DE10037084A1 - Kupplung oder Stecker für eine flüssigkeitsdichte Steckverbindung - Google Patents
Kupplung oder Stecker für eine flüssigkeitsdichte SteckverbindungInfo
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Abstract
Es ist ein Stecker (30) für eine flüssigkeitsdichte Steckverbindung beschrieben, die mit einer Abschirmung versehen ist, in der ein Kontaktträger (33) aufgenommen ist. Die Abschirmung und der Kontaktträger (33) sind in einem Gehäuse (37) untergebracht. Die Abschirmung weist eine Hülse (32) auf, die mit einem Absatz (45) versehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplung oder einen Stecker für
eine flüssigkeitsdichte Steckverbindung, mit einer
Abschirmung, in der ein Kontaktträger aufgenommen ist, wobei
die Abschirmung und der Kontaktträger in einem Gehäuse
untergebracht sind.
Eine derartige Kupplung oder ein derartiger Stecker sind aus
der deutschen Patentanmeldung 197 23 684 bekannt. Die dort
beschriebene Steckverbindung ist vorzugsweise für den Einsatz
in der Mess- und Umwelttechnik vorgesehen. Daraus resultiert,
dass die Steckverbindung flüssigkeitsdicht ausgestaltet sein
muss. Eine weitere Anforderung an die Steckverbindung besteht
darin, dass sie einfach herstellbar und für einen Benutzer
einfach bedienbar sein muss.
Ebenfalls soll im Fehlerfall, beispielsweise wenn die offene
Kupplung mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, oder bei sonstigen
entsprechenden Umgebungsbedingungen keine Flüssigkeit in das
Innere der Kupplung eindringen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine flüssigkeitsdichte
Steckverbindung zu schaffen, die im Hinblick auf die
Herstellung und Bedienung weiter verbessert ist. Ebenfalls
soll die Steckverbindung bzw. insbesondere die Kupplung auch
bei den erwähnten Fehlerfällen flüssigkeitsdicht sein.
Diese Aufgabe wird bei einer Kupplung oder einem Stecker der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Teile der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Durch den in der Hülse vorhandenen, erfindungsgemäßen Absatz
wird in besonders vorteilhafter Weise ein Anschlag für ein in
die Kupplung oder den Stecker einzusteckendes Bauteil
geschaffen. Damit wird erreicht, dass die Position des
eingesteckten Bauteils exakt durch den Absatz definiert ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Absatz als Anschlag für
ein Glasrohr oder dergleichen vorgesehen ist. Wie erwähnt,
wird dadurch die Einbaulage des Glasrohrs in den Stecker oder
die Kupplung genau festgelegt. Weiterhin wird dadurch
erreicht, dass das unterhalb des Absatzes angeordnete Fenster
der Hülse in keinem Fall von dem Glasrohr verschlossen werden
kann. Damit kann das Fenster immer dazu verwendet werden, um
durch das Fenster hindurch die anzuschließenden elektrischen
Leitungen zu verlöten.
Durch die erfindungsgemäße Verpressung der beiden Hülsen
miteinander wird in besonders einfacher Weise eine feste und
haltbare Verbindung zwischen den beiden Hülsen erreicht. Die
Herstellung dieser Verbindung ist dabei konstruktiv einfach
und kostengünstig.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Verpressung eine
elektrische Verbindung bildet. Dadurch wird erreicht, dass die
beiden Hülsen in einfacher Weise eine Abschirmung bilden. Eine
zusätzliche, gesonderte Abschirmung ist damit nicht
erforderlich.
Durch die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht auf
der Hülse wird in besonders vorteilhafter Weise erreicht, dass
die Hülse als Abschirmung verwendet werden kann. Es ist somit
kein aufwendiges Bauteil für die Herstellung der Abschirmung
erforderlich, sondern es genügt die erfindungsgemäße
elektrische Schicht auf der Hülse.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hülse aus Kunststoff
oder dergleichen besteht. Damit kann die Hülse besonders
einfach und kostengünstig hergestellt werden, ohne dass dies
die Verwendung als Abschirmung hindern würde. Erfindungsgemäß
wird also ein Kunststoffbauteil mit einer abschirmenden
Wirkung zur Verfügung gestellt.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung
eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Kupplung,
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung
durch die Kupplung der Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung
eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Steckers, und
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung
durch den Stecker der Fig. 3.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Steckverbindung dargestellt,
die aus einer Kupplung 10 und einem Stecker 30 zusammengesetzt
werden kann. Die Steckverbindung ist flüssigkeitsdicht
ausgestaltet und kann bspw. in der Messtechnik, insbesondere
in der Umweltmesstechnik eingesetzt werden. Mit der
Steckverbindung kann bspw. ein Kabel an einen Sensor
angeschlossen werden. Dabei wird das Kabel an die Kupplung 10
und der Sensor an den Stecker 30 angeschlossen.
Es versteht sich, dass die nachfolgend beschriebenen Merkmale
des Steckers 30 auch bei einer Kupplung vorgesehen werden
können. Entsprechend können die nachfolgend beschriebenen
Merkmale der Kupplung 10 auch bei einem Stecker eingesetzt
werden. Insoweit kann die Steckverbindung auch dazu vorgesehen
sein, zwei Kabel miteinander zu verbinden. Ebenfalls ist es
möglich, dass ein Sensor an den Stecker und ein Kabel an die
Kupplung angeschlossen werden kann.
Die Kupplung 10 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die
Kupplung 10 ist dazu vorgesehen, dass ein Kabel an sie
angeschlossen wird. Die Kupplung 10 ist im Wesentlichen
rotationssymmetrisch ausgebildet.
Die Kupplung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem eine
Abschirmung untergebracht ist. Die Abschirmung setzt sich aus
einer Hülse 12 und aus zwei Halbschalen 13, 14 zusammen. In
die Hülse 12 ist ein Kontaktträger 15 eingesetzt. In dem
Kontaktträger 15 sind Kontaktstifte 16 aufgenommen.
Die Hülse 12 und der Kontaktträger 15 sind im Wesentlichen
rohrförmig ausgebildet. Der Innendurchmesser der Hülse 12
Entspricht etwa dem Außendurchmesser des Kontaktträgers 15.
Die Hülse 12 ist aus elektrisch leitfähigem Metall
hergestellt. Der Kontaktträger 15 besteht aus einem elektrisch
isolierenden und elastischen Kunststoff, beispielsweise aus
Polyfluoralkoxypolymer (PFA). Im eingesetzten und verpressten
Zustand liegen der Kontaktträger 15 und die Hülse 12 dicht
aneinander an. Auf Grund des verwendeten elastischen
Kunststoffs entsteht dadurch eine flüssigkeitsdichte
Verbindung zwischen der Hülse 12 und dem Kontaktträger 15.
Von dem Kontaktträger 15 stehen auf einander
gegenüberliegenden Seiten zwei Vorsprünge 17, 18 ab. In den
Halbschalen 13, 14 ist jeweils eine Öffnung 19, 20
eingebracht, die den Vorsprüngen 17, 18 zugeordnet sind. Die
Halbschalen 13, 14 besitzen einen Innenradius, der dem
Außenradius des Kontaktträgers 15 entspricht. Damit können die
Halbschalen 13, 14 auf den Kontaktträger 15 aufgelegt werden.
Die Vorsprünge 17, 18 des Kontaktträgers 15 greifen dabei in
die Ausnehmungen 19, 20 der Halbschalen 13, 14 ein. Auf diese
Weise besteht eine mechanische Verbindung zwischen dem
Kontaktträger 15 und den Halbschalen 13, 14.
Die Halbschalen 13, 14 sind bspw. als Spritzgussteile aus
Kunststoff hergestellt. Zumindest eine der Flächen der
Halbschalen 13, 14, bspw. die Außenflächen sind mit einer
elektrisch leitfähigen Schicht versehen. Ebenfalls sind die
der Hülse 12 zugewandten Stirnflächen 21, 22 der Halbschalen
13, 14 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen.
Im zusammengesetzten Zustand der Abschirmung, also wenn der
Kontaktträger 15 in die Hülse 12 eingesetzt ist, und wenn die
Halbschalen 13, 14 auf den Kontaktträger 15 aufgesetzt sind,
liegen die Stirnflächen 21, 22 der Halbschalen 13, 14 an der
Hülse 12 an. Auf diese Weise entsteht eine elektrische
Verbindung zwischen der metallischen Hülse 12 und den mit der
elektrisch leitfähigen Schicht versehenen Halbschalen 13, 14.
Die aus der Hülse 12 und den Halbschalen 13, 14 bestehende
Abschirmung einschließlich des darin untergebrachten
Kontaktträgers 15 ist in dem Gehäuse 11 aufgenommen. Auf der
Außenfläche der Hülse 12 ist eine Nut 23 vorgesehen, in die
eine Ringdichtung 24 eingesetzt ist. Die Ringdichtung 24 liegt
andererseits an der Innenfläche des Gehäuse 11 an. Damit
besteht eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Hülse
12 und dem Gehäuse 11.
Mit ihrem der Hülse 15 abgewandten freien Ende sind die
Halbschalen 13, 14 in eine im Wesentlichen rohrförmige
Kabeltülle 25 eingesteckt. Über die Kabeltülle 25 ist eine
Mutter 26 aufgesteckt, die mit dem Gehäuse 11 verschraubt
werden kann. Damit ist die aus der Hülse 12 und den
Halbschalen 13 und 14 bestehende Abschirmung einschließlich
des darin untergebrachten Kontaktträgers 15 fest und
flüssigkeitsdicht im Innenraum des Gehäuses 11 untergebracht.
Auf seiner Außenfläche ist das Gehäuse 11 mit einer Nut 27
versehen, in die eine Ringdichtung 28 eingesetzt ist. Auf das
Gehäuse 11, und zwar über die Ringdichtung 28, ist eine
Verschraubung 29 aufgesteckt, mit der die Kupplung 10 mit dem
Stecker 30 verschraubt werden kann. Die Ringdichtung 28
verhindert das Einlagern von Verschmutzungen in den Ringspalt
zwischen dem Gehäuse 11 und der Verschraubung 29.
In den Fig. 3 und 4 ist der Stecker 30 dargestellt. Der
Stecker 30 ist dazu vorgesehen, mit einem Sensor o. dgl.
verbunden zu werden. Der Stecker 30 ist im Wesentlichen
rotationssymmetrisch ausgebildet.
Der Stecker 30 weist eine Abschirmung auf, die aus einer
ersten Hülse 31 und einer zweiten Hülse 32 besteht. Die erste
Hülse 31 besitzt an ihrem der zweiten Hülse 32 zugewandten
freien Ende einen Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser
des zugewandten freien Endes der zweiten Hülse 32 entspricht.
Die erste Hülse 31 und die zweite Hülse 32 sind an diesen,
einander zugewandten freien Enden miteinander verpresst (46).
Es besteht somit eine feste mechanische Verbindung zwischen
der ersten Hülse 31 und der zweiten Hülse 32.
Die erste Hülse 31 ist rohrförmig ausgebildet. Im Inneren der
ersten Hülse 31 ist ein Kontaktträger 33 angeordnet. Der
Kontaktträger 33 dient der Aufnahme von Kontaktstiften 34.
Die erste Hülse 31 ist bspw. als Drehteil aus einem elektrisch
leitfähigen Metall hergestellt. Die zweite Hülse 32 ist als
Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt. Die Außenfläche der
zweiten Hülse 32 ist mit einer elektrisch leitfähigen Schicht
47 versehen. Die zweite Hülse 32 weist einen in Längsrichtung
ausgerichteten Schlitz 35 auf. Desweiteren ist die zweite
Hülse 32 mit zumindest einem Fenster 36 versehen.
Durch die Verpressung 46 der ersten Hülse 31 mit der zweiten
Hülse 32 sind die genannten beiden Hülsen 31, 32 elektrisch
miteinander verbunden (47). Daraus ergibt sich insgesamt die
bereits erwähnte Abschirmung.
Der Kontaktträger 33 ist aus einem elektrisch isolierenden und
elastischen Kunststoff, z. B. aus Polyfluoralkoxypolymer (PFA)
hergestellt. Der Außendurchmesser des Kontaktträgers 33
entspricht etwa dem Innendurchmesser der ersten Hülse 31.
Damit liegt der Kontaktträger 33 an der ersten Hülse 31 dicht
an. Auf Grund des verwendeten elastischen Kunststoffs entsteht
somit eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem
Kontaktträger 33 und der ersten Hülse 31.
Der Längsschlitz 35 ist zur Verbindung der Kupplung 30 mit dem
genannten Sensor vorgesehen. Bspw. ist es möglich, dass ein
Glasrohr des Sensors in die Hülse 32 eingesteckt wird. Der
Schlitz 35 erlaubt einen Ausgleich von Durchmessertoleranzen
des Glasrohrs, um eine sichere Klemmung zu gewährleisten.
Alternativ oder zusätzlich kann das Glasrohr des Sensors mit
der Hülse 32 verklebt werden, wobei der Schlitz 35 dann die
Befüllung mit Klebstoff erlaubt.
Die Hülse 32 ist mit einem Absatz 45 versehen, der gemäß der
Fig. 3 oder der Fig. 4 in Richtung zu der Hülse 31 von einem
größeren zu einem kleineren Durchmesser übergeht. Damit stellt
der Absatz 45 einen Anschlag für das Glasrohr dar, das in der
Fig. 3 oder der Fig. 4 von der linken Seite in die Hülse 32
eingesteckt wird.
Das Fenster 36 in der Hülse 32 ist dazu vorgesehen, dass die
Leitungen des Sensors mit den Kontaktstiften 34 des
Kontaktträgers 33 elektrisch verbunden werden können. Zu
diesem Zweck ist es möglich, dass die Leitungen des Sensors
durch das bzw. die Fenster 36 hindurch an die Kontaktstifte 34
angelötet werden. Aufgrund des Absatzes 45 kann das Fenster 36
nicht von dem eingesteckten Glasrohr verschlossen werden.
Die aus der ersten Hülse 31 und der zweiten Hülse 32
bestehende Abschirmung einschließlich des darin
untergebrachten Kontaktträgers 33 ist in einem Gehäuse 37
untergebracht. Auf der der zweiten Hülse 32 abgewandten
Außenfläche des Gehäuses 37 ist eine Nut 38 vorgesehen, in die
eine Ringdichtung 39 eingesetzt ist.
Das Gehäuse 37 ist mit einem Außengewinde versehen, auf das
die Verschraubung 29 des Steckers 10 aufgeschraubt werden
kann. Die Verschraubung 29 ist im aufgeschraubten Zustand über
der Ringdichtung 39 angeordnet. Auf diese Weise entsteht eine
flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Verschraubung 29
und dem Gehäuse 37.
Die Herstellung der Kupplung 10 erfolgt bspw. wie folgt:
Zuerst werden die Kontaktstifte 16 in den Kontaktträger 15 eingesteckt und der Kontaktträger 15 in die Hülse 12 eingepresst. Dann wird das anzuschließende Kabel durch die Kabeltülle 25 und die Mutter 26 hindurchgesteckt. Nunmehr können die Leitungen des anzuschließenden Kabels an die Kontaktstifte 16 angelötet werden. Desweiteren werden die Halbschalen 13, 14 auf den Kontaktträger 15 aufgelegt. Der Kontaktträger 15 zusammen mit den Anschlussstiften 16 und den daran angelöteten Leitungen des anzuschließenden Kabels befinden sich damit innerhalb der aus der Hülse 12 und den Halbschalen 13, 14 bestehenden Abschirmung. Diese Abschirmung wird nunmehr einerseits mit den freien Enden der Halbschalen 13, 14 in die Kabeltülle 25 eingesteckt, sowie andererseits mit der Hülse 12 in das Gehäuse 11 eingeschoben. Zuvor wird der Dichtring 24 auf die Hülse 12 aufgezogen. Die Mutter 26 wird nunmehr auf das Außengewinde des Gehäuses 11 aufgeschraubt. Schließlich wird die Ringdichtung 28 in die Nut 27 eingesetzt und es wird die Verschraubung 29 auf das Gehäuse 11 aufgesteckt.
Zuerst werden die Kontaktstifte 16 in den Kontaktträger 15 eingesteckt und der Kontaktträger 15 in die Hülse 12 eingepresst. Dann wird das anzuschließende Kabel durch die Kabeltülle 25 und die Mutter 26 hindurchgesteckt. Nunmehr können die Leitungen des anzuschließenden Kabels an die Kontaktstifte 16 angelötet werden. Desweiteren werden die Halbschalen 13, 14 auf den Kontaktträger 15 aufgelegt. Der Kontaktträger 15 zusammen mit den Anschlussstiften 16 und den daran angelöteten Leitungen des anzuschließenden Kabels befinden sich damit innerhalb der aus der Hülse 12 und den Halbschalen 13, 14 bestehenden Abschirmung. Diese Abschirmung wird nunmehr einerseits mit den freien Enden der Halbschalen 13, 14 in die Kabeltülle 25 eingesteckt, sowie andererseits mit der Hülse 12 in das Gehäuse 11 eingeschoben. Zuvor wird der Dichtring 24 auf die Hülse 12 aufgezogen. Die Mutter 26 wird nunmehr auf das Außengewinde des Gehäuses 11 aufgeschraubt. Schließlich wird die Ringdichtung 28 in die Nut 27 eingesetzt und es wird die Verschraubung 29 auf das Gehäuse 11 aufgesteckt.
Die Herstellung des Steckers 30 erfolgt bspw. wie folgt:
Zuerst werden die Kontaktstifte 34 in den Kontaktträger 33 eingesetzt. Dann wird der Kontaktträger 33 in die erste Hülse 31 eingesetzt. Daraufhin wird die erste Hülse 31 mit der zweiten Hülse 32 verpresst. Es kann nunmehr der vorgesehene Sensor in die zweite Hülse 32 eingesetzt werden. Die Anschlussleitungen des eingesetzten Sensors können durch die Fenster 36 der zweiten Hülse 32 hindurch mit den Kontaktstiften 34 verlötet werden. Nunmehr wird die aus der ersten und der zweite Hülse 31, 32 bestehende Abschirmung einschließlich des darin untergebrachten Kontaktträgers 33 mit den Kontaktstiften 34 und den angelöteten Anschlussleitungen des Sensors in das Gehäuse 37 eingeschoben und ggf. verklebt. Die Ringdichtung 39 wird in die Nut 38 des Gehäuses 37 eingesetzt.
Zuerst werden die Kontaktstifte 34 in den Kontaktträger 33 eingesetzt. Dann wird der Kontaktträger 33 in die erste Hülse 31 eingesetzt. Daraufhin wird die erste Hülse 31 mit der zweiten Hülse 32 verpresst. Es kann nunmehr der vorgesehene Sensor in die zweite Hülse 32 eingesetzt werden. Die Anschlussleitungen des eingesetzten Sensors können durch die Fenster 36 der zweiten Hülse 32 hindurch mit den Kontaktstiften 34 verlötet werden. Nunmehr wird die aus der ersten und der zweite Hülse 31, 32 bestehende Abschirmung einschließlich des darin untergebrachten Kontaktträgers 33 mit den Kontaktstiften 34 und den angelöteten Anschlussleitungen des Sensors in das Gehäuse 37 eingeschoben und ggf. verklebt. Die Ringdichtung 39 wird in die Nut 38 des Gehäuses 37 eingesetzt.
Zur Verbindung des Steckers 30 und der Kupplung 10 wird das
freie Ende des Steckers 30 mit der Ringdichtung 39 in die
Verschraubung 29 der Kupplung 10 eingesteckt. Daraufhin wird
der Stecker 30 und die Kupplung 10 mittels der Verschraubung
29 miteinander verschraubt.
Claims (7)
1. Kupplung oder Stecker (30) für eine flüssigkeitsdichte
Steckverbindung, mit einer Abschirmung, in der ein
Kontaktträger (33) aufgenommen ist, wobei die Abschirmung
und der Kontaktträger (33) in einem Gehäuse (37)
untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abschirmung eine Hülse (32) aufweist, die mit einem
Absatz (45) versehen ist.
2. Kupplung oder Stecker (30) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Absatz (45) als Anschlag für ein
Glasrohr oder dergleichen vorgesehen ist.
3. Kupplung oder Stecker (30) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (45) oberhalb
eines Fensters (36) angeordnet ist.
4. Kupplung oder Stecker (30) für eine flüssigkeitsdichte
Steckverbindung, mit einer Abschirmung, in der ein
Kontaktträger (33) aufgenommen ist, wobei die Abschirmung
und der Kontaktträger (33) in einem Gehäuse (37)
untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abschirmung zwei Hülsen (31, 32) aufweist, die mittels
einer Verpressung (46) miteinander verbunden sind.
5. Kupplung oder Stecker (30) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verpressung (46) eine
elektrische Verbindung bildet.
6. Kupplung oder Stecker (30) für eine flüssigkeitsdichte
Steckverbindung, mit einer Abschirmung, in der ein
Kontaktträger (33) aufgenommen ist, wobei die Abschirmung
und der Kontaktträger (33) in einem Gehäuse (37)
untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abschirmung eine Hülse (32) aufweist, die mit einer
elektrisch leitfähigen Schicht (47) versehen ist.
7. Kupplung oder Stecker (30) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hülse (32) aus Kunststoff oder
dergleichen besteht.
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