WO1996035245A1 - Steckverbinder mit einem stecker und einer buchse - Google Patents

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WO1996035245A1
WO1996035245A1 PCT/EP1996/001602 EP9601602W WO9635245A1 WO 1996035245 A1 WO1996035245 A1 WO 1996035245A1 EP 9601602 W EP9601602 W EP 9601602W WO 9635245 A1 WO9635245 A1 WO 9635245A1
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plug
electrical connector
collet
connector according
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PCT/EP1996/001602
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Peter Osypka
Wolfgang Geistert
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Dr. Ing. P. Osypka Gesellschaft Für Medizintechnik Mbh
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with a plug and a socket, the socket containing a clamping device for fixing a plug pin of the plug, the clamping device consisting of a collet and a cone part which are positively connected to one another by means of a screw connection, and which Fixing the connector pin in the clamping device is given by the relative movement of the collet and cone part to each other by means of the screw connection.
  • Such a connector is known from DE-GM 1 738 657.
  • the clamping force can considerably improve the holding force between the plug and socket.
  • Connector pins of different dimensions can also be held with high axial tensile strength.
  • the plug pin can be touched if the plug and socket are not or not completely plugged together, so that, for example, a static charge on the person touching can lead to an undesired current flow.
  • This is particularly harmful if the line originating from the connector belongs to an electromedical device and, for example, leads to the heart of a patient.
  • the electrical connector according to DE-GM 1 738 657 is therefore not suitable for such an application.
  • the above-mentioned electrical connector is characterized in that the connector has a rotatably mounted sleeve surrounding the connector pin on the outside at a distance with an axial length and internal dimension matched to the cone part of the clamping device, said sleeve being fitted to the cone part in the assembled state is axially movable and at the same time is coupled to the conical part in a positive manner in the direction of rotation.
  • the plug pin is at least shielded from the side, so it cannot be accidentally touched even when the plug is pulled out of the socket when the plug is gripped. Nevertheless, it is possible to twist the cone part after inserting the plug pin into the collet, although this is actually prevented by the sleeve.
  • This contradiction is eliminated according to the invention in that the sleeve is rotatable and is coupled directly or indirectly in the direction of rotation to the cone part, so that the sleeve can be rotated to rotate the cone part and to close the collet. Since they are axially opposed to the cone part remains movable, the axial adjustment caused by the rotation of the cone part can be carried out without problems relative to the sleeve.
  • the plug pin itself remains unchanged in its insertion position and is clamped by the collet due to the rotation of the sleeve which can be rotated relative to it.
  • the sleeve has a double function in that, at the same time, in order to protect the plug pin against contact, it serves to close the collet of the clamping device by its rotation.
  • the rotatable sleeve is captively attached to the connector. It is therefore expedient to have a rotary connection between the sleeve and the plug, which cannot be loosened or cannot be loosened easily. The original touch guard cannot be accidentally removed either. Thus, this sleeve cannot be removed even in the coupling position, that is to say when the plug and the socket are plugged together, and then also retains its function as a touch protection in this position.
  • the rotatable sleeve is longer in the axial direction than the plug pin of the plug and projects beyond it in the axial direction. This improves the contact protection compared to an arrangement in which the sleeve and plug pin end at approximately the same height.
  • the compressible parts of the collet and the insertion pin consist of metal and the cone for compressing the Cone part with collet can isolate the collet at least on the outside, in particular consist of plastic.
  • the socket is largely protected against contact, but nevertheless good contact is achieved within the plug arrangement.
  • the cone part - on a corresponding socket or the like - has an internal thread which fits on an external thread of the collet and in the axial direction adjacent to the threaded area, the inner cone of the cone part and the outer cone of the collet can be arranged;
  • This threaded part can be coated on the outside with the insulation, in particular made of plastic, this plastic coating being sleeve-shaped and at least projecting beyond the thread-to-screw thread area in the axial direction at the end facing away from the insertion side.
  • the insulation of the cone part can overlap and cover its end face. This further improves touch protection. Although this end face is located during the insertion of the connector pin or also during the release within the sleeve, it cannot be ruled out that the connector is connected to a line leading to a sensitive part or organ, so that contact and transmission, for example, there static charges should be avoided.
  • a further improvement, above all of the contact protection, can be achieved in that the rotatable sleeve is made of insulating material, in particular plastic, or therewith is covered. This means that even under unfavorable conditions, no electrical currents or voltages can reach the connector pin or - with the connector plugged together - the socket and its electrical contacts, i.e. the collet.
  • the rotatable sleeve can be profiled on the outside, for example knurled or roughened. This simplifies their rotation for closing the collet and higher torques can be transmitted, i.e. a correspondingly large clamping force can be achieved, even if the outer diameter of the sleeve is chosen to be relatively small - also to improve the protection against contact from its end face.
  • a structurally simple solution is obtained if the rotatable sleeve is attached to a socket of the plug - through which the plug pin emerges - and is fixed in the axial direction by a snap connection or a body which engages in the socket and in the sleeve at the same time.
  • a snap connection has the advantage of allowing very quick assembly.
  • a locking body simultaneously engaging in the socket and in the sleeve for axial fixing also allows, if necessary, disassembly or replacement of a sleeve if it should be damaged during use, so that it could no longer perform its functions, in particular the contact protection.
  • the rotatable sleeve rotatably supporting socket of the plug can have an annular groove and a transverse pin can be arranged tangentially to this groove or its bottom - with its cross-section engaging in the groove in any case - which also rotates the rotatable sleeve transversely to its central axis and eccentrically to it enforced.
  • the sleeve can be rotated together with the cross pin, because this then in the ring groove on its circumference - each in the ring groove intervening - can be adjusted.
  • this transverse pin can be pushed out of its corresponding bore in its longitudinal direction or - if it is a threaded pin - unscrewed.
  • a rotational connection between the sleeve and plug which is fixed in the axial direction is possible with the aid of spring washers or the like.
  • the rotatable sleeve could have an inner profile with a circular cross-section that interacts frictionally with the screwable cone part, it is particularly expedient if the inner profile of the rotatable sleeve and the outer profile of the rotatable cone part or its insulation are each a matching polygon.
  • the rotational movement on the sleeve can be transmitted to the conical part via a positive fit, but the conical part can nevertheless perform the axial movement that occurs during screwing relative to the sleeve.
  • the plugging of the sleeve onto this cone part becomes much easier than if an inward projection had to be introduced into the corresponding outer groove of the cone part - or vice versa - inside the sleeve.
  • This sleeve, which is used for screwing, is captive and in turn extends so far over the plug pin that it also represents protection against contact.
  • Fig.l a partially shown in longitudinal section
  • Connector in release position in which a socket is fixed with a collet to a housing wall and has a connection to a power source, while the matching plug with a plug on a line to one
  • Electricity consumer for example, is arranged to the heart of a patient,
  • FIG. 2 shows the plug connection according to FIG. 1 after the plugging together and tightening of the plug pin in the
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the socket with its front view, on an enlarged scale, in the direction of that arranged in the same figure
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of a cone part which has an inner cone which fits to the front conical ends of the collet, an inner thread being provided adjacent to this inner cone, which fits onto the external thread of the threaded body of the collet and when this cone part is screwed to one axial adjustment and this leads to a compression of the collet,
  • FIG. 7 shows an end view of the plug from the open side of the rotatable sleeve, the octagonal inner profile of the sleeve being recognized, which corresponds to the corresponding octagonal outer profile of the screwable cone part according to FIG. 3 in shape and size, that is to say an effective one in the direction of rotation Coupling between sleeve and cone part belongs.
  • An electrical connector has in the usual way a socket 2 and a plug 3, the socket 2 according to FIG. 1 and especially according to FIGS. 3 and 4 containing a collet 4 or a similar clamping device into which a plug pin is inserted 5 - the only connector pin 5 - the connector 3 is insertable.
  • a cone part 6 which according to FIG. 5 has an inner cone 7
  • the collet 4 provided with axial slots 8 can be compressed in the usual way, with its free ends having a counter cone 9 to the inner cone 7. It is obvious that by screwing the cone part 6 from the position shown in FIG. 3 to the right, the axial slots 8 and thus the collet 4 are compressed because the inner cone 7 compresses the counter cone 9 accordingly.
  • the plug pin 5 is then located in the collet 4, as shown in FIG. 2, it is fixed with a correspondingly good clamping force, so that unintentional loosening of the entire connection is avoided.
  • the plug 3 carries a rotatably mounted, approximately cup-shaped sleeve 13 which surrounds the connector pin 5 on the outside at a distance and that the sleeve 13 has such an axial length and such an internal dimension, that, according to FIG. 2, when the plug pin 5 is inserted into the collet 4, it is pushed axially in an axial direction onto the part serving to rotate the conical part 6 of the collet 4 and at the same time in Direction of rotation is coupled with it.
  • Figure 6 shows that the sleeve 13 protects the connector pin 5 against unwanted contact, especially from the side. This protection is retained even in the closed position of the connector 1 according to FIG. 2, because the rotatable sleeve 13 is captively attached to the plug part 3, which will be explained below.
  • Figures 1 and 6 also illustrate that the rotatable sleeve 13 is longer in the axial direction than the connector pin 5 and projects beyond it in the axial direction.
  • the sleeve 13 can protrude the plug pin 5 so far that the plug pin 5 becomes unreachable for a finger. This results in good protection against contact even when the plug 3 is released, which is of great importance and great advantage, for example, if the line 14a having the plug 3 leads to the heart of a patient. It is namely excluded that a static charge of a user of the plug 3 transfers his charge to the plug pin 5 and the line 14a Patient - unwanted - can send.
  • the compressible parts of the collet 4, ie its clamping fingers 12, and the plug pin 5 are made of metal, for example brass, for good contacting.
  • the cone part 6, which has the inner cone 7 for compressing the collet 4 is designed such that it insulates the collet 4 on the outside.
  • it could be made of plastic, but according to FIG. 5 it is provided that it is provided with a sleeve-shaped plastic coating 15.
  • the area of the inner cone 7 and the internal thread 11 is coated on the outside with the plastic insulation, this plastic coating 15 projecting beyond the threaded area according to FIGS. 1 to 3 and 5 in the axial direction at the end facing away from the insertion side by at least the loosening path of the screw connection.
  • the plastic cover 15 also overlaps the area of the thread 10 even when the arrangement is open (FIG. 1), so that lateral access to the thread 10 is also prevented in this position. Since the area adjoining this thread 10 is in turn insulated by a plastic coating, the entire socket 2 is also insulated on the outside and has a touch protection, so that contact by a person does not lead to an unwanted transmission of current or voltage there either, which would be particularly unfavorable if the connector pin 5 is in the use position.
  • the insulation 15 of the cone part 6 also overlaps its end face 16 in accordance with FIG.
  • the rotatable sleeve 13 of the plug 3 can in turn consist of insulating material, for example plastic or be covered with it. However, this is not absolutely necessary if, as described, the cone part 6 and also the other parts of the insert part are insulated from the outside or have an insulating coating 15.
  • the rotatable sleeve 13 can be profiled on the outside, for example knurled or roughened. Since the clamping force for fixing the plug pin 5 in the collet 4 is to be generated on this sleeve 13 by its rotation, such a configuration is an aid. Correspondingly large clamping forces can be generated even if the outer circumference or diameter of the sleeve 13 is used Improvement of the contact protection from its open side - is chosen relatively small.
  • the rotatable sleeve 13 is plugged or pushed onto a connector 17 of the plug 3 and can be held there captively by a snap connection.
  • it is fixed in the axial direction by a body which engages simultaneously in the connecting piece 17 and the sleeve 13, namely a transverse pin 18.
  • the rotatable sleeve 13 rotatably supporting socket 17 of the plug 3 has an annular groove 19 and that the cross pin 18 is arranged approximately tangentially to this annular groove 19 or its bottom, with its cross section partially, in the embodiment approximately half, engaging , which also passes through the rotatable sleeve 13 transversely to its central axis and eccentrically to it.
  • the protrusion 20 of the coating 15 is then pushed further over a base 21 of the external thread 10 from the release position shown in FIGS. 1 and 3. So that contact of the metallic thread 10 or its base 21 is also prevented in the open position there, in the open position of the collet 4 when the plug pin 5 is inserted, the area or base 21 which is not shielded from the cone part 6 or its insulating coating 15 is also provided on the outside an approximately cup-shaped insulating body 22, which also provides insulation from a housing wall 23 to which the socket 2 is attached in this embodiment.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die elektrische Steckeranordnung (1) mit einem Aufnahmeteil (2) und einem Steckerteil (3) enthält eine Spannzange (4), mit welcher der Steckerstift (5) des Steckerteiles (3) in axialer Richtung festgeklemmt und gegen unbeabsichtigtes Lösen fixiert werden kann. Dennoch ist ein Schutz gegen Berührungen der leitenden Teile dieses Steckers (1) vorhanden, der aber trotzdem die Drehbewegung an der Spannzange (4) für deren Schließ- und Öffnungsbewegung erlaubt. Im wesentlichen ist dazu vorgesehen, daß der Steckerteil (2) eine den Steckerstift (5) außenseitig mit Abstand umschließende, gegenüber dem Steckerteil (2) drehbar gelagerte Hülse (13) aufweist, die eine solche axiale Länge sowie eine solche Innenabmessung hat, daß sie bei in die Spannzange (4) eingeführtem Steckerstift (5) in axialer Richtung auf das zum Verdrehen eines Konusteiles (6) der Spannzange (4) dienenden Teil axial bewegbar geschoben und gleichzeitig in Drehrichtung damit gekuppelt ist. Durch ein Verdrehen der Hülse (13) bei zusammengesteckter Steckeranordnung kann also die Spannzange geschlossen und bei entgegengesetzter Drehrichtung wieder geöffnet werden, wobei sich dann das Konusteil (6) relativ zu der Hülse in axialer Richtung bewegt, aber in Drehrichtung mitgenommen wird. Gleichzeitig schirmt die Hülse (13) den Steckerstift (5) auch bei gelöster Steckeranordnung (1) gegen ungewollte Berührung ab.

Description

Steckverbinder mit einem Stecker und einer Buchse
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Buchse eine Klemmvorrichtung für die Festlegung eines Steckerstiftes des Steckers enthält, die Klemmvorrichtung aus einer Spannzange und einem Konusteil, die miteinander mittels einer Schraub¬ verbindung formschlüssig verbunden sind, besteht und die Festlegung des Steckerstiftes in der Klemmvorrichtung durch die relative Bewegung von Spannzange und Konusteil zueinander mittels der Schraubverbindung gegeben ist.
Ein derartiger Steckverbinder ist aus DE-GM 1 738 657 bekannt. Durch die Klemmvorrichtung kann die Haltekraft zwischen Stecker und Buchse erheblich verbessert werden. Dabei können auch Steckerstifte unterschiedlicher Abmessungen jeweils mit hoher Axial-Zugfestigkeit gehalten werden.
Nachteilig ist jedoch, daß der Steckerstift berührt werden kann, wenn Stecker und Buchse nicht oder nicht vollständig zusammen¬ gesteckt sind, so daß zum Beispiel eine statische Aufladung des Berührenden zu einem ungewollten Stromfluß führen kann. Dies ist vor allem dann sehr schädlich, wenn die von dem Steckverbinder ausgehende Leitung zu einer elektromedizinischen Einrichtung gehört undbeispielsweise zumHerzen eines Patienten führt. Somit ist der elektrische Steckverbinder gemäß DE-GM 1 738 657 für eine solche Anwendung nicht geeignet.
Es ist zwar auch schon bekannt, berührungsgeschützte Steck- verbinder vorzusehen, bei denen aber dann der Stecker nicht ausreichend gegen ein versehentliches Herausziehen gesichert ist, was bei einer Anwendung an einer elektromedizinischen Einrichtung besonders nachteilig wäre. In verschiedenen Bereichen der Technik und vor allem in der schon erwähnten Medizintechnik ist es häufig notwendig, Leitungsverbindungen und insbesondere elektrische Steckverbinder zu haben, die berührungsgeschützt sind, aber auch ausreichend gegen ein versehentliches Trennen gesichert sind.
Es besteht deshalb die Aufgabe, einen elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Vorteile einer Klemmvorrichtung in der Buchse erhalten bleiben und trotzdem ein Berührungsschutz des Steckerstiftes ermöglicht wird, obwohl dieser in die Klemmvorrichtung und deren Spannzange eingeführt und diese dann durch die Schraubewegung geschlossen werden können soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs erwähnte elektrische Steckverbinder dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker eine den Steckerstift außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte Hülse mit einer auf den Konusteil der Klemmvorrichtung abgestimmten axialen Länge und Innenabmessung aufweist, wobei im zusammengesteckten Zustand diese Hülse auf das Konusteil axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Drehrichtung mit dem Konusteil formschlüssig gekuppelt ist.
Durch diese Hülse wird also der Steckerstift zumindest seitlich abgeschirmt, kann also selbst bei aus der Buchse herausgezogenem Stecker nicht versehentlich berührt werden, wenn der Stecker ergriffen wird. Dennoch ist es möglich, nach dem Einführen des Steckerstiftes in die Spannzange den Konusteil zu verdrehen, obwohl dies eigentlich durch die Hülse verhindert wird. Dieser Widerspruch wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Hülse drehbar ist und in Drehrichtung mit dem Konusteil direkt oder indirekt gekuppelt wird, so daß zum Verdrehen des Konusteiles und zum Schließen der Spannzange die Hülse gedreht werden kann. Da sie selbst gegenüber dem Konusteil aber axial bewegbar bleibt, kann die durch die Drehung des Konusteiles bewirkte Axialverstellung relativ zu der Hülse problemlos erfolgen. Der Steckerstift selbst behält dabei unverändert seine Einsteckposition und wird durch die Drehung der relativ zu ihm drehbaren Hülse von der Spannzange eingeklemmt. Somit hat die Hülse eine Doppelfunktion, indem sie zum Schützen des Stecker¬ stiftes gegen Berührungen gleichzeitig dazu dient, durch ihre Verdrehung die Spannzange der Klemmvorrichtung zu schließen.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die drehbare Hülse unverlierbar an dem Stecker befestigt ist. Es ist also eine Drehverbindung zwischen der Hülse und dem Stecker zweckmäßig, die nicht oder nicht ohne weiteres gelöst werden kann. Es kann auch nicht versehentlich der ursprüngliche Berührschutz wieder entfernt werden. Somit kann diese Hülse auch in Kupplungs¬ position, also wenn der Stecker und die Buchse zusammengesteckt sind, nicht entfernt werden und behält dann auch noch in dieser Position ihre Funktion als Berührschutz.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die drehbare Hülse in axialer Richtung länger als der Steckerstift des Steckers ist und diesen in axialer Richtung überragt. Dadurch wird der Berührschutz gegenüber einer Anordnung, bei welcher Hülse und Steckerstift etwa auf gleicher Höhe enden, verbessert.
Einen noch besseren Berührschutz auch bei gelöstem Steckverbinder kann man dadurch erreichen, daß die drehbare Hülse den Steckerstift soweit überragt, daß der Steckerstift für einen Finger unerreichbar ist. Dies kann dadurch unterstützt sein, daß auch der Durchmesser der Hülse an ihrem offenen freien Ende entsprechend gering gewählt wird.
Die zusarπmendrückbaren Teile der Spannzange und der Einsteckstift bestehen aus Metall und der den Konus zum Zusammendrücken der Spannzange aufweisende Konusteil kann die Spannzange zumindest außenseitig isolieren, insbesondere aus Kunststoff bestehen. Somit wird auch die Buchse weitestgehend berührgeschützt, trotzdem aber innerhalb der Steckeranordnung eine gute Kontaktierung erreicht.
Der Konusteil kann - an einem entsprechenden Stutzen oder dergleichen - ein Innengewinde haben, welches auf ein Außenge¬ winde der Spannzange paßt und in axialer Richtung dem Gewindebereich benachbart kann der Innenkonus des Konusteiles und der Außenkonus der Spannzange angeordnet sein; dieses Gewindeteil kann außenseitig mit der Isolierung, insbesondere aus Kunststoff, überzogen sein, wobei dieser KunststoffÜberzug hülsenför ig ausgebildet sein und den Gewindebereich in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende ummindestens den Löseweg der Verschraubung überragen kann. Somit bleibt ein Berührschutz auch bei geöffneter Spannzange, wenn eventuell der Steckerstift noch in ihr steckt, erhalten. Es wird also auch bei zusammengesteckem Steckverbinder einer Berührung mit metallischen, elektrisch leitenden, mit der elektrischen Zuleitung zum Beispiel zum Herzen verbundenen Teilen vermieden.
Die Isolierung des Konusteiles kann dessen Stirnseite übergreifen und abdecken. Dadurch wird der Berührschutz weiter verbessert. Zwar befindet sich diese Stirnseite während des Einsteckens des Steckerstiftes oder auch während des Lösens innerhalb der Hülse, jedoch ist nicht auszuschließen, daß der Stecker mit einer zu einem empfindlichen Teil oder Organ führenden Leitung verbunden ist, so daß auch dort die Berührung und Übertragung beispielsweise einer statischenAufladungvermiedenwerden soll.
Eine weitere Verbesserung vor allem des Berührschutzes kann dadurch erreicht werden, daß die drehbare Hülse aus isolierendem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, besteht oder damit überzogen ist. Somit können selbst bei ungünstigen Bedingungen keine elektrischen Ströme oder Spannungen zu dem Steckerstift oder - bei zusammengestecktem Steckverbinder - zu der Buchse und deren elektrischen Kontakten, also der Spannzange, gelangen.
Die drehbare Hülse kann außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht sein. Dadurch wird ihre Verdrehung zum Schließen der Spannzange vereinfacht und es können höhere Drehmomente übertragen, also eine entsprechend große Klemmkraft erreicht werden, selbst wenn der Außendurchmesser der Hülse - auch zur Verbesserung des Berührschutzes von ihrer Stirnseite her - relativ klein gewählt ist.
Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich, wenn die drehbare Hülse auf einem Stutzen des Steckers - durch welchen der Steckerstift austritt - aufgesteckt und durch eine Schnapp¬ verbindung oder einen gleichzeitig in dem Stutzen und in die Hülse eingreifenden Körper in axialer Richtung festgelegt ist. Eine Schnappverbindung hat den Vorteil, eine sehr schnelle Montage zu erlauben. Ein gleichzeitig in den Stutzen und in die Hülse eingreifender Sperrkörper zur axialen Festlegung ermöglicht gegebenenfalls auch eine Demontage beziehungsweise ein Austauschen einer Hülse, falls diese beim Gebrauch beschädigt werden sollte, so daß sie ihre Funktionen, vor allem den Berührschutz, nicht mehr ausüben könnte.
Dabei kann der die drehbare Hülse drehbar lagernde Stutzen des Steckers eine Ringnut haben und ein Querstift kann tangential zu dieser Nut oder ihrem Boden - mit seinem Querschnitt jedenfalls in die Nut eingreifend - angeordnet sein, der außerdem die drehbare Hülse quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt. Somit kann die Hülse mit dem Querstift zusammen verdreht werden, weil dieser dann in der Ringnut an deren Umfang - dabei jeweils in die Ringnut eingreifend - verstellt werden kann. Erforderlichenfalls kann aber dieser Querstift in seiner Längsrichtung aus einer entsprechenden Bohrung der Hülse wieder herausgedrückt oder - falls es sich um einen Gewindestift handelt, herausgeschraubt werden. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch eine in axialer Richtung festliegende Drehverbindung zwischen Hülse und Stecker mit Hilfe von Federringen oder dergleichen möglich.
Zwar könnte die drehbare Hülse eine im Querschnitt kreisförmige Innenprofilierung haben, die reibschlüssig mit dem verschraub- baren Konusteil zusammenwirkt, jedoch ist es besonders zweckmäßig, wenn die Innenprofilierung der drehbaren Hülse und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles beziehungsweise seiner Isolierung jeweils ein übereinstimmendes Vieleck sind. Somit läßt sich die Drehbewegung an der Hülse über Formschluß auf den Konusteil übertragen, der aber trotzdem dann relativ zu der Hülse die beim Schrauben auftretende Axialbewegung durchführen kann. Gleichzeitig wird das Aufstecken der Hülse auf diesen Konusteil wesentlich einfacher, als wenn im Inneren der Hülse ein nach innen gerichteter Vorsprung in eine entsprechende Außennut des Konusteiles - oder umgekehrt - eingeführt werden müßte.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vor- beschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich also eine berührungsgeschützte Spannzangenverbindung mit einer Spannzange und einer speziell geformten Schraubkappe beziehungsweise einem speziell geformten schraubbaren Konusteil, bei welcher ausreichender Berührschutz von oben und von den Seiten gewährleistet ist und welche außerdem so geformt ist, daß sie einen mechanischen Formschluß mit dem speziell gestalteten Stecker in Drehrichtung eingehen kann, so daß sie mit diesem beziehungsweise der zu ihm gehörenden Hülse verschraubt werden kann, die aber gleichzeitig die dazu erforderliche relative Axialverstellung ermöglicht. Dabei ist diese zum Schrauben dienende Hülse unverlierbar und reicht ihrerseits soweit über den Steckerstift, daß sie ebenfalls einen Berührschutz darstellt. Sowohl in gelöster als auch in zusammmengesteckter Position ist also der in vielen Fällen bei gelöster Steckerverbindung erforderliche Berührschutz erreicht und trotzdem kann der Vorteil einer Spannzange mit entsprechend guter Kontaktierung und vor allem fester Verbindung in axialer Richtung sowie der Anpassung an unterschiedlich dicke Steckerstifte erreicht werden.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:
Fig.l einen teilweise im Längsschnitt dargestellten
Steckverbinder in Löseposition, bei welchem eine Buchse mit einer Spannzange an einer Gehäusewand fixiert ist und einen Anschluß zu einer Stromquelle hat, während der dazu passende, einen Steckerstift aufweisende Stecker an einer Leitung zu einem
Stromverbraucher, beispielsweise zum Herzen eines Patienten angeordnet ist,
Fig.2 den Steckverbindung gemäß Fig. 1 nach dem Zusammen- stecken und Festspannen des Steckerstiftes in der
Spannzange,
in vergrößertem Maßstab Fig.3 einen Längsschnitt der Buchse mit ihrer Stirnansicht, diese in Richtung des in derselben Figur angeordneten
Pfeiles gesehen,
Fig.4 einen Längsschnitt der Spannzange der Buchse mit den Spannbacken, einem zwischen diesen befindlichen Schlitz und den konischen Enden dieser Spannzange sowie einem Außengewinde,
Fig.5 einen Längsschnitt eines Konusteiles, welches einen Innenkonus hat, der zu den vorderen konischen Enden der Spannzange paßt, wobei diesem Innenkonus benach¬ bart ein Innengewinde vorgesehen ist, das auf das Außengewinde des Gewindekörpers der Spannzange paßt und beim Verschrauben dieses Konusteiles zu einer axialenVerstellungunddamit zu einem Zusammendrücken der Spannzange führt,
Fig.6 in gegenüber Figur 1 und 2 vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt des Steckers mit der Drehlagerung einer als Berührschutz für den Steckerstift dienendenHülse, die diesen Steckerstift auch in axialer Richtung überragt, sowie
Fig.7 eine Stirnansicht des Steckers von der offenen Seite der drehbaren Hülse aus gesehen, wobei man die achteckige Innenprofilierung der Hülse erkennt, die der entsprechenden achteckigen Außenprofilierung des verschraubbaren Konusteiles gemäß Fig. 3 in Form und Größe entspricht, also zu einer in Drehrichtung wirksamen Kupplung zwischen Hülse und Konusteil gehört.
Ein im ganzen mit 1 bezeichneter elektrischer Steckverbinder hat in üblicher Weise eine Buchse 2 und einen Stecker 3, wobei die Buchse 2 gemäß Fig. 1 und vor allem gemäß den Figuren 3 und 4 eine Spannzange 4 oder eine ähnliche Klemmeinrichtung enthält, in welche ein Steckerstift 5 - der einzige Steckerstift 5 - des Steckers 3 einführbar ist. Durch eine Schraubbewegung eines Konusteiles 6, welches gemäß Figur 5 einen Innenkonus 7 hat, kann die mit Axialschlitzen 8 versehene Spannzange 4 in üblicher Weise zusammengedrückt werden, wobei sie an ihren freien Enden einen Gegenkonus 9 zu dem Innenkonus 7 hat. Es leuchtet ein, daß durch eine Verschraubung des Konusteiles 6 aus der in Fig. 3 dargestellten Position nach rechts die Axialschlitze 8 und damit die Spannzange 4 zusammengedrückt wird, weil der Innenkonus 7 den Gegenkonus 9 entsprechend zusammendrückt. Befindet sich dann gemäß Figur 2 der Steckerstift 5 in der Spannzange 4, wird er mit entsprechend guter Klemmkraft festgelegt, so daß ein unabsichtliches Lösen der gesamten Verbindung vermieden wird.
Man erkennt an der Spannzange 4 in Figur 3 und 4 ein Außenge¬ winde 10 und an dem Konusteil 6 benachbart zu dem Innenkonus 7 ein Innengewinde 11, welches auf dieses Außengewinde 10 der Spannzange 4 paßt. Somit wird die schon erläuterte Zusammen¬ drückung der Spannzange 4 durch eine Schraubbewegung des Konusteiles 6 ermöglicht, so daß der zuvor eingeführte Steckerstift 5 des Steckers 3 in der Spannzange 4 der Buchse 2 fixiert und festgelegt wird. Dabei kann das Gewinde so fest angezogen werden, daß ein unbeabsichtigtes Lösen des Stecker¬ stiftes 5 praktisch ausgeschlossen ist. In der Stirnansicht gemäß Figur 3 erkennt man, daß die Spannzange 4 dabei vier Klemmkörper oder Klemmfinger 12 und demgemäß auch vier Axialschlitze 8 hat.
Vor allem in Figur 6, aber auch in Figur 1 erkennt man, daß der Stecker 3 eine den Steckerstift 5 außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte, etwa becherförmige Hülse 13 trägt und daß die Hülse 13 eine solche axiale Länge sowie eine solche Innenabmessung hat, daß sie gemäß Figur 2 bei in die Spannzange 4 eingeführtem Steckerstift 5 in axialer Richtung auf das zum Verdrehen des Konusteiles 6 der Spannzange 4 dienende Teil axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Drehrichtung damit gekuppelt ist.
Somit ist es möglich, den Steckerstift 5 in die zentrale Öffnung 14 der Spannzange 4 zwischen deren Klemmfinger 12 einzustecken und dadurch gleichzeitig die Hülse 13 auf die Außenseite des Konusteiles 6 aufzuschieben und mit diesem Konusteil 6 in Drehrichtung zu kuppeln, so daß trotz der den Steckerstift 5 von der Seite ' her unzugänglich machenden Hülse 13 die Schraubbewegung an der Spannzange 4 dadurch durchgeführt werden kann, daß nun die Hülse 13 gedreht wird. Sie nimmt dann den Konuskörper 6 mit, so daß dieser mehr und mehr auf das Außengewinde 10 aufgeschraubt wird, was die gewollte Zusammen¬ drückung der Klemmfinger 12 der Spannzange 4 und damit die Festlegung des Steckerstiftes 5 bewirkt.
Dabei verdeutlicht Figur 6, daß die Hülse 13 den Steckerstift 5 gegen ungewollte Berührungen vor allem von der Seite her schützt. Dabei bleibt dieser Schutz auch in Schließstellung des Steckverbinders 1 gemäß Figur 2 erhalten, weil die drehbare Hülse 13 unverlierbar an dem Steckerteil 3 befestigt ist, was nachfolgend noch erläutert wird.
Figur 1 und 6 verdeutlichen außerdem, daß die drehbare Hülse 13 in axialer Richtung länger als der Steckerstift 5 ist und diesen in axialer Richtung überragt. Somit wird also eine ungewollte Berührung des Steckerstiftes 5 weiter erschwert. Dabei kann die Hülse 13 den Steckerstift 5 so weit überragen, daß der Steckerstift 5 für einen Finger unerreichbar wird. Es ergibt sich so ein guter Berührschutz auch bei gelöstem Stecker 3, was zum Beispiel dann von großer Bedeutung und großem Vorteil ist, wenn die den Stecker 3 aufweisende Leitung 14a zum Herzen eines Patienten führt. Es wird nämlich ausgeschlossen, daß eine statische Aufladung eines Benutzers des Steckers 3 seine Ladung über den Steckerstift 5 und die Leitung 14a zu einem solchen Patienten - ungewollt - schicken kann.
Die zusammendrückbaren Teile der Spannzange 4, also ihre Klemmfinger 12, und der Steckerstift 5 bestehen für eine gute Kontaktierung aus Metall, zum Beispiel aus Messing. Der den Innenkonus 7 zum Zusammendrücken der Spannzange 4 aufweisende Konusteil 6 ist dabei so gestaltet, daß er die Spannzange 4 außenseitig isoliert. Beispielsweise könnte er aus Kunststoff bestehen, jedoch ist gemäß Figur 5 vorgesehen, daß er mit einem hülsenförmigen KunststoffÜberzug 15 versehen ist. Somit ist der Bereich des Innenkonus 7 und des Innengewindes 11 außenseitig mit der Isolierung aus Kunststoff überzogen, wobei dieser Kunststoffüberzug 15 den Gewindebereich gemäß Figur 1 bis 3 und 5 in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende um mindestens den Löseweg der Verschraubung überragt. Man erkennt, daß der KunststoffÜberzug 15 auch den Bereich des Gewindes 10 selbst bei geöffneter Anordnung (Fig.l) noch übergreift, so daß ein seitlicher Zugang zu dem Gewinde 10 auch in dieser Position verhindert wird. Da der sich an dieses Gewinde 10 anschließende Bereich wiederum durch einen KunststoffÜberzug isoliert ist, ist auch die gesamte Buchse 2 außenseitig isoliert und hat einen Berührschutz, so daß auch dort die Berührung durch eine Person nicht zu einem ungewollten Übertragen von Strom oder Spannung führt, was vor allem dann ungünstig wäre, wenn der Steckerstift 5 in GebrauchsStellung ist.
Dabei übergreift die Isolierung 15 des Konusteiles 6 gemäß Fig.5 auch dessen Stirnseite 16, so daß auch unter ungünstigen Umständen eine Berührung elektrisch leitender Teile des Steckverbinders 1 ausgeschlossen erscheint.
Die drehbare Hülse 13 des Steckers 3 kann ihrerseits aus isolierendem Werkstoff, zum Beispiel aus Kunststoff bestehen oder damit überzogen sein. Dies ist aber dann nicht unbedingt erforderlich, wenn, wie beschrieben, der Konusteil 6 und auch die sonstigen Teile des Einsteckteiles nach außen hin isoliert sind oder einen isolierenden Überzug 15 haben.
In Figur 6 ist angedeutet, daß die drehbare Hülse 13 außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht sein kann. Da an dieser Hülse 13 durch deren Verdrehung die Klemmkraft zum Festlegen des Steckerstiftes 5 in der Spannzange 4 erzeugt werden soll, stellt eine solche Ausgestaltung eine Hilfe dar. Entsprechend große Klemmkräfte können selbst dann erzeugt werden, wenn der Außenumfang oder Durchmesser der Hülse 13 - zur Verbesserung des Berührschutzes von ihrer offenen Seite her - relativ klein gewählt wird.
Die drehbare Hülse 13 ist gemäß Figur 6 auf einen Stutzen 17 des Steckers 3 aufgesteckt oder aufgeschoben und kann dort durch eine Schnappverbindung unverlierbar gehalten sein. Im Aus¬ führungsbeispiel ist sie jedoch durch einen gleichzeitig in den Stutzen 17 und die Hülse 13 eingreifenden Körper, nämlich einen Querstift 18, in axialer Richtung festgelegt. Dies ist dadurch realisiert, daß der die drehbare Hülse 13 drehbar lagernde Stutzen 17 des Steckers 3 eine Ringnut 19 hat und daß der Querstift 18 etwa tangential zu dieser Ringnut 19 oder ihrem Boden, mit seinem Querschnitt teilweise, im Ausführungsbeispiel etwa hälftig, eingreifend angeordnet ist, der außerdem die drehbare Hülse 13 quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt. Man erkennt anhand der Fig.6 deutlich, daß dies eine Drehung der Hülse 13 ermöglicht, wobei diese dann zusammen mit dem Querstift 18 verdreht wird, weil der Querstift 18 sich entlang der Ringnut 19 bewegen kann. Eine axiale Lösebewegung der Hülse 13 von dem Stutzen 17 herunter wird jedoch durch den in die Ringnut 19 eingreifenden Querstift 18 verhindert. Bei gleichzeitiger Betrachtung der Stirnansicht des Konusteiles 6 mit seinem Überzug 15 in Figur 3 und der Hülse 13 von ihrer offenen Seite her in Fig.7 wird deutlich, daß die Innen¬ profilierung der drehbaren Hülse 13 und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles 6 beziehungsweise seines Überzuges 15 jeweils ein übereinstimmendes Vieleck ist, wobei im Ausführungsbeispiel ein Achteck vorgesehen ist, welches ein leichtes Zusammenstecken ohne aufwendiges gegenseitiges Zuordnen erlaubt und trotzdem in Drehrichtung eine feste, aber lösbare Kupplung ergibt, die auch die erforderliche Relativbewegung zwischen Hülse 13 und Konusteil 6 beim Verschrauben erlaubt.
Dabei wird dann der Überstand 20 des Überzuges 15 aus der in Figur 1 und 3 erkennbaren Lösestellung weiter über einen Sockel 21 des Außengewindes 10 geschoben. Damit auch in der Offen¬ stellung dort eine Berührung des metallischen Gewindes 10 oder seines Sockels 21 verhindert wird, ist dieser in Offenstellung der Spannzange 4 bei eingestecktem Steckerstift 5 nicht von dem Konusteil 6 beziehungsweise dessen isolierendem Überzug 15 abgeschirmte Bereich oder Sockel 21 außenseitig ebenfalls mit einem etwa becherförmigen Isolierkörper 22 isoliert, der auch noch eine Isolierung gegenüber einer Gehäusewand 23 bewirkt, an welcher die Buchse 2 in diesem Ausführungsbeispiel befestigt ist.
Ansprüche

Claims

A n s p r ü c h e
1. Elektrischer Steckverbinder (1) mit einem Stecker (3) und einer Buchse (2) ,wobei die Buchse (2) eine Klemmvorrichtung für die Festlegung eines Steckerstiftes (5) des Steckers
(3) enthält, die Klemmvorrichtung aus einer Spannzange
(4) und einem Konusteil (6) , die miteinander mittels einer Schraubverbindung formschlüssig verbunden sind, besteht und die Festlegung des Steckerstiftes (5) in der Klemmvor¬ richtung durch die relative Bewegung von Spannzange (4) und Konusteil (6) zueinander mittels der Schraubverbindung gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (3) eine den Steckerstift (5) außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte Hülse (13) mit einer auf den Konusteil (6) der Klemmvorrichtung abgestimmten axialen Länge und Innenabmessung aufweist, wobei im zusammen¬ gesteckten Zustand diese Hülse (13) auf das Konusteil (6) axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Dreh- richtung mit dem Konusteil (6) formschlüssig gekuppelt ist.
2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) unverlierbar an dem Stecker (3) befestigt ist.
3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) in axialer Richtung länger als der Steckerstift (5) des Steckers (3) ist und diesen in axialer Richtung überragt.
4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (13) den Steckerstift (5) in axialer Richtung soweit überragt, daß der Steckerstift (5) für einen Finger einer Person unerreichbar ist.
5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbaren
Teile der Spannzange (4) und der Steckerstift (5) aus Metall bestehen und daß der den Innenkonus (7) zum Zusammendrücken der Spannzange (4) aufweisende Konusteil (6) die Spannzange (4) außenseitig isoliert, insbesondere aus Kunststoff besteht.
6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konusteil (6) ein Innengewinde (11) hat, welches auf ein Außengewinde (10) der Spannzange (4) paßt und daß in axialer Richtung dem Gewindebereich benachbart der Innenkonus (7) des Konustei¬ les (6) und der Außenkonus der Spannzange (4) angeordnet sind und daß dieses Gewindeteil außenseitig mit der Isolierung, insbesondere aus Kunststoff, überzogen ist, wobeidieserKunststoffÜberzug (15) hülsenförmigausgebildet ist und den Gewindebereich in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende um mindestens den Löseweg der Verschraubung überragt.
7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung des Konusteiles (6) dessen Stirnseite (16) übergreift und abdeck .
8. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) aus isolierendem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, besteht oder damit überzogen ist. 16
9. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht ist.
10. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (6) auf einen Stutzen (17) des Steckers (3) aufgesteckt und durch eine Schnappverbindung oder einen gleichzeitig in den Stutzen (17) und in die Hülse (13) eingreifenden Körper in axialer Richtung festgelegt ist.
11. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die drehbare Hülse (13) drehbar lagernde Stutzen (17) des Steckers (3) eine Ringnut (19) hat und daß ein Querstift (18) tangential zu dieser Nut (19) oder ihrem Boden, mit seinem Querschnitt teilweise in die Nut (19) eingreifen, angeordnet ist, der außerdem die drehbare Hülse (13) quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt.
12. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenprofilierung der drehbaren Hülse (13) und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles (6) jeweils ein übereinstimmendes Vieleck sind.
13. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in Offenstellung der Spannzange (4) bei eingestecktem Steckerstift (5) nicht von dem Konusteil (6) oder dessen isolierendem Überzug (15) abgeschirmte Bereich oder Sockel (21) des Gewindes (10) außenseitig isoliert ist. Zusammenfassung
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