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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit
Positionierhilfe für
den Anschluss von Rohr- und Schlauchleitungen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein eingangs genannter Steckverbinder – allerdings
ohne Montagehilfe – ist
aus der auf den gleichen Anmelden zurückgehenden
EP 0 750 152 B1 bekannt
geworden. Auf die Offenbarung des dort beschriebenen Steckverbinders
wird verwiesen. Die Offenbarung dieser Druckschrift soll vollinhaltlich
von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
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Bei dem bekannten Steckverbinder
fehlte eine eigene Montagehilfe. Es konnte daher vorkommen, dass
die zur Herstellung der Rastverbindung an einem Teil vorhandenen
Sicken nicht winkelgerecht in die am anderen Teil angeordneten Rastöffnungen eingesteckt
wurden. Dies konnte insbesondere bei schwachwandigen Materialien
vorkommen, wo die Steckverbindung mittels Werkzeugen hergestellt wird.
Es konnte bei Werkzeughilfe deshalb vorkommen, dass die Rastverbindung
ineinander gedrückt wurde,
ohne dass die der Rastung dienenden Sicken mit den zugeordneten
Rastfedern verrasteten. Eine optische Kontrolle im zusammengesteckten
Zustand, ob die Verbindung funktionsgerecht zusammengesteckt war,
gab es hierbei jedoch nicht. Man konnte also der zusammengesteckten
Verbindung von außen
nicht ansehen, ob sie ordnungsgemäß zusammengesteckt war oder
nicht.
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Die in der
EP 0 750 152 B1 beschriebenen Sicken,
welche der Rastverbindung zugeordnet sind, konnten nicht in allen
Fällen – insbesondere
nicht bei einer Werkzeugmontage – ein fehlerhaftes, winkelverdrehtes
Einstecken verhindern.
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Auch eine Sicherung gegen Verdrehung
in Umfangsrichtung bei zusammengesteckter Verbindung konnte bei
hohen Temperaturen und bei entsprechenden Drehmomentbelastungen
nicht immer gewährleistet
werden.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, ausgehend von dem Gegenstand der
EP 0750152B1 einen Steckverbinder
für den
Anschluss von Rohr- und Schlauchleitungen an einer geeigneten Aufnahme,
beispielsweise in der Form eines Stutzens, so weiterzubilden, dass
eine Positionierhilfe im Verbindungsbereich zwischen der Außenhülse und dem
Stutzen vorhanden ist, die dafür
sorgt, dass vor deren Verrasten die beiden miteinander zu verrastenden
Teile (Stütz-
und Außenhülse) lagenrichtig
und winkelgerecht zusammengeführt
werden können,
bevor sie in der gewünschten
Raststellung miteinander verrasten.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe
ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
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Dazu wird ausgeführt, dass an dem einen Teil
des Steckverbinders, zum Beispiel am Außenumfang der Außenhülse (welche
ein Teil von zweien, Außenhülse und
Stützhülse, zur
Aufnahme eines Schlauches oder Rohres darstellt, der bzw. das in eine
Verbindung, einem Stutzen, eingesteckt werden soll), eine radial über die
Mantelfläche
der Außenhülse vorstehende
und in axiale Richtung ausgerichtete Positionierhilfe befestigt
ist, die mit einer zugeordneten Nut am Innenumfang des gegenüberliegenden Stutzens
zusammenwirkt und in dieser Nut mit geringem Spiel axial verschiebbar
ist.
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Mit der gegebenen technischen Lehre
ergibt sich nun der wesentliche Vorteil, dass nun eine Positionierhilfe
zwischen der Außenhülse und
dem Stutzen, in welchen der erfindungsgemäße Steckverbinder eingesteckt
werden soll, vorgeschlagen wird, wobei diese Positionierhilfe in
einer bevorzugten Ausführungsform
aus einem separaten Stantzsickenteil besteht, welches mit der Außenhülse des
Steckverbinders verbunden ist und dass ferner diese Positionierhilfe
mit geringem Spiel in die gegenüberliegende Nut
am Stutzen eingreift. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass die beiden
miteinander zu verrastenden Teile, nämlich Stutzen- und Außenhülse zunächst in
axiale Richtung gesehen aufeinander aufgesetzt und in axialer Richtung
beispielsweise bis zur Hälfte
der Länge
der Positionierhilfe ineinander gesteckt werden, bis die eigentliche
Verrastung zwischen Stutzen- und Außenhülse in Eingriff kommt und verrastet.
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Mit der gegebenen technischen Lehre
wird also zusätzlich
zu der in der
EP 0750152B1 gezeigten
Steckverbindung noch eine zusätzliche
Positionierhilfe vorgeschlagen.
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Die Erfindung ist jedoch nicht allein
auf die in der
EP 0750152B1 beschriebenen
Verrastung beschränkt.
Es werden sämtliche
Verrastungen zwischen einer Außenhülse und
einem Rohrstutzen beansprucht, welche die erfindungsgemäße Positionierhilfe
nach der vorliegenden Beschreibung verwenden.
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Wegen der Funktion der in der
EP 0750152B1 gezeigten
Steckverbindung wird auf die dortige Offenbarung verwiesen. Diese
Offenbarung soll voll inhaltlich von der vorliegenden Erfindung
umfasst sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung wird eine besondere, hochwirksame und
spielfreie Befestigung der Positionierhilfe am Außenumfang
der Außenhülse beansprucht.
Diese Art der Befestigung zwischen Positionierhilfe und der Außenhülse wird
als erfindungswesentlich beansprucht und soll dem gemäß unabhängig von
den anderen beschriebenen Merkmalen Schutz genießen.
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Nach einem besonderen Merkmal dieser Ausführungsform
ist nämlich
vorgesehen, dass die Positionierhilfe aus einem einfachen Stanzblechbiegeteil
besteht, welches etwa schachtelförmig
mit allseitig geschlossenen Flächen – mit Ausnahme
einer offenen Grundfläche – ausgebildet
ist und die Seitenflächen
dieses Stanzblechbiegeteils nach unten verlängert sind und Rastnasen ausbilden,
an deren freien äußeren Enden
nach außen
vorspringende Rastvorsprünge
angeordnet sind.
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Mit dieser Art der Ausbildung der
Positionierhilfe als praktisch kastenförmiges Teil mit an den Seitenwänden nach
unten verlängerten
Rastnasen ergibt sich nun der wesentliche Vorteil, dass dieses Positionierteil
in ein entsprechend ausgestanztes Fenster in der Mantelfläche der
Außenhülse eingeschoben
wird und die Rastnasen an dem Positionierteil durch das Fenster
hindurch greifen und die an den freien vorderen Enden der Rastnasen
angeordneten Rastvorsprünge
hinter zugeordneten Rastkanten des Fensters einrasten.
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Es wird also eine Rastverbindung
zwischen dem Positionierteil in der Außenhülse und dem Stutzen beschrieben,
die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sich dadurch auszeichnet,
dass sie noch eine zusätzliche
unlösbare
Befestigung aufweist.
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Sobald nämlich die Rastverbindung zwischen
dem Positionierteil und der Außenhülse hergestellt
wurde, wird ein aus dem Fenster der Außenhülse herausgebogener Lappen,
der mit seiner Fußseite noch
mit dem Material der Außenhülse verbunden
ist, verwendet, um wieder in das Fenster hinein verbogen zu werden,
wodurch er sich als Sperrteil hinter die Rastvorsprünge der
Rastnasen des Positionierteils anliegt und damit das Fenster vollkommen
ausfüllt.
Auf dieser Weise wird verhindert, dass die Rastvorsprünge unbeabsichtigt
außer
Eingriff mit ihrem Rasteingriff mit dem Fenster gelangen, weil der
in das Fenster zurückgebogene
Lappen dies verhindert.
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Bei dem Positionierteil ist noch
wesentlich, dass die an den Seitenflächen des Positionierteils angeformten
Rastnasen biegbar ausgebildet sind, so dass zum Einklinken des Positionierteils
die Rastnasen mittels eines Werkzeuges gegeneinander einwärts gedrückt werden
und sobald sie durch das Fenster hindurch greifen, wird der Montagedruck
entfernt, so dass die Rastvorsprünge
hinter die zugeordneten Ausnehmungen des Fensters elastisch einrasten.
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Mit einer Positionierhilfe nach der
vorliegenden Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
- – Am
Blechteil muss nur ein einfach herzustellendes rechteckiges Loch
ausgestanzt oder ein „Lappen" hineingebogen werden.
- – Stanzbiegeteil
im Folgeverbund o. ä.
schnell, billig und in verschiedenen Materialien herstellbar!
- – Beim
Fügen gibt
es vorrangig eine Richtung, was die Montage erheblich vereinfacht.
- – Position
wird durch das Blechteil definiert.
- – Beide
zu verbindenden Teile können
aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Kostengünstig, und
optimale Materialauswahl möglich
(keine Kompromisse erforderlich).
- – Das
zusätzliche
Teil könnte
andersfarben ausgeführt
werden.
- – Hoher
Gestaltungsfreiraum, durch zweiteilige Ausführung.
- – Keine
Oberflächenbehandlung
erforderlich.
- – Einfaches
Fügen durch
eine Montagerichtung und einen Verbindungsvorgang (mit Verspreizen nur
eine Richtung).
- – Nach
dem Montieren bereits fixiert, so dass beim Verbinden die Lage definiert
ist.
- – Keine
Temperatureinbringung erforderlich. (Versprödung, Weichglühen,....)
- – Festigkeit
der Verbindung wird fast ausschließlich durch die Zugfestigkeiten
der verwendeten Materialien bestimmt. (ohne Zusatzwerkstoffe)
- – Keine
/ kaum überstehenden
Features.
- – Spielfreie
Verbindung.
- – Geringer
Materialeinsatz.
- – „geschlossene" Oberflächen / Verbindungsstellen.
- – Auch
eine Verbindung herstellbar, wenn ein, oder beide Teile aus Kunststoff
hergestellt sind.
- – Elastische „Widerhaken", die genau und mit
Vorspannung, bzw. Überdehnung
der zusammenwirkenden Features (Hacken, Loch, Blechdicke) in das
vorgefertigte Loch einschnappen.
- – Durch
das Verspreizen (mit separatem Teil, oder durch Lappen am Blechteil,
oder Stanzbiegeteil) wird durch eine teilweise plastische Verformung eine
spielfreie Verbindung hergestellt.
- – Dünnwandiges,
dadurch „scharfkantiges" Teil kann mit einem
dickwandigen Blechteil aus anderem Material spielfrei verbunden
werden.
- – Ausbuchtung,
damit keine überstehenden
Komponentenabschnitte entstehen.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung
ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern
auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der
Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als
erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination
gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1:
In perspektivischer Ansicht der Außenumfang einer Außenhülse eines
Steckverbinders mit einem Positionierteil vor dessen Befestigung,
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2:
die Innenansicht der Außenhülse nach 1 mit dem vorläufig befestigten
Positionierteil,
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3:
die Innenansicht nach 2 mit
dem endgültig
befestigten Positionierteil,
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4:
die Außenansicht
der Außenhülse mit dem
entgültig
befestigten Positionierteil.
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In 1 ist
allgemein eine Außenhülse 1 eines
Steckverbinders dargestellt, die bevorzugt aus einem Aluminiummaterial
besteht. Die Außenhülse besteht
im Wesentlichen aus einem ringsumlaufenden Flansch 2, der
in eine ringsumlaufende Mantelfläche 4 übergeht,
wobei in an sich bekannter Weise gemäß 2 am Außenumfang im Bereich der Mantelfläche Rastnasen 3 vorhanden
sind, welche zur Herstellung der Rastverbindung gemäß der eingangs genannten
EP dienen.
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Erfindungsgemäß soll nun im Bereich der Mantelfläche 4 formschlüssig mit
der Außenhülse 1 ein
Positionierteil 10 verbunden werden.
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Das Positionierteil 10 besteht
im Wesentlichen aus einem Stanzbiegeteil, welches bevorzugt aus
einem nichtrostendem Stahl oder einem anderen Material besteht.
Es kann zum Beispiel auch aus Kunststoff gebildet werden.
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Ist es als Stanzblechbiegeteil hergestellt, dann
weist das Positionierteil 10 eine Deckfläche 11 auf,
aus der durch Biegung entsprechende Seitenflächen 12 herausgebogen
sind. Die Vorder- und Rückseite
des Positionierteils 10 wird durch vordere und hintere
Stirnflächen 15, 16 gebildet,
die ebenfalls aus herausgebogenen Lappen dieses Blechbiegeteils bestehen.
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Insgesamt wird so ein etwa schachtelförmiges,
rechteckförmiges
Teil gebildet, an dessen Seitenflächen 12 Rastnasen 13 angeformt
sind, die nach unten im am freien Ende angeordnete und nach außen ragenden
Rastvorsprüngen 14 enden.
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Zur Befestigung dieses Positionierteils 10 im Bereich
der Mantelfläche 4 ist
im Bereich der Mantelfläche 4 der
Außenhülse 1 eine
radial nach außen
gerichtete Ausbuchtung 5 vorgesehen. Die Ausbuchtung 5 ist
aus dem Material der Außenhülse 1 gebildet
und ist entsprechend radial auswärts
verformt. Sinn dieser Maßnahme
ist, zu gewährleisten,
dass beim späteren
Rasteingriff des Positionierteils 10 in ein zugeordnetes
Fenster 7 im Bereich der Ausbuchtung 5 die der
Verrastung dienenden Rastvorsprünge 14 nicht
in die lichte Weite der Außenhülse 1 hineinragen.
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Selbstverständlich ist es in einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung auch möglich,
auf die Ausbuchtung 5 zu verzichten, wodurch dann allerdings
die Rastvorsprünge 14 in
die lichte Weite der Außenhülse 1 hineinragen
würden.
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Wichtig ist jedenfalls, dass das
in den Bereich der Ausbuchtung 6 ausgestanzte Fenster 7 so ausgebildet
ist, dass die Rastnasen 13 durch dieses Fenster hindurch
greifen und ferner eine vordere Anschlagkante 18 am Positionierteil 10 an
der Vorderkante des Fensters 7 anschlägt, während der hintere Verschieberanschlag
dadurch gebildet wird, dass die hintere Stirnfläche 16 des Positionierteils 10 an
dem Flansch 2 anliegt.
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Auf diese Weise wird beim Einklinken
und Einrasten des Positionierteils 10 in das Fenster 7 dafür gesorgt,
dass das Positionierteil 10 in axialer Richtung praktisch
unverschiebbar und mit ganz geringem Spiel in diesem Fenster gehalten
wird.
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Die 2 zeigt
weitere Einzelheiten, der noch ungesicherten Rastverbindung. Dort
ist erkennbar, dass die Rastvorsprünge 14 hinter zugeordneten Rastkanten 17 an
den Seitenflächen
des Fensters 7 hintergreifen.
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Zur Sicherung dieser Rastverbindung
ist es nun vorgesehen, dass der vorher bei der Ausstanzung des Fensters 7 entstandene
Lappen 8, der noch mit seiner Fußseite 9 am Material
der Mantelfläche 4 verbunden
ist, nun wieder in das Fenster 7 in Pfeilrichtung 20 zurückgebogen
wird.
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Es ergibt sich dann die Darstellung
gemäß 3, wo erkennbar ist, dass
der Lappen 8 praktisch formschlüssig – unter geringfügiger Verbiegung
und Verwertung – das
Fenster 7 ausfüllt
und sich hierbei hinter die Rastvorsprünge 14 legt, die damit
nicht nur unbeabsichtigt zurückfedern
können.
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Damit ist die Rastverbindung einwandfrei
gegen unbeabsichtigtes Öffnen
gesichert und es ergibt sich dadurch ein spielfreier Formschluss
zwischen dem Positionierteil 10 und der Außenhülse 1.
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In 2 ist
noch erkennbar, dass die Ausbuchtung 5 erhöht nach
außen
gerichtete Randbereiche 6 aufweist, weil die Ausbuchtung
insgesamt radial nach außen
aus der Mantelfläche 4 hervorsteht.
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Die 4 zeigt,
dass in der Mantelfläche 4 der
Außenhülse noch
weitere radial nach außen
ragende Zentrierausbuchtungen 19 vorgesehen sein können, in
welche keine Fenster eingespannt sind. Diese Zentrierausbuchtungen 19 dienen
dafür,
den auf die Mantelfläche 4 aufzuschiebenden,
nicht näher
dargestellten Stutzen zu zentrieren, so dass sich dieser zentrisch
zu der Außenhülse 1 ausrichtet.
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Es ist auch nicht dargestellt, dass
das Positionierteil 10 in Pfeilrichtung 21 nun
in eine zugeordnete Nut im Bereich des Stutzens eingreift.
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Wichtig hierbei ist, dass eine stumpfe
Stirnfläche 15 als
Sicherung gegen falsches Einstecken vorgesehen ist.
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Beim Verdrehen der beiden zu verbindenden Teile
(nämlich
Außenhülse 1 und
Stecker) „sucht" das Positionierteil 10 die
zugeordnete axiale Nut im Bereich des Steckers. Wäre nun die
Stirnfläche 15 eventuell
keilförmig
ausgebildet, dann kann es passieren, dass bei gewaltsamen Zusammenstecken dieser
beiden Teile die Nut nicht gefunden wird und das Positionierteil 10 als
Keil in irgendeiner anderen Drehlage in den Stecker hineingesteckt
wird.
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Nachdem aber nun die Stirnfläche 15 stumpf und
rechtwinklig zur Mantelfläche 4 ausgebildet
ist, kann eine derartige Keilwirkung nicht entstehen und die Steckverbindung
kann nur zusammengeführt werden,
wenn tatsächlich
auch die stumpfe Stirnfläche 15 des
Positionierteils 10 in die zugeordnete Aufnahmenut am Stecker
eingeführt
wurde.
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Die beiden miteinander zu verrastenden
Teile bleiben also entlang des Positionierteils 10 entlang,
solange bis die in der vorher erwähnten EP- Patentschrift beschriebene
Steckverbindung zusammengeführt
und eingerastet wurde.
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Zusammenfassend wird nochmals angeführt, dass
es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Steckverbinder handelt,
bestehend aus einer inneren Stützhülse und
einer Außenhülse und
aufweisend eine Rasteinrichtung, für den Anschluss von Rohr- und
Schlauchleitungen an eine entsprechende Aufnahme in der Form eines
Stutzens. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass am Außenumfang
der Außenhülse 1 ein
radial über
die Mantelfläche 4 der
Außenhülse vorstehendes
und in axialer Richtung ausgerichtetes Positionierteil 10 befestigt
ist, das mit einer zugeordneten Nut am Innenumfang des Stutzens zusammenwirkt,
mit dem das Rohr oder die Schlauchleitung mittels des Steckverbinders 1 verbunden
wird.
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Das Positionierteil 10 im
Verbindungsbereich zwischen der Außenhülse 4 des Steckverbinders
und dem Stutzen für
dessen Aufnahme sorgt dafür,
dass vor dem Verrasten des Steckverbinders mit dem Stutzen die Außenhülse 4 und
der Stutzen lagenrichtig und winkelgerecht zusammengeführt werden,
bevor sie in der gewünschten
Raststellung miteinander verrasten.
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Weiter wird darauf hingewiesen, dass
eine stumpfe Stirnfläche 15 an
dem Positionierteil 10 als Sicherung gegen falsches Einstecken
vorgesehen ist, dass das Positionierteil 10 etwa schachtelförmig mit
allseitig geschlossenen Flächen,
mit Ausnahme einer offenen Grundfläche, ausgebildet ist, und die Seitenflächen 12 des
Positionierteils 10 nach unten verlängert sind und Rastnasen 13 ausbilden.
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An den freien äußeren Enden der Rastnasen 13 sind
nach außen
vorspringende Rastvorsprünge 14 angeordnet.
Das Positionierteil 10 wird in ein entsprechend ausgestanztes
Fenster 7 in der Mantelfläche 4 der Außenhülse 1 eingeschoben,
und die Rastnasen 13 an dem Positionierteil 10 greifen
durch das Fenster 7 hindurch, so dass die an den freien
vorderen Enden der Rastnasen 13 angeordneten Rastvorsprünge 14 hinter
zugeordneten Rastkanten 17 des Fensters 7 einrasten.
Die Rastnasen 13 sind biegbar ausgebildet.
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Zum Einklinken des Positionierteils 10 können die
Rastnasen 13 gegeneinander einwärts gedrückt werden, und sobald sie
durch das Fenster hindurch greifen die Rastvorsprünge 14 hinter
die zugeordneten Ausnehmungen des Fensters 7 elastisch einrasten.
Die Ausbuchtung 5 kann aus dem Material der Außenhülse 1 gebildet
und entsprechend radial auswärts
verformt sein.
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Das in dem Bereich der Ausbuchtung 5 ausgestanzte
Fenster 7 ist so ausgebildet, dass die Rastnasen 13 durch
dieses Fenster hindurch greifen und ferner eine vordere Anschlagkante 18 am
Positionierteil 10 an der Vorderkante des Fensters 7 anschlägt. Der
hintere Verschieberanschlag des Positionierteiles 10 wird
dadurch gebildet, dass die hintere Stirnfläche 16 des Positionierteils 10 an
dem Flansch 2 anliegt.
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Zur Sicherung dieser Rastverbindung
wird der bei der Ausstanzung des Fensters 7 entstandene Lappen 8,
der noch mit seiner Fußseite 9 am
Material der Mantelfläche 4 verbunden
ist, wieder in das Fenster 7 zurückgebogen. Der Lappen 8 füllt formschlüssig das
Fenster 7 aus und kann sich hierbei hinter die Rastvorsprünge 14 legen,
die damit nicht mehr unbeabsichtigt zurückfedern können.
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Das Positionierteil 10 ist
somit gegen unbeabsichtigtes Öffnen
gesichert, und ein spielfreier Formschluss zwischen dem Positionierteil 10 und
der Außenhülse 1 ist
gegeben.
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In der Mantelfläche 4 der Außenhülse 1 können noch
weitere radial nach außen
ragende Zentrierausbuchtungen 19 vorgesehen sein, in welche keine
Fenster eingearbeitet sind. Die Zentrierausbuchtungen 19 dienen
dazu, den auf die Mantelfläche 4 aufzuschiebenden
Stutzen zu zentrieren, so dass sich dieser zentrisch zu der Außenhülse 1 ausrichtet.
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- 1
- Außenhülse
- 2
- Flansch
- 3
- Rastnase
- 4
- Mantelfläche
- 5
- Ausbuchtung
- 6
- Randbereich
- 7
- Fenster
- 8
- Lappen
- 9
- Fußseite
- 10
- Positionierteil
- 11
- Deckfläche
- 12
- Seitenfläche
- 13
- Rastnase
- 14
- Rastvorsprung
- 15
- Stirnfläche (vorne)
- 16
- Stirnfläche (hinten)
- 17
- Rastkante
- 18
- Anschlagkante
- 19
- Zentrierausrichtung
- 20
- Pfeilrichtung
- 21
- Pfeilrichtung