Beschreibung : Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckkupplung, bestehend aus einem mindestens zweipoligen Stecker einer ersten elektrischen Leitung und einem damit lösbar verbindbaren Gegenstück in Form einer mindestens zweipoligen Steckdose oder eines Kupplungsstückes einer zweiten elektrischen Leitung, dessen Kontaktelemente mit den Kontaktelementen des Steckers nach dem Ineinanderstecken zur elektrisch leitenden Verbindung der beiden elektrischen Leitungen miteinander in Anlage gelangen.

Bei den bisherigen, durch offenkundige Benutzung bekannten elektrischen Steckkupplungen weist das Gegenstück zwei Buchsen auf, in welche die aus der Stirnseite des Steckers herausragenden Stifte eingeschoben bzw. eingedrückt werden, wobei die Buchsen des Gegenstückes einerseits und die metallischen Stifte des Steckers andererseits direkt die Kontaktelemente bilden. Diese Steckkupplungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß bei nicht vollständigem Einschieben des Steckers in das Gegenstück der elektrisch leitende Kontakt zwischen den Kontaktelementen nicht in jedem Fall stattfindet. Dies ist von außen nicht immer erkennbar.

Ferner muß zur Absicherung der Buchsen im Gegenstück zur Vermeidung von Unfällen bei Kindern eine gesonderte Kindersicherung angeordnet werden, um eine Einsteckmöglichkeit von metallischen Gegenständen in eine der beiden Buchsen zu unterbinden.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckkupplung dieser Art zu

schaffen, die einerseits von außen eine mit Sicherheit erkennbare elektrische Kontaktierung im Stecker und Gegenstück gewährleistet und andererseits eine integrierte Kindersicherung enthält.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stecker aus einem an mindestens zwei diametral gegenüberliegenden Außenumfangsbereichen mit je einer geradlinig sowie senkrecht zur Längssymmetrieachse verlaufenden Nut versehenen Patrizenteil mit einem in jeder Nut fixierten Kontaktelement besteht und das Gegenstück von einem Matrizenteil gebildet ist, in dessen Innenraum zwei blattfederartige, parallel zueinander sowie ebenfalls senkrecht zur Längssymmetrieachse verlaufende sowie diametral zueinander angeordnete Raststifte mit von der Einschubrichtung abgewandten Kontaktelementen angeordnet sind, die fest im Matrizenteil verankert sind und beim Einstecken des Patrizenteiles federnd in dessen Nuten einrasten und dabei mit ihren Kontaktelementen die darin fixierten Kontaktelemente elektrisch leitend kontaktieren.

Durch diese Ausbildung wird erstmalig in vollständiger Abkehrung von dem bisherigen Stand der Technik eine elektrische Steckkupplung nach einem"Druckknopfprinzp"geschaffen, welche aufgrund der blattfederartig ausgebildeten Raststifte zwischen den Kontaktelementen erst dann eine elektrisch leitende Verbindung zuläßt, wenn diese Rastverbindung greift. Dies ist von jeder Bedienungsperson von außen dadurch erkennbar, daß andernfalls der Stecker lose sitzt und sofort herausgezogen werden kann. Durch die von der Einschubrichtung abgewandten Kontaktelemente in den Raststiften des Matrizenteiles kann beim Einschub von geraden

Gegenständen, wie Schraubendreher, Nadeln oder dgl., ein Kontakt mit den Kontaktelementen des Patrizenteiles nicht erfolgen. Hierzu müßte ein speziell gebogener Haken eingeführt werden. Insofern beinhaltet diese Ausbildung auch eine direkte Kindersicherung. Zur Prüfung, ob eines dieser beiden Kontaktelemente stromlos ist, kann ein Fachmann jederzeit mit einem entsprechend hakenförmig gebogenen Gegenstand eines Prüfgerätes den Kontakt überprüfen.

Dementsprechend sind die Nuten im Patrizenteil vorteilhaft hinterschnitten, wobei sich dessen Kontaktelemente in diesem hinterschnittenen Bereich befinden. Dadurch wird zugleich ein Verdrehungsschutz gewährleistet.

Zur Erleichterung der Steckverbindung beim Kuppeln ist das vordere freie Ende des Patrizenteiles kegelförmig ausgebildet.

Zur Verringerung des Ohmschen Widerstandes zwischen den Kontaktflächen der Kontaktelemente greifen die Raststifte des Matrizenteiles mit einer Teilfläche unter einer solchen Federvorspannung in die Nuten des Patrizenteiles ein, daß die Kontaktelemente von Matrizenteil und Patrizenteil unter Vorspannung aneinanderliegen.

Zur Erhöhung dieser Vorspannung ist an der Stirnfläche des Patrizenteiles vorteilhaft ein weiteres Kontaktelement in Form einer Kugel, Halbkugel oder dgl. in einem Rücksprung angeordnet, welches unter Wirkung einer Feder steht und unter Ausnutzung des Bodens des Matrizenteiles als Gegendrucklager das Patrizenteil nach dem Untergreifen der Raststifte in Richtung auf diese nach oben drückt.

Dadurch wird der Kontaktdruck zwischen diesen Kontaktelementen des Matrizenteiles und Patrizenteiles noch erhöht. Das weitere Kontaktelement des Patrizenteiles kann in Verbindung mit dem entsprechend ausgebildeten Gegendrucklager im Matrizenteil vorteilhaft als Nulleiter verwendet werden.

Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Entkupplung der elektrischen Steckkupplung. Sie wird dadurch bewerkstelligt, daß die in die Nuten des Patrizenteiles eingreifenden Raststifte des Matrizenteiles bei einer Relatiwerdrehung von Matrizen-und Patrizenteil in einem Teilbereich in einen Rücksprung des Matrizenteiles elastisch hineinbiegbar sind und sodann das Patrizenteil entfernbar ist. Da das vordere freie Ende des Patrizenteiles kegelförmig ausgebildet ist, folgt ab einem kleinen Drehwinkel ein selbsttätiges Herausdrücken des Patrizenteiles unter der erhöhten Federvorspannung der Raststifte mit der Folge, daß das Patrizenteil ruckartig herausgedrückt wird.

Um mit ein und derselben elektrischen Steckkupplung im Niederspannungsbereich mehrere elektrisch parallel zueinander angeordnete Stromverbraucher verbinden zu können, werden nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Matrizenteil in Abständen übereinander parallel zueinander verlaufende Raststifte mit jeweils einem Kontaktelement angeordnet, mit welchen in einem wirbelartig ausgebildeten Patrizenteil mehrere, in entsprechender Höhe übereinander angeordnete Kontaktelemente zusammenwirken. Dabei sind die Raststifte nur an ihren außenliegenden, dem Rücksprung zugekehrten Flächenbereichen mit elektrisch leitenden Kontaktelementen versehen. Vorteilhaft kann das

wirbelartig ausgebildete Patrizenteil aus mittels einer Klipsverbindung zusammensteckbaren Einzelpatrizenteilen bestehen, so daß ein beliebig verlängerbares, aus einzelnen Modulteilen zusammengesetztes Patrizenteil entsteht.

Nach einer ersten-aber nicht ausschließlichen-Weiterbildung wird die Klipsverbindung von drei um jeweils 120° zueinander versetzten Blattfedern mit Rastnasen gebildet, welche in ein zentrales Sackloch mit hinterschnittener Bodenkante an der Stirnseite eines jeden Einzelpatrizenteiles federnd einrasten und mit Rastnasen die hinterschnittene Bodenkante hintergreifen. Sowohl an der Stirnseite als auch an der entgegengesetzten Seite eines jeden Einzelpatrizenteiles sind Kontaktelemente eingelassen, von denen die jeweils potentialgleichen miteinander als auch mit dem betreffenden Kontaktelement in den Nuten elektrisch leitend verbunden sind. Da es sich bei dieser Ausbildung um eine Anwendung im Niederspannungsbereich von z. B. 6 V bis 24 V handelt, sind eine Kindersicherung und ein Nulleiter entbehrlich.

Patrizenteil und Matrizenteil sind vorteilhaft als Spritzgießteile hergestellt, mit welchen die elektrischen Leitungen der jeweiligen Kabel in herkömmlicher Weise mittels Schraub- Quetschverbindungen elektrisch gekuppelt sind.

Um wie bei den bisher bekannten elektrischen Steckkupplungen ein sicheres, auf die jeweiligen Kontaktelemente gerichtetes Einstecken sicherzustellen, ist das Patrizenteil an zwei diametral gegenüberliegenden Außenbereichen mit Signalen oder farbigen Punkten versehen, die mit zwei auf der Oberseite des

Matrizenteiles diametral angeordneten Signalen zusammenwirken.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen : Fig. 1 die Ansicht des Patrizenteiles, Fig. 2 die Ansicht des Patrizenteiles in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1, Fig. 3 die Unteransicht des Patrizenteiles von Fig. 1 in Richtung des Pfeiles III, Fig. 4 eine diametrale Schnittansicht des Matrizenteiles in Richtung der Pfeile IV von Fig. 5, Fig. 5 die Draufsicht des Matrizenteiles in Richtung des Pfeiles V von Fig. 4, Fig. 6 die diametrale Schnittansicht in Richtung des Pfeiles VI von Fig. 7, Fig. 7 die Draufsicht auf das Matrizenteil in Richtung des Pfeiles VII von Fig. 6, Fig. 8 eine diametrale Schnittansicht entlang der Pfeile VIII/VIII durch das Patrizenteil und das Matrizenteil von Fig. 9 vor dem Ineingriffgelangen der jeweiligen Kontaktelemente,

Fig. 9 die Draufsicht in Richtung des Pfeiles IX von Fig. 8, Fig. 10 die diametrale Schnittansicht entlang der Pfeile X/X durch das Patrizenteil und das Matrizenteil von Fig. 11 nach Ineingriffgelangen der jeweiligen Kontaktelemente, Fig. 11 die Draufsicht in Richtung des Pfeiles XI von Fig. 10, Fig. 12 eine schematische Draufsicht auf die Raststifte des Matrizenteiles und die Nuten des Patrizenteiles nach Kontaktnahme, Fig. 13 die schematische Darstellung von Fig. 12 nach einer Relatiwerdrehung von Matrizen-und Patrizenteil und dem dadurch erfolgten Hineinbiegen der Teilbereiche der Raststifte in die jeweiligen Rücksprünge im Matrizenteil mit der Folge der Entkupplung, Fig. 13a eine diametrale Schnittansicht durch das Matrizenteil mit entkuppeltem Patrizenteil, Fig. 13b die Ansicht in Richtung des Pfeiles XIIIb von Fig. 13a, Fig. 14 die Ansicht in teilweisem Schnitt auf ein aus mehreren Einzelpatrizenteilen wirbelartig zusammengesetztes Patrizenteil, Fig. 15 die Ansicht eines Einzelpatrizenteiles,

Fig. 16 die Schnittansicht durch ein Einzelpatrizenteil entsprechend den Pfeilen XVI/XVI von Fig. 15, Fig. 17 die Draufsicht auf das Einzelpatrizenteil in Richtung des Pfeiles XVII von Fig. 15, Fig. 18 die diametrale Schnittansicht entlang den Pfeilen XVIII/XVIII von Fig. 19 durch ein Matrizenteil mit mehreren übereinander angeordneten Raststiften mit entsprechenden Kontaktelementen, Fig. 19 die Draufsicht in Richtung des Pfeiles XIX von Fig. 18, Fig. 20 die Ansicht des Patrizenteiles von Fig. 14 und Fig. 21 die Querschnittsansicht durch Matrizen-und Patrizenteil nach dem Ineinanderstecken und der dadurch bewirkten elektrischen Kupplung der Kontaktelemente.

Gemäß den Fig. 8 und 10 setzt sich die elektrische Steckkupplung 1 aus einem Patrizenteil 2 und einem Matrizenteil 3 zusammen, deren noch näher zu beschreibende Kontaktelemente in spezieller Weise miteinander zusammenwirken.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht das Patrizenteil 2 aus einem im wesentlichen birnenförmigen Körper, der in seinem Außenumfangsbereich an zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen mit je einer geradlinig sowie senkrecht zur Längssymmetrieachse 4 verlaufenden Nut 5 versehen ist und in

einem hinterschnittenen Bereich je ein Kontaktelement 6 aufweist.

Das vordere freie Ende 7 des Patrizenteiles 2 ist kegelförmig ausgebildet. Die erste elektrische Leitung 8 ist im Innenraum des Patrizenteiles 2 mittels einer bekannten Schraub- Quetschverbindung 9 mit den Leitungen 10 zu den Kontaktelementen 6 verbunden, wie aus den Querschnittsdarstellungen der Fig. 8 und 10 deutlich zu entnehmen ist.

Wie aus den gleichen Figuren hervorgeht, befindet sich an der Stirnfläche 11 des Patrizenteiles 2 ein weiteres Kontaktelement in Form einer Kugel oder Halbkugel 12 oder dgl., die in einem Rücksprung 13 angeordnet ist und unter Wirkung einer Feder 14 steht. In Verbindung mit dem im Boden 15 des Matrizenteiles 3 angeordneten Gegendrucklager 16 bildet diese Kontaktverbindung 12,14, 16 den Nulleiter 17.

Wie weiterhin den Fig. 8 und 10 entnommen werden kann, weist das Patrizenteil 2 zwei Teile, nämlich 2a und 2b auf, von denen das obere Teil 2b eine gehäuseartige Haube bildet, welche zur Einführung der ersten elektrischen Leitung 8 mit einer Dichtung 18 versehen ist. Das zweite Teil 2a bildet das Steckteil. Die Teile 2a, 2b dieses Steckers sind mittels einer Quetsch-, Schraub-, Klips-oder Klemmverbindung miteinander gekuppelt, was aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

In den Fig. 4 bis 7 ist das Matrizenteil 3 in sämtlichen Einzelheiten dargestellt. Dieses besteht im wesentlichen aus einem

dosenförmigen Gehäuse 19, in dessen Innenraum 20 zwei blattfederartige, parallel zueinander sowie ebenfalls senkrecht zur Längssymmetrieachse 4 verlaufende sowie diametral zueinander angeordnete Raststifte 21 mit von der Einschubrichtung 22 des Patrizenteiles 2 abgewandten Kontaktelementen 23 angeordnet sind, die fest im Matrizenteil 3 verankert sind und beim Einstecken des Patrizenteiles 2 federnd in dessen Nuten 5 einrasten und dabei mit ihren Kontaktelementen 23 die im Patrizenteil 2 fixierten elektrischen Kontaktelemente 6 elektrisch leitend kontaktieren.

Wie deutlich aus den Fig. 5 und 7 entnehmbar ist, sind die Kontaktelemente 23 über Leitungen 24 mit einer zweiten elektrischen Leitung 25 elektrisch leitend verbunden.

Wie aus Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 4 ersichtlich ist, wird das Patrizenteil 2 mit seinem kegelförmig ausgebildeten vorderen Ende 7 in den von den beiden Raststiften 21 gebildeten Zwischenraum 27 geschoben, wodurch die Raststifte 21 mit ihren mittleren Teilbereichen aufgebogen und in die Rücksprünge 26 im Matrizenteil 3 hineingebogen werden, bis das kegelförmige Ende 7 mit den Nuten 5 die Raststifte 21 gemäß Fig. 8 untergriffen hat und diese Raststifte 21 sodann in die aus Fig. 8 ersichtliche Lage zurückfedern.

Dabei wird die Halbkugel 12 entgegen der Wirkung der Feder 14 in den Rücksprung 13 hineingedrückt, und nach dem Loslassen des Patrizenteiles 2 wird dieses unter Wirkung der Kraft der Feder 14 in Richtung auf die Raststifte 21 nach oben gedrückt. Dadurch gelangen die Kontaktelemente 6 in den Nuten 5 unter sowohl der Vorspannung der Feder 14 als auch der in dieser Lage leicht vorgespannten Raststifte 21 in Kontakt mit den Kontaktelementen 23

der Raststifte 21, wodurch eine sichere elektrische Verbindung mit geringem ohmschen Widerstand entsteht. Diese Position ist in Fig. 10 dargestellt. Darin sind mit den Fig. 1 bis 7 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Das Aufbiegen bzw. Hineinbiegen der Raststifte 21 in Richtung auf die Rücksprünge 26 ist in den Fig. 12 und 13 schematisch dargestellt. Fig. 12 zeigt die Kontaktlage von Patrizenteil 2 und Matrizenteil 3, wobei die Raststifte 21 in die Nuten 5 des Patrizenteiles 2 eingreifen. Wird nunmehr in dieser Steckkontaktlage der Fig. 12 das Patrizenteil 2 relativ im Matrizenteil 3 in Richtung der Pfeile 28,29 gedreht, werden die Raststifte 21 im Matrizenteil 3 durch den sich zwischen den Nuten 5 vergrößernden Querschnittsbereich des kegelförmigen vorderen Endes 7 des Patrizenteiles 2 in Richtung auf die Rücksprünge 26 im Matrizenteil 3 aufgeweitet, bis der Bereich der Nuten 5 aus dem Einwirkungsbereich der Raststifte 21 gelangt, was bereits nach einer geringfügigen Drehung der Fall ist. In diesem Augenblick federn die Raststifte 21 in Richtung der Pfeile 30 zurück (siehe Fig. 13) und drücken dabei das Patrizenteil 2 aus dem Matrizenteil 3 heraus.

Wie deutlich aus den Fig. 8 bis 10 in Verbindung mit Fig. 4 hervorgeht, befinden sich die Kontaktelemente 23 in den Raststiften 21 an dem von der Einschubrichtung des Pfeiles 22 des Patrizenteiles 2 abgewandten Flächenbereich. Dadurch kann beispielsweise ein Kind mit einem spitzen Gegenstand diese Kontaktelemente 23 nicht erreichen. Dazu wäre ein hakenförmiger Gegenstand erforderlich.

Die zu den Fig. 1 bis 13 beschriebenen Ausführungsformen sind für den üblichen Spannungsbereich im Haus zwischen 220 V und 250 V geeignet und sollten daher die vorbeschriebene Kindersicherung aufweisen.

Die vorliegende elektrische Steckkupplung läßt sich jedoch auch für den Niederspannungsbereich verwenden, wodurch Kindersicherung und Nulleiter entbehrlich werden.

Im Niederspannungsbereich wird jedoch häufig gewünscht, möglichst zahlreiche Kontaktelemente von zahlreichen Leitungen mit den entsprechenden, potentialgleichen, korrelierenden Kontaktelementen anderer zugeführter Leitungen in Form eines Hebelbaumes elektrisch leitend zu verbinden. Zu diesem Zweck sind im Matrizenteil 3 in Abständen übereinander parallel zueinander verlaufende Raststifte 21 mit jeweils einem Kontaktelement 23 angeordnet, mit welchen in einem wirbelartig ausgebildeten Patrizenteil 2 gemäß den Fig. 14 und 20 mehrere, in entsprechender Höhe übereinander angeordnete Kontaktelemente 6 zusammenwirken, wie es in Fig. 21 dargestellt ist.

Das wirbelartig ausgebildete Patrizenteil 2 besteht gemäß den Fig. 14 bis 17 aus mittels einer Klipsverbindung 31 zusammensteckbaren Einzelpatrizenteilen 2a bis 2d. Die Klipsverbindung 31 wird gemäß den Fig. 15 bis 17 von drei um jeweils 120° zueinander versetzten Blattfedern 32 mit Rastnasen 33 gebildet, welche in ein zentrales Sackloch 34 mit hinterschnittener Bodenkante 35 in der Stirnseite 36 eines jeden Einzelpatrizenteiles 2a bis 2d federnd einrasten und mit den

Rastnasen 33 die Bodenkante 35 hintergreifen. Dabei sind gemäß Fig. 15 sowohl an der Stirnseite 36 als auch an der entgegengesetzten Seite 37 eines jeden Einzelpatrizenteiles 2a bis 2d Kontaktelemente 38 eingelassen, von denen die jeweils potentialgleichen miteinander und mit dem betreffenden Kontaktelement 6 in den Nuten 5 elektrisch leitend verbunden sind.

Um diese Kontaktierung exakt positionieren zu können, ist jeder mit den Blattfedern 32 versehene Zapfen 39 mit einer Führungsnase 40 versehen, die mit jeweils einer Führungsnut 41 im Sackloch 34 korreliert.

Um ein rasches, zueinander ausgerichtetes Ineinanderstecken von Patrizenteil 2 und Matrizenteil 3 zu ermöglichen, ist das Patrizenteil 2 an zwei diametral gegenüberliegenden Außenbereichen mit Signalen, z. B. in Form von Pfeilen oder farbigen Punkten, versehen, die mit zwei auf der Oberseite 3a des Matrizenteiles 3 diametral angeordneten Signalen korrelieren. Führungen wie bei herkömmlichen Steckverbindungen nach dem Stand der Technik können nicht verwendet werden, weil das Patrizenteil 2 zum Matrizenteil 3 zum Lösen relativ verdrehbar sein muß.

Das Patrizenteil 2 und das Matrizenteil 3 sind vorteilhaft aus Spritzgießteilen hergestellt, mit welchen die elektrischen Leitungen 10,17 der jeweiligen Kabel 8,25 in herkömmlicher Weise mittels Schraub-Quetschverbindungen 9 elektrisch gekuppelt sind.

Bezugszeichenliste : Elektrische Steckkupplung 1 Patrizenteil 2 Einzelpatrizenteile 2a, 2b, 2c, 2d Matrizenteil 3 Oberseite des Matrizenteiles 3 3a Längssymmetrieachse des Patrizenteiles 2 4 Nut 5 Kontaktelemente 6,23, 38 kegelförmiges Ende des Patrizenteiles 2 7 elektrische Leitungen 8, 10,17, 24,25 Schraub-Quetschverbindung 9 Stirnfläche des Patrizenteiles 2 11 Kugel/Halbkugel 12 Rücksprung im Patrizenteil 2 13 Feder 14 Boden des Matrizenteiles 3 15

Gegendrucklager im Matrizenteil 3 16 Nulleiter 17 Dichtung 18 dosenförmiges Gehäuse 19 Innenraum vom Gehäuse 19 20 Raststifte 21 Einschubrichtung des Patrizenteiles 2 22 Rücksprünge im Matrizenteil 3 26 Raum zwischen den Raststiften 21 27 Richtungspfeile 28,29, 30 Klipsverbindung 31 Blattfedern 32 Rastnasen 33 Sackloch 34 Bodenkante 35 Stirnseite von Einzelpatrizenteilen 2a bis 2d 36

der Stirnseite entgegengesetzte Seite der Einzelpatrizenteile 2a bis 2d 37 Zapfen 39 Führungsnase 40 Führungsnut 41