-
Lösbare Verbindung elektrischer Leitungen Die üblichen Steckerkupplungen
haben keinerlei feste Verbindung außerhalb der stromführenden, nur durch Klemmung
verbundenen Blankteile. Dieser Umstand wirkt sich auf die Betriebssicherheit und
die Lebensdauer nachteilig aus. Die eingebauten federnden Blankteile verlieren bald
ihre auf Federung beruhende Wirksamkeit, weil sie der Beanspruchung nicht gewachsen
sind. Nach ziemlich kurzer Zeit schon werden die Kontakte in der Kupplung nicht
mehr fest umschlossen., so daß es während des Kupplungsvorganges und auch während
des Stromdurchganges zur Funkenbildung kommt. Die durch diese Funkenbildung erzeugte
Wärme vernichtet die Federwirkung der Klemmen, so daß die Kupplung unbrauchbar wird.
-
Es, sind bereits Verbindungen elektrischer Leitungen, mittels Steckkontakte,
insbesondere Starkstrom- und Feuchtraumsteckdosen bekanntgeworden, bei denen in
den überstehenden Rand der Kupplungs- oder Steckdosen und in dieAußenwand der zugehörigen
Stecker Führungs- und Klemmvorrichtungen eingebaut sind, die dem Stecker auch noch
außerhalb der stromführenden Blankteile einen gewissen Halt geben sollen. Damit
wird aber eine feste Verbindung von Kupplungsdos@e und Stecker nicht erreicht, insbesondere
ist dort auch während des Ineinandersteckens von Stecker und Steckdose der Nachteil
der Funkenbildung gegeben.
-
Es ist auch eine Sicherheitssteckkupplung mit Drehschalter, durch
den der Stromkreis erst bei einer auf das Zusammenstecken folgenden Verdrehung geschlossen
wird, bekanntgeworden. Bei dieser Sicherheits.steckkupplung werden die Kupplungsteile
durch einen Bajonettverschluß miteinander verbunden. Bei einer derartigen Sicherheitssteckkupplung
mit Bajonettverschluß ist der Vorschlag gemacht worden, daß eine Schleiffeder im
Schlitz
des Bajonettverschlusses angebracht ist, während der Stift des Bajonettverschlusses
als Kontaktstift für die Schleiffeder verwendet wird.
-
Es sind auch Drehstecker, insbesondere für elektrische Wagenkupplungen,
bekanntgeworden, deren Kennzeichen darin besteht, daß an dem Stecker federnde oder
unter Federwirkung stehende, radial nach außen tretende Zungen angeordnet sind,
während die Steckdose hinter der dem Durchmesser des Steckers entsprechenden, mit
Einführungsnuten für die Zungen versehenen Eintrittsöffnung zwei Kammern besitzt;
von denen die vordere mit Führungsnuten ausgestattet ist, in welche die Zungen des
um 9o° gedrehten Steckers einspringen, worauf nach weiterer Längsverschiebung des
Steckers in die hintere Kammer die Steckkontakte in Berührung treten.
-
Bei diesem bekannten Drehstecker sind die Steckerstifte in dem Stecker
fest und nicht verschiebbar gelagert. Zwar wird zunächst durch das Einstecken des
Steckers in die Steckdose eine gewisse mechanische Kupplung herbeigeführt, jedoch
findet die elektrische Kupplung erst durch weiteres Hineinführen des Steckers in
die Steckdose statt. Der Stecker mit seinen Steckerstiften wird in seine Kupplungsendstellung
gebracht und zugleich dadurch die elektrische Kupplung herbeigeführt. Eine zeitliche
Trennung des mechanischen und elektrischen Kuppelns liegt bei diesem bekannten Drehstecker
nicht vor, da-wie erwähnt .-Steckerstifte und Stecker einen einheitlichen Teil bilden
und in der endgültigen Kupplungsstellung sowohl die elektrische wie auch die mechanische
Kupplung gleichzeitig erfolgt. Ferner handelt es sich bei dem bekannten Drehstecker
um eine lösbare Verbindung, bei der die Möglichkeit einer selbsttätigen Lösung von
Stecker und Steckdose infolge kräftiger Zugwirkung an dem Kabel geschaffen wird.
-
Bei diesem bekannten Drehstecker ist zusammengefaßt der Sachverhalt
folgender: Nach dem Verbinden der Gehäuse der Kupplungsteile durch einen bajonettartigen
Verschluß, werden zum Einschalten, des Stromes die Steckerstifte mitsamt ihrem Gehäuse
innerhalb des Steckerdosengehäuses verschoben. Dieser bekannte Drehstecker für elektrische
Wagenkupplung soll die Möglichkeit einer selbsttätigen Lösung von Stecker und Steckdose
ergeben, wenn eine kräftige Zugwirkung an dem Kabel erfolgt.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht unter anderem
darin, die durch eine an sich bekannte mechanische Kupplung, z. B. Bajonettverschluß,
geschaffene Verbindung elektrischer Leitungen zu blockieren, solange der Strom in
der Verbindungsstelle fließt. Vor allem soll die Gefahr beseitigt werden, die dadurch
entsteht, daß sich der Stecker z. B. beim Gebrauch im Haushalt allmählich aus der
Steckdose herauszieht und die Steckerstifte zum Teil freiliegen, wodurch zu erheblichen
Unfällen Anlaß gegeben werden kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe, eine lösbare Verbindung elektrischer Leitungen,
z. B. Steckerkupphingen, herzustellen, bei der die Gehäuse der beiden Kupplungsteile
in an sich bekannter Weise durch Verdrehen gegeneinander, z. B. mittels eines bajonettartigen
Verschlusses zwischen Stecker und Steckdose, mechanisch kuppelbar sind, schlägt
die Erfindung vor, die mit ihren Stromzuführungen in ständiger elektrischer Verbindung
stehenden Kontakte des einen Kupplungsteiles, z. B. die Steckerstifte, derart für
sich gegenüber ihrem Gehäuse axial verschiebbar anzuordnen, daß sie nur in der Endstellung
der mechanischen Kupplung durch Herausschieben aus ihrem Gehäuse mit den Gegenkontakten,
z. B. den Steckerbuchsen, in Eingriff gebracht werden können und in ihrer Eingriffsstellung
Riegel bilden, die das Verdrehen der Kupplungsteile zu Zwecken des Lösens der Kupplung
verhindern.
-
Bei der Verbindung nach der Erfindung sind einmal in an sich bekannter
Weise die Kontakte von der durch das Zusammenhalten von Stecker und Steckdose bedingten
mechanischen Beanspruchung entlastet durch eine an Stecker und Steckdose angebrachte
Kupplung, so daß eine feste Verbindung von Stecker und Kupplung, Steckdose od. dgl.
allein in der Isolation bzw. den Baustoffen dieser Teile gesichert wird. Zum anderen
bedingt das Kuppeln und Entkuppeln von Stecker und Steckdose gemäß der Erfindung,
daß die Kontakte von Stecker und Steckdose nur in der Kupplungsen.dstellung durch
axiale Verschiebung miteinander in Berührung gebracht werden können und dann in
dieser Stellung das Entkuppeln verhindern. Durch die Erfindung wird somit zusätzlich
zu der konstruktiven Trennung von mechanischer und elektrischer Kupplung auch eine
zeitliche Trennung von mechanischer und elektrischer Kupplung herbeigeführt. Es
muß erst die mechanische Kupplung geschlossen werden, bevor die elektrische Kupplung
hergestellt werden kann. Damit wird eine vollkommene Sicherheit gegen elektrische
Unfälle geschaffen. Der Stromdurchgang wird jetzt erst nach erfolgter mechanischer
Kupplung innerhalb der fest verbundenen. Kupplungsteile (Stecker und Kupplung oder
Steckdose od. dgl.) wie mittels eines Schalters freigegeben.
-
Die lösbare Verbindung nach der Erfindung unterscheidet sich wesentlich
von dem bekannten Drehstecker.
-
Die Vorteile, die eine derartige Lösung mit sich bringen, sind unter
anderem etwa folgende: i. Die Kontaktstifte liegen im Gegensatz zu allen bekannten
Einrichtungen direkt im Steckergehäuse. Eine Berührung dieser Kontaktstifte bei
einer stromführenden Leitung ist daher völlig ausgeschlossen.
-
ä. Die Kontaktstifte sind im Steckergehäuse axial verschiebbar gelagert;
um sie gemeinsam verschieben zu können, sind sie durch eine isolierte Brücke verbunden.
Dies ergibt eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung des Problems.
-
3. Erst nach Kuppeln des Steckergehäuses mit der Steckdose kann die
axiale Verschiebung der Kontaktstifte erfolgen, und zwar erst, nachdem die
mechanische
Kupplung so weit durchgeführt ist, daß sie sich in ihrer Endstellung befindet.
-
q.. Durch die aixale Verschiebung der Kontaktstifte treten diese in
die vorgesehenen Kontaktlöcher der Steckdose ein, bilden dadurch einen Riegel und
verhindern auf diese Weise die gegenseitige Verdrehungider Kupplungsteile und damit
das unerwünschte Lösen der elektrischen Verbindung.
-
Die Vorteile, die gegenüber den bekannten Bauarten durch die Erfindung
erreicht werden, sind augenscheinlich. Die bekannten Ausführungsformen, durch die
ein hinreichender Schutz gegen elektrische- Unfälle erreicht wird, sind sehr kompliziert,
benötigen viel Material zu ihrer Anfertigung und sind entsprechend kostspielig.
Demgegenüber ist die Verbindung nach der Erfindung einfach und dabei betriebs- und
unfallsicher, da während des Stromdurchganges eine Trennung von Stecker und Steckdose
od. dgl. unmöglich ist.
-
Letzteres gilt besonders für eine Ausführungsform der Erfindung, nach
der die mechanische Kupplung zwischen Stecker und Steckdose in an sich bekannter
Weise in einem Bajonettverschluß besteht. Der Stecker nach der Erfindung wird so
ausgebildet, daß die stromleitenden Blankteile, die Stromkontakte, in dem aus isolierendem
Material hergestellten Gehäuse vollkommen verdeckt liegen und mit einem auf dem
Gehäuse greifbaren Hebel durch die in der Vorderseite befindlichen Kontaktlöcher
herausgeschoben werden können. Das Steckergehäuse wird an der Außenkante der Kupplungsseite
mit Gewinde oder Klemmvorrichtungen oder Führungseinrichtungen versehen, mit denen
es in den überstehenden Rand der Kupplungsdose oder Steckdose od. dgl. hineinfaßt
und in dem darin angebrachten Gegengewinde oder in Klemmvorrichtungen fest verbunden
werden kann, und zwar so, daß eine feste Verbindung der aufeinanderliegenden Flächen
der Kupplungsseiten von Stecker und Steckdose oder Kupplungsdose usw. erreicht wird
und die Kontaktlöcher im Stecker und die Kontaktlöcher der Kupplung usw. bei Beendigung
des mechanischen Kupplungsvorganges genau voreinander liegen.
-
Die Stromanschlüsse können -in dem Stecker über Drahtklemmen, federnde
Blechstreifen oder andere geignete Stromleiter den beweglichen Stromkontakten zugeführt
werden,. und zwar dergestalt, daß die Kontakte erst durch die Betätigung des Kontakthebels
(auch Drehknebel oder Schaltgriff), also nachdem sie aus den Kontaktlöchern herausgeschoben
und in die Kupplungsdose bzw. Steckdose usw. eingeführt sind, stromführend werden.
Beispielsweise könnte dies durch Aufgleiten der Stromübermittler an den Kontakten
auf federnde Blechstreifen erfolgen, die innerhalb des Steckergehäuses teilweise
verdeckt liegen, oder durch andere zweckentsprechende Stromzuführungen, die einen
sicheren Stromdurchlaß gewährleisten. Damit hat der Stecker nach der Erfindung auch
die Funktion eines Schalters übernommen.
-
Die Kupplungsdose nach der Erfindung erhält, wie oben angedeutet,
zweckmäßig an der Kupplungsseite einen überstehenden Rand, der an der Innenseite
Gegengewinde, Führungseinrichtungen oder Klemmvorrichtungen aufweist, die den an
der Außenkante des Steckers angebrachten Vorrichtungen entsprechen und geeignet
sind, eine feste Verbindung zwischen Kupplungsdose und Stecker zu gewährleisten.
Sind Kupplungsdose und Stecker auf diese Weise miteinander verbunden, so wird durch
das Hereindrücken der Kontakte aus dem Stecker in die Kupplungsdose der Stromdurchlaß
hergestellt, gleichzeitig aber auch das Entkuppeln von Kupplungsdose und Stecker
gesperrt, da die Kontakte des Steckers in der Kupplungsdose ein Entkuppeln unmöglich
machen: Das Lösen, der Kupp:
[email protected] vom Stecker kann erst erfolgen, wenn durch
entsprechende Betätigung des Handgriffes dieKontakte aus derKupplungsdose herausgezogen
sind und -damit auch der Stromdurchlaß unterbrochen worden ist. Sinngemäß gelten
diese Ausführungen auch für Steckdosen, F'euchtraumsteckdosien, Mehrfachkupplungen,
Mehrfachstecker, Walzenkontakte und Kupplungen mit Lampensockel usw.
-
Kupplungsdose und Stecker nach der Erfindung können auch zu einer
wasserdichten Verbindung mit entsprechend isolierten Drahtleitungen oder Kabeln
verwendet werden. Zu diesem Zweck sollen für Kupplungsdose und Stecker nach der
Erfindung an sich bekannte Gummidichtungen verwendet werden, die beispielsweise
bei der .Kabelseite der Kupplungsdose mit einer kugelförmigen Form beginnen, durch
die das isolierte Kabel wasserdicht hindurchgeführt werden kann, und mit ihrem äußeren
Teil das Einführungsloch der Kupplungsdose ausfüllen und abdichten; von diesem kugelförmigen
Ende läuft ein Dichtungsband zwischen den Rändern der beiden Hälften der Kupplungsdose
zu einer kreisförmigen Platte aus, die innerhalb des überstehenden Randes der 1,Z'-upplungs:dose
für den dagegen gepreßten Stecker die Dichtung zwischen Dose und Stecker bildet.
Die kreisförmige Platte ist mit Durchlässen für die Kontakte versehen, kann aber
auch aus einem Dichtungsring an der Kupplungsseite der Dose bestehen, gegen den
ein an der Kupplungsseite des Steckers befindlicher nutenförmiger Rand drückt. Die
Abdichtung des Steckers beginnt ebenfalls kugelförmig mit einer Durchführung für
das Kabei und verläuft dann zwischen den Randteilen des Steckers, Für die kreisförmige
Dichtungsplatte wird zweckmäßig an der Kupplungsseite des Steckers eine der Stärke
der Dichtung entsprechende Einbettungsmöglichkeit im Steckergehäuse vorgesehen.
Der Handgriff, der, in den Stecker einfassend, die Stromkontakte bewegt, erhält
bei dieser wasserdichten Ausführungsform eine passende Abdichtung, wie auch die
zum Zusammenhalten dienenden Schrauben für die Gehäusehälften beider Kupplungsteile
zweckentsprechend abgedichtet werden. Diese Art der Abdichtung ist auch für Steckdosen,.
Feuchtraumsteckdosen, Schukos.teckeinrichtungen, Mehrfachstecker, Mehrfachkupplungen,
Lampensockelkupplungen usw: ebenso zu verwenden,
wie den Verwendungsmöglichkeiten
anderer Abdichtungsarten, die die verschiedenen Baumöglichkeiten von Kupplungsdose,
Stecker usw. nach der Erfindung erfordern, keine Grenzen gesetzt sein sollen. Diese
bekannten Abdichtungen für Kupplungsdosen, Steckdosen u. dgl. und Stecker können
noch durch Vers.chlußeinrichtungen für die Kontaktlöcher, die entweder nach dem
Kupplungsvorgang geöffnet oder geschlossen werden können oder durch den Kupplungsvorgang
selbst oder durch den Handgriff oder die Bewegung der Steckerstifte betätigt werden,
ergänzt werden, so daß ein absolut wasserdichter Abschluß von Kupplungsdose, Feuchtraumsteckdose
od. dgl. und Stecker auch nach dem Entkuppeln erreicht wird. Beispielsweise könnte
der Kupplungsvorgang auch unter Wasser durchgeführt werden.-In der Zeichnung sind
zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigt
Abb. i einen Längsmittelschnitt durch einen Stecker, Abb. 2 eine Stirnansicht zu
Abb. i, Abb.3 einen Längsmittelschnitt des Steckers nach Abb. i und 2 in einer Schnittebene,
die auf der Schnittebene nach Abb. i senkrecht steht, Abb. 4 einen Querschnitt zu
Abb. 3, Abb. 5 einen Längsmittelschnitt durch eine Kupplungsdose für den Stecker
nach Abb. i bis 4, Abb. 6 eine Stirnansicht zu Abb. 5, Abb:7 einen Längsmittelschnitt
durch einen Stecker für wasserdichte lösbare Verbindungen, Abb. 8 einen Querschnitt
zu Abb. 7, Abb. g eine Seitenansicht bzw. einen Längsmittelschnitt durch eine Kupplungsdose
für den Stecker nach Abb. 7 und 8 und Abb. no eine Stirnansicht zu Abb. g.
-
In dem aus Isolierstoff bestehenden Gehäuse des Steckers io nach Abb.
i bis 4 sind die Steckerstifte x i axial gemeinsam verschiebbar mittels des Handgriffes
12, der über die Brücke 13 mit den Stiften ii fest verbunden ist. An seinem Umfang
trägt der Stecker die Bajonettstifte 14, die in die Nuten 15 der Kupplungsdose 16
nach Abb. 5 und 6 eingeführt werden können. Die bei 17 angeschlossenen elektrischem,
Leitungen erhalten gegebenenfalls Strom von den Kontaktblechen 18, die in der Stellung
der Teile nach Abb. i keine elektrische Verbindung mit den Steckerstiften i .i geben.
-
Die Kontakthülsen 1g und die Kontaktlöcher 2o der Kupplungsdose 16
sind so :angeordnet, daß in diese die Steckerstifte i i erst eingeführt werden können,
wenn die Bajonettstifte 14 des Steckers ihre Endlage in den Bajonettschlitzen 15
eingenommen haben, d. h. wenn die mechanische Kupplung zwischen Stecker 1o und Kupplungsdose
1.6 herbeigeführt isst. Hiernach kann der Handgriff 12 betätigt werden, so: daß
die Steckerstifte i 1 in die Hülsen ig gelangen und die Brücke 13 die elektrische
Verbindung zwischen den Steckerstiften und den Kontaktblechen 18 herstellt. In dieser
Stellung der elektrischen Kupplung ist ein relatives Drehen von Stecker ro und Kupplungsdose
16 unmöglich. Hieraus geht hervor, daß beim Herstellen der Verbindung der Teile
zunächst mechanisch gekuppelt werden muß und dann elektrisch gekuppelt werden kann,
während umgekehrt zum Trennen der Teile 1:o und 16 zunächst elektrisch entkuppelt
werden muß und dann die Teile io und 16 mechanisch'entlcuppelt werden können.
-
Die Bauart der Verbindungsteile nach Abb.7 und 1o ist im Prinzip derjenigen
der Abb. 1 bis 6 gleich. Jedoch sind hier die Teile weiter ausgebildet durch die
Hinzunahme einer Abdichtung gegen Feuchtigkeit bzw. Wasser. Gleichachsig zu der
runden. Kupplungsdose 21 ist in dieser die Scheibe 22 drehbar gelagert, die für
gewöhnlich die Kontakthülsen der Kupplungsdose verschließt; sie gibt diese erst
nach vollendeter Kupplung mit dem Stecker 23 frei. Dies geschieht durch den im Stecker
23 befestigten Stift 24, der beim Zusammenführen der Teile 23 und 21 in die Bohrung
25 der Scheibe 22 eintritt. Werden nun Stecker 23 und Kupplungs:dos:e 2i zur Herbeiführung
einer mechanischen Kupplung relativ zueinander gedreht, so verschieben sich die
Bajonettstifte 14 in den Bajonettschlitzen 15. Dabei findet gleichzeitig durch den
Stift 24 die Mitnahme der Scheibe 22 im Drehsinn statt. In der Kupplungsendlage
der Bajonettstifte 14 geben, entsprechende Bohrungen in der Scheibe 22 die Kontakthülsen
der Kupplungsdose 21 frei, so daß nunmehr die Steckerstifte 26 in die gestrichelt
gezeichnete Stellung 26' gebracht werden können, in der die elektrische Kupplung
hergestellt wird.
-
Das Verschieben der Steckerstifte 26 geschieht bei dieser Ausführungsform
durch den Kipphebel 27, der, wie insbesondere Abb.8 zeigt, mit Abdichtungen 28 gegen
Eintritt von Wasser versehen ist.