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EP0824768B1 - Steckverbinder mit einem stecker und einer buchse - Google Patents

Steckverbinder mit einem stecker und einer buchse Download PDF

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Publication number
EP0824768B1
EP0824768B1 EP96914930A EP96914930A EP0824768B1 EP 0824768 B1 EP0824768 B1 EP 0824768B1 EP 96914930 A EP96914930 A EP 96914930A EP 96914930 A EP96914930 A EP 96914930A EP 0824768 B1 EP0824768 B1 EP 0824768B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
pin
plug
clip
electrical connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96914930A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0824768A1 (de
Inventor
Peter Osypka
Wolfgang Geistert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer Osypka GmbH
Original Assignee
Sulzer Osypka GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Osypka GmbH filed Critical Sulzer Osypka GmbH
Publication of EP0824768A1 publication Critical patent/EP0824768A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0824768B1 publication Critical patent/EP0824768B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/76—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with sockets, clips or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/28—Coupling parts carrying pins, blades or analogous contacts and secured only to wire or cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6278—Snap or like fastening comprising a pin snapping into a recess
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2101/00—One pole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector a plug and a socket, the socket a Clamping device for fixing a connector pin Plug contains the clamping device from a collet and a cone part, which are connected to each other by means of a screw connection are positively connected, and there Definition of the connector pin in the clamping device the relative movement of the collet and cone part to each other is given by means of the screw connection.
  • Such a connector is known from DE-GM 1 738 657. Due to the clamping device, the holding force between the connector and socket can be significantly improved. You can also Connector pins of different dimensions, each with high Axial tensile strength can be maintained.
  • the plug pin can be touched, if the plug and socket are not plugged together or not completely are so that, for example, a static charge contact can lead to an unwanted flow of current. This is especially damaging if that of the Connector outgoing line to an electromedical Facility is part of a patient's heart, for example leads.
  • the electrical connector is in accordance with DE-GM 1,738,657 is not suitable for such an application.
  • the connector is a rotatable around the connector pin on the outside mounted sleeve with a on the cone part of the clamping device has matched axial length and internal dimensions, wherein in the assembled state this sleeve on the cone part slid axially and at the same time in the direction of rotation is positively coupled to the cone part.
  • the connector pin is at least laterally shielded, so it can even be pulled out of the socket Plug cannot be touched accidentally when the plug is taken. Nevertheless, it is possible after the introduction of the To turn the cone part into the collet, although this is actually prevented by the sleeve.
  • This Contradiction is eliminated according to the invention in that the Sleeve is rotatable and directly in the direction of rotation with the conical part or coupled indirectly, so that to twist the Cone part and the sleeve turned to close the collet can be. Since they are axially opposed to the cone part remains movable, can by rotating the cone part caused axial adjustment relative to the sleeve without problems respectively.
  • the connector pin itself remains unchanged Insertion position and is made by rotating the relative to it rotatable sleeve clamped by the collet. So the Sleeve a double function by protecting the connector pin against touches serves at the same time through their Twist to close the collet of the clamping device.
  • the rotatable sleeve is captively attached to the connector. So it's one Rotational connection between the sleeve and the plug is expedient, that cannot be solved or cannot be easily solved. It can also not accidentally the original touch protection again be removed. So this sleeve can also be in the coupling position, so when the plug and the socket are plugged together are not removed and will still be in it Position their function as touch protection.
  • the collapsible parts of the collet and the insertion pin are made of metal and the cone to compress the Cone part with collet can at least be the collet Insulate on the outside, in particular consist of plastic.
  • the socket is largely protected against contact, but still a good one within the connector arrangement Contact reached.
  • the cone part can - on a corresponding nozzle or like - have an internal thread, which on an external thread the collet fits and in the axial direction
  • the inner cone of the cone part can be adjacent to the thread area and the outer cone of the collet can be arranged; this Threaded part can be outside with the insulation, in particular made of plastic, covered, this plastic coating be sleeve-shaped and the thread area in the axial Direction at the end facing away from the insertion side by at least can protrude the release path of the screw. So there remains one Touch protection even when the collet is open, if possible the plug is still in it. So it will even with the plug connector plugged together metallic, electrically conductive, with the electrical Supply line, for example, parts connected to the heart avoided.
  • the insulation of the cone part can overlap its end face and cover. This further improves touch protection. This end face is during insertion of the connector pin or even while loosening within the Sleeve, however, it cannot be excluded that the connector with a line leading to a sensitive part or organ is connected so that there is contact and transmission for example, static charging should be avoided.
  • a further improvement, especially of touch protection, can be achieved in that the rotatable sleeve made of insulating Material, in particular plastic, consists of or with it is covered.
  • the rotatable sleeve made of insulating Material, in particular plastic consists of or with it is covered.
  • the rotatable sleeve can be profiled on the outside, for example knurled or roughened. This will make her twist simplified to close the collet and it can be higher Torques transmitted, so a correspondingly large clamping force be achieved even if the outer diameter of the sleeve - also to improve the protection against contact from the front forth - is chosen relatively small.
  • a structurally simple solution results if the rotatable Sleeve on a socket of the plug - through which the Plug pin emerges - attached and by a snap connection or one in the neck and in the Sleeve engaging body is set in the axial direction.
  • a snap connection has the advantage of a very fast one Allow assembly.
  • One in the neck and one at the same time the sleeve engaging locking body for axial fixing if necessary also allows disassembly or a replacement of a sleeve if it is damaged during use should be so that they perform their functions, especially the Protection against contact, could no longer exercise.
  • the rotatable sleeve rotatably supporting the Plug have an annular groove and a cross pin can be tangential to this groove or its bottom - with its cross section at least engaging in the groove - be arranged also the rotatable sleeve transverse to its central axis and enforced eccentrically.
  • the sleeve with the Cross pin are twisted together because this is then in the Ring groove on their circumference - each in the ring groove intervening - can be adjusted. If necessary, can but this cross pin in its longitudinal direction from one corresponding bore of the sleeve is pushed out again or - if it is a grub screw, unscrewed will.
  • this cross pin in its longitudinal direction from one corresponding bore of the sleeve is pushed out again or - if it is a grub screw, unscrewed will.
  • the rotatable sleeve could be circular in cross section Have internal profiling that frictionally with the screwable Cone part interacts, but it is special useful if the inner profile of the rotatable sleeve and the outer profile of the rotatable cone part respectively its insulation is a matching polygon.
  • the rotary movement on the sleeve can be made by positive locking transferred to the cone part, but then still relative to the sleeve the axial movement occurring during screwing can perform.
  • the sleeve is attached on this cone part much easier than when inside the sleeve has an inward projection into one corresponding outer groove of the cone part - or vice versa - should be introduced.
  • An electrical connector designated overall by 1 has in the usual way a socket 2 and a plug 3, wherein 1 and especially according to FIGS. 3 and 4 a collet 4 or a similar clamping device contains in which a connector pin 5 - the only connector pin 5 - the plug 3 is insertable.
  • a cone part 6, which according to FIG. 5 has an inner cone 7, the collet 4 provided with axial slots 8 be compressed in the usual way, being on their free ends has a counter cone 9 to the inner cone 7. It it is clear that by screwing the cone part 6 from the position shown in Fig. 3 to the right Axial slots 8 and thus the collet 4 pressed together because the inner cone 7 corresponds to the counter cone 9 squeezing. Then the connector pin is located according to Figure 2 5 in the collet 4, it is with a correspondingly good clamping force set so that an unintentional loosening of the whole Connection is avoided.
  • Figure 6 illustrates that the sleeve 13 is the connector pin 5 against unwanted touches, especially from the side protects. This protection remains in the closed position the connector 1 according to Figure 2 received because the rotatable Sleeve 13 is captively attached to the plug part 3, what will be explained below.
  • Figures 1 and 6 also illustrate that the rotatable sleeve 13 is longer in the axial direction than the plug pin 5 and protrudes this in the axial direction. So it becomes a unwanted touch of the connector pin 5 further difficult.
  • the sleeve 13 can protrude the plug pin 5 so far, that the connector pin 5 is unreachable for a finger. It This results in good protection against accidental contact even when the plug is disconnected 3, which for example is then of great importance and great advantage is when the line 14a having the plug 3 to the heart of a patient. It is excluded that a static charge of a user of the plug 3 his charge via the plug pin 5 and the line 14a to one Patient - unwanted - can send.
  • the compressible parts of the collet 4, so their Clamping fingers 12, and the connector pin 5 exist for good Contacting made of metal, for example brass.
  • the the Inner cone 7 for compressing the collet 4 Cone part 6 is designed so that it has the collet 4th insulated on the outside.
  • it could be made of plastic exist, but it is provided according to Figure 5 that he with a sleeve-shaped plastic coating 15 is provided. So is the area of the inner cone 7 and the inner thread 11 coated on the outside with plastic insulation, whereby this plastic coating 15 the threaded area according to Figure 1 to 3 and 5 in the axial direction on that of the insertion side opposite end by at least the loosening path of the screw connection towered over.
  • the plastic coating 15 also the Area of the thread 10 even when the arrangement is open (FIG. 1) still overlaps, so that lateral access to the thread 10 is also prevented in this position. Because of that this thread 10 adjoining area in turn by a The entire socket is also insulated with plastic coating 2 insulated on the outside and has a touch guard, so that too there the touch by one person does not become an unwanted one Transmission of current or voltage leads to what, especially then would be unfavorable if the connector pin 5 in the use position is.
  • the rotatable sleeve 13 of the plug 3 can in turn insulating material, for example made of plastic or be covered with it. But this is not necessarily the case required if, as described, the cone part 6 and also the other parts of the plug-in part are insulated from the outside are or have an insulating coating 15.
  • the rotatable sleeve 13 is on a connecting piece 17 of the plug 3 plugged in or pushed on and can by a snap connection must be kept captive. In the embodiment however, it is in by one at the same time the connector 17 and the sleeve 13 engaging body, namely a cross pin 18, set in the axial direction.
  • the rotatable sleeve 13 is rotatable Bearing socket 17 of the plug 3 has an annular groove 19 and that the cross pin 18 approximately tangential to this annular groove 19 or hers Soil, with its cross section partially, in the exemplary embodiment is arranged in half, engaging, which also the rotatable sleeve 13 transversely to its central axis and eccentrically enforced to it.
  • FIG. 6 shows that this allows rotation of the sleeve 13, which then is rotated together with the cross pin 18 because the cross pin 18 can move along the annular groove 19.
  • the excess 20 of the coating 15 is then from the in Figure 1 and 3 recognizable release position on a base 21 of the external thread 10 pushed. So also in the open position there a touch of the metallic thread 10 or his base 21 is prevented, this is in the open position the collet 4 with plug pin 5 not plugged in the cone part 6 or its insulating coating 15 shielded area or base 21 on the outside as well insulated with an approximately cup-shaped insulating body 22, the also causes insulation from a housing wall 23, to which the socket 2 is attached in this embodiment is.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Buchse eine Klemmvorrichtung für die Festlegung eines Steckerstiftes des Steckers enthält, die Klemmvorrichtung aus einer Spannzange und einem Konusteil, die miteinander mittels einer Schraubverbindung formschlüssig verbunden sind, besteht und die Festlegung des Steckerstiftes in der Klemmvorrichtung durch die relative Bewegung von Spannzange und Konusteil zueinander mittels der Schraubverbindung gegeben ist.
Ein derartiger Steckverbinder ist aus DE-GM 1 738 657 bekannt. Durch die Klemmvorrichtung kann die Haltekraft zwischen Stecker und Buchse erheblich verbessert werden. Dabei können auch Steckerstifte unterschiedlicher Abmessungen jeweils mit hoher Axial-Zugfestigkeit gehalten werden.
Nachteilig ist jedoch, daß der Steckerstift berührt werden kann, wenn Stecker und Buchse nicht oder nicht vollständig zusammengesteckt sind, so daß zum Beispiel eine statische Aufladung des Berührenden zu einem ungewollten Stromfluß führen kann. Dies ist vor allem dann sehr schädlich, wenn die von dem Steckverbinder ausgehende Leitung zu einer elektromedizinischen Einrichtung gehört und beispielsweise zum Herzen eines Patienten führt. Somit ist der elektrische Steckverbinder gemäß DE-GM 1 738 657 für eine solche Anwendung nicht geeignet.
Es ist zwar auch schon bekannt, berührungsgeschützte Steckverbinder vorzusehen, bei denen aber dann der Stecker nicht ausreichend gegen ein versehentliches Herausziehen gesichert ist, was bei einer Anwendung an einer elektromedizinischen Einrichtung besonders nachteilig wäre.
In verschiedenen Bereichen der Technik und vor allem in der schon erwähnten Medizintechnik ist es häufig notwendig, Leitungsverbindungen und insbesondere elektrische Steckverbinder zu haben, die berührungsgeschützt sind, aber auch ausreichend gegen ein versehentliches Trennen gesichert sind.
Es besteht deshalb die Aufgabe, einen elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Vorteile einer Klemmvorrichtung in der Buchse erhalten bleiben und trotzdem ein Berührungsschutz des Steckerstiftes ermöglicht wird, obwohl dieser in die Klemmvorrichtung und deren Spannzange eingeführt und diese dann durch die Schraubewegung geschlossen werden können soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs erwähnte elektrische Steckverbinder dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker eine den Steckerstift außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte Hülse mit einer auf den Konusteil der Klemmvorrichtung abgestimmten axialen Länge und Innenabmessung aufweist, wobei im zusammengesteckten Zustand diese Hülse auf das Konusteil axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Drehrichtung mit dem Konusteil formschlüssig gekuppelt ist.
Durch diese Hülse wird also der Steckerstift zumindest seitlich abgeschirmt, kann also selbst bei aus der Buchse herausgezogenem Stecker nicht versehentlich berührt werden, wenn der Stecker ergriffen wird. Dennoch ist es möglich, nach dem Einführen des Steckerstiftes in die Spannzange den Konusteil zu verdrehen, obwohl dies eigentlich durch die Hülse verhindert wird. Dieser Widerspruch wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Hülse drehbar ist und in Drehrichtung mit dem Konusteil direkt oder indirekt gekuppelt wird, so daß zum Verdrehen des Konusteiles und zum Schließen der Spannzange die Hülse gedreht werden kann. Da sie selbst gegenüber dem Konusteil aber axial bewegbar bleibt, kann die durch die Drehung des Konusteiles bewirkte Axialverstellung relativ zu der Hülse problemlos erfolgen. Der Steckerstift selbst behält dabei unverändert seine Einsteckposition und wird durch die Drehung der relativ zu ihm drehbaren Hülse von der Spannzange eingeklemmt. Somit hat die Hülse eine Doppelfunktion, indem sie zum Schützen des Steckerstiftes gegen Berührungen gleichzeitig dazu dient, durch ihre Verdrehung die Spannzange der Klemmvorrichtung zu schließen.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die drehbare Hülse unverlierbar an dem Stecker befestigt ist. Es ist also eine Drehverbindung zwischen der Hülse und dem Stecker zweckmäßig, die nicht oder nicht ohne weiteres gelöst werden kann. Es kann auch nicht versehentlich der ursprüngliche Berührschutz wieder entfernt werden. Somit kann diese Hülse auch in Kupplungsposition, also wenn der Stecker und die Buchse zusammengesteckt sind, nicht entfernt werden und behält dann auch noch in dieser Position ihre Funktion als Berührschutz.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die drehbare Hülse in axialer Richtung länger als der Steckerstift des Steckers ist und diesen in axialer Richtung überragt. Dadurch wird der Berührschutz gegenüber einer Anordnung, bei welcher Hülse und Steckerstift etwa auf gleicher Höhe enden, verbessert.
Einen noch besseren Berührschutz auch bei gelöstem Steckverbinder kann man dadurch erreichen, daß die drehbare Hülse den Steckerstift soweit überragt, daß der Steckerstift für einen Finger unerreichbar ist. Dies kann dadurch unterstützt sein, daß auch der Durchmesser der Hülse an ihrem offenen freien Ende entsprechend gering gewählt wird.
Die zusammendrückbaren Teile der Spannzange und der Einsteckstift bestehen aus Metall und der den Konus zum Zusammendrücken der Spannzange aufweisende Konusteil kann die Spannzange zumindest außenseitig isolieren, insbesondere aus Kunststoff bestehen. Somit wird auch die Buchse weitestgehend berührgeschützt, trotzdem aber innerhalb der Steckeranordnung eine gute Kontaktierung erreicht.
Der Konusteil kann - an einem entsprechenden Stutzen oder dergleichen - ein Innengewinde haben, welches auf ein Außengewinde der Spannzange paßt und in axialer Richtung dem Gewindebereich benachbart kann der Innenkonus des Konusteiles und der Außenkonus der Spannzange angeordnet sein; dieses Gewindeteil kann außenseitig mit der Isolierung, insbesondere aus Kunststoff, überzogen sein, wobei dieser Kunststoffüberzug hülsenförmig ausgebildet sein und den Gewindebereich in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende um mindestens den Löseweg der Verschraubung überragen kann. Somit bleibt ein Berührschutz auch bei geöffneter Spannzange, wenn eventuell der Steckerstift noch in ihr steckt, erhalten. Es wird also auch bei zusammengesteckem Steckverbinder einer Berührung mit metallischen, elektrisch leitenden, mit der elektrischen Zuleitung zum Beispiel zum Herzen verbundenen Teilen vermieden.
Die Isolierung des Konusteiles kann dessen Stirnseite übergreifen und abdecken. Dadurch wird der Berührschutz weiter verbessert. Zwar befindet sich diese Stirnseite während des Einsteckens des Steckerstiftes oder auch während des Lösens innerhalb der Hülse, jedoch ist nicht auszuschließen, daß der Stecker mit einer zu einem empfindlichen Teil oder Organ führenden Leitung verbunden ist, so daß auch dort die Berührung und Übertragung beispielsweise einer statischen Aufladung vermieden werden soll.
Eine weitere Verbesserung vor allem des Berührschutzes kann dadurch erreicht werden, daß die drehbare Hülse aus isolierendem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, besteht oder damit überzogen ist. Somit können selbst bei ungünstigen Bedingungen keine elektrischen Ströme oder Spannungen zu dem Steckerstift oder - bei zusammengestecktem Steckverbinder - zu der Buchse und deren elektrischen Kontakten, also der Spannzange, gelangen.
Die drehbare Hülse kann außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht sein. Dadurch wird ihre Verdrehung zum Schließen der Spannzange vereinfacht und es können höhere Drehmomente übertragen, also eine entsprechend große Klemmkraft erreicht werden, selbst wenn der Außendurchmesser der Hülse - auch zur Verbesserung des Berührschutzes von ihrer Stirnseite her - relativ klein gewählt ist.
Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich, wenn die drehbare Hülse auf einem Stutzen des Steckers - durch welchen der Steckerstift austritt - aufgesteckt und durch eine Schnappverbindung oder einen gleichzeitig in dem Stutzen und in die Hülse eingreifenden Körper in axialer Richtung festgelegt ist. Eine Schnappverbindung hat den Vorteil, eine sehr schnelle Montage zu erlauben. Ein gleichzeitig in den Stutzen und in die Hülse eingreifender Sperrkörper zur axialen Festlegung ermöglicht gegebenenfalls auch eine Demontage beziehungsweise ein Austauschen einer Hülse, falls diese beim Gebrauch beschädigt werden sollte, so daß sie ihre Funktionen, vor allem den Berührschutz, nicht mehr ausüben könnte.
Dabei kann der die drehbare Hülse drehbar lagernde Stutzen des Steckers eine Ringnut haben und ein Querstift kann tangential zu dieser Nut oder ihrem Boden - mit seinem Querschnitt jedenfalls in die Nut eingreifend - angeordnet sein, der außerdem die drehbare Hülse quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt. Somit kann die Hülse mit dem Querstift zusammen verdreht werden, weil dieser dann in der Ringnut an deren Umfang - dabei jeweils in die Ringnut eingreifend - verstellt werden kann. Erforderlichenfalls kann aber dieser Querstift in seiner Längsrichtung aus einer entsprechenden Bohrung der Hülse wieder herausgedrückt oder - falls es sich um einen Gewindestift handelt, herausgeschraubt werden. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch eine in axialer Richtung festliegende Drehverbindung zwischen Hülse und Stecker mit Hilfe von Federringen oder dergleichen möglich.
Zwar könnte die drehbare Hülse eine im Querschnitt kreisförmige Innenprofilierung haben, die reibschlüssig mit dem verschraubbaren Konusteil zusammenwirkt, jedoch ist es besonders zweckmäßig, wenn die Innenprofilierung der drehbaren Hülse und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles beziehungsweise seiner Isolierung jeweils ein übereinstimmendes Vieleck sind. Somit läßt sich die Drehbewegung an der Hülse über Formschluß auf den Konusteil übertragen, der aber trotzdem dann relativ zu der Hülse die beim Schrauben auftretende Axialbewegung durchführen kann. Gleichzeitig wird das Aufstecken der Hülse auf diesen Konusteil wesentlich einfacher, als wenn im Inneren der Hülse ein nach innen gerichteter Vorsprung in eine entsprechende Außennut des Konus teiles - oder umgekehrt - eingeführt werden müßte.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich also eine berührungsgeschützte Spannzangenverbindung mit einer Spannzange und einer speziell geformten Schraubkappe beziehungsweise einem speziell geformten schraubbaren Konusteil, bei welcher ausreichender Berührschutz von oben und von den Seiten gewährleistet ist und welche außerdem so geformt ist, daß sie einen mechanischen Formschluß mit dem speziell gestalteten Stecker in Drehrichtung eingehen kann, so daß sie mit diesem beziehungsweise der zu ihm gehörenden Hülse verschraubt werden kann, die aber gleichzeitig die dazu erforderliche relative Axialverstellung ermöglicht. Dabei ist diese zum Schrauben dienende Hülse unverlierbar und reicht ihrerseits soweit über den Steckerstift, daß sie ebenfalls einen Berührschutz darstellt. Sowohl in gelöster als auch in zusammmengesteckter Position ist also der in vielen Fällen bei gelöster Steckerverbindung erforderliche Berührschutz erreicht und trotzdem kann der Vorteil einer Spannzange mit entsprechend guter Kontaktierung und vor allem fester Verbindung in axialer Richtung sowie der Anpassung an unterschiedlich dicke Steckerstifte erreicht werden.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:
Fig.1
einen teilweise im Längsschnitt dargestellten Steckverbinder in Löseposition, bei welchem eine Buchse mit einer Spannzange an einer Gehäusewand fixiert ist und einen Anschluß zu einer Stromquelle hat, während der dazu passende, einen Steckerstift aufweisende Stecker an einer Leitung zu einem Stromverbraucher, beispielsweise zum Herzen eines Patienten angeordnet ist,
Fig.2
den Steckverbindung gemäß Fig. 1 nach dem Zusammenstecken und Festspannen des Steckerstiftes in der Spannzange,
in vergrößertem Maßstab
Fig.3
einen Längsschnitt der Buchse mit ihrer Stirnansicht, diese in Richtung des in derselben Figur angeordneten Pfeiles gesehen,
Fig.4
einen Längsschnitt der Spannzange der Buchse mit den Spannbacken, einem zwischen diesen befindlichen Schlitz und den konischen Enden dieser Spannzange sowie einem Außengewinde,
Fig.5
einen Längsschnitt eines Konusteiles, welches einen Innenkonus hat, der zu den vorderen konischen Enden der Spannzange paßt, wobei diesem Innenkonus benachbart ein Innengewinde vorgesehen ist, das auf das Außengewinde des Gewindekörpers der Spannzange paßt und beim Verschrauben dieses Konusteiles zu einer axialen Verstellung und damit zu einem Zusammendrücken der Spannzange führt,
Fig.6
in gegenüber Figur 1 und 2 vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt des Steckers mit der Drehlagerung einer als Berührschutz für den Steckerstift dienenden Hülse, die diesen Steckerstift auch in axialer Richtung überragt, sowie
Fig.7
eine Stirnansicht des Steckers von der offenen Seite der drehbaren Hülse aus gesehen, wobei man die achteckige Innenprofilierung der Hülse erkennt, die der entsprechenden achteckigen Außenprofilierung des verschraubbaren Konusteiles gemäß Fig. 3 in Form und Größe entspricht, also zu einer in Drehrichtung wirksamen Kupplung zwischen Hülse und Konusteil gehört.
Ein im ganzen mit 1 bezeichneter elektrischer Steckverbinder hat in üblicher Weise eine Buchse 2 und einen Stecker 3, wobei die Buchse 2 gemäß Fig. 1 und vor allem gemäß den Figuren 3 und 4 eine Spannzange 4 oder eine ähnliche Klemmeinrichtung enthält, in welche ein Steckerstift 5 - der einzige Steckerstift 5 - des Steckers 3 einführbar ist. Durch eine Schraubbewegung eines Konusteiles 6, welches gemäß Figur 5 einen Innenkonus 7 hat, kann die mit Axialschlitzen 8 versehene Spannzange 4 in üblicher Weise zusammengedrückt werden, wobei sie an ihren freien Enden einen Gegenkonus 9 zu dem Innenkonus 7 hat. Es leuchtet ein, daß durch eine Verschraubung des Konusteiles 6 aus der in Fig. 3 dargestellten Position nach rechts die Axialschlitze 8 und damit die Spannzange 4 zusammengedrückt wird, weil der Innenkonus 7 den Gegenkonus 9 entsprechend zusammendrückt. Befindet sich dann gemäß Figur 2 der Steckerstift 5 in der Spannzange 4, wird er mit entsprechend guter Klemmkraft festgelegt, so daß ein unabsichtliches Lösen der gesamten Verbindung vermieden wird.
Man erkennt an der Spannzange 4 in Figur 3 und 4 ein Außengewinde 10 und an dem Konusteil 6 benachbart zu dem Innenkonus 7 ein Innengewinde 11, welches auf dieses Außengewinde 10 der Spannzange 4 paßt. Somit wird die schon erläuterte Zusammendrückung der Spannzange 4 durch eine Schraubbewegung des Konusteiles 6 ermöglicht, so daß der zuvor eingeführte Steckerstift 5 des Steckers 3 in der Spannzange 4 der Buchse 2 fixiert und festgelegt wird. Dabei kann das Gewinde so fest angezogen werden, daß ein unbeabsichtigtes Lösen des Steckerstiftes 5 praktisch ausgeschlossen ist. In der Stirnansicht gemäß Figur 3 erkennt man, daß die Spannzange 4 dabei vier Klemmkörper oder Klemmfinger 12 und demgemäß auch vier Axialschlitze 8 hat.
Vor allem in Figur 6, aber auch in Figur 1 erkennt man, daß der Stecker 3 eine den Steckerstift 5 außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte, etwa becherförmige Hülse 13 trägt und daß die Hülse 13 eine solche axiale Länge sowie eine solche Innenabmessung hat, daß sie gemäß Figur 2 bei in die Spannzange 4 eingeführtem Steckerstift 5 in axialer Richtung auf das zum Verdrehen des Konusteiles 6 der Spannzange 4 dienende Teil axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Drehrichtung damit gekuppelt ist.
Somit ist es möglich, den Steckerstift 5 in die zentrale Öffnung 14 der Spannzange 4 zwischen deren Klemmfinger 12 einzustecken und dadurch gleichzeitig die Hülse 13 auf die Außenseite des Konusteiles 6 aufzuschieben und mit diesem Konusteil 6 in Drehrichtung zu kuppeln, so daß trotz der den Steckerstift 5 von der Seite her unzugänglich machenden Hülse 13 die Schraubbewegung an der Spannzange 4 dadurch durchgeführt werden kann, daß nun die Hülse 13 gedreht wird. Sie nimmt dann den Konuskörper 6 mit, so daß dieser mehr und mehr auf das Außengewinde 10 aufgeschraubt wird, was die gewollte Zusammendrückung der Klemmfinger 12 der Spannzange 4 und damit die Festlegung des Steckerstiftes 5 bewirkt.
Dabei verdeutlicht Figur 6, daß die Hülse 13 den Steckerstift 5 gegen ungewollte Berührungen vor allem von der Seite her schützt. Dabei bleibt dieser Schutz auch in Schließstellung des Steckverbinders 1 gemäß Figur 2 erhalten, weil die drehbare Hülse 13 unverlierbar an dem Steckerteil 3 befestigt ist, was nachfolgend noch erläutert wird.
Figur 1 und 6 verdeutlichen außerdem, daß die drehbare Hülse 13 in axialer Richtung länger als der Steckerstift 5 ist und diesen in axialer Richtung überragt. Somit wird also eine ungewollte Berührung des Steckerstiftes 5 weiter erschwert. Dabei kann die Hülse 13 den Steckerstift 5 so weit überragen, daß der Steckerstift 5 für einen Finger unerreichbar wird. Es ergibt sich so ein guter Berührschutz auch bei gelöstem Stecker 3, was zum Beispiel dann von großer Bedeutung und großem Vorteil ist, wenn die den Stecker 3 aufweisende Leitung 14a zum Herzen eines Patienten führt. Es wird nämlich ausgeschlossen, daß eine statische Aufladung eines Benutzers des Steckers 3 seine Ladung über den Steckerstift 5 und die Leitung 14a zu einem solchen Patienten - ungewollt - schicken kann.
Die zusammendrückbaren Teile der Spannzange 4, also ihre Klemmfinger 12, und der Steckerstift 5 bestehen für eine gute Kontaktierung aus Metall, zum Beispiel aus Messing. Der den Innenkonus 7 zum Zusammendrücken der Spannzange 4 aufweisende Konusteil 6 ist dabei so gestaltet, daß er die Spannzange 4 außenseitig isoliert. Beispielsweise könnte er aus Kunststoff bestehen, jedoch ist gemäß Figur 5 vorgesehen, daß er mit einem hülsenförmigen Kunststoffüberzug 15 versehen ist. Somit ist der Bereich des Innenkonus 7 und des Innengewindes 11 außenseitig mit der Isolierung aus Kunststoff überzogen, wobei dieser Kunststoffüberzug 15 den Gewindebereich gemäß Figur 1 bis 3 und 5 in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende um mindestens den Löseweg der Verschraubung überragt. Man erkennt, daß der Kunststoffüberzug 15 auch den Bereich des Gewindes 10 selbst bei geöffneter Anordnung (Fig.1) noch übergreift, so daß ein seitlicher Zugang zu dem Gewinde 10 auch in dieser Position verhindert wird. Da der sich an dieses Gewinde 10 anschließende Bereich wiederum durch einen Kunststoffüberzug isoliert ist, ist auch die gesamte Buchse 2 außenseitig isoliert und hat einen Berührschutz, so daß auch dort die Berührung durch eine Person nicht zu einem ungewollten Übertragen von Strom oder Spannung führt, was vor allem dann ungünstig wäre, wenn der Steckerstift 5 in Gebrauchsstellung ist.
Dabei übergreift die Isolierung 15 des Konusteiles 6 gemäß Fig.5 auch dessen Stirnseite 16, so daß auch unter ungünstigen Umständen eine Berührung elektrisch leitender Teile des Steckverbinders 1 ausgeschlossen erscheint.
Die drehbare Hülse 13 des Steckers 3 kann ihrerseits aus isolierendem Werkstoff, zum Beispiel aus Kunststoff bestehen oder damit überzogen sein. Dies ist aber dann nicht unbedingt erforderlich, wenn, wie beschrieben, der Konusteil 6 und auch die sonstigen Teile des Einsteckteiles nach außen hin isoliert sind oder einen isolierenden Überzug 15 haben.
In Figur 6 ist angedeutet, daß die drehbare Hülse 13 außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht sein kann. Da an dieser Hülse 13 durch deren Verdrehung die Klemmkraft zum Festlegen des Steckerstiftes 5 in der Spannzange 4 erzeugt werden soll, stellt eine solche Ausgestaltung eine Hilfe dar. Entsprechend große Klemmkräfte können selbst dann erzeugt werden, wenn der Außenumfang oder Durchmesser der Hülse 13 - zur Verbesserung des Berührschutzes von ihrer offenen Seite her - relativ klein gewählt wird.
Die drehbare Hülse 13 ist gemäß Figur 6 auf einen Stutzen 17 des Steckers 3 aufgesteckt oder aufgeschoben und kann dort durch eine Schnappverbindung unverlierbar gehalten sein. Im Ausführungsbeispiel ist sie jedoch durch einen gleichzeitig in den Stutzen 17 und die Hülse 13 eingreifenden Körper, nämlich einen Querstift 18, in axialer Richtung festgelegt. Dies ist dadurch realisiert, daß der die drehbare Hülse 13 drehbar lagernde Stutzen 17 des Steckers 3 eine Ringnut 19 hat und daß der Querstift 18 etwa tangential zu dieser Ringnut 19 oder ihrem Boden, mit seinem Querschnitt teilweise, im Ausführungsbeispiel etwa hälftig, eingreifend angeordnet ist, der außerdem die drehbare Hülse 13 quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt. Man erkennt anhand der Fig.6 deutlich, daß dies eine Drehung der Hülse 13 ermöglicht, wobei diese dann zusammen mit dem Querstift 18 verdreht wird, weil der Querstift 18 sich entlang der Ringnut 19 bewegen kann. Eine axiale Lösebewegung der Hülse 13 von dem Stutzen 17 herunter wird jedoch durch den in die Ringnut 19 eingreifenden Querstift 18 verhindert.
Bei gleichzeitiger Betrachtung der Stirnansicht des Konusteiles 6 mit seinem Überzug 15 in Figur 3 und der Hülse 13 von ihrer offenen Seite her in Fig.7 wird deutlich, daß die Innenprofilierung der drehbaren Hülse 13 und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles 6 beziehungsweise seines Überzuges 15 jeweils ein übereinstimmendes Vieleck ist, wobei im Ausführungsbeispiel ein Achteck vorgesehen ist, welches ein leichtes Zusammenstecken ohne aufwendiges gegenseitiges Zuordnen erlaubt und trotzdem in Drehrichtung eine feste, aber lösbare Kupplung ergibt, die auch die erforderliche Relativbewegung zwischen Hülse 13 und Konusteil 6 beim Verschrauben erlaubt.
Dabei wird dann der Überstand 20 des Überzuges 15 aus der in Figur 1 und 3 erkennbaren Lösestellung weiter über einen Sockel 21 des Außengewindes 10 geschoben. Damit auch in der Offenstellung dort eine Berührung des metallischen Gewindes 10 oder seines Sockels 21 verhindert wird, ist dieser in Offenstellung der Spannzange 4 bei eingestecktem Steckerstift 5 nicht von dem Konusteil 6 beziehungsweise dessen isolierendem Überzug 15 abgeschirmte Bereich oder Sockel 21 außenseitig ebenfalls mit einem etwa becherförmigen Isolierkörper 22 isoliert, der auch noch eine Isolierung gegenüber einer Gehäusewand 23 bewirkt, an welcher die Buchse 2 in diesem Ausführungsbeispiel befestigt ist.

Claims (13)

  1. Elektrischer Steckverbinder (1) mit einem Stecker (3) und einer Buchse (2),wobei die Buchse (2) eine Klemmvorrichtung für die Festlegung eines Steckerstiftes (5) des Steckers (3) enthält, die Klemmvorrichtung aus einer Spannzange (4) und einem Konusteil (6), die miteinander mittels einer Schraubverbindung formschlüssig verbunden sind, besteht und die Festlegung des Steckerstiftes (5) in der Klemmvorrichtung durch die relative Bewegung von Spannzange (4) und Konusteil (6) zueinander mittels der Schraubverbindung gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (3) eine den Steckerstift (5) außenseitig mit Abstand umschließende, drehbar gelagerte Hülse (13) mit einer auf den Konusteil (6) der Klemmvorrichtung abgestimmten axialen Länge und Innenabmessung aufweist, wobei im zusammengesteckten Zustand diese Hülse (13) auf das Konusteil (6) axial bewegbar aufgeschoben und gleichzeitig in Drehrichtung mit dem Konusteil (6) formschlüssig gekuppelt ist.
  2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) unverlierbar an dem Stecker (3) befestigt ist.
  3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) in axialer Richtung länger als der Steckerstift (5) des Steckers (3) ist und diesen in axialer Richtung überragt.
  4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (13) den Steckerstift (5) in axialer Richtung soweit überragt, daß der Steckerstift (5) für einen Finger einer Person unerreichbar ist.
  5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbaren Teile der Spannzange (4) und der Steckerstift (5) aus Metall bestehen und daß der den Innenkonus (7) zum Zusammendrücken der Spannzange (4) aufweisende Konusteil (6) die Spannzange (4) außenseitig isoliert, insbesondere aus Kunststoff besteht.
  6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konusteil (6) ein Innengewinde (11) hat, welches auf ein Außengewinde (10) der Spannzange (4) paßt und daß in axialer Richtung dem Gewindebereich benachbart der Innenkonus (7) des Konusteiles (6) und der Außenkonus der Spannzange (4) angeordnet sind und daß dieses Gewindeteil außenseitig mit der Isolierung, insbesondere aus Kunststoff, überzogen ist, wobei dieser Kunststoffüberzug (15) hülsenförmig ausgebildet ist und den Gewindebereich in axialer Richtung an dem der Einsteckseite abgewandten Ende um mindestens den Löseweg der Verschraubung überragt.
  7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung des Konusteiles (6) dessen Stirnseite (16) übergreift und abdeckt.
  8. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) aus isolierendem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, besteht oder damit überzogen ist.
  9. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) außenseitig profiliert, beispielsweise gerändelt oder aufgerauht ist.
  10. Elektrischer Stekverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Hülse (13) auf einen Stutzen (17) des Steckers (3) aufgesteckt und durch eine Schnappverbindung oder einen gleichzeitig in den Stutzen (17) und in die Hülse (13) eingreifenden Körper in axialer Richtung festgelegt ist.
  11. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die drehbare Hülse (13) drehbar lagernde Stutzen (17) des Steckers (3) eine Ringnut (19) hat und daß ein Querstift (18) tangential zu dieser Nut (19) oder ihrem Boden, mit seinem Querschnitt teilweise in die Nut (19) eingreifen, angeordnet ist, der außerdem die drehbare Hülse (13) quer zu deren Mittelachse und exzentrisch dazu durchsetzt.
  12. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenprofilierung der drehbaren Hülse (13) und die Außenprofilierung des drehbaren Konusteiles (6) jeweils ein übereinstimmendes Vieleck sind.
  13. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in Offenstellung der Spannzange (4) bei eingestecktem Steckerstift (5) nicht von dem Konusteil (6) oder dessen isolierendem Überzug (15) abgeschirmte Bereich oder Sockel (21) des Gewindes (10) außenseitig isoliert ist.
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