DE3937022C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung mit einem oder zwei um Lagerzapfen der einen Steckverbindungshälfte schwenkbaren, aus Blechmaterial U-förmig gebogenen Verriegelungsbügel, wobei bei verriegelter Steckverbindung an den Seitenteilen des Verriegelungs­ bügels angeordnete Rollen an der anderen Steckverbindungshälfte angeordnete Verriegelungszapfen übergreifen und wobei zwischen den Steckverbindungshälften eine elastische Dichtung angeordnet ist. Bei derartigen Steckverbindungen, die insbesondere als mehrpolige Steckverbinder ausgebildet und mit relativ großvolumigen und schweren Druckgußgehäusen versehen sind und in industriellen Schaltanlagen und Maschinensteuerungen Anwendung finden, ist es erforderlich, daß die beiden Steckverbindungshälften durch die Verriegelungsbügel fest zusammengepreßt werden, so daß an den Anschlußkabeln auftretende Zug­ kräfte die Steckverbindung nicht trennen können sowie daß die ge­ kuppelten Steckverbinder gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtig­ keit geschützt sind. Darüber hinaus soll das Öffnen und Schließen der Verriegelung mit möglichst geringem Kraftaufwand möglich sein.

Aus dem DE-GM 18 37 972 sowie der DE-OS 22 40 450 ist ein U-förmiger Verriegelungsbügel für eine elektrische Steckverbindung bekanntge­ worden, dessen Seitenteile einerseits mit einer Bohrung/Lagerstelle zur schwenkbaren Halterung an Zapfen der einen Gehäusehälfte einer Steckverbindung und andererseits mit einer mittels eines Nietzapfens befestigten Rolle im oberen Bereich der Seitenteile versehen sind. Beim Schließen des Verriegelungsbügels greifen die Rollen über am anderen Gehäuseteil angeordnete Zapfen und halten die Steckverbindung fest zusammen. Dabei ist weiterhin jeweils an den beiden Seitenteilen des Verriegelungsbügels eine Feder vorgesehen, die ein federndes Zusammenhalten der Steckverbindung bewirkt. Zur Abdichtung der ge­ kuppelten Steckverbindung ist eine elastische Dichtung zwischen den Gehäusen der Steckverbindungshälften vorgesehen.

Derartige, in ihrer Funktion im ganzen einigermaßen befriedigenden Verriegelungsbügel verursachen jedoch zum einen aufgrund der Vielzahl ihrer verschieden zu fertigenden und auf Lager zu haltenden Einzelteile und zum anderen im Hinblick auf deren Montageart und Montagezeit er­ hebliche Kosten, denn es sind neben den Drahtfedern und deren Befe­ stigungszapfen im Bügelseitenteil zur Bildung der Übergreifteile des Verriegelungsbügels zwei Rollen mit entsprechenden Nietbolzen sowie mindestens zwei der vier Zapfen (Lagerzapfen) mit einem vergrößerten Außenbund erforderlich, um ein Abrutschen/Ausweichen der Bügel/Federn zu verhindern. Außerdem müssen die Verriegelungsbügel vom Hersteller entweder an die eine oder andere Steckverbindungshälfte fest placiert montiert werden; der Anwender hat nicht die Möglichkeit, einen solchen Verriegelungsbügel am Ort der Anwendung je nach Zweckmäßigkeit und Erfordernis einfach an die eine oder andere der miteinander zu kup­ pelnden Steckverbindungshälften zu montieren.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung bzw. deren Verriegelungsbügelder eingangs genannten Art dahingehend aus­ zubilden, daß die Anzahl der benötigten Teile wesentlich verringert und damit die Fertigungs- und Lagerhaltungskosten erheblich gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollen im wesentlichen walzenförmig ausgebildet und mit einem die jeweilige Rolle in zwei Teilrollen unterteilenden Schlitz versehen sind, wobei eine die beiden Teilrollen verbindende Achse zwischen diesen ausgebil­ det ist,
daß die Breite des Schlitzes geringfügig breiter ist als die Material­ stärke eines Seitenteiles des Verriegelungsbügels,
daß die Seitenteile des Verriegelungsbügels in ihren oberen Endbe­ reichen mit einer dem Achsdurchmesser der Rolle entsprechenden Lager­ bohrung versehen sind,
daß sich ein konisch zulaufender Schlitz vom Rande des Seitenteiles zur jeweiligen Lagerbohrung hin erstreckt, der seine größte Weite am Rande des Seitenteiles aufweist und der beim Übergang in die Lager­ bohrung eine Weite aufweist, die etwas geringer als der Durchmesser der Achse bzw. der Lagerbohrung ist, und daß die Rolle derart in die Lagerbohrung einrastbar ist, daß sich deren Teilrollen jeweils zu beiden Seiten des jeweiligen Seitenteiles des Verriegelungsbügels befinden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 5 näher erläutert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zur Herstellung eines Verriegelungsbügels lediglich zwei verschie­ dene Teile angefertigt und auf Lager gehalten werden müssen, nämlich ein U-förmiges Stanz-Biegeteil und die als Drehteil ausgebildeten Rollen. Die Rollen können manuell oder ggfs. auch maschinell in einem entspr. automatisierten Fertigungsprozeß in die Aufnahmen im Bügel- Seitenteil eingerastet werden.

Durch die Rollen ist ein nahezu verschleißfreies Verriegeln und Ent­ riegeln der Bügel bzw. Steckverbindungshälften möglich - was insbe­ sondere bei häufiger Betätigung wesentlich ist -, wobei die Betäti­ gungskräfte äußerst gering sind,und durch die entsprechend elastisch ausgebildete Dichtung zwischen den beiden Steckverbindungshälften wird eine ausreichende Federwirkung und Dichtung zwischen den gekup­ pelten Steckverbindungshälften erzielt. Es hat sich gezeigt, daß somit auf eine sonst im allgemeinen übliche, zusätzliche Feder ver­ zichtet werden kann.

Durch die symmetrische Ausbildung und mittige Halterung der Rollen an den Seitenteilen wird darüber hinaus gewährleistet, daß diese beim Ver- bzw. Entriegeln, d.h. Aufgleiten auf die jeweiligen Gehäuse­ zapfen keine Querkräfte auf die Bügel-Seitenteile ausüben und somit vermieden wird, daß die Seitenteile beim Verriegelungsvorgang seitlich ausweichen.

Ein weiterer Vorteil ist bei einem Verriegelungsbügel, dessen Lager­ stellen für die schwenkbare Befestigung an der jeweiligen Steckver­ bindungshälfte als einfache Blechdurchzüge bzw. Bohrungen mit koni­ schen Einlaufschlitzen ausgebildet sind dadurch gegeben, daß dieser Bügel einfach auf die Lagerzapfen der jeweiligen Steckverbindungs­ hälfte aufgeschnappt bzw. aufgerastet werden kann. Dieser Montage­ vorgang kann ggfs. auch vom Anwender vor Ort erfolgen, wobei der Anwender entscheiden kann, an welcher der beiden Steckverbindungs­ hälften der Verriegelungsbügel befestigt werden soll - oder diese Zuordnung auch nachträglich noch ändern kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht einer Steckverbindung mit Verriegelungs­ bügeln,

Fig. 2 die Aufsicht auf die Steckverbindung gem. Fig. 1,

Fig. 3A die Ansicht einer Rolle des Verriegelungsbügels in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3B die Ansicht der Rolle gem. Fig. 3A im Schnitt,

Fig. 4 die Seitenansicht eines Verriegelungsbügels, und

Fig. 5 die Aufsicht auf den Verriegelungsbügel gem. Fig. 4.

In der Fig. 1 ist eine Steckverbindung in gekuppeltem Zustand darge­ stellt, während Fig. 2 eine Aufsicht auf diese zeigt, wobei zur bes­ seren Erkennbarkeit von Einzelheiten die Verriegelungsbügel im Halb­ schnitt dargestellt sind. Die Steckverbindung besteht im wesentlichen aus den beiden Steckverbindungshälften 1 und 2 sowie den beiden U-förmigen Verriegelungsbügeln 3. Im Inneren der Steckverbindungshälf­ ten, d.h. von deren Gehäusen, wobei die Gehäuse üblicherweise als Druckgußgehäuse hergestellt sind, sind an sich bekannte, hier nicht näher dargestellte, mehrpolige Kontakteinsätze angeordnet, deren Kon­ taktelemente beim Zusammenfügen der Steckverbindungshälften in gegen­ seitigen Kontakt gelangen und die elektrische Verbindung der elektri­ schen Leitungen der beiden Steckverbindungshälften herstellen. Zwischen den beiden Steckverbindungshälften ist eine elastische Dichtung 4 vor­ gesehen.

An den Seiten der Steckverbindungshälften 1, 2 sind Lager- 5 bzw. Verriegelungszapfen 6 angeordnet, die vorzugsweise allesamt den glei­ chen Durchmesser aufweisen. Die Zapfen sind als Nietzapfen ausgebildet und in die Seitenflächen der Gehäuse der Steckverbindungshälften einge­ nietet, oder auch einstückig an dem jeweiligen Gehäuse bei dessen Herstellung als Spritzgußteil angeformt.

Die Verriegelungsbügel sind in an sich bekannter Weise aus Blechma­ terial in einem Stanz-Biegeverfahren hergestellt und dabei im wesent­ lichen U-förmig gebogen. Zur dreh- bzw. schwenkbaren Befestigung/ Halterung der Verriegelungsbügel an einer Steckverbindungshälfte sind deren Seitenteile 7 im unteren Bereich mit einer Bohrung/Lagerbohrung 8 versehen, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Lagerzapfen 5.

Vom äußeren Rand der Seitenteile her ist ein konisch zulaufender Schlitz 9 vorgesehen, der in die Bohrung 8 übergeht. Dabei weist dieser Schlitz am Rande des Seitenteiles seine größte Weite auf, und die Weite beim Übergang 10 in die Lagerbohrung 8 ist etwas geringer als der Durchmesser des jeweiligen Lagerzapfens 5 bzw. der Lager­ bohrung selbst. Dadurch kann der Verriegelungsbügel von der Schmal­ seite der Steckverbindungshälfte her auf die Lagerzapfen 5 aufge­ schoben und mit leichtem Druck auf diese aufgerastet werden, wie in der Fig. 1 dargestellt. Die Verriegelungsbügel 3 sind somit schwenk­ bar, jedoch unverlierbar an der Steckverbindungshälfte 1 gehalten. Wie vorstehend bereits erwähnt, sind die Verriegelungszapfen 6 der oberen Steckverbindungshälfte 2 mit dem gleichen Durchmesser wie die Lagerzapfen 5 der unteren Steckverbindungshälfte ausgeführt. Die Ver­ riegelungsbügel könnten somit in gleicher Weise auf die Zapfen der oberen Steckverbindungshälfte 1 aufgerastet werden, wobei dann gemäß vorstehender Definition die Lagerzapfen 5 zu Verriegelungszapfen würden und umgekehrt. An welcher der beiden Steckverbindungshälften die Verriegelungsbügel drehbar befestigt werden, kann vom Anwender je nach Erfordernis (Handling) festgelegt werden, wobei - wie leicht erkennbar - diese Zuordnung auch nachträglich geändert werden kann. Im oberen Bereich der Seitenteile 7 ist jeweils eine walzenförmige Rolle 11 vorgesehen, die beim Verriegelungsvorgang über die Verrie­ gelungszapfen 6 der Steckverbindungshälfte 2 gleitet bis die Zapfen an der Kante 12 des Seitenteiles zur Anlage gelangen und die Rolle dabei über den höchsten Punkt des jeweiligen Verriegelungszapfens hinweggerollt ist. Durch die Elastizität der zwischen den Steckver­ bindungshälften 1, 2 angeordneten Dichtung 4 wird diese beim Ver­ riegelungsvorgang zunächst stark zusammengepreßt, wird jedoch beim Ende des Verriegelungsvorganges - nämlich wenn die Rolle den höchsten Punkt des Verriegelungszapfens überschritten hat - wieder etwas ent­ lastet. Dabei ist jedoch durch entsprechende Elastizität der Dichtung und maßliche Abstimmung der Abstände der Lager- und Verriegelungs­ zapfen in Verbindung mit dem äußeren Durchmesser der Rollen dafür Sorge getragen, daß auf die Dichtung auch noch nach dieser Entla­ stung ein ausreichender Druck ausgeübt wird, der eine einwandfreie Abdichtung des Steckverbindungs-Innenraumes gewährleistet.

Es hat sich gezeigt, daß somit auf die sonst bei derartigen Verrie­ gelungen übliche Feder zur Erzielung des Verriegelungsdruckes ver­ zichtet werden kann.

Zur Befestigung der Rollen 11 ist im oberen Bereich der Seitenteile 7 eine Lagerbohrung 13 vorgesehen und ein konischer Schlitz 14 erstreckt sich vom Rande der Seitenteile her auf diese Bohrung zu und geht schließlich in diese über. Dabei weist der Schlitz seine größte Weite am Rande des Seitenteiles auf und seine Weite beim Übergang in die Bohrung 13 ist etwas geringer als deren Durchmesser.

Wie in Fig. 3A, 3B dargestellt, sind die Rollen 11 als walzenförmige Rollen ausgebildet. Sie sind vorzugsweise als einfache Drehteile herge­ stellt und mit einem mittleren Schlitz 15 versehen, wobei zwei Teil­ rollen 11′, 11′′ ausgebildet werden, die durch eine Achse 16 miteinander verbunden sind. Die Breite dieses Schlitzes ist dabei geringfügig größer als die Materialstärke der Seitenteile 7. Der Durchmesser der Achse ist etwas kleiner ausgebildet als der Durchmesser der Lager­ bohrungen 13 in den Seitenteilen, er ist jedoch etwas größer als die Weite des Überganges 17 des konischen Schlitzes 14 in die jeweilige Lagerbohrung.

Zur Montage der Rollen 11 an den Seitenteilen 7 werden diese so auf die Seitenteile 7 aufgeschoben, daß sich die beiden Teilrollen 11′, 11′′ jeweils zu beiden Seiten des jeweiligen Seitenteiles befinden, d.h. die Achse 16 der Rolle wird durch den Schlitz 14 geschoben und durch dessen Verengung 17 in die jeweilige Lagerbohrung 13 hineingedrückt. Die Rollen sind somit leicht drehbar, jedoch unverlierbar am Seiten­ teil des Verriegelungsbügels gehalten. Die Richtung/Öffnung des Schlitzes ist dabei selbstverständlich so gewählt, daß die Rollen beim Verriegelungsvorgang in die Lagerbohrung hineingedrückt werden und nicht herausrutschen können.

Durch die symmetrische Ausbildung der Rollen, wobei sich deren Teil­ rollen 11′, 11′′ jeweils zu beiden Seiten des Seitenteiles befinden, wird erreicht, daß beim Verriegeln bzw. bei verriegelter Steckverbin­ dung keinerlei Querkräfte auf die Rollen bzw. die Bügel-Seitenteile ausgeübt werden, so daß ein Abrutschen der Rollen von den Verriege­ gelungszapfen vollständig ausgeschlossen ist.

In den Fig. 4 und 5 ist ein modifizierter Verriegelungsbügel 3′ darge­ stellt, der sich vom vorstehend beschriebenen Verriegelungsbügel da­ durch unterscheidet, daß der die Lagerbohrung aufweisende Bereich der Seitenteile 7 abgewandelt ist. Hierbei ist vorgesehen, daß die Lager­ bohrungen 8′ als allseitig geschlossene Öffnungen, als sog. Blech­ durchzug hergestellt sind. Dabei wird durch den Blechdurchzug 18 eine "Führungshülse" mit vergrößerter Lagerfläche - in bezug auf die Ma­ terialstärke des Seitenteiles - erzielt.

Ein derartiger Verriegelungsbügel wird dadurch an der Steckverbin­ dungshälfte montiert, daß die eine gewisse Federelastizität aufwei­ senden Seitenteile etwas aufgebogen und auf die Lagerzapfen der Steckverbindungshälfte so aufgeschnappt werden, daß die Zapfen in die Lagerbohrungen 8′ hineingleiten. Ein solcher Verriegelungsbügel 3′ wird vorzugsweise bei Steckverbindungen verwendet, die äußerst häufig betätigt werden müssen, und bei denen dann - insbesondere wenn relativ dünnes Material für die Seitenteile verwendet wird - bei einem Ver­ riegelungsbügel 3 die Gefahr besteht, daß die Lagerstellen in den Seitenteilen vorzeitig verschleißen bzw. sich die Seitenteile in die Lagerzapfen einarbeiten.

Claims (5)

1. Elektrische Steckverbindung mit einem oder zwei um Lagerzapfen der einen Steckverbindungshälfte schwenkbaren, aus Blechmaterial U-förmig gebogenen Verriegelungsbügel, wobei bei verriegelter Steckverbindung an den Seitenteilen des Verriegelungsbügels ange­ ordnete Rollen an der anderen Steckverbindungshälfte angeordnete Verriegelungszapfen übergreifen und wobei zwischen den Steckver­ bindungshälften eine elastische Dichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollen (11) im wesentlichen walzenförmig ausgebildet und mit einem die jeweilige Rolle in zwei Teilrollen (11′, 11′′) unter­ teilenden Schlitz (15) versehen sind, wobei eine die beiden Teil­ rollen verbindende Achse (16) zwischen diesen ausgebildet ist,
daß die Breite des Schlitzes (15) geringfügig breiter ist als die Materialstärke eines Seitenteiles (7) des Verriegelungsbügels (3, 3′),
daß die Seitenteile (7) des Verriegelungsbügels (3, 3′) in ihren oberen Endbereichen mit einer dem Achsdurchmesser der Rolle (11) entsprechenden Lagerbohrung (13) versehen sind,
daß sich ein konisch zulaufender Schlitz (14) vom Rande des Seitenteiles zur jeweiligen Lagerbohrung (13) hin erstreckt, der seine größte Weite am Rande des Seitenteiles aufweist und der beim Übergang (17) in die Lagerbohrung (13) eine Weite aufweist, die etwas geringer als der Durchmesser der Achse (16) bzw. der Lager­ bohrung ist, und
daß die Rolle (11) derart in die Lagerbohrung (13) einrastbar ist, daß sich deren Teilrollen (11′, 11′′) jeweils zu beiden Seiten des jeweiligen Seitenteiles (7) des Verriegelungsbügels (3, 3′) befinden.

2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lager- (5) bzw. Verriegelungszapfen (6) der Gehäuse­ hälften (1, 2) allesamt den gleichen Durchmesser aufweisen.

3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- (5) bzw. Verriegelungszapfen (6) der Gehäuse­ hälften (1, 2) einstückig und gleichzeitig aus dem jeweiligen Material der entsprechenden Gehäusehälften geformt sind.

4. Elektrische Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerstellen (8′) der Verriegelungsbügel (3′) als Blech­ durchzüge (18) mit vergrößerten Führungsflächen bzw. -hülsen aus­ gebildet sind, und
daß die Verriegelungsbügel (3′) derart auf die Lagerzapfen (5) aufgerastet sind, daß die jeweiligen Lagerzapfen in den Öffnungen der Blechdurchzüge aufgenommen sind.

5. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Lagerung bzw.Halterung der Verriegelungsbügel (3) an der jeweiligen Gehäusehälfte in den Seitenteilen (7) der Ver­ riegelungsbügel (3) jeweils Bohrungen (8) mit einem dem Durch­ messer der Lagerzapfen (5) entsprechenden Durchmesser vorgesehen sind,
daß sich ein konisch zulaufender Schlitz (9) vom Rande des Seiten­ teiles (7) zur jeweiligen Bohrung hin erstreckt, der seine größte Weite am Rande des Seitenteiles aufweist und der beim Übergang (10) in die Lagerbohrung (8) eine Weite aufweist, die etwas geringer als der Durchmesser des Zapfens (5) bzw. der Lagerbohrung (8) ist, und
daß die Verriegelungsbügel (3) auf die Lagerzapfen (5) aufgera­ stet sind.