DE3726386A1 - Schnelltrennbare elektrische steck-verbindungskupplung fuer die verwendung mit einem bajonettstift-kupplungssystem - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steck-Verbin­ dungskupplung, und insbesondere auf eine fernauslösbare Schnell­ trenn-Verbindungskupplung.

Elektrische Steckverbindungen haben einen weiten Anwendungsbereich auf dem militärischen und zivilen Sektor. Derartige Steckverbin­ dungen sind so ausgelegt, daß sie auch unter extremen Umgebungs­ bedingungen, wie zum Beispiel bei Flügen in großen Höhen, noch einwandfrei funktionieren. Die Steckverbindungen sind abgedichtet, um auch den Einflüssen durch Feuchtigkeit, Kondensation, Korona, Überschlägen und Erschütterungen zu widerstehen, und stellen eine komplette umweltsichere Anordnung dar, wenn die zwei Steckverbin­ dungs-Hälften ineinandergesteckt und miteinander verbunden sind. Herkömmlicherweise bestehen die Steckverbindungs-Anordnungen aus einem Stecker- und einem Steckaufnahme-Gehäuse, und werden durch entsprechende spiralförmige Drehung der Stecker-Anordnung um die Steckeraufnahme gekuppelt und entkuppelt, wobei ein Gewinde- oder Bajonettverschlußsystem in Verwendung ist. Diese Methode ist je­ doch für das Entkuppeln der Steckverbindung für die Einsatzzwecke unzureichend, in denen eine schnelle Trennung der Steckverbindung gefordert wird. Ein Schnelltrenn-Mechanismus, der auf der Beauf­ schlagung durch eine achsial ausgeübten externen Kraft basiert, ist in Verwendung, und erfüllt derartige Forderungen.

Die Kundenforderungen, wie zum Beispiel die des Militärs, können die Verwendung einer Abreißleine oder -schnur an der Stecker-An­ ordnung bindend vorschreiben, um damit die achsial gerichtete externe Kraft für die Schnelltrennung der Verbindung ausüben zu können. Es ist auch möglich, eine runde Standard-Steckverbinung anstelle einer herkömmlichen Kupplungsmutter mit Innengewinde da­ für zu verwenden. Die elektrische Verbindungsstecker-Anordnung kann auch für die Schnelltrennung modifiziert werden. In dieser Form einer Schnelltrenn-Kupplung bildet ein über das Steckaufnah­ megehäuse greifender Adapter eine gezackte Fläche, die mit der Druckkupplung zusammenpaßt. Die Fernauslösung der herkömmlichen Trennkupplungen kann eine am elektrischen Verbindungsstecker an­ setzende Abreißschnur einschließen. Zusätzlich zur Verwendung ei­ nes Adapters mit Druckkupplung oder Manschette, die die Stecker­ aufnahme und die Steckerteile der elektrischen Steckverbindung miteinander verbindet, ist in einer bekannten Ausführungsform ein Spannzangensystem in Verwendung, in welchem ein Gehäuse oder Soc­ kel-Element am Verbindungsstecker das Stecker-Aufnahmegehäuse um­ greift und miteinander verspannt. Eine Fernauslösung, wie zum Bei­ spiel eine Abreißschnur, für das Öffnen der Verbindung, kann dabei zur Verwendung kommen, um die Stecker-Anordnung von der Stecker-Auf­ nahme zu trennen. Die Ausbildung und Form einer solchen Anordnung erfordert jedoch zahllose Einzelteile und hat insgesamt einen kom­ plizierten konstruktiven Aufbau.

Eine Schnelltrenn-Kupplungsanordnung, die eine schnelle und fern­ ausgelöste Trennfunktion zuläßt, und einfach im Aufbau und im Me­ chanismus ist, würde deshalb eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellen.

Eine weitere Type eines Schnelltrenn-Mechanismus für Steckverbin­ dungen ist die des Break-away-Steckverbinders. Die Stecker-Anord­ nung dieses Steckverbinders paßt zu den Standard-Steckeraufnahmen und weist einen Auslösemechanismus mit vollständiger federbeauf­ schlagter Abtrennfunktion auf. Diese Anordnungen werden hauptsäch­ lich für das Abkuppeln der Tragflächen-Treibstofftanks an Flugzeu­ gen und Lenkflugkörpern verwendet. Der Auslösemechanismus besteht im wesentlichen aus einer starken Ejektorfeder, die gegen eine Kupplungsmutter wirkt, die in diesem System durch einen Kugel- Arretierungs-Mechanismus gekuppelt gehalten wird. Wenn ein den Arretierungsmechanismus kuppelnd haltender Hebel gelöst wird, sprengt die stark zusammengedrückte Feder den Stecker ab. Die Mut­ ter und die Steckaufnahme verbleiben am Treibstofftank oder Flug­ körper. Spezielle dafür ausgebildete Betätigungsmagnete können für eine Fernauslösung eines solchen Mechanismus verwendet wer­ den. Diese Ausführungsformen erfordern einen relativ komplexen Mechanismus.

Was erforderlich ist gegenüber den vorbeschriebenen Typen, ist eine schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung, die zuverlässig und auch über eine überzogene Anzahl von Kuppelvor­ gängen hinaus noch sicher funktioniert. Diese vorgenannten spezi­ ellen Abspreng-Kupplungsanordnungen sind nur dafür ausgelegt, ein­ mal zu funktionieren. Eine schnelltrennbare Kupplungsanordnung soll demgegenüber vielseitig verwendbar sein und eine hohe Lebens­ dauer haben.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schnelltrennbare elektri­ sche Steckverbindung mit einem Stecker und einem Steckaufnahmege­ häuse, die relativ zueinander in einer Achse steckbar ausgebildet sind, und die einen Bajonettverschluß-Mechanismus mit Stift und spiralförmig angelegten Auflaufsegmenten einschließt. Die Stecker- Anordnung oder die Steckeraufnahme trägt ein erstes und zweites konzentrisch zueinander angeordnetes Kupplungselement, als auch die Stifte und die spiralförmig angeordneten Auflaufelemente. Das erste Kupplungselement weist eine Ausnehmung auf, innerhalb der der die Auflaufsegmente lagern, wobei das zweite Kupplungselement eine innenseitig eine Vertiefung ausbildet, die gegenüber eines Bereichs der Ausnehmung angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung ist eine elektrische Steck-Verbindungs­ kupplung, die die Schnelltrenn-Funktion erfüllt. Die schnelltrenn­ bare Steck-Verbindungskupplung besteht aus einem zylindrischen Steckaufnahmegehäuse mit einer Anzahl auf der Außenfläche des Aufnahmegehäuses um den Umfang fest angeordneter Bajonettstifte. Das Aufnahmegehäuse eine Unverwechselbarkeits-Nut oder derglei­ chen an der Innenfläche, die mit dem Steckergehäuse oder -mantel für die vorbestimmte korrekte Orientierung beim Steckvorgang ent­ sprechend übereinstimmt. Die Steckerkörper der Stecker-Anordnung schließt einen zweiten Kupplungsring ein, der koachsial mit ei­ nem ersten Kupplungsring, diesen umgreifend, zusammenwirkt. Der erste Kupplungsring weist eine Anzahl radial sich erstreckender Ausnehmungen auf, die entlang der zylindrischen Fläche des er­ sten Kupplungsringes angeordnet sind. Jede dieser Ausnehmungen bildet eine vertiefte oder abgesenkte Fläche aus, die jeweils spi­ ralförmig auf dem Umfang der Außenfläche des ersten Kupplungsrin­ ges ausgerichtet ist, und jede dieser Ausnehmungen bildet einen Sitz für eine Auflauf-Federsegment-Anordnung und ein freibeweg­ liches Auflagersegment. Die Auflauf-Federsegmente sind elasti­ sche, bogenförmig ausgebildete Segmente mit radial ausgerichte­ ten Führungsstegen, die nach innen durch die Kupplungsring-Öff­ nungen auskragen. Das Auflauf-Federsegment schließt gegenüberlie­ gend an diesem angeordnete Blattfedern ein, die integriert mit der Auflauffeder entlang der Längsseiten derselben verlaufen und gegen die abgesenkten Flächen der spiralförmig ausgerichteten angeordne­ ten Flächen anliegen. Das Auflauf-Federsegment ist zwischen einer auskragenden und einer zurückgezogenen Position hin- und herbeweg­ lich gelagert. Die Bajonettstifte des Steckeraufnahmegehäuses glei­ ten entlang der Führungsstege des Auflauf-Federsegments, wenn das Auflauf-Federelement in der auskragenden Position ist. Das freibe­ wegliche Auflagersegment ist unmittelbar oberhalb des Auflauf-Fe­ dersegments aufliegend angeordnet und besitzt einen mittigen An­ satz, der mit der innenseitigen Fläche des zweiten Kupplungsrin­ ges für das Bewegen des freibeweglichen Auflagersegments zwischen zwei Positionen zusammenwirkt. Die erste Position des freibewegli­ chen Auflagersegments ist an der sich achsial erstreckenden innen­ seitigen Fläche des zweiten Kupplungsringes, in der das Auflauf- Federsegment nach unten gedrückt wird und der Führungssteg des Auflauf-Federsegments radial nach unten auskragt, wodurch der Füh­ rungssteg an den festen Bajonettstiften des Steckeraufnahmegehäu­ ses zum Anliegen kommt, wenn die Stecker-Anordnung mit der Stecker­ aufnahme zusammengesteckt wird. Die Schnelltrenn-Anordnung schließt auch eine gewellte Feder ein, die im Normalzustand vorgespannt ist, und verhindert, daß das freibewegliche Auflagersegment in eine ring­ förmige Nut des zweiten Kupplungsringes in einer ersten Achsialrich­ tung weg von der Berührungsfläche mit dem Steckeraufnahmegehäuse. Ein Abreißschnur-Befestigungsring mit einer an diesem angelenkten Abreißschnur, ist nächst der vorderen, der Ateckeraufnahme zugekehr­ ten Stirnseite des zweiten Kupplungsringes angeordnet. Wenn an der Abreißschnur gezogen wird, drückt die um den Innendurchmesser des zweiten Kupplungsringes angeformte Schulter die gewellte Feder zu­ sammen, und bewirkt so das Eintreten des freigeweglichen Auflager­ segments über eine Einlaufschräge in die im zweiten Kupplungsele­ ment eingeformte Ringnut, so daß das Auflauf-Federsegment radial in Richtung auf den zweiten Kupplungsring zurückweicht, und so die Schnelltrennung vom Steckeraufnahmegehäuse bewirkt.

In einer alternativen Ausführungsform kann das freibewegliche Auf­ lagersegment und das Auflauf-Federelement als einstückiges Bauteil eingesetzt werden. In einer weiteren Ausführungsform besteht die Auflauffeder aus zwei Teilen, einem Mittelteil und einem Paar ange­ lenkter Blattfedern.

Nachfolgend wird nun die Erfindung anhand der Zeichnun­ gen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt dazu

Fig. 1 eine aufgelöst perspektivische Darstellung der elektrischen Steck-Verbindungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung der elektrischen Steck-Verbindungsanord­ nung in einem achsialen Schnitt und in der voll gekuppelten Position;

Fig. 3 eine Darstellung der elektrischen Steck-Verbindungsanord­ nung in einem achsialen Schnitt, jedoch mit der elektri­ schen Steck-Anordnung und der Steckaufnahmeanordnung im entkuppelten Zustand;

Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivdarstellung des Auflauf-Feder­ segments 40 der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine schnelltrennbare elektrische Steck-Verbin­ dungskupplung gemäß vorliegender Erfindung dargestellt, die in den Zeichnungen generell mit 10 bezeichnet ist. Die Steckeraufnahme oder Steckdose 12 weist integriert eine Montage- oder Aufnahmeplat­ te 14 für die Befestigung an einer Instrumententafel oder für ande­ re Wandmontagen auf. Drei feste Bajonettstifte 16 erstrecken sich radial auswärts von der Außenfläche 18 des Aufnahmegehäuses 12. Die Bajonettstifte 16 stellen ein Element des Mechanismus dieser Erfin­ dung dar, der die Kupplung der elektrischen Stecker-Anordnung 20 am Aufnahmegehäuse 12 bewirkt.

Die Fig. 2 zeigt die elektrische Steck-Verbindungskupplung der Fig. 1 in der zusammengesteckten und gekuppelten Position, während die Fig. 3 die gleiche Anordnung in einer Position darstellt, nach­ dem die Abreißschnur 28 gezogen und der Schnelltrenn-Mechanismus der Steckverbindung gemäß den Grundsätzen vorliegender Erfindung akti­ viert wurde. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist ein Paar Kupplungsringe 22 und 24 ineinanderschiebbar auf dem Steckergehäu­ se 48 auflagernd angeordnet. Ein Federsegment 40 mit einem auflie­ genden Auflagersegment 42 ist zwischen den gegenüberliegenden Flä­ chen der Kupplungsringe 22 und 24 angeordnet, und eine entsprechen­ de Ausnehmung dafür vorgesehen. Ein Teilbereich des Federsegments 40 erstreckt sich durch einen Ausschnitt oder Öffnung in dieser Aus­ nehmung, und, wenn der Stecker in seiner gekuppelten Position ist, liegt der Stift 16 am Federsegment 40 an, und verhindert so eine Trennung des Steckers von der Steckeraufnahme 12, es sei denn, daß eine Drehung erfolgt, wie dies bei Bajonettverschlüssen üblich. Wenn jedoch, wie aus den Fig. 3 ersichtlich, der äußere Kupplungs­ ring 24 mit einer Kraft in Pfeilrichtung 36 beaufschlagt wird, und damit die vergrößert ausgebildete Ausnehmung innenseitig des zwei­ ten Kupplungsringes 24 in eine Position gebracht ist, in der das Federsegment 40 federbeaufschlagt das Auflagerelement 42 in diese Ausnehmung drückt, wird der ursprünglich am Stift 16 anliegende Teul des Federsegments außer Eingriff gebracht. In der in Fig. 3 dargestellten Position kann dann der Stecker von der Steckeraufnah­ me schnell durch eine entsprechende Zugbewegung in Pfeilrichtung 46 abgezogen werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 folgt nun eine detaillierte Beschreibung der schnelltrenn­ baren elektrischen Steck-Verbindungskupplung mit dem konstruktiven Aufbau gemäß den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung.

Ein erster Kupplungsring 22 ist ineinanderschiebbar innerhalb ei­ nes zweiten Kupplungsrings 24 gelagert, und bildet so den Haupt­ teil der elektrischen Stecker-Anordnung 20. Ein Abreißschnur-Befe­ stigungsring 26 mit einer daran angelenkten Abreißschnur 28 um­ greift eine zweite achsial ausgerichtete Schulter 66 des zweiten Kupplungsringes 24, und ist durch einen ersten Sicherungs- oder Haltering 30 festgelegt. Zur besseren Griffigkeit kann der zweite Kupplungsring 24 ein gerändeltes Band 32 auf der Außenfläche des­ selben aufgebracht aufweisen. Ein zweiter Halt- oder Sicherungs­ ring 34 begrenzt die Achsialverschiebung des ersten Kupplungsrin­ ges 22 in Richtung des Pfeiles 36. Der erste Kupplungsring 22 be­ sitzt drei Öffnungen oder Ausschnitte 38, die jeweils einen Sitz für die drei Auflauf-Federsegmente 40 und die freibeweglichen Auf­ lagersegmente 42 ausbilden. Eine erste gewellte Feder 44 ist so angeordnet, daß der zweite Kupplungsring 24 in der normalen Po­ sition in einer zweiten Achsialrichtung 46 vorgespannt beaufschlagt ist. Wenn die erste gewellte Feder 44 durch eine in der ersten Ach­ sialrichtung 36 wirkende Kraft zusammengedrückt wird, derart, als wenn eine externe Kraft die Abreißschnur 28 zieht, wird der zwei­ te Kupplungsring 24 in der ersten Achsialrichtung 36 bewegt, wo­ bei diese Bewegung des zweiten Kupplungsringes 24 die Bewegung des freibeweglichen Auflagersegmentes 42 entlang der Innenseite des zwei­ ten Kupplungsringes 24 und der Einlaufkante nach oben in die einge­ formte Ringnut 62 (Fig. 2) freigibt.

Die radial gerichtete Bewegung des freibeweglichen Auflagersegments 42 entlastet das Auflauf-Federsegment 20, wodurch dieses Federseg­ ment 40 nach oben in die Öffnung 38 zurückweicht. Da das Auflauf-Fe­ dersegment 40 normal gegen die festen Bajonettstifte 16 des Aufnah­ megehäuses 12 rastend anliegt, führt die radial gerichtete Aufwärts­ bewegung des Auflauf-Federsegments 40 zur Freigabe der Bajonettstif­ te 16, wodurch eine Schnelltrennung und ein auslösbares Entkuppeln der elektrischen Stecker-Anordnung 20 von Steckeranschlußgehäuse 12 erzielt wird.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Hier ist das Stecker-Aufnah­ megehäuse 12 im Schnitt gezeigt, welches die Steckergehäuse-Anord­ nung 48 umschließt, und in dieser Figur in einer gekuppelten Posi­ tion dargestellt ist. Die Außenfläche 18 des Aufnahmegehäuses 12 umschließend und einen Ring um das Steckergehäuse 48 bildend, ist der erste Kupplungsring angeordnet. Von der Außenseite 18 des An­ schlußgehäuses 12 ist radial nach außen gerichtet ein fester Stift 16 dargestellt. Wie hierzu aus den Fig. 2 ersichtlich, ist mit der voll eingesteckten Stecker-Anordnung der Bajonettstift 16 anliegend des Auflauf-Federsegments 40, und wird in den Arretierungsnuten 70 a und 70 b gehalten, die in dem Auflauf-Federsegment 40 einge­ formt sind.

Die erste gewellte Feder 44 ist im Normalzustand dargestellt, und ist vorgespannt anliegend gegen eine Ringschulter 50 des ersten Kupplungsringes 22. Gegenüberliegend liegt die gewellte Feder 44 gegen ein Widerlager in Form einer ringförmigen Schulter 52 des zweiten Kupplungsringes 24 an.

Ein zweiter Halte- oder Sicherungsring 34 am Hauptteil 56 des er­ sten Kupplungsringes 22 begrenzt die Achsialbewegung des Kupplungs­ ringes 22 im Kupplungsring 24. Eine zweite gewellte Feder 58 beauf­ schlagt das Steckergehäuse 48 in einer zweiten Achsialrichtung 46. Das Steckergehäuse 48 ist innerhalb des ersten Kupplungsringes 22 verschiebbar angeordnet, und wird von einem dritten Halte- oder Sicherungsring 60 gehalten. Ein EMI (elektromagn. interference)- Ring 54 ist an der gegenüberliegenden Seite eine ein Widerlager für die zweite gewellte Feder 58 bildenden ringförmigen Schulter 72 des Steckergehäuses 48 angeordnet.

Zur korrekten Orientierung der Stecker-Anordnung 48 zur Stecker- Aufnahme 12 beim Steckvorgang sind an der Innenseite des Aufnahme­ gehäuses 12 entsprechende Unverwechselbarkeitsnuten, -rillen oder dergleichen vorgesehen. Beim Steckvorgang in Richtung des Pfeiles 46 wird das gerändelte Ende 32 des zweiten Kupplungsringes 24 er­ griffen und unter einer drehenden Bewegung die Stecker-Anordnung 20 in die Stecker-Aufnahme 12 eingesteckt, wobei festen Bajonett­ stifte 16 des Aufnahmegehäuses anliegend an und entlang der Auf­ lauf-Federelemente 40 gleiten, bis sie in die Arretiernuten 70 ein­ rasten. An diesem Punkt zeigen die Schaulöcher 74 die Bajonettstif­ te 16 in den Arretiernuten 70. Wenn vollständig eingesteckt und gekuppelt (wie in Fig. 2), ist der zweite Kupplungsring 24 in der Achsialrichtung 46 durch die gewellte Feder 44 in einem entspre­ chenden Abstand vorgespannt, so daß das an der Innenseite des Kupp­ lungsringes 24 abstützend anliegende freibewegliche Auflagersegment 42 nicht in die Ringnut 62 eintreten kann. Solange das Auflager­ segment 42 außerhalb dieser Ringnut 62 des zweiten Kupplungsringes 24 ist, drückt das Auflauf-Federsegment 40 radial gegen die Außen­ fläche 18 des Aufnahmegehäuses 12 und auf den Boden 38 der Ausneh­ mung 38, wodurch die Führungsstege 64 die drehende Bewegung der Steck-Anordnung 20 entlang der festen Bajonettstifte 16 des Auf­ nahmegehäuses führen.

In der Fig. 3 ist die schnelltrennbare Steck-Verbindungskupp­ lung 10 mit der Stecker-Anordnung 20 außer Eingriff dargestellt. Die Fernauslösung erfolgt mittels der Abreißschnur 28 und den zuge­ hörigen Befestigungsring 26 (lagernd in der Ringschulter 68 auf der Außenfläche des zweiten Kupplungsringes 24), indem ein Zug in der Pfeilrichtung 36 ausgeführt wird. Wenn der Befestigungsring 26 in der Pfeilrichtung 36 gezogen wird (Fig. 2), bewegt sich der zwei­ te Kupplungsring 24 ebenfalls in Pfeilrichtung 36.

Die erste gewellte Feder 44 ist nun gegen die Ringschulter 50 des ersten Kupplungsringes 22 durch die Ringschulter 68 des zweiten Kupplungsringes 24 zusammengedrückt. Gleichzeitig mit dem Zusammen­ drücken der ersten gewellten Feder 44 durch die Schulter 68, tritt das freibewegliche Auflagersegment 42 in die Ringnut 62 des zwei­ ten Kupplungsrings 24 ein, und das Auflagersegment 42 bewegt sich damit radial nach außen, wodurch das Federsegment 40 außer Eingriff mit den festen Bajonettstiften 16 des Aufnahmegehäuses 12 gebracht wird.

Das Auflauf-Federsegment 40 und das freibewegliche Auflagersegment 42 bewegen sich gemeinsam radial nach außen, was bewirkt, daß die Führungsstege 64 der Federsegmente 40 in die Ausnehmung 38 bis ober­ halb der Innenfläche des ersten Kupplungsringes 22 zurückgezogen werden. Mit dieser radial auswärts gerichteten Bewegung des Auf­ lauf-Federelements 40 und des freibeweglichen Auflagerelements 42 sind die festen Bajonettstifte 16 nicht mehr in den Arretiernuten 70 eingerastet. Die Stecker-Anordnung 20 kann in einer ersten Ach­ sialrichtung 36 herausgezogen werden und von der Steckeraufnahme 12 entfernt werden. Auf diese Weise wird die Stecker-Anordnung 20 entkuppelt und außer Eingriff gebracht.

Es ist aus den Fig. 1 und 3 erkennbar, daß die zweite zwischen dem Steckergehäuse 48 und dem ersten Kupplungsring-Hauptteil 56 an­ geordnete gewellte Feder 58 nicht durch die Bewegung des zweiten Kupplungsringes 24 in Richtung des Pfeiles beeinflußt wird.

Die Fig. 4 zeigt erläuternd die einzelnen Teile des Auflauf-Fe­ dersegments 40. Die vergrößerte Darstellung des Segments verdeut­ licht die Bogenform der federnd ausgebildeten Tragansätze 76 des Federelements 40. Diese Ansätze 76 dienen der Federbeaufschlagung des Auflauf-Federelements 40 radial auswärts. Die Abschnitte 70 b des Federelements 40 haben eine halbkreisförmige Kontur, die zu­ sammen mit den Kanten 70 a der Ausnehmung 38 die Arretiernuten 70 bilden.

In einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform bilden die jeweiligen Auflauf-Federsegmente 40 und Auflagersegmente 42 ein einstückiges Segment. Es ist hierbei zu erkennen, daß nur die Her­ stellung und die Fertigungstechniken und die damit zusammenhängen­ den Kosten bevorzugen lassen, das Auflauf-Federelement 42 als sepa­ rate Bauteile vorzusehen, aus funktioneller Sicht ist ein einstüc­ kiges Segment zu bevorzugen.

Alternativ kann auch das Auflager-Federsegment 40 aus zwei Teilen bestehen, nämlich einem Mittelteil und einem Paar angelenkter Trag­ ansätze, ähnlich der federnden Tranansätze 76 der Fig. 4.

Insgesamt ist zu vermerken, daß die bevorzugte Ausführungsform le­ diglich der Erläuterung einer schnelltrennbaren elektrischen Steck­ verbindungskupplung dient. Der Schutzumfang ist nicht notwendiger­ weise auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Viele kon­ struktive Änderungen sind möglich, und diese Änderungen werden al­ lerdings im Schutzbereich dieser Offenbarung betrachtet. Zum Bei­ spiel bietet die gezeigte Abreißschnur 28 mit dem zugehörigen Be­ festigungsring 26 nicht die einzige Form einer Fernauslösung oder Fernentkupplung. Die Abreißschnur 28 könnte ebensogut direkt an dem zweiten Kupplungsring 24 befestigt sein.

Die Schnelltrennung der elektrischen Steck-Verbindungskupplung 10 ist nicht nur durch eine Fernauslösung erzielbar oder von dieser abhängig. Folglich ist der gezeigte und beschriebene spezifische Aufbau und die Funktionseinzelheiten der schnelltrennbaren elektri­ schen Steck-Verbindungskupplung lediglich repräsentativ, da die of­ fenbarte Ausführungsform für die Zwecke der Offenbarung und zur Stützung der den Schutzumfang definierten Ansprüche als am be­ sten geeignet betrachtet wird.

Zeichnungs-Legende

10 Kupplung
12 Stecker-Aufnahme
14 Montage-Aufnahmeplatte
16 Bajonettstift
18 Außenfläche
20 Stecker-Anordnung
22 (erster) Kupplungsring
24 (zweiter) Kupplungsring
26 Abreißschnur-Befest.-Ring
28 Abreißschnur
30  Halte-Sicherungsring
32 gerändelter Griffstück
34 Halte-Sichgsring)
36 (erste) Achsialrichtung
38 Auflager-Ausschnitt
40 Auflauf-Federsegment
42 freibewegl. Auflagersegment
44 (erste) gewellte Feder
46 (zweite) Achsialrichtung
48 Steckergehäuse
50 Ringschulter
52 Ringschulter
54 EMI-Ring
56 Hauptteil
58 (zweite) gewellte Feder
60 Halte-Sicherungsring (dritter)
62 Ringnut m. Einlauffläche
64 Führungssteg
66 Ringschulter
68 ringförmige Schulter
70 Arretiernut
72 Flansch-Schulter (Ringschulter)
74 Schauloch
76 federnder(elast.) Tragansatz
78 Stecker-Matrix

Claims (14)

1. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung, ge­ kennzeichnet durch eine zylindrische Steckerauf­ nahme (Steckdose) (12) mit einer Anzahl auf und um die Außenflä­ che (18) des Steckeraufnahmegehäuses angeordneter fester Bajonett­ stifte (16); eine Stecker-Anordnung (20) mit einem Steckergehäuse (48) und einen achsial darauf angeordneten ersten Kupplungsring (22); einen den ersten Kupplungsring (22) umschließenden zweiten Kupplungsring (24); wobei der erste Kupplungsring (22) eine An­ zahl radial sich erstreckende Ausschnitte (38) aufweist, die durch den ersten Kupplungsring (22) geführt sind, jeder dieser Ausschnit­ te (38) jeweils eine umfänglich der Außenfläche des ersten Kupp­ lungsringes (22) spiralförmig ausgerichtete abgesenkte Fläche ein­ geformt aufweist, und jeder dieser Ausschnitte (38) einen Sitz für ein Auflauf-Federsegment (40) und ein freibewegliches Auflagerseg­ ment (42) bildet; das Federsegment (40) ein bogenförmiges federn­ des Segment mit radial vorspringenden Führungssteg (64) ist, der jeweils radial die Ausschnitte (38) des ersten Kupplungsringes (22) auskragend durchgreift, das Auflauf-Federsegment (40) ein­ stückig angeformte gegenüberliegende Blattfeder-Segmente entlang der Seiten des Auflauf-Federsegment (40) aufweist, die so gegen die abgesenkte Fläche des ersten Kupplungsringes (22) gerichtet sind, daß sich das Auflauf-Federsegment (40) zwischen einer aus­ kragenden Position des Führungssteges (64) und einer eingezogenen Position hin- und herbewegen kann, wenn der Bajonettstift (16) der Steckdose (12) sich entlang des Führungssteges (64) des Auf­ lauf-Federsegments (40) bewegt; das auf dem Auflauf-Federsegment (40) oben frei beweglich aufliegende Auflagersegment (42) einen in Kontakt mit der Innenfläche des zweiten Kupplungsringes (24) befindlichen mittigen Steg für die wechselweise Lageverstellung des Auflagersegments (42) zwischen zwei Positionen aufweist, wo­ bei die eine Position entlang der sich achsial erstreckenden In­ nenfläche des zweiten Kupplungsringes (24) und die zweite Posi­ tion eingerastet in einer radial um den gesamten Innenumfang des zweiten Kupplungsringes (24) führenden eingeformten Ringnut ist; sowie eine gewellte Feder (44) vorgesehen ist, die im gekuppelten Zustand des Steckergehäuses (48) mit der Steckeraufnahme (Steck­ dose) (12) vorgespannt das Eintreten des freibeweglichen Aufla­ gerelements (42) in die Ringnut (62) verhindert; und die gewellte Feder (44) beim Entkuppeln der Steckergehäuses (48) von der Stec­ keraufnahme (Steckdose) (12) in einem zusammengedrückten Zustand durch den auf den ersten Kupplungsring (22) ausgeübten Druck das freibewegliche Auflagersegment (40) in die Ringnut (62) eintre­ ten läßt, wodurch das Auflauf-Federsegment (40) radial in Rich­ tung des zweiten Kupplungsringes (24) zurücktritt und das Stec­ kergehäuse (48) zur Schnelltrennung von der Steckeraufnahme (Steckdose) (12) freigegeben wird.

2. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abreißschnur-Befestigungsring (26) vorgesehen ist, der um den Um­ fang des zweiten Kupplungsringes (24) auf einer frontseitigen Auflagefläche (66) aufliegt, und der Befestigungsring (26) um den Umfang zumindest an zwei Punkten eine Abreißschnur (28) befestigt aufweist, so daß mittels der Abreißschnur (28) und den Befestigungs­ ringes (26) die Stecker-Anordnung (20) von der Steckeraufnahme (12) durch Fernauslösung getrennt werden kann.

3. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Auflauf-Federsegmente (40) und jedes der freibeweglichen Auf­ lagersegmente (42) ein im jeweiligen Ausschnitt (38) des ersten Kupplungsringes (22) lagerndes einheitliches Bauteil bilden.

4. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Auf­ lauf-Federsegment (40) ein Mittelteil einschließt, das einen radial angeordneten einziehbaren Führungssteg (64) für den Eingriff mit den am Steckaufnahmegehäuse (Steckdose) (12) fest angeordneten Bajonett­ stiften (16) und ein Paar schwenkbar längs an beiden Seiten des Mit­ telteils ansetzende Blattfedern aufweist.

5. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung, bestehend aus einer Stecker-Anordnung (20) für das Kuppeln mit einer elektri­ schen Steckdosen- und Steckeraufnahme-Anordnung, wobei das Aufnah­ megehäuse eine Anzahl über den Umfang der Außenfläche des Aufnah­ megehäuses verteilte radial auskragende Bajonettstifte aufweist, die Verbindungsstecker-Anordnung gekennzeichnet durch einen ersten Kupplungsring (22) mit einer Anzahl hin- und herbeweglicher einziehbarer Führungsstege in Anordnung in je­ weils einer spiralförmig angelegten eingeformten Nut sitzend, wo­ bei die Führungsstege jeweils ein ebenfalls in der spiralförmig an­ gelegten eingeformten Nut sitzendes Auflauf-Federelement aufweist; einen zweiten äußeren Kupplungsring (24), der um die Innenseite am Ende des zweiten Kupplungsringes (24) eine schräg ansteigende keilförmige Ringnut aufweist, in der das freibewegliche Auflageseg­ ment (42) des Führungssteges aufgenommen wird, wenn der zweite Kupp­ lungsring (24) in einer ersten Achsialrichtung (36) vom Kupplungs­ ring (22) wegbewegt wird; eine Anordnung für das Festlegen und Hal­ ten der Verbindungsstecker-Anordnung (20) vorgesehen ist, wobei die­ se Anordnung im normalerweise vorgespannten Zustand die Führungsste­ ge (64) für das Auskragen durch die spiralförmig angelegten Nuten zum Eingriff mit den Bajonettstiften (16) des Aufnahmegehäuses (12) drückend beaufschlagt; die Verbindungsstecker-Anordnung (20) drehbar um das Aufnahmegehäuse (12) gelagert ist, so daß beim Drehen der Ver­ bindungsstecker-Anordnung (20) in Relation zum Aufnahmegehäuse (12) die Bajonettstifte (16) längs der Führungsstege (64) gleitend die Verbindungsstecker-Anordnung (20) in einer zweiten Achsialrichtung (46) bewegen; der zweite Kupplungsring (24) beim Beaufschlagen durch eine in einer ersten Achsialrichtung (36) ausgeübten externen Kraft die Anordnung zum Festlegen und Halten zusammendrückt, so daß der obere Teil der Führungsstege in die schräg ansteigende keilförmige Ringnut (62) innenwandig des zweiten Kupplungsringes (24) eintritt; und die Führungsstege beim Eintreten in die keilförmige Ringnut (62) radial zurückfallen und mit den Bajonettstiften (16) des Aufnahmege­ häuses (12) außer Eingriff kommen, wodurch die Schnelltrennung der Verbindungsstecker-Anordnung (20) vom Aufnahmegehäuse (12) bewirkt wird.

6. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anord­ nung zum Festlegen und Halten der Verbindungsstecker-Anordnung (20) eine ringförmige gewellte Feder (44) ist, die um den ersten Kupplungs­ ring (22) lagert und gegen ein ringförmiges Widerlager in Form ei­ ner Schulter (68) des zweiten Kupplungsringes (24) anliegt.

7. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Außenfläche des zweiten Kupplungsringes (24) umgreifender Abreiß­ schnur-Befestigungsring (26) mit einer umfänglich dieses Ringes (26) an Anlenkpunkten befestigten Abreißschnur (28) für die Fern­ auslösung der Schnelltrennung der elektrischen Steck-Verbindungs­ kupplung vorgesehen ist.

8. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ lauf-Federelement (40) ferner ein mit den Bajonettstiften (16) des Aufnahmegehäuses (12) in Eingriff kommendes Mittelteil mit einem Paar längs schwenkbar angeordneten Blattfedern einschließt, die mit ihren entsprechenden Mittelpunkten aneinanderstoßend angeord­ net und an der jeweiligen Seite des Mittelteils befestigt sind.

9. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung, einschließ­ lich eines Aufnahmegehäuses mit einer Anzahl auf der Außenfläche des Gehäuses befestigter und nach außen sich erstreckender Bajonettstif­ te für das Kuppeln mit einer Steckeranordnung, die Steckeranord­ nung gekennzeichnet durch einen ersten Kupplungs­ ring (22), ineinanderschiebbar aufgenommen und gesichert innerhalb eines zweiten Kupplungsringes (24), wobei der erste Kupplungsring (22) eine ausrückbar ausgebildete Rastanordnung für das Kuppeln der Steckeranordnung mit den Bajonettstiften des Aufnahmegehäuses (12) aufweist, die innerhalb des ersten Kupplungsringes (22) derart zu­ rückspringend lagert, daß die Steckeranordnung (20) mit Aufnahmege­ häuse (12) normalerweise sicher in Eingriff ist, jedoch beim Beauf­ schlagen des zweiten Kupplungsringes (24) mit einer externen achsial auf diesen gerichteten Kraft, der zweite Kupplungsring (24) auf den ersten Kupplungsring (22) einwirkend die Rastanordnung rückspringend beeinflußt, die Steckeranordnung (20) außer Eingriff mit den Bajonett­ stiften (16) des Aufnahmegehäuses (12) kommt und damit die Schnell­ trennung der Steckeranordnung (20) vom Aufnahmegehäuse (12) bewirkt wird; und wobei die ausrückbar ausgebildete Rastanordnung aus einer Abzahl länglicher spiralförmig ausgelegter Elemente besteht, die in Öffnungen des ersten Kupplungsringes (22) lagernd angeordnet sind und jeweils einen sich radial einwärts erstreckenden Führungssteg (64) in Form einer Rastnase für die Anlage an und den Eingriff mit den Bajonettstiften (16) des Aufnahmegehäuses aufweisen; jedes die­ ser ausrückbar angeordneten Elemente ferner einen sich radial nach außen erstreckenden ansteigenden Aufsatz für den Eingriff mit einer eine Einlaufkante aufweisenden Ringnut an der Innenseite des zwei­ ten Kupplungsringes (24) einschließt; jedes dieser Elemente normal in Anlage und Eingriff mit den Bajonettstiften (16) federvorgespannt beaufschlagt und in den Öffnungen zwischen einer Einrast- und einer Ausrastposition hin- und herbeweglich gelagert ist, und jedes Element ferner ein Paar bogenförmiger federnd ausgebildeter und längs der Seiten des Elements integriert angeformter Tragansätze (76) aufweist, so daß dieses Element in der Normallage vorgespannt in der Normalla­ ge an den Bajonettstiften (16) des Aufnahmegehäuses (12) anliegt und in Eingriff ist.

10. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ausrückbar ausgebildeten Elemente ein Auflauf-Federsegment (40) mit an dessen Längsseiten integriert angeformten federnden Ansätzen (76) einschließt, das innerhalb der jeweiligen Öffnung des ersten Kupp­ lungsringes (22) lagernd angeordnet ist und einen Führungssteg (64) für die Anlage an und den Eingriff mit den Bajonettstiften (16) des Aufnahmegehäuses (12) ausbildet; und ferner ein freibewegliches Auf­ lagersegment (42) umfaßt, das den ansteigenden Aufsatz des ausrück­ baren Elements ausbildet und oben auf dem Auflauf-Federsegment (40) aufliegend für den Eingriff in die eine Einlauffläche aufweisende Ringnut (62) innenseitig des Kupplungsringes (24) beweglich angeord­ net ist; und wobei das Auflauf-Federsegment (40) mit dem freibeweg­ lichen Auflagersegment (42) in operativer Zuordnung als ein einheit­ liches ausrückbares Element arbeiten.

11. Schnelltrennbare elektrische Steck-Verbindungskupplung für eine zweiteilige mehrpolige Steckverbindung, gekennzeichnet durch eine Steckaufnahme-Fassung, gehaltert um ein erstes Teil der elektrischen mehrpoligen Steckverbindung, mit einer angeformten sich auswärts erstreckenden rohrförmigen Keilstück; eine Stecker- Fassung, gehaltert um ein zweites Teil der elektrischen mehrpoli­ gen Steckverbindung, mit einem angeformten sich auswärts erstrec­ kenden rohrförmigen Teilstück, konzentrisch zueinander anpaßbar mir dem rohrförmigen Teilstück der Steckaufnahme-Fassung; eine rohrför­ mige Kupplungsanordnung, drehbar auf den rohrförmigen Teilstücken der Stecker-Fassung und der Steckaufnahme-Fassung verstellbar ange­ ordnet, wenn die rohrförmigen Teilstücke konzentrisch zueinander für das wiederlösbare Kuppeln der Steckaufnahme-Fassung und der Stecker-Fassung in Position gebracht sind, wobei die Kupplungsan­ ordnung auf dem rohrförmigen Teilstück entweder der Stecker-Fas­ sung oder der Steckaufnahme-Fassung wiederlösbar festgelegt ist und das jeweils andere rohrförmige Teilstück der Stecker- oder Steckauf­ nahme-Fassung angeformt einen oder mehrere Bajonettstifte aufweist, die sich radial auswärts von der Umlauffläche des rohrförmigen Teil­ stücks erstrecken, ferner umfaßt die drehbar um das die Bajonettstif­ te angeformte aufweisende rohrförmige Teilstück der Stecker- oder Steckaufnahme-Fassung einstellbare Kupplungsanordnung zumindest ei­ ne erste Rastanordnung, die zur Aufnahme eines Teils des Bajonett­ stiftes ausgebildet ist, und die ein elastisch verformbares Ele­ ment einschließt, welches federnd radial einwärts gerichtet vorge­ spannt ist und angeformt eine Anlagefläche aufweist, gegen die, wenn darin aufgenommen, der Bajonettstift anliegt, wobei die Rastanord­ nung in einem Winkel zur Drehrichtung der Kupplungsanordnung ange­ ordnet ist, um sicherzustellen, daß der Bajonettstift kontinuier­ lich gegen das elastisch verformbare Element anliegt und die Kupp­ lungsanordnung dadurch das rohrförmige Teilstück der Fassung einras­ tet und die Stecker- und Steckaufnahme-Fassung miteinander kuppelt; und eine Rastentriegelung integriert eingeformt in der rohrförmigen Kupplungsanordnung und zusammenwirkend mit dem elastisch verformba­ ren Element der Rastanordnung vorgesehen ist, die operativ eine radiale Auswärtspositionierung des elastikverformbaren Elements der Rastanordnung bewirkt, und durch die Kupplungsanordnung das Entkuppeln der rohrförmigen Teilstücke der Stecker- und Steckauf­ nahme-Fassung voneinander dadurch ermöglicht wird.

12. Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplungsanordnung aus zwei konzentrisch angeordneten rohrförmigen Hülsen besteht, die für die achsiale Be­ wegung in zwei gegensinnigen Richtungen in Bezug zueinander festge­ legt sind und wobei das elastisch verformbare Element der Rastan­ ordnung eine bogenförmig ausgebildete Feder ist, die mit einem Teil­ bereich die Anlagefläche bildet, die Rastanordnung ferner eine Öff­ nung in der am weitesten unten liegenden rohrförmigen Hülse ausbil­ det, die zumindest teilweise mit dieser Öffnung ausgerichtet ist; ein Teilbereich der bogenförmig ausgebildeten Feder begrenzt in der Öffnung und der Ausnehmung aufnehmbar ist, diese Ausnehmung minde­ stens zwei Bereiche unterschiedlicher Tiefe eingeformt aufweist, in der zumindest ein Teil der Feder wahlweise plaziert werden kann, wobei dieser Teil der Feder wahlweise durch entsprechende Betäti­ gung der Rastanordnung in einem ersten vertieften Bereich der Aus­ nehmung positioniert werden kann, um damit die Feder-Anlagefläche zur Anlage gegen den Bajonettstift zu bringen, und durch eine ande­ re entsprechende Betätigung der Rastentriegelung der Teil der Feder wahlweise in einem zweiten vertieften Bereich der Ausnehmung posi­ tioniert werden kann, um damit zu beiwirken, daß die Feder-Anlage­ fläche radial nach außen und weg vom Bajonettstift bewegt wird, wodurch die Kupplungsanordnung das Entkuppeln der Stecker-Fassung und der Steckaufnahme-Fassung voneinander ermöglicht.

13. Steckverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder-Anlagefläche einen Ausschnitt für die Aufnahme des Bajonettstiftes aufweist, in der der Bajonettstift einfällt, wenn der Stift durch Drehung der Kupplungsanordnung über die Fläche zur Anlage gegen die Feder bewegt wird.

14. Steckverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rastentriegelung eine Halterung zur Stüt­ zung der Hülsen der Kupplungsanordnung im normalen die Hülsen von­ einander weg beaufschlagenden vorgespannten Zustand einschließt und die Hülsen im ersten vertieften Bereich der Ausnehmung positio­ niert, und ermöglicht, daß die Hülsen operativ achsial zueinander bewegt werden können, wodurch die Federn in die zweiten vertief­ ten Bereiche der Ausnehmung gelangen.