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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses an einem Geräteteil in einem Kraftfahrzeug, wie z.B. einem Türgriff, einem Motor- oder einem Airbagsteuergerät, nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Steckverbinders nach dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruches.
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Bei Steckverbindern, die eine bauraumoptimierte Anordnung aufweisen, werden oft kombinierte Steckverbindungen, bspw. mithilfe von Sammeldichtungen in Form von Mattendichtungen, verwendet, um Bauraum für einzelne Leitungsisolationen unterschiedlicher Steckkontakte zu sparen. Solche Sammeldichtungen eignen sich zum Durchführen von relativ dünnen Steckkontakten in den Steckverbindern auf der Buchsenseite (weiblich). Bei den Steckverbindern auf der Stecherseite (männlich) werden dickere Steckkontakte verwendet als auf der Buchsenseite. Bei der Kontaktmontage werden die Kontaktelemente durch die Mattendichtung geschoben. Dabei besteht das Risiko, dass die Steckkontakte die relativ weiche Mattendichtung bei der Montage des Steckkontaktes beschädigen, bspw. durchstechen können. Aus diesem Grund werden Mattendichtungen bisher nur in Verbindung mit Steckverbindern an der Buchsenseite (weiblich) verwendet. Auf der Stecherseite werden die Steckkontakte zumeist einfach innerhalb eines Steckergehäuses mit einer Vergussmasse umspritzt. Das Umspritzen kann jedoch nur nach der finalen Montage aller Kontaktelemente im Steckergehäuse erfolgen. Dies schränkt jedoch die Montagefreiheit mit unterschiedlichen Steckkontakten bzw. mit einer unterschiedlichen Anzahl an Steckkontakten ein und schließt einen nachträglichen Umbau und/oder eine nachträgliche Wartung solcher Steckverbinder aus. Außerdem müssen die Stanzkanten der Steckkontakte zum Durchführen durch die Sammeldichtungen sorgfältig gratfrei gefertigt werden, um Beschädigungen der Dichtung bei der Kontaktmontage zu vermeiden, was mit einem erheblichen Herstellungsaufwand verbunden ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, mindestens einen aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil bei einem Steckverbinder zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Steckverbinder zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses an einem Geräteteil in einem Kraftfahrzeug, wie z.B. einem Türgriff, einem Motor- oder einem Airbagsteuergerät, bereitzustellen, welcher einfach, kostengünstig und schnell in der Herstellung ist, welcher eine automatische Bestückung des Steckverbinders zulässt, welcher zuverlässig abgedichtet ist, welcher eine verlängerte Lebensdauer aufweist und welcher anpassungsfähig zusammengesetzt und/oder umgebaut sowie leicht gewartet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Steckverbinder zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Steckverbinders mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Merkmale, die zu den einzelnen Erfindungsaspekten offenbart werden, können in der Weise miteinander kombiniert werden, dass bzgl. der Offenbarung zu den Erfindungsaspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Die Erfindung stellt einen Steckverbinder zum Bereitstellen eines elektrischen Anschlusses, insbesondere an einem Geräteteil in einem Kraftfahrzeug, wie z.B. einem Türgriff, einem Motor- oder einem Airbagsteuergerät, bereit, aufweisend: eine Sammeldichtung bzw. eine Mattendichtung mit mindestens einer Durchgangsöffnung und mindestens einen elektrisch leitenden Steckkontakt, welcher durch die mindestens eine Durchgangsöffnung der Sammeldichtung durchführbar ist. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Schablone für die Durchgangsöffnung vorgesehen ist, um den Steckkontakt beim Durchführen durch die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung zu unterstützen.
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Unter der Schablone im Sinne der Erfindung kann eine Führungs- und/oder Zentriervorrichtung, insbesondere eine Führungs- und/oder Zentrierfolie, mit einer korrespondierenden Führungseinheit für die Durchgangsöffnung verstanden werden. Die Schablone, insbesondere die Führungseinheit, kann wiederum eine abbildende Führungsgeometrie für die Durchgangsöffnung aufweisen. Die Führungsgeometrie kann vorzugsweise als eine (3D-)Führungsgeometrie mit einer bestimmten Tiefe ausgebildet sein. Die Schablone kann vorteilhafterweise folienartig ausgestaltet sein und flächig auf einer Seite der Sammeldichtung angeordnet sein. Durch die Auflage der Schablone auf einer Seite der Sammeldichtung kann die Führungsgeometrie zumindest zum Teil in die Durchgangsöffnung eindringen.
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Der erfindungsgemäße Steckverbinder eignet sich insbesondere als ein Geräte-Stecker, vorzugsweise auf der Stecherseite (männlich) bzw. auf der Geräteseite zweier komplementärer Steckverbindungen, der über relativ harte und/oder dicke Steckkontakte verfügen kann. Gleichwohl ist es aber auch denkbar, dass die Erfindung auch bei Steckverbindern auf der Buchsenseite (weiblich) vorteilhaft sein kann, um auch bei den Steckerbuchsen die Qualität und die Sicherheit zu erhöhen sowie deren Herstellung zu vereinfachen. Bei einem Steckkontakt im Sinne der Erfindung kann sowohl auf der Buchsenseite als auch auf der Stecherseite der Steckkontakt mit einer Anschlussleitung ausgebildet sein.
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Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass für die Herstellung des Steckverbinders eine Schablone für die Durchgangsöffnung bereitgestellt wird, die bei der Durchführung des Steckkontaktes die Spitze des Kontaktsteckers auf die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung ausrichtet, sodass die Steckerspitze nicht in die Dichtung eindringt, sondern gezielt durch die Durchgangsöffnung in der Sammeldichtung geführt wird. Die Schablone bewirkt solange ein Ausrichten des Steckkontaktes entlang der Oberfläche der Schablone, vorzugsweise an einer Führungseinheit der Schablone, bis die Steckerspitze die Durchgangsöffnung in der Mattendichtung genau trifft und danach schonend durch diese Durchgangsöffnung geführt wird. Dies kann durch eine besondere Ausformung einer, bspw. trichterförmigen, Führungsgeometrie, die in die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung zumindest zum Teil ragen kann, und/oder eine bestimmte Materialzusammensetzung, bspw. in Form einer elastischen Folie, der Schablone erreicht werden. Die Ausformung der Führungsgeometrie kann den Einfallswinkel der Steckerspitze auf die Oberfläche der Sammeldichtung beeinflussen, der ein Abgleiten entlang der Schablone anstatt eines Einstechens durch die Steckerspitze in das Material der Mattendichtung bewirken kann. Vorzugsweise kann die Schablone in Form einer elastischen Folie ausgebildet sein, die ein abgedämpftes Aufsetzen der Steckerspitze bewirken kann. Die Schablone kann dabei als ein Nachrüstbauteil für den Steckverbinder, zumindest vorübergehend oder dauerhaft, aufgebracht werden.
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Zumeist weisen Sammeldichtungen mehrere Durchgangsöffnungen auf, die nach Bedarf mit Steckkontakten bestückt werden können. Vorteilhafterweise kann die Schablone im Sinne der Erfindung für alle Durchgangsöffnungen der Sammeldichtung mit einer entsprechenden Führungsgeometrie ausgeformt sein. Mit anderen Worten kann die Schablone im Sinne der Erfindung eine Führungsgeometrie aufweisen, die alle Durchgangsöffnungen der Sammeldichtung abbildet. Ferner kann die Schablone jeweils eine Führungseinheit für jede Durchgangsöffnung aufweisen. Die jeweilige Führungseinheit kann eine trichterförmige Führungsgeometrie aufweisen, die sich in Richtung der Durchgangsöffnungen der Sammeldichtung verjüngt. Die Führungseinheit kann ferner an einer unteren Stelle eine komplementäre Öffnung für die Durchgangsöffnung aufweisen. Weiterhin ist es denkbar, dass die Führungseinheit sich in Richtung der Durchgangsöffnungen der Sammeldichtung offenbare Klappen aufweisen kann. Zudem kann die Führungseinheit eine Sollbruchgeometrie, bspw. zwischen den Klappen, aufweisen, um einen Durchgang der Steckerspitze zu erleichtern.
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Somit wird ein Steckverbinder ermöglicht, welcher einfach, kostengünstig und schnell in Herstellung ist, welcher eine automatische Bestückung des Steckverbinders zulässt, welcher zuverlässig abgedichtet ist, welcher eine verlängerte Lebensdauer aufweist und welcher anpassungsfähig zusammengesetzt und/oder umgebaut sowie leicht gewartet werden kann.
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Ferner kann die Erfindung bei einem Steckverbinder vorsehen, dass die Schablone elastisch und/oder folienartig ausgebildet ist. Eine solche Schablone kann vorteilhafterweise abfedern und sich nachgiebig verformen, um den Steckkontakt auf eine vorteilhafte Weise ausrichten zu können. Außerdem kann eine solche Schablone eine dünne Materialstärke aufweisen und ohne wesentliche Bauraumverluste im Steckverbinder angeordnet werden.
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Weiterhin kann die Erfindung bei einem Steckverbinder vorsehen, dass die Schablone lose an der Sammeldichtung anliegt. Somit kann die Montage der Schablone innerhalb des Steckverbinders bzw. der Zusammenbau des Steckverbinders einfach und ohne großen Montageaufwand erfolgen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Schablone eine Materialstärke von 0,1 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,15 mm aufweisen kann. Somit kann eine dünne Schablone mit elastischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
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Zudem ist es denkbar, dass die Schablone eine Tiefe von 1 mm bis 1,2 mm, insbesondere 1.1 mm aufweisen kann. Somit kann ein teilweises Eindringen einer Führungseinheit der Schablone in die jeweilige Durchgangsöffnung bewirkt werden, sodass die Steckerspitze präzise auf die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung ausgerichtet werden kann.
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Außerdem kann die Erfindung bei einem Steckverbinder vorsehen, dass die Schablone mindestens eine Führungseinheit aufweist, um den Steckkontakt in Richtung zur Durchgangsöffnung auszurichten, wobei insbesondere die Führungseinheit eine trichterförmige Führungsgeometrie aufweisen kann. Vorzugsweise kann die trichterförmige Führungsgeometrie eine Tiefe von 0,5 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,6 mm aufweisen. Somit kann die Schablone eine abbildende Führungsgeometrie für die Durchgangsöffnung bereitstellen. Die Führungseinheit sorgt vorteilhafterweise dafür, dass die Steckerspitze beim Bestücken der Sammeldichtung zuerst auf die Schablone auftritt und durch die Führungseinheit auf die Durchgangsöffnung ausgerichtet wird, bevor es durch die Durchgangsöffnung geführt wird. Somit kann vermieden werden, dass die Steckerspitze in die Sammeldichtung einsticht.
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Ferner kann die Schablone im Rahmen der Erfindung aufklappbare Führungselemente aufweisen, die in der Durchgangsöffnung der Sammeldichtung durch den Steckkontakt öffenbar sind. Somit kann die Ausrichtung der Steckerspitze erheblich vereinfacht werden und ein beinahe reibungsloses Durchführen der Steckerspitze durch die Durchgangsöffnung ermöglicht werden. Die Führungselemente können vorzugsweise mithilfe von Scharnierelementen an der jeweiligen Führungseinheit befestigt werden.
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Weiterhin kann die Erfindung bei einem Steckverbinder vorsehen, dass die Schablone eine Sollbruchgeometrie aufweist, die durch den Steckkontakt in Richtung zur Durchgangsöffnung öffenbar ist. Zudem oder stattdessen kann die Schablone eine komplementäre Öffnung für die Durchgangsöffnung aufweisen. Die Sollbruchgeometrie sorgt vorteilhafterweise dafür, dass nach dem Ausrichten der Steckerspitze, ein störungsfreies Durchführen der Steckerspitze durch die Durchgangsöffnung ermöglicht werden kann.
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Des Weiteren kann die Schablone im Rahmen der Erfindung ein Kragenelement aufweisen, welches zum Positionieren eines Halteelementes bzw. eines Dichtungshaltegitters für die Schablone an einem Steckergehäuse dienen kann. Das Kragenelement kann die Schablone schalenförmig umranden, sodass innerhalb der Schablone eine Aufnahme für das Halteelement geschaffen wird. Durch Anbringen des Halteelementes kann zugleich die Schablone verliersicher an der Sammeldichtung angeordnet werden. Die Schablone wird somit zwischen der Sammeldichtung und dem Halteelement angeordnet. Das Kragenelement kann den Fuß des Halteelementes im Bereich der Auflagefläche auf der Schablone umranden.
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Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders gelöst, aufweisend: eine Sammeldichtung mit mindestens einer Durchgangsöffnung und mindestens einen elektrisch leitenden Steckkontakt, welcher durch die mindestens eine Durchgangsöffnung der Sammeldichtung durchgeführt wird. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Durchführen des Steckkontaktes durch die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung eine Schablone verwendet wird, um den Steckkontakt durch die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung gezielt zu führen. Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder beschrieben wurden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird vorliegend vollumfänglich darauf Bezug genommen.
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Weiterhin kann das Verfahren vorsehen, dass die Schablone nach dem Durchführen des Steckkontaktes durch die Durchgangsöffnung der Sammeldichtung im Normalbetrieb des Steckverbinders an der Sammeldichtung verbleibt. Somit kann die Inbetriebnahme des Steckverbinders beschleunigt werden.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur einen beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung sowie unterschiedliche Ansichten eines zusammengebauten Steckverbinders nach dem Bestücken einer Sammeldichtung mit einem Steckkontakt,
- 2 eine vergrößerte Darstellung eines Steckkontaktes beim Durchführen durch eine Schablone im Sinne der Erfindung,
- 3 unterschiedliche Ansichten auf einen Steckkontakt nach dem Durchführen durch eine Schablone im Sinne der Erfindung, und
- 4 unterschiedliche Ansichten auf eine Schablone im Sinne der Erfindung.
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In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt einen Steckverbinder 100 nach dem Bestücken einer Sammeldichtung 10 in Form einer Mattendichtung 10 mit einem elektrisch leitenden Steckkontakt 30. Die Mattendichtung 10 weist mehrere Durchgangsöffnungen 11 für jeweils einen Steckkontakt 30 auf, die nach Bedarf bestück oder frei gelassen werden können. Zusammen wird die Mattendichtung 10 mit einem Halteelement 20 bzw. ein Dichtungshaltegitter mit einer Öffnung 21 für eine Anschlussleitung 33 in einem Steckergehäuse 50 untergebracht.
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Die Sammeldichtungen 10 werden herkömmlicherweise nur mit relativ dünnen Steckkontakten 30 in den Steckverbindern 100 auf der Buchsenseite (weiblich) bestückt. Bei den Steckverbindern 100 auf der Stecherseite (männlich) werden dickere Steckkontakte 30 verwendet als auf der Buchsenseite. Beim Durchführen solcher dickerer Kontaktelemente durch die Mattendichtung 10 kann es vorkommen, dass die Steckkontakte 30 die relativ weiche Mattendichtung 10 beschädigen, bspw. durchstechen können.
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Die Erfindung stellt einen Steckverbinder 100 bereit, der es ermöglicht, die Sammeldichtung 10 auch bei einem Steckverbinder 100 auf der Stecherseite mit relativ dicken Steckkontakten 30 schonend zu bestücken, ohne die Sammeldichtung 10 zu beschädigen.
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Die Erfindung sieht hierzu eine Schablone 40 für die Durchgangsöffnung 11 vor, um den Steckkontakt 30 beim Durchführen durch die Durchgangsöffnung 11 der Sammeldichtung 10 zu unterstützen.
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Wie es in der 1 zu erkennen ist, kann die Schablone 40 in Form einer Führungs- und/oder Zentrierfolie ausgebildet sein. Die Führungsfolie ist mit jeweils einer korrespondierenden Führungseinheit 41 für die jeweilige Durchgangsöffnung 11 der Mattendichtung 10 ausgeführt. Die Schablone 40, insbesondere die Führungseinheit 41, kann eine abbildende Führungsgeometrie für die Durchgangsöffnung 11 aufweisen (vgl. die 2). Die Führungsgeometrie kann im Rahmen der Erfindung als eine (3D-)Führungsgeometrie mit einer bestimmten Tiefe t2 ausgebildet sein (vgl. die 4). Die Schablone 40 kann dabei als ein Nachrüstbauteil für den Steckverbinder 100, zumindest vorübergehend zum Bestücken der Mattendichtung 10 oder dauerhaft für den Betrieb des Steckverbinders 100, aufgebracht werden.
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Wie es in den 1 bis 3 zu erkennen ist, wird die Schablone 40 flächig auf einer Seite der Sammeldichtung 10 angeordnet, sodass die jeweilige Führungseinheit 41 zumindest zum Teil in die korrespondierende Durchgangsöffnung 11 der Mattendichtung 10 eindringen kann (vgl. die 2). Die Schablone 40 braucht lediglich lose auf der Sammeldichtung 10 angeordnet werden. Wenn das Halteelement 20 auf der Schablone 40 positioniert wird, kann die Schablone 40 nicht mehr verrutschen. Die Schablone 40 wird mit anderen Worten zwischen der Mattendichtung 10 und dem Halteelement 20 positioniert. Die Schablone 40 kann ferner ein Kragenelement 44 aufweisen, um das Halteelement 20 im Bereich der Auflagefläche auf der Schablone 40 zumindest zum Teil zu umschließen. Somit wird die Schablone 40 zuverlässig in ihrer Position gehalten.
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Anschließend wird ein Abschlussgitter 51 bzw. eine Verriegelungsplatte vor der anderen Seite des Steckverbinders 100 aufgesetzt. Das Abschlussgitter 51 und/oder das Steckergehäuse 50 im Bereich des Abschlussgitters 51 kann mit einer Steckergeometrie 32 bzw. mit einem sog. Kontaktkasten am Steckkontakt 30 form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken, um den Steckkontakt 30 am Steckverbinder 100 zu befestigen.
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Wie es die 2 zeigt, hilft die erfindungsgemäße Schablone 40 bei der Durchführung der Steckerspitze 31 durch die Durchgangsöffnung 11 der Sammeldichtung 10, indem sie mithilfe der Führungseinheit 41 die Steckerspitze 31 genau ausrichtet, damit die Steckerspitze 31 nicht in die Sammeldichtung 10 eindringt, sondern gezielt durch die Durchgangsöffnung 11 in der Sammeldichtung 10 geführt wird.
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Wie es die 2 ferner zeigt, bewirkt die Schablone 40 solange ein Ausrichten des Steckkontaktes 30 an der Führungseinheit 41 der Schablone 40, bis die Steckerspitze 31 die Durchgangsöffnung 11 in der Mattendichtung 10 genau trifft. Danach kann die Steckerspitze 31 schonend durch die Durchgangsöffnung 11 geführt werden.
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Da die Sammeldichtungen 10 zumeist mehrere Durchgangsöffnungen 11 aufweisen, die nach Bedarf mit Steckkontakten 30 bestückt werden, kann auch die Schablone 40 im Sinne der Erfindung für alle Durchgangsöffnungen 11 der Sammeldichtung 10 mit einer entsprechenden Führungsgeometrie ausgeformt sein, die alle Durchgangsöffnungen 11 der Sammeldichtung 10 abbilden kann (vgl. die 4). Im Rahmen der Erfindung kann die Schablone 40 jeweils eine Führungseinheit 41 für jede Durchgangsöffnung 11 aufweisen. Die jeweilige Führungseinheit 41 kann eine trichterförmige Führungsgeometrie aufweisen, die sich in Richtung der Durchgangsöffnungen 11 der Sammeldichtung 10 verjüngen kann.
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Wie es die 3 zeigt, kann die Führungseinheit 41 sich in Richtung der Durchgangsöffnung 11 der Sammeldichtung 10 offenbare Führungselemente 42 in Form von Klappen aufweisen. Die Führungselemente 42 können vorzugsweise mithilfe von Scharnierelementen 45, insbesondere in Form von Filmscharnieren, an der jeweiligen Führungseinheit 41 befestigt werden. Zudem kann die Führungseinheit 41 eine Sollbruchgeometrie 43, bspw. zwischen den Klappen, aufweisen, um einen Durchgang der Steckerspitze 31 zu erleichtern. Zudem oder stattdessen kann die Führungseinheit 41 an einer unteren Stelle eine komplementäre Öffnung 46 für die Durchgangsöffnung 11 aufweisen.
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Ferner zeigt die 4 die Schablone 40 im Rahmen der Erfindung in Alleinstellung. Die Schablone 40 kann eine Materialstärke d von 0,1 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,15 mm und eine Tiefe t1 von 1 mm bis 1,2 mm, insbesondere 1,1 mm aufweisen. Die Tiefe t2 der trichterförmigen Führungsgeometrie kann im Bereich von 0,5 mm bis 0,7 mm liegen, vorzugsweise 0,6 mm betragen.
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Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sammeldichtung, Mattendichtung
- 11
- Durchgangsöffnung
- 20
- Halteelement
- 21
- Öffnung
- 30
- Steckkontakt
- 31
- Steckerspitze
- 32
- Steckergeometrie
- 33
- Anschlussleitung
- 40
- Schablone
- 41
- Führungseinheit
- 42
- Führungselement
- 43
- Sollbruchgeometrie
- 44
- Kragenelement
- 45
- Scharnierelement
- 46
- komplementäre Öffnung
- 50
- Steckergehäuse
- 51
- Abschlussgitter
- 100
- Steckverbinder
- d
- Materialstärke
- t1
- Tiefe
- t2
- Tiefe
