DE962453C

DE962453C - Zwei- oder mehrpolige Steckvorrichtung

Info

Publication number: DE962453C
Application number: DEN9296A
Authority: DE
Inventors: Albertus Divendal
Original assignee: HOLLANDSCHE DRAAD EN KABELFAB
Current assignee: HOLLANDSCHE DRAAD EN KABELFAB
Priority date: 1953-11-04
Filing date: 1954-08-05
Publication date: 1957-04-25
Also published as: BE531511A; FR1113794A; GB767549A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zwei- oder mehrpolige Steckvorrichtung mit am Stecker und an der Steckdose vorgesehenen Unverwechselbarkeitsmitteln.

An Steckvorrichtungen, welche dazu verwendet werden, elektrische Leitungen, z. B. zur Übertragung von Gleichstrom oder Einphasenwechselstrom, an andere Leitungen oder an Geräte anzuschließen, wird oft die Anforderung der Unverwechselbarkeit gestellt, d. h., die Steckerstifte des Steckers sollen nur in einer einzigen bestimmten Stellung in die Kontaktbüchsen der Steckdose geführt werden können. Die dafür angewandten Unverwechselbarkeitsvorrichtungen können in sehr unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, z. B. bei einer Steckvorrichtung mit drei oder mehreren Verbindungen durch eine unsymmetrische Anordnung der Steckerstifte und der zugehörigen Kontaktbüchsen in bezug auf die Mittellinie der Steckvorrichtung. Bei Steckvorrichtungen mit nur zwei Stiften wird man meistens gesonderte, unsymmetrisch angeordnete Mittel, z. B. Nocken und diesen entsprechende Aussparungen, an den Teilen der Steckvorrichtung verwenden. Die Anwendung solcher Unverwechselbarkeitsvorrichtungen ist dann von Bedeutung, wenn das Verbinden oder Arischließen durch weniger geübtes Personal doch in zuverlässiger Weise vorgenommen werden soll.

Bei lösbaren Verbindungen zwischen elektrischen Leitungen, welche oft einer rauhen Behandlung ausgesetzt sind, ist es weiter von sehr großer Bedeutung, daß an den dafür verwendeten Steckvor-

richtungen Organe vorgesehen sind, welche das ungewollte Lösen der hergestellten Verbindung durch Verriegelung von Stecker und Steckdose verhindern.

Durch die Anwendung gesonderter Unverwechselbarkeitsmittel und gesonderter Organe zur gegenseitigen Verriegelung von Stecker und Steckdose ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Konstruktion der Steckvorrichtung ziemlich verwickelt und ίο dadurch teuer wird.

Mit der Erfindung wird bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen.

Erfindungsgemäß sind die am Stecker und an der Steckdose vorgesehenen UnverwechselbarkeitsiS mittel gleichzeitig als Organe für die gegenseitige Verriegelung der Teile der Steckvorrichtung ausgebildet.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung können bei einer Steckvorrichtung, bei der der Körper des Steckers und der Steckdose aus elastischem Werkstoff besteht, die genannten Verriegelungsorgane derart ausgebildet sein, daß beim Kuppeln der Teile der Steckvorrichtung sowohl das Zusammenwirken der Verriegelungsorgane wie auch der Kontaktorgane unter dem Einfluß der Federkraft des elastischen Werkstoffes erfolgt, während gleichzeitig die gegenseitige Abdichtung der Teile der Steckvorrichtung bewirkt wird. Die entsprechenden Organe können dabei also außer der Unverwechselbarkeit und der Verriegelung der beiden Teile der Steckvorrichtung überdies noch die Abdichtung des Steckers gegen die Steckdose ermöglichen. Hierdurch wird eine in jeder Hinsicht betriebssichere und trotzdem einfache Konstruktion der Steckvorrichtung erzielt.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung bestehen die Verriegelungsorgane vorzugsweise aus hakenförmigen Elementen, die bei jedem der Teile der Steckvorrichtung mit unregelmäßiger Verteilung und mit ungleichen Abmessungen in tangentialer Richtung an einer Metallhülse angeordnet sind, die den elastischen Körper des entsprechenden Teiles umschließt und vor Verdrehung in bezug auf diesen Körper gesichert ist. Durch diese Konstruktion wird der Nachteil beseitigt, der sich daraus ergibt, daß es bei einer Steckvorrichtung, deren beiden Teile aus elastischem Werkstoff bestehen, wegen der Bildsamkeit des Werkstoffes praktisch unmöglich ist, Unverwechselbarkeitsvorrichtungen anzuordnen.

Eine erste Forderung für eine gute Wirkung einer Steckvorrichtung solcher Konstruktion besteht darin, daß bei jedem ihrer Teile die Hülse sich nicht in bezug auf den darin befindlichen Körper aus elastischem Werkstoff drehen kann. Dazu kann nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Hülse jedes der Teile der Steckvorrichtung zur Sicherung vor Verdrehung in bezug auf den elastischen Körper mit wenigstens einem einwärts gerichteten Vorsprung versehen sein, der in eine in diesem Körper vorgesehene Aussparung greift. Um weiter auch Verschiebungen der Hülse in axialer Richtung bezüglich des sie tragenden Körpers zu vermeiden, kann nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Hülse jedes der Teile der Steckvorrichtung zur Sicherung gegen Verschiebung in axialer Richtung auf dem elastischen Körper mit einem nach innen vorstehenden Randwulst, einer Umbördelung od. dgl. versehen sein, die in eine in diesem Körper vorgesehene Ringnut greift.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel einer zweipoligen Steckvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Abb. ι zeigt eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt einer Hülse für einen der Teile, insbesondere den Stecker, der Steckvorrichtung;

Abb. 2 stellt in Seitenansicht mit teilweiser Innenansicht die Hülse für den zugehörigen Teil der Steckvorrichtung, insbesondere die Steckdose, dar;

Abb. 3 zeigt die rechte Stirnansicht der Hülse gemäß Abb. 1;

Abb. 4 zeigt die linke Stirnansicht der Hülse gemaß Abb. 2;

Abb. S ist die Seitenansicht der Hülsen gemäß den Abb. 1 und 2 in der Lage, in der die daran befestigten Unverwechselbarkeits- und Verriegelungsorgane ineinandergreifen;

Abb. 6 zeigt gesondert den aus elastischem Werkstoff bestehenden Körper des Steckers, der mit dem Ende der damit verbundenen Leitung ein Ganzes bildet;

Abb. 7 zeigt die Stirnansicht des Körpers der Steckdose, und

Abb. 8 läßt schließlich den vollständigen Stecker und die vollständige Steckdose in der Lage sehen, in der beim Einführen des Steckers in die Steckdose die Unverwechselbarkeits- und Verriegelungsorgane noch nicht miteinander zusammenwirken, wobei einige Teile des Steckers abgebrochen gezeichnet sind.

Der Stecker enthält einen Körper 1 aus elastischem Werkstoff, wie Gummi, der mit dem dazugehörenden Leitungsende 2 ein Ganzes bildet (vgl. Abb. 6). In dem Körper 1 sind in dem normalen gegenseitigen Abstand zwei außerhalb der freien Stirnfläche desselben hinausragende Steckerstifte 3 angeordnet, von denen die in den Körper ragenden Enden mit den Enden der Adern in der Leitung 2 z. B. durch Schweißen oder Verlöten verbunden sind.

Die Steckdose enthält einen Körper 4 entsprechender Form, der mit dem daran anzuschließenden Leitungsende 5 ein Ganzes bildet (vgl. Abb. 7 und 8). Innerhalb des Körpers 4 befinden sich zwei, gleichfalls in dem normalen gegenseitigen Abstand angeordnete Kontaktbüchsen (nicht dargestellt), welche koaxial mit Kanälen 6 angeordnet iac sind, welche an der freien Stirnfläche des Körpers 4 münden und zum Einführen der Steckerstifte 3 dienen.

Der aus elastischem Werkstoff bestehende Körper ι des Steckers ist in einer Metallhülse 7 ange- ia; bracht, die zum Schütze dieses Körpers dient und

die Unver wechselbar keits- und Verriegelungsorgane trägt. Diese Organe bestehen aus in Querrichtung der Mantelfläche der Hülse 7 entsprechend gebogenen streifenförmigen Elementen 8, 8 und 9 (vgl. Abb. 3), die an der Mantelaußenfiäche der Hülse angeschweißt sind. Wie man aus Fig. 3 ersehen kann, ist die Breite der beiden Elemente 8 kleiner als diejenige des Elementes 9, wobei diese Elemente weiter unsymmetrisch auf dem Umfang der Hülse 7 angeordnet sind. Jedes der streifenförmigen Elemente weist in dem über den Rand der Hülse 7 hinausragenden Teil auf einer Seite eine Aussparung 10 auf, während das hinter dieser Aussparung liegende Ende des Elementes abgeschrägt ist, wodurch hakenförmige Nocken 11 entstehen, die nach Abb. 3 auf dem Hülsenumfang sämtlich in dieselbe Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zeigen.

Um die Hülse 7 vor Verdrehung in bezug auf den Körper 1 des Steckers zu sichern, ist diese Hülse an dem den Elementen 8, 8 und 9 abgewandten Ende mit zwei einander diametral gegenüber angeordneten, an der Innenwand der Hülse angeschweißten Nocken 12 versehen, die in entsprechende Aussparungen 13 ragen, welche in der Nähe des den Stiften 3 abgewandten Endes in der Mantelfläche des Körpers 1 vorgesehen sind. Um die Hülse 7 weiter vor Verschiebung in axialer Richtung in bezug auf den Körper 1 zu sichern, ist die Hülse an dem den Elementen 8, 8 und 9 abgewandten Ende mit einem einwärts gebogenen Randwulst 14 versehen, der in eine entsprechende Nut

15 ragt, die in dem kegelförmigen Übergangsteil

16 zwischen dem Körper 1 und dem Leitungsende 2 vorgesehen ist.

Der Körper 4 der Steckdose ist in entsprechender Weise durch eine diesen Körper umgebende Metallhülse 17 geschützt, wobei diese Hülse in gleicher Weise vor Verdrehung und Verschiebung in axkler Richtung in bezug auf den Körper 4 gesichert ist, wie es beim Stecker bereits beschrieben wurde. Der Durchmesser der Hülse 17 entspricht dem Durchmesser der Hülse 7.

Zur Erhaltung der Unverwechselbarkeit und der gegenseitigen Verriegelung der Hülsen 7 und 17 sind auf der Mantelaußenfiäche der letztgenannten Hülse drei streifenformige Elemente 18, 19 und 19 angeschweißt. Wie aus den Abb. 2 und 4 ersichtlich ist, sind von den drei streifenförmigen Elementen, welche in Umfangsrichtung größere Abmessungen aufweisen als in axialer Richtung, die beiden Elemente 19 langer als das Element 18. Die Elemente 18, 19 und 19 sind je mit einem hakenförmigen Nocken 20 versehen, welche in gleicher Weise ausgebildet sind¹ wie die hakenförmigen Nocken 11 an den Enden der Elemente 8, 8 und 9 der Hülse 7. Weiter ergibt sich aus Abb. 4, daß die Elemente 18, 19 und 19 gleichfalls auf dem Umfang der Hülse 17 angeordnet sind, und zwar derart, daß, wenn die Hülsen 7 und 17 mit den mit ihren bezüglichen Elementen versehenen Rändern aneinandergefügt werden, die Elemente 8, 8 und 9 der Hülse 7 nur in einer einzigen bestimmten Winkelstellung zwischen den Elementen 18, 19 und 19 der Hülse 17 passieren können, so daß man die gewünschte Unverwechselbarkeit erhält.

Beim Einführen des Steckers in die Steckdose spielt die Elastizität der Körper 7 und 17, in denen die Steckerstifte 3 bzw. die Kontaktbüchsen (nicht dargestellt) eingebettet sind, sowohl bei der Kontaktherstellung wie auch bei der Sicherung der gegenseitigen Verriegelung der beiden Teile der Steckvorrichtung eine wichtige Rolle. Weil der Stecker 1, 7 infolge der Abmessungen und der An-Ordnung der mit hakenförmigen Nocken versehenen Elemente auf den Hülsen 7 und 17 nur in einer einzigen bestimmten Winkelstellung in die Steckdose 4, 17 eingeführt werden kann, muß beim Anschließen des Steckers an die Steckdose der Stecker zuerst gegebenenfalls derart verdreht werden, daß die Elemente 8, 8 und 9 auf der Hülse 7 zwischen die Elemente 18, 19 und 19 auf der Hülse 17 treten können. Die Körper 1 und 4 sind derart in den Hülsen 7 bzw. 17 angebracht, daß beim teilweisen Einführen der Steckerstifte 3 in die Kanäle 6 der Steckdose 4, 17, wobei diese Stifte noch nicht mit den tiefer in diesen Kanälen liegenden Kontaktbüchsen in Berührung kommen können, die hakenförmigen Nocken der Elemente der beiden Hülsen die in Abb. 8 dargestellte Lage aufweisen. Wenn nun, ausgehend von dieser Stellung, der Stecker 1,7 unter Druck in axialer Richtung weiter in die Steckdose 4, 17 eingeführt wird, wird er durch das Zusammenwirken der hakenförmigen Nocken längs ihrer schrägen Stirnflächen ein wenig in bezug auf die Steckdose verdreht. Weil die Steckerstifte 3 in einem Körper 1 aus elastischem Werkstoff eingebettet sind, werden sie diese Bewegung nicht verhindern, sondern sie werden in entgegengesetzten tangentialen Richtungen mitgenommen, wobei der elastische Werkstoff verformt wird. Sobald die in axialer Richtung verlaufenden Ränder der hakenförmigen Nocken der Elemente 8, 8, 9 und 18, 19, 19 aufeinandertreffen, können die genannten· Elemente aneinander entlang gleiten, wobei die Steckerstifte 3 in die im Körper 4 vorgesehenen Kontaktbüchsen treten. Sobald die hakenförmigen Nocken die genannten Ränder passiert haben, treten die Nocken 20 an den Elementen 18, 19 und no 19 der Steckdose 4, 17 unter dem Einfluß des sich dann wieder entspannenden elastischen Werkstoffes in die Aussparungen 10 der Elemente 8, 8 und 9 des Steckers 1, 7, wodurch also auch eine gegenseitige Verriegelung der beiden Teile der Steck- 2.15 vorrichtung entsteht.

Damit an der Grenzfläche zwischen den aus elastischem Werkstoff bestehenden Körpern i.und 4 des Steckers bzw. der Steckdose auch eine sehr gute Abdichtung zustande kommt, ist auf der jao freien Stirnfläche des Körpers 4 in der Nähe des Umfangs ein Wulst 21 vorgesehen, der die Mündungsöffnungen, der Kanäle 6 umgibt. Dieser Wulst tritt beim Einführen des Steckers 1, 7 in die Steckdose 4, 17 in eine entsprechende Ringnut 22 in der lag freien Stirnfläche des Körpers 1 des Steckers.

Weiter ist zur Verbesserung der Abdichtung um jeden der beiden Steckersiifte 3 herum ein Wulst 23 vorgesehen, der mit dem Körper 1 ein Ganzes bildet. Dieser Wulst tritt beim vollständigen Einführen der Stifte 3 in die Kanäle 6 in eine entsprechende Vertiefung 24 am Eingang jedes dieser Kanäle.

Wie aus Abb. 8 zu ersehen ist, ragt der Körper 4 mit dem Wulst 21 ein kleines Stück über den auf der Kontaktseite liegenden Rand der Hülse 17 vor. Die freie Stirnfläche des Körpers 1 schließt gerade mit dem der Hülse 17 zugewandten Rand der Hülse 7 ab. Beim Einführen dös Steckers 1/7 in die Steckdose 4, 17 werden die Körper 1 und 4 aus elastischem Werkstoff kräftig gegeneinandergepreßt, wobei der Wulst 21 in die Nut 22 tritt und die Wülste 23 in die Vertiefungen 24 treten. Sobald beim Einführen des Steckers 1; 7 in die Steckdose 4, 17 die hakenförmigen Nocken 20 an ao den Elementen 18, 19 und 19 in die Aussparungen 10 in den Elementen 8, 8 und 9 eingetreten sind, entspannt sich der beim Einführen zusammengepreßte Werkstoff der Körper 1 und 4 wieder etwas, wodurch die entsprechenden hakenförmigen Nocken in der in Abb. S dargestellten Weise ineinandergreifen und ein ungewolltes Lösen der Verriegelung verhindert wird.

Es ist klar, daß die Ausbildung der Steckvorrichtung bezüglich der konstruktiven Einzelheiten in mancher Hinsicht abgeändert werden kann, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So könnte man z. B. die Steckdose mit über die Hülse hinausragenden Unverwechselbarkeits- und Verriegelungselementen versehen und gegebenenfalls den Stecker mit nicht über die Hülse vorstehenden Unverwechselbarkeits- und Verriegelungselementen. Die Konstruktion mit über die Hülse des Steckers vorragenden Unverwechselbarkeits- und Verriegelungselementen weist jedoch den Vorteil auf, daß hierdurch die Steckerstifte gewissermaßen vor mechanischer Beschädigung geschützt werden. Weiter können die Steckerstifte und/oder die Steckerbüchsen des Steckers auch in nicht gekuppeltem Zustand eine Lage aufweisen, welche von der gegenseitig parallelen Lage abweicht, um die Herstellung eines guten elektrischen Kontaktes zu fördern.

Claims

Patentansprüche:

ι. Zwei- oder mehrpolige Steckvorrichtung mit am Stecker und an der Steckdose vorgesehenen Unvefwechselbarkeitsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel gleichzeitig als Organe für die gegenseitige Verriegelung der Teile der Steckvorrichtung ausgebildet sind.
2. Steckvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Körper des Steckers und der Steckdose aus elastischem Werkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsorgane derart ausgebildet sind, daß beim Kuppeln der Teile der Steckvorrichtung sowohl das -Zusammenwirken der Verriegelungsorgane wie auch der Kontaktorgane unter dem Einfluß der Federkraft des elastischen- Werkstoffes und unter gleichzeitiger gegenseitiger Abdichtung der Teile der Steckvorrichtung erfolgt.
3. Steckvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsorgane aus hakenförmigen Elementen bestehen, die bei jedem Teil der Steckvorrichtung unregelmäßig und mit ungleichen Abmessungen in tangentialer Richtung an einer Metallhülse angeordnet sind, die den elastischen Körper des entsprechenden Teiles umschließt und vor Verdrehung in bezug auf diesen Körper gesichert ist.
4. Steckvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Hülse des Steckers angeordneten hakenförmigen Elemente in Achsrichtung der Steckvorrichtung über den den Kontaktstiften zugewandten Rand dieser Hülse hinausragen und nur in einer einzigen Winkelstellung in bezug auf die koaxial angeordnete Steckdose zwischen den hakenförmigen Elementen an der Hülse dieser Steckdose einschiebbar sind.
5. Steckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen in tangentialer Richtung der hakenförmigen EIemente an den Hülsen der beiden Teile der Steckvorrichtung derart gewählt sind, daß die Teile der Steckvorrichtung nur ■ um einen Winkel gegeneinander verdrehbar sind, der genügt, um das In- und Außereingriffbringen dieser Elemente zu bewirken.
6. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse jedes der Teile der Steckvorrichtung zur Sicherung vor Verdrehung in bezug auf den elastischen Körper mit wenigstens einem einwärts gerichteten Nocken versehen ist, der in eine in diesem Körper vorgesehene Aussparung greift.
7. Steckvorrichtung nach einem der An-Sprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse jedes der Teile der Steckvorrichtung zur Sicherung vor Verschiebung in axialer Richtung in bezug auf den elastischen Körper mit einem einwärts gerichteten Randwulst oder einer entsprechenden Einbördelung versehen ist, die in eine in diesem Körper vorgesehene Ringnut greift.
8. Steckvorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem elastischen Körper vorgesehenen Aussparungen für zwei diametral angeordnete Nocken zur Sicherung vor Verdrehung in der Achsrichtung der Steckvorrichtung verlaufen und in die Ringnut zur Sicherung vor Verschiebung in iao axialer Richtung münden, wobei diese Ringnut am den Kontakten abgewandtqn Ende des elastischen Körpers in diesem Körper vorgesehen ist.
9. Steckvorrichtung nach einem der vorher- iss gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktorgane jedes der Teile der Steckvorrichtung unsymmetrisch in bezug auf die Mittellinie der Steckvorrichtung angeordnet sind.

io. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im gekuppelten Zustand einander zugewandten Stirnwände der beiden Teile der Steckvorrichtung entsprechende vertiefte und erhöhte Teile aufweisen, welche sich längs der Ränder dieser Wände und um jedes der Kontaktorgane herum erstrecken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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