DE1590568C3 - Riegeleinrichtung für elektrische Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Riegeleinrichtung für elektrische Steckverbinder, beispielsweise zur Verwendung in der Luft- oder Raumfahrttechnik, bestehend aus einem im Steckergehäuse längsverschieblich gelagerten Verriegelungsbolzen, dessen vorderes in eine Erweiterung des Buchsenteiles einsetzbares Ende den Steckverbinder durch auseinandergedrückte Finger einer Spreizhülse verriegelt und bei dem die Verbindung der elektrischen Kontaktelemente mittels einer den Verriegelungsbolzen gehäuseförmig umgebenden Buchse erfolgt, die durch Drehen einer Mutter gegen die Kontaktstifte enthaltende Isolierplatte des Steckverbinders vornehmbar ist.

Durch die DT-AS 1 105 940 ist eine schnell zu trennende zweiteilige Steckverbindung bekannt, die insbesondere als Stromzuführung zu Raketen od. dgl. dient. Die Steckverbindung besteht aus einem Stecker- und einem Buchsenteil mit einer im Steckerteil angeordneten Riegeleinrichtung. Als Riegeleinrichtung wird eine zentrisch im Steckerteil angeordnete Spreizhülse verwendet, deren in eine Ausnehmung des Buchsenteiles eingreifende und nach innen vorgespannte federnde Finger von einem innerhalb der Spreizhülse axialverschieblich gelagerten Verriegelungsbolzen in auseinandergedrückter Lage gehalten werden. Als Lagesicherung dient eine Druckfeder, die einerseits zwischen der Schulter des mit einem Bund versehenen Verriegelungsbolzens und andererseits der Schulter eines in das Ende der Spreizhülse eingeschraubten Stopfens eingespannt ist. Das hintere mit einer Öse versehene Ende des Verriegelungsbolzens steckt in einer den Stopfen durchsetzenden Bohrung. Die nach innen federnd vorgespannten Finger der Spreizhülse schnellen in ihre das Buchsenteil freigebende Lage zurück, sobald der Verriegelungsbolzen zurückgezogen wird. Die Aufhebung der Verriegelung von Steckerteil und Buchsenteil ist somit durch Zug an einer durch die Öse des Verriegelungsbolzens geführten Schnur aufhebbar. Geschieht dies, so verschiebt sich der Verriegelungsbolzen in Richtung der Anschlußseite des Steckerteiles, wobei die entgegenwirkende Kraft der Druckfeder überwunden wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung die bekannte Riegeleinrichtung zu verbessern, insbesondere soll die Entriegelung von Stecker- und Buchsenteil zu einem genau vorherbestimmbaren Zeitpunkt in Sekundenbruchteilen sicher und zuverlässig vorgenommen werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des den Verriegelungsbolzen buchsenförmig umgebenden Gehäuses und Aufnahme eine den vorgespannten Verriegelungsbolzen freigebende, elektromagnetisch betätigbare Entriegclungsvorrichtung

angeordnet ist.

Mittels der elektromagnetisch betätigbaren Entriegelungsvorrichtung lassen sich Stecker- und Buchsenteil zu einem genau vorherbestimmbaren Zeitpunkt sicher und zuverlässig trennen. Dies ist beispielsweise beim Start von Raketen von großer Bedeutung. Die rein mechanische Aufhebung der Entriegelung ist für diese Zwecke nicht ausreichend zuverlässig, denn selbst ein aus Stahldrähten bestehendes Zugelement weist immer einen Durchhang auf, der sich in Abhängigkeit von schwankenden Umgebungstemperaturen ständig verändert. Ein exaktes Vorherbestimmen des Lösens der Riegeleinrichtung und Trennen der Steckverbinderteile ist aus diesem Grund praktisch nicht möglich. Mittels elektromagnetischer Auslösung der Entriegelungsvorrichtung ist die exakte Trennung des Steckverbinders jedoch vorherbestimmbar.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Riegeleinrichtung ist vorgesehen, daß die Entriegelungsvorrichtung aus einem die Spule enthaltenden Gehäuse mit an ao einem Ende eingeschraubter Gewindehülse besteht, in denen im wesentlichen ein Amboß, ein Spulenanker, ein die Spreizhülse aufnehmendes Rohr sowie verschiedene Druckfedern den Verriegelungsbolzen umgebend lagern.

Eine weitere Ausbildung der Riegeleinrichtung besteht darin, daß an dem zur Spitze des Verriegelungsbolzens weisenden Ende der Spule der kegelstumpfförmige Amboß angeordnet ist, während der hülsenartige Spulenanker mit Abstand davon sich im Bereich des entgegengesetzten Spulenendes befindet.

Entsprechend einer anderen Weiterbildung der Riegeleinrichtung lagert innerhalb des Spulenankers eine Hülse, auf der eine Druckfeder angeordnet ist, die jeweils zwischen einem Bund der Hülse und einem Bund des Spulenankers eingespannt ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Riegeleinrichtung lagert zwischen dem Amboß und der Hülse im Spulenanker eine andere, stärkere Druckfeder.

Einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Riegeleinrichtung zufolge sind die Köpfe der am Ende des Verriegelungsbolzens befestigten Spreizhülse in verriegelter Stellung vor dem Abschluß der Spreizhülse von einem Ansatz der Hülse des Spulenankers auseinandergedrückt gehalten.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Riegeleinrichtung ist vorgesehen, daß bei elektromagnetischer Betätigung des Spulenankers der Ansatz die Köpfe freigibt, welche mit dem entsperrten Verriegelungsbolzen von in dem Rohr unter Federdruck stehend angeordneten ringförmigen Druckfedern durch die öffnung der Hülse in eine zurückliegende Stellung schnellen.

Entsprechend einer weiteren Ausbildung der Riegeleinrichtung ist die Auslösebewegung des Verriegelungsbolzens und der Spreizhülse von einem in das Rohr eingeschraubten Flansch begrenzt.

Einer weiteren vorteilhaften Ausbildung cjer Riegeleinrichtung gemäß weist das die Spreizhülse und Federringe enthaltende, verschiebliche Rohr einen außeren, die Eindringtiefe in die Gewindehülse begrenzenden Bund auf. η

Nach einer weiteren Ausbildung der Riegeleinrichtung ist zwischen dem Bund des Rohres und dem Kragen einer auf den drehbaren Adapter geschraubten Überwurfmutter eine Druckfeder angeordnet.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Riegeleinrichtung für elektrische Steckverbinder wird nun an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 den Steckverbinder im Aufriß und teilweise geschnitten, '

F i g. 2 die gleiche Ansicht wie F i g. 1, wobei das Steckerteil mit einem Buchsenteil im Eingriff steht,

F i g. 3 und 3a in vergrößerter Darstellung und axial geschnitten die Riegeleinrichtung,

F i g. 4 bis 9 die Riegeleinrichtung verkleinert in verschiedenen Betätigungsstellungen,

Fig. 10 das vordere Ende der Riegeleinrichtung im entriegelten Zustand und vergrößert dargestellt,

F i g. 11 die Anordnung nach F i g. 10 im verriegelten Zustand,

Fig. 12 die Anordnung nach Fig. 11 im Schnitt 12-12.

Wie F i g. 1 und 2 zeigen, ist die Riegeleinrichtung prinzipiell im Steckerteil 10 eines elektrischen Steckverbinders enthalten, der mit einem Buchsenteil 12 gepaart ist.

Das Steckerteil 10 enthält eine Anzahl Kontaktstifte 14, die im Isolierkörper 16, der im Steckergehäuse 18 befestigt ist, angeordnet sind. Das Buchsenteil 12 enthält eine Anzahl Kontaktbuchsen 20, die im Isolierkörper 22 des Buchsenteiles so angebracht sind, daß sie mit den Kontaktstiften 14 in axialer Richtung zusammengesteckt werden können. Der Isolierkörper 22 des Buchsenteiles ist im Buchsengehäuse 24 befestigt. Durch Zusammenfügen der Kontaktstifte 14 mit den Kontaktbuchsen 20 können eine Anzahl voneinander unabhängiger elektrischer Leitungen verbunden werden. Natürlich können auch die Kontaktstifte und Kontaktbuchsen gegeneinander vertauscht eingebaut oder ganz andere, nicht dargestellte Kontaktverbinder verwendet werden.

Die Anordnung des Steckerteiles 10 und des Buchsenteiles 12 wird durch eine Entriegelungsvorrichtung 26 ergänzt, die sich axial durch das Steckergehäuse 18 und den Isolierkörper 16 erstreckt und die lösbar in einen Sperring 28 im Buchsenteil 12 eingreift. Der Sperring 28 liegt in axialer Richtung mit der Entriegelungsvorrichtung 26 und ist zentral im Isolierkörper 22 des Buchsenteiles angeordnet.

Eine Kabeleinführung 30 ist durch Schrauben 32 am Steckergehäuse 18 in einem spitzen Winkel zu dessen Achse befestigt. Damit wird das Kabel am Steckergehäuse 18 gehalten und die einzelnen Drähte 34 eingeführt. Die meisten dieser Drähte 34 sind mit den Kontaktstiften 14 verbunden, während einer oder mehrere zur Spule der Entriegelungsvorrichtung geführt werden können.

Der Isolierkörper 16 des Steckerteiles besteht aus einer feststehenden, inneren Isolierplatte 36, in die die Kontaktstifte 14 montiert sind, sowie eine äußere, axial bewegliche Isolierplatte 38 mit Bohrungen, durch die die vorderen Abschnitte der Kontaktstifte hindurchgehen. Die innere Isolierplatte 36 ist mit Buchsen 40 versehen, die durch Muttern 42 gesichert sind. Mittels Schrauben 44 sind die Buchsen 40 am Steckergehäuse 18 befestigt. Die bewegliche äußere Isolierplatte 38 wird von einer Anzahl Ansatzbuchsen 45 gehalten, die auf dem Schaft der Schrauben 44 gleiten. Durch Federn 46, die zwischen den Buchsen 40 und den entsprechenden Ansatzbuchsen 45 angeordnet sind, wird die äußere Isolierplatte 38 in einem gewissen Abstand zur inneren Isolierplatte 36 gehalten. Begrenzt wird die Bewegung durch die Köpfe der Schrauben 44.

Der Isolierkörper 22 des Buchsenteiles enthält eine

innere Isolierplatte 48 und eine äußere Isolierplatte 50. Die Vorderseite 52 der äußeren Isolierplatte 50 steht aus der Bohrung in der tragenden Platte 54, die ein Teil eines Flugzeuges, einer Rakete od. dgl. sein kann, heraus. Das Buchsengehäuse 24 ist an der Platte 54 durch Niete od. dgl. befestigt und die Isolierplatten 48 und 50 im Buchsengehäuse 24 durch Bolzen 58 od. dgl. Der Sperring 28 ist in der äußeren Isolierplatte 50 angeordnet.

Es sind geeignete Mittel (nicht dargestellt) vorhanden, die auf den Verbindergliedern angeordnet sind und dazu dienen, eine Unverwechselbarkeit sicherzustellen, wenn die Verbinderglieder zusammengefügt werden. Eine elastische Sicherungshülse 59 ist auf dem Steckergehäuse 18 befestigt und so angeordnet, daß sie das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen dem Steckergehäuse 18 und der Platte 54 verhindert.

Das Steckergehäuse 18 enthält eine zylindrische Aufnahme 60, die vom hinteren Ende des Gehäuses in dieses hineinragt. In dieser Aufnahme 60 befindet sich eine ao Hülse 62. Von dieser Hülse 62 erstreckt sich eine Buchse 64 bis zur Innenseite der Isolierplatte 36. Die Entriegelungsvorrichtung 26 ist am hinteren Ende des Steckergehäuses 18 durch eine Anzahl Schrauben 65 od. dgl. befestigt und erstreckt sich durch die Aufnahme 60, Hülse 62, Buchse 64 und zentrale Bohrungen in den Isolierplatten 36 und 38, bis ihr vorderes Ende sicher in den Sperring 28 einrastet.

F i g. 3, 3a und 4 zeigt die Entriegelungsvorrichtung 26 separat. Das zylindrische Gehäuse 66 besitzt vorn einen Flansch 68 zur Befestigung am Steckergehäuse 18 mittels der Schrauben 65. Den rückwärtigen Abschluß des Gehäuses 66 bildet der Boden 70.

Im Boden 70 ist ein röhrenförmiger Adapter 72 drejv bar angeordnet, der rückwärtig aus dem Gehäuse 66 hervorsteht. Der Adapter 72 ist mit einem Handrad 74 versehen, das durch eine Stiftschraube 76 gesichert ist. Adapter 72 und Handrad 74 werden durch eine Dichtungsscheibe 78 zwischen Handrad 74 und Gehäuseboden 70 an axialer Bewegung relativ zum Gehäuse 66 in der einen Richtung und durch den Bund 80 am vorderen Ende des Adapters 72 in der anderen Richtung gehindert. Ein Sicherungsring 82 ist zwischen dem Adapter 72 und dem Gehäuseboden 70 vorgesehen.

Am hinteren Ende des Adapters 72 befindet sich eine Überwurfmutter 84, an deren Kragen 86 die Feder 88 anliegt.

In der Aufnahme 60 des Steckergehäuses 18 und teilweise auch im Gehäuse 66 befindet sich die Spule 90, die die Entriegelungsvorrichtung auslöst. Die Spule 90 besteht aus einem Gehäuse 92, dessen hintere Gewindehülse 94 einen geringeren Durchmesser aufweist zur Befestigung im Adapter 72 und das mit radial vorstehenden Führungsstiften 96 versehen ist, die in Längsnuten 98 des Gehäuses 66 gleiten. Durch die Führungsstifte 96 wird das Gehäuse 92 der Spule 90 zwar gegen Verdrehung gesichert, kann sich aber axial im Gehäuse 66 der Entriegelungsvorrichtung bewegen. Das Außengewinde der Gewindehülse 94 des Spulengehäuses greift in das Innengewinde des drehbaren Adapters 72 ein, so daß das Spulengehäuse durch Drehen des Handrades 74 vor- und rückwärts bewegt werden kann.

Die Stromzuführungen für die Wicklung 100 der Spule 90 sind nicht eingezeichnet.

An seinem vorderen Ende wird das Gehäuse 92 der Spule durch den Boden 102 abgeschlossen, hinter dem sich der Amboß 104 befindet. Der Amboß 104 hat eine stumpfkegelige Spitze, die in die Wicklung 100 der Spule hineinragt. Am anderen Ende ragt eine Führungsbuchse 106 in die Wicklung 100, in der ein leichtbeweglicher Spulenanker 108 angeordnet ist, dessen vorderes Ende mit einer dem Amboß 104 entsprechenden konischen Bohrung versehen ist.

Auf dem Ansatz 110 des Ambosses 104 ist ein Rohr 112 befestigt. Das vordere Ende dieses Rohres 112 ist zu federnden Fingern 114 ausgebildet, deren Köpfe 116 mit rückwärtigen inneren und äußeren Schultern 118 und 120 versehen sind. Der Sperring 28 hat eine ringförmige Einschnürung 122 und dahinter eine Aufweitung 124. Die Köpfe 116 der federnden Finger 114 werden durch die Einschnürung 122 des Sperringes 28 gedrückt und spreizen sich in der Aufweitung 124 auseinander.

Über dem vorderen Teil des Rohres 112 ist ein weiteres Rohr 126 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet. Dessen Bewegung wird durch eine Sperrkugel 128 begrenzt, die in einer Bohrung des Rohres 112 sitzt und in einer Längsnut des Rohres 126 gleitet. In seine vordere Stellung, wie in Fig.3a und 4 gezeigt, wird das Rohr 126 durch eine Feder 132 gedrückt, die zwischen dem hinteren Ende des Rohres 126 und einem Absatz 134 des Rohres 112 eingespannt ist. In dieser vorderen Stellung des Rohres 126 ist dieses über die federnden Finger 114 geschoben, letztere sind zusammengedrückt und können so in den Sperring 28 eingeführt werden. Beim Einführen wird das Rohr 126 zurückgeschoben, dadurch die Köpfe 116 freigegeben, so daß sich die federnden Finger 114 im Sperring 28 spreizen können.

Mit 136 ist der Verriegelungsbolzen der Anordnung bezeichnet. Der hintere Abschnitt 138 dieses Verriegelungsbolzens läuft durch das Rohr 112 sowie durch die Spule 90 und den Adapter 72. Sein Ende ist mit einem weiteren Bolzen 140 fest verbunden, an dessen hinterem Ende wiederum eine Zugvorrichtung 142 befestigt ist. Der Verriegelungsbolzen 136 hat am vorderen Ende einen Ansatz 144 geringeren Durchmessers, der an der inneren Schulter 118 der federnden Finger 114 liegt, solange das Rohr 126 sich in seiner vorderen Stellung, wie in F i g. 3a und 4 gezeigt, befindet und der sich zwischen die Köpfe 116 der federnden Finger 114 schiebt, sobald das Rohr 126 beim Einführen in den Sperring 28 zurückgeschoben wird und die federnden Finger freigibt, so daß sich diese spreizen können, wie dies in den F i g. 2, 6, 7, 8, 11 und 12 gezeigt ist. Der zwischen die im Sperring 28 gespreizten, federnden Finger 114 geschobene Ansatz 144 verriegelt die Anordnung.

Der Verriegelungsbolzen 136 ist ferner mit einem Bund 146 versehen, der sich an die Schultern 148 des Rohres 112 legt, um die Bewegung nach vorn zu begrenzen. Der Druck nach vorn wird durch ein paar Federn 150 und 152, die eine unterschiedliche Federspannung aufweisen, erzeugt. Diese Federn drücken einerseits gegen den Bund 146 und andererseits gegen den Amboß 104.

Der Bolzen 140 ist mit einem drehbaren Kragen 154 ausgestattet, der einen Dichtungsring 156 von kreisförmigem Querschnitt enthält. Das ganze hintere Ende der Entriegelungsvorrichtung 26 wird durch einen Balg 158 abgedichtet, der mit seinem vorderen Ende am Handrad 74 und mit seinem hinteren Ende am Kragen 154 befestigt ist.

Der steuerbare Teil der Entriegelungsvorrichtung ist allgemein mit 160 bezeichnet. Er ist in den F j g. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 gespannt und in F i g. 9 ungespannt dargestellt. Gespannt sind die beweglichen Teile der Entriegelungsvorrichtung 160 zu einer einfachen Einheit zu-

sammengeschlossen, die die erforderliche Energie enthält, um die vorderen Verriegelungsfinger zu entriegeln, sobald die Lösung durch Erregen der Spule 90 erfolgt.

Der steuerbare Teil der Entriegelungsvorrichtung enthält ein Rohr 162, das im Adapter 72 angeordnet ist und sich einerseits bis zu dessen Überwurfmutter 84, andererseits bis in die Gewindehülse 94 des Spulengehäuses erstreckt. Das Rohr 162 hat einen eingezogenen vorderen Abschluß 164 sowie einen festsitzenden Stopfen 166 am hinteren Ende. Dieser Stopfen 166, dessen Flansch 168 am Kragen 86 der Überwurfmutter 84 liegt, dient der Bewegungsbegrenzung des Rohres 162. Durch eine Bohrung des Stopfens läuft gleitfähig der Bolzen 140. Etwa in der Mitte ist das Rohr 162 mit ¹S einem Bund versehen, an dem das vordere Ende der Druckfeder 88 anliegt. Diese Feder drückt das Rohr 162 in seine vordere Position, wie in Fig.3, 4, 5 und 6 dargestellt.

In dieser Position bleibt das Rohr 162, bis es von dem ^ao Gehäuse 94 der Spule 90 nach hinten bewegt wird, wenn letzteres mittels Drehung am Handrad 74 zurückgezogen wird.

Im Rohr 162 und unmittelbar um den hinteren Abschnitt 138 des Verriegelungsbolzens 136 herum ist *5 eine Spreizhülse 172 angeordnet, deren Vorderteil zu Fingern 174 ausgebildet ist, die leicht nach außen vorgespannt sind. Die Finger 174 haben am vorderen Ende Köpfe 176, die im gespannten Zustand der Entriegelungsvorrichtung gegen den eingezogenen, vorderen Abschluß 164 des Rohres 162 sperren. Die Spreizhülse 172 ist am hinteren Ende mit einem Bund 178 ausgestattet. Zwischen dem Rohr 162 und der Spreizhülse 172 sowie in axialer Richtung zwischen dem Abschluß 164 und dem Bund 178 sind ringförmige Druckfedern 180 angeordnet, die dicht zusammengepreßt sind, wenn die Entriegelungsvorrichtung gespannt ist, wobei die Köpfe 176 der Finger 174 im Eingriff mit dem Abschluß 164 des Rohres 162 stehen, die aber die Spreizhülse 172 mit dem Rohr 162 zurückschieben, sobald die Enden der Finger 174 ausgelöst werden.

Die Köpfe 176 der Finger 174 werden in ihrer gespreizten Stellung, wie in F i g. 3,4, 5, 6, 7 und 8 gezeigt, durch eine Hülse 182 gehalten, die gleitfähig auf dem hinteren Abschnitt 138 des Verriegelungsbolzens 136 unmittelbar vor der Spreizhülse 172 angeordnet ist. Die Hülse 182 hat rückwärtig einen Ansatz 184, der im gespannten Zustand der Entriegelungsvorrichtung unter die Köpfe 176 der Finger 174 faßt, um so eine Bewegung der Spreizhülse 172 nach rückwärts relativ zum Rohr 162 zu verhindern. Die Hülse 182 wird in dieser hinteren Stellung durch eine Druckfeder 186 gehalten, die zwischen der Hülse 182 und dem Amboß 104 eingespannt ist.

Eine weitere Druckfeder 188, bedeutend schwächer als die Druckfeder 186, ist zwischen der Hülse 182 und dem Spulenanker 108 zur gegenseitigen Beeinflussung angeordnet. Die Hülse 182 und der Spulenanker 108 stehen normalerweise so, daß die beiden Absätze 190 und 192 durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind. Wenn durch Erregung der Spule 90 der Spulenanker 108 entgegen der Federkraft der Druckfeder 188 nach vorn bewegt wird, wird der Zwischenraum zwischen den Absätzen 190 und 192 aufgehoben, die Absätze stoßen aneinander, und der Spulenanker 108 nimmt die Hülse 182 mit nach vorn entgegen der Federkraft der Druckfeder 186, so daß der Ansatz 184 der Hülse unter den Köpfen 176 herausgezogen wird.

Die Finger 174 können sich nach innen biegen, so daß die Druckfedern 180 und die Spreizhülse 172 gegen den Bolzen 140 un.d damit auch den Verriegelungsbolzen 136 nach hinten drücken.

Im folgenden wird ein Arbeitszyklus der Riegeleinrichtung beschrieben.

F i g. 9 zeigt die Entriegelungsvorrichtung in ungespannter Stellung unmittelbar nach Lösen der Verbindung Steckerteil-Buchsenteil, während die Spule noch erregt ist. Dadurch wurde der Spulenanker 108 entgegen der Federkraft der Druckfedern 188 und 186 bewegt und liegt am Amboß 104 an. Die Hülse 182 wurde vom Spulenanker mit nach vorn bewegt, so daß die Finger 174 entriegelt wurden und die ringförmigen Druckfedern 180 die Spreizhülse 172 und den Verriegelungsbolzen 136 nach hinten gedrückt haben. Die Spitze des Verriegelungsbolzens liegt hinter der inneren Schulter 118 der Finger 114, die durch das Rohr 126 zusammengedrückt wurden.

Um die Entriegelungsvorrichtung zu spannen, wird das Handrad 74, von hinten gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird die Gewindehülse 94 des Spulengehäuses nach vorn in das Gehäuse 66 geschraubt, mit ihm bewegt sich die Spule 90 und das Rohr 112 nach vorn, während gleichzeitig die Federn 150 und 152 den Verriegelungsbolzen 136 und die Druckfeder 88 das Rohr 162 nach vorn drücken. Die Vorwärtsbewegung des Verriegelungsbolzens wird über den Bolzen 140 auch auf die Spreizhülse 172 übertragen. Da die Spule nicht weiter erregt wird, löst sich der Spulenanker 108 vom Amboß 104, und die Druckfeder 186 schiebt die Hülse 182 relativ zur obengenannten Vorwärtsbewegung der übrigen Teile zurück, bis der Ansatz 184 an den vorderen Enden der Finger 174 der Spreizhülse 172 angreift, die zu diesem Zeitpunkt im vorderen Abschluß 164 des Rohres 162 zusammengedrückt sind.

Nachdem so die hauptsächlichen Teile der Entriegelungsvorrichtung durch Drehen des Randrades 74 nach vorn bewegt sind, legt sich der Flansch 168 des Stopfens 166 gegen die Überwurfmutter 84, so daß eine weitere Vorwärtsbewegung des Rohres 162 verhindert wird. Die Fortsetzung der Drehung am Handrad 74 führt die Vorwärtsbewegung der Spule 90, des Rohres 112 und Verriegelungsbolzens 136 weiter, wobei durch den Bolzen 140 auch die Spreizhülse 172 nach vorn bewegt wird, so daß die ringförmigen Druckfedern 180 zusammengedrückt werden. Wenn die Spreizhülse 172 im Rohr 162 genügend weit nach vorn bewegt ist, so daß die Köpfe 176 aus dem Abschluß 164 des Rohres 162 heraustreten, spreizen sich die Finger 174 auseinander. Die Druckfeder 186 drückt die Hülse 182 relativ zur Spreizhülse 172 zurück, so daß sich der Ansatz 184 unter die Köpfe 176 schiebt und damit das Spannen der Entriegelungsvorrichtung mit dem Sperren des Rohres 162 und der Spreizhülse 172 sowie dem Zusammendrücken der ringförmigen Druckfedern 180 abschließt.

Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Teile in der Stellung, wie sie in Fig.3, 3a und 4 gezeigt sind. Der Kragen 154 auf dem Bolzen 140 wurde bis zum Anliegen am Flansch 168 des Stopfens 166 nach vorn bewegt. In Ergänzung zum Spannen der Entriegelungsvorrichtung 160 läuft die Vorwärtsbewegung der Teile durch das Handrad 74 auf das Vortreiben der Finger 114 durch die Isolierplatte 38, siehe F i g. 1, hinaus, um das Zusammenfügen mit dem Buchsenteil vorzubereiten.

Um das Einschnappen der Entriegelungsvorrichtung

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im Sperring 28 des Buchsenteiles vorzubereiten, wird das Handrad 74 etwa vier Umdrehungen, von hinten gesehen im Uhrzeigersinn, gedreht, dadurch verändern die Teile ihre Stellung, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, in die Stellung entsprechend Fig.5. Dabei wird die Gewindehülse 94 samt Spulengehäuse 92 sowie das Rohr 112 nach hinten gezogen, gleichzeitig wird der Verriegelungsbolzen 136 nach hinten bewegt, weil sein vorderes Ende von den Köpfen 116 des Rohres 112 gehalten wird. Das Rohr 162 und damit die Entriegelungsvorrichtung 160 wird durch die Druckfeder 88 festgehalten, so daß der Verriegelungsbolzen durch die Entriegelungsvorrichtung hindurchgeschoben wird, und der Kragen 154 des Bolzens 140 hebt vom Flansch 168 des Stopfens 166 ab. Jetzt ist die Entriegelungsvorrichtung fertig vorbereitet zum Einführen in den Sperring 28 des Buchsenteiles.

In Fig.6 ist das Zusammenwirken von Steckerteil und Buchsenteil gezeigt. Das Steckerteil wird nach vorn gedrückt. Dabei stößt das Rohr 126, das die Enden der Finger zusammengedrückt hält, gegen den Rand des Sperringes 28, verbleibt dort, während die Köpfe 116 weiter in den Sperring vordringen und sich hinter der Einschnürung 122 aufspreizen. Nun ist der Verriegelungsbolzen 136 frei und bewegt sich unter dem Einfluß der Federn 150 und 152 von seiner Stellung nach F i g. 5 in die Stellung nach F i g. 6. Der Ansatz 144 des Verriegelungsbolzens schiebt sich zwischen die gespreizten Köpfe 116 der federnden Finger, wodurch diese gegen ein Herausspringen gesichert sind. Die Vorwärtsbewegung des Verriegelungsbolzens 136 wird jetzt durch das Anschlagen des Bolzens 140 gegen den Bund der Spreizhülse 172 beendet.

Zwischen Fi g. 6 und 7 wurde das Handrad im Uhrzeigersinn weitergedreht, dadurch das Gehäuse 92 der Spule 90 und das Rohr 112 rückwärts relativ zu Gehäuse.66, Adapter 72 und Rohr 162, das durch die Druckfeder 88 festgehalten wird, bewegt. Seit das vordere Ende des Verriegelungsbolzens 136 nicht mehr von den Schultern 118 der federnden Finger gehalten wird, bleibt der Verriegelungsbolzen 136 an Ort und Stelle, während sich die Finger rückwärts verschieben, mir dem Effekt, daß der Ansatz 144 nach vorn geschoben wird relativ zu dem Rohr 112 und eine günstige Sperrung der Köpfe 116 erfolgt, wie F i g. 7 zeigt.

Wenn die Rückwärtsbewegung des Rohes 112 auf diese Weise fortschreitet, legt sich die Schulter 148 gegen den Bund 146 des Verriegelungsbolzens und nimmt diesen mit sich. Diese relative Bewegung zwischen Rohr 112 und Verriegelungsbolzen ist in Fig.6 durch den Spalt »D« zwischen Schulter 148 und Bund 146 angezeigt. Er hat sich in F i g. 7 geschlossen.

Spalt »/4« zwischen dem hinteren Ende der Gewindehülse 94 des Spulengehäuses und dem Flansch des Rohres 162 schließt sich unmittelbar nach Spalt »D«. Da Spalt »D« sich vor Spalt »A« schließt, öffnen sich kleine Spalte »£« und »F« zwischen Spreizhülse 172 und Bolzen 140 bzw. zwischen Stopfen 166 und Kragen 154. Durch Schließen des Spaltes »A« ergibt sich bei weiterer Drehung des Handrades 74 im Uhrzeigersinn, daß das Rohr 162 mit dem Spulengehäuse und dem Rohr 112 nach hinten bewegt wird, wobei Spalt »C« zwischen Spulenanker und Amboß für die Erfordernisse der Spulenwirkung fixiert wird.

Die Drehung des Handrades im Uhrzeigersinn zwischen F i g. 6 und 7 hat, durch Zurückziehen des Rohres 112 in das Steckergehäuse, Stecker- und Buchsenteil zusammengezogen.

Zwischen F i g. 7 und 8 wurde das Handrad weiter im Uhrzeigersinn gedreht, dadurch wurde die Entriegelungsvorrichtung 26 insgesamt nach hinten bewegt mit Ausnahme von Gehäuse 66, Handrad 74, Adapter 72 und Überwurfmutter 84. Während dieser Bewegung wird die Druckfeder 88 relativ stark zusammengepreßt. Zu diesem Zeitpunkt ist die äußere Isolierplatte 50 des Buchsenteiles gegen die äußere Isolierplatte 38 des Steckerteiles gezogen worden, und die Isolierplatte 38

ίο ist nach hinten entgegen der Federkraft der Federn 46 bewegt worden, die Kontaktstifte 14 sind im Eingriff mit den entsprechenden Kontaktbuchsen 20. Das Handrad ist also gedreht, bis Stecker- und Buchsenteil vollständig miteinander im Eingriff stehen, wie in F i g. 2 und 8 gezeigt ist.

Jetzt wäre eine weitere Bewegung der Entriegelungsvorrichtung noch möglich, wie der Spalt »ß« zwischen dem vorderen Ende des Adapters 72 und der rückwärtigen Schulter 194 des Spulengehäuses zeigt.

Weitere Drehung am Handrad wird danach nur Spannungen in den Riegelteilen verursachen, die dem Zusammenhalt von Stecker- und Buchsenteil entgegengesetzt sind.

In der vollständig verriegelten Stellung, wie in F i g. 2 und 8 dargestellt, wird der Verriegelungsbolzen 136 durch die Kräfte der Federn 150 und 152, die unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, in seiner Position gehalten, so daß immer, wenn eine der beiden Federn durch Vibration in ihrer Resonanzfrequenz unwirksam wird, die andere wirksam bleibt, um den Verriegelungsbolzen in seiner Riegelstellung zu halten.

Die Masse der Entriegelungsvorrichtung 160 wird am Wirken auf den Verriegelungsbolzen durch Vibration oder Schlag gehindert, denn die ganze Entriegelungsvorrichtung wird durch die stark zusammengedrückte Druckfeder 88 gegen die jetzt feststehende Gewindehülse 94 des Spulengehäuses gesichert. Wenn die relativ kräftige und stark zusammengedrückte Druckfeder 88 durch eine kritische Resonanzfrequenz unwirksam wird, so ist diese Resonanzfrequenz doch verschieden von der der beiden Federn 150 und 152, so daß diese beiden wirksam bleiben, und ihre Federkräfte reichen aus, um jede Veränderung der Masse des Verriegelungsbolzens und der Entriegelungsvorrichtung zu verhindern.

Der Spulenanker 108 muß als ein Teil der Entriegelungsvorrichtung 160 angesehen werden, wenigstens was rückwärtige Bewegung durch Vibration oder Schlag anbetrifft; der Spulenanker wird an rückwärtiger Bewegung wirksam durch Andruck am Rohr 162 gehindert, das wiederum am Drehen durch die Druckfeder 88 und, wenn notwendig, sogar durch die Federn 150 und 152 gehindert wird. Die Druckfeder 188 nimmt das meiste an Vibration oder Schlagimpulsen auf, welehe den Spulenanker nach vorn bewegen möchten, da sich der Spulenanker ja um einen Betrag entsprechend dem Spalt »G« (F i g. 8) nach vorn bewegen kann. Spalt »C« ist der normale Abstand zwischen den Absätzen 190 und 192. Nur wenn Erschütterung oder Stoß so groß sind, daß der relativ leichte Spulenanker 108 den Abstand »G« überwindet, was kaum vorkommt, wird die weitere Vorwärtsbewegung durch die starke Gegenkraft der Druckfeder 186 sicher aufgehalten, die die Hülse 182 in ihrer Riegelstellung hält. Die Druckfeder 186 ist viel stärker als die Druckfeder 188, und beide haben verschiedene Resonanzfrequenzen.

Wenn nun die Spule erregt wird, treibt die magnetische Anziehung den Spulenanker nach vorn, ausrei-

chend, um den Spalt »C« und die Kraft der relativ schwachen Druckfeder 188 zu überwinden. Da die Kraft der magnetischen Anziehung umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes ist, so stört die viel stärkere zweite Druckfeder 186 nicht beim Schließen des Spaltes »C«, sobald Spalt »G« geschlossen ist und der Spulenanker die Hülse 182 mitgenommen hat. So überwindet die magnetische Anziehung der erregten Spule leicht die nacheinander und kombiniert auftretenden Kräfte der Druckfedern 188 und 186, um das Vorschieben der Hülse 182 zu ermöglichen; ebenso ist zufälliges Vorschieben der Hülse.durch Erschütterung oder Stoß höchst unwahrscheinlich.

F i g. 9 zeigt die Entriegelungsvorrichtung völlig entriegelt. Das Entriegeln wurde durch Erregen der Spule 90 ausgeführt, als die Vorrichtung in der in F i g. 8 gezeigten Stellung war, wobei der Spulenanker 108 gegen die Kraft der Druckfeder 188 nach vorn bewegt wurde und die Hülse 182 mitnahm, bis er gegen den Amboß 104 schlug. Gleichzeitig zieht die Hülse 182 ihren Ansatz 184 unter den Köpfen 176 heraus, wodurch die Spreizhülse 172 gegenüber dem Rohr 162 entriegelt wird und die ringförmigen Druckfedern 180 die Spreizhülse 172 nach hinten drücken. Die Spreizhülse 172 nimmt mit ihrem hinteren Ende den Bolzen 140 und damit den Verriegelungsbolzen 136 mit nach hinten, so daß der vordere Ansatz 144 die Köpfe 116 der federnden Finger 114 freigibt. Die Finger können nach innen schwenken, und das ganze Steckerteil wird aus dem Buchsenteil durch den Druck der Federn 46 ausgestoßen. Die Federn 46 waren während der letzten Umdrehungen des Handrades zwischen F i g. 7 und 8 stark zusammengedrückt worden. Sobald die Finger 114 den Sperring 28 verlassen und Steckerteil und Buchsenteil getrennt sind, schnappt das Rohr 126 nach vorn über die Köpfe 116 und schließt die Finger zusammen. Durch Drehung des Handrades 74, von hinten gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn, wird die Entriegelungsvorrichtung wieder in die Stellung entsprechend F i g. 3 und 4 gebracht.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Riegeleinrichtung für elektrische Steckverbinder, beispielsweise zur Verwendung in der Luft- oder Raumfahrttechnik, bestehend aus einem im Steckergehäuse längsverschieblich gelagerten Verriegclungsbolzen, dessen vorderes in die Erweiterung des Buchsenteiles einsetzbares Ende den Steckverbinder durch auseinandergedrückte Finger einer Spreizhülse verriegelt und bei dem die Verbindung der elektrischen Kontaktelemente mittels einer den Verriegelungsbolzen gehäuseförmig umgebenden Buchse erfolgt, die durch Drehen einer Mutter gegen die Steckerstifte enthaltende Isolierplatte des Steckverbinders vornehmbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß innerhalb des den Verriegelungsbolzen (136) buchsenförmig umgebenden Gehäuse (66) und Aufnahme (60) eine den vorgespannten Verriegelungsbolzen (136) freige- ao bende, elektromagnetisch betätigbare Entriegelungsvorrichtung (160) angeordnet ist.

2. Riegeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsvorrichtung (160) aus einem die Spule (90) enthaltenden Gehäu- as se (92) mit an einem Ende eingeschraubter Gewindehülse (94) besteht, in denen im wesentlichen ein Amboß (104), ein Spulenanker (108), ein die Spreizhülse (172) aufnehmendes Rohr (162) sowie verschiedene Druckfedern (88, 180, 186, 188), den Verriegelungsbolzen (136) umgebend, lagern.

3. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zur Spitze des Verriegelungsbolzens (136) weisenden Ende der Spule (90) der kegelstumpfförmige Amboß (104) angeordnet ist, während der hülsenartige Spulenanker (108) mit Abstand davon sich im Bereich des entgegengesetzten Spulenendes befindet.

4. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Spulenankers (108) eine Hülse (182) lagert, auf der eine Druckfeder (188) angeordnet ist, die jeweils zwischen einem Bund der Hülse (182) und einem Bund des Spulenankers (108) eingespannt ist.

5. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Amboß (104) und der Hülse (182) im Spulenanker (108) eine andere, stärkere Druckfeder (186) lagert.

6. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (176) der am Ende des Verriegelungsbolzens (136) befestigten Spreizhülse (172) in verriegelter Stellung vor dem Abschluß (164) der Spreizhülse (172) von einem Ansatz (184) der Hülse (182) des Spulenani kers (108) auseinandergedrückt gehalten sind.

7. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektromagnetischer Betätigung des Spulenankers (108) der Ansatz (184) die Köpfe (176) freigibt, welche mit dem entsperrten Verriegelungsbolzen (136) von in dem Rohr (162) unter Federdruck stehend angeordneten Federringen (180) durch die Öffnung der Hülse (162) in eine zurückliegende Stellung schnellen.

8. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösebewegung des Verriegelungsbolzens (136) und der Spreizhülse (172) von einem in das Rohr (162) eingeschraubten Flansch (168) begrenzt ist.

9. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Spreizhülse (172) und Federringe (180) enthaltende, verschiebiiche Rohr (162) einen äußeren, die Eindringtiefe in die Gewindehülse (94) begrenzenden Bund aufweist.

10. Riegeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bund des Rohres (162) und dem Kragen (86) einer auf den drehbaren Adapter (72) geschraubten Überwurfmutter (84) eine Druckfeder (88) angeordnet ist.