EP3577726B1

EP3577726B1 - Steckverbindergehäuse

Info

Publication number: EP3577726B1
Application number: EP18702900.4A
Authority: EP
Inventors: Irina Lötkemann; Sebastian Griepenstroh; Florian Hackemeier
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: EP3577726A1; CN110235313A; KR20190108157A; KR102197256B1; US20190348798A1; US10665987B2; WO2018141326A1; CN110235313B; DE102017101870A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindergehäuse gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Die Erfindung geht des Weiteren aus von einem Steckverbindergehäuse gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 2.
Derartige Steckverbindergehäuse sind dazu geeignet, einen Steckverbinder an einem Gegenstecker im eingesteckten Zustand zu verschrauben, um so eine unbeabsichtigte Trennung der Steckverbindung zu verhindern.

Stand der Technik

Im Stand der Technik sind derartige Verschraubungen beispielsweise aus der Druckschrift DE 20 2013 100 979 U1 bekannt. Dabei wird ein Rundsteckverbinder mit einem Tüllengehäuse offenbart. Dieser verfügt über ein Verriegelungsmittel, welches als Schraubaufsatz ausgeführt und steckseitig am Tüllengehäuse angeordnet ist. Auf der Innenseite des Verriegelungsmittels ist ein Innengewinde vorgesehen, durch das der Rundsteckverbinder zur mechanischen Verriegelung der Steckverbindung auf den Gegensteckverbinder aufschraubbar ist.
Das drehbare Halten des Schraubaufsatzes am Tüllengehäuse wird bei dieser Bauweise üblicherweise über mehrere einzelne Rastnasen aus Kunststoff gelöst, die an der Innenfläche des Schraubaufsatzes angeformt sind. Die Montage des Steckverbindergehäuses, d.h. das Aufschieben des Schraubaufsatzes auf das Tüllengehäuse, setzt dabei eine entsprechende Verformbarkeit des Tüllengehäuses und/oder des Schraubaufsatzes voraus.
Die Druckschrift GB 2 149 235 offenbart einen elektrischen Verbinder mit einer Überwurfmutter, welche an einem Sprengring drehbar gehalten ist. Alternativ wird die Verwendung einer Bajonettkupplung vorgeschlagen.
Die Druckschrift DE 20 2013 012 011 U1 offenbart ein Steckverbindergehäuse mit einem kabelanschlussseitigen Verschlusselement, welches über das Kabel führbar und mittels eines Sprengrings irreversibel am Steckverbindergehäuse verrastbar ist.
Die Druckschrift US 2014/0342605 A1 offenbart einen Koaxialkabelverbinder mit einer besonders guten HF (Hochgfrequenz) - Abschirmung. Dazu besitzt er einen speziell geformten Sicherungsring mit einem außenseitigen Kontaktabschnitt. Dieser besitzt bestimmte elastische / plastische Eigenschaften, die es ihm ermöglichen, an die Kontur des Gegensteckers gepresst zu werden und dadurch den mechanischen und elektrischen Kontakt mit diesem zu unterstützen. Diese Druckschrift offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Druckschrift DE 103 53 886 B3 zeigt eine Gehäuseanordnung für einen Stecker einer elektrischen Steckpaarung. Diese umfasst einen Gehäusekörper mit einer Gehäuseachse sowie eine auf den Gehäusekörper in einer axialen Aufsetzrichtung aufzusetzenden Kupplungshülse. Die Kupplungshülse dient zur Kopplung des Steckers mit einem Gegenstecker der Steckpaarung. Ein in eine Aufnahmenut einer ersten der beiden Komponenten Gehäusekörper und Kupplungshülse einzusetzender Haltering dient zur Sicherung der Kupplungshülse gegen Abziehen von dem Gehäusekörper. Hierzu taucht er im Endmontagezustand des Steckers verrastend in eine Rastausnehmung der anderen der beiden Komponenten ein. Für eine mühelose Montage des Steckers trägt der Haltering eine Rastlippenanordnung mit mindestens einer flexibel auslenkbaren Rastlippe. Bei ordnungsgemäß in die Aufnahmenut eingesetztem Haltering ragt die Rastlippe derart aus der Aufnahmenut heraus, dass sie beim Aufsetzen der Kupplungshülse auf den Gehäusekörper zunächst von der zweiten Komponente weggedrückt wird und schließlich federnd in die Rastausnehmung der zweiten Komponente einschnappt. Bevorzugt ist die Rastlippenanordnung von einem sich konusartig erweiternden Ringwandabschnitt des Halterings gebildet, welcher an mindestens einer Umfangstelle geschlitzt ist. Diese Druckschrift, in der Variante den Figuren 6 und 7, offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 2.
Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass die drehbare Befestigung des Schraubaufsatzes am Tüllengehäuse für viele Anwendungen nicht stabil genug ist. Es hat sich in der Praxis beispielsweise gezeigt, dass insbesondere Probleme durch ein an das Tüllengehäuse angeschlossenes schweres Kabel entstehen. Dadurch verursachte Querkräfte können den Schraubaufsatz durch eine entsprechende Hebelwirkung, insbesondere unter Einwirkung von Vibration und regelmäßigen und/oder vereinzelt auftretenden Stößen, schlimmstenfalls sogar vom Tüllengehäuse trennen und die elektrische Verbindung dadurch unterbrechen. Entsprechende Situationen können beispielsweise im Bereich der Nahrungsmittelindustrie, an Fertigungsstraßen oder auch im Bahnbereich auftreten, wenn der Gegenstecker mit einem Anbaugehäuse an einer Wand angebracht ist.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bauform für ein Steckverbindergehäuse mit einem Tüllengehäuse und einem drehbar daran gehaltenen Schraubaufsatz anzugeben, die diese Probleme vermeidet und im gesteckten Zustand eine hohe Stabilität gegen Zug- und Hebelkräfte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Das Steckverbindergehäuse weist ein Tüllengehäuse und einen Schraubaufsatz auf. Das Tüllengehäuse besitzt eine im Querschnitt kreisrunde Außenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden ersten Nut. Der Schraubaufsatz besitzt eine im Querschnitt kreisrunde Innenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden zweiten Nut. Das Steckverbindergehäuse weist weiterhin einen Sprengring auf, der mit seinem Innenumfang in der ersten Nut und mit seinem Außenumfang in der zweiten Nut angeordnet ist, um den Schraubaufsatz drehbar an dem Tüllengehäuse zu halten.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine auf das Tüllengehäuse wirkende Kraft über den Sprengring auf den Großteil des Umfangs des Schraubaufsatzes übertragen wird. Schließlich kann der Sprengring sehr großflächig die Gegenkraft zu den zu erwartenden ständigen Axial- und/oder Querkräften aufbringen. So verteilen sich die besagten Kräfte homogen über nahezu den gesamten Umfang des Steckverbindergehäuses. Dadurch ist der Schraubaufsatz an dem Tüllengehäuse auch unter starken Belastungen stabil gehalten. Wie Simulationen und entsprechende empirische Untersuchungen belegen, gilt dies auch unter Einwirkung von Vibration und vereinzelt und/oder regelmäßig auftretenden Stößen.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Steckverbindergehäuse gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion weniger elastisch ausgelegt sein muss, weil seine Montage mittels einer Verformung des Sprengrings erfolgt, also keiner Verformung der Gehäusekomponenten, nämlich des Tüllengehäuses und/oder des Schraubaufsatzes, bedarf. Das Tüllengehäuse und/oder der Schraubaufsatz können somit aus einem härteren Material, z.B. einem härteren Kunststoff, gefertigt sein und/oder durch ihre Form eine größere Steifigkeit aufweisen, als es im Stand der Technik der Fall ist. Auch dadurch können sie die auftretenden Kräfte besser aufnehmen ohne unerwünscht voneinander zu entrasten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sprengring aus einem federelastischen Material, insbesondere aus federelastischem Stahl, beispielsweise aus federelastischem Edelstahl, gefertigt. In einer anderen Ausgestaltung kann er aber prinzipiell auch aus einem federelastischen Kunststoff bestehen.
Vorteilhafterweise besitzt der Sprengring eine kreisrunde Grundform und ist an einer Stelle offen ausgeführt und dadurch in radialer Richtung elastisch verformbar, insbesondere expandierbar und komprimierbar.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sowohl die erste Nut als auch die zweite Nut als auch der Sprengring ein rechteckiges Profil besitzt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Breite der ersten Nut, der zweiten Nut und des Sprengrings miteinander übereinstimmen. Dadurch kann der Sprengring zumindest abschnittsweise formschlüssig in beide Nuten eingreifen. Eine axiale Verschiebung zwischen dem Schraubaufsatz und dem Tüllengehäuse wird so durch die im Wesentlichen radial ausgerichteten Seitenflächen des Sprengrings und der Nuten verhindert.
Diese Breite wird grundsätzlich in Steckrichtung, d.h. in Richtung der Symmetrieachse des montierten Steckverbinders, gemessen. Die Tiefe der Nuten und die Höhe des Sprengringprofils werden grundsätzlich rechtwinklig dazu in radialer Richtung gemessen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Profil des Sprengrings eine Höhe auf, die größer ist als seine Breite. Dies ist vorteilhaft, um bei gewünschter radialer Elastizität des Sprengrings einer möglichen axialen Verschiebung eine ausreichend große radiale Fläche entgegenzusetzen, um so den Schraubaufsatz stabil am Tüllengehäuse zu halten. Insbesondere greift der Sprengring im montierten Zustand in radialer Richtung ebenso tief in die erste Nut ein wie in die zweite Nut. Diese Position ist besonders vorteilhaft, da er so in jeder Nut die gleiche Kraft aushält. Bei einer unsymmetrischen Verteilung wäre dagegen die maximale Haltekraft von der jeweils geringeren Eingreiftiefe bestimmt und daher geringer als es in der vorgenannten gleichmäßigen, oder zumindest einer gleichmäßigeren, Position der Fall ist. Unter Berücksichtigung fertigungstechnischer Toleranzen kann die Tiefe des Eingreifens des Sprengrings im montierten Zustand in die jeweilige Nut zwischen 40% und 60%, bevorzugt zwischen 45% und 55% und insbesondere zwischen 47,5% und 52,5% der Höhe des Sprengringprofils betragen um den vorgenannten Effekt besonders vorteilhaft auszunutzen.
Vorteilhafterweise sind die Höhe des Profils des Sprengrings sowie die Tiefe der beiden Nuten so groß gewählt, dass der Steckverbinder eine ausreichende Gegenkraft zu der Summe aus zu erwartenden ständigen Zugkräften des Kabels, Vibrationskräften und vereinzelt oder regelmäßig auftretenden Stößen aufzubringen in der Lage ist. Dadurch ist der Schraubaufsatz an dem Tüllengehäuse auch unter Einwirkung dieser Kräfte stabil gehalten. Die Höhe des Profils des Sprengrings sowie die Tiefe der beiden Nuten können den jeweiligen Anforderungen über einen ausreichend großen Bereich frei angepasst werden, ohne dass dadurch unerwünschte Nebeneffekte entstehen.
Vorteilhafterweise besitzt der Schraubaufsatz an seinem dem Tüllengehäuse abgewandten Ende ein Schraubgewinde oder zumindest ein sogenanntes "Teilgewinde" zum Aufschrauben in oder auf ein Gegengewinde eines Gegensteckergehäuses. Insbesondere handelt es sich bei dem Schraubgewinde/Teilgewinde um ein Innengewinde und bei dem Gegengewinde um ein entsprechendes Außengewinde. Es kann aber in anderen Ausgestaltungen der Schraubaufsatz ein Außengewinde und das Gegensteckergehäuse ein Innengewinde aufweisen.
Bei dem Gegensteckergehäuse kann es sich um ein Anbaugehäuse handeln, das z.B. an eine Wand, beispielsweise an die Wand eines Eisenbahnwagons oder einer Fertigungsstätte, z.B. in der Nähe von Fertigungsmaschinen, angebaut ist. Dann ist das damit verbundene Steckverbindergehäuse einer ständigen Hebelwirkung entsprechender Kabelkräfte auch unter gleichzeitiger Vibration und regelmäßigen und/oder vereinzelt auftretenden Stößen ausgesetzt, was besondere Anforderungen an die Stabilität der Verbindung stellt. Derartige Anforderungen werden beispielsweise im Bereich der Nahrungsmittelindustrie, an Fertigungsstraßen oder auch im Bahnverkehr gestellt, so dass ein erfindungsgemäßes Steckverbindergehäuse in diesen Bereichen besonders vorteilhaft einsetzbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung lässt sich der Sprengring bei einer Vormontage elastisch in radialer Richtung expandieren und mit nur geringem Aufwand über das Tüllengehäuse schieben. Daraufhin kann der Sprengring in der ersten Nut des Tüllengehäuses verrasten, indem er sich radial nach innen entspannt und dabei teilweise in diese erste Nut eingreift. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die erste Nut so tief ist, dass der Sprengring auch in diesem vormontierten Zustand weiterhin radial komprimierbar ist. Dadurch kann der Sprengring bei der eigentlichen Montage, d.h. beim Aufschieben des Schraubaufsatzes auf das Tüllengehäuse, elastisch radial nach innen gebogen werden. Dazu kann der Schraubaufsatz an seinem dem Tüllengehäuse zugewandten Ende innenseitig und bevorzugt direkt an die zweite Nut anschließend eine Anschrägung aufweisen. So kann der Sprengring während des Montagevorgangs durch das Aufstecken des Schraubaufsatzes tiefer, insbesondere vollständig, in die erste Nut eintauchen. Sobald der Schraubaufsatz endgültig auf das Tüllengehäuse aufgesteckt ist und sich somit relativ zum Tüllengehäuse in seiner endgültigen Position befindet, kann sich der Sprengring wieder radial nach außen entspannen, um so auch in die zweite Nut des Schraubaufsatzes einzurasten. Dadurch taucht der Sprengring im endgültig montierten Zustand in beide Nuten ein, so dass er mit seinem Innenumfang in der ersten Nut und mit seinem Außenumfang in der zweiten Nut angeordnet ist, und hält den Schraubaufsatz drehbar am Tüllengehäuse.
Für diese bevorzugte Ausgestaltung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Tiefe der ersten Nut mindestens so groß ist wie die Höhe des Sprengringprofils. Dadurch ist der Sprengring beim Montagevorgang, insbesondere durch eine elastische Kompression in radialer Richtung, vollständig in der ersten Nut aufnehmbar, kann also mit anderen Worten vollständig in die erste Nut eintauchen, um auf diese Weise das Einschieben des Tüllengehäuses nicht zu behindern. Andererseits ist es jedoch aus fertigungstechnischen Gründen auch nicht wünschenswert, die Tiefe der ersten Nut größer als notwendig auszugestalten.
So kann bei dieser bevorzugten Ausgestaltung die Tiefe der ersten Nut im Rahmen der fertigungstechnischen Toleranzen der Höhe des Sprengringprofils entsprechen, also z.B. zwischen dem 0,75-fachen und dem 1,5-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen, insbesondere zwischen dem 0,825-fachen und dem 1,25-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen, bevorzugt zwischen dem 0,9-fachen und dem 1,2-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen und besonders bevorzugt zwischen dem 0,95-fachen und dem 1,1-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen.
Diese bevorzugte Ausgestaltung hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Schraubaufsatz vergleichsweise klein ausgeführt sein kann, da die Tiefe der zweiten Nut nur der Eintauchtiefe des Sprengrings in diese zweite Nut im montierten Zustand entsprechen muss.
In einer dazu alternativen Ausgestaltung lässt sich der Sprengring zunächst bei einer alternativen Vormontage, z.B. mit einem Spezialwerkzeug, elastisch in radialer Richtung komprimieren und in den Schraubaufsatz hineinschieben und kann so zunächst in der zweiten Nut des Schraubaufsatzes verrasten, indem er sich radial expandierend entspannt und dabei teilweise in diese zweite Nut eingreift. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die zweite Nut eine so große Tiefe besitzt, dass der Sprengring auch in diesem vormontierten Zustand weiterhin nach außen radial expandierbar ist. Dadurch kann er bei einer alternativen Montage, d.h. in diesem Fall beim Einschieben des Tüllengehäuses in den Schraubaufsatz, durch das Tüllengehäuse zunächst elastisch radial nach außen gebogen werden, und dabei tiefer, insbesondere vollständig, in die zweite Nut eintauchen. Dazu kann das Tüllengehäuse zumindest an seinem dem Schraubaufsatz zugewandten Ende außenseitig konisch ausgeführt sein. Sobald das Tüllengehäuse endgültig in den Schraubaufsatz eingeschoben ist und sich somit relativ zum Schraubaufsatz in seiner endgültigen Position befindet, kann sich der Sprengring radial nach innen entspannen und dabei zum Abschluss der Montage auch in die erste Nut des Tüllengehäuses einrasten. Dadurch taucht der Sprengring in diesem endgültig montierten Zustand in beide Nuten ein, so dass er mit seinem Innenumfang in der ersten Nut und mit seinem Außenumfang in der zweiten Nut angeordnet ist, und hält den Schraubaufsatz drehbar am Tüllengehäuse.
Für diese alternative Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Tiefe der zweiten Nut mindestens so groß ist wie die Höhe des Sprengringprofils. Dadurch ist der Sprengring beim alternativen Montagevorgang, insbesondere durch elastische Expansion in radialer Richtung, vollständig in der zweiten Nut aufnehmbar, kann also vollständig in die zweite Nut eintauchen, um auf diese Weise das Einschieben des Tüllengehäuses nicht zu behindern. Andererseits ist es jedoch aus fertigungstechnischen Gründen auch nicht wünschenswert, die Tiefe der ersten Nut größer als notwendig auszugestalten.
So kann bei dieser alternativen Ausgestaltung die Tiefe der zweiten Nut im Rahmen der fertigungstechnischen Toleranzen der Höhe des Sprengringprofils entsprechen, also z.B. zwischen dem 0,75-fachen und dem 1,5-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen, insbesondere zwischen dem 0,825-fachen und dem 1,25-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen, bevorzugt zwischen dem 0,9-fachen und dem 1,2-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen und besonders bevorzugt zwischen dem 0,95-fachen und dem 1,1-fachen der Höhe des Sprengringprofils liegen.
Diese alternative Bauform kann gegebenenfalls den Vorteil haben, dass je nach den näheren fertigungstechnischen Gegebenheiten die Montagefähigkeit des Steckverbindergehäuses zu erleichtern. Daher bietet sich diese Variante aus den oben genannten Gründen bevorzugt für Bauformen an, bei denen der Schraubaufsatz ohnehin einen etwas größeren Durchmesser besitzt, also nicht allein zur Ermöglichung einer ausreichenden Tiefe der zweiten Nut besonders groß gebaut werden muss.

Ausführungsbeispiel

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein dem Stand der Technik entsprechendes Steckverbindergehäuse in einem Längsschnitt;
Fig. 2a: ein erfindungsgemäßes Steckverbindergehäuse im Längsschnitt;
Fig. 2b: eine Vergrößerung des Rastmechanismus aus der vorangegangenen Darstellung;
Fig. 2c: das erfindungsgemäße Steckverbindergehäuse mit einem Steckbereich eines Gegensteckergehäuses im Längsschnitt;
Fig. 3a: einen Schraubaufsatz in einer 3D-Darstellung;
Fig. 3b: ein Tüllengehäuse in einer 3D-Darstellung;
Fig. 3c: einen Sprengring in einer 3D-Darstellung.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die Fig. 1 zeigt ein dem Stand der Technik entsprechendes Steckverbindergehäuse im Längsschnitt. Das Steckverbindergehäuse besitzt ein Tüllengehäuse 1 und steckseitig einen drehbar daran befestigten Schraubaufsatz 2 mit einem Innengewinde 23. An der gegenüberliegenden Kabelanschlussseite des Tüllengehäuses 1 ist ein in der Zeichnung horizontal verlaufendes Kabel 4 dargestellt, dessen Schwerkraft in Form einer vertikalen Hebelkraft F auf das Steckverbindergehäuse wirkt.
Das Tüllengehäuse 1 besitzt eine hier nur im Profil dargestellte umlaufende erste Nut 11, in welche drei Rastnasen 24 des Schraubaufsatzes 2 eingreifen, so dass der Schraubaufsatz 2 drehbar am Tüllengehäuse 1 gehalten ist. Von diesen drei Rastnasen 24 ist in der Schnittdarstellung aber nur eine Rastnase 24 zu sehen, da die anderen beiden Rastnasen dazu um 120° versetzt am im Querschnitt kreisrunden Innenumfang des Schraubaufsatzes 2 angeformt und dadurch in dieser Querschnittsdarstellung nicht sichtbar sind. An ihrer dem Tüllengehäuse 1 zugewandten Seite besitzt die Rastnase 24 eine nicht näher bezeichnete Schräge, die dafür vorgesehen ist, bei der Montage mit einer Rampe 14 des Tüllengehäuses 1 zusammenzuwirken. Auf diese Weise können das Tüllengehäuse 1 und/oder der Schraubaufsatz 2 sich beim Montagevorgang im notwendigen Maße entsprechend verformen, um ein Aufschieben des Schraubaufsatzes 2 auf das Tüllengehäuse 1 sowie ein Einrasten seiner Rastnasen 24 in der ersten Nut 11 zu ermöglichen, so dass der Schraubaufsatz 2 im montierten Zustand drehbar am Tüllengehäuse 1 gehalten ist. Allerdings ist es daraus auch verständlich, dass die Form der Rastnasen 24 weitgehend den Notwendigkeiten ihrer Montagefähigkeit geschuldet ist und dass insbesondere ihre Höhe und damit auch die Größe ihrer dem Gegensteckergehäuse zugewandte kraftaufnehmenden Fläche begrenzt ist. Schließlich ist die für diese Art der Montage notwendige Elastizität des Tüllengehäuses 1 und/oder des Schraubaufsatzes 2 äußerst unvorteilhaft für die Stabilität gegenüber möglicherweise auftretenden Zug- und Hebelkräften und daher stark begrenzt.
Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass z.B. starke Hebelkräfte F, wie sie durch die Belastung mit einem schweren Kabel 4 entstehen, insbesondere unter einem zusätzlichen Einfluss von Vibration und Stößen, leicht dazu führen können, diese Befestigung unerwünschterweise zu lösen und die Steckverbindung gewaltsam zu trennen. Schließlich wirkt bei dieser geometrischen Anordnung der Rastnasen 24 unter ungünstigsten Bedingungen ein Großteil der Belastung auf eine vergleichsweise kleine Angriffsfläche einer einzigen Rastnase 24, welche sich an der entsprechenden geometrischen Position befindet. Aus der Zeichnung ist leicht ersichtlich, dass die jeweilige Rastnase 24 nur an ihrer dem Gegensteckergehäuse zugewandten Seite eine Angriffsfläche aufweist und an der anderen Seite zur Erleichterung der Montage die besagte Schräge besitzt. So kann eine Verformung des Tüllengehäuses 1 durch Hebelkräfte und insbesondere unter der Einwirkung von Vibration und Stößen je nach deren Richtung leicht dazu führen, dass die jeweilige Rastnase 24 zumindest teilweise aus der ersten Nut 11 herausgeschoben und/oder herausgerüttelt wird. Dies verringert die effektive Fläche, die zur Kraftaufnahme zur Verfügung steht, und macht so ein Ausbrechen der Rastnase 24 aus der ersten Nut 11 noch wahrscheinlicher. Diese dem Stand der Technik entsprechende Bauform stellt insbesondere unter entsprechenden Umgebungsbedingungen also lediglich einen Kompromiss aus Montagefähigkeit und Stabilität im Betrieb, d.h. der Betriebssicherheit, dar.
Die Fig.2a, Fig. 2b und Fig. 2c zeigen in verschiedenen Darstellungen eine erfindungsgemäße Lösung, die sich vom vorstehenden Stand der Technik zum einen dadurch unterscheidet, dass der Schraubaufsatz 2 an seinem im Querschnitt kreisrunden Innenumfang eine umlaufende zweite Nut 22 besitzt. Zum anderen greift ein fast vollständig umlaufender Sprengring 5, der als Einzelteil in der Fig.5 dargestellt ist, sowohl in die erste Nut 11 als auch in die zweite Nut 22 ein. Idealerweise ist die Tiefe seines Eingreifens in der ersten Nut 11 und der zweiten Nut 22 nahezu gleich groß, wodurch sich die zur Kraftaufnahme zur Verfügung stehende effektive kraftaufnehmende Fläche des Sprengrings 5 in jeder Richtung optimiert. In Anbetracht fertigungstechnischer Toleranzen beträgt die Tiefe des Eingreifens des Sprengrings 5 in die jeweilige Nut zwischen 40% und 60%, bevorzugt zwischen 45% und 55% und insbesondere zwischen 47,5% und 52,5% der Höhe H des Sprengringprofils. Weiterhin besitzt der Schraubaufsatz 2 in Richtung des Tüllengehäuses 1 zur verbesserten Montage eine Anschrägung 21, die im montierten Zustand zusätzlich auch mit einem entsprechenden Dichtungsring 6 zusammenwirkt.
Bei der Montage braucht, gegenüber der der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, nicht mehr das Tüllengehäuse 1 verformt zu werden. Dadurch kann das Tüllengehäuse aus einem härteren Material bestehen, was der Stabilität der Steckverbindung zu Gute kommt. Statt seiner kann sich der Sprengring 5 bei der Montage die entsprechende Funktion übernehmen und unter Einwirkung der Anschrägung 21 beim Aufschieben des Schraubaufsatzes 2 auf das Tüllengehäuse 1 radial komprimiert werden und so vorübergehend tiefer, im Idealfall vollständig, in die erste Nut 11 eintauchen. Sobald der Schraubaufsatz 2 vollständig aufgeschoben ist und die beiden Nuten 11, 22 über einander liegen, rastet der Sprengring 5 zum Abschluss der Montage mit seinem äußeren Bereich, und damit auch mit seinem Außenumfang, in die zweite Nut 22 des Schraubaufsatzes 2 ein, verbleibt aber mit seinem inneren Bereich, und damit auch mit seinem Innenumfang, in der ersten Nut 11. Damit ist gegenüber dem Stand der Technik auch jeweils eine nahezu umlaufende und damit deutlich vergrößerte kraftaufnehmende Angriffsfläche zwischen dem Sprengring 5 und der jeweiligen Nut 11, 22 gegeben, einerseits durch seine fast vollständig umlaufende Form und andererseits dadurch, dass die Höhe H seiner Profilfläche mehr als doppelt so groß sein kann wie die Höhe der aus dem Stand der Technik bekannten Rastnase 24, deren elastische Auslenkung aus den oben genannten Gründen äußerst begrenzt ist.
Die Fig. 2b zeigt den relevanten Mechanismus in einer vergrößerten Darstellung. Dabei ist insbesondere das rechteckige Profil des Sprengrings 5, d.h. das rechteckige Sprengringprofil, deutlich zu sehen. Es ist erkennbar, dass das Sprengringprofil zwar die gleiche Breite B aufweist wie die erste Nut 11 und die zweite Nut 22, jedoch im vormontierten Zustand die erste Nut 11 in Richtung seiner Höhe H nicht vollständig ausfüllt. Dadurch ist der Sprengring 5 in der hier dargestellten Anordnung weiterhin radial komprimierbar.
Es ist weiterhin leicht erkennbar, dass die Tiefe der ersten Nut 11 mindestens der Höhe H des Sprengringprofils beträgt. Dadurch kann der Sprengring 5 bei der Montage vollständig in die erste Nut 11 eintauchen, wodurch sich das Aufstecken des Schraubaufsatzes 2 auf das Tüllengehäuse erheblich erleichtert.
Die Fig. 2c zeigt eine vergleichbare Anordnung, bei welcher der Schraubaufsatz 2 mit seinem Innengewinde 23 auf ein Gegengewinde 33 geschraubt ist. Dieses Gegengewinde 33 gehört zum Steckbereich 3 eines horizontal ausgerichteten Gegensteckergehäuses, das als ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht vollständig in der Zeichnung dargestelltes Anbaugehäuse ausgeführt ist, das z.B. an einer vertikalen Fläche, z.B. einer Wand, befestigt sein kann.
Die Fig. 3a zeigt den Schraubaufsatz 2 mit der umlaufenden zweiten Nut 22 und dem Innengewinde 23 in einer 3D-Darstellung.
Die Fig. 3b zeigt das Tüllengehäuse 1 mit seiner umlaufenden ersten Nut 11 in einer 3D-Darstellung.
Die Fig. 3c zeigt den Sprengring 5. Dieser ist offen ausgeführt, d.h. in einem Bereich 5' unterbrochen. Im Profil besitzt er eine rechteckige Form und weist eine Höhe H und eine Breite B auf. Seine Höhe H wird in einer radialen Richtung, d.h. in Richtung seines Radius R, gemessen. Senkrecht zur Ringebene verläuft die Symmetrieachse A, die im montierten Zustand auch der Symmetrieachse des Tüllengehäuses 1 entspricht. Die Breite B des Sprengrings 5 wird in axialer Richtung A, also in Steckrichtung, gemessen.
Der Sprengring 5 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus federelastischem Stahl.

Bezugszeichenliste

1: Tüllengehäuse
11: erste Nut
14: Rampe

2: Schraubaufsatz
21: Anschrägung
22: zweite Nut
23: Innengewinde
24: Rastnase

3: Steckbereich des Gegensteckergehäuses
33: Gegengewinde des Gegensteckergehäuses

4: Kabel

5: Sprengring
5': Unterbrechung des Sprengrings

6: Dichtungsring

F: Hebelkraft
H: Höhe des Profils des Sprengrings
B: Breite des Profils des Sprengrings
R: Radius des Sprengrings
A: Symmetrieachse

Claims

Steckverbindergehäuse, aufweisend ein Tüllengehäuse (1) und einen Schraubaufsatz (2), wobei das Tüllengehäuse (1) eine im Querschnitt kreisrunde Außenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden ersten Nut (11) besitzt und wobei der Schraubaufsatz (2) eine im Querschnitt kreisrunde Innenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden zweiten Nut (22) aufweist und wobei das Steckverbindergehäuse weiterhin einen Sprengring (5) aufweist, der im montierten Zustand mit seinem Innenumfang in der ersten Nut (11) und mit seinem Außenumfang in der zweiten Nut (22) angeordnet ist, um den Schraubaufsatz (2) drehbar an dem Tüllengehäuse (1) zu halten,
wobei die erste Nut (11) im Rahmen fertigungstechnischer Toleranzen eine Tiefe besitzt, die mindestens einer Höhe (H) des Profils des Sprengrings (5) entspricht, sodass der Sprengring (5) vollständig in der ersten Nut (11) aufnehmbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubaufsatz (2) zur Erleichterung der Montage an seinem dem Tüllengehäuse (1) zugewandten Ende innenseitig eine Anschrägung (21) aufweist, durch welche der in der ersten Nut (11) vormontierte Sprengring (5) beim Aufstecken des Schraubaufsatzes (2) auf das Tüllengehäuse (1) zunächst elastisch komprimierbar und im endgültigen Zustand in die zweite Nut (22) einrastbar ist.
Steckverbindergehäuse, aufweisend ein Tüllengehäuse (1) und einen Schraubaufsatz (2), wobei das Tüllengehäuse (1) eine im Querschnitt kreisrunde Außenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden ersten Nut (11) besitzt und wobei der Schraubaufsatz (2) eine im Querschnitt kreisrunde Innenfläche mit einer darin eingeformten umlaufenden zweiten Nut (22) aufweist und wobei das Steckverbindergehäuse weiterhin einen Sprengring (5) aufweist, der im montierten Zustand mit seinem Innenumfang in der ersten Nut (11) und mit seinem Außenumfang in der zweiten Nut (22) angeordnet ist, um den Schraubaufsatz (2) drehbar an dem Tüllengehäuse (1) zu halten, wobei die zweite Nut (22) im Rahmen der fertigungstechnischen Toleranzen in radialer Richtung (R) eine Tiefe besitzt, die mindestens der Höhe (H) des Profils des Sprengrings (5) entspricht, sodass der Sprengring (5) vollständig in der zweiten Nut (22) aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Tüllengehäuse (1) zur Erleichterung der Montage zumindest an seinem dem Schraubaufsatz (2) zugewandten Ende außenseitig konisch ausgeführt ist, wodurch der in der zweiten Nut (22) vormontierte Sprengring (5) beim Einschieben des Tüllengehäuses (1) in den Schraubaufsatz (2) zunächst elastisch expandierbar und im endgültig eingeschobenen Zustand in die erste Nut (11) einrastbar ist.
Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sprengring (5) aus einem federelastischen Material gefertigt ist, eine kreisrunde Grundform besitzt und an einer Stelle (5') offen ausgeführt und dadurch radial verformbar ist.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 3, wobei der Sprengring (5) in radialer Richtung (R) sowohl elastisch expandierbar als auch elastisch komprimierbar ist.
Steckverbinder gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schraubaufsatz (2) an seinem dem Tüllengehäuse (1) abgewandten Ende ein Innengewinde (23) oder zumindest ein Teilinnengewinde zum Aufschrauben auf ein Gegengewinde (33) oder ein Teilgegengewinde eines Gegensteckergehäuses besitzt.
Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sprengring (5) im Rahmen fertigungstechnischer Toleranzen in radialer Richtung ebenso tief in die erste Nut (11) eingreift wie in die zweite Nut (22).
Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sowohl die erste Nut (11) als auch die zweite Nut (22) als auch der Sprengring (5) ein rechteckiges Profil besitzen.
Steckverbindergehäuse nach Anspruch 7, wobei die erste Nut (11), die zweite Nut (22) und das Profil des Sprengrings (5) die gleiche Breite (B) besitzen.