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Vorrichtung zum Verriegeln zweier aneinandergefügter Körper,
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insbesondere elektrischer Steckverbinder
Die vorliegende
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln zweier aneinandergefügter Körper,
insbesondere elektrischer Steckverbinder. Die Vorrichtung weist mindestens ein Riegelorgan
auf, das am ersten der zwei Körper verschwenkbar angeordnet ist und zwei zwischen
sich einen Winkel einschliessende Schenkel aufweist, von denen der eine mit einer
Klaue zum Zusammengreifen mit dem zweiten Körper versehen ist, während am andern
Schenkel des Riegelorgans eine einen Kopf aufweisende Schraube angreift, die mit
ihrem Kopf an einem Teil des ersten Körpers abgestützt und zum Verschwenken des
Riegelorgans betätigbar ist.
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Gegenüber bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich die
Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Hauptsache dadurch, dass die in einer Gewindebohrung
des zweitgenannten Schenkels des Riegelorgans sitzende Schraube zusammen mit dem
Riegel organ zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung
verschwenkbar ist, so dass bei dieser Verschwenkung der Schraubenkopf eine seitliche
Lageänderung erfährt, und dass der erste Körper eine Sitzfläche für den Schraubenkopf
aufweist, welche Sitzfläche von der Lage des Schraubenkopfes in der Verriegelungsstellung
der Schraube zur Lage des Schraubenkopfes in der Entriegelungsstellung der Schraube
ansteigt.
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Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemässen Ausbil--dung liegt
darin, dass der von der Lage des Schraubenkopfes in der Verriegelungslage der Schraube
ansteigende Verlauf der Sitzfläche für den Schraubenkopf wirksam verhindert, dass
die Schraube und mit ihr das Riegel organ sich unbeabsichtigt in die Entriegelungsstellung
bewegen können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Lage des Schraubenkopfes auf
der ihm zugeordneten
Sitzfläche ohne weiteres erkennen lässt, ob
das Riegel organ seine Verriegelungsstellung oder seine Entriegelungsstellung einnimmt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten von zweckmässigen Ausgestaltungen
des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der nun folgenden
Beschreibung und aus der zugehörigen Zeichnung, in welcher eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes rein beispielsweise veranschaulicht ist.
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Fig. 1 zeigt einen Teil eines elektrischen Steckverbinders mit der
erfindungsgemässen Vorrichtung im Schnitt; Fig. 2 ist eine analoge Schnittdarstellung
eines zweiten Steckverbinders, der zu jenem der Fig. 1 passt und an demselben verriegelbar
ist; Fig. 3 stellt die beiden Steckverbinder gemäss den Fig. 1 und 2 in zusammengestecktem
und aneinander verriegelten Zustand dar.
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Der in Fig. 1 veranschaulichte elektrische Steckverbinder 10 weist
eine aus Isoliermaterial bestehende Grundplatte 11 auf, durch welche mehrere elektrische
Kontaktelemente 12 hindurchgeführt sind. Die Kontaktelemente 12 weisen je eine oberhalb
der Grundplatte 11 vorstehende Anschlussfahne 12a und eine unterhalb der Grundplatte
11 angeordnete Steckbuchse 12b auf. Die Steckbuchsen 12b ragen je in eine Durchbrechung
13 einer weiteren Isoliermaterial-Platte 14 hinein, die an der Unterseite der Grundplatte
11 auf nicht dargestellteweise, z.B. mittels eines Klebstoffes, befestigt ist. Ueber
der Grundplatte 11 befindet sich eine abnehmbar angeordnete Haube 15, welche die
Anschlussfahnen 12a überdeckt und eine Oeffnung 16 zum Hindurchführen eines (nicht
dargestellten) mehradrigen
elektrischen Anschlusskabels aufweist.
Bevor die weiteren in Fig. 1 dargestellten Einzelheiten beschrieben werden, ist
es für das Verständnis der Erfindung zweckdienlich, Fig. 2 zu erläutern.
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Der in Fig. 2- gezeigte elektrische Steckverbinder 20 weist einen
aus Isoliermaterial bestehenden Oberteil 21 auf, der mit einer wannenartigen Vertiefung
22 zur Aufnahme eines Teiles der Platte 14 des Steckverbinders 10 versehen ist.
In die Vertiefung 22 ragen von unten her mehrere Kontaktstifte 23 hinein, die je
zum Einführen in eine der Steckbuchsen 12b des Steckverbinders 10 bestimmt sind.
Die Kontaktstifte 23 durchdringen die den Boden der Vertiefung 22 bildende Partie
21a des Oberteiles 21 und sind auf der Unterseite des Oberteiles 21- je mit einem
verbreiterten Kopf 23a und einer Anschlussfahne 23b versehen. Unterhalb des Oberteiles
21 befindet sicheine aus Isoliermaterial bestehende Halteplatte 24, die mit dem
Oberteil 21 auf nicht dargestellte Weise, z.B. durch ein Klebemittel, fest verbunden
ist. Die Halteplatte 24 weist Ausnehmungen 25 zur Aufnahme der Köpfe 23a der Kontaktstifte
23 sowie für den Durchtritt der Anschlussfahnen 23b auf. Am Oberteil 21 ist ein
Flansch 21b ausgebildet, der sich längs des ganzen Umfanges des Oberteils 21 erstreckt
und dazu bestimmt ist, auf der Aussenseite eines Apparategehäuses 25 (Fig. 3) abgestützt
zu werden, wenn der Steckverbinder 20 in einem passenden Ausschnitt 26 des Apparategehäuses
25 versenkt angeordnet wird. An zwei einander entgegengesetzten Seiten des Oberteiles
21 ist je eine im wesentlichen U-förmig gebogene Befestigungsfeder 27 vorhanden,
die mit ihrem einen U-Schenkel 27a am Oberteil 21 fest angeordnet ist, während der
andere, äussere U-Schenkel 27b bestrebt ist, nach aussen zu federn, um einen Rückhaltevorsprung
28 des äusseren Schenkels 27b in
Eingriff mit der Innenseite des
Apparategehäuses 25 zu bringen, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist.
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Die Steckverbinder 10 und 20 sind zusammensteckbar, indem ein Teil
der Platte 14 des Steckverbinders 10 in die Vertiefung 22 des Steckverbinders 20
eingeführt wird, wobei die Kontaktstifte 23 in die Steckbuchsen 12b eindringen.
Zum Verriegeln der beiden zusammengesteckten Steckverbinder 10 und 20 aneinander
ist die nachstehend beschriebene Vorrichtung vorgesehen.
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An der Unterseite der Grundplatte 11 des Steckverbinders 10 (Fig.
1) ist ein Riegelorgan 30 angeordnet, das zwei zwischen sich einen Winkel von wenig
mehr als 90° einschliessende Schenkel 30a und 30b aufweist. Der eine Schenkel 30a
ist an seinem freien Ende mit einer nach aussen weisenden Klaue 30c versehen, die
in Verriegelungseingriff mit dem Steckverbinder 20 bringbar ist, wie noch beschrieben
werden wird.
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Der andere Schenkel 30b des Riegelorgans 30 weist eine Gewindebohrung
30d auf, in welcher der Gewindeteil einer Schraube 31 sitzt, so dass die Längsachse
der Schraube 31 lotrecht zum Schenkel 30b verläuft. Die Schraube 31 ist an ihrem
einen Ende mit einem Kopf 31a und an ihrer entgegengesetzten Endpartie mit einem
Umfangsring 32 versehen, der einen Anschlag zur Sicherung gegen vollständiges Herausschrauben
der Schraube 31 aus der Gewindebohrung 30d bildet. Der Schenkel 30b weist einen
ringförmigen Ansatz 30e auf, der die Schraube 31 umgibt und einen Anschlag für den
Umfangsring 32 der Schraube bildet. Die Schraube 31 durchdringt eine Ausnehmung
33 und eine an diese anschliessende weitere Ausnehmung 34, die in der Grundplatte
11 bzw. in einem oberseitigen Fortsatz 11a derselben angeordnet sind. An der Uebergangsstelle
zwischen den
zwei genannten Ausnehmungen 33 und 34 befindet sich
eine ringförmige Schulterfläche 35, die vom Schraubenkopf 31a abgewandt ist. Eine
die Schraube 31 umgebende, schraubenlinienförmig gewundene Druckfeder 36 ist zwischen
der genannten Schulterfläche 35 und dem Schenkel 30b des Riegel organs 30 angeordnet
und hat das Bestreben, den Schenkel 30b nach unten zu bewegen und hierbei das Riegelorgan
30 in die in Fig. 1 mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Entriegelungsstellung
zu bringen, bei welcher der Schenkel 30b wenigstens annähernd parallel zur Schulterfläche
35 verläuft und der andere Schenkel 30a samt der Klaue 30c in einer seitlichen Nut
37 der Halteplatte 14 versenkt ist.
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An der Unterseite der Grundplatte 11 ist eine Anschlagfläche 38 ausgebildet,
die schief zur Schulterfläche 35 angeordnet ist, derart dass eine Verschwenkung
des Riegelorgans 30- um seinen zwischen den beiden Schenkeln 30a und 30b vorhandenen
Scheitel 30f erforderlich ist, um den die Schraube 31 tragenden Schenkel 30b des
Riegelorgans 50 aus der in Fig. 1 mit voll ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung
in Anlage an der Anschlagfläche 38 zu bringen. Es ist zu bemerken, dass die lichte
Weite der Ausnehmungen 33 und 34 gross genug ist, um bei der genannten Verschwenkung
des Riegelorgans 30 eine entsprechende Verschwenkung der Schraube 31 zu erlauben,
wobei der Schraubenkopf 31 a eine seitliche Lageveränderung erfährt. Die verschwenkte
Stellung des Riegelorgans 30 und der Schraube 31 ist die Verriegelungsstellung und
ist in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien veranschaulicht. Die Anschlagfläche 37
befindet sich in einer Ausnehmung 39, die den Schenkel 30b des Riegelorgans 30 mit
Spiel aufnimmt. Die Anschlagfläche 38 und eine Seitenfläche 40 der Ausnehmung 39
bilden zusammen ein offenes Lager 41 zum Abstützen des Scheiteils
30f
des Riegel organs 30 während seiner Verschwenkung von der in Fig. 1 mit voll ausgezogenen
Linien gezeichneten Entriegelungsstellung in die mit strichpunktierten Linien veranschaulichte
Verriegelungsstellung.
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An der Oberseite des Fortsatzes 11a befindet sich eine Ausnehmung
42 zur Aufnahme des Schraubenkopfes 31 a. Der Grund der Ausnehmung 42 ist als Sitzfläche
43 für den Schraubenkopf 31a ausgebildet. Die Sitzfläche 43 weist zwei je ebene
Partien auf, von denen die eine parallel zur Anschlagfläche 38 für den die Schraube
31 tragenden Schenkel 3Ob des Riegelorgans 30 und die andere parallel zu der die
Druckfeder 36 abstützenden Schulterfläche 35 angeordnet ist, so dass die Sitzfläche
43 von der Lage des Schraubenkopfes 31a in der Verriegelungsstellung zur Lage des
Schraubenkopfes in der Entriegelungsstellung ansteigt.
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Die Haube 15 weist auf ihrer Innenseite oberhalb des Fortsatzes 11a
der Grundplatte 11 und insbesondere oberhalb der den Schraubenkopf 31a enthaltenden
Ausnehmung 42 einen ringförmig verlaufenden Verstärkungskragen 15a und auf ihrer
Aussenseite eine dazu koaxiale Ringnut 44 mit kleinerem durch messer auf, so dass
unmittelbar innerhalb des Verstärkungskragens 15a eine ringförmige Schwächungszone
15b vorhanden ist.
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Dadurch ist ermöglicht, bei Bedarf eine kreisförmige Oeffnung innerhalb
des Verstärkungskragens 15a auszubrechen, um die Schraube 31 bei aufgesetzter Haube
15 betätigen zu können.
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Der Steckverbinder 20 (Fig. 2) weist an einer Seitenwand 45 der Vertiefung
22 eine Ausnehmung 46 auf, in welche die Klaue 30c des Riegelorgans 30 (Fig. 1)
eintreten kann, um eine Anschlagschulter 47 in der Ausnehmung 46 zu untergreifen,
wenn
der Steckverbinder 10 mit dem Steckverbinder 20 zusammengesteckt
ist und das Riegelorgan 30 in seine Verriegelungsstellung geschwenkt wird.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun die Gebrauchs- und Wirkungsweise
der beschriebenen Steckverbinder 10 und 20 sowie der Mittel zu ihrer Verriegelung
erläutert: Der Steckverbinder 20 wird von der Aussenseite eines Apparategehäuses
25 her in einen passenden Ausschnitt 26 eingeschoben, wobei selbsttätig der äussere
Schenkel 27b jeder Befestigungsfeder 27 nach innen gedrängt wird bis der Rückhaltevorsprung
28 durch den Ausschnitt 26 hindurchgleiten kann.
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Wenn der Umfangsflansch 21b des Oberteiles 21 des Steckverbinders
20 auf der Aussenfläche des Apparategehäuses 25 aufsitzt, schnappt der Rückhaltevorsprung
28 jeder Befestigungsfeder 27 unter dem Einfluss der Elastizität dieser Federn auf
den Innenseiten des Apparategehäuses 25 ein, wodurch der Steckverbinder 20 in seiner
Gebrauchslage am Apparategehäuse gesichert wird, wie Fig. 3 zeigt. An die Anschlussfahnen
23b werden (nicht dargestellte) elektrische Leiter einer im Apparategehäuse 25 untergebrachten
Apparatur angeschlossen.
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Der Steckverbinder 10 wird an ein mehradriges, flexibles Kabel (nicht
dargestellt) angeschlossen, indem bei abgenommener Haube 15 die einzelnen Adern
dieses Kabels je mit einer der Anschlussfahnen 12a verbunden werden. Es sei nun
angenommen, dass das Riegelorgan 30 sich in der in Fig. 1 mit voll ausgezogenen
Linien gezeichneten Entriegelungsstellung befindet und somit der Schenkel 3a samt
der Klaue 30c in der Nut 37 der Halteplatte 14 versenkt ist. Bei dieser Stellung
des Riegelorgans 30 lässt sich der Steckverbinder 10 mit dem
Steckverbinder
20 in Eingriff bringen, indem die Halteplatte 14 mit den Steckbuchsen 12b des Steckverbinders
10 in die Vertiefung 22 des Steckverbinders 20 eingeführt wird, wobei die Kontaktstifte
23 in die zugeordneten Steckbuchsen eindringen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Zum Verriegeln der zusammengesteckten Steckverbinder 10 und 20 wird mittels eines
am Kopf 31a der Schraube 31 angesetzten Schraubenziehers (nicht dargestellt) die
Schraube 31 gedreht, so dass sie tiefer in die Gewindebohrung 30e des Schenkels
30b des Riegelorgans 30 eingeschraubt wird. Dabei verkürzt sich der Abstand zwischen
dem Schraubenkopf 31a und dem Schenkel 30b, was zwangsläufig zur Folge hat, dass
der Schenkel 30b entgegen dem Einfluss der Druckfeder 36 gegen die Anschlagfläche
38 hingezogen wird. Das Riegelorgan 30 wird hierdurch entgegen dem Drehsinn des
Uhrzeigers in Fig. 1 und 3 verschwenkt, wobei der Scheitel 30f des Riegelorgans
30 sich im Lager 41 abstützt und letzteres das Schwenkgelenk bildet. Gleichzeitig
mit der Verschwenkung des Riegelorgans 30 führt auch die Schraube 31 eine entsprechende
Verschwenkung aus, wobei der Schraubenkopf 31a sich auf der Sitzfläche 43 seitwärts
in Fig. 1 und 3 nach links verlagert. Wenn der Schenkel 30b mittels der Schraube
31 an die Anschlagfläche 38 gepresst ist, nimmt das Riegelorgan 30 seine Verriegelungsstellung
ein, die in Fig. 3 dargestellt ist. Durch die Verschwenkung des Riegelorgans 30
in seine Verriegelungsstellung tritt die Klaue 30c aus der Nut 37 der Halteplatte
14 heraus, wobei die Klaue in die Ausnehmung 46 des Oberteiles 21 des Steckverbinders
20 eindringt und die Anschlagschulter 47 untergreift. Dadurch wird ein Trennen des
Steckverbinders 10 vom Steckverbinder 20 formschlüssig verhindert, d.h. dass die
beiden Steckverbinder aneinander verriegelt sind. Schliesslich wird die Haube 15
(Fig. 1) auf die Grundplatte 11 aufgesetzt, so dass die Anschlussfahnen 12a überdeckt
werden und das Kabel durch die Oeffnung 16 hindurch verläuft.
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Ein Zurückverschwenken des Riegel organs 30 in seine Entriegelungsstellung
ist ohne Drehung der Schraube 31 im Sinne des Herausschraubens aus der Gewindebohrung
30d ausgeschlossen, da die Sitzfläche 43 für den Schraubenkopf 31a von der Lage
des Kopfes in der Verriegelungsstellung zur Lage in der Entriegelungsstellung ansteigt.
Durch den elastischen Druck der Feder 36 wird zudem der Schraubenkopf 31a zusätzlich
zur Spannung der Schraube 31 an die Sitzfläche 43 gepresst, wodurch sich eine Sicherung
gegen Lösen der Schraube ergibt.
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Wünscht man den Steckverbinder 10 vom Steckverbinder 20 zu trennen,
so muss zuvor das Riegelorgan 30 in seine Entriegelungsstellung zurückgebracht werden.
Das geschieht durch Drehen der Schraube 31 im Sinne des Herausschraubens derselben
aus der Gewindebohrung 30d des Schenkels 30b des Riegelorgans, nachdem entweder
die Haube 15 abgenommen oder entlang der Schwächungsstelle 15b (Fig. 1) eine Oeffnung
herausgebrochen worden ist. In dem Mass, wie beim Betätigen der Schraube 31 der
Abstand zwischen dem Schraubenkopf 31s und dem Schenkel 30b grösser wird, drückt
die Feder 36 den genannten Schenkel mehr und mehr von der Anschlagfläche 38 weg,
wobei das Riegelorgan 30 und die Schraube 31 unter dem Einfluss der Feder 36 in
die Entriegelungsstellung gedrängt werden, die in Fig. 1 mit voll ausgezogenen Linien
gezeigt ist. Wenn der Umfangsring 32 an dem vom Schraubenkopf abgewandten Ende der
Schraube 31 gegen den Ansatz 30e des Schenkels 30b anschlägt, ist das Lösen der
Schraube beendet. Unter dem Einfluss der Druckfeder 36 wird dann der Schraubenkopf
31a in Anlage an der in Fig. 1 waagrecht verlaufenden Partie der Sitzfläche 43 und
somit das Riegelorgan 30 in seiner Entriegelungsstellung gehalten. Nachher steht
dem Trennen des Steckverbinders 10 vom Steckverbinder 20 nichts mehr im Wege.
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Es ist klar, dass die beschriebene Verriegelungsvorrichtung auch
an anders ausgebildeten Steckverbindern vorgesehen werden kann. Ebenso ist es möglich,
die Verriegelungsvorrichtung an irgendwie ausgebildeten, aneinanderfügbaren und
voneinander trennbaren Körpern anzuordnen, um dieselben im aneinandergefügten Zustand
zu verriegeln.
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