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Die
Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Montage der Kodiervorrichtung
an der Steckerbindung.
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Eine
Steckverbindung weist ein erstes Steckverbinderteil und ein zweites
Steckverbinderteil auf. Jeweils eines der Steckverbinderteile ist
ein Steckerteil und eines der Steckverbinderteile ist ein Buchsenteil.
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Eine
gattungsgemäße Steckverbindung zeigt die
US 3,491,330 . Die Montage
und das Verstellen der Kodiervorrichtung sind relativ aufwendig.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, die gattungsgemäße
Steckverbindung um eine besonders einfach montierbare gut handhabbare
Kodiervorrichtung zu ergänzen, die relativ kompakt aufgebaut
ist. Zudem soll ein einfaches Verfahren zum Kodieren der Steckverbindung
geschaffen werden.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs
1 und des Anspruchs 19.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Nach
dem Kennzeichen des Anspruchs 1 sind die Kodierelemente als vormontierbare
Einheit an jeweils zumindest einem der Steckerbinderteile vormontierbar
und das jeweils andere Steckverbinderteil ist derart ausgestaltet,
dass sich das eine der beiden zur Kodiervorrichtung vormontierten
Kodierelemente beim ersten rein axialen Zusammenstecken der beiden
Steckverbinderteile in/an ihm festlegt, so dass dieses Kodierelement
nach dem ersten Lösen der erstmals zusammengesteckten Steckverbinderteile
allein durch axiales Ziehen an diesem anderen Steckverbinderteil
verbleibt, wobei die Kraft zum Lösen des Kodierelements
vom anderen Steckverbinderteil größer ist als
die Kraft, welche notwendig ist, um die beiden Kodierelemente voneinander
zu trennen.
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Unter „axial"
ist hier ein geradliniges Zusammenstecken und Trennen ohne die Notwendigkeit zum
Verschieben von einem der Steckverbinderteile senkrecht zur Steck-
und Ziehrichtung zu verstehen.
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Dieser
Steckverbinder ist hinsichtlich der Montage und Handhabung der Kodierung
besonders vorteilhaft. Gerade die Montage der Kodiervorrichtung
ist sehr einfach. Die Kodiervorrichtung baut zudem sehr kompakt,
wobei verschiedene Kodierungen nicht durch viele verschiedene Kodierelemente
realisiert werden sondern durch Verdrehen derselben.
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Dies
bietet insbesondere auch einen Vorteil gegenüber der
EP 1 119 229 A1 .
Aus der
EP 1 119 229
A1 ist es bekannt, eine Kodiervorrichtung mit zwei Teilen
an einem Elektronikgehäuse als vormontierte Einheit an
einem Elektronikgehäuse festzulegen, wobei nach einem Aufsetzen
des Elektronikgehäuse auf einen reihenklemmenartigen Basisträger das
eine Kodierelement am Elektronikgehäuse und das andere
am Basisträger verbliebt. Für eine gattungsgemäße
Steckverbindung mit vorzugsweise verdrehbaren Kodierelementen ist
diese Lösung aber nicht geeignet, da es erforderlich ist,
die beiden Teile Elektronikgehäuse und Reihenklemme beim
Zusammenstecken nicht nur in Steckrichtung sondern auch senkrecht
dazu zu bewegen, was bei gattungsgemäßen Steckverbindern
in der Regel nicht realisierbar ist. Dieses Problem wird nach der
Erfindung gelöst, da hier allein durch axiales Stecken
und Ziehen ein Montieren der Kodiervorrichtung ohne zusätzliche Bewegung
senkrecht zur Steckrichtung realisierbar ist.
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Die
Steckverbindung ist zur Verbindung von elektrischen Leitungen und/oder
Lichtleitungen und/oder Fluidleitungen auslegbar.
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Soweit
die Anordnung von Kodierelementen beispielhaft an einem Stecker-
und einem Buchsenteil beschrieben oder beansprucht wird, ist diese
Anordnung prinzipiell auch umkehrbar, d. h. die in den nachfolgenden
Figuren an den Steckerteilen angeordneten Kodierelemente könnten
bei entsprechender Umgestaltung der Gehäuse auch an den Buchsenteilen
und umgekehrt angeordnet sein. Auch die nachfolgende Figurenbeschreibung
ist insofern nicht einschränkend zu verstehen. Gleiches
gilt für den Gebrauch von Begriffen wie „oben", „unten", „rechts", „links"
usw., die sich ggf. nur auf die jeweilige Darstellung bezieht, nicht
aber einschränkend zu verstehen ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
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1a, b verschiedene perspektivische Ansichten
eines Steckerteils einer ersten Steckverbindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Buchsenteils einer ersten Steckverbindung;
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3a–d verschiedene Ansichten eines
ersten Kodierelements einer Kodiervorrichtung;
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4a–f verschiedene Ansichten eines zweiten
Kodierelements der ersten Kodiervorrichtung
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5a–c die Kodierelemente aus 3 und 4 im
zusammengesteckten Zustand;
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6a, b das Steckerteil aus 1 mit
jeweils zwei daran angeordneten Kodiervorrichtungen;
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6c das Steckerteil aus 1 mit
einer daran angeordneten Kodiervorrichtung und einer Kodiervorrichtung
vor der Montage;
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7a–c das erste Zusammenstecken
und Lösen von Stecker- und Buchsenteilen mit den ersten Kodiervorrichtungen;
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8a–d verschiedene weitere Ansichten des
Steckerteils aus 1 mit daran angeordneten Kodierelementen;
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9a–c verschiedene weitere Ansichten des
Buchsenteils aus 2 mit daran angeordneten Kodierelementen;
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Steckerteils einer zweiten Steckverbindung;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Buchsenteils einer zweiten Steckverbindung;
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12a–d verschiedene Ansichten
eines ersten Kodierelements einer zweiten Kodiervorrichtung;
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13a–d verschiedene Ansichten
eines zweiten Kodierelements der zweiten Kodiervorrichtung
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14a–b die Kodierelemente aus 3 und 4 im
nicht zusammengesteckten und im zusammengesteckten Zustand;
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15a, b das Buchsenteil aus 11 mit jeweils
zwei daran angeordneten Kodiervorrichtungen;
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15c das Buchsenteil aus 11 mit
einer daran angeordneten Kodiervorrichtung und einer Kodiervorrichtung
vor der Montage;
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16a–c das erste Zusammenstecken und Lösen
von Stecker- und Buchsenteilen mit Kodiervorrichtungen nach Art
der 14;
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17a–d verschiedene weitere Ansichten des
Steckerteils aus 10 mit daran angeordneten Kodierelementen;
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18a–d verschiedene weitere Ansichten des
Buchsenteils aus 11 mit einem daran angeordneten
Kodierelement.
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Eine
Steckverbindung weist ein erstes Steckverbinderteil auf und ein
korrespondierendes zweites Steckverbinderteil. Sie können
zur Montage an Gehäusen oder freien Leitungen/Kabeln ausgebildet
sein.
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1 zeigt
als erstes Steckverbinderteil ein Steckerteil 1, welches
ein Gehäuse 2 aufweist, an/in dem Steckerkontakte 3 angeordnet
sind, welche hier als Stifte ausgebildet sind. Das Gehäuse
weist fern Öffnungen 27 für anzuschließende
Leiter auf. Dieses Steckerteil könnte auch als Stiftleiste
bezeichnet werden.
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2 zeigt
als zweites Steckverbinderteil ein Buchsenteil 4, welches
ein Gehäuse 5 aufweist, an/in dem Buchsenkontakte 6 angeordnet
sind (hier nicht erkennbar). Zu erkennen sind Kragen 28,
welche die Buchsenkontakte aufnehmen. Am Gehäuse können
ferner ebenfalls Öffnungen für anzuschließende
Leiter vorgesehen sein (hier nicht zu erkennen)
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Die
Gehäuse 2, 4 und die elektrischen Kontakte – Steckerkontakt 3 und
Buchsenkontakt 4 – bilden an den zusammenzusteckenden
Seiten jeweils ein sogenanntes Steckgesicht aus und sind derart korrespondierend
geformt, dass sich die elektrischen Kontakte 3, 6 und
die Gehäuse 2, 5 zusammenstecken lassen,
um die elektrischen Kontakte 3, 6 leitend miteinander
zu verbinden (sieh 7 und 16).
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Hier
weisen das Steckerteil 1 und das Buchsenteil 4 jeweils
beispielhaft zwei der elektrischen Kontakte auf. Die Erfindung ist
aber hierauf nicht beschränkt sondern auch bei Steckerbinderteilen
mit nur einem oder mehr als zwei korrespondierenden Kontakten einsetzbar.
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Um
eine mechanische Kodierfunktion zu realisieren, sind die Gehäuse 2, 5 der
Steckverbinderteile hier derart ausgebildet, dass an ihnen wenigstens jeweils
wenigstens ein mechanisch durch seine unterscheidbare Formgebung
wirkendes Kodierelement 7, 8 (siehe 3 und 4)
anordnen und befestigen lässt, wobei die Kodierelemente
eine zueinander korrespondierende, ein Zusammenstecken erlaubende
Form aufweisen, so dass sie jeweils zu einer Kodiervorrichtung 9 mit
den zwei Kodierelementen 7, 8 zusammensteckbar
sind (5).
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An
dem Steckverbinderteil 1 können auch mehr Kodierelemente 7 als
nur eines vorgesehen sein, wenn diese entsprechend viele Konturen
zur Anordnung der Kodierelemente 7 aufweisen. Es ist insbesondere
denkbar, je elektrischem Kontakt an den Steckverbinderteilen 1 auch
je eines der Kodierelemente 7 vorzusehen. Analoges gilt
für das Buchsenteil.
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Entsprechend
sind die Stecker- und Buchsenteile der dargestellten Art, die jeweils
zwei elektrischen Kontakte 3, 6 aufweisen, mit
je zwei Kodierelementen 7, 8 versehen, so dass
an ihnen je zwei Kodiervorrichtungen 9a, 9b ausgebildet
werden (siehe z. B. 6 und 7).
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Entsprechend
weist das Gehäuse 2 des Steckerteils hier in besonders übersichtlicher
Ansicht in einem Gehäuseansatz 10 neben den Steckerkontakten 3 jeweils
eine Aufnahmekontur 11 zur Aufnahme der Kodierelemente 7a,
b auf (1).
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Diese
Aufnahmekonturen 11 sind derart ausgelegt, dass sie vom
Steckgesicht aus betrachtet zunächst einen zylindrischen
Aufnahmeabschnitt 12 und im Anschluss daran einen nicht
rotationssymmetrischen, vorzugsweise mehreckigen Aufnahmeabschnitt 13 aufweisen,
der hier beispielhaft eine annähernd quadratische Geometrie
mit leicht geschwungenen Seiten- und Eckbereichen aufweist.
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Die
in diese Aufnahmekonturen 11 einsteckbaren Kodierelemente 7 – siehe 3 – weisen
einen rinkragenartigen/flanschartigen Kopf 14 auf, an den
hier beispielhaft zwei Federbeine 15, 16 angeformt
sind, welche an ihren vom Kopf abgewandten Ende jeweils einen hier
radial nach außen vorkragenden Ansatz 17, 18 aufweisen,
die vorzugsweise zum Ende hin angeschrägt ausgebildet sind.
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Die
Federbeine 15, 16 und die Ansätze 17, 18 sind
derart geformt und ausgelegt, dass es möglich ist, sie
leicht radial aufeinander zu zusammenzudrücken, so das
sie in den zylindrischen Aufnahmeabschnitt 11 der 1 hinein
steckbar sind. Beim weiteren Einschieben in die Aufnahmekontur 11 hin schnappen
die Ansätze 17, 18 schließlich
in den quadratischen Aufnahmeabschnitt 13 ein, wobei sich
die Federbeine 15, 16 wieder radial voneinander
weg bewegen, so dass die Ansätze 17, 18 hinterschnittartig in
dem Aufnahmeabschnitt 13 gehalten sind. Der Kopf 14 liegt
auf dem Gehäuse 2 auf. Damit sind die Kodierelemente
unverlierbar in den Aufnahmekonturen 11 gehalten (8).
Die Ansätze könnten sich theoretisch auch nach
innen erstrecken und dort in Konturen eingreifen, wenn die Aufnahmen 11 anders gestaltet
würden (hier nicht dargestellt).
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Der
Kopf 14 – siehe 3 und 8)
ist mit einer nicht rotationssymmetrischen Kodierkontur 19 versehen,
die vorzugsweise derart ausgestaltet ist, dass sie ggf. auch einmal
mit einem Werkzeug verdrehbar ist.
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Die
Kodierkontur 19 kann daher beispielsweise als nicht symmetrischer
Innenmehrkant ausgebildet sein. Hier ist die Kodierkontur als pfeilförmiger Schlitz
ausgebildet. Das Kodierelement 7 kann in der Aufnahmekontur 11 um
seine Längsachse verdreht werden, wobei der Aufnahmeabschnitt 13 hier
derart geformt ist, dass die Ansätze 17, 18 spürbar
in jeweils zwei der vier Ecken des Aufnahmeabschnittes 13 verrastbar
sind.
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Damit
kann das Kodierelement 7 in vier verschiedene, optisch
anhand der Pfeilkontur klar voneinander unterscheidbare Positionen
verstellt werden.
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Diese
Anzahl der Positionen ist vorteilhaft, aber nicht zwingend. Es können
auch zwei, drei oder mehr Rastbereiche in der Aufnahmekontur 13 ausgebildet
werden. Ebenso ist die Anzahl der Federbeine 15, 16 und
der Ansätze 17, 18 vorteilhaft, aber
nicht zwingend.
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Das
korrespondierende Kodierelement 8 der 4 weist
ebenfalls einen Kopf 20 auf, der dazu ausgelegt ist, auf
einem Gehäuseansatz/-teil 21 des Gehäuses 5 des
Buchsenteils angeordnet zu werden.
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Der
Kopf 20 ist plattenartig ausgebildet und weist an seiner
einen Seite Montage- bzw. hier Steckkonturen 22, hier Stifte
auf, die hier beispielhaft in einander gegenüber liegenden
Eckbereichen des vorzugsweise mehreckig, insbesondere quadratisch geformten
Kopfes 15 an dessen zum Gehäuseansatz 21 gewandten
Seite (7) angeordnet sind.
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An
der von den Steckkonturen 22 abgewandten Seite des Kopfes 20 ist
eine Kodierkontur 23 ausgebildet, die eine zur Kodierkontur 19 korrespondierende
Form aufweist.
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Hier
ist die Kodierkontur 23 daher als im Querschnitt pfeilförmiger
Stift ausgebildet, welche derart geformt ist, dass er in die Aufnahmekontur 19 des
ersten Kodierelements vorzugsweise leicht klemmend einsteckbar ist.
Hierzu können eine oder mehr Rippen 29 am Stift 23 vorgesehen
sein.
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Bei
der Erstmontage der Kodiervorrichtung 9 müssen
die Ausrichtungen der beiden Kodierkonturen 19, 23 an
den Steck- und Buchsenteilen 1, 4 übereinstimmen.
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Um
sicherzustellen, dass von vorneherein die Kodierelemente 7, 8 jeweils
an den Stecker- und Buchsenteilen 1, 4 in der
zutreffenden Ausrichtung hinaus einfach montierbar sind, sind die
beiden Kodierelementen 7, 8 jeder Kodiervorrichtung 9 hier
derart gestaltet, dass sie gemeinsam an einem der beiden Steckverbinderteile
vormontierbar sind.
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Dies
ist in 6 und 15 dargestellt.
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Zur
Montage werden die beiden Kodierelemente 7, 8 vorzugsweise
bereits bei der Herstellung zu einer vormontierten Kodiervorrichtung 9 zusammengesteckt
(5). In dieser Position greifen die Kodierkonturen 19, 23 ineinander
und die Köpfe 14, 20 liegen vorzugsweise
aneinander.
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In
dieser vormontierten Stellung des zweiten Kodierelements 8 am
ersten Kodierelement 7 kann die vormontierte Kodiervorrichtung 9 der 5 am Steckverbinderteil – in 6 am
Steckerteil 1 –, vormontiert werden (6c), indem die Kodiervorrichtung 9 mit
dem Kodierelement 7 voran am Steckerteil 1 in
die Aufnahmekontur 11 eingesteckt wird.
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Um
die Ausrichtung zu erleichtern, ist vorgesehen, dass an der von
den Kodierkonturen abgewandten Seite des Kopfes 15 des
zweiten Kodierelements 8 (4) eine
Betätigungskontur ausgebildet ist, die hier als Schlitz
ist ausgebildet, welcher wiederum eine pfeilartige Form aufweist,
wobei die Ausrichtung dieser Pfeilkontur mit der Ausrichtung der Kodierkontur
korrespondiert. An dieser Betätigungskontur kann die Kodiervorrichtung 9 am
Steckerteil 1 in vormontierter Stellung verdreht werden.
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Im
vormontierten Zustand stehen die Steckkonturen 22 vom Kopf 15 ab.
Das Steckerteil ist mit einer korrespondierenden Montagekontur,
hier mit Löchern (z. B. Sackbohrungen oder -löchern) 25 versehen,
welche derart ausgelegt und angeordnet sind, dass bei beliebiger
Ausrichtung der Kodiervorrichtung in einer der möglichen – hier
vier – Kodierpositionen jeweils die Stifte form- und/oder
kraftschlüssig in die Löcher 25 eingreifen.
Hier sind vier der Löcher 25 auf den Ecken eines
gedachten Quadrates angeordnet, so dass für jede der vier
Ausrichtungen des Kodierelements 7 am Steckerteil eine
korrespondierende Montagekonturmusteranordnung, hier Lochmusteranordnung,
am Buchsenteil vorhanden ist. Dies ist besonders vorteilhaft und
konstruktiv einfach. Die Löcher 25 sind hier auf
einem quadratförmigen Vorsprung 26 angeordnet,
was aber nicht zwingen ist. Der Vorsprung 26 bietet eine
Auflagefläche für den kopf 20 des Kodierelements 8 (siehe 2).
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Der
Kopf 20 könnte auch in eine korrespondierend im
Gehäuse 5 geformte, vorzugsweise nicht rotationssymmetrische
Aufnahme, insbesondere Rastkontur, eingreifen (hier nicht vorgesehen,
aber in dem Ausführungsbeispiel der 10 bis 17 analog
verwirklicht).
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Um
die Kodierung bzw. die Erstkodierung mit der Montage der Kodiervorrichtung 9 abzuschließen, ist
es lediglich noch notwendig, das korrespondierende Steckverbinderteil – in 7 das
Buchsenteil 2 – auf das erste Steckverbinderteil 1 – in 7 das
Steckerteil 1 – aufzusetzen. Dabei wird das zweite
Kodierelement 8 am Gehäuse 5 des zweiten
Steckverbinderteils – in 7 das Buchsenteil 2 – befestigt (z. B.
verrastet), so dass es beim Trennen der beiden Steckverbinderteile 1, 2 voneinander
am zweiten Steckverbinderteil – in 7c am
Buchsenteil 2 – verbleibt.
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Die
Kraft zum Lösen des Kodierelements 8 vom zweiten
Steckverbinderteil 2 muß also größer sein
als die Kraft, welche notwendig ist, die beiden Kodierelemente 7, 8 voneinander
zu trennen.
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Derart
ist der Kodiervorgang einfach und schnell durchführbar.
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Mit
den zwei Kodiervorrichtungen 9, 9' der 7 lassen
sich auf engem Raum bereits sechzehn verschiedene Kodierungen realisieren.
Bei einer Stiftleiste von z. B. drei oder vier ließe sich
die Anzahl an Kodierung auf engem Raum auf einfache Weise erhöhen,
ohne das das Kodiersystem an sich komplizierter würde.
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10 bis 17 zeigen
eine Art umgekehrte Variante, bei der die Kodiervorrichtungen 109 mit
Kodierelementen 107, 108 jeweils als vormontierte
Einheit am Buchsenteil 104 vormontiert werden und bei der
das Steckerteil 101 derart ausgebildet ist, dass es beim
ersten Zusammenstecken mit dem Buchsenteil „sein" Kodierelement 108 vom
Buchsenteil 104 übernimmt. Ansonsten weisen das
Stecker- und das Buchsenteil die Funktionen und Elemente des Ausführungsbeispiels
der 1 bis 10 auf.
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Hier
ist am Buchsenteil 104 – 11 – eine Aufnahmekontur 111 vorgesehen,
in welche eine vormontierte Kodiervorrichtung 109 einsteckbar
ist.
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In
diese Aufnahmekontur 111 wird die Kodiervorrichtung 109 eingesteckt,
wobei hier ein zu dem Kodierelement 107 funktional analoges
Kodierelement 107 in die Aufnahmekontur 111 mit
den Aufnahmeabschnitten 112 und 113 einsteckbar
und in verschiedenen Positionen verrastbar ist.
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Die
Aufnahmekontur 111 ist axial (Richtung x in 1)
länger als in 1 bis 10, so
dass die Form der Federbeine 115, 116 mit den
Ansätzen 116, 117 anders ist als in 1 bis 10.
Sie sind kürzer, da sie an einen teilhohlen zylindrischen
Abschnitt 130 angeformt sind, der sich an den Kopf 114 anschließt.
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Das
Kodierelement 108 ist funktional analog zu dem Kodierelement 8 der 1 bis 10,
wird aber nach gemeinsamer Vormontage mit dem Kodierelement 107 am
Buchsenteil 104 vom Steckerteil 101 bei dessen
erstem Zusammenstecken mit dem Buchsenteil 104 „aufgenommen".
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Der
hier gestufte Kopf 120 – hier ohne Stifte 22 – wird
zumindest abschnittsweise dabei in eine korrespondierende, im Gehäuse 102 geformte,
vorzugsweise nicht rotationssymmetrische Aufnahme, insbesondere
Rastkontur 125, eingesetzt und dient damit selbst als die
Steckkontur 122. Der Kopf ist in vier Positionen in der
Rastkontur 125 verrastbar.
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- 1
- Steckerteil
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steckerkontakte
- 4
- Buchsenteil
- 5
- Gehäuse
- 6
- Kontakte
- 7,
8
- Kodierelemente
- 9a,
9b
- Kodiervorrichtung
- 10
- Gehäuseansatz
- 11
- Aufnahmekontur
- 12,
13
- Aufnahmeabschnitt
- 14
- Kopf
- 15,
16
- Federbeine
- 17,
18
- Ansätze
- 19
- Kodierkontur
- 20
- Kopf
- 21
- Gehäuseansatz
- 22
- Steckkonturen
- 23
- Kodierkontur
- 24
- Betätigungskontur
- 25
- Pfeilkopf
- 26
- Vorsprung
- 27
- Öffnungen
- 28
- Kragen
- 29
- Rippen
- 101
- Steckerteil
- 104
- Buchsenteil
- 107,
108
- Kodierelement
- 109
- Kodiervorrichtung
- 111
- Aufnahmekontur
- 112
und 113
- Aufnahmeabschnitte
- 114
- Kopf
- 115,
116
- Federbeine
- 117,
118
- Ansätze
- 122
- Steckkontur
- 125
- Rastkontur
- 130
- zylindrischer
Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 3491330 [0003]
- - EP 1119229 A1 [0010, 0010]