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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Universalgehäuse für einen Steckverbinder.
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Ein
derartiger elektrischer Steckverbinder ist in mehreren Ausführungsformen
beispielsweise in der WO 2004/034516 A2 beschrieben. Wird ein derartiger
Steckverbinder unter extremen Witterungsbedingungen, beispielsweise
im Offshore-Bereich
eingesetzt, so ist eine besonders hohe Dichtigkeitsstufe erforderlich.
Ein derartiger Steckverbinder hat beispielsweise den Dichtigkeitsstufen
NEMA 6P und IPX 7 hinsichtlich der Abdichtung gegenüber Feuchte zu
genügen.
In den Vereinigten Staaten und in Kanada werden zudem an ein Gehäuse extreme
Anforderungen hinsichtlich der Verhinderung der Entflammbarkeit
gestellt. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass in Bereichen,
die nicht beaufsichtigt sind, leicht Brände entstehen können. Insbesondere bei
der Verlegung von Pipelines, in denen sogenannte Heat Tracing-Elemente
angeschlossen sind, deren Aufgabe es ist, bei niedrigen Temperaturen
das zu transportierende Medium in der Pipeline flüssig zu halten,
muss sichergestellt sein, dass Brände (z.B. durch Isolierungsfehler)
verhindert werden. Auch in anderen Bereichen, z.B. in Raffinerien
oder auch auf Bohrinseln, in denen leicht Brände entstehen können, werden
diese Anforderungen hinsichtlich der Verhinderung der Entflammbarkeit
durch Verwendung dieser Steckverbinder erfüllt. Ein Durchschmelzen einer
elektrisch leitenden Verbindung kann zu einem Funkenschlag führen und
einen Brand auslösen oder
seine Wirkung vervielfachen.
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Nach
dem Stand der Technik ist es daher notwendig, für jede Bauform eines elektrischen Steckverbinders,
die im Offshore-Bereich eingesetzt werden soll, ein Gehäuse zu entwickeln,
das den Kriterien hinsichtlich hoher Dichtigkeit und schwerer Entflammbarkeit
entspricht. Dies ist mit einem hohen Aufwand verbunden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder
einer hohen Dichtigkeitsstufe so zu gestalten, dass er sich in einfacher Weise
herstellen lässt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst. Hierzu weist der aus einem
Steckerteil und einem Buchsenteil bestehende Steckverbinder ein
Universalgehäuse
auf, das aus einer Basisschale und einer auf die Basisschale aufgesetzten
Deckelschale besteht. Dabei ist das Buchsenteil der Basisschale
oder der Deckelschale zugeordnet und das Steckerteil der jeweils
anderen Schale. In die Basisschale und die Deckelschale ist jeweils
ein Adapter eingeschoben, dessen Außenkontur an die Innenkontur
der Basisschale oder der Deckelschale angepasst ist und dessen Innenkontur
komplementär
zur Außenkontur
des Buchsen- oder Steckerteils ausgebildet ist.
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Somit
können
in ein und dasselbe Universalgehäuse
lediglich mittels der Anpassung der beiden Adapter Steckverbinder
unterschiedlicher Bauart eingebracht werden, deren Steckerteil und
deren Buchsenteil über
unterschiedliche Außenkonturen verfügen. Zudem
wird die hohe Dichtigkeit mittels des Universalgehäuses erreicht,
so dass in das Universalgehäuse
konventionelle Steckverbinder eingesetzt werden können. Es
kann daher auf Steckverbinder ohne besondere Dichtigkeitseigenschaften
zurückgegriffen
werden, die in hohen Stückzahlen
und somit kostengünstig
produziert werden. Eine Anpassung des eigentlichen Steckverbinders
hinsichtlich seines Gehäuses
zum Erreichen einer hohen Dichtigkeitsstufe ist nicht mehr notwendig.
Somit kann ein Steckverbinder hoher Dichtigkeitsstufe einfach und kostengünstig hergestellt
werden.
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Bevorzugt
weist der Adapter im wesentlichen hohlzylindrische Geometrie auf.
Damit wird zum einen der Tatsache Rechnung getragen, dass konventionelle
Steckverbinder üblicherweise
im wesentlichen eine Zylindergeometrie als Außenkontur aufweisen. Zum anderen
ist durch die Ausbildung des Adapters als Hohlzylinder sowohl ein
einfaches Einschieben eines Steckerteils oder eines Buchsen teils gewährleistet,
zum anderen aber auch ein einfaches Einschieben des Adapters in
Basisschale oder in die Deckelschale.
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Vorteilhaft
weist der Adapter an seinem Außenmantel
Versteifungsrippen auf. Auf diese Weise ist gegenüber einer
Ausführung
aus Vollmaterial das Eigengewicht reduziert und eine Materialersparnis bei
gleichbleibender mechanischer Festigkeit gegeben. Zudem wirken üblicherweise
keine starken Kräfte
auf den Adapter. Er hat vielmehr in erster Linie eine Halte- und
Abstandsfunktion für
den in das Universalgehäuse
eingeschobenen Steckverbinder.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Adapter für die Basisschale
und die Deckelschale identisch ausgeführt. Dies spart Kosten bei der
Fertigung. Werden beispielsweise die beiden Adapter als Kunststoffspritzteile
ausgeführt,
muss für das
Spritzen nur eine Form hergestellt werden. In einer Weiterbildung
ist die Basisschale aus einem Buchsengehäuse und einem Endstück zusammengesetzt.
Analog dazu ist zweckmäßig die
Deckelschale aus einem Steckergehäuse und einem Endstück zusammengesetzt.
Aufgrund dieser zweiteiligen Ausführung der Basisschale und der
Deckelschale ist das Einbringen des Adapters mit dem darin eingeschobenen
Buchsenteil oder Steckerteil stark vereinfacht, da der Innenraum
der Basisschale oder Deckelschale besser zugänglich ist.
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Zweckmäßig ist
das Endstück
mit dem Buchsengehäuse
oder dem Steckergehäuse
einfach oder mehrfach verschraubt. Auf diese Weise ist ein besonders
einfaches Zusammensetzen des Endstücks mit dem Buchsengehäuse zur
Basisschale oder des Endstücks
mit dem Steckergehäuse
zur Deckelschale möglich.
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Vorteilhaft
sind die beiden Endstücke
für das Steckergehäuse und
das Buchsengehäuse
identisch ausgeführt.
Auf diese Weise wird eine kostengünstigere Gleichteilfertigung
erreicht.
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In
einer Weiterbildung ist der Adapter in Längsrichtung vollständig in
das Steckergehäuse oder
in das Buchsengehäuse
einschiebbar. Damit ist eine Anpassung der Außenkontur des Adapters lediglich
an die Innenkontur des Steckergehäuses oder des Buchsengehäuses notwendig.
Gleichzeitig bleibt jedoch die Montagefreundlichkeit durch die zweiteilige
Ausgestaltung erhalten.
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Vorteilhaft
weist das mit dem Buchsengehäuse
oder mit dem Steckergehäuse
geschraubte Endstück
eine Kabeldurchführung
auf. Somit ist auch das mit dem Steckerteil oder mit dem Buchsenteil des
Steckverbinders verbundene Kabel in das Universalgehäuse mit
integriert. Dabei liegt der Außenmantel
des Kabels an der Innenwand der Kabeldurchführung an und sorgt somit für eine Abdichtung des
Inneren der Basisschale und/oder der Deckelschale.
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In
einer Weiterbildung weist die Basisschale an ihrem Montageende einen
Bajonettverschluss zum Aufsetzen der Deckelschale mittels einer
Drehbewegung auf. Dabei greift jeweils mindestens ein am Montageende
der Deckelschale angeordneter Führungszapfen
zur Führung
und Fixierung in eine korrespondierende Nut. Auf diese Weise ist
eine einfache und schnelle Herstellung einer Steckverbindung auch
unter sehr widrigen Umständen,
wie sie beispielsweise im Offshore-Bereich herrschen, gewährleistet.
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Bevorzugt
ist das Universalgehäuse
aus einem Metall gefertigt, so dass neben der hohen Dichtigkeitsstufe
auch eine schwere Entflammbarkeit realisiert ist.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine
Explosionszeichnung eines einen Steckverbinder umgebenden Universalgehäuses, sowie
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2 eine
Zusammenbauzeichnung des Universalgehäuses mit dem Steckverbinder.
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1 zeigt
ein Universalgehäuse 1 mit
einem darin angeordneten Steckverbinder 2. Die Buchsenseite 3 weist
eine Basisschale 4 auf, die aus einem Buchsenge häuse 5 und
einem Endstück 6 zusammengesetzt
ist. Für
die Montage der Buchsenseite 3 wird zunächst ein in der Figur nicht
dargestelltes Kabel durch eine Kabeldurchführung 7 des buchsenseitigen
Endstücks 6 geführt. Dieses
Kabel wird am Buchsenteil 8 des Steckverbinders 2 angeschlossen.
Das Kabel kann am Buchsenteil 8 auch vorkonfektioniert
sein. Auf das Buchsenteil 8 wird ein Adapter 9 aufgeschoben,
dessen Innenkontur 10 mit der Außenkontur 11 des Buchsenteils 8 korrespondiert. Anschließend wird
der Adapter 9 in das Buchsengehäuse 5 eingeschoben.
Dabei korrespondiert die Außenkontur 12 des
Adapters 9 mit der Innenkontur 13 des Buchsengehäuses 5.
Das Buchsengehäuse 5 ist dabei
so ausgeführt,
dass sich der Adapter 9 mit dem von diesem Adapter gehaltenen
Buchsenteil 8 vollständig
in das Buchsengehäuse 5 einschieben
lässt.
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Zur
Erhöhung
seiner mechanischen Stabilität
weist der Adapter 9 Versteifungsrippen 14 auf,
die die mechanische Festigkeit des Adapters 9 erhöhen. Nach
dem Einschieben des Adapters 9 mit den darin enthaltenen
Buchsenteils 8 in das Buchsengehäuse 5 wird das Endstück 6 mit
dem Buchsengehäuse 5 verschraubt.
Dafür weist
das Endstück 6 zwei
Bohrungen 15 auf, durch die jeweils eine Schraube 16 geführt und
mit einem korrespondierenden Gewinde 17 im Buchsengehäuse 5 verschraubt
ist.
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Die
Steckerseite 18 ist analog zur Buchsenseite 3 aufgebaut.
Die Steckerseite 18 weist eine Deckelschale 19 auf,
die aus einem Steckergehäuse 20 und
einem Endstück 21 zusammengesetzt
ist. Für die
Montage wird zunächst
ein ebenfalls nicht in der Figur dargestelltes Kabel durch eine
Kabeldurchführung 7 des
Endstücks 21 hindurchgeführt und
am Steckerteil 22 angeschlossen bzw. ein mit einem Kabel
vorkonfektionierten Steckerteil 22 in das Endstück 21 eingebracht.
Das Steckerteil 22 wird in einen Adapter 23 eingeschoben.
Dabei korrespondiert die Innenkontur 24 des Adapters 23 mit
der Außenkontur 24 des
Steckerteils 22. Der Adapter 23 mit dem darin eingeschobenen
Steckerteil 22 seinerseits wird schließlich in das Steckergehäuse 20 eingeschoben, wobei
die Außenkontur 26 des
Adapters 23 mit der Innenkontur 27 des Steckergehäuses 20 korrespondiert.
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Auch
der Adapter 23 der Steckerseite 18 ist derart
ausgeführt,
dass er sich mit dem darin befindlichen Steckerteil 22 vollständig in
das Steckergehäuse 20 einschieben
lässt.
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Nach
dem Einschieben des Adapters 23 in das Steckergehäuse 20 wird
das Endstück 21 mit dem
Steckergehäuse 20 verschraubt.
Das Endstück 21 weist
hierfür
zwei Bohrungen 15 auf, durch die Schrauben 16 geführt sind.
Diese Schrauben 16 werden mit jeweils einem Gewinde 17 mit
dem Steckergehäuse 20 verschraubt.
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2 zeigt
das fertig montierte Universalgehäuse 1 mit dem darin
angeordneten und von den beiden Adaptern 9 und 23 gehaltenen
Steckverbinder 2. Zum Herstellen einer Steckverbindung
wird die Basisschale 4 mit der Deckelschale 19 in
Längsrichtung 28 zusammengeschoben.
Dabei greift ein am Montageende 29 des Buchsengehäuses 5 angeordneter
Bajonettverschluss mit jeweils einer Nut 30 in jeweils
einen korrespondierenden Führungszapfen 31 am
Montageende 32 des Steckergehäuses 20. Gleichzeitig
wird durch das Zusammenstecken des Buchsenteils 8 mit dem
Steckerteil 22 die elektrische Verbindung hergestellt.
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Durch
eine Drehbewegung im wesentlichen quer zur Längsrichtung 28, wobei
die Deckelschale 19 gegen die Basisschale 4 verdreht
wird, läuft
jeweils ein Führungszapfen 31 entlang
seiner korrespondierenden Nut 30. Auf diese Weise wird
eine Sicherung und Fixierung der Verbindung von Basisschale 4 und
Deckelschale 19 erreicht.
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Aufgrund
der Ausführung
des Universalgehäuses 1 ist
gewährleistet,
dass der darin befindliche Steckverbinder vor Feuchtigkeit sicher
geschützt
ist. Da die Basisschale 4 und die Deckelschale 19 aus
einem Aluminiumwerkstoff gefertigt sind, ist die Steckverbindung
auch vor einer Hitzeeinwirkung sicher geschützt.
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- 1
- Universalgehäuse
- 2
- Steckverbinder
- 3
- Buchsenseite
- 4
- Basisschale
- 5
- Buchsengehäuse
- 6
- Endstück
- 7
- Kabeldurchführung
- 8
- Buchsenteil
- 9
- Adapter
- 10
- Innenkontur
- 11
- Außenkontur
- 12
- Außenkontur
- 13
- Innenkontur
- 14
- Versteifungsrippe
- 15
- Bohrung
- 16
- Schraube
- 17
- Gewinde
- 18
- Steckerseite
- 19
- Deckelschale
- 20
- Steckergehäuse
- 21
- Endstück
- 22
- Steckerteil
- 23
- Adapter
- 24
- Innenkontur
- 25
- Außenkontur
- 26
- Außenkontur
- 27
- Innenkontur
- 28
- Längsrichtung
- 29
- Montageende
- 30
- Nut
- 31
- Führungszapfen
- 32
- Montageende