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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung
aus zumindest Steckerteil und Steckdosenteil, welche miteinander
lösbar
verbindbar sind und einen im jeweiligen Teil aufgenommenen Stecker-
bzw. Buchseneinsatz aufweisen, wobei zumindest einer der Einsätze zur
Steckerkodierung ausgebildet ist.
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Eine solche Steckverbindungsvorrichtung
ist aus der
DE 299
15 263 U1 bekannt. Bei der vorbekannten Steckerverbindungsvorrichtung
umfaßt
diese einen Stecker und eine Steckdose. Innerhalb eines Gehäuses der
Steckdose ist ein zwischen einer Ausschalt- und einer Einschaltstellung verdrehbar gelagerter
Steckdoseneinsatz angeordnet. Dieser läßt sich mittels des in der
Steckdose eingesteckten Steckers zwischen seinen Stellungen verdrehen.
Im Steckdoseneinsatz ist weiterhin eine Verriegelungseinrichtung
vorgesehen, die verstellbar zwischen einer Blockier- und einer Freigabestellung
gelagert ist. Diese Verriegelungseinrichtung weist wenigstens einen
Kodiervorsprung auf, der bei eingestecktem Stecker in einer entsprechenden
Kodierausnehmung des Steckers anordbar ist.
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Weiterhin ist eine solche Steckverbindungsvorrichtung
der oben genannten Art aus der
DE 200 21 374 U1 bekannt. Bei dieser vorbekannten
Steckverbindungsvorrichtung ist ebenfalls in einem Steckdosengehäuse ein
Steckdoseneinsatz zwischen Aus- und Einschaltstellung verdrehbar
gelagert. Eine stiftförmige
Verriegelungseinrichtung ist zwischen einer eingedrückten Blockier-
und einer vom Steckdoseneinsatz vorstehenden Freigabestellung verstellbar
gelagert. Nur in Freigabestellung der Verriegelungseinrichtung ist
der Steckdoseneinsatz zwischen Aus- und Einschaltstellung verdrehbar.
Die stiftförmige
Verriegelungseinrichtung ist dabei aus einem entfernbaren Verriegelungsteil
und einem Blockierteil gebildet, welche im Steckdoseneinsatz übereinander angeordnet
sind.
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Die beiden vorbekannten Steckverbindungsvorrichtungen
haben sich in der Praxis vielfach bewährt und weisen eine sichere
Steckercodierung auf, um tatsächlich
nur einan der zugeordnete Steckerteile und Steckdosenteile miteinander
in der Weise verbinden zu können,
dass anschließend
eine elektrische Verbindung hergestellt ist.
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Allerdings ist der Aufbau der vorbekannten Steckverbindungsvorrichtungen
relativ aufwendig, da eine Vielzahl von Teilen zur Steckercodierung
zusätzlich
zu den eigentlichen Teilen der Steckverbindungsvorrichtung vorgesehen
sind. Gleichzeitig ergeben sich dadurch relativ hohe Kosten für eine solche Steckverbindungsvorrichtung.
Durch die Vielzahl der zusätzlichen
Teile und deren Bewegungen innerhalb von Steckerteil bzw.
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Steckdosenteil besteht außerdem die
Möglichkeit,
dass eines der Teile durch Abnutzung, Beschädigung, Verschmutzung oder
dergleichen in seiner Bewegungsmöglichkeit
eingeschränkt
ist und daher entweder die Steckverbindungsvorrichtung nicht mehr
einsetzbar ist oder gegebenenfalls die Steckercodierung außer Kraft
ist.
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Weiterhin ist der Aufwand zur Steckercodierung
relativ hoch, da verschiedene Formen von Verriegelungseinrichtungen
beim Stand der Technik zur Realisierung unterschiedlicher Steckercodierungen eingesetzt
werden.
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Im Hinblick auf den vorangehend beschriebenen
Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Steckverbindungsvorrichtung der Eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, dass mit geringem baulichem Aufwand eine sichere Steckercodierung
ohne zusätzliche
Teile und ohne insbesondere relativ zum Steckerteil bzw. Steckdosenteil
bewegliche Teile in kostengünstiger
Weise möglich
ist.
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Diese Aufgabe wird im Zusammenhang
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass
der jeweilige Einsatz, d.h. Steckereinsatz oder Buchseneinsatz,
relativ zu diesem unverdrehbare elektrische Verbindungseinrichtungen
enthält
und in mehreren Drehstellungen relativ zum jeweils zugeordneten
Teil drehfest in diesem einsetzbar ist.
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Dadurch erfolgt die Steckercodierung
durch die relative Anordnung der Verbindungseinrichtungen im jeweiligen
Einsatz zum Steckerteil bzw. Steckdosenteil. Es sind keine zusätzlichen
Verriegelungseinrichtungen wie beim Stand der Technik notwendig, die
den baulichen Aufwand und die Kosten einer solchen Steckverbindungsvorrichtung
erhöhen.
Statt dessen ist die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung
einfach und im we sentlichen wie eine übliche Steckverbindungsvorrichtung
ohne Steckercodierung aufgebaut, wobei nur durch die entsprechende
Anordnung des Stecker- oder Steckdosenteils im entsprechenden Stecker-
bzw. Steckdosengehäuse
die Steckercodierung erfolgt. Es sind auch nicht eine Vielzahl unterschiedlicher
Teile für
unterschiedliche Codierungen notwendig. Statt dessen ergeben sich
die unterschiedlichen Codierungen durch die unterschiedlichen Drehstellungen.
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In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass
es ausreichend ist, wenn nur Stecker oder Steckdose entsprechend
codierbar sind und das jeweils andere Teil fest vorgegeben ist.
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Erfindungsgemäß besteht ebenfalls die Möglichkeit,
dass sowohl Stecker- als auch Steckdosenteil codierbar sind, wobei
beispielsweise Steckereinsatz und Buchseneinsatz in verschiedenen
Drehstellungen im jeweiligen Teil einsetzbar sind.
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Die entsprechenden Verbindungseinrichtungen
können
in dem jeweiligen Einsatz je nach Art der Verbindungseinrichtung
bzw. deren Anzahl angeordnet sein. In diesem Zusammenhang ist es
weiterhin als vorteilhaft zu betrachten, wenn die elektrischen Verbindungseinrichtungen
im Einsatz gehalten sind, so dass der Einsatz zusammen mit den Verbindungseinrichtungen
in einfacher Weise handhabbar ist und der Zusammenbau der Steckverbindungsvorrichtung insgesamt
vereinfacht ist.
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Es sind unterschiedlichste Ausführungsbeispiele
für die
Verbindungseinrichtung denkbar, die sich insbesondere hinsichtlich
Form und Anzahl der Verbindungseinrichtungen unterscheiden können. Bei
einem Ausführungsbeispiel
sind die elektrischen Verbindungseinrichtungen als Steckerstifte
bzw. Steckbuchsen in entsprechenden Längsbohrungen im jeweiligen
Einsatz angeordnet und stehen insbesondere beidseitig in Längsrichtung über den
Einsatz vor. Ein vorstehendes Ende der Verbindungseinrichtung dient
dabei zum Verbinden von beispielsweise Steckerstiften und Steckbuchsen
und das jeweils andere vorstehende Ende dient zum Anschließen entsprechender
elektrischer Verbindungsleitungen. Das Anschließen der elektrischen Verbindungsleitungen an
den Verbindungseinrichtungen kann in verschiedenster Weise, beispielsweise
durch eine Quetschverbindung, durch Schneidklemmen, durch Käfigdruckfedern
oder andere übliche
Techniken erfolgen.
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Es sei noch angemerkt, dass das Steckerteil ein üblicher
Stecker, eine Kupplung oder dergleichen und das Steckdosenteil ebenfalls
eine Kupplung, eine Wandsteckdose, eine Flanschsteckdose oder dergleichen
sein kann. Wie bereits ausgeführt,
ist dabei die Poligkeit, d.h. die Anzahl der Verbindungseinrichtungen
beliebig und jede üblicherweise
verwendete Poligkeit kann erfindungsgemäß realisiert werden.
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Um eine Reihe unterschiedlicher Codierungen
einfach und sicher zu ermöglichen,
kann der jeweilige Einsatz eine Mehrzahl von Eingriffselementen aufweisen,
welche mit entsprechenden Gegeneingriffselementen im Inneren des
zugehörigen
Teils in den verschiedenen Drehstellungen in Eingriff bringbar sind.
Es besteht natürlich
ebenfalls die Möglichkeit,
dass die verschiedenen Drehstellungen zur Steckercodierung durch
lösbares
Verbinden beispielsweise mittels Schrauben oder dergleichen von
Einsatz und zugehörigem
Teil erfolgt. Die Eingriffselemente können beispielsweise als außen oder
an Enden des entsprechenden Einsatz angeordnete Elemente ausgebildet
sein, die mit entsprechenden Gegeneingriffselementen im Inneren
oder an Enden von Stecker- bzw. Steckdosenteil in Eingriff sind.
Durch entsprechende Relativanordnung von Einsatz und Teil und Zusammensetzen
beider sowie drehfester Relativanordnung durch Eingriff von Eingriffselementen
und Gegeneingriffselementen ergibt sich die Codierung. Vereinfacht
kann in diesem Zusammenhang gesagt werden, dass durch die relative
Zuordnung von beispielsweise zwei Fixpunkten jeweils am Einsatz
bzw. am zugehörigen
Teil verschiedene relative Drehstellungen von Einsatz und Teil möglich sind,
die die Steckercodierung bestimmen.
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Um die entsprechende Drehstellung
in einfacher Weise innerhalb des entsprechenden Teils bestimmen
zu können,
können
die Gegeneingriffselemente an einem im Inneren des jeweiligen Teils
in insbesondere einer vorbestimmten Einsetzstellung einsetzbaren,
im wesentlichen hülsenförmigen Positionselement
angeordnet sein. D.h., die entsprechende Drehstellung des Einsatzes
ergibt sich durch die relative Ausrichtung zum hülsenförmigen Positionselement und
den Eingriff von Eingriffselementen am Einsatz und Gegeneingriffselementen
am Positionierelement. Das Positionierelement an sich kann in nur
einer vorbestimmten Einsetzstellung im Inneren vom Steckerteil bzw.
Steckdosenteil eingesetzt sein. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit,
dass zusätzlich
das Positionierelement relativ zum zugehörigen Teil in verschiedenen
Einsetzstellungen einsetzbar ist, so dass sich durch die Relativpositionierung von
Einsatz zu Positionierelement und Positionierelement zu Teil insgesamt
die Steckercodierung ergibt. Dabei können entsprechende Eingriffs-
und Gegeneingriffselemente an Positionierelement bzw. Stecker- /Steckdosenteil
vorgesehen sein.
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Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel gemäß Erfindung
ist es denkbar, dass das Positionierelement auf den Einsatz insbesondere
lösbar aufgeschoben
ist. Dabei kann der Eingriff von Eingriffs- und Gegeneingriffselement
im aufgeschobenen Zustand erfolgen.
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Um beim Zusammensetzen erst zu einem
relativ späten
Zeitpunkt die Steckercodierung in einfacher Weise festlegen zu können, können Eingriffs- und
Gegeneingriffselemente an einander zugeordneten Enden von Einsatz
und Positionierelement ausgebildet sein. D.h. erst bei im wesentlichen
vollständig
auf dem Einsatz aufgeschobenen Positionierelement erfolgt der Eingriff
von Eingriffs- und Gegeneingriffselementen und damit die Positionierung
des Einsatzes in codierender Drehstellung.
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Es sei nochmals darauf hingewiesen,
dass die Codierung zusätzlich
noch über
die Einsetzstellung des Positionierelements im entsprechenden Teil erfolgen
kann.
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Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel können Eingriffs-
und Gegeneingriffselement als in Umfangsrichtung von Einsatz und
Positionierelement angeordnete, im Wesentlichen komplementär zueinander
geformte Nuten und Vorsprünge
ausgebildet sein. Die entsprechende Drehstellung des Einsatzes relativ
zum Positionierelement wird in diesem Zusammenhang durch Eingriff
der Nuten und Vorsprünge ermöglicht.
Es besteht die Möglichkeit,
dass Nuten und Vorsprünge
jeweils an beiden Teilen, d.h. am Einsatz und Positionierelement
angeordnet sind oder auch nur jeweils Nuten oder Vorsprünge an einem dieser
Teile angeordnet sind.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
besteht die Möglichkeit,
dass die Eingriffselemente an einem im Wesentlichen ringförmig umlaufenden
Endflansch ausgebildet sind. Dabei können die entsprechenden Eingriffselemente
in Richtung des Positionierelements weisen, dass beispielsweise
entsprechende Gegeneingriffselement an einem Ende aufweist, so dass
der Eingriff von Eingriffs- und Gegeneingriffselementen im Wesentlichen
wie bei einer Stirnverzahnung erfolgt.
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Es besteht natürlich ebenfalls die Möglichkeit,
dass die Gegeneingriffselemente nicht direkt am Ende des Positionierelements,
sondern im Endabschnitt auf einer Außen- oder Innenseite des Positionierelements
angeordnet sind.
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In diesem Zusammenhang kann weiterhin als
vorteilhaft betrachtet werden, wenn der Endflansch eine in Richtung
Positionierelement offene Ringnut aufweist, wobei wenigstens entlang
eines Randes der Ringnut die Eingriffselemente angeordnet sind.
In diese Ringnut kann das Positionierelement mit seinem Ende zumindest
teilweise eingesetzt werden und in der eingesetzten Stellung erfolgt der
Eingriff von Eingriffs- und Gegeneingriffselementen.
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Es ist noch zu beachten, dass selbstverständlich die
Anzahl von Eingriffs- und Gegeneingriffselementen nicht gleich sein
muß. Sind
beispielsweise die Eingriffselemente mit bestimmter Anzahl entlang
des Umfangs des entsprechenden Einsatzes verteilt, so ist auch eine
Anordnung von beispielsweise zwei voneinander beabstandeten Gegeneingriffselementen
am Positionierelement ausreichend, um die entsprechenden Relativdrehstellungen
beider Teile festzulegen. Um allerdings die Relativdrehstellung
mit wenig Spiel und sicher festlegen zu können, können Eingriffs- und Gegeneingriffselemente
jeweils in gleicher Anzahl und in gleichem Abstand in Umfangsrichtung
angeordnet sein.
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Um aus Einsatz- und Positionierelement
eine einfach handhabbare Einheit bilden zu können, kann das Positionierelement
mit dem Einsatz in insbesondere der entsprechenden Relativ- bzw.
Drehstellung zueinander lösbar
verbunden sein. Dadurch kann der Einsatz zusammen mit dem Positionierelement
im Stecker- bzw. Steckdosenteil eingesetzt werden.
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Die lösbare Verbindung kann in unterschiedlichster
Weise erfolgen, wie beispielsweise durch eine lösbare Verschraubung oder dergleichen.
Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel
können
Positionierelement und Einsatz in der entsprechenden relativen Drehstellung
miteinander verrastet sein.
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Zur Herstellung der Rastverbindung
kann beispielsweise im Inneren des Positionierelements eine Rastnase
abstehen, die in eine entsprechende Rastöffnung je nach relativer Drehstellung
von Einsatz und Positionierelement eingreift.
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Um Einsatz und Positionierelement
in einfacher Weise im entsprechenden Gehäuse von Stecker oder Steckdose
einsetzen zu können,
kann das Positionierelement in insbesondere einer Aufnahmehülse des
Stecker- oder Buchseneinsatzes drehfest in vorbestimmter Einsetzstellung
zumindest teilweise eingesteckt sein. Die Aufnahmehülse ist
selbst drehfest innerhalb einer Gewindehülse angeordnet.
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Zur Realisierung der drehfesten Anordnung können zwischen
Aufnahmehülse
und Gewindehülse sich
insbesondere in Längsrichtung
der Gewindehülse
erstreckende Führungen
ausgebildet sein. Diese Führungen
dienen einerseits zum Einsetzen der Aufnahmehülse in die Gewindehülse und
verhindern andererseits ein Drehen der beiden Teile relativ zueinander.
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Die Gewindehülse weist in der Regel an einem
Ende ein entsprechendes Außengewinde
auf, mittels dem sie in ein Stecker- oder Steckdosengehäuse einsetzbar
ist.
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Um entsprechende elektrische Verbindungsleitungen
konstruktiv einfach zur Verbindung mit den Verbindungseinrichtungen
bereit zu halten und in dem Stecker- oder Steckdosenteil einsetzen
zu können,
kann in dem vom Positionierelement abgewandten Ende der Gewindehülse eine
Drehhülse
insbesondere drehbar eingesetzt sein, in deren Innenbohrung mit
den elektrischen Verbindungseinrichtungen verbundene elektrische
Leitungen abgedichtet angeordnet sind. Das Einsetzen und Abdichten
der elektrischen Leitungen in der Drehhülse kann beim Zusammensetzen
bzw. Einsetzen der Drehhülse
in die Gewindehülse
erfolgen, wobei vorher oder auch anschließend eine entsprechende Verbindung
zwischen Verbindungseinrichtung und elektrischen Leitungen hergestellt
werden kann.
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Bei entsprechender Drehbarkeit der
Drehhülse
relativ zur Gewindehülse
ist außerdem
sichergestellt, dass sich die elektrischen Leitungen nach der Montage
und Verbindung mit den Verbindungseinrichtungen noch zwangfrei einstellen
können.
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Eine einfach durchzuführende und
gut arbeitende, insbesondere druckfeste Abdichtung ist beispielsweise
dadurch erzielbar, dass ein Vergußmaterial in die Innenbohrung
zur Abdichtung der elektrischen Leitungen eingebracht wird, das
nach Einbringen aushärtet.
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Damit zwischen Drehhülse und
Gewindehülse
möglichst
wenig Sauerstoff vorhanden ist und insbesondere in explosionsgefährdeten
Bereichen eine Flamme nicht durchschlagen kann, kann zwischen Außenseite
der Drehhülse
und Innenseite der Gewindehülse
ein zünddurchschlagsicherer
Spalt nach zumindest Zündschutzart
ex-d gebildet sein. Dadurch ist die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung
auch in explosionsgefährdeten
Bereichen einsetzbar. Der vorangehend erwähnte Spalt ist außerdem ausreichend
lang, um eine ausreichend große Wärmeableitung
innerhalb des Materials zu gewährleisten.
So wird durch Drehhülse
und Gewindehülse einerseits
eine Drehbarkeit der elektrischen Leitungen relativ zu den Verbindungseinrichtungen
ermöglicht
und andererseits ein Durchschlagen einer Flamme verhindert.
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Zur Verlängerung des Spaltes sowie zur
vereinfachten Handhabung und zum vereinfachten Einsetzen der Drehhülse in die
Gewindehülse
kann die Drehülse
an ihrem Einsteckende einen nach außen vorstehenden Anlageflansch
aufweisen. Dieser ist mit einem Ende der Gewindehülse bei
eingesteckter Drehhülse
in Anlage. Dadurch wird der Spalt zwischen Außenseite der Drehhülse und
Innenseite der Gewindehülse
im Bereich von Anlageflansch und Ende der Gewindehülse verlängert. Weiterhin
definiert der Anlageflansch die Einsteckstellung der Drehhülse.
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Um auch die Zuordnung zwischen Drehhülse und
Einsatz zu verbessern, kann die Drehhülse an ihrem vom Einsteckende
abgewandten Innenende mit dem Endflansch des Einsatzes in Anlage
sein.
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Zur weiteren Spaltverlängerung
sowie auch zur Abdichtung der Steckverbindungsvorrichtung kann der
Endflansch eine der Innenseite zuweisende, zumindest teilweise umlaufende
Einstecknut aufweisen. In diese ist das Innenende der Drehhülse einsetzbar.
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Das Positionierelement kann beispielsweise im
Inneren eines Gehäuses
von Stecker bzw. Steckdose drehfest in entsprechender Einsetzstellung
angeordnet sein. Eine Vereinfachung der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung
kann dadurch erzielt werden, dass das Positionierelement in der Gewindehülse drehfest
angeordnet und gegebenenfalls auch noch in Längsrichtung fixiert ist. Die
Fixierung kann dabei in der Weise erfolgen, dass eine nachträgliche Veränderung
der Codierung durch einen Benutzer erschwert oder gar verhindert
ist.
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Ein Beispiel für eine solche Fixierung in Längsrichtung
ist die Sicherung des Positionierelements in seiner vorbestimmten
Drehstellung über
die Aufnahmehülse
insbesonder durch einen Sprengring. Dieser wird von einer der Drehhülse abgewandten
Seite der Steckverbindungsvorrichtung eingesetzt und greift in eine
entsprechende Nut in der Innenseite der Gewindehülse ein, wobei er soweit aus dieser
Nut vorsteht, dass die Aufnahmehülse
an dem Sprengring anliegt. Das dem Sprengring gegenüberliegende
Ende der Aufnahmehülse
kann dabei an einem gegebenenfalls ringförmig umlaufenden Vorsprung
im Inneren der Gewindehülse
anliegen.
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Um in einfacher Weise Steckerteil
und Steckdosenteil miteinander lösbar
zu verbinden, kann auf der Gewindehülse an einem ihrer Ende eine
Verschraubhülse
drehbar aufgesetzt sein. Das heißt, nach Einstecken des Steckerteils
in das Steckdosenteil wird durch Drehen der Verschraubhülse eine
entsprechende Befestigung der beiden Teile erreicht, so dass sie
in ihrer Verbindungsstellung lösbar
zusammengehalten werden.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen,
dass die Gewindehülse
mit einem entsprechenden Gewinde in ein Steckergehäuse einschraubbar
ist. Es ist selbstverständlich,
dass eine entsprechende Befestigung der Gewindehülse im Steckergehäuse auch
in anderer Weise, wie beispielsweise durch eine Schraubverbindung
oder dergleichen erreicht werden kann.
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Der Aufbau des entsprechenden Teils
und insbesondere des Steckdosenteils kann dadurch vereinfacht werden,
wenn das Positionierelement als Steckdoseneinsatz ausgebildet ist.
Dieser kann beispielsweise direkt mit einem entsprechenden Steckdosengehäuse durch
Einschrauben, Verschrauben oder dergleichen befestigt werden. Dazu
kann der Steckdoseneinsatz auf seiner Außenseite insbesondere nutförmige Verbindungselemente
zur Befestigung innerhalb des Steckdosengehäuses aufweisen.
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Um die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung
schlagfest und durchschlagsicher zu gestalten, können zumindest die Einsätze und
die entsprechenden Hülsen
aus einem schlagfesten und durchschlagsicheren Material, insbesondere
Kunststoffmaterial, hergestellt sein. Beispiele für solches Kunststoffmaterial
sind Polyamid, glasfaserverstärktes
Polyester oder dergleichen.
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Im folgenden wird ein vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung
aus Steckerteil und Steckdosenteil;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
des Steckerteils nach 1,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
von Positionierelement und Aufnahmehülse, und
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4 einen
Längsschnitt
durch ein zusammengesetztes Steckerteil nach 2.
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1 zeigt
eine perspektivische Seitenansicht einer auseinandergezogenen Steckverbindungsvorrichtung 1 mit
Steckerteil 2 und Steckdosenteil 3. Steckerteil 2 ist
mit allen Einzelteilen in 2 dargestellt,
wobei einige zur Vereinfachung der Darstellung in 1 weggelassen wurden. Steckerteil 2 ist
in ein nicht dargestelltes Steckergehäuse einsetzbar und entsprechend
Steckdosenteil 3 in ein nicht dargestelltes Steckdosengehäuse.
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Steckerteil 2 weist im Inneren 13 einen
Steckereinsatz 4 auf und dieser weist eine in etwa zylindrische
Form auf mit an einem Ende 18 angeordnetem, radial nach
außen überstehenden
Endflansch 23. In einer entsprechenden Längsbohrung 10,
siehe auch 4, ist eine
Verbindungseinrichtung 6 aus vier Steckerstiften 8 angeordnet.
Die Steckerstifte 8 stehen beidseitig über den Steckereinsatz 4 vor.
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Analog weist ein Buchseneinsatz 5 im
Inneren 14 des Steckdostenteils 3 ebenfalls an
einem Ende 18 einen Endflansch 23 auf und in entsprechenden
Längsbohrungen 10 sind
Steckbuchsen 9 als Verbindungseinrichtung 7 angeordnet.
Die Steckerstifte 8 und Steckbuchsen 9 sind in
entsprechender Anzahl und Anordnung angeordnet, so dass diese bei
miteinander verbundenem Steckerteil 2 und Steckdosenteil 3 zur
Herstellung einer elektrischen Verbindung in Eingriff sind.
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Steckereinsatz 4 weist an
seinem Ende 18 im Endflansch 23 eine Ringnut 24 auf,
siehe auch 4. Diese
ist in Richtung eines auf den Steckereinsatz 4 aufschiebbaren
Positionierelements 17 offen. Das Postionierelement 17 ist
hülsenförmig ausgebildet
und weist an seinem dem Ende 18 des Steckereinsatzes 4 zuweisenden
Ende 19 als Gegeneingriffselemente 12 eine Reihe
von Nuten 21 und Vorsprüngen 22 auf.
Diese sind bei vollständig
auf dem Steckereinsatz 4 aufgesteckten Positionierelement 17 mit
von einem Rand 25 der Ringnut 24 radial nach innen
vorstehenden Eingriffselementen 11 in Eingriff. Die Eingriffselemente 11 sind
ebenfalls durch eine Reihe von Vorsprüngen 22 mit dazwischen
angeordneten Nuten 21 gebildet.
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Analog ist ein entsprechendes, als
Steckdoseneinsatz 43 ausgebildetes Positionierelement 17 an
seinem Ende 19 ausgebildet, wobei ebenfalls analog am entsprechenden
Ende 18 des Buchseneinsatzes 5 Eingriffselemente 11 vorgesehen
sind.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
jeweils zwölf
Nuten 21 bzw. Vorsprünge 22 am Ende 18 bzw.
am Ende 19 von Einsatz 4, 5 bzw. Positionierelement 17 angeordnet.
Entsprechend ergeben sich 12 verschiedene Drehstellungen 15 von
Einsatz 4, 5 relativ zum Positionierelement 17.
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Der Steckdoseneinsatz 43 ist
drehfest in einem nicht dargestellten Steckdosengehäuse einsteckbar,
so dass die entsprechende relative Drehstellung 15 von
Buchseneinsatz 5 relativ zum Steckdoseneinsatz 43 ebenfalls
bezüglich
des nicht dargestellten Steckdosengehäuse gegeben ist. Die Festlegung
einer entsprechenden Einsetzstellung 16 des Steckdoseneinsatzes 43 im
Steckdosengehäuse
erfolgt durch in der Außenseite 44 des
Steckdoseneinsatzes 43 angeordnete Verbindungselemente 45.
Sie sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nutförmig ausgebildet.
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Positionierelement 17 des
Steckerteils 2 ist in einer Aufnahmehülse 46 in einer vorgegebenen Einsetzstellung 16,
siehe 4, einsetzbar.
Die drehfeste Anordnung in dieser Einsetzstellung 16 erfolgt
durch ein Verasten von Positionierelement 17 innerhalb
der Aufnahmehülse 46,
siehe hierzu Rastnase 47 in 3.
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Die Aufnahmehülse 46 ist in eine
Gewindehülse 27,
siehe 2 und 4, einsetzbar und ist in
dieser in einer bestimmten Drehstellung fixiert, so dass die Einsetzstellung 16 des
Positionierelements 17 auch relativ zur Gewindehülse 27 durch
eine entsprechende Relativstellung 26, siehe 4, bestimmt ist.
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Die drehfeste Anordnung der Aufnahmehülse 46 innerhalb
der Gewindehülse 27 erfolgt
durch entsprechende Führungen
zwischen den beiden Hülsen.
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In 2 ist
Steckerteil 2 entsprechend zu 1 zusätzlich
mit Gewindehülse 27 und
Drehhülse 30 dargestellt.
Die Gewindehülse 27 weist
einen ringförmig
umlaufenden Anlageflansch 49 auf, der zur Bestimmung einer
Einschraubstellung der Gewindehülse 27 in
ein nicht dargestelltes Steckergehäuse dient. In ihr von der Aufnahmehülse 46 abgewandtes
Ende 29 ist die Drehhülse 30 einsetzbar, siehe
hierzu auch 4. Die Drehhülse 30 weist
eine Innenbohrung 31 auf. In dieser sind elektrische Leitungen 32 anordbar,
siehe 4, die mit den
Steckerstiften 8 als Verbindungseinrichtungen 6 des
Steckerteils 2 in an sich bekannter Weise verbindbar sind.
Die Verbindung kann beispielsweise mittels Quetschverbindung, Schneidklemmen
oder Käfigdruckfedern
erfolgen.
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In der Innenbohrung 31 sind
die elektrischen Leitungen 32 durch ein entsprechendes
Vergußmaterial 33 abgedichtet
angeordnet, siehe hierzu 4.
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Die Drehhülse 30 weist an ihrem
vom Steckereinsatz 4 abgewandten Einsteckende 37 einen radial
nach außen
vorstehenden Anlageflansch 38 auf. Dieser ist an das freie
Ende 29 der Gewindehülse 27 in
Einsteckstellung der Drehhülse 30 angelegt, siehe
hierzu 4. Zwischen Außenseite 34 der Drehhülse 30 und
Innenseite 35 der Gewindehülse 27 ist ein Spalt 36 gebildet.
Dieser weist ein enges Spaltmaß auf,
so dass möglichst
wenig Sauerstoff in dem Spalt enthalten ist. Durch dieses enge Spaltmaß und die
ent sprechende Länge
des Spaltes in Längsrichtung 28,
siehe 2, ist sichergestellt,
dass die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung zünddurchschlagsicher
ist und somit auch in explosionsgeschützten Bereichen einsetzbar
ist. Durch die Zünddurchschlagsicherheit
und auch durch das Vergußmaterial 33 ist
die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung 1 in
von der Zündschutzart
ex-d ausgeführt.
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Die Drehhülse 30 und der zwischen
dieser und der Gewindehülse 27 gebildete
Spalt 36 erlaubt allerdings eine Drehung von der Drehhülse 30,
so dass sich die elektrischen Leitungen 32 nach Montage
der Steckverbindungsvorrichtung 1 zwangsfrei einstellen
können.
In 2 ist weiterhin eine
Verschraubhülse 42 dargestellt,
die außen
auf Gewindehülse 27 aufgesteckt
und dort drehbar gelagert ist, siehe auch 4. Die Verschraubhülse 42 dient zur Verbindung
von Steckerteil 2 und Steckdosenteil 3, wenn diese
mit den entsprechenden Verbindungseinrichtungen 6, 7 bzw.
Steckerstiften 8 und Steckbuchsen 9 elektrisch
verbunden ist.
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In 3 sind
Positionierelement 17 des Steckerteils 2 und Aufnahmehülse 46 vergrößert dargestellt.
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Es ist insbesondere erkennbar, dass
auf einer Außenseite
des Positionierelements 17 in Umfangsrichtung 20 nebeneinander
angeordnete Rastnuten 53 vorgesehen sind, die mit einer
entsprechenden Rastnase 47 im Inneren der Aufnahmehülse 46 so
in Eingriff bringbar sind, dass das Positionierelement 17 relativ
zur Aufnahmehülse 46 drehfest
gehalten ist. Durch entsprechende drehfeste Anordnung der Aufnahmehülse 46 relativ
beispielsweise zur Gewindehülse 27,
siehe in diesem Zusammenhang 2 und 4, ist dadurch das Positionierelement 17 und
durch dessen drehfesten Eingriff mit dem Steckereinsatz 4 die
Steckercodierung durch entsprechende Drehstellung 15 des
Steckereinsatzes 4 festgelegt.
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In 4 ist
ein Längsschnitt
durch ein zusammengesetztes Steckerteil 2 dargestellt.
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Die Gewindehülse 27 weist an einem
Ende ein Außengewinde 48 auf,
mittels dem die Gewindehülse
in ein nicht dargestelltes Steckergehäuse einschraubbar ist. Die
Einschraubstellung ist durch einen Anlageflanschring 49 bestimmt,
der radial außen um
die Gewindehülse 27 umläuft. Von
außen
auf die Gewindehülse 27 ist
die Verschraubhülse
42 aufgeschoben.
Diese dient zur Verbindung von Steckerteil und Steckdosenteil, siehe
auch 1. Die Verschraubhülse 42 ist
mittels eines Dichtrings 54 relativ zur Gewindehülse 27 abgedichtet.
Die Verschraubhülse 42 ist
in Längsrichtung 28,
siehe 2, relativ zur
Gewindehülse 27 verschiebbar.
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Gegenüberliegend zur Verschraubhülse 42 ist
in Ende 29 der Gewindehülse 27 die
Drehhülse 30 eingesetzt.
Diese weist an ihrem dem Ende 29 zugeordneten Einsteckende 37 einen
radial nach außen abstehenden,
ringförmig
umlaufenden Anlageflansch 38 auf. Dieser ist in der eingesetzten
Stellung der Drehhülse 30 mit
dem Ende 29 der Gewindehülse 27 in Anlage.
Zwischen Außenseite 34 der
Drehhülse 30 und
Innenseite 35 der Gewindehülse 27 ist der Spalt 36 gebildet.
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Die Drehhülse 30 ist innerhalb
der Gewindehülse 27 drehbar
gelagert, so dass sich die elektrischen Leitungen 32 zwangfrei
je nach Montage des Steckereinsatzes 4 in jeweiliger Drehstellung 15 einstellen
können.
Die elektrischen Leitungen 32 sind innerhalb der Drehhülse 30 durch
das Vergußmaterial 33 abgedichtet.
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Die elektrischen Leitungen 32 sind
mit Verbindungseinrichtungen 6 in Form von Steckerstiften 8 verbunden.
Die Steckerstifte 8 sind in entsprechenden Längsbohrungen 10 des
Steckereinsatzes 4 angeordnet. Der Steckereinsatz 4 weist
an seinem der Drehhülse 30 zugewandten
Ende den umlaufenden Endflansch 23 auf. In diesem ist in
beiden Längsrichtungen 28,
siehe 2, eine Nut ausgebildet,
wobei die umlaufende Ringnut 24 dem Positionierelement 17 und
eine Einstecknut 40 dem Innenende 39 der Drehhülse 30 zugeordnet
ist.
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Entlang des äußeren Randes 25 der
Ringnut 24 stehen als Eingriffselemente 11 als
Nuten 21 bzw. Vorsprünge 22 ab,
siehe hierzu auch 1 oder 2. Mit diesen Nuten/Vorsprüngen 21, 22 sind
entsprechende Nuten/Vorsprünge 21, 22 als
Gegeneingriffselemente 12 am Ende 19 des Positionierelements 17 in
Eingriff. Durch den Eingriff von Eingriffselementen 11 und
Gegeneingriffselementen 12 ist die jeweilige Drehstellung 15 des
Steckereinsatzes 4 festgelegt.
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Das Positionierelement 17 ist
vollständig
auf den Steckereinsatz 4 aufgeschoben und kann in seiner
entsprechenden Einsetzstellung 16 mit dem Steckereinsatz 4 verrastet
sein.
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Weiterhin weist das Positionierelement 17 auf
seiner Außenseite
wenigstens eine Rastvertiefung 52 auf, siehe auch 3, die eine entsprechende
Rastnase 47, die im Inneren der Aufnahmehülse 46 absteht,
eingreift. Durch diesen Eingriff von Rastvertiefungen 52 und
Rastnase 47 ist eine bestimmte Relativstellung des Positionierelements 17 relativ
zur Aufnahmehülse 46 und
damit zur Gewindehülse 27 festgelegt.
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Die Aufnahmehülse 46 erstreckt sich
in Längsrichtung 28 bis
ungefähr
zu den Enden der Steckerstifte 8, so dass diese im wesentlichen
im Inneren der Aufnahmehülse 46 angeordnet
sind. Auf ihrer Außenseite
weist die Aufnahmehülse 46 einen
im wesentlichen ringförmig
umlaufenden Flansch auf, der radial nach außen absteht und einen Abschnitt 50 mit
kleinerem Durchmesser von einem Abschnitt 51 der Aufnahmehülse mit
größerem Durchmesser trennt.
Dieser liegt bei in der Gewindehülse 27 eingesetzter
Aufnahmehülse 46 an
einem entsprechend stufenförmigen
Vorsprung auf der Innenseite 35 der Gewindehülse 27 an.
Diese Anlageposition ist durch einen Sprengring 41 gesichert,
der teilweise in einer umlaufenden Ringnut auf der Innenseite 35 der
Gewindehülse 27 eingreift.
Außen
auf der Gewindehülse 27 ist
noch die Verschraubhülse 42 aufgesetzt
und dort drehbar gelagert. Zur Abdichtung zwischen Gewindehülse 27 und
Verschraubhülse 42 ist
ein Dichtring 54 vorgesehen. Mittels der Verschraubhülse 42 erfolgt
die Verbindung von Steckerteil 2 und Steckdosenteil 3,
siehe 1. Dazu weist
der Steckdoseneinsatz 43, der als Positionierelement 17 für das Steckdosenteil 3 dient,
entsprechende Verbindungselemente 45 auf, die beispielsweise
nutförmig
ausgebildet sein können.
Diese Verbindungselemente 45 sind in der Außenseite 44 des
Steckdoseneinsatzes 43 angeordnet.
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Im folgenden wird kurz die Funktionsweise der
erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung 1 anhand
der Figuren erläutert.
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Die Drehhülse 30, siehe 2 und 4, dient zur abgedichteten Halterung
der elektrischen Leitungen 32. Die Drehhülse ist
in der Gewindehülse 27 verdrehbar
eingesetzt, wobei zwischen beiden ein relativ enger Spalt 36 gebildet
ist, in dem möglichst
wenig Sauerstoff enthalten ist und der eine ausreichende Länge aufweist,
um im Falle einer möglichen Flamme
oder eines Lichtbogens im Bereich der Verbindungseinrichtungen 6, 7 zu
verhindern, dass eine Flamme durch den Spalt 36 durchschlagen
kann. Außerdem
sorgt die entsprechende Länge
des Spaltes 36 für
eine relativ gute Wärmeableitung
innerhalb des Materials, welches vorzugsweise aus einem schlagfesten
und durchschlagsicherem Material gebildet ist, wie beispielsweise
Polyamid, glasfaserverstärktes Polyester
oder dergleichen.
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Die Steckercodierung bei der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung 1 wird
dadurch erreicht, dass der Steckereinsatz 4 und analog
auch der Buchseneinsatz 5, siehe 1, relativ zum Positionierelement 17 in
einer Reihe von Drehstellungen 15 anordbar ist. Beispielsweise
sind bei einer Anordnung von zwölf
Nuten 21/Vorsprüngen 22 insgesamt zwölf verschiedene
Winkelstellungen als Drehstellungen 15 möglich, so
dass durch diese verschiedenen Drehstellungen 15 die Steckverbindungsvorrichtung 1 zwölf verschiedenen
Anschlußarten
zugeordnet werden können
und dadurch eine entsprechende Steckercodierung erreicht wird. Eine
nachträgliche Veränderung
der Codierung durch einen Benutzer wird erschwert bzw. verhindert,
indem bei der Montage der Steckverbindungsvorrichtung 1 ein
in der Regel nicht mehr abziehbarer Sprengring 41 verwendet wird,
der die Positionierung der Aufnahmehülse 46 relativ zur
Gewindehülse 27 sichert.
Innerhalb dieser Aufnahmehülse 46 sind
Positionierelement 17 und Steckereinsatz 4 in
der entsprechenden Relativstellung 26 bzw. Drehstellung 15 drehfest
angeordnet.