-
Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder.
-
Als
Geräteanschlussstecker
werden – wie z.B.
in der
DE 197 48 085
A1 elektrische Steckverbinder verwendet, die in einer Gehäuseöffnung eines elektrischen
Gerätes
oder in einer Öffnung
einer sonstigen Verkleidung, Wand od.dgl. angeordnet sind. Je nach
Ausgestaltung der Gehäuseöffnung und
in Abhängigkeit
vom Einsatzzweck werden dafür elektrische
Steckverbinder der unterschiedlichsten Art mit verschiedensten Abmessungen
verwendet. Von Nachteil dabei ist, dass die bekannten elektrischen
Steckverbinder jeweils nur für
einen ganz bestimmten Einsatzzweck und eine ganz bestimmte Abmessung
bzw. Geometrie der Gehäuseöffnung verwendbar
sind.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen besonders variabel einsetzbaren elektrischen
Steckverbinder zu schaffen, der an seinen Einsatzzweck individuell
anpassbar ist. Diese Aufgabe wird durch den erfindungsmäßigen elektrischen
Steckverbinder nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist
das zur Bildung eines elektrischen Steckverbinders vorgesehene Adapterelement
einen Durchführstutzen
zum Durchführen
durch eine Gehäuseöffnung sowie
ein Verbindungselement zur Ausbildung einer Verbindung mit einem
Kontaktträger
auf.
-
Der
Grundgedanke der Erfindung basiert auf der Verwendung eines Baukastensystems.
Der elektrische Steckverbinder besteht demnach aus einem Adapterelement
und einem Kontaktträger,
der mit dem Adapterelement verbunden werden kann. Hierdurch wird
gewährleistet,
dass der Kontaktträger
je nach Einsatzzweck ausgewählt
werden kann. So kann beispielsweise zwischen Buchsenkontakten und
Steckerkontakten mit unterschiedlicher Anzahl von Kontaktelementen gewählt werden.
Eine besonders variable Ausführungsform
der Erfindung ergibt sich durch Verwendung einer lösbaren Verbindung zwischen
Kontaktträger
und Adapterelement. Hierdurch wird ein Wechsel des Kontaktträgers, gegebenenfalls
auch im montierten Zustand des Steckverbinders, ermöglicht.
Die Montierbarkeit der Kontaktträger
am Adapterelement wird dabei vorteilhafterweise durch eine standardisierte
bzw. genormte Verbindung, beispielsweise in Form einer Rast- oder Schnappverbindung
gewährleistet.
-
Zur
Verbindung des Kontaktträgers
mit dem Adapterelement weist dieses, vorzugsweise an seinem dem
Durchführstutzen
gegenüberliegenden
Abschnitt, ein geeignetes Verbindungselement auf bzw. ist dieser
Abschnitt des Adapterelements zur Aufnahme des Kontaktträgers ausgebildet.
Die Größe des Kontaktträgers bestimmt
dabei die Abmessungen des Verbindungselements bzw. die Abmessungen des
Adapterelements.
-
Besonders
vorteilhaft ist es, dass der Durchführstutzen Außenabmessungen
aufweist, die von den Abmessungen des übrigen Adapterelements verschieden
sind. Dabei sind insbesondere die Außenabmessungen des Durchführstutzens
quer zur Durchführung
bzw. Adapterlängsrichtung
relevant. Im Falle eines Rundsteckverbinders kann beispielsweise
ein runder Durchführstutzen
einen kleineren oder aber einen größeren Außendurchmesser als das Adapterelement
aufweisen. Je nach Form und Größe der Gehäuseöffnung kann
somit zur Bildung eines Steckverbinders ein Adapterelement gewählt werden,
dessen Durchführstutzen
den jeweiligen Anforderungen der Gehäuseöffnung genügt. Die Größe des Durchführstutzens
kann mit anderen Worten unabhängig
von den Abmessungen des Kontaktträgers bzw. seiner Anschlussteile
gewählt
werden.
-
Somit
ist es möglich,
zunächst
das Adapterelement in der Gehäuseöffnung zu
montieren, bevor die erforderlichen elektrischen Anschluss- bzw.
Verbindungskabel durch den Durchführstutzen hindurchgeführt und
mit Hilfe üblicher
Kontakte an den Kontaktträger
angeschlossen werden. Abschließend kann
der fertig angeschlossene Kontaktträger mit dem Adapterelement
verbunden, beispielsweise auf das Adapterelement aufgeschnappt oder
aufgerastet werden. Ganz besonders vorteilhaft ist dies, wenn die Gehäuseöffnung kleiner
ist als die Querabmessungen des Kontaktträgers, dieser also nicht durch
die Gehäuseöffnung hindurchgeführt werden
kann. Mit der vorliegenden Erfindung wird es daher möglich, auch
kleinere Gehäuseöffnungen
mit elektrischen Steckverbindern zu versehen, ohne hierzu neue Kontaktträger bereitstellen
zu müssen.
Vielmehr können bereits
vorhandene Standard-Kontaktträger
verwendet werden.
-
Neben
der Anpassung des Durchführstutzens
an die Größe der Durchführöffnung bzw.
Gehäuseöffnung kann
der Durchführstutzen
an unterschiedliche Geometrien der Öffnung angepasst sein. So sind
u.a. runde, viereckige, dreieckige usw. Durchführstutzenquerschnitte möglich. Die
Länge des
Durchführstutzens
wird vorteilhafterweise entsprechend der Stärke der Gehäusewand derart gewählt, dass
der Durchführstutzen
vollständig
durch die Gehäusewand
hindurchreicht und an der dem Kontaktträger gegenüberliegenden Seite am Gehäuse montiert
werden kann.
-
Der
Durchführstutzen
ist am Adapterelement einstückig
angebracht bzw. angeformt, wodurch sich eine besonders hohe Dichtigkeit
des Steckverbinders erzielen lässt.
-
Vorzugsweise
erfolgt die Montage des Adapterelements am Gehäuse mit Hilfe eines am Durchführstutzen
vorgesehenen Verbindungselements. Eine besonders einfache und dennoch
sichere Verbindung wird durch ein außen auf den Umfang des Stutzens
aufgebrachtes Schraubgewinde gewährleistet.
Die Befestigung des Adapterelements erfolgt dann vorzugsweise mit
einer Fixierungs- oder Überwurfmutter,
die auf besonders einfache Art und Weise die erforderliche Montagefestigkeit
sicherstellt. Es kann jedoch auch ein Innengewinde an der Gehäuseöffnung vorgesehen
sein, so dass der Durchführstutzen
lediglich in die Gehäuseöffnung eingeschraubt zu
werden braucht. Der Innendurchmesser des Durchführstutzens kann bis auf ein
Mindestmaß reduziert
werden, welches es erlaubt, die erforderlichen elektrischen Anschluss-
bzw. Verbindungskabel aufzunehmen.
-
Besonders
vorteilhaft ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
nachdem der Durchführstutzen
am Adapterelement abgewinkelt angebracht ist. Der Winkel kann dabei
beliebig, beispielsweise zwischen 90° und 180°, variiert werden. Durch eine
solche schräge
Montage ist der Einsatz elektrischer Steckverbinder auch an schwer
zugänglichen Gehäusebereichen
möglich.
-
Mit
Hilfe eines Adapterelements wie zuvor beschrieben und eines beliebigen
Kontaktträgers
ist es möglich,
einen elektrischen Steckverbinder gemäß der Erfindung zu bilden,
sofern der Kontaktträger
zur Ausbildung einer Verbindung mit dem Adapterelement mit einem
geeigneten Verbindungselement versehen ist. Wie erwähnt handelt
es sich dabei vorzugsweise um eine lösbare Verbindung, beispielsweise
um eine Schnapp- oder Rastverbindung, wodurch eine hohe Einsatzbreite
des erfindungsgemäßen Steckverbinders
gewährleistet
wird. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Adapterelements
bzw. Steckverbinders bei der Montage in Gehäusen von Leuchten und ähnlichen elektrischen
Geräten,
bei denen die Montage oder der Anschluss unter erschwerten Bedingungen,
beispielsweise über
Kopf erfolgen muss.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben,
das anhand der Abbildungen näher
erläutert
wird. Hierbei zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht eines ersten Adapterelements,
-
2 eine
Schnittansicht eines zweiten Adapterelements,
-
3 eine
perspektivische Ansicht eines Steckverbinders mit Steckerkontakt,
-
4 eine
perspektivische Ansicht eines Steckverbinders mit Buchsenkontakt,
-
5 ein
Verschlussstück
für einen
Steckerkontakt und
-
6 ein
Verschlussstück
für einen
Buchsenkontakt.
-
In 1 ist
ein erstes Adapterelement 1 gemäß der Erfindung in einer stark
vereinfachten Schnittansicht dargestellt. Das Adapterelement 1 besteht
aus einem hülsenförmigen Grundkörper 2,
beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, an dem an seiner einen
Seite ein rohrförmiges
Anschluss- oder Ansatzstück
als Durchführstutzen 3 angeformt
ist. Die Mittellängsachse 4 des
Grundkörpers 2 stimmt dabei
mit der Mittellängsachse 5 des
Durchführstutzens 3 überein,
so dass sich der Durchführstutzen 3 in
gerader Linie vom Grundkörper 2 weg
erstreckt.
-
An
der dem Durchführstutzen 3 gegenüberliegenden
Seite des Grundkörpers 2 weist
dieser eine Aufnahmeöffnung 6 für einen
Kontaktträger
auf. Bei dem Kontaktträger
kann es sich sowohl um einen Steckerkontakt als auch um einen Buchsenkontakt handeln.
Beispielhaft ist eine schematische Darstellung eines entsprechenden
Steckerkontakts 7 abgebildet. Der Kontaktträger weist
Verbindungselemente in Form von Rastzungen 8 auf, die in
entsprechende Rastaufnahmen 9 am Grundkörper 2 des Adapterelements 1 einrasten
und beim Zusammenführen
von Kontaktträger
und Adapterelement 1 eine sichere mechanische Verbindung
ausbilden.
-
Der
Durchführstutzen 3 ist
innen hohl ausgebildet, so dass elektrische Anschluss- bzw. Verbindungskabel
durch den Durchführstutzen 3 und
den Grundkörper 2 hindurch
zum Kontaktträger
geführt werden
können
und dort an die Kontaktelemente des Steckerkontakts angeschlossen
werden können.
-
Auf
dem äußeren Umfang
des Durchführstutzens 3 ist
ein Schraubgewinde 10 angebracht. Eine auf dem Durchführstutzen 3 angebrachte
Fixierungsmutter 11 dient zur Montage des Adapterelements 1 in
einer Gehäuseöffnung 12 einer
Gehäusewand 13.
Mit anderen Worten wird das Adapterelement 1 mit seiner
dem Kontaktträger
abgewandten Rückseite 14 an
der Gehäusewand 13 fixiert.
Zur Gewährleistung
der Dichtheit der Steckverbindung ist eine Runddichtung 15 vorgesehen,
die den Durchführstutzen 3 umgibt
und an der Grundkörperrückseite 14 anliegt.
-
Während herkömmliche
Steckverbindergehäuse
beispielsweise zur Montage in einer M 25-Montageöffnung ausgebildet sind, weist
der Durchführstutzen 3 im
Ausführungsbeispiel
einen geringeren Durchmesser auf, so dass auch eine Mon tage in einer
Gehäuseöffnung 12 für M 20-Gewinde (entspricht
PG 13,5) möglich
ist.
-
2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Adapterelements 1 in einer wiederum stark vereinfachten
Schnittansicht. Als anzuschließender Kontaktträger ist
jetzt beispielhaft ein Buchsenkontakt 17 dargestellt. Das
Adapterelement 16 unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen
Adapterelement 1 dadurch, dass der Durchführstutzen 3 am Grundkörper 2 des
Adapterelements 16 abgewinkelt angebracht ist. Die Mittellängsachse 5 des
Durchführstutzens 3 schließt mit der
Mittellängsachse 4 des
Grundkörpers 2 einen
Winkel α von
etwa 30° ein. Andere
Adapterelemente können
andere Anschlusswinkel im Bereich von 90° bis 180° aufweisen. Entsprechend der
Lage der Gehäuseöffnung 12 bzw.
der Gehäusewand 13 verläuft die
Rückseite 14 des Grundkörpers 2 schräg zur Grundkörpermittelachse 4.
-
In 3 ist
ein erster erfindungsgemäßer Steckverbinder 18 abgebildet.
Dieser besteht aus einem Adapterelement 1 sowie einem daran
angebrachten Kontaktträger,
der als Steckerkontakt 7 ausgebildet ist. Aus der Abbildung
wird insbesondere die Ausgestaltung des dem Durchführstutzen 3 gegenüberliegenden
vorderen Teils des Grundkörpers 2 deutlich.
Zur Verrastung des Kontaktträgers
mit dem Grundkörper 2 weist
der Grundkörper 2 an
seinem vorderen Teil zwei an gegenüberliegenden Seiten angebrachte
Rastausnehmungen 9 auf, in die entsprechende Rastzungen 8 des
Kontaktträgers
eingreifen.
-
An
der vorderen Stirnseite 19 des zylinderförmigen Kontaktträgers sind
drei parallel zueinander angeordnete Steckerstifte 20 vorgesehen,
die jeweils von einer Berührungsschutzhülse 21 umgeben
sind, welche die Stiftkontakte 20 überragt. Die Berührungsschutzhülsen 21 sind
von einer im Querschnitt im Wesentlichen dreieckigen Hülle 39 umgeben,
die am Kontaktträger
angeformt ist. Zur Abdichtung der Steckverbindung weist die Hülle 39 eine
umlaufende Nut 22 auf, in der ein Dichtungsring 23 angebracht ist.
-
Die
Verbindung zu einem komplementären Buchsenteil
wird durch eine Verriegelungszunge
24 sichergestellt, die
aus der vorderen Stirnseite
19 des Kontaktträgers parallel
zu den Stiftkontakten
20 herausragt. Eine solche Verriegelungszunge
24 ist
beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
DE 34 40 043 C2 bekannt.
Aufgrund der Verwendung der Radialdichtung
23 ist eine
einzige Verriegelungszunge
24 für eine sichere und dichte Verbindung
ausreichend. Die Verriegelungszunge
24 weist einen ersten Verriegelungshaken
25 auf,
der zum Eingriff in eine entsprechende Verriegelungsöffnung eines Buchsenteils
ausgebildet ist.
-
Der
Grundkörper 2 des
Adapterelements 1 weist eine ausgehend von seiner Stirnseite 19 sich
in Richtung Durchführstutzen 3 erstreckende
schlitzähnliche
Ausnehmung 26 auf. Diese Ausnehmung 26 dient als
Handhabungsöffnung
für die
Verriegelungszunge 24, deren zweiter Verriegelungshaken 27 nach
dem Durchtritt durch einen Längskanal
im Kontaktträger
durch ein Verriegelungsfenster nach außen tritt. Mit Hilfe eines
Betätigungselements,
beispielsweise eines speziell dafür ausgebildeten Öffners oder
der Klinge eines Schraubendrehers, kann der Verriegelungshaken 27 der
Verriegelungszunge 24 in Richtung Mittellängsachse 4 des
Grundkörpers 2 zur
Lösung
der Steckverbindung ausgelenkt werden. Als Öffner kann beispielsweise ein
federnder Steg mit einem Auslösenoppen
dienen (nicht abgebildet), der in der Handhabungsöffnung 26 angebracht
ist. Durch Druck auf den Steg dringt der Auslösenoppen in das Verriegelungsfenster
ein und öffnet
die Verriegelung der Verriegelungszunge 24. Am Adapterelement 1 ist
der Öffner
durch ein quer zum Steg verlaufendes Ringsegment befestigt, das
in der Aufnahmeausnehmung 28 am Umfang der Kontaktträgerstirnseite 19 einliegt.
Dies hat den Vorteil, dass der Öffner
stets direkt am Adapterelement 1 angeordnet ist und kein
zusätzliches
Betätigungswerkzeug erforderlich
ist.
-
Der
Steckverbinder 18 ist an einer Gehäusewand (nicht abgebildet)
mittels einer Fixiermutter 11 befestigt, die auf dem Durchführstutzen 3 aufgebracht
ist.
-
4 zeigt
einen zweiten erfindungsgemäßen Steckverbinder 29 mit
einem Buchsenkontakt 17. Das Steckergesicht weist wiederum
drei Berührungsschutzhülsen 30 auf,
die drei Kontaktbuchsen 31 umschließen. Um die Berührungsschutzhülsen 30 herum
ist eine wiederum im Querschnitt im Wesentlichen dreieckige Umhüllung 32 angeordnet.
Diese Schutzhülle 32 ragt
jedoch im Gegensatz zum oben beschriebenen Steckerteil 7 nicht über die
vordere Stirnseite des Kontaktträgers
hinaus, sondern schließt
mit diesem ab. Auch das Buchsenteil weist einen sich in Steckrichtung 33 erstreckenden
Kanal 34 zur Aufnahme einer Verriegelungszunge 24 auf. Am
Ende des Kanals 34 ist wiederum ein Verriegelungsfenster 35 zur
Aufnahme eines Verriegelungshakens 25, 27 angeordnet.
Zudem sind am Kontaktträger
wiederum Rasthaken 8 angebracht, die in die entsprechenden
Rastausnehmungen 9 am Grundkörper 2 des Adapterelements 1 eingreifen.
-
Zur
Bildung des Steckverbinders 18 nach 3 als auch
des Steckverbinders 29 nach 4 wird ein
und dasselbe Adapterelement 1 verwendet. Lediglich die
Art des Kontaktträgers
variiert. Anstelle der gezeigten dreipoligen Steckkontakte können natürlich ebenso
fünfpolige
oder mit einer beliebigen Polanzahl versehene Steckkontakte verwendet
werden.
-
Um
bei bereits montierten Steckverbindern eine bestimmte Dichtigkeit
(beispielsweise IP65-Dichtigkeit) zu gewährleisten, sind nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung Verschlussstücke 36, 37 vorgesehen.
Diese Verschlussstücke
können
zum einen mit Steckergesicht (5) oder
mit Buchsengesicht (6) ausgeführt sein. Sie sind nach Art
von Blindsteckern ausgestaltet, haben also die Gehäusemerkmale
der entsprechenden Steckkontakte, jedoch keine Kontaktelemente.
Auf diese Weise wird es möglich,
auch die nicht benötigten
Geräteanschlüsse dicht
zu verschließen.
Zur besseren Handhabung der Verschlussstücke sind diese mit Griffelementen 38 versehen.
-
- 1
- erstes
Adapterelement
- 2
- Grundkörper
- 3
- Durchführstutzen
- 4
- Grundkörperlängsachse
- 5
- Durchführstutzenlängsachse
- 6
- Aufnahmeöffnung
- 7
- Steckerkontakt
- 8
- Rastzunge
- 9
- Rastausnehmung
- 10
- Schraubgewinde
- 11
- Fixiermutter
- 12
- Gehäuseöffnung
- 13
- Gehäusewand
- 14
- Adapterelementrückseite
- 15
- Runddichtung
- 16
- zweites
Adapterelement
- 17
- Buchsenkontakt
- 18
- erster
Steckverbinder
- 19
- Kontaktträgerstirnseite
- 20
- Steckerstift
- 21
- Berührungsschutzhülse
- 22
- Nut
- 23
- Dichtring
- 24
- Verriegelungszunge
- 25
- erster
Verriegelungshaken
- 26
- Ausnehmung
- 27
- zweiter
Verriegelungshaken
- 28
- Aufnahmeausnehmung
- 29
- zweiter
Steckverbinder
- 30
- Berührungsschutzhülse
- 31
- Kontaktbuchse
- 32
- Schutzhülle
- 33
- Steckrichtung
- 34
- Längskanal
- 35
- Verriegelungsfenster
- 36
- Verschlussstück mit Stecker
-
- gesicht
- 37
- Verschlussstück mit Buchsen
-
- gesicht
- 38
- Griffelement
- 39
- Schutzhülle