DE3411170C2 - - Google Patents
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- DE3411170C2 DE3411170C2 DE19843411170 DE3411170A DE3411170C2 DE 3411170 C2 DE3411170 C2 DE 3411170C2 DE 19843411170 DE19843411170 DE 19843411170 DE 3411170 A DE3411170 A DE 3411170A DE 3411170 C2 DE3411170 C2 DE 3411170C2
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
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Description
Die Erfindung geht aus von einem explosionsgeschütz
ten Steckverbinder mit den Merkmalen des Oberbegrif
fes des Anspruches 1.
Einen derartigen explosionsgeschützten Steckverbin
der zeigt die DE-PS 12 51 404, bei der hinter dem
Buchsenträger ein Kontaktträger fest in dem Gehäuse
angeordnet ist, der auf seiner dem Buchsenträger
zugewandten Seite Schleifbahnen trägt. Auf diesen
Schleifbahnen, von denen jede mit einer durch den
Kontaktträger hindurchführenden Lasche einstückig
verbunden ist, gleiten Bürsten oder Schleifer, die
federnd mit einer jeweils zugehörigen in dem Buch
senträger sitzenden Buchse verbunden sind.
Unterhalb der Kontaktträgerplatte befindet sich
ein Schaltrad, das über Stößel bewegliche feder
vorbelastete Kontaktbrücken betätigt. Die Kontakt
brücken dienen dazu, jeweils eine aus der Kontakt
trägerplatte hervorragende Lasche elektrisch mit
einer anderen Lasche zu verbinden, die an einer
nach außen führenden Anschlußklemme befestigt ist.
Die Betätigung des Schaltrades erfolgt mittels einer
Welle, die durch die Kontaktträgerplatte und den
Buchsenträger nach vorne in Richtung auf den ein
zuführenden Stecker vorragt und in ihrem Inneren
einen koaxialen Innenvierkant enthält.
Zur Benutzung dieses Steckverbinders ist ein Stecker mit
einem entsprechenden mittig angeordneten Außenvierkant er
forderlich, der nach dem Einschieben des Steckers in die
Schaltwelle eingreift. Durch anschließendes Drehen des
Steckers werden der Buchsenträger und die Schalt
welle mitgedreht, wobei die Schaltscheibe im Inne
ren der Schalteinrichtung die beweglichen Kontakt
brücken freigibt, die daraufhin aufgrund der Feder
vorspannkraft auf die die Schalterkontakte bilden
den Laschen schnellen. Ein Ziehen des Steckers im
eingeschalteten Zustand wird durch eine bajonett
artige Verbindung zwischen dem Stecker und dem Steck
verbinder verhindert, die erst wieder lösbar ist,
wenn der Stecker samt dem Buchsenträger und der
Schaltwelle in die Ausgangsstellung zurückgedreht
ist, bei der die Schaltbrücken von den Schaltkontak
ten abgehoben sind.
Diese Anordnung bedingt, daß in jedem Strompfad der
Strom über drei Paare von Kontakten fließen muß,
nämlich die beiden zusammengehörigen Schleifkontakte
sowie die beiden durch die Schaltbrücke gebildeten
Paare von Kontakten. Da aber jedes Kontaktpaar ei
nen Übergangswiderstand aufweist, ist diese Anord
nung insbesondere bei hohen Strömen unzweckmäßig. Außer
dem tritt bei der Art der verwendeten Kontaktbrücken we
gen der fehlenden Gleitbewegung keine Selbstreinigung der
Kontakte auf, die mithelfen würde, den Übergangswider
stand an diesen zwei Kontaktpaaren niedrig zu halten.
Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn kleine Span
nungen zu schalten sind. Eine gleitende Kontaktgabe
ist auch vorteilhaft, wenn an den Kontakten beim Tren
nen, d. h. dem Abschalten von induktiven Lasten Funken
erosion auftritt.
In der DE-PS 8 78 232 ist eine Schaltsteckdose be
schrieben, deren Zweck es ist, zu verhindern, daß
Kinder versehentlich mit spannungsführenden Teilen
in Berührung kommen können. Diese Schaltsteckdose
besteht aus einem sockelartigen Grundkörper, der die
Anschlußklemmen trägt und einen gegenüber dem Sockel
drehbar gelagerten Buchsenträger, in dem die Steck
buchsen für die Steckerstifte des einzuführenden Steckers
gehaltert sind. Die beiden Steckbuchsen ragen in einen
Hohlraum des Sockels hinein und tragen an ihren dort
befindlichen Enden seitlich jeweils Kontaktstücke, die
einen Kontaktsatz eines Schalters bilden. Der andere
Kontaktsatz des Schalters besteht aus Kontaktstücken,
die auf Blattfedern sitzen, die ihrerseits wiederum
mechanisch und elektrisch mit den Anschlußklemmen ver
bunden sind. Durch Drehen des Buchsenträgers mittels
des eingesetzten Steckers können wahlweise die Kontakt
stücke der Steckbuchsen mit den ortsfesten Kontakt
stücken in dem Sockel in Berührung gebracht oder
von diesen getrennt werden.
Die einzige Verriegelung gegen versehentliches Betätigen
des Buchsenträgers besteht in einer Rasteinrichtung,
die sich jedoch auch ohne Zuhilfenahme eines eingeführ
ten Steckers überwinden läßt. Auch fehlt es an einer
Verriegelung, die ein Ziehen des Steckers verhindert,
wenn die Schaltkontakte der Schaltsteckdose miteinander
in Berührung stehen.
Bei der bekannten Schaltsteckdose wird die Trennge
schwindigkeit, mit der beim Aus- und Einschalten die
Schaltstücke aufeinander zu bzw. von einander weg be
wegt werden, unmittelbar durch die Betätigungsgeschwin
digkeit des Steckers beeinflußt. Dementsprechend lange
brennen beim Abschalten Funken zwischen den Kontakten,
wenn der Buchsenträger mit dem Stecker nur sehr lang
sam gedreht wird. Die Folge davon ist ein starker Kon
taktabstand und überhaupt ist deswegen die Schaltsteck
dose zum Anschluß größerer induktiver Lasten ungeeignet.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen
explosionsgeschützten Steckverbinder der eingangs ge
nannten Art so weiterzubilden, daß die Kontaktsicher
heit im Bereich der Schalteinrichtung erhöht und die
Schaltcharakteristik verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Steckver
binder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die jeweils
miteinander kontaktgebenden Schaltkontakte eine
Gleitbewegung ausführen, weil sie nicht axial aufeinan
der zu bewegt, sondern seitlich gegeneinander bewegt
werden. Hierdurch kommt eine ausreichende Reinigung
der Kontaktflächen zustande. Die Anordnung wird
dabei konstruktiv einfach, wenn die mit den Buchsen
elektrisch verbundenen Schaltkontakte auf dem den
Steckerstiften abgewandten Ende der Buchsen ausge
bildet sind und die mit den Anschlußklemmen verbun
denen Schaltkontakte abgefedert in dem Gehäuse sitzen.
Damit auch bei einem langsamen Drehen des Steckers
zum Zweck des Abschaltens ein schnelles Trennen der
Schaltkontakte zustandekommt, um die Brenndauer
eines zwischen sich entfernenden Schaltkontakten
brennenden Funkens zu verkürzen, enthält die
Schalteinrichtung zwei in Achsrichtung des Gehäuses
aufeinander zu federvorgespannte Nockeneinrichtungen,
von denen eine drehgesichert in dem Gehäuse sitzt
und die andere drehfest mit dem Buchsenträger ver
bunden ist, wobei eine axial bewegliche Nocken
einrichtung mit den abgefederten Kontakten verbun
den ist, derart, daß die Nockeneinrichtungen beim
Drehen des Buchsenträgers in Richtung auf die AUS-
Stellung den abgefederten Schaltkontakten eine von
den anderen Schaltkontakten weggerichtete Bewegung
erteilen.
Eine einfache konstruktive Lösung für die Nocken
einrichtungen sieht vor, daß diese als Scheiben
ausgebildet sind, die randseitig auf die jeweils
andere Nockeneinrichtung zu ragende Ansätze tragen,
von denen jeder eine in dieselbe Umfangsrichtung
weisende Schrägfläche aufweist, die mit einer ent
sprechenden zugehörigen Schrägfläche des zugehöri
gen Ansatzes der anderen Nockeneinrichtung zusam
menwirkt, so daß bei einer Verdrehung der Scheiben
gegeneinander in der einen Richtung die Scheiben
sich voneinander entfernen und bei einer Verdrehung
in der anderen Richtung aufgrund der Federvorspan
nung aufeinander zu wandern. Hierbei können die
Nockeneinrichtungen Öffnungen aufweisen, durch die
hindurch die beiden Sätze von Schaltkontakten auf
einander zu ragen, wobei jeder Schaltkontakt sich
mit einem Anlageflansch an der Rückseite der zuge
hörigen Nockeneinrichtung abstützt.
Wenn die Nockeneinrichtungen durch zugehörige, von den
Federn der Schaltkontakte unabhängige Federn aufeinander
zu vorgespannt und gegen den Buchsenträger gedrückt
sind, wird erreicht, daß bei einem Aneinanderlegen
der Schrägflächen der Buchsenträger zwangsläufig
in seine Endstellung gedreht wird, selbst dann, wenn
der Stecker mit dem Buchsenträger vom Benutzer nur
unvollständig in Richtung auf die EIN-Stellung ge
dreht wurde.
Kleine räumliche Verhältnisse können erreicht wer
den, wenn der Raum, in dem sich die Schalteinrich
tung befindet, einen Ex-d-Raum und die durch die
zugehörigen Öffnungen des Buchsenträgers führenden
Steckerstift einen zünddurchschlagsicheren Spalt
bilden.
Ein von außen nicht manipulierbares Arretierungs
glied wird erhalten, wenn das Arretierungsglied ab
gefedert längsverschieblich in dem Gehäuse sitzt
und zum Sperren einer Drehbewegung des Buchsenträ
gers im vorgeschobenen Zustand in einer Ausnehmung
des Buchsenträgers eingreift. Das Arretierungs
glied ist dabei zweckmäßigerweise auf der dem
Buchsenträger abgewandten Seite der Schalteinrich
tung in dem Gehäuse gelagert.
Die Anordnung wird sehr robust, wenn das Arretierungs
glied einen koaxial zu dem Buchsenträger verlaufen
den flachkantigen Fortsatz aufweist, dem eine ent
sprechende flachkantige Ausnehmung in der der
Schalteinrichtung zugewandten Stirnseite des Buch
senträgers zugeordnet ist.
Die Sicherheit gegen unzulässiges Entriegeln wird
weiter erhöht, wenn die Buchsen zum Zweck des Ent
riegelns des Arretierungsgliedes längsverschieb
lich unter Ausbildung eines Ex-Spaltes in dem Buch
senträger sitzen, wobei die dem Buchsenträger zu
züglich des Buchsenträgers gehalten ist, während
das Arretierungsglied durch die zugehörige Feder
einrichtung an der Seite der anderen Nockeneinrich
tung in Anlage gehalten ist, die dem Buchsenträger
abgewandt ist, derart, daß beim Einführen des Steckers
durch die Buchsen die beiden Nockeneinrichtungen und
das darin anliegende Arretierungsglied im Sinne einer
Freigabe des Buchsenträgers verschiebbar ist. Diese
Anordnung hat darüber hinaus den weiteren Vorteil,
daß andere Betätigungsglieder zum Auslösen des Arretie
rungsgliedes eingespart werden können, die sonst ebenfalls
mit Ex-Spalt durch den Buchsenträger hindurch geführt wer
den müßten, was aber voraussetzt, daß das Betätigungsorgan
metallisch ausgeführt werden müßte. Metallische Betätigungs
organe wiederum würden zu einer Verkürzung der Kriechstrom
strecken führen, die durch entsprechend größere Ausbildung
des Buchsenträgers ausgeglichen werden müßten. Außerdem
kann auf diese Weise die Außenseite des Buchsenträgers für
mittig angeordnete Codierungen verwendet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen explosionsgeschützten Steckverbinder
in einem Längsschnitt,
Fig. 2 den Steckverbinder nach Fig. 1 in einer
perspektivischen Explosionsdarstellung,
Fig. 3 die beiden Nockeneinrichtungen und das
Arretierungsglied in auseinandergezogener
perspektivischer Darstellung und
Fig. 4 bis 7 die Relativbewegung zwischen zwei einander
zugehörigen Schaltkontakten bei der Betäti
gung der Schalteinrichtung.
In den Fig. 1 und 2 ist ein explosionsgeschützter
Steckverbinder 1 mit eingesetztem, abgebrochen ver
anschaulichtem Stecker 2 gezeigt. Der Steckverbin
der 1 enthält ein Gehäuse 3 mit einer durchgehenden,
im wesentlichen zylindrischen abgestuften Bohrung 4
sowie einen seitlich bei 5 angelenkten Klappdeckel
6, mit dem die Vorderöffnung des Steckverbinders 1
verschließbar ist, wozu der Klappdeckel 6 in Rich
tung auf die Schließstellung federvorgespannt ist.
In der durchgehenden Bohrung 4 sitzen in axialer
Richtung konzentrisch hintereinander ein Boden 7
mit darin eingesetzten Anschlußklemmen 8, ein
Arretierungsglied 9, eine erste Nockeneinrichtung
11, eine zweite Nockeneinrichtung 12 und ein dreh
bar gelagerter Buchsenträger 13, der mit der Wan
dung der zylindrischen Bohrung 4 im Bereich des
vorderen Ende des Steckverbinders 1 einen zylindri
schen Ringspalt 14 bildet, in dem bei eingestecktem
Stecker 2 dessen zylindrischen Kragen
15 steckt, der in seinem Inneren befindliche
Steckerstifte 16 des Steckers 2 umgibt. Die Stecker
stifte 16 sind in dem Gehäuse des Steckers 2 schwim
mend gehaltert.
Der Boden 7 liegt mit einem radial nach außen vor
springenden Flansch 17 auf einer rückwärtigen Stirn
fläche 18 des Gehäuses 3 auf, wo er mittels selbst
schneidender Schrauben 19 an dem Gehäuse 3 festge
schraubt ist. Ein zylindrischer Teil 21 des Bodens
7 ragt in die Bohrung 4 hinein und bildet dort
eine ebene Auflagefläche 22, aus der ein zylindrischer
Ansatz 22 axial hervorsteht. Der Außendurchmesser
des zylindrischen Ansatzes 23 ist geringer als der
Durchmesser der Bohrung 4 an dieser Stelle, womit
ein zylinderförmiger Spalt entsteht, in dem sich eine
metallische Hülse 25 befindet. Die metallische Hülse 25
ist mittels einer Schnappverbindung 26 fest mit dem
zylindrischen Bodenkörper 21 verbunden und erstreckt
sich über den zylindrischen Ansatz 23 hinaus in Rich
tung auf den Buchsenträger 13. An ihrem über dem
zylindrischen Ansatz 23 hinausragenden Bereich enthält
die metallische Büchse 25 ein mehrgängiges Innengewinde
27, in das ein Außengewinde 28 des Buchsenträgers
13 eingedreht ist. Die beiden Gewinde 27 und 28
bilden zusammen die Drehlagerung für den Buchsen
träger 13, der mittels dieser beiden Gewinde 27 und 28
betriebsmäßig um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der
Längsachse der Bohrung 4 drehbar ist (ca. 36° bis 60°).
Außerdem begrenzen die beiden Gewinde 27 und 28 einen
zünddurchschlagsicheren Spalt für eine dahinter lie
gende Kammer 29, in der eine Schalteinrichtung 31
des Steckverbinders 1 untergebracht ist. Die Kammer
29 wird von der innenliegenden Stirnseite 22 des
Bodens 7, der zylindrischen Innenwand des zylindri
schen Ansatzes 23 und der Rückseite 32 des Buchsen
trägers 13 begrenzt.
In der Kammer 29 befindet sich drehfest das obenerwähnte
Arretierungsglied 9, das bei der drehpoligen Aus
führung des Steckverbinders 1 etwa die in Fig. 3
gezeigte Gestalt aufweist. Es besteht aus einer
etwa sternförmigen flachen Scheibe 33 mit insgesamt
drei Fortsätzen. Auf der dem Boden 7 zugewandten
Seite der sternförmigen Scheibe 33 ist an jeden
der Fortsätze ein zylindrischer Stift 34 angeformt.
Diese Stifte 34 stecken im montierten Zustand in
entsprechenden Sacklöchern 35, die im Bodenkörper
21 ausgebildet sind, wobei zwischen dem Grund jedes
Sacklochs 35 und dem Stift 34 eine Druckfeder 36
angeordnet ist, die das Arretierungsglied 9 in Rich
tung auf den Buchsenträger 13 zu vorspannt. Auf der
dem Buchsenträger 13 zugewandten Seite ist auf der
sternförmigen Scheibe 33 mittig ein zylindrischer
Fortsatz 27 angeformt, der in einen Flachkant 38
übergeht. Der Flachkant 38 fluchtet mit einer ent
sprechend gestalteten flachkantigen Ausnehmung 39
in der innenliegenden Stirnseite 32 des Buchsen
trägers 13. Die Zuordnung zwischen der Orientie
rung des Flachkants 38 und der flachkantigen Aus
nehmung 39 ist dabei so getroffen, daß bei ausge
schalteter Schalteinrichtung 31, d. h. bei in die
Ruhestellung gedrehtem Buchsenträger 13, die Fe
dern 36 das Arretierungsglied 9 mit dem Flachkant
38 in die flachkantige Ausnehmung 39 vorschieben
können, so daß ein Verdrehen des Buchsenträgers 13
unmöglich ist.
Auf der sternförmigen Scheibe 33 des Arretierungs
gliedes 9 liegt die erste Nockeneinrichtung 11 auf,
wie sie im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist. Die
Nockeneinrichtung 11 enthält eine kreiszylindrische
flache Scheibe 41, an deren dem Boden 7 zugewandten
Seite drei rohrförmige zylindrische Fortsätze 42 an
geformt sind, die mit drei durch die Scheibe 41 hin
durchführenden Öffnungen 43 fluchten, deren Durch
messer kleiner als die lichte Weite der rohrförmigen
Ansätze 42 ist.
Auf der gegenüberliegenden Seite trägt die kreis
runde Scheibe 41 im Bereich ihres Außenumfangs drei
in axialer Richtung vorstehende Nocken 44, die
längs des Umfangs äquidistant verteilt sind. Jeder
dieser Nocken 44 hat dieselbe Form und enthält eine
in Umfangsrichtung weisende Schrägfläche 45 sowie
eine parallel zur Scheibe 41 verlaufende Gleitflä
che 46; die Schrägflächen 45 verlaufen unter einem
Winkel von mehr als 45° gegenüber der Scheibe 41.
Mittig ist eine Bohrung 47 vorgesehen, durch die der
zylindrische Ansatz 37 des Arretierungsgliedes 9
hindurchführt.
Die rohrförmigen Ansätze 42 stecken, wie die Fig. 1
und 4 bis 7 zeigen, in zugehörigen Bohrungen 48, die
in dem Boden 7 ausgebildet sind. Mittels darin ent
haltener Druckfedern 49, die aus Übersichtlichkeits
gründen in Fig. 1 nicht veranschaulicht sind, ist
die Nockeneinrichtung 11 in Richtung auf den Buchsen
träger 13 zu federvorgespannt, wozu sich die Druck
federn 49 auf der freien Stirnfläche der rohrförmi
gen Ansätze 42 einerseits und andererseits an einer
Schulter in der Bohrung 48 abstützen.
In den Bohrungen 48 befinden sich außerdem federvor
belastete feststehende Schaltkontakte 51, die mittels
einer angeschweißten oder angequetschten Kupferlitze
52 elektrisch mit den jeweils zugehörigen Anschluß
klemmen 8 verbunden sind. Jeder der zylindrisch aus
gebildeten Schaltkontakte 51 ragt durch eine zuge
hörige Bohrung 43 der Nockeneinrichtung 11 hindurch,
wobei eine an der Rückseite des Schaltkontaktes 51
vorgegebene Schulter 53 verhindert, daß eine an der
Rückseite des Schaltkontaktes 51 angreifende Druck
feder 54 den Schaltkontakt 51 nach vorne aus der
zugehörigen Bohrung 43 herausstößt. Die Druckfeder
54 befindet sich koaxial innerhalb der Druckfeder
49 und stützt sich in der Bohrung 48 ab.
Die Nockeneinrichtung 12 hat eine ähnliche Gestalt
wie die Nockeneinrichtung 11, weshalb für einander
entsprechende Bauteile diesselben Bezugszeichen wie
bei der Nockeneinrichtung 11 verwendet sind. Die
Nockeneinrichtung 12 weist ebenfalls die kreisförmige
Scheibe 41 auf, an deren Rand die Nocken 44 angeformt
sind, die jedoch auf die Nockeneinrichtung 11 zu ragen.
Die ebenfalls äquidistant verteilten Nocken 44 der
Nockeneinrichtung 12 passen in die Lücken zwischen
den Nocken 44 der Nockeneinrichtung 11, wobei sich
im zusammengesetzten Zustand die Schrägflächen 45
der Nockeneinrichtung 11 und die Schrägflächen 45
der Nockeneinrichtung 12 gegenüberstehen; es wei
sen sämtliche Schrägflächen 45 einer Nockeneinrich
tung 11 oder 12 jeweils in die gleiche Umfangsrich
tung. In dieser Relativstellung zwischen den bei
den Nockeneinrichtungen 11 und 12 haben deren Schei
ben 41 den geringsten axialen Abstand voneinander
und die einander entsprechenden Bohrungen 43 der
Nockeneinrichtungen 11 und 12 fluchten miteinander.
Werden hingegen die Nockeneinrichtungen 11 und 12
gegeneinander verdreht, so daß die Schrägflächen 45
aufeinander entlanggleiten, dann bewegen sich die
Nockeneinrichtungen 11 und 12 solange axial auseinander,
bis die parallel zu den Scheiben 41 verlaufenden Gleit
flächen 46 der Nockeneinrichtungen 11 und 12 aufeinan
derliegen, wobei dann die Bohrungen 43 der Nocken
einrichtung 11 mit den Bohrungen 43 der Nockenein
richtung 12 auf Lücke stehen.
Anstelle der Bohrung 47 enthält die Nockeneinrich
tung 12 eine etwa fächerförmige Öffnung 55, die mit
der Bohrung 47 fluchtet und aus zwei 60°-Sektoren
gebildet ist. Die Öffnung 55 begrenzt auf diese Wei
se den zulässigen Drehwinkel zwischen der Nockenein
richtung 12 und dem durch die Öffnung 55 hindurch
führenden Flachkant 38.
Während die Nockeneinrichtung 11 drehfest und axial
verschieblich mit dem Bodenkörper 21 verbunden ist,
ist die Nockeneinrichtung 12 drehfest und axial
verschieblich mit dem drehbar gelagerten Buchsen
träger 13 gekuppelt, wozu an der Rückseite der
Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 12 insgesamt drei
Zapfen 56 angeformt sind, die in entsprechenden Boh
rungen 57 des Buchsenträgers 13 längsverschieblich
geführt sind.
Mit den drei Bohrungen 43 der Nockeneinrichtung 12
fluchten drei durchgehende Stufenbohrungen 58 in dem
Buchsenträger 13, in denen metallische Steckbuchsen
59 längsverschieblich geführt sind. Die Steckbuch
sen 59 bilden dabei mit der Wandung der Stufenbohrung 58
einen zünddurchschlagsicheren Spalt, während der oberhalb
der Buchse 59 befindliche Bereich der Durchgangsbohrung,
der einen kleineren Durchmesser aufweist, mit dem einge
führten Steckerstift 16 ebenfalls einen zünddurchschlag
sicheren Spalt bildet, so daß auf diese Weise bei eingeführ
tem Stecker sowohl die Kammer 29 als auch die Kontaktstelle
zwischen den Steckerstiften 16 und den Buchsen 59 Ex-geschützt sind.
Die im wesentlichen zylindrischen Buchsen 59, die an
ihrer Vorderseite in bekannter Weise eine längsge
schlitzte Sackbohrung aufweisen, sind an ihrem der
Kammer 29 zugewandten Ende mit einem Zapfen 61 ge
ringeren Durchmessers versehen, der durch die zuge
hörige Bohrung 43 in der Nockeneinrichtung 12 in den
Innenraum zwischen den beiden Scheiben 41 der Nocken
einrichtungen 11 und 12 hineinragt, wie dies im ein
zelnen aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Zapfen 61
bilden die beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung
31.
Die insoweit beschriebene Steckvorrichtung, bei der,
abgesehen von der metallischen Hülse 25, den Federn
und den stromführenden Teilen, alle übrigen Bauteile
aus Kunststoff hergestellt sind, arbeitet folgender
maßen:
Bei nicht gestecktem Stecker 2 befindet sich der
drehbare Buchsenträger 13 in seiner Ausgangsstellung
in der die flachkantige Ausnehmung 39 mit dem flach
kantigen Fortsatz 38 des Arretierungsgliedes 9 fluchtet,
so daß dieses unter der Wirkung der Druckfedern 36
vor, in die flachkantige Ausnehmung 39 geschoben
werden kann. Der Buchsenträger 13 ist dadurch gegen
Verdrehen gesichert, während gleichzeitig die paarigen
Schaltkontakte 51, 61 im Inneren der Kammer 29 der
Schalteinrichtung 31 voneinander getrennt sind. In
der Ausgangsstellung nämlich sind die beiden Nocken
einrichtungen 11, 12, wie in Fig. 2 gezeigt, gegen
einander verdreht, d. h. die Nocken 44 der einen
Nockeneinrichtung liegen mit ihren im Umfangs
richtung verlaufenden Bahnen 46 auf den Bahnen 46
der anderen Nockeneinrichtung auf, so daß die
durch die Öffnungen 43 hindurchragenden Schalt
kontakte 51, 61, wie oben beschrieben, sich wechsel
seitig auf Lücke befinden und außerdem in axialer
Richtung voneinander getrennt sind. Dabei liegt
die Rückseite der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung
12 auf der Stirnfläche 32 des Buchsenträgers 13
auf und drückt so die längsverschieblichen Buchsen
59 in den Buchsenträger 13 zurück. Durch das Zu
sammenwirken der Nocken 44 wird gleichzeitig die
Nockeneinrichtung 11 gegen die Kraft der an ihren
rohrförmigen Ansätzen 42 angreifenden Druckfedern 49
in den Bodenkörper 21 zurückgedrückt, wodurch
gleichzeitig die mit den Schultern 53 anliegen
den Schaltkontakte 51 in Richtung auf den Boden
7 zurückgedrückt sind.
Die zwickelförmige Öffnung 55 in der Scheibe 41
der Nockeneinrichtung 12 sorgt dafür, daß der
Buchsenträger 13 nicht über die Anfangsstellung
hinaus zurückgedreht werden kann, weil sich die
Flachseiten des Flachkants 38 an die Ränder der
zwickelförmigen Öffnung 55 anlegen, wie dies
Fig. 2 zeigt.
Wenn, ausgehend von dieser Stellung, der Stecker 2
in den Steckverbinder 1 eingeführt wird, gleitet
seine an dem zylinderförmigen Kragen 15 ange
formte Führungsnase 65 in einen in Längsrichtung
verlaufenden Führungskanal 66 des Gehäuses 3 in
Richtung auf den Boden 7. Hierbei dringen die
Steckerstifte 16 in die zugehörigen abgestuften
zylindrischen Bohrungen 58 und schließlich in
die dort befindlichen Buchsen 59 ein, die sie,
sobald sie auf den Grund der Sackbohrung in den
Buchsen 59 auftreffen, beim weiteren Einführen
des Steckers 2 gegen die Kraft der Druckfedern
49, 36 und 54 vorschieben, die die Nockeneinrichtung
12 gegen die Buchsen 59 bzw. den Buchsenträger 3
drücken. Dieses Vorschieben geht solange, bis der
zylinderförmige Kragen 15 mit seiner Stirnkante
an dem Grund des zylinderförmigen Spaltes 14 auf
trifft. Gleichzeitig befindet sich damit die Führungs
nase 65 vor dem Anfang eines in Umfangsrichtung ver
laufenden Führungskanals 67.
Durch diese Vorschubbewegung des Steckers 2
werden die beiden durch ihre Nocken 44 parallel
und im Abstand zueinander gehaltenen Nockenein
richtungen 11 und 12 in Richtung auf den Boden 7
gedrückt, d. h. die Rückseite der Scheibe 41 der
Nockeneinrichtung 12 kommt von der Stirnseite 32
des drehbaren Buchsenträgers 13 frei, da die
Buchsen 59 mit ihrem verdickten Abschnitt sich
an die Rückseite der Nockeneinrichtung 12 anlegen.
Die axiale Verschiebung der beiden Nockeneinrichtungen
11 und 12 bewirkt gleichzeitig ein Verschieben des
Arretierungsgliedes 9, das mit seiner sternförmigen
Scheibe 33 an der dem Boden 7 zugewandten Seite
der Scheibe 41 der Nockeneinrichtung 11 anliegt,
und zwar entgegen der Kraft der auf die Zapfen 34
wirkenden Federn 36. Das Zurückschieben des Arre
tierungsgliedes 9 in Richtung auf den Boden 7 führt
dazu, daß der Flachkant 38 aus der flachkantigen
Ausnehmung 32 des Buchsenträgers 13 freikommt.
Diese Betriebsstellung ist in Fig. 1 und ebenso
in Fig. 4 gezeigt, die eine Ansicht auf die Schalt
kontakte 51 und 61 sowie die beiden dahinterliegen
den Nocken 44 zeigt, von der Längsachse der Bohrung 4
her gesehen. In dieser Stellung stehen nach wie vor
die beiden Schaltkontakte 51 und 61 axial und seit
lich im Abstand zueiander, während die Nocken 44
der beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 mit ihren
gerade verlaufenden Bahnen 46 aufeinanderliegen und
so die Scheiben 41 im Abstand halten.
Nachdem so der Flachkant 38 mit er zugehörigen
Ausnehmung 39 außer Eingriff gebracht wurde,
kann der Stecker um einen vorbestimmten Dreh
winkel 68, wie er durch die Ränder der zwickel
förmigen Öffnung 55 vorgegeben ist, gedreht werden.
Während dieser Drehbewegung läuft die Führungsnase
65 in dem in Umfangsrichtung verlaufenden Führungs
kanal 67, der ein Herausziehen des Steckers 2 ver
hindert. Gleichzeitig mit dem hierdurch bewirkten
Drehen des Buchsenträgers 13 in dem Gewinde 27 der
metallischen Hülse 25 dreht sich auch die mit dem
Buchsenträger 13 drehfest gekuppelte Nockenein
richtung 12, während die Nockeneinrichtung 11 in
dem Gehäuse 3 zunächst ortsfest bleibt. Sobald im
Verlauf dieser Drehbewegung die Schrägflächen 45
der Nocken 44 miteinander in Berührung kommen,
beginnt im Verlauf der weiteren Drehung gleich
zeitig eine Axialbewegung der Nockeneinrichtung 11
auf die Nockeneinrichtung 12 zu, und zwar in dem
Maße, in dem die Schrägflächen 45 der Nocken 44
aufeinander entlanggleiten, wie dies Fig. 5 zeigt.
Hierbei wird die Nockeneinrichtung 11 durch die
Druckfedern 49 axial auf die Nockeneinrichtung 12
vorgeschoben, so daß sich die Schaltkontakte 51
in axialer Richtung den Schaltkontakten 61 nähern
können.
Wenn schließlich der volle Drehwinkel ausgeschöpft
ist, ist die Stellung nach Fig. 6 erreicht, in der
die Nocken 44 der einen Nockeneinrichtung satt in
den Lücken zwischen den Nocken 44 der anderen
Nockeneinrichtung 11, 12 liegen, womit die beiden
Scheiben 41 ihre geringste axiale Entfernung von
einander erhalten haben. Gleichzeitig fluchten
nunmehr zueinander gehörige Öffnungen 43, d. h.
es fluchten auch die in den Öffnungen 43 steckenden Schalt
kontakte 51 und 61 miteinander und geben Kontakt.
Da mit Rücksicht auf eine sichere Kontaktgabe
der Axialhub der beiden Scheiben 41 relativ
zueinander größer sein muß als der axiale Be
wegungsweg der Schaltkontakte 51, steht jetzt
die Schulter 53 der Schaltkontakte 51, wie Fig. 6
zeigt, im Abstand zu der Rückseite der Scheibe 41
innerhalb der rohrförmigen Fortsätze 42; alle
Bauteile werden durch eigene Druckfedern 49
bzw. 54 vorgespannt.
Bei genügend strammer Auslegung der Druckfeder 49
kann mit Hilfe der Schrägflächen 45 erreicht wer
den, daß auch ein noch nicht vollständig in die
Endlage gedrehter Stecker 2 durch die aufeinander
gleitenden Schrägflächen 45 in die Endlage nach
Fig. 6 gedreht wird.
Da die einander zugehörigen Schaltkontakte 51, 61
bereits miteinander zur Anlage kommen, wie dies
Fig. 5 zeigt, noch ehe die Drehbewegung bis zur
Endstellung fortgesetzt ist, ergibt sich eine
reibende Berührung der Kontaktflächen der auf
einandergleitenden Schaltkontakte 51, 61.
In der Endstellung sind die Strompfade von den
Steckerstiften 16 zu den Anschlußklemmen 8 über
die jeweils paarweise miteinander in Berührung
stehenden Schaltkontakte 51, 61 der Schaltein
richtung 31 geschlossen; außerdem kann jetzt der
Stecker 2 nicht gezogen werden, weil sich eine
Führungsnase 65 in dem Kanal 67 befindet, der
die Führungsnase 65 in axialer Richtung, bezogen
auf die Längsachse der Steckvorrichtung 1, um
greift.
Um den Stecker 2 ziehen zu können, muß er zu
nächst erst wieder in die Ausgangsstellung zu
rückgedreht werden, wobei die aneinander an
liegenden Schrägflächen 45 aufeinander entlang
gleiten. Hierdurch wird die Nockeneinrichtung 11
gegen die Kraft der Druckfedern 54 in den Boden 5
zurückgedrückt, wodurch gleichzeitig die in dieser
Nockeneinrichtung 11 steckenden Schaltkontakte 51
zurückgezogen werden. Gleichzeitig entfernen sich
die Schaltkontakte 61 längs einer Kreisbahn von
den zugehörigen Schaltkontakten 51, wie dies in
Fig. 7 schematisch gezeigt ist. Das heißt, der
Schaltkontakt 61 bewegt sich in Umfangsrichtung
in Richtung eines Pfeiles 69, während sich der
Schaltkontakt 51 in axialer Richtung längs eines
Pfeiles 71 von der Kontaktgabestelle entfernt,
wenn der Buchsenträger 13 zurückgedreht wird,
wie dies schematisch durch den Pfeil 72 ange
deutet ist.
Damit kommt selbst bei sehr langsamer Drehung
des Buchsenträgers 13 eine verhältnismäßig
hohe Trenngeschwindigkeit zustande, mit der sich
die beiden Kontakte 51 und 61 voneinander ent
fernen, weil durch die Drehbewegung des Buchsen
trägers 13 gleichzeitig eine Axialbewegung der
Schaltkontakte 51 ausgelöst wird.
Sobald der Buchsenträger 13 vollständig in die in
Fig. 1 gezeigte Lage zurückgedreht ist, nehmen die
beiden Nockeneinrichtungen 11 und 12 wieder die in
Fig. 4 gezeigte Stellung ein, wobei sich die Führungs
nase 65 des Steckers 2 am inneliegenden Ende des
axial verlaufenden Führungskanals 66 befindet. Der Stecker 2
kann jetzt gezogen werden, wodurch durch die Reibungskraft gleich
zeitig die Buchsen 59 in den Buchsenträger 13 zurück
gezogen werden. In dem Maße, in dem die Buchsen 59
in dem Buchsenträger 13 verschwinden, schieben die
Federn 36 das Arretierungsglied in Richtung auf den
Buchsenträger 13, so daß der Flachkant 38 in die
Ausnehmung 39 gleiten kann und hierdurch den Buchsen
träger 13 gegen Drehen sichert.
Das Herausziehen des Steckers wird zunächst durch
die Vorschubkraft der an der Nockeneinrichtung 11
angreifenden Federn 49 unterstützt, die die beiden
Nockeneinrichtungen 11 und 12 in Richtung auf die
Stirnseite 32 des Buchsenträgers 13 vorschieben.
Die Ausgangsstellung ist jetzt wieder erreicht, bei der
die Steckbuchsen 59 spannungslos geschaltet sind.
Die Betätigung der Schalteinrichtung 31 erfolgt
ersichtlicherweise durch Verdrehen des vollständig
eingeführten Steckers 2, der erst wieder zu ent
nehmen ist, wenn die Schaltkontakte 51, 61 von
einander getrennt sind.
Claims (12)
1. Explosionsgeschützter Steckverbinder (1) mit
- a) einem in einem Gehäuse (3) drehbar gelagerten Buchsen träger (13), der Steckbuchsen (59) für Steckerstifte (16) eines einführbaren Steckers (2) enthält;
- b) einer hinter dem Buchsenträger (13) innerhalb des Gehäuses (3) angeordneten Schalteinrichtung (31), über die jede Buchse (59) mit der zugehörigen Anschlußklemme (8) verbindbar ist und die zwei Sätze von Schaltkontakten (51, 61) aufweist, von denen der eine (61) an den Buchsen (59), der andere an den An schlußklemmen (8) elektrisch angeschlossen und wenig stens einer federnd gelagert ist;
- c) einem verschiebbaren, durch das Einsetzen des Steckers (2) auslösbaren Arretierungsglied (9) für den Buchsenträger (13), der mittels des vollständig eingesetzten Steckers (2) um die Drehachse des Buchsenträgers (13) bei gleichzeitiger Betätigung der Schalteinrichtung (31) um einen begrenzten Winkel drehbar ist;
- d) einer Führungsbahn (66) im Gehäuse (3) für eine am Stecker (2) angebrachte Führungsnase (45), durch die der vollständig eingesetzte Stecker (2) innerhalb der Führungsbahn (66) wenig stens bei eingeschalteter Schalteinrichtung (31) gegen Ziehen verriegelbar ist;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- e) die mit den Buchsen (59) elektrisch verbundenen Schalt kontakte sitzen am Buchsenträger (13);
- f) die Schalteinrichtung (31) weist zwei in Richtung der Längsachse des Gehäuses (3) aufeinander zu federnd vor gespannte Nockeneinrichtungen (11, 12) auf, von denen die eine (11) drehgesichert im Gehäuse (3) sitzt, die andere (12) drehfest mit dem Buchsenträger (13) ver bunden ist;
- g) die eine der Nockeneinrichtungen (11, 12) ist axial beweg lich angeordnet und drehfest mit dem abgefederten Satz der Schaltkontakte (51) verbunden;
- h) die Nockeneinrichtungen (11, 12) sind mit aufeinander zu gerichteten Nocken (4) versehen, die paarweise über Schrägflächen (45) so zusammenwirken, daß beim Drehen des Buchsenträgers in Richtung auf die Ausschaltstel lung der Schalteinrichtung (31) die Schaltkontakte (51) des abgefederten Satzes sich von den Schaltkon takten (61) des anderen Satzes in Axialrichtung weg bewegen.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Buchsen (59) elektrisch verbundenen
Schaltkontakte (61) auf dem den Steckerstiften (16)
abgewandten Ende der Buchsen (59) ausgebildet sind
und die mit den Anschlußklemmen (8) verbundenen Schalt
kontakte (51) abgefedert in dem Gehäuse sitzen.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Nockeneinrichtungen (11, 12) als Scheibe
(41) ausgebildet ist, die randseitig die Nocken (44)
trägt.
4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nockeneinrichtungen (11, 12) Öffnungen (43)
aufweisen, durch die hindurch die beiden Sätze von
Schaltkontakten (51, 61) aufeinander zu ragen.
5. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nockeneinrichtung (11, 12) durch von den Fe
dern (54) der Schaltkontakte (51) unabhängige Federn
(49) aufeinander zu vorgespannt und gegen den Buchsen
träger (13) gedrückt sind.
6. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Raum (29), in dem sich die Schalteinrichtung
(31) befindet, einen Ex-d-Raum bildet.
7. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Arretierungsglied (9)
abgefedert längsverschieblich in dem Gehäuse
(3) sitzt und zum Sperren einer Drehbewegung
des Buchsenträgers (13) im vorgeschobenen Zu
stand in einer Ausnehmung (39) des Buchsen
trägers (13) eingreift.
8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Arretierungsglied (9) auf der
dem Buchsenträger (13) abgewandten Seite der
Schalteinrichtung (31) in dem Gehäuse (3) ge
lagert ist.
9. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Arretierungsglied (9) einen
koaxial zu dem Buchsenträger (13) verlaufenden
flachkantigen Fortsatz (38) aufweist, dem eine
entsprechende flachkantige Ausnehmung (39) in
der der Schalteinrichtung (31) zugewandten
Stirnseite (32) des Buchsenträgers (13) zu
geordnet ist.
10. Steckverbinder nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (59)
zum Zwecke des Entriegelns des Arretierungs
gliedes (9) längsverschieblich unter Ausbildung
eines Ex-Spaltes in dem Buchsenträger (13)
sitzen, daß die dem Buchsenträger (13) zuge
ordnete Nockeneinrichtung (12) längsverschieb
lich bezüglich des Buchsenträgers (13) gehaltert
ist und daß das Arretierungsglied (9) durch die
zugehörige Federeinrichtung (36) an der Seite
der anderen Nockeneinrichtung (11) in Anlage
gehalten ist, die dem Buchsenträger (13) ab
gewandt ist, derart, daß bei einem Einführen
des Steckers (2) durch die Buchsen (59) die
beiden Nockeneinrichtungen (11, 12) und das
daran anliegende Arretierungsglied (9) im
Sinne einer Freigabe des Buchsenträgers (13)
verschiebbar ist.
11. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die durch die zugehörigen Öffnungen
(58) des Buchsenträgers (13) führenden Stecker
stifte (16) einen zünddurchschlagsicheren Spalt
bilden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843411170 DE3411170A1 (de) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Explosionsgeschuetzter steckverbinder mit drehbarem buchsentraeger |
EP19840114449 EP0151715B1 (de) | 1984-01-27 | 1984-11-29 | Explosionsgeschützter Steckverbinder mit drehbarem Buchsenträger |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843411170 DE3411170A1 (de) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Explosionsgeschuetzter steckverbinder mit drehbarem buchsentraeger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3411170A1 DE3411170A1 (de) | 1985-10-03 |
DE3411170C2 true DE3411170C2 (de) | 1989-02-16 |
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ID=6231695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19843411170 Granted DE3411170A1 (de) | 1984-01-27 | 1984-03-27 | Explosionsgeschuetzter steckverbinder mit drehbarem buchsentraeger |
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DE (1) | DE3411170A1 (de) |
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1984
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EP0151715A2 (de) | 1985-08-21 |
EP0151715A3 (en) | 1987-12-09 |
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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