-
Gebiet der
Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein elektrische Verbindungselemente, und insbesondere ein
elektrisches Verbindungselement für ein Koaxialkabel, das einen
eingebauten Schalterbetätigungsnocken
enthält,
welcher beim Verbinden mit einer Anschluss-Verbindungselementanordnung
einen externen Schalter auslöst.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Bei elektrischen Hochfrequenz- und
Hochleistungsanwendungen enthält
das Zuführen
von Leistung zu zugeordneten Geräten
inhärente
Risiken, die eine ständige
Sorge sowohl für
Hersteller als auch für
Benutzer solcher Geräte
verursachen. Die Leistung muss in einer Weise zugeführt werden,
die die Geräte
nicht beschädigt,
und in einer Weise, die für
Benutzer eine sichere Umgebung bietet. Wenn beispielsweise RF-Signale
hoher Leistung (d. h. Kilowatt) entlang eines Kabels übertragen
werden, das nicht an eine Last angeschlossen ist, d. h. bei einem offenen
Kreislauf, kann die Energie zur Signalquelle zurückreflektiert werden und diese
hierbei zerstören. Ebenso
kann dann, wenn sich ein Leitungsmaterial sehr nahe am Ende des
Kabels befindet, durch welches das Hochleistungssignal zugeführt wird,
das Signal einen Bogen über
einen Luftspalt hin zum Leitermaterial bilden. Dies könnte ernste
Risiken hinsichtlich eines elektrischen Schlags, einer Gerätebeschädigung oder
Feuer verursachen.
-
Eine andere Sorge betrifft das Risiko
eines elektrischen Schlags für
die Benutzer der Hochleistungsgeräte. Wenn Leistung entlang eines
Kabels übertragen
wird, welches nicht mit einer Last verbunden ist, ist es möglich, dass
ein Benutzer in physischen Kontakt mit dem "heißen" Kabelende gerät. Dies
kann beispielsweise durch den unbeabsichtigten direkten Kontakt
mit dem Zentralleiter des Kabels passieren, oder durch unbeabsichtigten
Kontakt eines Hand-Werkzeugs mit dem Zentralleiter. Unabhängig von
der Art des Kontakts jedoch wird dem Kabel häufig eine Leistung zugeführt, die
ausreichend ist, um eine Person ernsthaft zu verletzen oder zu töten. Die
Vermeidung des Kontakts mit dem Zentralleiter des Kabels ist daher
von äußerster
Wichtigkeit.
-
Bis heute ist es im Allgemeinen den
Benutzern von RF-Geräten
hoher Leistung selbst überlassen
worden, die Risiken zu begrenzen, die mit der Zuführung, eines
Hochleistungssignals zu einem offenen Kreislauf zusammenhängen. Die
meisten Benutzer sind sich der Risiken bestens bewusst und sorgen
dafür,
dass eine Last an eine Signalquelle angeschlossen wird, bevor Leistung
zugeführt
wird. Menschliche Irrtümer
und Unfälle
führen
jedoch häufig
zu einer ernsthaften Verletzung von Benutzern sowie Geräteschaden.
-
Es besteht daher im Stand der Technik
ein Bedürfnis
nach elektrischen Verbindungselementen, insbesondere Verbindungselementen
zur Benutzung bei Hochleistungs-RF-Anwendungen, die in der Lage sind,
die RF-Signalquelle auszuschalten, wenn die Verbindung zwischen
der Signalquelle und der Last entfernt wird.
-
Das Dokument DE-A-1164534 offenbart
ein:
"elektrisches
Verbindungselement, umfassend:
ein Aussengehäuse 1; und
ein über dem
Aussengehäuse
angeordnetes zweites Gehäuse
2;
wobei das zweite Gehäuse
dazu ausgelegt ist, beim Anschließen des Verbindungselemements
an ein Anschluss-Verbindungselement 4 gedreht zu werden (Bajonetteingriff)
und dazu ausgelegt ist, an einem Schalter 9 anzugreifen, um den
Schalter von einem geöffneten
Zustand, in dem ein Stromfluss vom Anschluss-Verbindungselement
durch einen Zentralleiter des Verbindungselements unterbrochen ist,
in einen geschlossenen Zustand zu bringen, in dem Strom vom Anschluss-Verbindungselement
durch den Zentralleiter fließen
kann".
-
Ziele der
Erfindung
-
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verbindungselements mit einem eingebauten
Schalterbetätigungsnocken,
der einen externen Schalter auslöst,
um elektrischen Strom nur dann durch das Verbindungselement fließen zu lassen,
wenn das Verbindungselement an eine Anschluss-Verbindungselementanordnung
angeschlossen ist.
-
Ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Verringerung des Risikos eines unbeabsichtigen
Stromstosses, das mit elektrischen Hochleistungsanwendungen einhergeht.
-
Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbindungselements mit einem
eingebauten Schalterbetätigungsnocken
zum Auslösen
eines externen Schalters, das eine einfache und kostengünstige Gestaltung
aufweist.
-
Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbindungselements mit einem
eingebauten Schalterbestätigungsnocken zum
Auslösen
eines externen Schalters, das einfach zusammengesetzt ist.
-
Dieses und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Das elektrische Verbindungselement
der vorliegenden Erfindung basiert auf dem Konzept der Bereitstellung
eines Verbindungselements mit einem eingebauten Schalterbetätigungsnocken,
der einen normalerweise geöffneten
externen Schalter auslöst, um
die Leistungszufuhr durch das Verbindungselement zu steuern. Wenn
somit das Verbindungselement der vorliegenden Erfindung mit einer
Anschluss-Verbindungselementanordnung
verbunden ist, wird die Signalquelle durch den Kontakt des Nockens
mit dem externen Schalter auf das Verbindungselement geschaltet.
Wenn das Anschluss-Verbindungselement entfernt wird, kontaktiert
der Nocken den Schalter, um den Schalter in seinen normalerweise
geöffneten
Zustand zurückzubringen
und die Signalquelle vom Verbindungselement zu trennen. Daher kann
ein Signal von der Signalquelle dem Verbindungselement nur dann
zugeführt
werden, wenn eine Anschluss-Verbindungselementanordnung an das erfindungsgemäße Verbindungselement angeschlossen
ist. Alle Verletzungs- und Geräteschadenrisiken
sind beseitigt.
-
Insbesondere umfasst das Verbindungselement
der vorliegenden Erfindung ein Aussengehäuse und ein über dem
Aussengehäuse
angeordnetes Nockengehäuse.
Das Nockengehäuse
enthält
wenigstens einen Schalterbetätigungsnocken,
der sich radial von einer Aussenoberfläche desselben erstreckt. Das
Nockengehäuse
ist dazu ausgelegt, beim Anschließen des Verbindungselements
an ein Anschluss-Verbindungselement
gedreht zu werden, um hierdurch zu bewirken, dass der Nocken einen
Schalter kontaktiert und hierdurch den Schalter von einem geöffneten
Zustand, in dem ein Stromfluss vom Anschluss-Verbindungselement
durch einen Zentralleiter des Verbindungselements unterbrochen ist,
in einen geschlossenen Zustand bringt, in dem Strom vom Anschluss-Verbindungselement
durch den Zentralleiter fließen
kann.
-
Vorzugsweise ist eine Nockengehäusefeder zwischen
dem Aussengehäuse
und dem Nockengehäuse
angeordnet. Die Nockengehäusefeder
beaufschlagt das Nockengehäuse
axial in einer Richtung weg von einem Anschlussende des Verbindungselements,
das dazu ausgelegt ist, an das Anschluss-Verbindungselement angeschlossen zu
werden. Das Nockengehäuse
ist relativ zum Aussengehäuse
gegen die Beaufschlagung der Nockengehäusefeder axial ausfahrbar,
um das Einsetzen des Nockengehäuses
in das Gehäuse
einer Anschluss-Verbindungselementanordnung zu erleichtern. In der
bevorzugten Ausführungsform
weist die Nockengehäusefeder
ein erstes Ende auf, das gegen eine Schulter positioniert ist, welche
an einem am Aussengehäuse befestigten
Haltering gebildet ist, sowie ein zweites Ende, das gegen eine am
Nockengehäuse
gebildete Schulter positioniert ist.
-
Ferner umfasst das Verbindungselement vorzugsweise
ein Innengehäuse.
Das Aussengehäuse
ist um das Innengehäuse
herum angeordnet und wird durch eine zwischen dem Innengehäuse und dem
Aussengehäuse
angeordnete Feder axial zum Anschlussende des Verbindungselements
hin beaufschlagt. Das Innengehäuse
umfasst Bereiche, die Öffnungen
darin definieren. Sperrelemente sind innerhalb der Öffnungen
angeordnet, wobei Bereiche derselben radial nach innen über eine
Innenoberfläche
des Innengehäuses
hinaus durch eine erste Oberfläche
des Aussengehäuses
gedrückt
werden. Das Aussengehäuse
umfasst eine der ersten Oberfläche
benachbarte abgeschrägte
Oberfläche.
Bei einer Axialbewegung des Aussengehäuses weg vom Anschlussende
wird die abgeschrägte
Oberfläche mit
den Öffnungen
ausgerichtet, wodurch es den Sperrelementen ermöglicht wird, innerhalb der Öffnungen
gegen die abgeschrägte
Oberfläche
zurückzuweichen,
um das Verbindungselement an das Anschluss-Verbindungselement anzuschließen.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnung
-
Zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung sowie weiterer Ziele, optionaler Merkmale und
Vorteile wird Bezug auf die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
genommen, welche in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren gelesen
werden sollte, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen:
-
1 ist
eine Seitenansicht einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbindungselements
mit einem daran angeschlossenen rechtwinkligen Adapter, wobei der
obere Bereich der Figur das Verbindungselement in einem nicht-angeschlossenen Zustand
und der untere Bereich der Figur das Verbindungselement in einem
angeschlossenen Zustand zeigt.
-
2 ist
eine Rückansicht
des in 1 gezeigten Verbindungselements.
-
3 ist
eine Schnittansicht des in 1 gezeigten
Verbindungselements, wobei der obere Bereich der Figur das Verbindungselement
in einem nicht-angeschlossenen
Zustand und der untere Bereich der Figur das Verbindungselement
in einem angeschlossenen Zustand zeigt.
-
4 ist
eine Schnittansicht des in 1 gezeigten
Verbindungselements, wobei der obere Bereich der Figur das Verbindungselement
in einem nicht-angeschlossenen
Zustand und der untere Bereich der Figur das Verbindungselement
in einem angeschlossenen Zustand zeigt.
-
5 ist
eine Wegschnitt-Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Anschluss-Verbindungselementanordnung,
die das Anschluss-Verbindungselement und den Schalter darin zeigt,
und die das Nockengehäuse
in einer ersten Position zeigt, in der der Schalterarm des Schalters
nicht durch einen Nocken eingedrückt
worden ist, sowie in einer zweiten Position, in der der Schalterarm
durch einen Nocken eingedrückt
worden ist.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung wird nun
in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden,
die für
eine Verwendung mit einer an einer Instrumententafel oder dergleichen
montierten Anschluss-Verbindungselementanordnung
ausgelegt ist. Vorzugsweise enthält
das Verbindungselement einen Schalterbetätigungsnocken, der einen in der
Anschluss-Verbindungselementanordnung
montierten externen Schalter auslöst, um den Stromfluss durch
das Verbindungselement abhängig
davon zu steuern, ob das Verbindungselement an der Anschluss-Verbindungselementanordnung
gesichert ist. Zur Vereinfachung der Erklärung wird die Erfindung hier
in Verbindung mit einer besonderen bevorzugten Ausführungsform
beschrieben werden, nämlich
einer rechtwinkligen Gestaltung des Verbindungselements. Der Fachmann
wird jedoch erkennen, dass die Vorteile der Erfindung in viele Verbindungselementgestaltungen
einfließen
könnten.
Daher soll die Erfindung nicht auf die beschriebene spezielle Ausführungsform
beschränkt
sein, sondern jede Variation derselben in Verbindung mit der Benutzung
in abgewandelten Verbindungselementkonzepten und -gestaltungen enthalten.
-
In den 1 und 2 der Zeichnung ist ein bevorzugtes
Verbindungselement 2 gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt, das zunächst
allgemein beschrieben wird, wobei eine detailliertere Beschreibung
folgt. Allgemein weist das Verbindungselement 2 ein erstes
Ende 4 und ein zweites Ende 6 auf. Das erste Ende 4 ist
mit einer männlichen
oder weiblichen Hülse
versehen, um in Anschlusseingriff mit einem entsprechenden Anschluss-Verbindungselement 5 zu
gelangen, welches innerhalb einer Anschluss-Verbindungselementanordnung 3 angeordnet
ist, die an einer Instrumententafel 32 oder dergleichen
montiert ist. Die Anschluss-Verbindungselementanordnung enthält einen
normalerweise geöffneten
Schalter 38, der den Stromfluss von einer elektrischen
Stromquelle 34 durch einen Zentralleiter des Anschluss-Verbindungselements 5 steuert.
Das zweite Ende 6 des Verbindungselements 2 ist
dazu ausgelegt, elektrisch mit einer elektrischen Vorrichtung 36 verbunden
zu sein, beispielsweise durch geeignete Kabel 130.
-
Vorzugsweise enthält das Verbindungselement 2 wenigstens
einen Schalterbetätigungsnocken 12, 14 am
Ende 4 des Nockengehäuses 10 zum
Auslösen
des normalerweise geöffneten
Schalters 38, der innerhalb der Anschluss-Verbindungselementanordnung
montiert ist. Der Schalter enthält
Leitungen 42, 44, die zwischen der elektrischen
Stromquelle 34 und dem Zentralleiter des Anschluss-Verbindungselements 5 angeschlossen
sind, so dass der Schalterzustand, d. h. geöffnet oder geschlossen, den
Stromfluss durch das Anschluss-Verbindungselement
steuert. Wenn das Verbindungselement 2 mit der Anschluss-Verbindungselementanordnung 3 verbunden
ist, kontaktiert einer der Schalterbetätigungsnocken 12 oder 14 den
Schalter, um die elektrische Verbindung von der Stromquelle 34 zur
elektrischen Vorrichtung 36 durch das Verbindungselement 2 und
das Anschluss-Verbindungselement 5 hindurch zu schließen.
-
Wenn die Verbindung zwischen dem
Verbindungselement 2 und der Anschluss-Verbindungselementanordnung entfernt
wird, dreht sich das Nockengehäuse 10,
was dazu führt,
dass der Nocken 12 oder 14 den Schalter in seinen
normalerweise geöffneten
Zustand zurückbringt,
in dem der Stromfluss von der Stromquelle zum Anschluss-Verbindungselement 5 unterbrochen
ist. In vorteilhafter Weise wird daher Strom nur dann von der Stromquelle 34 durch das
Anschluss-Verbindungselement zugeführt, wenn der Nocken 12 oder 14 des
Verbindungselements 2 in das Gehäuse eingesetzt und zum Auslösen des Schalters 38 gedreht
ist. Die Gefahren eines unbeabsichtigten Stromstoßes oder
Geräteschadens,
die mit der Bereitstellung einer offenen Verbindung mit einer Stromquelle
einhergehen, sind daher beseitigt.
-
Nun werden die 3 und 4 besprochen,
in denen eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbindungselements
mit einem drehbaren Nockengehäuse
gezeigt ist, das in eine Anschlussverbindung vom Kugelsperrtyp eingebaut ist.
Es versteht sich jedoch, dass andere Typen von Anschlussverbindungen
und -verfahren dem Fachmann unmittelbar klar sind. Beispielsweise
kann anstelle des Kugelsperrmechanismus der bevorzugten Ausführungsform
eine Gewindeverbindung verwendet werden. Andere Verbindungstypen
und Verbindungsverfahren sind dem Fachmann unmittelbar klar.
-
In der bevorzugten Ausführungsform
enthält das
Verbindungselement 2 allgemein: ein drehbares Nockengehäuse 10 mit
einem ersten 12 und einem zweiten 14 Schalterbetätigungsnocken
darauf; einen Haltering 124; ein Aussengehäuse 16;
ein Innengehäuse 18;
eine Nockengehäusebeaufschlagungsfeder 30;
einen Isolator 22; einen Zentralleiter 8, ein Endgehäuse 19,
eine Druckfeder 70 sowie Kugellagersperrelemente 72.
Das Nockengehäuse,
Innengehäuse,
Endgehäuse
und der Haltering sind vorzugsweise aus Messing gefertigt und mit
Nickel platiert. Der Zentralleiter ist vorzugsweise aus Messing hergestellt
und mit Silber platiert. Der Isolator ist vorzugsweise aus einem
bekannten Isolationsmaterial wie z. B. TEFLON gebildet.
-
Wie gezeigt ist der Zentralleiter 8 in
einer festen Axialposition in einer Bohrung im Isolator 22 angeordnet
und ist elektrisch mit einem Leiter 90 verbunden, der innerhalb
eines bekannten rechtwinkligen Adapters 92 aufgenommen
ist. Der rechtwinklige Adapter umfasst an einem seiner Enden ein
Gewinde 94, das zu einem Gewinde 96 an einer Innenoberfläche des
Innengehäusebereichs
passt, um das Anschluss-Verbindungselement am rechtwinkligen Adapter
zu befestigen.
-
Das Innengehäuse 18 weist eine
im Allgemeinen zylindrische Form auf und ist mit Bereichen gebildet,
die in ihren Wänden Öffnungen 74, 76 definieren,
welche derart dimensioniert sind, dass sie die Kugellagersperrelemente 72 aufnehmen.
Die die Öffnungen
definierenden Bereiche enthalten abgeschrägte Innenoberflächen 79,
die dazu führen,
dass der Durchmesser der Öffnungen
zur Innenoberfläche 75 des
Innengehäuses
hin abnimmt. Die Kugellagersperrelemente können daher innerhalb eines
oberen Bereichs der Öffnungen
aufgenommen werden, aber die unteren Bereiche der Öffnungen
haben Durchmesser, die es nur einem Bereich der Kugellagersperrelemente
erlauben, sich nach innen über
die Innenoberfläche 75 des
Innengehäuses
hinaus zu erstrecken.
-
Das Innengehäuse enthält einen hinteren Bereich mit
einem Umfangsvorsprung 17 an der Aussenoberfläche desselben.
Eine Schulter 71 ist an der Aussenseite des Innengehäusebereichs
gebildet. Die Schulter bietet eine Oberfläche, an der der Boden der zylindrischen
Druckfeder 70 anliegt. Die Spitze der Druckfeder greift
an einer Schulter 73 an, die an der Innenseite des im Allgemeinen
zylindrischen Aussengehäuses 16 gebildet
ist, welches um den Vorderbereich des Innengehäuses herum angeordnet ist.
-
Das Endgehäuse 19 umfasst ein
Gewinde 98, das zu einem entsprechenden Gewinde 100 am Ende
der Aussenoberfläche
des Innengehäuses passt.
Das Endgehäuse
enthält
einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser,
der eine Schulter 102 zur Anlage an der Vorderendenoberfläche 104 des Aussengehäuses definiert.
-
Beim Zusammenbau des Anschluss-Verbindungselements
wird das Gewinde 98 am Endgehäuse an das Gewinde 100 am
Innengehäuse
angeschlossen, und das Endgehäuse
wird relativ zum Innengehäuse
gedreht. Da das Endgehäuse
auf das Innengehäuse
geschraubt wird, greift die Schulter 102 am Endgehäuse am Ende 104 des
Aussengehäuses
an, wodurch das Aussengehäuse
axial gegen die Beaufschlagung durch die Druckfeder 70 nach
hinten gedrückt
wird. Daher beaufschlagt die Druckfeder kontinuierlich das Aussengehäuse gegen die
Schulter 102 des Endgehäuses,
und zwar durch Ausüben
einer Federkraft gegen die Schulter 73 an der Innenoberfläche des
Aussengehäuses.
Die Federkraft der Druckfeder ist so gewählt, dass sie überwunden
werden kann, indem man physisch das Aussengehäuse axial nach hinten in Richtung
des Endes 6 des Anschluss-Verbindungselements drückt.
-
Die Innenoberfläche 108 des Aussengehäuses definiert
in Verbindung mit einer gegenüberliegenden
Aussenoberfläche 110 des
Innengehäuses einen
Hohlraum 106, in dem die Druckfeder angeordnet ist. Die
Innenoberfläche 108 des
Aussengehäuses
umfasst einen flachen Bereich 112, der normalerweise direkt über den Öffnungen 74, 76 positioniert ist.
Dieser flache Bereich drückt
die Kugellager radial nach innen, so dass sich Bereiche derselben
radial nach innen über
die Innenoberfläche 75 des
Innengehäuses
hinaus erstrecken, wie in 4 gezeigt
ist. Ein abgeschrägter
Bereich 78 der Innenoberfläche ist den Öffnungen
benachbart zum vorderen Ende 4 des Verbindungselements
hin positioniert.
-
In der bevorzugten Ausführungsform
ist der Haltering 124 um das vordere Ende des Aussengehäuses 16 herum
angeordnet. Der Haltering enthält eine
Rille 118 darin, die axial mit einer Rille 122 übereinstimmt,
welche in der Aussenoberfläche
120 des Aussengehäuses gebildet
ist. Eine Dichtung 121 ist innerhalb der Rille 120 angeordnet
und erstreckt sich in die Rille 118 hinein, um den Haltering
in der Position relativ zum Aussengehäuse zu sperren.
-
Das Nockengehäuse 10 ist um das
Aussengehäuse 16 und
den Haltering 124 herum angeordnet. Eine Nockengehäusedruckfeder 30 ist
in einem Hohlraum 123 angeordnet, welcher durch das Nockengehäuse und
die Aussenoberfläche
des Aussengehäuses
definiert ist. Die Feder 30 wird zwischen einer am Haltering 124 gebildeten
Schulter 140 und der am Nockengehäuse 10 gebildeten Schulter 142 komprimiert.
Die Nockengehäusefeder beaufschlagt
das Nockengehäuse
zum hinteren Ende 6 des Verbindungselements 2 hin,
so dass die Endoberfläche 144 des
Nockengehäuses
normalerweise gegen die Schulter 146 gedrückt wird,
die an der Aussenoberfläche
des Aussengehäuses
gebildet ist.
-
Wie insbesondere in 5 gezeigt, umfasst die Anschluss-Verbindungselementanordnung 3 das Anschluss-Verbindungselement 5 zur
Aufnahme des Verbindungselements 2. Das Anschluss-Verbindungselement
ist innerhalb des Gehäuses 40 angeordnet
und zentral bezüglich
einer Öffnung 46 in
der äusseren
Gehäusewand 50 positioniert.
Die Öffnung 46 ist
so geformt, dass sie allgemein mit den Abmessungen des Endes des
Nockengehäuses übereinstimmt,
so dass das Nockengehäuse
darin aufgenommen werden kann.
-
Um somit das Verbindungselement 2 an
das Anschluss-Verbindungselement 5 anzuschließen, müssen die
Nocken 12, 14 mit entsprechenden, sich radial
erstreckenden Bereichen 150, 152 der Öffnung 46 ausgerichtet
werden. Das Nockengehäuse 10 mit den
Nocken 12 und 14 darauf wird dann relativ zum Aussengehäuse 16 axial
nach vorne in Richtung des Endes 4 gegen die Kraft einer
Beaufschlagungsfeder 30 gedrückt. Das Nockengehäuse erstreckt
sich somit axial nach vorne, um sich über die Endoberfläche 154 des
Endgehäuses 19 hinaus
zu erstrecken, um das Einsetzen der Nocken durch die Öffnung 46 und in
den durch das Gehäuse 40 definierten
Raum 52 hinein zu ermöglichen,
wie in den unteren Bereichen der 1 und 3 gezeigt ist. In der Anfangsposition, wenn
die Nocken innerhalb des Raums 52 angeordnet sind, sind
sie derart positioniert, dass eine Vorderkante des Nockens 14 in
einer Position B benachbart dem Schalterkontakt
156 angeordnet
ist, der sich in einer Position A befindet. Die Vorderkante des
Nockens 12 befindet sich in einer Position C. Wenn sich die
Nocken 12, 14 in den Positionen C bzw. B befinden,
ist der Schalterkontakt nicht eingedrückt, und der Schalter befindet
sich in seinem normalerweise geöffneten
Zustand.
-
Dann wird das Nockengehäuse relativ
zum Innengehäuse 18 gedreht,
so dass die Vorderkanten der Nocken 14, 12 entlang
der gepunkteten Linien 160, 162 innerhalb des
Raums 52 von Punkten B und C zu Punkten B' bzw. C' bewegt werden. Da
die Vorderkante des Nockens 14 vom Punkt B zu B' bewegt wird, kontaktiert
der Nocken 14 den Schalterkontakt 156 und drückt ihn
in die Position A' nieder,
wodurch der normalerweise geöffnete
Schalter geschlossen und ein Stromfluss von der Stromquelle durch
die Verbindungselemente 2 und 5 hindurch und zur
elektrischen Vorrichtung hin ermöglicht
wird.
-
Um das Nockengehäuse in einer Position zu halten,
in der der Nocken 14 den Schalterkontakt in die Position
A' drückt, ist
innerhalb der Anschluss-Verbindungselementanordnung
eine federbetätigte
Feststellvorrichtung 164 montiert. Die Feststellvorrichtung
weist einen Kopf 166 auf, der sich axial relativ zum Feststellvorrichtungskörper bewegt. Wenn
das Nockengehäuse
gedreht wird, drückt
die Vorderkante des Nockens 14 den Kopf 166 ein. Wenn
der Nocken über
den Kopf bewegt wird, wird der Kopf über einer Vertiefung oder Rille 168 im
Nocken angeordnet. Der Kopf 166 fährt dann axial aus dem Feststellvorrichtungskörper in
die Rille 168 hinein aus. Der Eingriff der Feststellvorrichtung
mit der Rille liefert einen Widerstand gegen eine weitere Drehung
des Nockengehäuses,
um einer unbeabsichtigten Überdrehung
des Nockengehäuses
entgegenzuwirken, durch die der Schalterarm den Kontakt mit dem
Nocken verlieren könnte,
wodurch der Schalter in seinen normalerweise geöffneten Zustand zurückkehren
würde.
Die Drehung des Nockengehäuses 10 in
die Vorderkantenpositionen B' und
C' sperrt auch das
Nockengehäuse
im Gehäuse
durch Eingriff der hinteren Oberflächen 170, 172 ( 1) der Nocken 12, 14 mit
der unteren Oberfläche 60 der
oberen Platte 50 des Gehäuses 40.
-
Sobald das Nockengehäuse und
die Nocken 12, 14 in das Gehäuse 40 eingesetzt
sind und der Schalter 38 ausgelöst ist, kann dann auf das Aussengehäuse zugegriffen
werden, um die Verbindung mit dem Anschluss-Verbindungselement herzustellen.
In der gezeigten Ausführungsform
erfolgt die Verbindung zwischen dem Verbindungselement 2 und
dem Anschluss-Verbindungselement 5 der Anschluss-Verbindungselementanordnung 3 durch
Zurückziehen
des Aussengehäuses 16 zum
Ende 6 des Anschluss-Verbindungselements und gegen die
Beaufschlagung durch die Druckfeder 70, bis das Ende 114 des
Aussengehäuses
den Vorsprung 17 kontaktiert. Diese Maßnahme bringt die abgeschrägte Innenoberfläche 78 des
Aussengehäuses
in Ausrichtung mit den Öffnungen 74, 76,
wodurch es den Kugellagersperrelementen ermöglicht wird, relativ zur Innenoberfläche 75 des
Innengehäuses
und gegen die abgeschrägte
Innenoberfläche
des Aussengehäuses
nach innen zurückzuweichen.
-
Sobald die Kugellager frei sind,
in die Öffnungen
zum Aussengehäuse
hin und über
die Innenoberfläche 75 des
Innengehäuses
hinaus zurückzuweichen,
ist das Verbindungselement 2 über dem Anschluss-Verbindungselement 5 positioniert,
bis die Positionen der Kugellager axial mit der Position der Rille 36 im
Anschluss-Verbindungselement übereinstimmen.
Entsprechend ist der Zentralleiter 8 des Verbindungselements 2 mit
dem Zentralleiter 174 des Anschluss-Verbindungselements 5 ausgerichtet und
in elektrischem Kontakt, um einen elektrischen Pfad durch das Verbindungselement 2 und
das Anschluss-Verbindungselement 5 hindurch
zu erzeugen.
-
Das Aussengehäuse 16 wird dann losgelassen,
und die Druckfeder drückt
das Aussengehäuse in
die Richtung des Endes 4 des Anschluss-Verbindungselements,
was dazu führt,
dass der flache Bereich 112 des Aussengehäuses die
Lager 72 relativ zur Innenoberfläche 75 des Innengehäuses nach aussen
und in die Rille 36 im Verbindungselement 3 hinein
drückt,
wie insbesondere in 3 gezeigt
ist. Der Eingriff der Kugellager mit der Rille verriegelt das Verbindungselement 2 am
Anschluss-Verbindungselement 5.
-
Um das Verbindungselement 2 vom
Anschluss-Verbindungselement zu entfernen, wird das Nockengehäuse derart
gedreht, dass die Vorderkanten der Nocken in Positionen B und C
zurückkehren. Der
Nocken 14 wird dann vom Kontakt mit dem Schalter 156 entfernt,
und der Schalter kehrt in seinen normalerweise "geöffneten" Zustand in der Position
A zurück.
Das Aussengehäuse
wird dann zum Ende 6 hin gegen die Beaufschlagung durch
die Druckfeder zurückgezogen,
und das Verbindungselement 2 wird axial zum Ende 6 hin
gedrückt,
um das Nockengehäuse
aus der Öffnung 46 herauszuziehen.
-
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, ein elektrisches
Signal mit dem Zentralleiter des Verbindungselements 2 nur
dann zu verbinden, wenn das Verbindungselement 2 an die
Anschluss-Verbindungselementanordnung angeschlossen ist. Dementsprechend
wird elektrischer Strom niemals dem Anschluss-Verbindungselement 5 von
der Stromquelle zugeführt,
wenn der Zentralleiter 174 für einen versehentlichen Kontakt
freiliegt.
-
Somit wird ein elektrisches Verbindungselement
bereitgestellt, welches die Gefahren beseitigt, die mit der Bereitstellung
eines elektrischen Hochleistungssignals an einem nicht-angeschlossenen Verbindungselement
einhergehen. Das Verbindungselement umfasst ein Aussengehäuse sowie
ein integrales drehbares Nockengehäuse, das über dem Aussengehäuse positioniert
ist. Das Nockengehäuse weist
wenigstens einen Schalterbetätigungsnocken auf,
der sich radial von einer Aussenoberfläche desselben erstreckt. Beim
Anschließen
des Verbindungselements an eine Anschluss-Verbindungselementanordnung
wird das Nockengehäuse
gedreht, was bewirkt, dass der Nocken einen Schalter kontaktiert
und hierdurch den Schalter von einem geöffneten Zustand, in dem ein
Stromfluss zum Anschluss-Verbindungselement
unterbrochen ist, in einen geschlossenen Zustand bringt, in dem
Strom durch das Anschluss-Verbindungselement und das Verbindungselement
fließen
kann.
-
Vorzugsweise umfasst das Verbindungselement
ferner eine zwischen dem Aussengehäuse und dem Nockengehäuse positionierte
Feder. Die Feder beaufschlagt das Nockengehäuse gegen das Aussengehäuse axial
in einer Richtung weg vom Anschluss-Verbindungselement. Beim Zurückziehen des
Anschluss-Verbindungselements
kehrt der Schalter in seinen normalerweise "geöffneten" Zustand zurück, wodurch
die elektrische Verbindung zwischen dem Zentralleiter des Anschluss-Verbindungselements
und der elektrischen Signalquelle unterbrochen wird. Die Risiken
einer Personenverletzung oder eines Geräteschadens in Folge unbeabsichtigten
Kontakts mit dem Ende des Zentralleiters des Anschluss-Verbindungselements
oder aufgrund eines Überschlags
eines elektrischen Signals vom Zentralleiter sind daher in einer
einfachen und kosteneffizienten Gestaltung beseitigt.
-
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind
nur einige von mehreren, die diese Erfindung benutzen, und sind
hier rein erläuternd,
jedoch nicht als Beschränkung
dargelegt. Beispielsweise könnte
jede beliebige Zahl von internen Schaltern in der Anschluss-Verbindungselementanordnung
bereitgestellt werden, und verschiedene Komponententeile des Verbindungselements
und/oder der Anschluss-Verbindungselementanordnung könnten einstückig kombiniert
werden. Ferner könnte
eine beliebige Zahl von Nocken an der Aussenoberfläche des Nockengehäuses verwendet
werden. Wenn für
das Verbindungselement ein insgesamt kleinerer Durchmesser gewünscht wird,
kann das Nockengehäuse vom
Endgehäuse
nach vorne verlängert
und im Durchmesser verringert werden, wobei sich die Nocken von
dem Bereich des Nockengehäuses
mit veringertem Durchmesser erstrecken. Ferner ist dem Fachmann
unmittelbar klar, dass die Merkmale der vorliegenden Erfindung bei
einer breiten Vielzahl von Verbindungselementgestaltungen eingesetzt
werden können,
um jeglichen Typ elektrischen Signals zu schalten. Es ist offensichtlich,
dass zahlreiche weitere Ausführungsformen,
die dem Fachman sofort klar sind, vorgesehen werden können, ohne
der Bereich der Ansprüche
zu verlassen.