
erläutert.
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Um den Kupplungsring 12 und die Aufnahmebuchse 31 miteinander
zu verbinden, werden zunächst ihre Einsteckeinrichtungen
zusammengefügt. Dann wird der Einsteckvorgang gestartet, indem
der Kupplungsring 12 gedreht wird, so daß zunächst der
Kupplungsring 12 allein zu dem Aufnahmekonnektor 28 vorbewegt
wird. Dies führt dazu, daß sich der Abstand zwischen dem
Flanschandrückteil
des Kupplungsrings 12 und dem Flansch 113
zunehmend verkleinert, so daß zu einem bestimmten Moment die
zwischen diesen angeordnete wellenförmige Ringfeder 21
zusammengedrückt zu werden beginnt. Die wellenformige Ringfeder 21
ist mit Vorsprüngen 211 (alternativ mit Vertiefungen)
versehen, die der hinteren Endfläche des Flansches gegenüberliegen,
wobei die wellenförmige Ringfeder 21 zusammen mit dem
Kupplungsring 12 gedreht wird. Somit gelangen die Vorsprünge (oder
Vertiefungen) in Anlage gegen die Endfläche des Flansches 113
und bewegen sich gleitend auf dieser.
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Der Kupplungsring 12 wird weiter gedreht, so daß die
wellenförmige Ringfeder 21 weiter zusammengedrückt wird, was dazu
führt, daß die Andrückkraft des Kupplungsrings 12 direkt auf
den Flansch 113 übertragen wird. Auf diese Weise wird die
Steckerbuchse 11 in die Aufnahmebuchse 31 eingeführt, und
gleichzeitig werden die elektrischen Kontakte, die an den
Innenbohrungen der Buchsen 11 bzw. 31 gehalten und
festgelegtsind, in Kontakt miteinander gebracht. Fig. 5 zeigt
schematisch den Zustand der wellenförmigen Ringfeder 21 vor dem
Einpassen, und Fig. 5b zeigt den Zustand der Feder 21 während
des Einsteckvorgangs.
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Ferner befinden sich nach dem Abschluß des Zusammenfügens des
Konnektors die Vorsprünge (oder Vertiefungen) 211 der
wellenförmigen Ringfeder 21 und die Vertiefungen (oder Vorsprünge)
114 des Flansches 113 in positionsmäßiger Übereinstimmung
miteinander, so daß die Vorsprünge und Vertiefungen ineinander
eingepaßt werden und dabei das Klick-Geräusch erzeugen.
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Dabei werden die Vorsprünge und Vertiefungen lösbar
miteinander verbunden, und sämtliche Vorsprünge und Vertiefungen
werden zusammen mit dem Kupplungsring 12 bewegt. Folglich
trifft der Kupplungsring 12 in der Position der vollständigen
Einpassung auf einen leichten Widerstand gegen eine Drehung in
der Lockerungsrichtung.
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Andererseits wird der in dem Steckerkonnektor 2A angeordnete
Kupplungsring 12 vor dem Zusammenfügen mit dem den
Aufnahmekonnektor 28 durch den Flansch 113 gehalten, wobei der
Kupplungsring 12 einen gewissen Spiel- oder Zwischenraum hat,
dabei jedoch relativ zu dem Flansch 113 drehbar ist.
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Da bei dieser Ausführungsform die Schnappverschlußeinrichtung
vorgesehen ist, bei der zum Abschluß des Zusammenfügens die
Vorsprünge in die Vertiefungen eintreten, können mit der
Erfindung die folgenden besonderen Effekte erzielt werden.
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(1) Dem Kupplungsring 12 wird ein leichter Widerstand
gegenüber einer Drehung in der Lockerungsrichtung entgegengesetzt.
Beispielsweise besteht sogar in dem Fall, daß als
Einführeinrichtung 121 und 312 Schraubengewinde mit hoher
Gewindesteigung verwendet werden, keine Gefahr mehr, daß sich der
Kupplungsring aufgrund von Vibrationen oder dgl. lockert. Die
Steigungen der Schraubengewinde der Einführeinrichtung können
frei gewählt werden, um eine auf den Kupplungsring 12
aufzubringende Drehkraft mit einem gewünschten Betrag zu erzielen.
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(2) Der Benutzer kann die Vervollständigung der Verbindung der
Konnektoren an dem Klick-Geräusch und, durch manuelles Tasten,
an den beim Eintreten der Vorsprünge in die Vertiefungen
erfolgenden Vibrationen erkennen, so daß die Gefahr einer
unvollständigen Einpassung und eines übermäßigen Festdrehens der
Einführeinrichtung reduziert wird.
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(3) Die Schnappverschlußeinrichtung verursacht keine
Beeinträchtigung der Drehbarkeit des Kupplungsrings 12 vor dem
Zusammenfügen, so daß das Zusammenfügen durchgeführt werden
kann, indem der Kupplungsring 12 entsprechend dem manuellen
Tastgefühl von Hand gedreht wird.
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Die Erfindung ist insbesondere anhand bevorzugter
Ausführungsformen beschrieben und gezeigt worden; dem Fachmann wird
jedoch ersichtlich sein, daß hinsichtlich der Ausgestaltung und
der Einzelheiten die beschriebenen Änderungen sowie weitere
Anderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der
Ansprüche abzuweichen.