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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder. Ein derartiger elektrischer Steckverbinder besteht im Wesentlichen aus zwei steckkompatiblen Gehäuseteilen. Die Gehäuseteile sind paarweise steckkompatibel zueinander ausgebildet. In den Gehäuseteilen sind Aufnahmen für Stecker- und/oder Buchsenkontakte vorgesehen. Diese nachfolgend allgemein als Kontakte bezeichneten Stecker- und/oder Buchsenkontakte, die auch als Hermaphroditen ausgebildet sein können, sind ihrerseits mit elektrischen Leitungen verbunden. Durch das Zusammenstecken der Gehäuseteile greifen die entsprechenden Stecker- bzw. Buchsenkontakte ineinander und bilden so die elektrische Verbindung zwischen den wiederum angekoppelten elektrischen Leitungen aus.
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Bei mehrpoligen elektrischen Steckverbindern besteht in diesem Zusammenhang das Bedürfnis, die Zuordnung der Kontakte individuell bestimmen und abändern zu können. Bei einem dreipoligen Steckverbinder mit nebeneinander angeordneten Aufnahmen für die Kontakte kann beispielsweise ein Nullleiter am rechten Kontakt, mittleren Kontakt oder linken Kontakt angeschlossen sein. Mit 5- und 7-poligen Kontakten sind weitere Mutationen von Kontaktzuordnungen möglich. Für den Hersteller derartiger Steckverbinder besteht deshalb das Problem, sämtliche Bestückungsvarianten mit den jeweiligen Kontaktzuordnungen separat vorhalten zu müssen.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder so zu gestalten, dass mit einem einzigen Gehäusetyp eine Vielzahl von Anwendungsfällen abgedeckt wenden kann.
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Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die Unteransprüche beinhalten teilweise zweckmäßige und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.
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Zur Lösung der Aufgabe weist der Steckverbinder ein Gehäuse aus paarweise ausgebildeten Gehäuseteilen auf. Diese Gehäuseteile können nach Art von Gehäusehälften gleich ausgestaltet sein. Es ist aber auch möglich, ein Gehäuseteil als Einsatz beispielsweise für die Gerätewand eines elektrischen Geräts auszugestalten. Auch können Sonderbauformen von Gehäusen als Gehäuseteil dienen, beispielsweise Mehrfachsteckverbinder.
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Der tragende Erfindungsgedanke besteht darin, das Gehäuseteil mit Aufnahmen für die Kontakte zu versehen, welche individuell und wahlweise mit Steckerkontakten, Buchsenkontakten oder auch mit Hermaphroditen bestückt werden können. Die Konfektionierung der Steckverbinder, also die konkrete Zuordnung der Kontakte zu den Aufnahmen erfolgt dann individuell und ausschließlich in Abhängigkeit vom jeweiligen konkreten Anwendungsfall.
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Um zu verhindern, dass unterschiedlich konfektionierte Gehäuseteile miteinander verkuppelt werden, ist nach der Erfindung in jedem Gehäuseteil eine Aufnahme für ein zusätzliches Kodierelement vorgesehen. Jeder Kontaktkonfiguration wird ein spezielles Kodierelement bzw. eine vordefinierte Drehstellung eines Kodierelements zugewiesen. Beim Konfektionieren ist darauf zu achten, dass nicht nur die entsprechenden Aufnahmen mit den vorgesehenen Stecker- oder Buchsenkontakten oder Hermaphroditen bestückt wird, sondern auch, dass das der jeweiligen Kontaktkonfiguration zugeordnete Kodierelement in das Gehäuseteil eingesetzt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nur solche vorkonfektionierten Steckverbinder miteinander verkuppelt werden können, deren elektrische Konfiguration aufeinander abgestimmt ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Aufnahme für das Kodierelement als Schnappverbindung ausgestaltet. Hierfür ist an den Gehäuseteilen ein Rasttunnel ausgebildet. In diesen Rasttunnel greift im Montageendzustand ein am jeweiligen Kodierelement angeformter Schnapphaken ein, wodurch das Kodierelement am Gehäuseteil verschnappt wird. Diese Art der Ankopplung des Kodierelements am Gehäuseteil ist einfach zu montieren und arretiert im Montageendzustand das Kodierelement sicher am jeweiligen Gehäuseteil. In weiterer Ausgestaltung ist der Schnapphaken im Rasttunnel unlösbar verrastet. Auf diese Weise ist die Manipulationssicherheit der Steckverbinder erhöht. Es kann dann nämlich nur einmal beim Konfektionieren einem Gehäuseteil ein Kodierelement zugewiesen werden. Auf diese Weise ist es zwar nicht mehr möglich, ein fehlerhaftes Kodierelement im Nachhinein zu entfernen oder die jeweilige Kontaktkonfiguration im Gehäuseteil zu verändern. Dem steht jedoch die hohe Manipulationssicherheit gegenüber. Es ist nämlich ausgeschlossen, dass das einmal dem Gehäuseteil zugewiesene Kodierelement im Nachhinein ausgetauscht wird.
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In weiterer Ausgestaltung ist der elektrische Steckverbinder als so genannter Rundsteckverbinder ausgebildet. Beim Rundsteckverbinder sind die Aufnahmen für die Kontakte nach Art von Patronenkammern eines Trommelrevolvers auf einer Kreislinie in einem trommelartigen, zylinderförmigen Gehäuse angeordnet. Derartige Rundsteckverbinder eignen sich insbesondere zur Konfigurierung von mehrpoligen Steckverbindern. Zweckmäßig ist bei diesem Rundsteckverbinder das Kodierelement mittig in der Trommel angeordnet, nämlich vorzugsweise in einem zentralen, mit der Gehäusemittellängsachse fluchtenden Rasttunnel. Die Kodierelemente sind im weitesten Sinne stabförmig ausgestaltet. An ihrem einen Freiende tragen sie den Schnapp- oder Rasthaken, welcher zur Ausbildung der Schnappverbindung in den Rasthaken vorzugsweise unlösbar eingreift. An ihrem dem Schnapp- oder Rasthaken abgewandten Freiende tragen die Kodierelemente die Kodierung, die üblicherweise als Paarung von Vorsprüngen und Ausnehmungen ausgestaltet sind, welche nach Art von Nut und Feder bzw. nach dem Schloss-Schlüsselprinzip unverwechselbar ineinander greifen. Zusätzlich können die Kodierelemente noch unterschiedlich eingefärbt sein als farbliche Abgrenzung der einzelnen Konfigurationsvarianten voneinander.
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In einer weiteren Ausgestaltung des elektrischen Steckverbinders ist das Kodierelement schrittweise drehbar in seiner Aufnahme gelagert. Hierfür kann beispielsweise ein Kodierelement mit einem 6-eckigen, 8-eckigen oder 10-eckigen Querschnitt verwendet werden. Der Außenmantel des Kodierelements ist dann nicht zylinderförmig, sondern weist eine Vielzahl gleicher Flächen auf. Die Aufnahme für das Kodierelement ist komplementär ausgebildet, weist also dieselbe Anzahl von Innenflächen auf. Abhängig von der Anzahl der Flächen kann das Kodierelement eine entsprechende Anzahl von diskreten, also unterschiedlichen Drehstellungen gegenüber dem jeweiligen Gehäuseteil einnehmen. Da die Gehäuseteile beim Verkuppeln stets in derselben vordefinierten Relativstellung zueinander stehen, um ein Verkuppeln der jeweils einander zugehörigen Stecker-Buchsenkontakte zu gewährleisten, entspricht die jeweilige diskrete Drehstellung des Kodierelements in der Aufnahme einer anderen Kodierung. Es kann also alleine durch die Drehstellung desselben Kodierelements die jeweils erwünschte Kodierung realisiert werden. Es müssen dabei natürlich immer beide Kodierelemente eines elektrischen Steckverbinders hinsichtlich ihrer Drehstellung aufeinander abgestimmt sein.
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Anhand des in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein mit Buchsenkontakten konfektioniertes Gehäuseteil sowie ein Kodierelement in Explosionsdarstellung,
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2 das in 1 dargestellte Gehäuseteil mit bereits eingeführtem Kodierelement,
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3 das in 1 und 2 dargestellte Gehäuseteil mit vollständig verschnapptem Kodierelement,
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4 eine quer geschnittene Darstellung des in 3 dargestellten Gehäuseteils,
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5 ein mit dem in den 1 bis 4 dargestellten Gehäuseteil steckkompatibles Gehäuseteil mit Steckerkontakten und mit Kodierelement in Explosionsdarstellung,
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6 das in 5 dargestellte Gehäuseteil mit eingeführtem Kodierelement,
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7 das in 5 und 6 dargestellte Gehäuseteil mit vollständig verschnapptem Kodierelement,
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8 eine quer geschnittene Darstellung des in 7 dargestellten Gehäuseteils,
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9 eine weitere Ausführungsform eines Gehäuseteils mit bereits eingeführtem Kodierelement und mit Steckerkontakten sowie
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10 ein zu dem in 9 dargestellten Gehäuseteil steckkompatibles Gehäuseteil mit Buchsenkontakten.
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Das in 1 dargestellte Gehäuseteil 1 weist einen Zylindermantel 2 als Außenwand auf. Auf dem Zylindermantel 2 ist ein umlaufender Anschlagring 3 fixiert. Im Gehäuseinnenraum des Zylindermantels 2 sind sechs Aufnahmeröhren 4 angeordnet. Die Aufnahmeröhren 4 dienen als Aufnahmen für die Buchsenkontakte 5. Die Buchsenkontakte 5 sind von der Rückseite 6 her in Längsachsrichtung 7 in das Gehäuseteil 1 eingeschoben. Von der Vorderseite 8 des Gehäuseteils 1 her wird das Kodierelement 9 in den Rasttunnel 10 des Gehäuseteils 1 in Längsachsrichtung 7 eingeschoben. Der Rasttunnel 10 verlauft zentral in Richtung der in 4 angedeuteten Mittellängsachse 11 durch das Gehäuseteil 1 hindurch.
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Das Kodierelement 9 weist an seiner Vorderseite eine U-förmige Kodiernase 12 auf. Das der Kodiernase 12 in Längsachsrichtung 7 abgewandte Freiende des Kodierelements 9 ist als Schnapphaken 13 ausgestaltet. Der Schnapphaken 13 weist eine Einführschräge 14 auf, um die in Längsachsrichtung 7 verlaufende Einführbewegung von der Vorderseite 8 des Gehäuseteils 1 her zu begünstigen. Im Montageendzustand hintergreift der Schnapphaken 13 einen Wandvorsprung 15 im Rasttunnel 10. Dieser formschlüssige Hintergriff des Schnapphakens 13 hinter den Wandvorsprung 15 ist beim Ausführungsbeispiel unlösbar.
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Das Kodierelement 9 weist schließlich als rückwärtigen Abschluss einer Kodiernase 12 eine aus seinem Querschnitt hinausstehende Anschlagmanschette 16 auf. Mit der Anschlagmanschette 16 schlägt das Kodierelement 9 gegen einen Wandanschlag 17 des Rasttunnels 10 an, sobald er seine Montageendstellung erreicht hat, in welcher der Schnapphaken 13 den Wandvorsprung 15 hintergreift.
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Die 5 bis 8 zeigen das zum Gehäuseteil 1 gem. 1 bis 4 steckkompatible und komplementäre Gehäuseteil 18. Baugleiche Teile an den Gehäuseteilen 1 und 18 sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet. Auch das Gehäuseteil 18 weist einen Zylindermantel 2 als Außenwand auf. In das Gehäuseteil 18 wird von seiner Vorderseite 8 her das Kodierelement 19 in Längsachsrichtung 7 eingeführt. Das Kodierelement 19 trägt an seiner Vorderseite eine U-förmige Kodiernut 20. Die Kodiernut 20 ist dabei steckkompatibel zur Kodiernase 12 ausgestaltet. Der im Gehäuseteil 18 wiederum zentral angeordnete Rasttunnel 10 ist im Ausführungsbeispiel sechseckig ausgebildet. Entsprechend weist die Außenhülle des Kodierelements 19 eine Zehneck-Form auf. Verrastet ist das Kodierelement 19 wiederum mit einem der Kodiernut 20 abgewandten Schnapphaken 13 an einem Wandvorsprung 15 des Rasttunnels 10. Im Rasttunnel 10 ist zusätzlich eine Positionierhilfe 21 angeordnet, die im Montageendzustand den Schnapphaken 13 hinter dem Wandvorsprung 15 niederdrückt zur Unlösbarkeit der Schnappverbindung. Außerdem weist das Kodierelement 19 an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils eine Aussparung 22 auf. Diese Aussparung 22 dient als Positionierhilfe für das Kodierelement 19 im Rasttunnel 10 des Gehäuseteils 18. Die Aussparungen 22 dienen nämlich dazu, die Relativstellung der U-förmigen Kodiernut zu den Aufnahmenestern 23 für die Steckerkontakte 24 zu definieren. Die Steckkontakte sind in Längsachsrichtung 7 von der Rückseite 6 her in die Aufnahmenester 23 eingeschoben.
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Die Funktionsweise des Steckverbinders ist folgende: Im Innenraum des Zylindermantels 2 des Gehäuseteils 18 ist zwischen den Randbereichen der Aufnahmenester 23 und dem Zylindermantel 2 ein kreisförmiger Raum frei gelassen, welcher eine Aufnahmetasche 25 bildet. Die Aufnahmetasche 25 dient zur Aufnahme des die Aufnahmeröhren 4 ummantelnden Bereichs des Zylindermantels 2 des Gehäuseteils 1, wenn die Gehäuseteile 1 und 18 zusammengesteckt werden. Im zusammengesteckten Zustand liegt der vordere Bereich zwischen der Vorderseite 8 und dem Anschlagring 3 des Gehäuseteils 1 in der Aufnahmetasche 25 ein. Der Rand der Vorderseite 8 des Gehäuseteils 18 schlägt dabei an den Anschlagring 3 des Gehäuseteils 1 an. Die Aufnahmeröhren 4 des Gehäuseteils 1 greifen in die Aufnahmenester 23 im Gehäuseteil 18 ein. Die Steckerkontakte 24 des Gehäuseteils 18 greifen wiederum in die Buchsenkontakte 5 des Gehäuseteils 1 ein.
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Die Aussparungen 22 am Kodierelement 19 und die Positionierhilfe 21 im Rasttunnel 10 des Gehäuseteils 18 sorgen für eine korrekte Ausrichtung der Kodiernut 20 des Kodierelements 19. Entsprechend ist die Umrissgestalt des Kodierelements 9 an die Innenkontur des Rasttunnels 10 im Gehäuseteil 1 angepasst, so dass die U-förmige Kodiernase 12 im Montageendzustand bei verschnapptem Kodierelement 9 so ausgerichtet ist, dass sie in die Kodiernut 20 des am Gehäuseteil 18 verschnappten Kodierelements 19 eingreift. Hierfür ragt in den Innenraum des Zylindermantels 2 des Gehäuseteils 1 eine Führungsrippe 28 hinein, die nur eine zulässige Drehstellung des Kodierelements 9 gegenüber den Aufnahmeröhren 4 und damit gegenüber den Buchsenkontakten 5 zulässt.
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Um die Steckverbinder mit verschiedenen Kontaktkonfigurationen voneinander unterscheiden zu können, müssen lediglich Kodierelemente 9, 19 mit unterschiedlichen Kodiernasen 12 und Kodiernuten 20 verwendet werden, wobei jeweils eine spezielle Ausgestaltung von Kodiernase 12 und Kodiernut 20 einer speziellen Anschlusskonfiguration der Buchsenkontakte 5 mit den Steckerkontakten 24 zugeordnet ist. Diese können sich auch noch in der Farbgebung der Kodierelemente 9, 19 voneinander unterscheiden.
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Aus der Darstellung der 9 und der 10 ist ersichtlich, dass das in 9 dargestellte Gehäuseteil 18 im Bereich seiner Vorderseite 8 eine Positioniernut 27 aufweist. In die Positioniernut 27 greift eine am in 10 dargestellten Gehäuseteil 1 angeformte Positionierleiste 26 ein. Die Positionierleiste 26 und die Positioniernut 27 gewährleisten die korrekte Drehstellung des Gehäuseteils 1 und des Gehäuseteils 18 zueinander. Auf diese Weise sind die Buchsenkontakte 5 den Steckerkontakten 26 jeweils korrekt zugeordnet. Im gesteckten Zustand des Gehäuseteils 1 mit dem Gehäuseteil 18 liegt die Positionierleiste 26 in der Positioniernut 27 formschlüssig ein. Im Ausführungsbeispiel trägt die Positionierleiste 26 an ihrer der Vorderseite 8 des Gehäuseteils 1 zugewandten Seite einen Schnapphaken 29 der in ein Rastfenster 30 am Ende der Positioniernut 27 eingreift.
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Aus der Darstellung der 5, 6, 7, 8 und 9 ist ersichtlich, dass das dort dargestellte Kodierelement 19 eine Zehneck-Form aufweist. Auf diese Weise ist das Kodierelement 19 schrittweise in zehn Schritten drehbar im Gehäuseteil 1 angeordnet. Jede dieser zehn Drehstellungen des Kodierelements 19 gegenüber dem Gehäuseteil 1 entspricht einer separaten Kodierstellung. Die verschiedenen Kodierungen lassen sich nach der Erfindung also auch dadurch realisieren, dass ein und dasselbe Kodierelement 19 für die verschiedenen Anwendungsfälle verwendet wird, wobei das Kodierelement 19 in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall in jeweils einer anderen Drehstellung im Gehäuseteil 1 eingesteckt ist. Insbesondere bei der Ausführung mit der Positionierleiste 26 und der Positioniernut 27 zur Sicherung der korrekten Drehstellung der Gehäuseteile 1 und 18 zueinander ist auf diese Weise die Realisierung verschiedener Kodierstellungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung des Kodierelements 19 im Gehäuseteil 1 bzw. Gehäuseteil 18 möglich.
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Zusammengefasst sorgen sowohl die Kodierelemente 9, 19 als auch die Positionierleisten 26 und die Positioniernuten 27 dafür, dass stets die zueinander gehörenden Buchsenkontakte 5 und Steckerkontakte 24 miteinander in Eingriff geraten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseteil
- 2
- Zylindermantel
- 3
- Anschlagring
- 4
- Aufnahmeröhre
- 5
- Buchsenkontakt
- 6
- Rückseite
- 7
- Längsachsrichtung
- 8
- Vorderseite
- 9
- Kodierelement
- 10
- Rasttunnel
- 11
- Mittellängsachse
- 12
- Kodiernase
- 13
- Schnapphaken
- 14
- Einführschräge
- 15
- Wandvorsprung
- 16
- Anschlagmanschette
- 17
- Wandanschlag
- 18
- Gehäuseteil
- 19
- Kodierelement
- 20
- Kodiernut
- 21
- Positionierhilfe
- 22
- Aussparung
- 23
- Aufnahmenest
- 24
- Steckerkontakt
- 25
- Aufnahmetasche
- 26
- Positionierleiste
- 27
- Positioniernut
- 28
- Fführungsrippe
