Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Anschlussverbinder mit

Berührungsschutz, bestehend aus einer Buchse mit im Buchseninneren sich erstreckenden Kontaktfingern sowie einem Klemmblock, welcher in das Buchseninnere einschiebbar ist, um mit den Kontaktfingern mechanisch und elektrisch in Verbindung zu treten, Mitteln zum läge- und

positionsgerechten Führen des Klemmblockes im Buchseninneren und einer lösbaren Rastung zum Fixieren des Klemmblockes im Buchseninneren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Stromführende elektrische Teile, insbesondere Steckverbindungen und Anschlussverbinder sind in Abhängigkeit vom zu führenden Potential mit einem Berührungsschutz zu versehen. Dieser Berührungsschutz kann, zum Beispiel in übliche Haushaltssteckdosen im Sinne einer Kindersicherung eingebracht und durch ein Spezialwerkzeug entfernt werden.

Bei mehrpoligen Steckverbindern, Klemmleisten oder ähnlichen

Komponenten, umfassend Buchse und Stecker mit männlichen und weiblichen Verbindungselementen ist das Anbringen eines

Berührungsschutzes mit zusätzlichem technischen Aufwand verbunden, wobei in vielen Fällen ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich ist, um den Berührungsschutz aufzuheben, und zwar dann, wenn die gewünschte elektrische Verbindung zwischen Buchse und Stecker hergestellt werden soll. Aus der DE 10 2013 111 696 AI ist eine Anschlussvorrichtung für ein

Feldgerät vorbekannt, welche einen Grundkörper, einen Steckverbinder mit einem am Grundkörper fixierten, an die Schaltung des Feldgerätes elektrisch angeschlossenen Steckverbinderteil und mit einem, mit der Anschlussseite verbindbaren, zum ersten Steckverbinderteil

komplementären Steckverbinderteil bekannt. Zum Zwecke eines

Berührungsschutzes ist eine am Grundkörper beweglich gehalterte Abdeckklappe zum zumindest teilweisen Abdecken eines durch Verbinden der Steckverbinderteile gebildeten Steckverbinders vorgesehen. Die

Abdeckklappe ist zwischen einer ersten Endlage, in der die Abdeckklappe den Steckverbinder zumindest teilweise abdeckt, und in einer zweiten Endlage verschwenkbar und zudem dafür eingerichtet, in zumindest einer zwischen der ersten und der zweiten Endlage befindlichen

Öffnungsstellung den Steckverbinder so weit freizugeben, dass die

Steckverbinderteile getrennt werden können. Zur erforderlichen Trennung der Steckverbinderteile muss also die

Abdeckklappe in die Öffnungsposition verschwenkt werden. Die Elemente, insbesondere Kontaktstifte der Steckverbinderteile sind jedoch in diesem Zustand weiterhin frei zugänglich, so dass eine erhöhte Aufmerksamkeit bei Arbeiten an der Steckverbindung gefordert ist.

Bei dem elektrischen Anschlussverbinder nach DE 10 2004 030 440 B4 besteht die Aufgabe, Stecker- und Buchsenkontakte zum Anschluss an einer außerhalb des Gerätes verlaufenden elektrischen Versorgungsleitung hinsichtlich der Bediensicherheit im Bereich der Stecker- und

Buchsenkontakte zu verbessern. Der diesbezüglich vorgesehene mehrpolige Anschlussverbinder umfasst Anschlusskontakte zur Kontaktierung von Anschlussgegenkontakten eines elektrischen Gerätes sowie Stecker- und Buchsenkontakte zum Anschluss an eine elektrische Versorgungsleitung. Gemäß dem dortigen Grundgedanken umfasst der Anschlussverbinder eine Sperrplatte, die sich zunächst in einer Verriegelungsstellung zur

Abdeckung der Stecker- oder Buchsenkontakte befindet und die nach Endmontage des erfindungsgemäßen Anschlussverbinders in eine

Öffnungsstellung zur Freigabe der abgedeckten Stecker- oder

Buchsenkontakte verschoben werden kann.

Die diesbezügliche Sperrplatte ist winkelförmig und gliedert sich in eine die Steckkontakte abdeckende Abdeckplatte und in eine winkelförmig zur Abdeckplatte angeordnete Führungsplatte. Die Führungsplatte sichert hierbei die notwendige Verschieblichkeit der gesamten Sperrplatte gegenüber den abzudeckenden Steckerkontakten. Die Sperrplatte ist in ihrer Verriegelungsstellung mittels eines Rastgesperres arretiert, so dass die Sperrplatte nicht versehentlich in die Öffnungsstellung verschiebbar ist und somit die Gefahr einer Berührung der Stecker- oder Buchsenkontakte besteht.

Die EP 889 550 AI offenbart eine Klemme mit einem Abdeckgehäuse, welches eine linear verschiebliche Schutzabdeckung für die dortigen

Klemmstellen aufweist. Dem zu diesem Stand der Technik und den dort vorgeschlagenen

Maßnahmen zum Berührungsschutz bei elektrischen Anschlussverbindern ist der Nachteil gemeinsam, dass zumindest zum Überwinden des

Berührungsschutzes, das heißt zum Herstellen der erforderlichen

elektrischen Verbindungen ein zusätzlicher Betätigungsschritt erforderlich ist. Gerade beim erforderlichen schnellen Lösen oder Herstellen einer Steckverbindung, beispielsweise zu Mess-, Prüf- und Wartungszwecken stellt dies einen nicht unerheblichen Nachteil dar. Aus diesen Gründen kommt es oft dazu, dass eine an sich vorgesehene Abdeckklappe, das heißt ein Berührungsschutz entfernt oder zerstört wird. Damit ist die notwendige Schutzfunktion nicht mehr gewährleistet.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen

weiterentwickelten elektrischen Anschlussverbinder mit Berührungsschutz anzugeben, welcher dafür sorgt, dass beim Trennen der Verbindung der erforderliche Berührungsschutz quasi automatisch entsteht und dass beim notwendigen elektrischen und mechanischen Verbinden von Stecker oder Klemmblock mit einer Buchse dies ohne zusätzliche manuelle Betätigungsschritte im Sinne eines Freigebens oder Lösens des Berührungsschutzes erfolgen kann.

Eine weitere Teilaufgabe der Erfindung besteht darin, eine möglichst große ausreichende Luftstrecke zwischen den spannungsführenden Teilen, insbesondere in einer Buchse und der Buchsenöffnung mit dort

vorgesehenem Berührungsschutz zu gewährleisten, so dass auch bei hohen Spannungen und anliegenden Potentialen die notwendigen

Schutzfunktionen erfüllt werden können. Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch einen elektrischen Anschlussverbinder mit Berührungsschutz gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens

zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Es wird demnach von einem elektrischen Anschlussverbinder, bevorzugt in Form eines Steckers, zum Beispiel ausgebildet als Klemmblock und einer Buchse ausgegangen. Im Klemmblock können verschiedene Arten von Anschlusstechniken realisiert werden. Hier kann es sich zum Beispiel um Schraubklemmen, Federzugklemmen, Push-in-Anschlusstechniken oder um eine nicht lösbare Fixierung eines Leiters im Klemmblockgehäuse handeln. Der Klemmblock kann aber auch als ein Teil eines elektrischen

Anschlussverbinders ausgeführt sein, welcher bereits vorkonfektioniert mit einem Anschlusskabel verbunden ist.

Der Anschlussverbinder mit Berührungsschutz umfasst also eine Buchse mit im Buchseninneren sich erstreckenden Kontaktfingern, zum Beispiel ausgebildet als metallische Kontaktpins. Diese Kontaktpins können wiederum mit einem Leiter in Verbindung stehen. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, die Kontaktfinger als Stiftkontakte auszubilden, die unmittelbar mit einer Leiterplatte bzw. einem vergleichbaren

Verdrahtungsträger im elektrischen Kontakt stehen.

Der Klemmblock als Bestandteil des Anschlussverbinders ist in das

Buchseninnere einschiebbar und zwar derart, dass die Kontaktfinger mechanisch und elektrisch in Verbindung mit den zugehörigen elektrischen Elementen im Klemmblock treten. Diesbezügliche Stecker/Buchse- Verbindungen gehören zum allgemeinen Fachwissen und müssen an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.

Weiterhin sind beim Anschlussverbinder Mittel zum läge- und positionsgerechten Führen des Klemmblockes im Buchseninneren vorgesehen. Diese Mittel können in einfachster Weise durch eine passende geometrische Form bezogen auf den Querschnitt der Buchse und des Klemmblockes realisiert werden. Beispielsweise ist hier eine quadratische oder rechteckige Form denkbar. Der Anschlussverbinder weist weiterhin eine lösbare Rastung zum Fixieren des Klemmblockes im Buchseninneren auf. Diese lösbare Rastung

verhindert beispielsweise ein unbeabsichtigtes Lösen der elektrischen Verbindung und dient der Erhöhung der Kontaktsicherheit unter Beachtung auch kritischer Umweltbedingungen, die zum Beispiel von Erschütterungen, Schwingungen oder dergleichen geprägt sind.

Erfindungsgemäß ist im Buchseninneren ein federnd gelagerter

Zwischenboden ausgebildet. Dieser federnd gelagerte Zwischenboden erstreckt sich bevorzugt über den gesamten Querschnitt des

Buchseninneren und kann sich innerhalb des Buchsenhohlraumes bewegen. Der Bewegungsweg kann nach oben, das heißt zur Öffnungsseite der Buchse begrenzt bzw. durch entsprechende Mittel gesichert werden, so dass ein unbeabsichtigtes Verlieren des Zwischenbodens ausgeschlossen ist.

Beim Einschieben des Klemmblockes in Richtung der Kontaktfinger, das heißt in Richtung Boden der Buchse, folgt der Zwischenboden

längsverschieblich der Bewegung des Klemmblockes, wobei im

Zwischenboden mit der Form der Kontaktfinger korrespondierende

Ausnehmungen vorgesehen sind.

Wenn nun insoweit der Zwischenboden eine Lage erreicht hat, bei der die Kontaktfinger die vorerwähnten Ausnehmungen durchdringen, sind die Kontaktfinger für die Gegenkontakte im Klemmblock zugänglich.

Wird der Klemmblock wieder aus dem Buchseninneren entfernt, folgt der Zwischenboden federkraftunterstützt dieser Ausziehbewegung des Klemmblockes und verschließt letztendlich die Öffnung der Buchse, so dass das Buchseninnere mit den dort befindlichen Kontaktfingern nicht mehr zugänglich ist.

Ein einfaches Herabdrücken des Zwischenbodens unter Überwindung der Kraft der im Buchseninneren befindlichen Feder ist durch eine federnde Rastnase ausgeschlossen. In Weiterbildung der Erfindung ist im Buchseninneren ein Führungskanal für den Zwischenboden und eine Druckfeder angeordnet.

An der Unterseite des Zwischenbodens ist ein Dorn zur Aufnahme eines Endes der Druckfeder vorgesehen.

Im Führungskanal befindet sich die erwähnte federnde Rastnase, deren Rasthaken einen Einrastvorsprung am Klemmblock mit Erreichen der vollständigen Einschiebeposition hintergreift.

Die federnde Rastnase blockiert bei entferntem Klemmblock den

Zwischenboden in seiner Berührungsschutz-Verschließstellung wie bereits erläutert. Erfindungsgemäß ist am Klemmblock ein sich in Einschieberichtung erstreckender, die Klemmblockunterseite überragender Entriegelungssteg vorgesehen. Der Entriegelungssteg gelangt über eine Öffnung im

Zwischenboden in Kontakt mit der federnden Rastnase derart, dass der Zwischenboden unter Überwindung der Kraft der Druckfeder zum

Buchsengrund, das heißt zum Boden der Buchse bewegbar ist. Durch den bezogen auf den Klemmblock integral ausgebildeten Entriegelungssteg ist es nicht notwendig, ein Werkzeug vorzusehen, um den Zwischenboden in eine solche Position zu bewegen oder freizugeben, derart, dass der

Klemmblock in die Buchse eingeschoben werden kann.

Der Klemmblock umfasst ergänzend an seiner Oberseite stegartige Halte- vorsprünge, welche zusammen mit Rücksprüngen an der Buchse einen Anschlag bilden. In Weiterbildung der Erfindung weist die Rastnase unterseitig

Anlaufschrägen oder Fasen auf, welche bei einer Bewegung des

Zwischenbodens in Kontakt mit dessen einer Außenkante gelangen, wobei die Rastnase hierdurch zurückgedrängt wird und den weiteren

Bewegungsweg des Zwischenbodens freigibt. Hierdurch ist sichergestellt, dass mit dem Ziehen und Entfernen des Klemmblockes auf jeden Fall sofort der gewünschte Berührungsschutz über den Zwischenboden wieder hergestellt ist. Im Übrigen stellt es sich als weiterer Vorteil dar, dass die durch die

Druckfeder bereitstehende Kraft eine Unterstützung beim Herausziehen des Klemmblockes aus der Buchse liefert. Es kann also hierdurch mit geringer Ausziehkraft die Steckverbindung getrennt werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Rastnase oberseitig eine weitere Fase auf. Am freien Ende des Entriegelungssteges ist eine Schrägfläche ausgebildet, welche mit dieser weiteren Fase der Rastnase korrespondiert, um die Rastnase zur Freigabe des Zwischenbodens in eine diesbezügliche Richtung zu verdrängen.

Dadurch, dass der Zwischenboden nach dem Herausziehen des

Klemmblockes in der Buchse selbständig nach oben fährt und somit die Buchsen- und Klemmöffnung verschließt, ist die gewünschte

Berührungssicherheit bzw. Fingersicherheit gegeben. Weiterhin ergibt sich eine außerordentlich große Luftstrecke zwischen der diesbezüglichen Oberfläche der Buchse und den elektrischen Teilen, das heißt den

Kontaktfingern, in der Buchse.

Die beschriebene Lösung des elektrischen Anschlussverbinders findet insbesondere Anwendung im Bereich des Überspannungsschutzes und entsprechender Gerätekombinationen, ist aber auch allgemein unter dem Aspekt des Berührungsschutzes für ähnliche Verbinder nach Art eines Steckers und einer Buchse einsetzbar.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweggebrochene Darstellung des

elektrischen Anschlussverbinders mit Berührungsschutz, bestehend aus einem Klemmblock und einer Buchse;

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen wie in Fig. 1, jedoch im

Zustand des gezogenen Klemmblockes mit in oberer Endposition befindlicher Berührungssicherung in Form eines in der Buchse beweglich gelagerten Zwischenbodens;

Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung durch eine Anordnung gemäß Fig. 1 mit erkennbarem Fixieren des Klemmblockes durch eine federnde

Rastnase, die Bestandteil der Buchse ist;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des elektrischen

Anschlussverbinders mit Blick in das Buchseninnere hinein, wobei der Zwischenboden als Berührungssicherung auf quasi halber

Höhe hinsichtlich des Buchseninneren befindlich ist;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 4 mit Blick auf die in das Buchseninnere hineinreichende Rastnase und dort vorgesehenen Fasen und Schrägflächen; und

Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 3 mit gezogenem Klemmblock und dem Zwischenboden in oberer, berührungsschutzbildender Position sowie arretiert durch die Rastnase.

Der elektrische Anschlussverbinder mit Berührungsschutz gemäß den figürlichen Darstellungen geht zunächst von einer Buchse 2 aus. Im Inneren dieser Buchse, insbesondere im Bodenbereich, befinden sich mehrere, im gezeigten Beispiel drei, beabstandete Kontaktfinger 4 oder Anschlusspins.

Diese Anschlusspins sind wiederum mit elektrischen Leitern (nicht gezeigt) verbunden. Beispielsweise können die Kontaktfinger 4 mit einer

Leiterbahnstruktur eines Verdrahtungsträgers verbunden, insbesondere verlötet sein.

Der Anschlussverbinder verfügt darüber hinaus über einen Klemmblock 1, der in das Buchseninnere einschiebbar ist, um dort mit den Kontaktfingern 4 mechanisch und elektrisch in Verbindung zu treten. Der Klemmblock 1 besitzt in seinem Inneren Steckgegenkontakte bezogen auf die Kontaktfinger 4, was zur Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht dargestellt ist. Durch die Querschnittsfläche sowohl der Buchse 2 als auch des

Klemmblockes 1 ist ein läge- und positionsgerechtes Führen des

Klemmblockes 1 im Buchseninneren möglich.

Erfindungsgemäß ist im Buchseninneren ein federnd gelagerter

Zwischenboden 7 aus einem Isolationsmaterial ausgebildet.

Dieser Zwischenboden 7 wird beim Einschieben des Klemmblockes 1 durch die Unterseite des Klemmblockes 1 in Richtung der Kontaktfinger 4 längsverschoben. Insofern folgt also der Zwischenboden 7 der

Verschiebebewegung des Klemmblockes.

Im Zwischenboden 7 sind mit der Form der Kontaktfinger 4

korrespondierende Ausnehmungen 20 vorgesehen. Die Kontaktfinger 4 durchstoßen diese Ausnehmungen 20 bei entsprechender tiefer Position des Zwischenbodens 7, so dass die notwendigen Kontaktverbindungen zwischen den Kontaktfingern 4 und den Gegenkontakten im Klemmblock 1 herstellbar ist.

Im Buchseninneren ist noch ein Führungskanal 5 für den Zwischenboden 7 ausgebildet und es ist im Buchseninneren eine Druckfeder 3 angeordnet.

An der Unterseite des Zwischenbodens 7 befindet sich ein dornartiger Fortsatz zur Aufnahme eines Endes der Druckfeder 3, die hierdurch geführt wird.

In den Führungskanal hineinreichend und bevorzugt mit der Buchse 2 einstückig ausgebildet ist eine federnde Rastnase 11 vorhanden, deren Rasthaken 13 einen Einrastvorsprung 14 am Klemmblock 1 mit Erreichen der vollständigen Einschiebeposition hintergreift. Dies ist in der Fig. 1 ersichtlich. Die Einschieberichtung des Klemmblockes ist mit Pfeildarstellung und dem Großbuchstaben Z symbolisiert, wobei die Verdrängungsrichtung der Rastnase 11 mit entsprechender Pfeildarstellung und dem Großbuchstaben X symbolisiert wurde.

Die federnde Rastnase 11 blockiert bei entferntem Klemmblock 1 den Zwischenboden 7 in seiner Berührungsschutz-Verschließstellung. Dies ist in der Fig. 6 als Längsschnittdarstellung gezeigt. Am Klemmblock 1 ist ein sich in Einschieberichtung erstreckender, die

Klemmblockunterseite überragender Entriegelungssteg 8 angeformt. Dieser Entriegelungssteg 8 kann an seiner Unterseite eine Fase 16 besitzen.

Der Entriegelungssteg 8 gelangt über eine Öffnung 15 im Zwischenboden 7 in Kontakt mit der federnden Rastnase 11 derart, dass der Zwischenboden 7 unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 3 zum Buchsengrund verschoben werden kann.

An seiner Oberseite besitzt der Klemmblock 1 steghaltige Haltevorsprünge 9, welche zusammen mit den Rücksprüngen 10 an der Buchse 2 einen

Anschlag hinsichtlich des Einschiebevorganges des Klemmblockes 1 in die Buchse 2 bilden.

Die Rastnase 11 weist unterseitig Anlaufschrägen oder Fasen 17 (siehe Fig. 4 und 5) auf, welche bei einer Bewegung des Zwischenbodens 7 in Kontakt mit dessen einer Außenkante kommen, wobei die Rastnase 11 hierdurch zurückgedrängt wird und den weiteren Bewegungsweg des Zwischenbodens 7 freigibt. Letzteres ist in etwa mit der Darstellung nach Fig. 4 nachvollziehbar.

Die Rastnase 11 weist oberseitig eine weitere Fase 12 (siehe Fig. 5) auf. Diese weitere Fase 12 kommt in Kontakt mit der Fase 16 des

Entriegelungssteges 8, wenn dieser über die Öffnung 15 her angeführt wird. Sobald die Fase 16 in Anlage mit der Fase 12 der Rastnase 11 gelangt, bewegt sich die Rastnase 11 in Richtung X und gibt den

Zwischenboden 7 frei, damit dieser bei weiter fortgeschrittenem

Einschieben des Klemmblockes 1 sich mit nach unten bewegen kann. Wenn der Klemmblock 1 vollständig eingeschoben ist, dienen als Anschlag bzw. Begrenzung in Richtung Z die Haltestege 9, die an die Buchse 2 anstoßen.

Darüber hinaus schnappt die Rastnase 11 in den Einrastvorsprung 14 am Klemmblock 1 ein, damit die Druckfeder 3 den Klemmblock 1 nicht wieder auswirft. Die Rastnase 11 kann bei eingeschobenem Klemmblock 1 mit einem

Werkzeug oder einem Stift entriegelt werden, derart, dass daraufhin die Druckfeder 3 freigegeben wird, da die Rastnasen 11 und 14 nicht mehr ineinandergreifen. Infolgedessen wird der Klemmblock 1 unter

Unterstützung der Druckfeder 3 herausgedrückt.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann auch eine Verlängerung der Rastnase 11 vorgesehen sein, damit diese händisch über einen Steg oder Fortsatz in Richtung X bewegbar ist. In einem solchen Fall kann eine werkzeuglose Endarretierung mit Herausnehmen des Klemmblockes 1 bezogen auf die eingeschobene Position erfolgen.

Die Druckfeder 3 sorgt dafür, dass der Zwischenboden 7, wenn der Klemmblock 1 entfernt wurde, wieder selbsttätig nach oben fährt und die Öffnung der Buchse 2 verschließt mit der Folge der notwendigen

Berührungssicherheit und dem Erreichen einer großen Luftstrecke zwischen der Buchsenoberfläche und den elektrischen Teilen, insbesondere den Kontaktfingern 4. Dies ist symbolisch in der Schnittdarstellung von Fig. 6 mit dem den Abstand repräsentierenden Pfeil gezeigt. Die Druckfeder 3 kann auch so dimensioniert sein, dass diese beim

Entriegeln den Klemmblock 1 auswirft.

Die am freien Ende des Entriegelungssteges 8 vorgesehene Schrägfläche 16 korrespondiert also mit der weiteren Fase 12 der Rastnase 11

zusammen, um die Rastnase 11 zur Freigabe des Zwischenbodens 7 in eine diesbezügliche Richtung X zu verdrängen. Anstelle der Druckfeder 3 kann auch ein anderweitiges elastisches Element, welches als mechanischer Energiespeicher wirkt, Verwendung finden. Ebenso sind abweichende Querschnittsflächenformen bezogen auf die Buchse 2 und den Klemmblock 1 denkbar. Die gezeigte rechteckige Gestalt gemäß den Figuren ist insofern nur beispielhaft.