EP0151715B1 - Explosion-proof pluggable connector with turnable socket carrier - Google Patents
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- EP0151715B1 EP0151715B1 EP19840114449 EP84114449A EP0151715B1 EP 0151715 B1 EP0151715 B1 EP 0151715B1 EP 19840114449 EP19840114449 EP 19840114449 EP 84114449 A EP84114449 A EP 84114449A EP 0151715 B1 EP0151715 B1 EP 0151715B1
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- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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- H01R13/46—Bases; Cases
- H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
Definitions
- the above-mentioned locking member 9 which in the three-pole version of the connector 1 has approximately the shape shown in FIG. 3. It consists of an approximately star-shaped flat disk 33 with a total of three extensions.
- a cylindrical pin 34 is formed on each of the extensions on the side of the star-shaped disk 33 facing the base 7. These pins 34 are in the assembled state in corresponding blind holes 35 which are formed in the base body 21, a compression spring 36 being arranged between the bottom of each blind hole 35 and the pin 34, which biases the locking member 9 in the direction of the socket carrier 13.
- a cylindrical extension 37 which merges into a flat edge 38, is integrally formed on the star-shaped disk 33 on the side facing the socket carrier 13.
Landscapes
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem explosionsgeschützten Steckverbinder mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention is based on an explosion-proof connector with the features of the preamble of
Einen derartigen explosionsgeschützten Steckverbinder zeigt die DE-B- 12 51 404, bei der hinter dem Buchsenträger ein Kontaktträger fest in dem Gehäuse angeordnet ist, der auf seiner dem Buchsenträger zugewandten Seite Schleifbahnen trägt. Auf diesen Schleifbahnen, von denen jede mit einer durch den Kontaktträger hindurchführenden Lasche einstückig verbunden ist, gleiten Bürsten oder Schleifer, die federnd mit einer jeweils zugehörigen in dem Buchsenträger sitzenden Buchse verbunden sind.Such an explosion-protected connector is shown in DE-B-12 51 404, in which a contact carrier is fixedly arranged in the housing behind the socket carrier and bears slideways on its side facing the socket carrier. Brushes or grinders slide on these sliding tracks, each of which is connected in one piece to a tab passing through the contact carrier, and are connected in a resilient manner to a respectively associated socket located in the socket carrier.
Unterhalb der Kontaktträgerplatte befindet sich ein Schaltrad, das über Stößel bewegliche federvorbelastete Kontaktbrücken betätigt. Die Kontaktbrücken dienen dazu, jeweils eine aus der Kontaktträgerplatte hervorragende Lasche elektrisch mit einer anderen Lasche zu verbinden, die an einer nach außen führenden Anschlußklemme befestigt ist.There is a switching wheel below the contact carrier plate, which actuates spring-loaded contact bridges that can be moved by tappets. The contact bridges each serve to electrically connect a tab which protrudes from the contact carrier plate to another tab which is fastened to a connecting terminal leading to the outside.
Die Betätigung des Schaltrades erfolgt mittels einer Welle, die durch die Kontaktträgerplatte und den Buchsenträger nach vorne in Richtung auf den einzuführenden Stecker vorragt und in ihrem Inneren einen koaxialen Innenvierkant enthält.The switching wheel is actuated by means of a shaft which protrudes forward through the contact carrier plate and the socket carrier in the direction of the plug to be inserted and which contains a coaxial square inside.
Zur Benutzung dieses Steckverbinders ist ein Stecker mit einem entsprechenden mittig angeordneten Außenvierkant erforderlich, der nach dem Einschieben des Steckers in die Schaltwelle eingreift. Durch anschließendes Drehen des Steckers werden der Buchsenträger und die Schaltwelle mitgedreht, wobei die Schaltscheibe im Inneren der Schalteinrichtung die beweglichen Kontaktbrücken freigibt, die daraufhin aufgrund der Federvorspannkraft auf die die Schalterkontakte bildenden Laschen schnellen. Ein Ziehen des Steckers im eingeschalteten Zustand wird durch eine bajonettartige Verbindung zwischen dem Stecker und dem Steckverbinder verhindert, die erst wieder lösbar ist, wenn der Stecker samt den Buchsenträger und der Schaltwelle in die Ausgangsstellung zurückgedreht ist, bei der die Schaltbrücken von den Schaltkontakten abgehoben sind.To use this connector, a connector with a corresponding centrally arranged square socket is required, which engages in the control shaft after the connector has been inserted. By subsequently turning the plug, the socket carrier and the control shaft are also rotated, the switching disc in the interior of the switching device releasing the movable contact bridges, which then snap onto the tabs forming the switch contacts due to the spring preload force. A bayonet-like connection between the plug and the plug connector prevents pulling the plug in the switched-on state, which can only be released again when the plug together with the socket carrier and the selector shaft is rotated back into the starting position, in which the switching bridges are lifted off the switch contacts .
Diese Anordnung bedingt, daß in jedem Strompfad der Strom über drei Paare von Kontakten fließen muß, nämlich die beiden zusammenhörigen Schleifkontakte sowie die beiden durch die Schaltbrücke gebildeten Paare von Kontakten. Da aber jedes Kontaktpaar einen Übergangswiderstand aufweist, ist diese Anordnung insbesondere bei hohen Strömen unzweckmäßig. Außerdem tritt bei der Art der verwendeten Kontaktbrücken wegen der fehlenden Gleitbewegung keine Selbstreinigung der Kontakte auf, die mithelfen würde, den Übergangswiderstand an diesen zwei Kontaktpaaren niedrig zu halten. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn kleine Spannungen zu schalten sind. Eine gleitende Kontaktgabe ist auch vorteilhaft, wenn an den Kontakten beim Trennen, d.h. dem Abschalten von induktiven Lasten Funkenerosion auftritt.This arrangement means that the current must flow through three pairs of contacts in each current path, namely the two sliding contacts belonging together and the two pairs of contacts formed by the switching bridge. However, since each pair of contacts has a contact resistance, this arrangement is particularly unsuitable for high currents. In addition, the type of contact bridges used do not cause self-cleaning of the contacts due to the lack of sliding movement, which would help to keep the contact resistance at these two contact pairs low. This is particularly important when small voltages have to be switched. Sliding contact is also advantageous if the contacts on the contacts during disconnection, i.e. the switching off of inductive loads spark erosion occurs.
Aus der DE-C-697 385 ist eine Sicherheitssteckvorrichtung mit Drehschalter bekannt. Der die Buchsen enthaltende Kupplungsteil enthält in einem Gehäuse drehfest einen die Steckbuchsen enthaltenden Buchsenträger. Die Buchsen enden an der Rückseite jeweils in einem feststehenden Kontakt, der über die Rückseite des Buchsenträgers vorsteht. In dem Gehäuse des Kupplungsteils befindet sich ferner im Abstand zur Rückseite des Buchsenträgers eine Halteplatte für die Kabelanschlußklemmen, die auf ihrer dem Buchsenträger zugewandten Seite ebenfalls mit feststehenden Kontakten versehen sind, die über die Halteplatte überstehen. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß jeweils ein Kontakt einer Anschlußklemme mit einem Kontakt einer Steckbuchse fluchtet.From DE-C-697 385 a safety connector with rotary switch is known. The coupling part containing the sockets contains a socket carrier containing the sockets in a rotationally fixed manner. The sockets each end in a fixed contact on the back, which protrudes over the back of the socket carrier. In the housing of the coupling part is also at a distance from the rear of the socket carrier, a holding plate for the cable terminals, which are also provided on their side facing the socket carrier with fixed contacts that protrude beyond the holding plate. The arrangement is such that one contact of a connecting terminal is aligned with one contact of a socket.
In dem Spalt zwischen dem Buchsenträger und der Halteplatte für die Anschlußklemmen ist eine Schalterscheibe drehbar gelagert, in der ortsfest mehrere Gabelfedern angeordnet sind. Durch Drehen der Schalterscheibe in die entsprechende Lage wird von je einer Gabelfeder ein Kontaktpaar elektrisch verbunden, das von einem an der Steckbuchse sitzenden Kontakt und dem zugehörigen Kontakt der Anschlußklemme gebildet wird. Um die Schalterscheibe zu drehen, ist der Schutzkragen am zugehörigen Stecker drehbar gelagert und mit einer Nase versehen, die eine mechanische Kupplung über Zwischenglieder in dem Kupplungsteil zu der Schalterscheibe herstellt.In the gap between the socket carrier and the holding plate for the connecting terminals, a switch disk is rotatably mounted, in which several fork springs are arranged in a stationary manner. By turning the switch plate into the corresponding position, a pair of contacts is electrically connected by a fork spring, which is formed by a contact seated on the socket and the associated contact of the connecting terminal. In order to rotate the switch plate, the protective collar is rotatably mounted on the associated plug and provided with a nose, which produces a mechanical coupling via intermediate members in the coupling part to the switch plate.
Beim Öffnen und Schließen der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktpaaren an dem Buchsenträger und der Haltescheibe tritt eine gleitende Bewegung zwischen diesen Kontakten und den Gabelfedern auf, was eine Kontaktreinigung begünstigt. Allerdings entfernen sich beim Ausschalten die voneinander zu trennenden elektrischen Teile nur mit einer Geschwindigkeit, die dem Drehen des Schutzkragens am Schalter unmittelbar entspricht. Ein langsames Drehen des Schutzkragens führt zu einem entsprechend lange brennenden Öffnungsfunken, weil die Luftstrecke zwischen den sich trennenden Kontakten zu langsam vergrößert wird. Die Folge ist ein erhöhter Kontaktabbrand an den Kanten und eine von der Betätigungsgeschwindigkeit des Schutzkragens abhängige Lebensdauer.When opening and closing the electrical connection between the contact pairs on the socket carrier and the holding disc, a sliding movement occurs between these contacts and the fork springs, which promotes contact cleaning. However, when switching off, the electrical parts to be separated from each other only move at a speed that corresponds directly to the rotation of the protective collar on the switch. A slow rotation of the protective collar leads to a correspondingly long opening spark because the air gap between the separating contacts is increased too slowly. The result is increased contact erosion at the edges and a service life that depends on the operating speed of the protective collar.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen explosionsgeschützten Steckverbinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Kontaktsicherheit im Bereich der Schalteinrichtung erhöht und die Schaltcharakteristik verbessert wird.Proceeding from this, it is an object of the invention to develop an explosion-protected connector of the type mentioned at the outset in such a way that the contact reliability in the area of the switching device is increased and the switching characteristic is improved becomes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Steckverbinder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the connector with the characterizing features of
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die jeweils miteinander kontaktgebenden Schaltkontakte eine Gleitbewegung ausführen, weil sie nicht axial aufeinander zu bewegt, sondern seitlich gegeneinander bewegt werden. Hierdurch kommt eine ausreichende Reinigung der Kontaktflächen zustande. Die Anordnung wird dabei konstruktiv einfach, wenn die mit den Buchsen elektrisch verbundenen Schaltkontakte auf dem den Steckerstiften abgewandten Ende der Buchsen ausgebildet sind und die mit den Anschlußklemmen verbundenen Schaltkontakte abgefedert in dem Gehäuse sitzen.This arrangement ensures that the switching contacts which make contact with one another perform a sliding movement because they do not move axially towards one another, but are moved laterally relative to one another. This results in adequate cleaning of the contact surfaces. The arrangement becomes structurally simple when the switch contacts electrically connected to the sockets are formed on the end of the sockets facing away from the plug pins and the switch contacts connected to the connection terminals are cushioned in the housing.
Damit auch bei einem langsamen Drehen des Steckers zum Zweck des Abschaltens ein schnelles Trennen der Schaltkontakte zustandekommt, um die Brenndauer eines zwischen sich entfernenden Schaltkontakten brennenden Funkens zu verkürzen, enthält die Schalteinrichtung zwei in Achsrichtung des Gehäuses aufeinander zu federvorgespannte Nockeneinrichtungen, von denen eine drehgesichert in dem Gehäuse sitzt und die andere drehfest mit dem Buchsenträger verbunden ist, wobei eine axial bewegliche Nockeneinrichtung mit den abgefederten Kontakten verbunden ist, derart, daß die Nockeneinrichtungen beim Drehen des Buchsenträgers in Richtung auf die AUS-Stellung den abgefederten Schaltkontakten eine von den anderen Schaltkontakten weggerichtete Bewegung erteilen.So that even when the plug is turned slowly for the purpose of switching off, the switching contacts are quickly disconnected in order to shorten the burning time of a spark that burns between the switching contacts that are removed, the switching device contains two cam devices that are spring-biased in the axial direction of the housing, one of which is secured against rotation the housing sits and the other is connected to the socket carrier in a rotationally fixed manner, an axially movable cam device being connected to the spring-loaded contacts, such that when the socket carrier is rotated in the direction of the OFF position, the spring-loaded switch contacts one away from the other switch contacts Give movement.
Eine einfache konstruktive Lösung für die Nokkeneinrichtungen sieht vor, daß diese als Scheiben ausgebildet sind, die randseitig auf die jeweils andere Nockeneinrichtung zu ragende Ansätze tragen, von denen jeder eine in dieselbe Umfangsrichtung weisende Schrägfläche aufweist, die mit einer entsprechenden zugehörigen Schrägfläche des zugehörigen Ansatzes der anderen Nockeneinrichtung zusammenwirkt, so daß bei einer Verdrehung der Scheiben gegeneinander in der einen Richtung die Scheiben sich voneinander entfernen und bei einer Verdrehung in der anderen Richtung aufgrund der Federvorspannung aufeinander zu wandern. Hierbei können die Nockeneinrichtungen Öffnungen aufweisen, durch die hindurch die beiden Sätze von Schaltkontakten aufeinander zu ragen, wobei jeder Schaltkontakt sich mit einem Anlageflansch an der Rückseite der zugehörigen Nokkeneinrichtung abstützt.A simple constructive solution for the cam devices provides that they are designed as disks that carry lugs on the edge of the other cam device, each of which has an inclined surface pointing in the same circumferential direction, which with a corresponding associated inclined surface of the associated attachment another cam device cooperates so that when the disks are rotated relative to one another in one direction, the disks move away from one another and when the disks are rotated in the other direction they move toward one another due to the spring preload. In this case, the cam devices can have openings through which the two sets of switch contacts protrude toward one another, each switch contact being supported with a contact flange on the rear of the associated cam device.
Wenn die Nockeneinrichtungen durch zugehörige, von den Federn der Schaltkontakte unabhängige Federn aufeinander zu vorgespannt und gegen den Buchsenträger gedrückt sind, wird erreicht, daß bei einem Aneinanderlegen der Schrägflächen der Buchsenträger zwangsläufig in seine Endstellung gedreht wird, selbst dann, wenn der Stecker mit dem Buchsenträger vom Benutzer nur unvollständig in Richtung auf die EIN-Stellung gedreht wurde.If the cam devices are biased towards one another by associated springs independent of the springs of the switching contacts and pressed against the socket carrier, it is achieved that when the inclined surfaces are placed against one another, the socket carrier is inevitably rotated into its end position, even if the plug with the socket carrier was only partially rotated by the user towards the ON position.
Kleine räumliche Verhältnisse können erreicht werden, wenn der Raum, in dem sich die Schalteinrichtung befindet, einen Ex-d-Raum und die durch die zugehörigen Öffnungen des Buchsenträgers führenden Steckerstifte einen zünddurchschlagsicheren Spalt bilden.Small spatial ratios can be achieved if the space in which the switching device is located forms an Ex-d space and the plug pins leading through the associated openings in the socket carrier form an ignition-proof gap.
Ein von außen nicht manipulierbares Arretierungsglied wird erhalten, wenn das Arretierungsglied abgefedert längsverschieblich in dem Gehäuse sitzt und zum Sperren einer Drehbewegung des Buchsenträgers im vorgeschobenen Zustand in einer Ausnehmung des Buchsenträgers eingreift. Das Arretierungsglied ist dabei zweckmäßigerweise auf der dem Buchsenträger abgewandten Seite der Schalteinrichtung in dem Gehäuse gelagert.A locking member which cannot be manipulated from the outside is obtained if the locking member is resiliently seated in the housing in a longitudinally displaceable manner and engages in a recess of the bushing carrier in order to block a rotational movement of the bushing carrier in the advanced state. The locking member is expediently mounted in the housing on the side of the switching device facing away from the socket carrier.
Die Anordnung wird sehr robust, wenn das Arretierungsglied einen koaxial zu dem Buchsenträger verlaufenden flachkantigen Fortsatz aufweist, dem eine entsprechende flachkantige Ausnehmung in der der Schalteinrichtung zugewandten Stirnseite des Buchsenträgers zugeordnet ist.The arrangement becomes very robust if the locking member has a flat-edged extension which runs coaxially to the socket carrier and to which a corresponding flat-edged recess is assigned in the front side of the socket carrier facing the switching device.
Die Sicherheit gegen unzulässiges Entriegeln wird weiter erhöht, wenn die Buchsen zum Zweck des Entriegelns des Arretierungsgliedes längsverschieblich unter Ausbildung eines Ex-Spaltes in dem Buchsenträger sitzen, wobei die dem Buchsenträger zugeordnete Nockeneinrichtung längsverschieblich bezüglich des Buchsenträgers gehalten ist, während das Arretierungsglied durch die zugehörige Federeinrichtung an der Seite der anderen Nockeneinrichtung in Anlage gehalten ist, die dem Buchsenträger abgewandt ist, derart, daß beim Einführen des Steckers durch die Buchsen die beiden Nockeneinrichtungen und das daran anliegende Arretierungsglied im Sinne einer Freigabe des Buchsenträgers verschiebbar ist. Diese Anordnung hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß andere Betätigungsglieder zum Auslösen des Arretierungsgliedes eingespart werden können, die sonst ebenfalls mit Ex-Spalt durch den Buchsenträger hindurch geführt werden müßten, was aber voraussetzt, daß das Betätigungsorgan metallisch ausgeführt werden müßte. Metallische Betätigungsorgane wiederum würden zu einer Verkürzung der Kriechstromstrecken führen, die durch entsprechend größere Ausbildung des Buchsenträgers ausgeglichen werden müßten. Außerdem kann auf diese Weise die Außenseite des Buchsenträgers für mittig angeordnete Codierungen verwendet werden.The security against unauthorized unlocking is further increased if the sockets for the purpose of unlocking the locking member are longitudinally displaceable with the formation of an Ex gap in the socket carrier, the cam device assigned to the socket carrier being held longitudinally displaceable with respect to the socket carrier, while the locking member is held by the associated spring device is held in contact on the side of the other cam device, which faces away from the socket carrier, in such a way that when the plug is inserted through the sockets, the two cam devices and the locking member resting thereon can be displaced in order to release the socket carrier. This arrangement also has the further advantage that other actuators for releasing the locking member can be saved, which would otherwise also have to be passed through the socket carrier with an Ex gap, but this presupposes that the actuator must be made of metal. Metallic actuators would in turn lead to a shortening of the leakage current paths, which would have to be compensated for by a correspondingly larger design of the socket carrier. In addition, the outside of the socket carrier can be used for centrally arranged codes in this way.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 einen explosionsgeschützten Steckverbinder in einem Längsschnitt,
- Fig. 2 den Steckverbinder nach Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
- Fig. 3 die beiden Nockeneinrichtungen und das Arretierungsglied in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung und
- Fig. 4 bis 7 die Relativbewegung zwischen zwei einander zugehörigen Schaltkontakten bei der Betätigung der Schalteinrichtung.
- 1 is an explosion-proof connector in a longitudinal section,
- 2 shows the connector according to FIG. 1 in a perspective exploded view,
- Fig. 3 shows the two cam devices and the locking member in an exploded perspective view
- Fig. 4 to 7, the relative movement between two associated switch contacts when the switching device is actuated.
In den Fig. 1 und 2 ist ein explosionsgeschützter Steckverbinder 1 mit eingesetztem, abgebrochen veranschaulichtem Stecker 2 gezeigt. Der Steckverbinder 1 enthält ein Gehäuse 3 mit einer durchgehenden, im wesentlichen zylindrischen abgestuften Bohrung 4 sowie einen seitlich bei 5 angelenkten Klappdeckel 6, mit dem die Vorderöffnung des Steckverbinders 1 verschließbar ist, wozu der Klappdeckel 6 in Richtung auf die Schließstellung federvorgespannt ist. In der durchgehenden Bohrung 4 sitzen in axialer Richtung konzentrisch hintereinander ein Boden 7 mit darin eingesetzten Anschlußklemmen 8, ein Arretierungsglied 9, eine erste Nockeneinrichtung 11, eine zweite Nockeneinrichtung 12 und ein drehbar gelagerter Buchsenträger 13, der mit der Wandung der zylindrischen Bohrung 4 im Bereich des vorderen Ende des Steckverbinders 1 einen zylindrischen Ringspalt 14 bildet, in dem bei eingestecktem Stecker 2 dessen zylindrischer Kragen 15 steckt, der in seinem Inneren befindliche Steckerstifte 16 des Steckers 2 umgibt. Die Steckerstifte 16 sind in dem Gehäuse des Steckers 2 schwimmend gehaltert.1 and 2, an explosion-
Der Boden 7 liegt mit einem radial nach außen vorspringenden Flansch 17 auf einer rückwärtigen Stirnfläche 18 des Gehäuses 3 auf, wo er mittels selbstschneidender Schrauben 19 an dem Gehäuse 3 festgeschraubt ist. Ein zylindrischer Teil 21 des Bodens 7 ragt in die Bohrung 4 hinein und bildet dort eine ebene Auflagefläche 22, aus der ein zylindrischer Ansatz 23 axial hervorsteht. Der Außendurchmesser des zylindrischen Ansatzes 23 ist geringer als der Durchmesser der Bohrung 4 an dieser Stelle, womit ein zylinderförmiger Spalt entsteht, in dem sich eine metallische Hülse 25 befindet. Die metallische Hülse 25 ist mittels einer Schnappverbindung 26 fest mit dem zylindrischen Bodenkörper 21 verbunden und erstreckt sich über den zylindrischen Ansatz 23 hinaus in Richtung auf den Buchsenträger 13. An ihrem über dem zylindrischen Ansatz 23 hinausragenden Bereich enthält die metallische Büchse 25 ein mehrgängiges Innengewinde 27, in das ein Außengewinde 28 des Buchsenträgers 13 eingedreht ist. Die beiden Gewinde 27 und 28 bilden zusammen die Drehlagerung für den Buchsenträger 13, der mittels dieser beiden Gewinde 27 und 28 betriebsmäßig um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Längsachse der Bohrung 4 drehbar ist (ca. 360 bis 60°). ). Außerdem begrenzen die beiden Gewinde 27 und 28 einen zünddurchschlagsicheren Spalt für eine dahinter liegende Kammer 29, in der eine Schalteinrichtung 31 des Steckverbinders 1 untergebracht ist. Die Kammer 29 wird von der innenliegenden Stirnseite 22 des Bodens 7,der zylindrischen Innenwand des zylindrischen Ansatzes 23 und der Rückseite 32 des Buchsenträgers 13 begrenzt.The
In der Kammer 29 befindet sich drehfest das oben erwähnte Arretierungsglied 9, das bei der dreipoligen Ausführung des Steckverbinders 1 etwa die in Fig. 3 gezeigte Gestalt aufweist. Es besteht aus einer etwa sternförmigen flachen Scheibe 33 mit insgesamt drei Fortsätzen. Auf der dem Boden 7 zugewandten Seite der sternförmigen Scheibe 33 ist an jeden der Fortsätze ein zylindrischer Stift 34 angeformt. Diese Stifte 34 stecken im montierten Zustand in entsprechenden Sacklöchern 35, die im Bodenkörper 21 ausgebildet sind, wobei zwischen dem Grund jedes Sacklochs 35 und dem Stift 34 eine Druckfeder 36 angeordnet ist, die das Arretierungsglied 9 in Richtung auf den Buchsenträger 13 zu vorspannt. Auf der dem Buchsenträger 13 zugewandten Seite ist auf der sternförmigen Scheibe 33 mittig ein zylindrischer Fortsatz 37 angeformt, der in einen Flachkant 38 übergeht. Der Flachkant 38 fluchtet mit einer entsprechend gestalteten flachkantigen Ausnehmung 39 in der innenliegenden Stirnseite 32 des Buchsenträgers 13. Die Zuordnung zwischen der Orientierung des Flachkants 38 und der flachkantigen Ausnehmung 39 ist dabei so getroffen, daß bei ausgeschalteter Schalteinrichtung 31, d.h. bei in die Ruhestellung gedrehtem Buchsenträger 13, die Federn 36 das Arretierungsglied 9 mit dem Flachkant 38 in die flachkantige Ausnehmung 39 vorschieben können, so daß ein Verdrehen des Buchsenträgers 13 unmöglich ist.In the
Auf der sternförmigen Scheibe 33 des Arretierungsgliedes 9 liegt die erste Nockeneinrichtung 11 auf, wie sie im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist. Die Nockeneinrichtung 11 enthält eine kreiszylindrische flache Scheibe 41, an deren dem Boden 7 zugewandten Seite drei rohrförmige zylindrische Fortsätze 42 angeformt sind, die mit drei durch die Scheibe 41 hindurchführenden Öffnungen 43 fluchten, deren Durchmesser kleiner als die lichte Weite der rohrförmigen Ansätze 42 ist.The
Auf der gegenüberliegenden Seite trägt die kreisrunde Scheibe 41 im Bereich ihres Außenumfangs drei in axialer Richtung vorstehende Nocken 44, die längs des Umfangs äquidistant verteilt sind. Jeder dieser Nocken 44 hat dieselbe Form und enthält eine in Umfangsrichtung weisende Schrägfläche 45 sowie eine parallel zur Scheibe 41 verlaufende Gleitfläche 46; die Schrägfläche 45 verlaufen unter einem Winkel von mehr als 45° gegenüber der Scheibe 41.On the opposite side, the
Mittig ist eine Bohrung 47 vorgesehen, durch die der zylindrische Ansatz 37 des Arretierungsgliedes 9 hindurchführt.A bore 47 is provided in the center, through which the
Die rohrförmigen Ansätze 42 stecken, wie die Fig. 1 und 4 bis 7 zeigen, in zugehörigen Bohrungen 48, die in dem Boden 7 ausgebildet sind. Mittels darin enthaltener Druckfedern 49, die aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 1 nicht veranschaulicht sind, ist die Nockeneinrichtung 11 in Richtung auf den Buchsenträger 13 zu federvorgespannt, wozu sich die Druckfedern 49 auf der freien Stirnfläche der rohrförmigen Ansätze 42 einerseits und andererseits an einer Schulter in der Bohrung 48 abstützen.As shown in FIGS. 1 and 4 to 7, the
In den Bohrungen 48 befinden sich außerdem federvorbelastete feststehende Schaltkontakte 51, die mittels einer angeschweißten oder angequetschten Kupferlitze 52 elektrisch mit den jeweils zugehörigen Anschlußklemmen 8 verbunden sind. Jeder der zylindrisch ausgebildeten Schaltkontakte 51 ragt durch eine zugehörige Bohrung 43 der Nockeneinrichtung 11 hindurch, wobei eine an der Rückseite des Schaltkontaktes 51 vorgesehene Schulter 53 verhindert, daß eine an der Rückseite des Schaltkontaktes 51 angreifende Druckfeder 54 den Schaltkontakt 51 nach vorne aus der zugehörigen Bohrung 43 herausstößt. Die Druckfeder 54 befindet sich koaxial innerhalb der Druckfeder 49 und stützt sich in der Bohrung 48 ab.In the
Die Nockeneinrichtung 12 hat eine ähnliche Gestalt wie die Nockeneinrichtung 11, weshalb für einander entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen wie bei der Nockeneinrichtung 11 verwendet sind. Die Nockeneinrichtung 12 weist ebenfalls die kreisförmige Scheibe 41 auf, an deren Rand die Nocken 44 angeformt sind, die jedoch auf die Nockeneinrichtung 11 zu ragen. Die ebenfalls äquidistant verteilten Nocken 44 der Nockeneinrichtung 12 passen in die Lücken zwischen den Nocken 44 der Nockeneinrichtung 11, wobei sich im zusammengesetzten Zustand die Schrägflächen 45 der Nockeneinrichtung 11 und die Schrägflächen 45 der Nockeneinrichtung 12 gegenüberstehen; es weisen sämtliche Schrägflächen 45 einer Nockeneinrichtung 11 oder 12 jeweils in die gleiche Umfangsrichtung. In dieser Relativstellung zwischen den beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 haben deren Scheiben 41 den geringsten axialen Abstand voneinander und die einander entsprechenden Bohrungen 43 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 fluchten miteinander. Werden hingegen die Nockeneinrichtungen 11 und 12 gegeneinander verdreht, so daß die Schrägflächen 45 aufeinander entlanggleiten, dann bewegen sich die Nockeneinrichtungen 11 und 12 solange axial auseinander, bis die parallel zu den Scheiben 41 verlaufenden Gleitflächen 46 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 aufeinanderliegen, wobei dann die Bohrungen 43 der Nockeneinrichtung 11 mit den Bohrungen 43 der Nockeneinrichtung 12 auf Lücke stehen.The
Anstelle der Bohrung 47 enthält die Nockeneinrichtung 12 eine etwa fächerförmige Öffnung 55, die mit der Bohrung 47 fluchtet und aus zwei 60 - Sektoren gebildet ist. Die Öffnung 55 begrenzt auf diese Weise den zulässigen Drehwinkel zwischen der Nockeneinrichtung 12 und dem durch die Öffnung 55 hindurchführenden Flachkant 38.Instead of the
Während die Nockeneinrichtung 11 drehfest und axial verschieblich mit dem Bodenkörper 21 verbunden ist, ist die Nockeneinrichtung 12 drehfest und axial verschieblich mit dem drehbar gelagerten Buchsenträger 13 gekuppelt, wozu an der Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 insgesamt drei Zapfen 56 angeformt sind, die in entsprechenden Bohrungen 57 des Buchsenträgers 13 längsverschieblich geführt sind.While the
Mit den drei Bohrungen 43 der Nockeneinrichtung 12 fluchten drei durchgehende Stufenbohrungen 58 in dem Buchsenträger 13, in denen metallische Steckbuchsen 59 längsverschieblich geführt sind. Die Steckbuchsen 59 bilden dabei mit der Wandung der Stufenbohrung 58 einen zünddurchschlagsicheren Spalt, während der oberhalb der Buchse 59 befindliche Bereich der Durchgangsbohrung, der einen kleineren Durchmesser aufweist, mit dem eingeführten Steckerstift 16 ebenfalls einen zünddurchschlagsicheren Spalt bilder, so daß auf diese Weise bei eingeführten Stecker sowohl die Kammer 29 als auch die Konstaktstelle zwischen den Steckerstiften 16 und den Buchsen 59 Ex-geschützt sind.With the three bores 43 of the
Die im wesentlichen zylindrischen Buchsen 59, die an ihrer Vorderseite in bekannter Weise eine längsgeschlitzte Sackbohrung aufweisen, sind an ihrem der Kammer 29 zugewandten Ende mit einem Zapfen 61 geringeren Durchmessers versehen, der durch die zugehörige Bohrung 43 in der Nockeneinrichtung 12 in den Innenraum zwischen den beiden Scheiben 41 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 hineinragt, wie dies im einzelnen aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Zapfen 61 bilden die beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung 31.The substantially
Die insoweit beschriebene Steckvorrichtung, bei der, abgesehen von der metallischen Hülse 25, den Federn und den stromführenden Teilen, alle übrigen Bauteile aus Kunststoff hergestellt sind, arbeitet folgendermaßen:
- Bei
nicht gestecktem Stecker 2 befindet sich der drehbare Buchsenträger 13 in seiner Ausgangsstellung in der die flachkantige Ausnehmung 39 mitdem flachkantigen Fortsatz 38 desArretierungsgliedes 9 fluchtet, so daß dieses unter der Wirkung der Druckfedern 36 vor,indie flachkantige Ausnehmung 39 geschoben werden kann.Der Buchsenträger 13 ist dadurch gegen Verdrehen gesichert, während gleichzeitig die paarigen Schaltkontakte 51,61 imInneren der Kammer 29der Schalteinrichtung 31 voneinander getrennt sind. In der Ausgangsstellung nämlich sind die beiden Nokkeneinrichtungen 11, 12, wie in Fig. 2 gezeigt, gegeneinander verdreht, d.h. dieHocken 44 der einen Nockeneinrichtung liegen mit ihren imUmfangsrichtung verlaufenden Bahnen 46 aufden Bahnen 46 der anderen Nockeneinrichtung auf, so daß die durch dieÖffnungen 43 51, 61, wie oben beschrieben, sich wechselseitig auf Lücke befinden und außerdem in axialer Richtung voneinander getrennt sind. Dabei liegt diehindurchragenden Schaltkontakte Rückseite der Scheibe 41der Nockeneinrichtung 12 auf der Stirnfläche 32 desBuchsenträgers 13 auf und drückt so die längsverschieblichen Buchsen 59 inden Buchsenträger 13 zurück. Durch das Zusammenwirken der Nocken 44 wird gleichzeitig dieNockeneinrichtung 11 gegen die Kraft der an ihren rohrförmigen Ansätzen 42 angreifenden Druckfedern 49 inden Bodenkörper 21 zurückgedrückt, wodurch gleichzeitig diemit den Schultern 53 anliegenden Schaltkontakte 51 in Richtung aufden Boden 7 zurückgedrückt sind.
- When the
plug 2 is not plugged in, therotatable socket carrier 13 is in its starting position in which the flat-edgedrecess 39 with the flat-edgedextension 38 of thelock tion member 9 is aligned so that it can be pushed into the flat-edgedrecess 39 under the action of the compression springs 36. Thesocket carrier 13 is thereby secured against rotation, while at the same time the paired switching 51, 61 in the interior of thecontacts chamber 29 of theswitching device 31 are separated from one another. In the starting position, namely, the two 11, 12, as shown in FIG. 2, are rotated relative to one another, ie thecam devices cams 44 of one cam device lie with theirtracks 46 running in the circumferential direction on thetracks 46 of the other cam device, so that the through the switching 51, 61 projecting through thecontacts openings 43, as described above, are mutually at a gap and are also separated from one another in the axial direction. The back of thedisk 41 of thecam device 12 rests on theend face 32 of thesocket carrier 13 and thus presses the longitudinallydisplaceable sockets 59 back into thesocket carrier 13. Due to the interaction of thecams 44, thecam device 11 is at the same time pressed back into thebase body 21 against the force of the compression springs 49 acting on itstubular projections 42, as a result of which theswitch contacts 51 resting on theshoulders 53 are pressed back toward thebase 7.
Die zwickelförmige Öffnung 55 in der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 sorgt dafür, daß der Buchsenträger 13 nicht über die Anfangsstellung hinaus zurückgedreht werden kann, weil sich die Flachseiten des Flachkants 38 an die Ränder der zwickelförmigen Öffnung 55 anlegen, wie dies Fig. 2 zeigt.The gusset-shaped
Wenn, ausgehend von dieser Stellung, der Stecker 2 in den Steckverbinder 1 eingeführt wird, gleitet seine an dem zylinderförmigen Kragen 15 angeformte Führungsnase 65 in einen in Längsrichtung verlaufenden Führungskanal 66 des Gehäuses 3 in Richtung auf den Boden 7. Hierbei dringen die Steckerstifte 16 in die zugehörigen abgestuften zylindrischen Bohrungen 58 und schließlich in die dort befindlichen Buchsen 59 ein, die sie, sobald sie auf den Grund der Sackbohrung in den Buchsen 59 auftreffen, beim weiteren Einführen des Steckers 2 gegen die Kraft der Druckfedern 49, 36 und 54 vorschieben, die die Nockeneinrichtung 12 gegen die Buchsen 59 bzw. den Buchsenträger 3 drücken. Dieses Vorschieben geht solange, bis der zylinderförmige Kragen 15 mit seiner Stirnkante an dem Grund des zylinderförmigen Spaltes 14 auftrifft. Gleichzeitig befindet sich damit die Führungsnase 65 vor dem Anfang eines in Umfangsrichtung verlaufenden Führungskanals 67.If, starting from this position, the
Durch diese Vorschubbewegung des Steckers 2 werden die beiden durch ihre Nocken 44 parallel und im Abstand zueinander gehaltenen Nockeneinrichtungen 11 und 12 in Richtung auf den Boden 7 gedrückt, d.h. die Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 kommt von der Stirnseite 32 des drehbaren Buchsenträgers 13 frei, da die Buchsen 59 mit ihrem verdickten Abschnitt sich an die Rückseite der Nockeneinrichtung 12 anlegen. Die axiale Verschiebung der beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 bewirkt gleichzeitig ein Verschieben des Arretierungsgliedes 9, das mit seiner sternförmigen Scheibe 33 an der dem Boden 7 zugewandten Seite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 11 anliegt, und zwar entgegen der Kraft der auf die Zapfen 34 wirkenden Federn 36. Das Zurückschieben des Arretierungsgliedes 9 in Richtung auf den Boden 7 führt dazu, daß der Flachkant 38 aus der flachkantigen Ausnehmung 32 des Buchsenträgers 13 freikommt.As a result of this advancing movement of the
Diese Betriebsstellung ist in Fig. 1 und ebenso in Fig. 4 gezeigt, die eine Ansicht auf die Schaltkontakte 51 und 61 sowie die beiden dahinterliegenden Nocken 44 zeigt, von der Längsachse der Bohrung 4 her gesehen. In dieser Stellung stehen nach wie vor die beiden Schaltkontakte 51 und 61 axial und seitlich im Abstand zueinander, während die Nocken 44 der beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 mit ihren gerade verlaufenden Bahnen 46 aufeinanderliegen und so die Scheiben 41 im Abstand halten.This operating position is shown in FIG. 1 and also in FIG. 4, which shows a view of the switching
Nachdem so der Flachkant 38 mit der zugehörigen Ausnehmung 39 außer Eingriff gebracht wurde, kann der Stecker um einen vorbestimmten Drehwinkel 68, wie er durch die Ränder der zwikkelförmigen Öffnung 55 vorgegeben ist, gedreht werden. Während dieser Drehbewegung läuft die Führungsnase 65 in dem in Umfangsrichtung verlaufenden Führungskanal 67, der ein Herausziehen des Steckers 2 verhindert. Gleichzeitig mit dem hierdurch bewirkten Drehen des Buchsenträgers 13 in dem Gewinde 27 der metallischen Hülse 25 dreht sich auch die mit dem Buchsenträger 13 drehfest gekuppelte Nockeneinrichtung 12, während die Nockeneinrichtung 11 in dem Gehäuse 3 zunächst ortsfest bleibt. Sobald im Verlauf dieser Drehbewegung die Schrägflächen 45 der Nocken 44 miteinander in Berührung kommen, beginnt im Verlauf der weiteren Drehung gleichzeitig eine Axialbewegung der Nockeneinrichtung 11 auf die Nokkeneinrichtung 12 zu, und zwar in dem Maße, in dem die Schrägflächen 45 der Nocken 44 aufeinander entlanggleiten, wie dies Fig. 5 zeigt. Hierbei wird die Nockeneinrichtung 11 durch die Druckfedern 49 axial auf die Nockeneinrichtung 12 vorgeschoben, so daß sich die Schaltkontakte 51 in axialer Richtung den Schaltkontakten 61 nähern können.After the
Wenn schließlich der volle Drehwinkel ausgeschöpft ist, ist die Stellung nach Fig. 6 erreicht, in der die Nocken 44 der einen Nockeneinrichtung satt in den Lücken zwischen den Nocken 44 der anderen Nockeneinrichtung 11, 12 liegen, womit die beiden Scheiben 41 ihre geringste axiale Entfernung voneinander erhalten haben. Gleichzeitig fluchten nunmehr zueinander gehörige Öffnungen 43, d.h. es fluchten auch die in den Öffnungen 43 steckenden Schaltkontakte 51 und 61 miteinander und geben Kontakt.When the full angle of rotation is finally exhausted, the position according to FIG. 6 is reached, in which the
Da mit Rücksicht auf eine sichere Kontaktgabe der Axialhub der beiden Scheiben 41 relativ zueinander größer sein muß als der axiale Bewegungsweg der Schaltkontakte 51, steht jetzt die Schulter 53 der Schaltkontakte 51, wie Fig.6 zeigt, im Abstand zu der Rückseite der Scheibe 41 innerhalb der rohrförmigen Fortsätze 42; alle Bauteile werden durch eigene Druckfedern 49 bzw. 54 vorgespannt.Since the axial stroke of the two
Bei genügend strammer Auslegung der Druckfeder 49 kann mit Hilfe der Schrägflächen 45 erreicht werden, daß auch ein noch nicht vollständig in die Endlage gedrehter Stecker 2 durch die aufeinandergleitenden Schrägflächen 45 in die Endlage nach Fig. 6 gedreht wird.If the
Da die einander zugehörigen Schaltkontakte 51,61 bereits miteinander zur Anlage kommen, wie dies Fig. 5 zeigt, noch ehe die Drehbewegung bis zur Endstellung fortgesetzt ist. ergibt sich eine reibende Berührung der Kontaktflächen der aufeinandergleitenden Schaltkontakte 51, 61.Since the associated switching
In der Endstellung sind die Strompfade von den Steckerstiften 16 zu den Anschlußklemmen 8 über die jeweils paarweise miteinander in Berührung stehenden Schaltkontakte 51, 61 der Schalteinrichtung 31 geschlossen; außerdem kann jetzt der Stecker 2 nicht gezogen werden, weil sich seine Führungsnase 65 in dem Kanal 67 befindet, der die Führungsnase 65 in axialer Richtung, bezogen auf die Längsachse der Steckvorrichtung 1, umgreift.In the end position, the current paths from the plug pins 16 to the connecting
Um den Stecker 2 ziehen zu können, muß er zunächst erst wieder in die Ausgangstellung zurückgedreht werden, wobei die aneinander anliegenden Schrägflächen 45 aufeinander entlanggleiten. Hierdurch wird die Nockeneinrichtung 11 gegen die Kraft der Druckfedern 54 in den Boden 5 zurückgedrückt, wodurch gleichzeitig die in dieser Nockeneinrichtung 11 steckenden Schaltkontakte 51 zurückgezogen werden. Gleichzeitig entfernen sich die Schaltkontakte 61 längs einer Kreisbahn von den zugehörigen Schaltkontakten 51, wie dies in Fig. 7 schematisch gezeigt ist. Das heißt, der Schaltkontakt 61 bewegt sich in Umfangsrichtung in Richtung eines Pfeiles 69, während sich der Schaltkontakt 51 in axialer Richtung längs eines Pfeiles 71 von der Kontaktgabestelle entfernt, wenn der Buchsenträger 13 zurückgedreht wird, wie dies schematisch durch einen Pfeil 72 angedeutet ist.In order to be able to pull the
Damit kommt selbst bei sehr langsamer Drehung des Buchsenträgers 13 eine verhältnismäßig hohe Trenngeschwindigkeit zustande, mit der sich die beiden Kontakte 51 und 61 voneinander entfernen, weil durch die Drehbewegung des Buchsenträgers 13 gleichzeitig eine Axialbewegung der Schaltkontakte 51 ausgelöst wird.This results in a relatively high separating speed even with a very slow rotation of the
Sobald der Buchsenträger 13 vollständig in die in Fig. 1 gezeigte Lage zurückgedreht ist, nehmen die beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 wieder die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein, wobei sich die Führungsnase 65 des Steckers 2 am innenliegenden Ende des axial verlaufenden Führungskanals 66 befindet. Der Stecker 2 kann jetzt gezogen werden, wodurch durch die Reibungskraft gleichzeitig die Buchsen 59 in den Buchsenträger 13 zurückgezogen werden. In dem Maße, in dem die Buchsen 59 in dem Buchsenträger 13 verschwinden, schieben die Federn 36 das Arretierungsglied in Richtung auf den Buchsenträger 13, so daß der Flachkant 38 in die Ausnehmung 39 gleiten kann und hierdurch den Buchsenträger 13 gegen Drehen sichert.As soon as the
Das Herausziehen des Steckers wird zunächst durch die Vorschubkraft der an der Nockeneinrichtung 11 angreifenden Federn 49 unterstützt, die die beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 in Richtung auf die Stirnseite 32 des Buchsenträgers 13 vorschieben. Die Ausgangsstellung ist jetzt wieder erreicht, bei der die Steckbuchsen 59 spannungslos geschaltet sind.The pulling out of the plug is first supported by the feed force of the
Die Betätigung der Schalteinrichtung 31 erfolgt ersichtlicherweise durch Verdrehen des vollständig eingeführten Steckers 2, der erst wieder zu entnehmen ist, wenn die Schaltkontakte 51, 61 voneinander getrennt sind.The switching
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