EP3275053A1 - Modularer steckverbinder - Google Patents

Modularer steckverbinder

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EP3275053A1
EP3275053A1 EP16720332.2A EP16720332A EP3275053A1 EP 3275053 A1 EP3275053 A1 EP 3275053A1 EP 16720332 A EP16720332 A EP 16720332A EP 3275053 A1 EP3275053 A1 EP 3275053A1
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EP
European Patent Office
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plug
connector
plug module
module
mating
Prior art date
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EP16720332.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3275053B1 (de
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Andreas Huhmann
John Witt
Andreas Nass
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Harting Electric Stiftung and Co KG
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Harting Electric GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H01R13/7137—Structural association with built-in electrical component with built-in switch the switch being a safety switch with thermal interrupter

Definitions

  • the present invention relates to a modular connector.
  • Modular connectors are used in a wide variety of technical applications.
  • the modular connectors are based on the technical principle of forwarding several different signals or currents comprising electrical currents and / or fluid currents and / or light via a plurality of plug modules and mating plug modules, which are connected to each other in the connected state of the plug and the mating connector of the modular connector.
  • One connector module and one mating connector module each form a connector module pair over which a particular desired signal or current or fluid flow, or desired light or flux, e.g. is a luminous flux for optoelectronic data transmission, can be forwarded.
  • the forwarding of these different signals or currents can be realized by a simple and practical vorappelbaren connection process.
  • a typical application of a modular connector relates to the supply of a system with different signals or different currents with a system control remote from the system.
  • An example of a modular connector is known from EP 1 353 412 A2.
  • connection of plug and mating connector by consuming locking bracket on the plug or mating connector - in the manner as they are known for example from EP 0 731 534 B1 - locked or locked lockable. Furthermore, it is also known to secure the connection of plug and mating connector by consuming plug-in devices or expensive plug-in devices against unauthorized or undesirable loosening of the connection. Both the known locking bow and the known plug-in devices or plug-in devices also take up a large amount of space.
  • the modular plug connector according to the invention has a plug with a plurality of plug modules and a mating plug with a plurality of mating plug modules, in each of which a plug module and a mating plug module form a plug module pair.
  • the plug and the mating connector may assume an interconnected state in which plug module and mating plug module of each of the plug module pairs are interconnected.
  • the plug and the mating plug can assume a mutually separate state, in which plug module and mating plug module each of the plug module pairs are detached from one another.
  • the modular connector according to the invention is characterized in that at least one of the plug module pairs has at least one locking device, which can assume a locked state in the connected state of the plug and the mating connector, in which it prevents a detachment of the plug module and the mating connector module of this plug module pair from each other, and a Release state can take in which connector module and mating connector module of this connector module pair are separated from each other.
  • the locking device in the connected state of the plug and mating plug it is advantageously possible to simply or inadvertently release or unintentionally release or disconnect the plug and the mating plug from one another, specifically by virtue of the fact that in the connected state, the locking device assumes the locking state or is transferred into the locking state, in which the locking device prevents the plug module and the mating plug module of this plug module pair from being disconnected from one another.
  • At least one plug module pair at least one of these locking devices, with which in the connected state of plug and mating connector in a simple and practical way a release of the plug and the mating connector can be prevented from each other.
  • From a complex external attachment of locking devices can be advantageously dispensed with when using the modular connector according to the invention.
  • Even from a complex use of known plug-in devices, in which a comparatively large amount of expensive precious metal is usually processed, can advantageously be dispensed with.
  • Particularly advantageous, in particular in the installation area of an application of known plug devices are dispensed with.
  • a release of the plug module and the mating connector module of the plug module pair is prevented from each other, and preferably by the fact that the plug module is detected or immovable with respect to the mating connector module or in that the mating plug module is fixed or immovable with respect to the plug module, so that in particular a release of the plug module and the mating connector module from each other by pulling apart plug module and mating plug module is prevented.
  • the locking device can be provided either on the plug module of the plug module pair or on the mating plug module of the plug module pair or distributed to the plug module and the mating plug module to the plug module pair.
  • the modular connector according to the invention in the connected state of the plug and the mating connector is at least one plug module pair as power line or at least one power line and / or at least one plug module pair as light pipe or at least one light pipe and / or at least one plug module pair as a fluid line or designed as at least one fluid line.
  • a plurality of plug module pairs or all plug module pairs of the modular connector in the connected state of the plug and the mating connector as at least one power line or as at least one light pipe or at least formed a fluid line
  • all plug module pairs of the modular connector in the connected state such Training also have the at least one connector module pair with the at least one locking device in the connected state of the plug and the mating connector is also designed as at least one power line or as at least one light pipe or as at least one fluid line. It is understood that not all plug module pairs of the modular connector in the connected state as at least one power line or as at least one light pipe or as at least one fluid line must be formed.
  • At least one plug module pair of the modular plug connector can also be formed from a so-called dummy module and a counter-dummy module, which occupy only one unused slot or module space in the plug or mating connector.
  • a so-called dummy module and a counter-dummy module which occupy only one unused slot or module space in the plug or mating connector.
  • not all slots or module slots of the plug and mating connector of a modular connector are used. These unused or unoccupied spaces are then - in particular to avoid unwanted ingress of moisture or to meet other safety requirements - occupied by a dummy module or counter-dummy module, not for the transmission of electricity or light or fluid (such For example, air or eg compressed air) are formed.
  • the connector modules are received in a holding frame of the plug or firmly received and the mating connector modules of the mating connector are received in a holding frame of the mating connector or firmly.
  • the plug-in modules and the mating plug modules can be detachably received in the respective holding frame or can be held firmly and detachably.
  • the locking device is at a temperature increase of the modular connector or the plug module pair with the locking device from the release state in the locked state and a temperature decrease of the modular connector or the plug module pair with the locking device from the locked state in the release state or over Arret ists heard is adapted to a temperature increase of the modular connector or the connector module pair with the locking device from the release state in the locked state and a
  • a modular connector designed in accordance with this particularly preferred embodiment it is advantageously possible to take advantage of the circumstance that heating of this plug-in module pair or of the entire modular plug-in connector takes place, in particular when electrical current is passed on via at least one plug-in module pair configured for this purpose.
  • the locking device can pass from the release state to the locked state, whereby unintentional disconnection of the plug and the Gegenste- ckers is prevented from each other, and particularly advantageous when high electrical currents are transmitted via the plug module pair.
  • the modular connector is under load, so that in particular a risk of unintentional disconnection of plug and mating connector can be effectively avoided.
  • the danger can be at high electric currents mainly consist in that is generated by the separation of a hazardous arc.
  • a state-dependent assurance of the connection of plug and mating connector which effectively increases the protection of persons, so that the handling of the modular connector not only professionals but also other users can be made possible.
  • the effective prevention of unintentional disconnection of plug and mating connector also improves the quality of the power supply.
  • the locking device may be adapted to the exceeding of a predetermined temperature of the modular connector or exceeding a predetermined temperature of a plug-in module pair or the plug module pair, with the Arret michsein- direction to go into the locked state.
  • the temperature measurement can take place by means of a suitable temperature measuring device, which has a temperature sensor provided on the modular plug connector or the plug module pair.
  • the predetermined temperature is preferably within a range of 5 degrees to 10 degrees Celsius above the ambient temperature.
  • the locking device may be arranged to prevent the release or unintentional release of the plug module and the mating connector module from each other to form a positive and / or non-positive connection between the plug module and the mating connector module in Arretsammlungsschreib.
  • the locking device can be configured to press the plug module and the mating plug module together.
  • the locking device has at least one element made of a shape memory alloy.
  • a shape memory alloy is known to be characterized by the fact that it can be converted by increasing the temperature of a first phase (typically eg: the so-called martensite phase) in a second phase (typically, for example, the so-called austenite phase) and by cooling of the second phase may return to the first phase, wherein the phase transformation from the first phase to the second phase associated with an expansion of the shape memory alloy or the element and the phase transformation of the second phase back into the first phase with a contraction of the shape memory alloy or Elements goes along.
  • a first phase typically eg: the so-called martensite phase
  • a second phase typically, for example, the so-called austenite phase
  • an increase in temperature of the modular connector or the connector module pair with the locking device in particular by an increase in temperature, which exceeds a predetermined amount (of eg 10 degrees Celsius relative to the room temperature or the ambient temperature) - extends the element of the shape memory alloy (as above and the expansion of the locking device from the release state in the locked state over and at a temperature decrease, in particular with a decrease in temperature by the predetermined amount, the element of the shape memory alloy (as stated above) together or together again and the locking device passes through the contraction of ArretsammlungsTalk in the release state.
  • a predetermined amount of eg 10 degrees Celsius relative to the room temperature or the ambient temperature
  • the predetermined measure of the temperature increase or the decrease in temperature which depends not only on the material properties of the shape memory alloy used but also on the thermodynamic properties of the modular connector, is typically within a range of 5 degrees Celsius to 20 degrees Celsius.
  • a very compact locking device and thus also a very compact modular connector with a very compact or small size can be realized particularly advantageously, which can be realized particularly advantageously without expensive mechanical actuators.
  • the locking device goes into the locked state to secure the existing connection of male and female connector against accidental disconnection.
  • the modular plug-in connector which can be implemented in this way can, in particular, be integrated seamlessly into existing technical systems, in particular as a result of the compact design which is made possible, and, if appropriate, also permits desired technical functions or requirements, such as e.g. realize secure automation solutions that were not possible before.
  • the locking device comprises at least one above element of the shape memory alloy and a counterpart, wherein the element is in the release state of the locking device separated from the counterpart and in the locked state of the locking device with the counterpart is engaged.
  • the counterpart can be advantageously formed a stable positive connection of connector module and mating connector module, which effectively secures an existing connection of plug and mating connector against inadvertent disconnection or release.
  • the locking device has a controllable actuator with a movable connecting element, which in driving the actuators with appropriate Steuerig- Nalen between an open position and a closed position is movable or translatable, wherein the locking device assumes the release state when the connecting element is in the open position, and assumes the locked state when the connecting element is in the closed position.
  • the locking device assumes the locking state in particular by virtue of the fact that the movement element forms or produces a form-fitting or a frictional or a positive and non-positive connection between the plug module and the mating plug module.
  • controllable actuators can be secured by triggering the same with appropriate control signals, in particular in the form of a closing signal or opening signal, an existing connection of plug and mating connector against inadvertent disconnection or release and also to release the plug and mating connector from each other again.
  • control signals in particular in the form of a closing signal or opening signal
  • the closing signal can be embodied in particular in the form of a "zero signal”, so that, when a control of the actuators is omitted with a voltage or a signal, the locking state is assumed or maintained.
  • Zero signal "be formed, so that is taken in the absence of actuation of the actuator with a voltage or a signal, the release state or maintained.
  • the plug module preferably has the actuator system and the mating plug module has a receptacle in which the connecting element can be received in the closed position, or the mating plug module has the actuator system and the plug module has a receptacle in which the connecting element can be received in the closed position.
  • the connecting element may be formed, for example, in the form of a locking bolt, which can be received in the respective receptacle for securing or locking the connection of plug and mating plug in the closed position.
  • the modular connector has a temperature measuring device for measuring a temperature of the modular connector and a control device, wherein the control device is arranged to control the actuator and to transfer the locking device from the release state to the locked state or the locked state in the release state, if one of the Temperature measuring device measured temperature exceeds a predetermined limit or falls below.
  • the locking device can be transferred by means of the temperature measuring device from the release state to the locked state, whereby unintentional disconnection of the plug and the mating connector is prevented from each other, and particularly advantageous when high electrical currents are transmitted via the connector module pair.
  • the connector module pair with the locking device on a display means which is adapted to indicate whether the locking device is currently in the release state or in Arretleitershunt.
  • the display means the user is advantageously informed visually whether the existing connection of plug and mating connector is secured against unintentional release or not.
  • the display means may in particular comprise a light guide or a viewing window or a transparent seal, wherein the user can visually detect the locking state or the release state of the locking device via the light guide or the viewing window or the transparent seal.
  • the plug module pair with locking device in addition to the locking function in this training also take over the function of forwarding electrical power or light or fluid, which may also be taken over by other plug module pairs of the modular connector.
  • the plug module pair may be provided with the locking device only for the locking described, so that the function of forwarding electrical power or light or fluid is possibly reserved for other plug module pairs.
  • a connector socket which is connected to an external terminal mating socket for feeding at least one plug module pair with power or Electric current and / or for charging at least one plug module pair with light and / or for charging at least one plug module pair with fluid can be connected.
  • connection socket By means of such a connection socket, wherein either the plug or the mating connector has this connection socket, the plug or the mating connector for the supply of current and / or light and / or fluid can be connected to an external connection mating socket, which in particular e.g. can be mounted in a cabinet or system cabinet.
  • connection socket is used in particular for the technical realization of connections to control cabinets.
  • connection socket and at least one element or at least part of the locking device are arranged on the plug or mating connector, wherein the connection socket and the locking device in particular or the connection socket and the locking device, apart from one to two elements or more preferably . Parts are arranged on the plug or on the mating connector.
  • the locking device is adapted to take the Arret istsschreib when at least one plug module pair directs the light and / or if at least one plug module pair conducts the current and / or if at least one plug module pair directs the fluid and / or a voltage is applied to at least one plug module pair and / or if a voltage is applied to the modular plug connector.
  • the locking device may e.g.
  • At least one sensor and / or at least one measuring device and / or have a signal-transmitting connection to at least one sensor and / or at least one measuring device, wherein the sensor or the measuring device is set up, an existing current or electric current or a If necessary existing fluid flow or any existing light flux to the respective plug module pair or a possibly existing voltage to the respective plug module pair or to detect the modular connector.
  • the locking device assumes the locked state, wherein for this function or functionality in particular, for example an intelligence stored on a memory device or an instruction code stored on a memory device can be provided.
  • Fig. 1A is a schematic three-dimensional representation of a first
  • 1 B to 1 D each show a very schematic representation of a
  • FIGS. 2A and 2B are each a very schematic representation of a second
  • Fig. 3 is a schematic representation of a plug of a
  • Connection box together with a connection mating socket.
  • the modular connector 10 according to FIG. 1A has a plug 12 with a plurality of plug modules 14 and a mating plug 16 with a plurality of counter plug modules 18.
  • a plug module 14 and a mating plug module 18 each form a plug module pair 20 or 21.
  • the plug 12 and the mating plug 16 may assume an interconnected state (not illustrated in FIG. 1A) in which plug module 14 and mating module 18 each of the plug module pairs 20 are interconnected, and the plug 12 and mating plug 16 may be one separated state (as illustrated in Fig. 1 A) occupy, in which plug module 14 and mating connector module 18 each of the plug module pairs 20, 21 are detached from each other.
  • three adjacent plug module pairs 21 are each formed as power lines for transmitting control signals or larger electrical currents and two further adjacent plug module pairs 20 are formed in the connected state as fluid lines for the transmission of fluid in the form of compressed air.
  • a plug-in module pair 20 has a locking device 22.
  • This plug-in module pair 20 is illustrated very schematically in FIGS. 1 B to 1 D.
  • the very schematically illustrated locking device 22 of the plug module pair 20 has an element 28 made of a shape memory alloy.
  • the locking device 22 may - to secure the connection of plug 12 and mating connector 16 against accidental disconnection or release - in the connected state the plug 12 and the mating connector 16 occupy a locking state 24, in which it prevents a release of the plug module 14 and the mating connector module 18 of the plug module pair 20 from each other (see Fig. 1 D).
  • the locking device 22 can assume a release state 26, in which plug module 14 and mating plug module 18 of the plug module pair 20 are detachable from each other (see Fig.l C).
  • the locking device 22 is at an increase in temperature of the modular connector 10 and the connector module 20 of at least 10 degrees Celsius relative to the ambient temperature due to heating of the modular connector 10 and the plug module pair 20 from the release state 26 in the locked state 24 and at a temperature decrease or cooling the modular connector 10 and the connector module pair 20 to ambient temperature of the locking state 24 in the release state 26 via.
  • the transition into the locking state is passive, namely by the fact that the element 28 of the shape memory alloy expands due to a phase transition caused by the heating and pushes the mating plug module 18 against the plug module 14 in the expanded state, ie a frictional connection between the plug module 14 and the mating connector module 18 forms or manufactures.
  • FIGS. 2A and 2B each show a very schematic illustration of a second exemplary embodiment of a modular plug connector 10 according to the invention educated.
  • a plug module pair 20 is formed in the connected state of the plug 12 and mating connector 16 as a light pipe 44.
  • a further plug-in module pair 20, on the other hand, does not assume any line function but merely serves to secure the existing connection between plug 12 and mating plug 16, this plug-in module pair 20 having a locking device 22, which is illustrated schematically in more detail in FIGS. 2C to 2E.
  • the locking device 22 according to FIGS.
  • 2C to 2E has a controllable actuator 30 with a movable connecting element 32 which, when the actuators 30 are actuated, is provided with control signals in the form of an opening signal 34 or closing signal 35 between an open position (see FIG. 2D) and a locking position (see Fig. 2E) is transferable, wherein the locking device 22 assumes the release state 26 when the connecting member 32 is in the open position, and the locking state 24 occupies when the connecting member 32 is in the closed position.
  • the rik 30 is provided with a supply voltage 39 (illustrated only in FIG. 2C showing the connector module 14 and the mating connector module 18 in the released state) that may be provided to or outside the modular connector 10.
  • the mating connector module 18, the actuator 30 and the plug module 14 has a receptacle 36 of the locking device 22, in which the connecting element 32 is receivable in the closed position.
  • the connector 10 has a temperature measuring device 38 for measuring a temperature of the modular connector 10 on the plug module 14 of the plug module pair 20 with the locking device 22 (see Fig. 2C to 2E). Furthermore, the modular connector 10 has a control device 40 (very schematically illustrated in FIGS. 2C to 2E), wherein the control device 40 is adapted to control the actuator 30 and the locking device 22 from the release state 26 in the locked state 24 or from the locked state 24 in to transfer the release state 26, if a temperature measured by the temperature measuring device 38 exceeds or falls below a predetermined limit.
  • a control device 40 is adapted to control the actuator 30 and the locking device 22 from the release state 26 in the locked state 24 or from the locked state 24 in to transfer the release state 26, if a temperature measured by the temperature measuring device 38 exceeds or falls below a predetermined limit.
  • plug 12 of a modular connector has a connector socket 48 which is connectable to an external terminal mating socket 50, for feeding each plug module pair of the connector with power or light or fluid, depending on how the respective Plug module pair is set up.
  • the connection mating bush 50 is attached to a housing wall 51 of a control cabinet (not illustrated) of a system.
  • the connection socket 48 and also the largest number of elements or parts of the locking device 22 are arranged on the plug 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Modularen Steckverbinder (10), der einen Stecker (12) mit einer Mehrzahl von Steckermodulen (14) und einen Gegenstecker (16) mit einer Mehrzahl von Gegensteckermodulen (18) aufweist, bei dem jeweils ein Steckermodul (14) und ein Gegensteckermodul (18) ein Steckermodulpaar (20, 21) bilden, wobei der Stecker (12) und der Gegenstecker (16) einen miteinander verbundenen Zustand einnehmen können, und wobei wenigstens eines der Steckermodulpaare (20, 21) wenigstens eine Arretierungseinrichtung (22) aufweist, die im verbundenen Zustand des Steckers (12) und des Gegensteckers (16) einen Arretierungszustand (24) einnehmen kann, in welchem sie ein Lösen des Steckermoduls (14) und des Gegensteckermoduls (18) dieses Steckermodulpaares (20, 21) voneinander unterbindet.

Description

Beschreibung
Modularer Steckverbinder
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen modularen Steckverbinder.
Modulare Steckverbinder kommen bei unterschiedlichsten technischen Anwendungen zum Einsatz. Den modularen Steckverbindern liegt das technische Prinzip zugrunde, mehrere unterschiedliche Signale bzw. Ströme umfassend elektrische Ströme und/oder Fluidströme und/oder Licht über mehrere Steckermodule und Gegensteckermodule weiterzuleiten, die im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers des modularen Steckverbinders miteinander verbunden sind. Jeweils ein Steckermodul und ein Gegensteckermodul bilden ein Steckermodulpaar, über welches ein bestimmtes erwünschtes Signal bzw. ein erwünschter Strom oder ein erwünschter Fluidstrom oder ein erwünschtes Licht bzw. ein erwünschter Lichtstrom, der z.B. ein Lichtstrom zur optoelektronischen Datenübertragung ist, weitergeleitet werden kann. Durch das Modulprinzip kann durch einen auf einfache und praktische Weise vornehmbaren Verbindungsvorgang die Weiterleitung dieser unterschiedlichen Signale bzw. Ströme realisiert werden. Ein typischer Anwendungsfall eines modula- ren Steckverbinders betrifft die Versorgung einer Anlage mit unterschiedlichen Signalen bzw. unterschiedlichen Strömen mit einer von der Anlage entfernten Anlagensteuerung. Ein Beispiel eines modularen Steckverbinders ist aus der EP 1 353 412 A2 bekannt.
Insbesondere wenn über einen modularen Steckverbinder im verbundenen Zustand von Stecker und Gegenstecker hohe elektrische Ströme übertragen bzw. weitergeleitet werden, kann durch ein Trennen von Stecker und Gegenstecker bei Last, bei welchem unter anderem das Steckermodul und das Gegensteckermodul des Steckermodulpaares (oder der Steckermodulpaare) voneinander getrennt werden, welches den hohen elektrischen Strom weiterleitet, eine hohe Gefährdung in Form eines durch den Trennvorgang bewirkten Licht- bogens resultieren. Ein unbeabsichtigtes Trennen von Stecker und Gegenstecker kann je nach Anwendungsfall z.B. auch einen Anlagenstopp zur Folge haben, der z.B. bei einer industriellen Produktionsanlage zu Produktionsschäden führen kann. Um bei modularen Steckverbindern eine unbeabsichtigtes Trennen von Stecker und Gegenstecker zu vermeiden bzw. auszuschließen, ist es bekannt, die Verbindung zwischen Stecker und Gegenste- cker zu sichern, und zwar dadurch, dass die Verbindung von Stecker und Gegenstecker durch aufwendige Verriegelungsbügel am Stecker bzw. Gegenstecker - nach der Art, wie sie z.B. aus der EP 0 731 534 B1 bekannt sind - verriegelt bzw. abschließbar verriegelt wird. Ferner ist es auch bekannt, die Verbindung von Stecker und Gegenstecker durch aufwendige Steckeinrichtungen bzw. aufwendige Steckvorrichtungen gegen unbefugtes bzw. unerwünschtes Lösen der Verbindung zu sichern. Sowohl die bekannten Verriegelungsbügel als auch die bekannten Steckeinrichtungen bzw. Steckvorrichtungen nehmen ferner einen großen Bauraum ein.
Zugrundeliegende Aufgabe
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen modularen Steckverbinder anzugeben, bei dem eine bestehende Verbindung von Stecker und Gegenstecker auf einfache und praktische Weise gegen ein unbeabsichtigtes Trennen gesichert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem modularen Steckverbinder mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße modulare Steckverbinder weist einen Stecker mit einer Mehrzahl von Steckermodulen und einen Gegenstecker mit einer Mehrzahl von Gegensteckermodulen auf, bei dem jeweils ein Steckermodul und ein Gegensteckermodul ein Steckermodulpaar bilden. Der Stecker und der Gegenstecker können einen miteinander verbundenen Zustand einnehmen, in welchem Steckermodul und Gegensteckermodul jedes der Steckermodulpaare miteinander verbunden sind. Ferner können der Stecker und der Gegen- Stecker einen voneinander getrennten Zustand einnehmen, in welchem Steckermodul und Gegensteckermodul jedes der Steckermodulpaare voneinander gelöst sind.
Der erfindungsgemäße modulare Steckverbinder zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eines der Steckermodulpaare wenigstens eine Arretierungseinrichtung aufweist, die im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers einen Arretierungszustand einnehmen kann, in welchem sie ein Lösen des Steckermoduls und des Gegensteckermoduls dieses Steckermodulpaares voneinander unterbindet, und einen Freigabezustand einnehmen kann, in welchem Steckermodul und Gegensteckermodul dieses Steckermodulpaares voneinander lösbar sind. Dadurch, dass wenigstens eines der Steckermodulpaare wenigstens eine derartige Arretierungseinrichtung aufweist, kann im verbundenen Zustand von Stecker und Gegenstecker vorteilhaft auf einfache und praktische Weise ein Lösen bzw. unbeabsichtigtes Lösen bzw. Trennen des Steckers und des Gegensteckers voneinander unterbunden werden, und zwar dadurch, dass die Arretierungseinrichtung in dem verbundenen Zustand den Arretierungs- zustand einnimmt bzw. in den Arretierungszustand überführt wird, in welchem die Arretierungseinrichtung ein Lösen des Steckermoduls und des Gegensteckermoduls dieses Steckermodulpaares voneinander unterbindet. Im Unterschied zu den bekannten Lösungen, bei denen zum Verriegeln der Verbindung auf aufwendige Verriegelungsbügel am Stecker bzw. Gegenstecker - nach der Art, wie sie z.B. aus der EP 0 731 534 B1 bekannt sind - bzw. auf aufwendige Steckeinrichtungen bzw. Steckvorrichtungen zurückgegriffen werden muss, kann durch Vorsehen der Arretierungseinrichtung, die lediglich an wenigstens einem der Steckermodulpaare vorgesehen ist, der Aufwand zum Sichern der Verbindung von Stecker und Gegenstecker deutlich reduziert werden. Insbesondere kann vorteilhaft auch der zum Sichern der Verbindung bereitzustellende Bauraum deutlich reduziert werden, da die Arretierungseinrichtung räumlich auf das eine oder das wenigstens eine Steckermodulpaar beschränkt werden kann. Anstatt - wie bei einer bekannten Lösung - zum Sichern eine Verriegelung aufwendig außen am Stecker bzw. Gegenstecker zu bewerkstelligen, weist wenigstens ein Steckermodulpaar wenigstens eine dieser Arretierungseinrichtungen auf, mit welcher im verbundenen Zustand von Stecker und Gegenstecker auf einfache und prak- tische Weise ein Lösen des Steckers und des Gegensteckers voneinander unterbunden werden kann. Von einem aufwendigen äußeren Anbringen von Verriegelungsvorrichtungen kann bei Einsatz des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders vorteilhaft abgesehen werden. Auch von einem aufwendigen Einsatz von bekannten Steckvorrichtungen, bei denen in der Regel eine vergleichsweise große Menge kostenintensiven Edelmetalls verarbei- tet ist, kann vorteilhaft abgesehen werden. Besonders vorteilhaft kann insbesondere im Installationsbereich von einem Einsatz bekannter Steckvorrichtungen abgesehen werden.
Im Arretierungszustand ist ein Lösen des Steckermoduls und des Gegensteckermoduls des Steckermodulpaares voneinander unterbunden, und zwar vorzugsweise dadurch, dass das Steckermodul in Bezug auf das Gegensteckermodul festgestellt bzw. unbeweglich ist bzw. dadurch dass das Gegensteckermodul in Bezug auf das Steckermodul festgestellt bzw. unbeweglich ist, so dass insbesondere ein Lösen des Steckermoduls und des Gegensteckermoduls voneinander durch auseinanderziehen von Steckermodul und Gegensteckermodul unterbunden ist. Es versteht sich, dass die Arretierungseinrichtung entweder an dem Steckermodul des Steckermodulpaares oder an dem Gegensteckermodul des Steckermodulpaares oder verteilt auf das Steckermodul und das Gegensteckermodul an dem Steckermodulpaar vorgesehen sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders ist im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers wenigstens ein Steckermodulpaar als Stromleitung bzw. als wenigstens eine Stromleitung und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar als Lichtleitung bzw. als wenigstens eine Lichtleitung und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar als Fluidleitung bzw. als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet. In vielen Anwendungsfällen sind bevorzugt mehrere Steckermodulpaare oder alle Steckermodulpaare des modularen Steckverbinders im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers als wenigstens eine Stromleitung oder als wenigstens eine Lichtleitung oder als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet, wobei, wenn alle Steckermodulpaare des modularen Steckverbinders im verbundenen Zustand eine derartige Ausbil- dung aufweisen, auch das wenigstens eine Steckermodulpaar mit der wenigstens einen Arretierungseinrichtung im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers zudem als wenigstens eine Stromleitung oder als wenigstens eine Lichtleitung oder als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet ist. Es versteht sich, dass nicht alle Steckermodulpaare des modularen Steckverbinders im verbundenen Zustand als wenigstens eine Stromleitung oder als wenigstens eine Lichtleitung oder als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet sein müssen. So kann wenigstens ein Steckermodulpaar des modularen Steckerbinders auch aus einem sogenannten Blindmodul und einem Gegen-Blindmodul gebildet sein, welche lediglich einen nicht genutzten Steckplatz bzw. Modulplatz im Stecker bzw. Gegenstecker belegen. Je nach individueller Konfiguration des modularen Steckverbinders werden nicht alle Steckplätze bzw. Modulplätze des Steckers und Gegensteckers eines modularen Steckverbinders genutzt. Diese nicht genutzten bzw. nicht belegten Plätze werden dann - insbesondere zur Vermeidung eines unerwünschten Eindringens von Feuchtigkeit bzw. zur Erfüllung anderer Sicherheits- erfordernisse - mit einem Blindmodul bzw. Gegen-Blindmodul belegt, die nicht zur Weiterleitung von Strom oder Licht oder Fluid (wie z.B. Luft oder z.B. Druckluft) ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind die Steckermodule in einem Halterahmen des Steckers aufgenommen bzw. fest aufgenommen und die Gegensteckermodule des Gegensteckers sind in einem Halterahmen des Gegensteckers aufgenommen bzw. fest aufgenommen. Besonders be- vorzugt können die Steckermodule und die Gegensteckermodule in dem jeweiligen Halter- ahmen lösbar aufgenommen bzw. fest und lösbar aufgenommen sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des modularen Steckverbinders geht die Arretierungseinrichtung bei einer Temperaturzunahme des modularen Steckverbinders oder des Steckermodulpaares mit der Arretierungseinrichtung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand und bei einer Temperaturabnahme des modularen Steckverbinders oder des Steckermodulpaares mit der Arretierungseinrichtung vom Arretierungszustand in den Freigabezustand über bzw. die Arretierungseinrichtung ist dazu eingerichtet, bei einer Temperaturzunahme des modularen Steckverbinders oder des Steckermodulpaares mit der Arretierungseinrichtung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand und bei einer
Temperaturabnahme des modularen Steckverbinders oder des Steckermodulpaares mit der Arretierungseinrichtung vom Arretierungszustand in den Freigabezustand überzugehen. Mit einem gemäß dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ausgebildeten modularen Steckverbinder kann man sich vorteilhaft den Umstand zu Nutze machen, dass sich insbe- sondere bei Weiterleitung von elektrischem Strom über wenigstens ein hierfür eingerichtetes Steckermodulpaar eine Erwärmung dieses Steckermodulpaares bzw. des gesamten modularen Steckverbinders erfolgt. Infolge dieser Erwärmung bzw. infolge dieser Temperaturzunahme kann die Arretierungseinrichtung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand übergehen, wodurch ein unbeabsichtigtes Trennen des Steckers und des Gegenste- ckers voneinander verhindert wird, und zwar besonders vorteilhaft, wenn hohe elektrische Ströme über das Steckermodulpaar übertragen werden. In dieser Situation befindet sich der modulare Steckverbinder unter Last, so dass insbesondere eine Gefährdung durch unbeabsichtigtes Trennen von Stecker und Gegenstecker wirksam vermieden werden kann. Die Gefährdung kann bei hohen elektrischen Strömen vor allem darin bestehen, dass durch das Trennen ein gefährdender Lichtbogen erzeugt wird. Besonders vorteilhaft kann mittels dieser Ausführungsform eine zustandsabhängige Sicherung der Verbindung von Stecker und Gegenstecker realisiert werden, die den Personenschutz wirksam erhöht, so dass die Handhabung des modularen Steckverbinders nicht nur Fachleuten sondern auch anderen Anwendern ermöglicht werden kann. Durch die wirksame Vermeidung eines unbeabsichtig- ten Trennens von Stecker und Gegenstecker wird auch die Netzqualität verbessert.
Besonders vorteilhaft kann bei der obigen besonders bevorzugten Ausführungsform die Arretierungseinrichtung dazu eingerichtet sein, bei Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur des modularen Steckverbinders oder bei Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur eines Steckmodulpaars bzw. des Steckermodulpaares, mit der Arretierungsein- richtung in den Arretierungszustand überzugehen. Die Temperaturmessung kann hierfür mittes einer geeigneten Temperaturmesseinrichtung erfolgen, die einen an dem modularen Steckverbinder bzw. dem Steckermodulpaar vorgesehenen Temperatursensor aufweist. Die vorgegebene Temperatur liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5 Grad bis 10 Grad Celsius über der Umgebungstemperatur.
Die Arretierungseinrichtung kann zum Unterbinden des Lösens bzw. unbeabsichtigten Lösens des Steckermoduls und des Gegensteckermoduls voneinander dazu eingerichtet sein, im Arretierungszustand eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Steckermodul und dem Gegensteckermodul auszubilden bzw. herzustellen. Insbeson- dere kann die Arretierungseinrichtung dazu eingerichtet sein, das Steckermodul und das Gegensteckermodul aneinander zu pressen.
Bei einer besonders praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders weist die Arretierungseinrichtung wenigstens ein Element aus einer Form- gedächtnislegierung auf. Eine Formgedächtnislegierung zeichnet sich bekannter Weise dadurch aus, dass sie durch Temperaturerhöhung von einer ersten Phase (typischerweise z:B. die sogenannte Martensit-Phase) in eine zweite Phase (typischerweise z.B. die sogenannte Austensit-Phase) umgewandelt werden kann und durch Abkühlung von der zweiten Phase in die erste Phase zurückkehren kann, wobei die Phasenumwandlung von der ersten Phase in die zweite Phase mit einer Ausdehnung der Formgedächtnislegierung bzw. des Elements einhergeht und die Phasenumwandlung von der zweiten Phase zurück in die erste Phase mit einem Zusammenziehen der Formgedächtnislegierung bzw. des Elements einhergeht. Durch eine Temperaturzunahme des modularen Steckverbinders bzw. des Steckermodulpaares mit der Arretierungseinrichtung, insbesondere durch eine Temperaturzunahme, die ein vorgegebenes Maß (von z.B. 10 Grad Celsius gegenüber der Raumtemperatur bzw. der Umgebungstemperatur) - überschreitet, dehnt sich das Element aus der Formgedächtnislegierung (wie oben dargelegt) aus und durch die Ausdehnung geht die Arretierungseinrich- tung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand über und bei einer Temperaturabnahme, insbesondere bei einer Temperaturabnahme um das vorgegebene Maß, zieht sich das Element aus der Formgedächtnislegierung (wie oben dargelegt) zusammen bzw. wieder zusammen und die Arretierungseinrichtung geht durch das Zusammenziehen vom Arretierungszustand in den Freigabezustand über. Durch die infolge der Phasenumwandlung erfolgte Ausdehnung des Elements wird - zum Einnehmen des Arretierungszustands - eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Steckermodul und dem Gegensteckermodul ausgebildet bzw. hergestellt und durch die Rückkehr in die erste Phase bei Temperaturabnahme wird die formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Steckermodul und dem Gegensteckermodul aufgehoben. Das vorgegebene Maß der Temperaturzunahme bzw. der Temperaturabnahme, welches neben den Materialeigenschaften der eingesetzten Formgedächtnislegierung auch von den thermody- namischen Eigenschaften des modularen Steckverbinders abhängt, liegt typischerweise innerhalb eines Bereichs von 5 Grad Celsius bis 20 Grad Celsius.
Durch Vorsehen des Elements aus der Formgedächtnislegierung kann besonders vorteil- haft eine sehr kompakte Arretierungseinrichtung und mithin auch ein sehr kompakter modu- larer Steckverbinder mit einer sehr kompakten bzw. kleinen Baugröße realisiert werden, die besonders vorteilhaft ohne aufwendige mechanische Aktorik realisiert werden kann. Sobald sich die Temperatur des Steckermodulpaares bzw. die Temperatur des modularen Steckverbinders - z.B. infolge einer Weiterleitung von elektrischem Strom über den modularen Steckverbinder - um ein Maß erhöht, welches die Phasenumwandlung der Formgedächtnislegierung bewirkt, geht die Arretierungseinrichtung in den Arretierungszustand über, um die bestehende Verbindung von Stecker und Gegenstecker gegen ein unbeabsichtigtes Trennen bzw. Lösen zu sichern. Der auf diese Weise realisierbare modulare Steckverbinder kann insbesondere infolge der ermöglichten kompakten Ausbildung besonders vorteilhaft nahtlos in bestehende technische Systeme eingebunden werden und zudem ggf. erwünschte technische Funktionen bzw. Anforderungen, wie z.B. sichere Automatisierungslösungen, realisieren, die bislang noch nicht möglich waren.
Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steck- verbinders weist die Arretierungseinrichtung wenigstens ein obiges Element aus der Formgedächtnislegierung und ein Gegenstück auf, wobei das Element im Freigabezustand der Arretierungseinrichtung vom Gegenstück getrennt ist und im Arretierungszustand der Arretierungseinrichtung mit dem Gegenstück im Eingriff ist. Durch das Gegenstück kann vorteilhaft eine stabile formschlüssige Verbindung von Steckermodul und Gegensteckermodul ausgebildet werden, welche eine bestehende Verbindung von Stecker und Gegenstecker gegen ein unbeabsichtigtes Trennen bzw. Lösen wirksam sichert.
Bei einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders weist die Arretierungseinrichtung eine ansteuerbare Aktorik mit einem beweglichen Verbindungselement auf, welches bei Ansteuern der Aktorik mit entsprechenden Steuersig- nalen zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar bzw. überführbar ist, wobei die Arretierungseinrichtung den Freigabezustand einnimmt, wenn sich das Verbindungselement in der Öffnungsposition befindet, und den Arretierungszustand einnimmt, wenn sich das Verbindungselement in der Schließposition befindet. Wenn sich das Verbindungselement in der Schließposition befindet, nimmt die Arretierungseinrichtung den Arretierungszustand insbesondere dadurch ein, dass das Bewegungselement eine formschlüssige oder eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Steckermodul und dem Gegensteckermodul ausbildet bzw. herstellt.
Mittes der ansteuerbaren Aktorik kann durch Ansteuern derselben mit entsprechenden Steuersignalen, insbesondere in Form eines Schließsignals bzw. Öffnungssignals, eine bestehende Verbindung von Stecker und Gegenstecker gegen ein unbeabsichtigtes Trennen bzw. Lösen gesichert und auch zum Lösen von Stecker und Gegenstecker voneinander wieder entsichert werden. Durch die Ansteuerbarkeit mit Steuersignalen kann die Sicherung und EntSicherung der Verbindung von Stecker und Gegenstecker in unterschiedlichste technische Applikationen eingebunden werden, was insbesondere bei Prozessen mit hohen Automatisierungsgraden von großem Vorteil sein kann. Das Schließsignal kann insbesondere in Form eines„Null-Signals" ausgebildet sein, so dass also bei Unterlassen einer An- Steuerung der Aktorik mit einer Spannung bzw. einem Signal der Arretierungszustand eingenommen bzw. beibehalten wird. Auch das Öffnungssignal kann insbesondere in Form eines„Null-Signals" ausgebildet sein, so dass also bei Unterlassen einer Ansteuerung der Aktorik mit einer Spannung bzw. einem Signal der Freigabezustand eingenommen bzw. beibehalten wird.
Bevorzugt weist das Steckermodul die Aktorik auf und das Gegensteckermodul weist eine Aufnahme auf, in welcher das Verbindungselement in der Schließposition aufnehmbar ist, oder das Gegensteckermodul weist die Aktorik auf und das Steckermodul weist eine Aufnahme auf, in welcher das Verbindungselement in der Schließposition aufnehmbar ist. Durch Vorsehen der jeweiligen Aufnahme kann eine besonders stabile Sicherung der Verbindung von Stecker und Gegenstecker realisiert werden, insbesondere wenn die Aufnahme eine an das Verbindungselement angepasste Form bzw. Ausbildung aufweist bzw. wenn die Aufnahme eine Form bzw. Ausbildung aufweist, die an einem Abschnitt bzw. Endabschnitt des Bewegungselements angepasst ist, welcher in der Schließposition in der Aufnahme aufgenommen ist. Das Verbindungselement kann z.B. in Form eines Verriegelungsbolzens ausgebildet sein, der zum Sichern bzw. Verriegeln der Verbindung von Stecker und Gegenstecker in der Schließposition in der jeweiligen Aufnahme aufnehmbar ist. Besonders bevorzugt weist der modulare Steckverbinder eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung einer Temperatur des modularen Steckverbinders sowie eine Steuereinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Aktorik anzusteuern und die Arretierungseinrichtung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand oder vom Arretierungszustand in den Freigabezustand zu überführen, sofern eine von der Temperaturmess- einrichtung gemessene Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet oder unterschreitet. Auch durch Vorsehen einer derartigen Temperaturmesseinrichtung kann man sich vorteilhaft den Umstand zu Nutze machen, dass insbesondere bei Weiterleitung von elektrischem Strom über wenigstens ein hierfür eingerichtetes Steckermodulpaar eine Erwärmung dieses Steckermodulpaares bzw. des gesamten modularen Steckverbinders er- folgt. Bei dieser Erwärmung bzw. Temperaturzunahme kann die Arretierungseinrichtung mittels der Temperaturmesseinrichtung vom Freigabezustand in den Arretierungszustand überführt werden, wodurch ein unbeabsichtigtes Trennen des Steckers und des Gegensteckers voneinander verhindert wird, und zwar besonders vorteilhaft, wenn hohe elektrische Ströme über das Steckermodulpaar übertragen werden.
Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders weist das Steckermodulpaar mit der Arretierungseinrichtung ein Anzeigemittel auf, das dazu eingerichtet ist anzuzeigen, ob sich die Arretierungseinrichtung gegenwärtig im Freigabezustand oder im Arretierungszustand befindet. Durch das Anzeigemittel wird der Anwender vorteilhaft visuell darüber informiert, ob die bestehende Verbindung von Stecker und Gegenstecker gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist oder nicht.
Das Anzeigemittel kann insbesondere ein Lichtleiter oder ein Sichtfenster oder eine transparente Dichtung umfassen, wobei der Anwender über den Lichtleiter oder das Sichtfenster oder die transparente Dichtung den Arretierungszustand oder den Freigabezustand der Arretierungseinrichtung visuell erfassen kann.
Das Steckermodulpaar, das die Arretierungseinrichtung aufweist, kann im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers als wenigstens eine Stromleitung bzw. als wenigstens eine elektrische Stromleitung oder als wenigstens eine Lichtleitung oder als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet sein. Mithin kann also das Steckermodulpaar mit Arretierungseinrichtung neben der Arretierungsfunktion bei dieser Ausbildung auch die Funktion der Weiterleitung von elektrischem Strom oder Licht oder Fluid übernehmen, welche ggf. auch bereits von weiteren Steckermodulpaaren des modularen Steckverbinders übernommen wird. Je nach Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, das Steckermodul- paar mit der Arretierungseinrichtung zusätzlich auch für die Weiterleitung von elektrischem Strom oder Licht oder Fluid einzurichten. Selbstverständlich kann das Steckermodulpaar mit der Arretierungseinrichtung auch nur für die beschriebene Arretierung vorgesehen sein, so dass die Funktion der Weiterleitung von elektrischem Strom oder Licht oder Fluid ggf. anderen Steckermodulpaaren vorbehalten ist.
Wenn - wie insbesondere bei vielen Anwendungsfällen - im verbundenen Zustand des Steckers und des Gegensteckers wenigstens ein Steckermodulpaar als wenigstens eine Stromleitung und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar als wenigstens eine Lichtleitung und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar als wenigstens eine Fluidleitung ausgebildet ist - bzw. wenn das Steckermodul und das Gegensteckermodul dieser Steckermodulpaare für den Anschluss und die Weiterleitung von elektrischem Strom oder Licht oder Fluid ausgebildet sind - weist der erfindungsgemäße modulare Steckverbinder bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Anschlussbuchse auf, die an eine externe Anschluss-Gegenbuchse zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares mit Strom bzw. elektrischem Strom und/oder zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares mit Licht und/oder zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares mit Fluid anschließbar ist. Durch eine derartige Anschlussbuchse, wobei entweder der Stecker oder der Gegenstecker diese Anschlussbuchse aufweist, kann der Stecker oder der Gegenstecker für die Beschickung mit Strom und/oder Licht und/oder Fluid an eine externe Anschluss-Gegenbuchse angeschlos- sen werden, die insbesondere z.B. in einem Schaltschrank oder Anlagenschrank angebracht sein kann. Insofern dient die Anschlussbuchse insbesondere auch der technischen Realisierung von Verbindungen zu Schaltschränken.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Anschlussbuchse und wenigstens ein Element bzw. wenigstens ein Teil der Arretierungseinrichtung am Stecker oder Gegenstecker angeordnet sind, wobei besonders bevorzugt die Anschlussbuchse und die Arretierungseinrichtung zur Gänze oder die Anschlussbuchse und die Arretierungseinrichtung, abgesehen von ein bis zwei Elementen bzw. Teilen, am Stecker oder am Gegenstecker angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass die jeweils andere Seite, also der Gegenstecker bzw. Stecker, der insbe- sondere an ein Kabel bzw. eine Medien führende Leitung anschließbar sein kann, sehr platzsparend und kostengünstig ausführbar ist, da die Arretierungseinrichtung zur Gänze oder zum überwiegenden Anteil an der Seite mit der Anschlussbuchse vorgesehen ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders ist die Arretierungseinrichtung dazu eingerichtet, den Arretierungszustand einzunehmen, wenn wenigstens ein Steckermodulpaar das Licht leitet und/oder wenn wenigstens ein Steckermodulpaar den Strom leitet und/oder wenn wenigstens ein Steckermodulpaar das Fluid leitet und/oder wenn an wenigstens einem Steckermodulpaar eine Spannung anliegt und/oder wenn an dem modularen Steckverbinder eine Spannung anliegt. Zur technischen Realisierung dieser Funktion kann die Arretierungseinrichtung z.B. wenigstens einen Sensor und/oder wenigstens eine Messeinrichtung aufweisen und/oder eine signalübertragende Verbindung zu wenigstens einem Sensor und/oder wenigstens einer Messeinrichtung aufweisen, wobei der Sensor bzw. die Messeinrichtung eingerichtet ist, einen ggf. vorhandenen Strom bzw. elektrischen Strom bzw. einen ggf. vorhandenen Fluidstrom bzw. einen ggf. vorhandenen Lichtstrom an dem jeweiligen Steckermodulpaar bzw. eine ggf. vorhandene Spannung an dem jeweiligen Steckermodulpaar bzw. an dem modularen Steckverbinder zu erfassen. Wird von dem Sensor und/oder der Messeinrichtung das Vorliegen wenigstens eines dieser Ströme bzw. wenigstens einer dieser Spannungen festgestellt bzw. wird von dem Sensor und/oder der Messeinrichtung wenigstens ein vom Messwert„Null" abweichender elektrischer Strom und/oder Fluidstrom und/oder Lichtstrom und /oder wenigstens eine vom Messwert„Null" abweichende Spannung gemessen, nimmt die Arretierungseinrichtung den Arretierungszustand ein, wobei für diese Funktion bzw. Funktionalität insbesondere z.B. eine auf einem Speicherbaustein abgespeicherte Intelligenz bzw. ein auf einem Speicherbaustein abgespeicherter Befehlscode vorgesehen sein kann. Kurzbeschreibunq der Zeichnung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 A eine schematische dreidimensionale Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen modularen
Steckverbinders,
Fig. 1 B bis 1 D jeweils eine sehr schematische Darstellung eines
Steckermodulpaares des Steckverbinders nach Fig. 1 A in
unterschiedlichen Situationen, wobei das Steckermodulpaar eine Arretierungseinrichtung aufweist, Fig. 2A und 2B jeweils eine sehr schematische Darstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen modularen
Steckverbinders,
Fig. 2C bis 2E jeweils eine sehr schematische Darstellung eines
Steckermodulpaares des Steckverbinders nach Fig. 2A und 2B in unterschiedlichen Situationen, wobei das Steckermodulpaar eine Arretierungseinrichtung aufweist, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Steckers eines
erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders mit einer
Anschlussbuche, zusammen mit einer Anschluss-Gegenbuchse.
Der modulare Steckverbinder 10 nach Fig. 1 A weist einen Stecker 12 mit einer Mehrzahl von Steckermodulen 14 und einen Gegenstecker 16 mit einer Mehrzahl von Gegenste- ckermodulen 18 auf. Bei dem modularen Steckverbinder 10 bilden jeweils ein Steckermodul 14 und ein Gegensteckermodul 18 ein Steckermodulpaar 20 bzw. 21 .
Der Stecker 12 und der Gegenstecker 16 können einen miteinander verbundenen Zustand (in Fig. 1 A nicht veranschaulicht) einnehmen, in welchem Steckermodul 14 und Gegenste- ckermodul 18 jedes der Steckermodulpaare 20 miteinander verbunden sind, und der Stecker 12 und der Gegenstecker 16 können einen voneinander getrennten Zustand (wie in Fig. 1 A veranschaulicht) einnehmen, in welchem Steckermodul 14 und Gegensteckermodul 18 jedes der Steckermodulpaare 20, 21 voneinander gelöst sind.
Im verbundenen Zustand des Steckers 12 und des Gegensteckers 16 sind drei benachbarte Steckermodulpaare 21 jeweils als Stromleitungen zur Übertragung von Steuersignalen bzw. größeren elektrischen Strömen ausgebildet und zwei weitere benachbarte Steckermodulpaare 20 sind im verbundenen Zustand als Fluidleitungen zur Übertragung von Fluid in Form von Druckluft ausgebildet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 A weist ein Steckermodulpaar 20 eine Arretierungseinrichtung 22 auf. Dieses Steckermodulpaar 20 ist in den Fig. 1 B bis 1 D sehr schematisch veranschaulicht. Die sehr schematisch veranschaulichte Arretierungseinrichtung 22 des Steckermodulpaares 20 weist ein Element 28 aus einer Formgedächtnislegierung auf. Die Arretierungseinrichtung 22 kann - zum Sichern der Verbindung von Stecker 12 und Gegenstecker 16 gegen unbeabsichtigtes Trennen bzw. Lösen - im verbundenen Zustand des Steckers 12 und des Gegensteckers 16 einen Arretierungszustand 24 einnehmen, in welchem sie ein Lösen des Steckermoduls 14 und des Gegensteckermoduls 18 des Steckermodulpaares 20 voneinander unterbindet (vgl. Fig. 1 D). Ferner kann die Arretierungseinrichtung 22 einen Freigabezustand 26 einnehmen, in welchem Steckermodul 14 und Gegensteckermodul 18 des Steckermodulpaares 20 voneinander lösbar sind (vgl. Fig.l C).
Die Arretierungseinrichtung 22 geht bei einer Temperaturzunahme des modularen Steckverbinders 10 bzw. des Steckermodulpaares 20 von wenigstens 10 Grad Celsius gegenüber der Umgebungstemperatur infolge einer Erwärmung des modularen Steckverbinders 10 bzw. des Steckermodulpaares 20 vom Freigabezustand 26 in den Arretierungszustand 24 und bei einer Temperaturabnahme bzw. Abkühlung des modularen Steckverbinders 10 bzw. des Steckermodulpaares 20 auf Umgebungstemperatur vom Arretierungszustand 24 in den Freigabezustand 26 über. Der Übergang in den Arretierungszustand erfolgt passiv, und zwar dadurch, dass sich das Element 28 aus der Formgedächtnislegierung infolge eines durch die Erwärmung hervorgerufenen Phasenübergangs ausdehnt und im ausgedehn- ten Zustand das Gegensteckermodul 18 gegen das Steckermodul 14 drückt, also eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Steckermodul 14 und dem Gegensteckermodul 18 ausbildet bzw. herstellt.
Die Fig. 2A und 2B zeigen jeweils eine sehr schematische Darstellung eines zweiten Aus- führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders 10. Zwei Steckermodulpaare 20 des modularen Steckverbinders 10 sind im verbundenen Zustand des Steckers 12 und Gegensteckers 16 (vgl. Fig. 2B) als Stromleitung 42 ausgebildet. Ein Steckermodulpaar 20 ist im verbunden Zustand des Steckers 12 und Gegensteckers 16 als Lichtleitung 44 ausgebildet. Ein weiteres Steckermodulpaar 20 hingegen übernimmt keine Leitungsfunktion sondern dient lediglich der Sicherung der bestehenden Verbindung zwischen Stecker 12 und Gegenstecker 16, wobei dieses Steckermodulpaar 20 eine Arretierungseinrichtung 22 aufweist, die in den Fig. 2C bis 2E schematisch näher veranschaulicht ist. Die Arretierungseinrichtung 22 gemäß den Fig. 2C bis 2E weist eine ansteuerbare Aktorik 30 mit einem beweglichen Verbindungselement 32 auf, welches bei Ansteuern der Aktorik 30 mit Steuersignalen in Form eines Öffnungssignals 34 bzw. Schließsignals 35 zwischen einer Öffnungsposition (vgl. Fig. 2D) und einer Schließposition (vgl. Fig. 2E) überführbar ist, wobei die Arretierungseinrichtung 22 den Freigabezustand 26 einnimmt, wenn sich das Verbindungselement 32 in der Öffnungsposition befindet, und den Arretierungszustand 24 einnimmt, wenn sich das Verbindungselement 32 in der Schließposition befindet. Die Akto- rik 30 wird mit einer Versorgungsspannung 39 versehen (nur in Fig. 2C veranschaulicht, welche das Steckermodul 14 und das Gegensteckermodul 18 im voneinander gelösten Zustand zeigt), die an dem modularen Steckverbinder 10 oder außerhalb desselben bereitgestellt werden kann. Bei der Arretierungseinrichtung 22 weist das Gegensteckermodul 18 die Aktorik 30 auf und das Steckermodul 14 weist eine Aufnahme 36 der Arretierungseinrichtung 22 auf, in welcher das Verbindungselement 32 in der Schließposition aufnehmbar ist.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des modularen Steckverbinders 10 weist der Steck- verbinder 10 eine Temperaturmesseinrichtung 38 zur Messung einer Temperatur des modularen Steckverbinders 10 an dem Steckermodul 14 des Steckermodulpaares 20 mit der Arretierungseinrichtung 22 auf (vgl. Fig. 2C bis 2E). Ferner weist der modulare Steckverbinder 10 ein Steuereinrichtung 40 (sehr schematisch in den Fig. 2C bis 2E veranschaulicht) auf, wobei die Steuereinrichtung 40 eingerichtet ist, die Aktorik 30 anzusteuern und die Arretierungseinrichtung 22 vom Freigabezustand 26 in den Arretierungszustand 24 oder vom Arretierungszustand 24 in den Freigabezustand 26 zu überführen, sofern eine von der Temperaturmesseinrichtung 38 gemessene Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet oder unterschreitet. Der in Fig. 3 veranschaulichte Stecker 12 eines erfindungsgemäßen modularen Steckverbinders weist eine Anschlussbuchse 48 auf, die an eine externe Anschluss-Gegenbuchse 50 anschließbar ist, und zwar zum Beschicken jedes Steckermodulpaares des Steckverbinders mit Strom oder Licht oder Fluid, je nachdem, wie das jeweilige Steckermodulpaar eingerichtet ist. Die Anschluss-Gegenbuchse 50 ist an einer Gehäusewandung 51 eines Steu- erschranks (nicht veranschaulicht) einer Anlage befestigt. Die Anschlussbuchse 48 und auch die größte Anzahl der Elemente bzw. Teile der Arretierungseinrichtung 22 sind am Stecker 12 angeordnet.
Bezugszeichenliste
10 Modularer Steckverbinder
12 Stecker
14 Steckermodul
16 Gegenstecker
18 Gegensteckermodul
20 Steckermodulpaar
22 Arretierungseinrichtung
24 Arretierungszustand
26 Freigabezustand
28 Element aus Formgedächtnislegierung
30 Aktorik
32 Verbindungselement
34 Öffnungssignal
35 Schließsignal
36 Aufnahme
38 Temperaturmesseinrichtung
39 Versorgungsspannung
40 Steuereinrichtung
42 Stromleitung
44 Lichtleitung
46 Fluidleitung
48 Anschlussbuchse
50 Anschluss-Gegenbuchse
51 Gehäusewandung

Claims

Patentansprüche
1 . Modularer Steckverbinder (10), der einen Stecker (12) mit einer Mehrzahl von Steckermodulen (14) und einen Gegenstecker (16) mit einer Mehrzahl von Gegensteckermodulen (18) aufweist, bei dem jeweils ein Steckermodul (14) und ein Gegensteckermodul (18) ein Steckermodulpaar (20, 21 ) bilden, wobei der Stecker (12) und der Gegenstecker (16) einen miteinander verbundenen Zustand einnehmen können, in welchem Steckermodul (14) und Gegensteckermodul (18) jedes der Steckermodulpaare (20, 21 ) miteinander verbunden sind, und einen voneinander getrenn- ten Zustand einnehmen können, in welchem Steckermodul (14) und Gegensteckermodul (18) jedes der Steckermodulpaare (20, 21 ) voneinander gelöst sind, und wobei wenigstens eines der Steckermodulpaare (20, 21 ) wenigstens eine Arretierungseinrichtung (22) aufweist, die im verbundenen Zustand des Steckers (12) und des Gegen- Steckers (16) einen Arretierungszustand (24) einnehmen kann, in welchem sie ein Lösen des Steckermoduls (14) und des Gegensteckermoduls (18) dieses Steckermodulpaares (20, 21 ) voneinander unterbindet, und einen Freigabezustand (26) einnehmen kann, in welchem Steckermodul (14) und Gegensteckermodul (18) dieses Steckermodulpaares (20, 21 ) voneinander lösbar sind.
2. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 , bei dem die Arretierungseinrichtung (22) bei einer Temperaturzunahme des modularen Steckverbinders (10) oder des Steckermodulpaares (20,21 ) mit der Arretierungseinrichtung (22) vom Freigabezustand (26) in den Arretierungszustand (24) und bei einer Temperaturabnahme des modularen Steckverbin- ders (10) oder des Steckermodulpaares (20,21 ) mit der Arretierungseinrichtung (22) vom Arretierungszustand (24) in den Freigabezustand (26) übergeht.
3. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Arretierungseinrichtung (22) wenigstens ein Element (28) aus einer Formgedächtnislegierung aufweist.
4. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Arretierungseinrichtung (22) eine ansteuerbare Aktorik (30) mit einem beweglichen Verbindungselement (32) aufweist, welches bei Ansteuern der Aktorik (30) mit entsprechenden Steuersignalen (34, 35) zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition überführbar ist, wobei die Arretierungseinrichtung (22) den Freigabezustand (26) einnimmt, wenn sich das Verbin- dungselement (32) in der Öffnungsposition befindet, und den Arretierungszustand (24) einnimmt, wenn sich das Verbindungselement (32) in der Schließposition befindet.
5. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 4, bei dem das Steckermodul (14) die Ak- torik (30) aufweist und das Gegensteckermodul (18) eine Aufnahme (36) aufweist, in wel- eher das Verbindungselement (32) in der Schließposition aufnehmbar ist, oder bei dem das Gegensteckermodul (18) die Aktorik (30) aufweist und das Steckermodul (14) eine Aufnahme (36) aufweist, in welcher das das Verbindungselement (32) in der Schließposition aufnehmbar ist.
6. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 4 oder 5, der eine Temperaturmesseinrichtung (38) zur Messung einer Temperatur des modularen Steckverbinders (10) sowie eine Steuereinrichtung (40) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (40) eingerichtet ist, die Aktorik (30) anzusteuern und die Arretierungseinrichtung (22) vom Freigabezustand (26) in den Arretierungszustand (24) oder vom Arretierungszustand (24) in den Freigabezustand (26) zu überführen, sofern eine von der Temperaturmesseinrichtung (38) gemessene Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet oder unterschreitet.
7. Modularer Steckverbinder (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Steckermodulpaar (20, 21 ) mit der Arretierungseinrichtung (22) ein Anzeigemittel aufweist, das dazu eingerichtet ist anzuzeigen, ob sich die Arretierungseinrichtung (22) gegenwärtig im Freigabezustand (26) oder im Arretierungszustand (24) befindet.
8. Modularer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im verbundenen Zustand des Steckers (12) und des Gegensteckers (16) wenigstens ein Steckermodulpaar (20, 21 ) als wenigstens eine Stromleitung (42) und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar (20) als wenigstens eine Lichtleitung (44) und/oder wenigstens ein Steckermodulpaar (20) als wenigstens eine Fluidleitung (46) ausgebildet ist.
9. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 8 mit einer Anschlussbuchse (48), die an eine externe Anschluss-Gegenbuchse (50) zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares (20) mit Strom und/oder zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares (20) mit Licht und/oder zum Beschicken wenigstens eines Steckermodulpaares (20) mit Fluid anschließbar ist.
10. Modularer Steckverbinder (10) nach Anspruch 9, bei dem die Anschlussbuchse (48) und wenigstens ein Element der Arretierungseinrichtung (22) am Stecker (12) oder Gegenstecker (16) angeordnet sind.
1 1 . Modularer Steckverbinder (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Arretie- rungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, den Arretierungszustand (24) einzunehmen, wenn wenigstens ein Steckermodulpaar (20) das Licht leitet und/oder wenn wenigstens ein Steckermodulpaar (20) den Strom leitet und/oder wenn wenigstens ein Steckermodulpaar (20) das Fluid leitet und/oder wenn an wenigstens einem Steckermodulpaar (20) eine Spannung anliegt.
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