DE1953301B2 - Steckerglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckerglied als Teil einer elektrischen Steckkupplung mit einem Steckerkörper, der mindestens einen Steckerstift mit einem Trägerschaftteil hat, der mit dem Steckerkörper einstückig ist und ein Zusatzschaftteil besitzt, das auf dem Trägerschaftteil unter der Wirkung eines Federmittels radial um einen vorbestimmten Weg bis zu einem Anschlag bewegbar ist.

Kupplungen für Mehrleiterkabel werden meist in Verbindung mit Übertragungsleitungen verwendet, die sehr geringe Ströme führen. Typisch werden solche Kupplungen bei Fühleinrichtungen, Meßeinrichtungen und anderen Formen von empfindlichen Instrumenten verwendet, bei denen es wichtig ist, daß die Kupplungen kein »elektrisches Geräusch» übertragen, durch das Ablesungen u. dgl. gestört werden könnten. Ferner sollte an den verschiedenen Kupplungsstellen kein großer und ungleichmäßiger Spannungsabfall vorhanden sein. Ferner sollten alle Kupplungen einer bestimmten Größe der Produktion eines bestimmten Erzeugers einen konstanten und gleichen Spannungsabfall aufweisen.

Bekannt ist bereits ein Steckerstift, der eint η metallenen Trägerstift mit einer teilzylindrischen Außenfläche und einer Ausnehmung hat, in die eine bogenförmige Flachfeder unter Spannung eingesetzt ist. Beim Einschieben in ein Buchsenglied wird die Flachfeder abgeflacht und auch gegebenenfalls etwas gekrümmt und drückt den Trägerschaft gegen die Innenwand des Buchsengliedes an. Diee Konstruktion hat den Nachteil, daß an der Flachfeder in Längsrichtung nur eine Teilanlage erreichbar ist. Außerdem ffluß die Feder, wenn sie die notwendige Anpreßkraft aufbringen soll, so kräftig sein, daß dann eine volle Anpassung an die Buchsenkrümmung nicht möglich ist. Insgesamt gesehen ist daher die Kontaktfläche verhältnismäßig begrenzt (deutsche Patentschrift 704 450).

Dieser Nachteil soll bei einer anderen bekannten Konstruktion dadurch vermieden werden, daß der Steckerstift Federteile zum Einstecken hat. Da diese jedoch nur um den Befestigungspunkt schwenkbar

ίο sind, ist mit Sicherheit eine gute Anlage auf der ganzen Länge der Fedurteile nicht zu erreichen. >Venn die Teile nicht sehr stramm zusammenpassen, dürfte kaum viel mehr als ein linienartiger Kontakt zu erwarten sein (französische Patentschrift 893 028).

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion eines Steckerstiftes ist die Anordnung so getroffen, daß auf einem Mittelstück des Steckerschaftes von kleinerem Durchmesser ein Ring vorhanden ist, den Federn radial nach außen zu drücken versuchen. Beim Einstekken wird nun dieser Ring durch die Buchse in eine mittige Lage gebracht und kann dann einen verhältnismäßig günstigen Kontakt mit der Steckerbuchse bilden. Zwar ist durch den Federdruck damit eine Anpressung gegen die Innenfläche der Buchse vor-

handen. doch findet diese notwendigerweise auf einem verhältnismäßig kleinen Umfangsstück statt, denn der Durchmesser dieses Rings muß etwas kleiner sein als der Innendurchmesser der Buchse, da sonst bei einem strammen Sitz und einer satten Anlage des Ringes an die Innenfläche eine Federwir kung gar nicht vorhanden wäre. Theoretisch wäre also nur ein Linienkontakt vorhanden, der in Wirklichkeit sicherlich sich über eine gewisse Fläche erstreckt, jedoch ist der Zentriwinkel dieser Umfangsfläche ohne Zweifel klein, so daß nur ein kleiner Teil der Kontaktfläche des Ringes afs Ubergangsfläche für den elektrischen Strom ausgenützt ist.

Nicht nur ist ein elektrischer Kontakt entlang einer Längslinie theoretisch eine sehr schlechte Vcrbindung, sondern es wird in der Praxis häufig weniger als ein solcher Linienkontakt erreicht. Der Grund hierfür ist zum Teil darin zu suchen, daß kleine Kupplungsteile vorhanden sind, von denen manche !ediglich längliche Löcher von der Größenordnung von 0.8 mm Durchmesser aufweisen, die durch Bohren hergestellt sind. Ein gebohrtes Loch ist normalerweise weder in seinen Dimensionen genau, noch ergibt sich dabei eine glatte Oberfläche. Normale und verhältnismäßig teuere Bearbeitungsvorgänge können nicht durchgeführt werden, um die Oberflächengüte zu verbessern, weil das Loch einen zu kleinen Durchmesser hat. Damit ergeben sich für den Kontakt zwischen dem Stift und der Buchse lediglich einige wenige Kontaktpunkte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckerstift zu schaffen, dessen getrennte Einsteckteile mit Sicherheit auf der vollen Länge flächcnhaft gegen das zugehörige Buchsenglied anliegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei dem eingangs erwähnten Steckerstift dadurch gelöst, daß das Trägerschaftteil einen im wesentlichen kreissegmentartrgen Querschnitt hat und zu einem Vollzylinder durch mindestens ein Zusatzschaftteil ergänzt ist, das durch ein zwischen den Schaftteilen angeordnetes Fedcrmittd radial nach außen bis in eine Stellung bewegbar ist, die durch ein am Steckstift mit Spiel angebrachtes Anschlagglied begrenzt ist.

Hier ist also der Vorgang so, daß durch die Federmitte] die teilzylindrischen Schaftteile nach außen gedrückt werden, so daß nun praktisch auf dem ganzen Umfang diese Schaftteile gegen die Innenfläche einer Buchse anliegen können. Dies hat außerdem den Vorteil, daß nun die Federkraft als Ganzes zur Wirkung kommt und nicht etwa nur die halde Federkraft wie bei einer der vorgenannten bekannten Bauarten. Außerdem ist nun die federnde Anlage nicht nur auf einer Teillänge des Steckerstiftes vorhanden, sondern praktisch auf der ganzen Länge, so daß die Anlagefläche um ein Vielfaches größer sein kann und damit die Verhältnisse wesentlich günstiger sind als bei den bekannten Bauarten. Außerdem ist die Bauart gemäß der Anmeldung verhältnismäßig einfach in der Herstellung. Auch können die Teile leicht zusammengebaut werden (deutsche Patentschrift 851 217).

Die schwimmende Wirkung des Zusatzschaftteils, wie dies durch die Befestigung mit Hilfe der Federmittel verursacht wird, hilft nicht nur b^im Sicherstellen eines Flächenkontaktes, sondern gestattet auch die Verwendung einer geringeren Federkraft. Als Ergebnis werden die Kupplungen in ungewöhnlich leichter und stoßfreier Weise gekuppelt und entkuppelt. Die großen Kontaktflächen zwischen dem Steckerglied und dem Buchsenglied ergeben ferner noch eine Honwirkung zwischen diesen Teilen während des Kuppeins und Entkuppeins, so daß die Oberflächen einander immer besser angepaßt werden. Ein Verkratzen, das normalerweise bei einer starken Kräftekonzentration auf minimalen Kontaktflächen vorhanden ist, ist praktisch ausgeschaltet.

In der nachfolgenden Beschreibung sind im Zusammenhang mit der Zeichnung Ausführungsbeispielc der Erfindung des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht der Elemente einer ersten Ausführungsform eines Steckerglieds gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Steckcrglieiles nach Fig. 1 und 2,

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausrührungsform eines Steckcrglicdes gcniiiß der Erfindung,

F ι g. 5 eine auseinandergezogcne schaubildliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform eine. Steckergliedc-i gemäß der Erfindung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Steckerglied nach Fi g. 5.

In dem Auslührungsbeispiel nach F¹Jg. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Steckerglied J 70 einer Steckkupplung dargestellt, das mit einem rohrförmigen, nicht dargestellten Buchsenglied zusammenwirken kann, das innere Kontaktflächen von kreisförmigem Querschnitt hat. Das Steckerglied 170 weist einen Trägerschaftteil 171, einen getrennten Zusatzschafitci! 172, Federmittel in Art von inneren Schraubenfedern J73, ein als Anschlaghülse 174 ausgebildetes Anschlagglied und einen Splint 175 auf. Das vordere Einsteckende 176 des Trägerschaftteils 171 ist etwas kleircr als ein halber Zylinder, um so sicherzustellen, daß es sich passend gegen die Innenwand des Buchsengliedes aniegt und einen beträchtlichen Flächenkontakt ergibt.

Das hintere Ende des Trägerschaftteils 171 ist im wesentlichen zylindrisch und hat bei 178 ein Sackloch, um dort einen Leiter oder ein Kabel befestigen zu können. Der Zusatzschaftteil 172 ist paralkl zum Trägerschaftteil 171 angeordnet, und beide Teile ergeben zusammen im wesentlichen die zwei Hälften eines vollen Zylinders. Das vordere Einsteckende 179 des Zusatzschaftteils 172 ist in der gleichen Weise wie das vordere Einsteckende 176 des Trägerschaftteils 171 abgerundet. Um nun den Trägerschaftteil

ίο 171 und den Zusatzschaftteil 172 voneinander unter Vorspannung wegzubewegen, ist eine Vielzahl der in Längsrichtung im Abstand angeordneten Schraubenfedern 173 vorgesehen, die in gegenüberliegenden Sacklöchern 177 der Schaftteile 171 und 172 angeordnet sind. Um den richtigen Abstand zwischen diesen Schaftteilen einzuhalten, d. h. um sicherzustellen, daß sie etwas größer im durchmesser als das passende Buchsenglied sind, jeiioch genügend Spiel aufweisen, um sich ausreichend aufeinander zu zu bewegen und dann gegen die Innenfläche des Buchsengliedes anzuliegen, ist auf einem mittleren Teil die Ans"h!aghülse 174 vorgesehen. Der Splint 175 erstreckt sich durch die Anschlagliülse 174 und die Schaftteile 171 und 172 mit Spiel hindurch, um so die Schaftteile in zusammengebauter Lage zu halten und doch eine ausreichende Bewegung zu geuatten.

Das vordere Ende des Steckergliedes, das durch die Einsteckenden 176, 179 gebildet wird, ist abgerundet, um ein Einstecken in das Buchsenglied zu erleichtem.

Beide Schaftteile 171 und 172 haben ferner eine Vielzahl von mit scharfen Kanten versehenen Umfangsnuten 181, um so die Innenfläche des Buchsengliedes während des Einsteckens und Herausziehens abzukratzen und zu reinigen. Hierdurch wird das Entfernen von Korrosionsfilmen erleichtert, die sich ohne weiteres in Kohlenwasserstoffatmosphären bilden können und die zu einem gewissen Grad die elektrische Leitung zwischen den sich mechanisch berührenden Flächen verhindern.

Wenn der durch die Steckkupplung fließende Strom nicht übermäßig hoch ist, kann der Zusatzschaftteil 172 aus Kunststoff hergestellt sein, da er in der Aiisführungsform nach Fig. 1 und 2 nur einen Bruchteil des gesamten Stromes führen würde. Wenn jedoch die Steckkupplung einen relativ hohen Strom aufnehmen soll, ist es erwünscht, daß der Zusatzschaftteil 172 einen Teil der Belastung übernimmt. In diesem Fall (s. insbesondere F i g. 3) ist de' Zusatzschaftteil 172' aus leitendem Material ähnlich dem Trägerschaftteil 17Γ. Die beiden können in vorteilhafter Weise an ihren hinteren Enden mit Hilfe eines biegsamen Lcitcrstrcifcns oder einer Litze 182 leitend mitcinand· r verbunden sein. Damit wird ein bcträchtlieber Teil des Stromes \on dem Zusatzschaftteil 172' und der Litze 182 übernommen.

Einer der Vorteile der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 besteht darin, daß das hintere Ende des Steckerpliedes ein einziges Loch aufweist, in dem ein Anschlußleiter unter Einstecken leicht befestigt werden kann. Gegebenenfalls könnte das Stcckerglied auch zwei identische Steckerhälften aufweisen, die mit einer öffnung oder sonstigen Mitteln am hinteren Ende zum Befestigen jeweils der Hälfte der Drähte eines Kabels versehen sind.

In Fig. 4 hat das Stcckerglied durch einen Schiit;: getrennte Schaftteile 185 und 186 von identischer Größe und Form. Diese Schaftteile werden durch

Schraubenfedern 187 auseinandergedrückt und in ih- kratzen können. Die Vorspannung zur Trennung der

rem radialen Weg durch eine Anschlaghülse 188 be- Schaftteile 191 und 192 geschieht durch die Blattfe-

grenzt. Die Teile werden durch einen Splint 189 zu- der 193, die ein gewölbtes Mittelstück 200 und einen

sammengehalten. Das hintere Ende der Schaftteile Schlitz 201 an beiden Enden aufweist (s. Fig. 5). Tn

185 und 186 weist je ein Loch 190 auf, in das jeweils S zusammengebautem Zustand begrenzen die Anschlag-

die Hälfte der Drähte eines Leiters eingesteckt und in Nieten 194 nicht nur den radialen Abstand, auf dem

dem diese befestigt werden können. Zwar ist diese die Blattfeder die Schaftteile 191 und 192 trennen

Ausführungsform möglicherweise einfacher in der kann, sondern sie sind auch so in den Schlitzen 201

Herstellung, doch kann eine Teilung der einzelnen angeordnet, daß die Blattfeder dazwischen festgehal-

Drähte des Anschlußleiters erforderlich sein. io ten wird.

Eine besonders billige Ausfühfungsform eines er- Alle vorbeschriebenen Steckerglieder sind in ein

findungsgemäßen Steckergliedes ist in den F i g. 5 Buchsenglied einsteckbar, das im wesentlichen den

und 6 dargestellt. Dieses Steckerglied hat einen gleichen inneren Krümmungsradius wie der äußere

Trägerschaftteil 191, einen Zusatzschaftteil 192, eine Krümmungsradius der Schaftteile hat. Die Schaftteile

Blattfeder 193 und ein Paar von Anschlag-Nieten 15 des Steckergliedes sind daher so ausgelegt, daß sich

194. Der Trägerschaftteil 191 ist aus Stangenmaterial der Abstand zwischen den Außenflächen der beiden

hergestellt, an dem eine Fläche 195 angeschliffen ist. Schaftteile von einer Dimension, die etwas kleiner als

Die Fläche 195 hat zwei im Längsabstand angeord- der Durchmesser des Kupplungsloches ist, bis auf

nete Löcher 196, die sich quer hindurch erstrecken. eine Dimension, die etwas größer als der Durchmes-

An der äußeren Zylinderfläche sind diese Löcher ver- ao ser dieses Loches ist, ändern kann,

senkt, so daß dort die Köpfe der Anschlag-Nieten Diese Ausführungsformen eines mit einem Schlitz

194 eingreifen können. versehenen Steckergliedes sind zwar im Zusammen-

Der Zusatzschaftteil 192 hat eine innere Fläche hang mit einer eine einzige Verbindungsstelle aufwei-197 und eine äußere Teilzylinderfläche 198. Quer senden Steckkupplung beschrieben, doch können durch diese Flächen erstreckt sich ein Paar von Lö- aj diese Konstruktionen in gleicher Weise auch für ehern 199, die jeweils an der äußeren Zylinderfläche Steckkuppfungen mit zwei Verbindungsstellen verversenkt sind. Die Löcher 199 fluchten mit den Lö- wendet werden.

ehern 196 und nehmen die Anschlag-Nieten 194 auf. Eine weitere, nicht dargestellte Abwandlung, die

Der Nietdurchmesser ist etwas kleiner als der Durch- besonders auf ein geschlitztes Steckerglied mit mehr

messer der Löcher, so daß eine gewisse seitliche Be- 30 als zwei Schaftteilen anwendbar ist, besteht in der

wegung des Zusatzschaftteils 192 relativ zum Träger- Verwendung von elastomerischem Material innerhalb

schaftteil 191 möglich ist. Außerdem sind die Köpfe des freien Raumes im Innern der Schaftteile, um se der Anschlag-Nieten 194 so klein, daß sie innerhalb eine volle Radialexpansion um 360° zu erreichen der betreffenden Versenkungen sind und keinesfalls Die Auswärtsbewegung wird auch hier durch ein odei die Seitenwand des Buchsengliedes berühren und ver- 35 mehrere Hülsen begrenzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 953 Patentansprüche:

1. Steckerglied als Teil einer elektrischen Steckkupplung mit einem Steckerkörper, der mindestens einen Steckerstift mit einem Trägerschaftteil hat, der mit dem Steckerkörper einstückig ist und ein Zusatzschaftteil besitzt, das auf dem TrägerschaftteU unter der Wirkung eines Federmittels radial um einen vorbestimmten Weg bis zu einem Anschlag bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerschaftsieil (171) einen im wesentlichen kreissegmentartigen Querschnitt hat una zu einem Vollzylinder durch mindestens ein Zusatzschaftteil (172) ergänzt ist, das durch ein zwischen den Schaftteilen (171, 172) angeordnetes Federmittel (173) radial nach außen bis .^;n eine Stellung bewegbar ist, die durch ein am Steckerstift mit Spiel angebrachtes Anschlagglied (174) begrenzt ist (Fig.! und 2).

2. Steckerglied nach Anspruch 1, dadurch gezeichnet, daß nur ein Zusatzschaftteil (172) vorhanden ist und die Schaftteile (171, 172) einen halbkreisförmigen Querschnitt haben.

3. Steckerglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmitte] in an sich bekannter Weise Schraubenfedern (173) oder eine Blattfeder (193) aufweist.

4. Stecke.giied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch »ekenr'.eichnet, daß der Anschlag eine Anschlagbülse (174) oder Anschlagnieten (194) aufweist.