Elektrische Mehrfach-Steckverbindung Die Erfindung betrifft eine elektrische Mehrfach- Steckverbindung, bei welcher eine Mehrzahl Stecker stifte in einem Steckerblock und eine entsprechende Anzahl Buchsen in einem Buchsenblock gleicher Form angeordnet und die Blöcke auf der Anschlussseite mit Deckeln abgeschlossen sind.
Bei der Serienfabrikation von Steckvorrichtungen für eine Vielzahl elektrischer Verbindungen werden im allgemeinen komplizierte Formen und umfangreiche Vorrichtungen benötigt, welche eine preisgünstige Her stellung nur bei grösseren Stückzahlen zulassen. Zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens sowie Ein sparung an Formen und Vorrichtungen ist es bekannt, den beiden, die Steckerstifte und die Buchsen tragenden Isolationskörpern gleiche Form zu geben und die Steckerstifte und Buchsen mit Halteorganen auszustat ten, durch welche sie in den geeignet ausgebildeten Öffnungen oder Bohrungen der Isolationskörper fest gehalten werden.
Auf den Blöcken sind die Stecker stifte und Buchsen mit Ziffern und/oder Buchstaben bezeichnet, um ein schnelles Auffinden der für die verschiedenen Verbindungen zusammengehörigen Stifte und Buchsen zu ermöglichen. Diese Bezeichnungen wer den in die Blöcke bei deren Herstellung gleich mitein- geprägt. Damit identische Blöcke sowohl für Stecker als auch für Buchsen verwendet werden können, wer den die Bohrungen im Block in Form einer Matrix mit Zeilen und Spalten angeordnet und diese mit Zif fern und Buchstaben bezeichnet.
Die Blockform ist üblicherweise so gewählt, dass in der Steckverbindung der eine Block in bezug auf den anderen um 180 gedreht ist, d. h. dass die Anschlussseite eines Blockes, in der die Anschlussdrähte münden, und die Verbin dungsseite desselben bei Verwendung des Blockes so wohl als Steckerteil als auch als Buchsenteil dieselben bleiben. Es sind jedoch auch Blockformen gebräuch lich, bei welchen ein und dieselbe Blockseite in der Steckverbindung bei dem einen Verbindungsteil als An- schlussseite und beim anderen Verbindungsteil als Ver bindungsseite benutzt wird, wobei in der Steckverbin- dung die Lage der Blöcke erhalten bleibt und keine Drehung stattfindet.
Dementsprechend werden die Aus gestaltung der Aufnahmeöffnungen bzw. Bohrungen für die Steckerstifte und Buchsen, deren Bezeichnungen und auch die Ausführung der Halteorgane auf den Steckern und Buchsen geplant, wobei ausserdem zu be rücksichtigen ist, dass die Verbindungselemente (Buch sen oder auch Stecker) des spannungführenden Teiles der Steckverbindung gegen Berührung geschützt sind. Für die Befestigung der Steckerstifte und Buchsen in den Blöcken ist noch von Bedeutung, dass eine gute Kontaktgabe der Verbindungselemente gewährleistet, aber jede stärkere Verspannung der Blöcke bei herge stellter Steckverbindung vermieden ist. Das Vorsehen spezieller Halteorgane bei den Verbindungselementen erhöht natürlich die Herstellungskosten.
Die Steckerelemente in einem Block müssen je nach der Höhe der angelegten Spannung voneinander einen bestimmten Mindestabstand haben, der um so grösser ist, je höher die Spannung ist. Bekannte Mehrfach- Steckvorrichtungen sind jeweils immer nur für eine be stimmte Stromstärke bzw. Spannung ausgebildet. Bei elektrischen Geräten, welche mit verschiedenen Span nungen und Stromstärken, wie mit Stark- oder Haupt strom (500 Volt, 40 Ampere), Steuerstrom (220 Volt, 10 Ampere) und Schwachstrom (50 V, 6 Amp.) ge- spiesen werden, müssen deshalb verschiedene Steckvor richtungen vorgesehen werden.
Dies bedeutet zusätzlich benötigten Raum, der ohnehin häufig nur sehr knapp bemessen ist, und erhöhte Kosten, was für viele Geräte von besonderem Nachteil ist, da aus Gründen der Wirt schaftlichkeit die benötigten Steckvorrichtungen die Ge rätekosten nur minimal beeinflussen sollten.
Zweck der Erfindung ist eine elektrische Steckver bindung, deren Ausbildung eine wirtschaftliche Her stellung auch in kleinen Stückzahlen ermöglicht und insbesondere für Geräte mit Speiseströmen verschiede ner Stromstärke und Spannungen vorteilhaft ist.
Die erfindungsgemässe Mehrfachsteckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerblock und der Buchsenblock Bohrungen zur Aufnahme von Schwachstrom-Steckerstiften bzw. Schwachstrom-Buch- sen und im Durchmesser grössere Bohrungen zur Auf nahme von Starkstrom-Steckerstiften bzw. Starkstrom- Buchsen enthalten und die in mindestens einigen der Bohrungen mit Spiel eingesetzten Steckerstifte bzw. Buchsen in den an den Blöcken befestigten Deckeln gehalten sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung den Stecker- und Buchsenteil einer Mehrfach-Steckverbin- dung nach der Erfindung und Fig. 2 schematisch in Aufsicht der Verbindungssei ten des Stecker- und Buchsenteiles mit den Bezeichnun gen für die Steckverbindungen.
Wie in Fig. 1 ersichtlich, haben der Steckerblock 1 und der Buchsenblock 2 der Mehrfach-Steckverbindung gleiche Form und bestehen aus einem für Steckvor richtungen üblicherweise verwendeten Kunststoff, wie z. B. einem Polykarbonat. Die Grundform jedes Blockes 1 bzw. 2 ist ein langgestreckter Quader, dessen beide Stirnseiten je einen Flansch 3a, 3b mit einer Bohrung 4 zur Befestigung des einen Blockes, im allgemeinen des Steckerblockes 1, an einem Geräteteil tragen. Auf der Anschlussseite weist der Block an seinen beiden Enden je einen Vorsprung 5a, 5b auf.
Zwischen die beiden Vorsprünge 5a, 5b kommt bei fertig montiertem Verbindungsteil der Blockdeckel zu liegen. Der Block deckel besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei identischen Teilen 6a, 6b, 6c. Jeder Deckelteil besteht aus einer Kunststoffplatte mit trapezförmiger Grundfläche und weist auf letzterer zwei Zapfen 7a, 7b auf, welche in auf der Anschlussseite des Blockes entsprechend angeordnete Sackbohrungen 8 passen.
Zur Befestigung der Deckelteile 6a, 6b, 6c besitzt jeder Block 1, 2 in Form von federnden Schnappnasen 9a, 9b ausgebildete Arretierungen, und zwar für jeden Deckelteil deren zwei, welche in entsprechend ange ordneten und ausgebildeten Deckelöffnungen 10a, 10b einrasten und bei der Herstellung der Blöcke im gleichen Arbeitsgang gepresst werden.
Die dargestellte Steckverbindung ist für neun Haupt- oder Starkstrom-Steckverbindungen und siebenund zwanzig Schwachstrom-Steckverbindungen bzw. acht zehn Steuerstrom-Steckverbindungen ausgelegt.
Bei den Haupt- oder Starkstrom-Steckerstiften 11 trägt ein zylindrischer Mittelteil 11a am einen Ende unter Bildung einer Schulter den Steckkontakt 11b und am anderen Ende, ebenfalls unter Bildung einer Schul ter, eine Hülse 11c zur Aufnahme des anzuschliessenden Drahtendes.
Bei den Starkstrombuchsen 12 enthält der zylin drische Mittelteil 12a die Buchsenbohrung 13, im übri gen sind die Starkstrombuchsen 12 genau so dimen sioniert wie die Starkstromstecker 11 und tragen eine gleiche Anschlusshülse 12c. Die Innenwand der Buch senbohrung 13 weist axial verlaufende Lamellen 14 auf, so dass eine sichere Kontaktgabe gewährleistet ist.
Die Schwachstrom-Stecker 15 sind ähnlich ausge bildet, wobei jedoch wegen des kleineren Durchmessers nur die Steckkontakte 15b mit den zylindrischen Teilen 15a eine Schulter bilden und letztere glatt in die An- schlusshülsen 15c übergehen. Die Schwachstrom-Buch- sen 16 haben eine entsprechende Form, ihr zylindrischer Körper, der den gleichen Durchmesser und die gleiche Länge wie der Körper 15a und Anschlusshülse 15c des Schwachstromsteckers hat, enthält am einen Ende die Buchsenbohrung 16b und am anderen Ende die Hül senbohrung 16c.
Die Innenwand der Buchsenbohrung weist axial verlaufende Lamellen 17 auf. Zur Aufnahme der Stark- und Schwachstrom-Steckerstifte 11, 15 und -Buchsen 12, 16 sind im Block 1 bzw. 2 durchgehende Bohrungen 19, 20 vorgesehen. Jede Bohrung 19, 20 enthält an dem auf der Verbindungsseite des Blockes liegenden Ende einen Innenflansch 21 bzw. 22. Der Durchmesser der Bohrungen 19, 20 ist etwas grösser als der Durchmesser der Körper der Steckerstifte bzw.
Buchsen, so dass letztere in den Bohrungen etwas Spiel haben bzw. in den Bohrungen schwimmend gelagert sind, wobei die Innenflansche 21 bzw. 22 einen Be- rührungsschutz für die eingesetzten Buchsen 12 bzw. 16 bilden. Gehalten sind die Steckerstifte 11, 15 und die Buchsen 12, 16 in den Blockdeckeln 6, welche entsprechende Bohrungen 23, 24 zur Aufnahme der Anschlusshülsen der Steckerstifte und Buchsen aufwei sen.
Von jeder Deckelbohrung 23, 24 führt ein Schlitz 25, 26 zum Deckelrand, wodurch ein leichtes Auf schieben und zugleich ein Einrasten des Deckelteiles auf die mit den Anschlussdrähten bereits versehenen Steckerstifte und Buchsen sichergestellt ist.
Die Anordnung der Bohrungen 19 und 20 für die Steckerstifte und Buchsen im Block ist in Fig.2 er sichtlich, welche schematisch die Verbindungsseiten eines Buchsenblockes 2 und eines Steckerblockes 1 in Aufsicht zeigt. Die Bohrungen 20 für die Schwach strom-Steckerstifte 15 und Schwachstrom-Buchsen 16 sind in zwei äusseren, zu den Blocklängsseiten parallelen Längsreihen angeordnet. In jeder Reihe sind die Boh rungen in Dreiergruppen aufgeteilt, wobei die eine Reihe fünf solche Dreiergruppen und die andere Reihe deren vier umfasst.
In der Gruppe haben die Bohrungen glei chen Abstand und der Abstand zwischen den auf einanderfolgenden Gruppen ist gleich dem Abstand zwi schen den beiden äusseren Bohrungen einer Gruppe. Einer Dreiergruppe der einen Reihe liegt immer eine Lücke zwischen zwei Dreiergruppen der anderen Reihe gegenüber. Die mittlere Bohrung der die fünf Dreier gruppen umfassenden Reihe liegt in der Mittelebene, welche in Fig. 2 durch die Gerade S angedeutet ist.
Diese Mittelebene ist für den Block die einzige Sym metrieebene, so dass die eine Blockhälfte das Spiegel bild zur anderen Blockhälfte darstellt, und zwar sowohl in der Blockform als auch in der Anordnung der Boh rungen. Auf den Anschlussseiten der Blöcke befinden sich, wie bereits beschrieben, die Deckelteile, welche hier durch strichlierte Linien wiedergegeben sind. In der Steckverbindung passen zwei Blöcke als Stecker und Buchsenblock nur dann zusammen, wenn, wie in Fig.2 ersichtlich, der eine Block in bezug auf den anderen um 180 um die zu den Axen der Bohrungen parallele Blockaxe gedreht ist.
Dies ermöglicht eine einfache Identifizierung der einzelnen Steckverbindun gen. Hierzu ist am Block jede Bohrung mit einer Zahl bezeichnet. Die Zählung der Bohrungen kann der Reihe nach erfolgen, beginnend mit der ersten Dreiergruppe der die fünf Gruppen umfassenden Reihe, über die erste Dreiergruppe der anderen Reihe Bohrungen zur zweiten Dreiergruppe der ersten Reihe usw. bis zur fünften Dreiergruppe.
Da die beiden Blöcke identisch sind, wird in der Steckverbindung wegen der um 180 gedrehten Lage des einen Blockes gegenüber dem anderen, z.B. dem Stecker Nr. 1, die Buchse Nr. 27 zugehören, zum Stecker Nr. 2 gehört dann die Buchse Nr. 26 usw. Die Summe aus der Steckerzahl und Buchsenzahl ist für alle Verbindungen der Steckvorrichtung konstant und beträgt in diesem Falle 28. Es ist also leicht fest zustellen, zu welchem Stecker welche Buchse gehört.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein etwas abgewandeltes Bezeichnungssystem gewählt. Den Deckelteilen entsprechend sind die Bohrungen im Block in drei Felder mit je drei Dreiergruppen Boh rungen für Schwachstrom-Steckerstifte bzw. Schwach strom-Buchsen und je drei Starkstrom-Steckerstifte bzw. Starkstrombuchsen aufgeteilt. Die in jedem Feld ent haltenen neun Bohrungen für Schwachstrom-Stecker- stifte sind der Reihe nach mit den fortlaufenden Zahlen einer Zehnerdekade bezeichnet, z. B. (41)<B>...</B> (49), (51)<B>...</B> (59) und (61)<B>...</B> (69).
Die in der Symmetrie ebene liegende Schwachstrombohrung erhält die Zahl (55), so dass die für diesen Block massgebende kon stante Zahl 110 ist. Den in diesem mittleren Feld zur Symmetrieebene symmetrisch liegenden Paaren von Bohrungen sind dann Zahlen zugeordnet, deren Summe die konstante Blockzahl 110 für Schwachstromver bindungen ist. Die Zahlenfolgen in den beiden an grenzenden Felder müssen ebenfalls so gewählt werden, dass den symmetrisch zur Symmetrieebene liegenden Paaren von Bohrungen Zahlen zugeordnet sind, deren Summe diese konstante Blockzahl 110 ergibt. Im oberen Feld beginnt die Zählung der Bohrungen, z.
B. bei der obersten Bohrung mit der Zahl 41 und analog im unteren Feld bei der im Feld obersten Bohrung mit der Zahl 61. Ein solches Bezeichnungssystem gestattet eine schnelle Orientierung über zusammengehörige Steckerstifte und Buchsen auch bei Blöcken mit sehr vielen Verbindungen.
Die Bohrungen 19 für die Starkstrom-Steckerstifte bzw. -Buchsen sind ebenfalls in zwei parallelen Reihen angeordnet, wobei die Bohrungen der beiden Reihen auf Lücke versetzt sind.
In den Reihen haben die Bohrungen 19 den für diese Spannung (500 Volt) zulässigen minimalsten Ab stand. Für jede Dreiergruppe Schwachstrombohrun gen 20 ist eine Starkstrombohrung 19 vorgesehen. Die Bezeichnung der Starkstrombohrungen 19 ist nach demselben Prinzip durchgeführt wie bei den Schwach strombohrungen. Die drei Starkstrombohrungen 19 in den drei Feldern haben z. B., wie dargestellt, die Be zeichnungszahlen (11), (12), (13); (21), (22), (23) und (31), (32), (33), so dass der in der Symmetrieebene liegenden Bohrung die Zahl (22) zugeordnet und damit die konstante Blockzahl für die Starkstrombohrungen die Zahl 44 ist.
Die Summe der Bezeichnungszahlen jedes zur Symmetrieebene symmetrisch liegenden Paares Starkstrombohrungen beträgt dann wiederum 44.
Die Abstände der Bohrungen sind entsprechend den CSA-Vorschriften gewählt, so dass die minimalste Grundfläche des Blocks durch die gewünschte Anzahl und Art der Steckverbindungen bestimmt ist.
Jeder Block enthält, wie in Fig. 2 ersichtlich, an seinen Enden zusätzlich je eine grössere und eine klei nere Bohrung 27a, 27b bzw. 28a, 28b. Diese wiederum symmetrisch zur Symmetrieebene S angeordneten Boh rungen führen im Bereich der Ansätze 5a, 5b (Fig. 1) durch den Block hindurch und dienen zur Aufnahme von Vorspurstiften und den Steckern bzw. Buchsen für Erd- und Nulleiter.
Die Bohrungen 28a, 28b für die beiden Vorspur- stifte 29a, 29b tragen an ihren an der Anschlussseite des Blocks liegenden Enden Innengewinde 30, in die die aus Stahl bestehenden und eine konische Spitze aufweisenden Vorspurstifte,eingeschraubt sind.
Die Bohrungen 27a, 27b für die Erd- und Nulleiter verbindungen sind wie die Starkstrombohrungen 19 mit einem Innenflansch (Fig. 1) versehen. Unmittelbar neben jeder Bohrung 27a, 27b befindet sich eine zweite Bohrung 27a', 27b' mit Innengewinde. Die Erdungs- stecker 31 und Nulleiter-Stecker sowie die Erdungs- buchsen 32 und Nulleiter-Buchsen sind genau wie die Starkstrom-Stecker bzw.
Buchsen ausgeführt und wei sen eine Schulter zwischen Mittelteil und Anschluss- hülse auf. Zur Befestigung dieser Verbindungselemente werden in die Nebenbohrungen 27a', 27b' Kopfschrau ben 33 eingeschraubt, deren Kopf auf der Stecker- bzw. Buchsenschulter aufliegt und den Stecker bzw. die Buchse an den Innenflansch der Bohrung andrückt.
In ihren Längen sind die Vorspurstifte, die Erd- und Nulleiter-Stecker und die Starkstrom- und Schwach stromstecker wie üblich so bemessen, dass beim Zu sammenstecken von Stecker- und Buchsenteil der Steck verbindung zuerst die Vorspurstifte in die zugehörigen Bohrungen, dann die Erd- und Nulleiter-Stecker in deren Buchsen, darauf die Starkstromstecker und zu letzt die Schwachstromstecker in die entsprechenden Buchsen einlaufen.
Zur Serienfabrikation der vorstehend an einem Aus führungsbeispiel beschriebenen elektrischen Mehrfach Steckverbindung ist lediglich eine Form für die Blöcke und eine Form für die Deckel erforderlich, wobei zu dem die Block- und Deckelform verhältnismässig ein fach ist. Die Stecker und Buchsen weisen keine zu sätzlichen Halteorgane auf und sind von so einfacher Gestalt, dass sie ohne Schwierigkeiten auch bei kleinsten Stückzahlen billig hergestellt werden können. Zur Be festigung der Steckerstifte und Buchsen in den Deckeln sind keine besonderen Werkzeuge erforderlich und ihre schwimmende Lagerung in den Blöcken verhütet trotz sicherer Kontaktgabe jede Verspannung.
Die Bezeich nung jeder einzelnen Blockbohrung ermöglicht ein schnelles Auffinden der gewünschten Verbindungen und erleichtert die Montage.