УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ И РАЗЪЕДИНЕНИЯ ШТЕКЕРА И ОТВЕТНОГО ШТЕКЕРА
DEVICE FOR CONNECTION AND DISCONNECTION OF PLUG AND MATING PLUG

Изобретение относится к устройству со штекером и соответствующим ответным штекером для их соединения и/или разъединения, причем на штекере расположен поворачивающийся вокруг оси рычаг. При повороте рычага в положение разъединения штекер и ответный штекер разъединяются и/или при повороте рычага в положение соединения соединяются. Штекер представляет собой, в частности, модуль выключателя, например, модуль расцепления для ответного штекера, выполненного в виде защитного выключателя.
Такие устройства из штекеров и соответствующих ответных штекеров, в частности защитных выключателей с модулями расцепления, используются, в том числе, в коммутационных аппаратах, выключателях и, в частности, выключателях с принадлежностями, например, с адаптером. Штекер соединяется с соответствующим ответным штекером с большим числом вставных контактов, соединяемых с электрическими проводниками, и разъединяется, как правило, за счет насаживания и отделения от руки.
Использование поворотного рычага при соединении штекера с соответствующим ответным штекером известно, например, из DE 9494295 U1 и служит для блокировки соединения после его создания. При повороте рычага, расположенного на штекере или ответном штекере, рычаг охватывает сзади блокировочным кулачком фиксирующую цапфу на соответственно другой детали и блокирует, таким образом, штекер и ответный штекер в положении соединения. Недостаток заключается в том, что насаживание штекера на ответный штекер в зависимости от вида штекера и, например, числа и выполнения соединяемых вставных контактов требует значительной затраты сил, которые необходимо приложить для блокировки. При этом затраты сил возрастают в процессе насаживания, поскольку вставные контакты все больше входят в зацепление, в результате чего повышается трение. При затрате сил, например, в 120 Н в диапазоне нескольких миллиметров от полностью вставленного положения при создании и, в частности, также разъединении вставного соединения от руки существует значительная опасность травматизма. Если, например, модуль расцепления должен быть отделен от защитного выключателя в конструктивно неблагоприятном положении распределительного устройства, возможно, над головой стоящего на стремянке человека, то резкое разъединение соединения может легко привести к падению.
Задачей изобретения является облегчение соединения и/или разъединения штекера и соответствующего ответного штекера, в частности там, где для соединения и разъединения требуется особенно большая затрата сил.
Эта задача решается в части соединения или разъединения соответственно посредством устройства по одному из пп.1 или 2 формулы изобретения. Устройство с комбинацией признаков пп.1 и 2 представляет собой предпочтительный вариант, который позволяет решить поставленную задачу в части соединения или разъединения. В зависимых пунктах приведены другие предпочтительные варианты и модификации, относящиеся частично к одному из обоих пп.1 или 2, а частично к обоим.
Предложенное устройство со штекером и соответствующим ответным штекером предназначено для их соединения или разъединения, причем на штекере расположен поворачивающийся вокруг оси рычаг. В изобретении отсутствует жесткое определение штекера и ответного штекера, а речь идет о вставной и приемной частях. Преимущественно в случае штекера речь идет о заменяемом, как правило, модуле выключателя, в частности о модуле расцепления, который особенно предпочтительно взаимодействует с защитным выключателем, причем защитный выключатель образует или содержит ответный штекер.
Штекер выполнен, в частности, для приема штекерной вставки с большим числом вставных контактов, а ответный штекер - для приема ответной штекерной вставки с большим числом ответных вставных контактов, причем вставные контакты соединяются соответственно с электрическими проводниками.
За счет того, что на рычаге выполнен выступ, соединение штекера с ответным штекером при повороте рычага в положение разъединения разъединяется в результате передачи усилия с выступа на ответный штекер. Преимущество предложенного решения заключается в том, что для преодоления больших усилий вставки и извлечения выступ передает усилие рычага на ответный штекер, в результате чего обеспечивается предпочтительно простое и надежное разъединение соединения.
При этом выступ выполнен и расположен, в частности, таким образом, что штекер и ответный штекер удаляются друг от друга из своего соединенного положения на такое расстояние, что дальнейшее разъединение от руки возможно без опасности травматизма, т.е., в частности, без значительной затраты сил. Это расстояние, на которое штекер и ответный штекер удаляются друг от друга из своего соединенного положения, составляет преимущественно менее 10 мм и особенно предпочтительно менее 6 мм. Как правило, это расстояние составляет оптимально около 4 мм. Специалист знает, что расстояния менее 1 мм, как правило, не обеспечивают целесообразного отделения штекера от ответного штекера.
Согласно одному предпочтительному варианту предусмотрено, что передача усилия с выступа на ответный штекер происходит непосредственно на корпус ответного штекера. Таким образом, предпочтительно не требуется дополнительной ответной опоры на ответном штекере.
В качестве альтернативного или предпочтительного решения предложено устройство, содержащее штекер и соответствующий ответный штекер и также предназначенное для их соединения и/или разъединения, причем на штекере расположен поворачивающийся вокруг оси рычаг, и согласно изобретению рычаг имеет соединительный контур, а ответный штекер - цапфу, причем соединение штекера с ответным штекером происходит при повороте рычага в положение соединения за счет передачи усилия с соединительного контура на цапфу. Преимущество устройства заключается в том, что высокие усилия вставки, возникающие, в частности, на отрезке пути вставки непосредственно перед достижением окончательно соединенного положения, просто и надежно прикладываются за счет поворота рычага в положение соединения. Соединительный контур выполнен таким образом, что цапфа и, тем самым, ответный штекер притягиваются к штекеру и наоборот. С помощью фиксирующей выемки, выполненной в направлении поворота для блокировки за соединительным контуром, можно реализовать преимущественно фиксацию рычага после соединения штекера и ответного штекера, когда цапфа западает в фиксирующую выемку. Однако фиксация и блокировка не являются существенными для решения задачи изобретения. Предпочтительно устройство имеет независимую от рычага блокировку, которая может быть блокирована только после соединения или которую нельзя разомкнуть во включенном состоянии выполненного в виде защитного выключателя ответного штекера, так что замена штекера, выполненного в виде модуля выключателя, в частности модуля расцепления, невозможна.
Согласно одному предпочтительному выполнению обоих вариантов предусмотрено, что рычаг с одной стороны оси имеет исполнительную рукоятку для его поворота вокруг оси, причем на противоположной стороне рычага расположен соединительный контур и/или выступ. При комбинации обоих вариантов предпочтительно предусмотрено, что рычаг имеет развилку, причем соединительный контур и выступ расположены на разных ответвлениях развилки.
Согласно другому предпочтительному выполнению обоих вариантов предусмотрено, что рычаг поворачивается между положениями соединения и разъединения по угловому диапазону менее 90°, предпочтительно менее 60° и особенно предпочтительно менее 45°. Меньшие углы поворота позволяют направлять исполнительную рукоятку вдоль только одной стороны корпуса штекера, что предпочтительно в стесненных условиях конструктивного пространства, нередко возникающих в распределительных устройствах, например, промышленных установок.
Согласно другому предпочтительному выполнению обоих вариантов предусмотрено, что исполнительная рукоятка рычага направляется в направляющей кулисе на исполнительной стороне штекера. Особенно предпочтительно исполнительная рукоятка фиксируется в положении соединения и/или разъединения. За счет этого с исполнительной стороны штекера хорошо видно, образовано или разъединено ли соединение, или, при необходимости, является неопределенным в промежуточном положении. Исполнительная сторона штекера, как правило, обращена к пользователю и, например, противоположна вставным контактам.
Согласно другому предпочтительному выполнению обоих вариантов предусмотрено, что исполнительная сторона штекера, по меньшей мере, частично закрывается поворотной крышкой, причем она имеет защелку, благодаря чему крышка поворачивается в закрывающее исполнительную сторону положение только тогда, когда исполнительная рукоятка находится в положении соединения или разъединения, т.е., в частности, фиксирована. Если состояние вставного соединения неопределенное, то исполнительная рукоятка находится в промежуточном положении, так что защелка препятствует закрыванию исполнительной стороны. В предпочтительном выполнении, предотвращающем ошибочные действия, предусмотрено, что защелка имеет в своих краевых зонах наклонной поверхности, которые предназначены для смещения исполнительной рукоятки в положение соединения или разъединения. Это можно заметить только тогда, когда исполнительная рукоятка уже почти находится в положении соединения или разъединения и должна быть смещена лишь в очень малом угловом диапазоне, например, менее 10°, в частности менее 5°.
У ответного штекера, выполненного в виде выключателя, в частности защитного выключателя, предусмотрено, что выключатель может быть включен только при закрытой крышке исполнительной стороны штекера или модуля выключателя. Закрытая крышка гарантирует определенное состояние вставного соединения, а именно либо полностью соединенное, либо полностью разъединенное, так что при включении выключателя не возникает опасности неполного соединения, что могло бы вызвать повреждения электроустановки. В разъединенном состоянии рычаг, удерживаемый при закрытой крышке в положении разъединения, служит преимущественно дополнительно в качестве защиты при транспортировке.
Ниже изобретение поясняется более подробно на варианте его осуществления с помощью чертежей. Описание является примером и не ограничивает общий замысел изобретения. На чертежах изображают:
- фиг.1: вариант предложенного устройства в разрезе;
- фиг.2: вариант из фиг.1 в перспективе при открытой крышке;
- фиг.3: вариант из фиг.1 в перспективе при неполностью закрытой крышке;
- фиг.4: увеличенный фрагмент в соответствии с фиг.1 при закрытой крышке.
На фиг.1 изображен вариант предложенного устройства со штекером 11 и соответствующим ответным штекером 12 для их соединения и/или разъединения. На штекере 11 расположен поворачивающийся вокруг оси 32 рычаг 31. В данном примере выключатель 11 представляет собой заменяемый, как правило, модуль выключателя, в частности модуль расцепления, взаимодействующий особенно предпочтительно с защитным выключателем, который образует ответный штекер 12. Рычаг 31 с продольной осью А показан в промежуточном положении, в котором соединение между штекером 11 и ответным штекером 12 не образовано, не разъединено. Исполнительная рукоятка 33 рычага 31 позволяет перемещать его, причем путь перемещения ограничен кулисой 34, в которой исполнительная рукоятка 33 направляется по исполнительной стороне 14 штекера 11. После поворота рычага 31 в положение разъединения Т, в котором ось А лежит приблизительно на обозначенной буквой Т линии, за счет того, что на рычаге 31 выполнен выступ 39, соединение штекера 11 с ответным штекером 12 разъединено в результате передачи усилия с выступа 39 на ответный штекер 12. Передача усилия с выступа 39 на ответный штекер 12 происходит преимущественно непосредственно на его корпус 37. Рычаг 31 выполнен, в частности, в виде плоской детали, которая ориентирована, в основном, параллельно стенке корпуса штекера 11 или ответного штекера 12.
Рычаг 31 снабжен также соединительным контуром 38, а ответный штекер 12 - цапфой 36, причем штекер 11 соединяется с ответным штекером 12 при повороте рычага 31 в положение соединения в соответствии с обозначенной буквой V линией. При повороте рычага 31 в положение соединения V за счет формы соединительного контура 38 происходит передача усилия с него на цапфу 36, в результате чего штекер 11 и ответный штекер 12 сходятся, например, на расстояние 4 мм, что позволяет преодолеть зону максимального усилия вставки. С помощью фиксирующей выемки 17, расположенной в направлении поворота в положение соединения V за соединительным контуром 38, можно преимущественно реализовать дополнительную фиксацию рычага 31 после соединения штекера 11 и ответного штекера 12, когда цапфа 36 западает в фиксирующую выемку 17.
О воротке 15 на защитном выключателе 12 более подробно говорится ниже в связи с фиг.3 и 4.
На фиг. 2 показан перспективный частичный вид устройства из фиг.1 на исполнительную сторону 14 штекера 11. На заднем плане виден ответный штекер 12. Кулиса 34 служит для ведения исполнительной рукоятки 33 рычага 31, чья значительная часть скрыта. Кулиса 34 имеет в обоих конечных положениях фиксирующие средства 35, которые обеспечивают фиксацию исполнительной рукоятки 33 в положении соединения и разъединения. На штекере 11 расположена поворотная крышка 20, которая в закрытом положении может, по меньшей мере, частично закрывать исполнительную сторону 14. На фиг.2 крышка 20 показана в открытом положении. Защелка 21 с боковыми наклонными поверхностями 22 препятствует закрыванию крышки 20, когда исполнительная рукоятка 33 находится за пределами конечных положений. Лапка 23 служит в закрытом положении для фиксации крышки 20 с ответным штекером 12, как это поясняется ниже в связи с фиг.3.
На фиг.3 показан другой перспективный вид на исполнительную сторону 14 с крышкой 20 в почти закрытом положении, в котором видно, что защелка 21 натолкнулась бы на исполнительную рукоятку 33, если бы та находилась в одном из конечных положений. Это предпочтительно препятствует закрыванию крышки 20 в неопределенном состоянии соединения между штекером 11 и ответным штекером 12. Только при закрытой крышке 20 можно повернуть вороток 15 на ответном штекере 12 в его положение включения. Кроме того, на ответном штекере 12 предусмотрена ответная лапка 16 для фиксации с лапкой 23 на крышке 20, благодаря чему последняя фиксирована в закрытом положении, в частности пока вороток 15 не перемещается в положение включения. В этом положении включения вороток 15 выдается за крышку 20, фиксируя ее в закрытом положении.
На фиг.4 изображен разрез из фиг.1, причем зона кулисы 34 на штекере 11 показана в увеличенном виде. Крышка 20 находится в закрытом положении. Здесь становится понятной функция наклонной поверхности 22 защелки 21 в виде ребра, которые предназначены для перемещения исполнительной рукоятки 33 в одно из конечных положений, если она во время закрывания крышки 20 находится почти в одном из них, а с другой стороны, за счет наклонной поверхности 22 сразу же корректируется отклонение. Наконец, за счет наклонной поверхности 22 или защелки 21 реализуется также блокировка рычага 31 в положении замыкания или разъединения, пока крышка 20 остается закрытой.
Перечень ссылочных позиций
11 - выключатель, в частности модуль расцепления
12 - ответный штекер, в частности защитный выключатель
14 - исполнительная сторона
15 - вороток
16 - ответная лапка
17 - фиксирующая выемка
20 - крышка
21 - защелка
22 - наклонная поверхность
23 - лапка
31 - рычаг
32 - ось
33 - исполнительная рукоятка
34 - кулиса
35 - фиксирующее средство
36 - цапфа
37 - корпус ответного штекера
38 - соединительный контур
39 - выступ
А - ось
Т - положение разъединения
V - положение замыкания