CH707943A2

CH707943A2 - Connectors.

Info

Publication number: CH707943A2
Application number: CH00824/13A
Authority: CH
Inventors: Rolf Thiel; Reinhard Staub
Original assignee: Kistler Holding Ag
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-31
Also published as: JP6726263B2; EP2989686B1; CN105164860B; CN105164860A; WO2014172795A1; JP2016518686A; EP2989686A1; JP2019040889A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere einen Steckverbinder mit hoher elektrischer Isolation. Dieser war so weiterzuentwickeln, dass eine mechanisch stabile und dichte Steckverbindung erreichbar ist, die zudem ein schnelles und einfaches Verbinden und Lösen auch unter rauen industriellen Umgebungsbedingungen ermöglicht. Hierzu umfasst der Steckverbinder ein männliches Steckerteil (1) und ein weibliches Kupplungsteil (2), wobei das männliche Steckerteil (1) mit einer Rastnocke (3) auf der Umfangsfläche versehen ist und am weiblichen Kupplungsteil (2) eine Rastnut (4) zur Herstellung einer Bajonett-Steckverbindung vorgesehen ist. Dabei ist entweder auf dem Umfang des männlichen Steckerteils (1), der Rastnocke (3) vorgelagert oder auf dem Innenumfang des weiblichen Kupplungsteils (2) zur Rastnocke (3) rückverlegt ein Dichtring (5) vorgesehen, der bei geschlossener Steckverbindung dichtend zwischen dem Umfang des männlichen Steckerteils (1) und dem Innenumfang des weiblichen Kupplungsteils (2) anliegt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung einer Vielzahl der Steckverbinder in einer Summierbox.The invention relates to a connector, in particular a connector with high electrical insulation. This was to be further developed so that a mechanically stable and sealed plug-in connection can be achieved, which also allows quick and easy connection and disconnection even in harsh industrial environments. For this purpose, the plug connector comprises a male plug part (1) and a female coupling part (2), wherein the male plug part (1) is provided with a latching cam (3) on the peripheral surface and on the female coupling part (2) a latching groove (4) for the production a bayonet connector is provided. In this case, either on the circumference of the male connector part (1), the locking cam (3) upstream or on the inner circumference of the female coupling part (2) to the locking cam (3) laid back a sealing ring (5) is provided, the seal with the plug connection closed between the circumference of the male plug part (1) and the inner circumference of the female coupling part (2). The invention also relates to an arrangement of a plurality of the connectors in a summing box.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere einen Steckverbinder mit hoher elektrischer Isolation, geeignet zum industriellen Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen. Er weist ein männliches Steckerteil und ein weibliches Kupplungsteil auf, wobei das männliche Steckerteil mit einer Rastnocke auf der Umfangsflache versehen ist und im Mantel des weiblichen Kupplungsteils eine Rastnut zur Herstellung einer Bajonett-Steckverbindung vorgesehen ist. The invention relates to a connector, in particular a connector with high electrical insulation, suitable for industrial use in harsh environmental conditions. It has a male plug part and a female coupling part, wherein the male plug part is provided with a latching cam on the peripheral surface and in the jacket of the female coupling part a latching groove for producing a bayonet connector is provided.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Steckverbinder werden in vielfältigen Bereichen der Elektrotechnik, zum Beispiel der industriellen Mehrkanalmesstechnik eingesetzt. Sie müssen unterschiedlichen Einsatzkriterien genügen. Connectors are used in many areas of electrical engineering, such as industrial multi-channel metrology. They have to meet different application criteria.

[0003] Bekannt sind Steckverbinder mit Gewinde, bei denen eine Überwurfmutter auf ein Gegenstück mit Aussengewinde geschraubt wird. Das Lösen und Verbinden kann sehr aufwändig werden und der Verschlusszustand ist nicht eindeutig und einfach überprüfbar. SMC-Steckverbinder mit Schraubverriegelung sind gegenüber rauen Umwelteinflüssen sehr empfindlich. BNC-Stecker weisen dagegen wesentlich grössere Abmessungen auf. Sie sind für Laboranwendungen geeignet. Ein solcher BNC-Stecker für Radio Frequency-Anwendungen wird in der US-A-2003/0129 870 gezeigt, der zusätzlich über einen Bajonettverschluss verfügt. Ein Steckerteil mit Rastnut ist zusätzlich mit einem drehbaren Rändelring versehen, was den Aufbau verkompliziert und die Abmessungen erhöht. Are known threaded connector in which a union nut is screwed onto a counterpart with external thread. The loosening and connecting can be very complex and the closure state is not unique and easily verifiable. SMC connectors with screw locking are very sensitive to harsh environmental conditions. By contrast, BNC plugs have much larger dimensions. They are suitable for laboratory applications. Such a BNC plug for radio frequency applications is shown in US-A-2003/0129 870, which additionally has a bayonet lock. A plug part with locking groove is additionally provided with a rotatable knurled ring, which complicates the structure and increases the dimensions.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bestehende Steckverbinder so weiterzuentwickeln, dass eine mechanisch stabile und dichte Steckverbindung erreichbar ist, die zudem ein schnelles und einfaches Verbinden und Lösen auch unter rauen Umgebungsbedingungen ermöglicht. Zudem soll eine hohe elektrische Isolation für piezoelektrische Anwendungen gewährleistet sein. The invention is therefore based on the object to further develop existing connectors so that a mechanically stable and tight plug connection can be reached, which also allows a quick and easy connection and disconnection even under harsh environmental conditions. In addition, a high electrical insulation for piezoelectric applications should be ensured.

[0005] Die Aufgabe wird durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Steckverbindung weist ein männliches Steckerteil mit einer Rastnocke und ein weibliches Kupplungsteil mit einer Rastnut auf. Er-findungsgemäss ist entweder das männliche Steckerteil auf dem Umfang und der Rastnocke vorgelagert oder auf dem Innenumfang des weiblichen Kupplungsteils der Rastnocke rückverlegt ein Dichtring angeordnet. Der Dichtring liegt bei geschlossener Steckverbindung dichtend zwischen dem Innenumfang des weiblichen Kupplungsteils und dem Umfang des männlichen Steckerteils an. The object is achieved by a connector with the features of claim 1. The inventive connector has a male connector part with a locking cam and a female coupling part with a locking groove. According to the invention, either the male plug part is arranged in advance on the circumference and the latching cam or a sealing ring is arranged on the inner circumference of the female coupling part of the latching cam. When the plug connection is closed, the sealing ring lies sealingly between the inner circumference of the female coupling part and the circumference of the male plug part.

[0006] Mittels der erfindungsgemässen Bajonett-Verbindung sind die Stecker- resp. Kupplungsteile mechanisch robust, dicht und unter Beibehaltung bestehender Abmessungen der Stecker verbindbar. Solche Bajonettverschlüsse sind als Steckverbindung für elektrische Stecker unter rauen Umgebungsbedingungen, bis 150 °C Umgebungstemperatur, unter Gewährleistung einer hohen elektrischen Isolation geeignet. By means of the inventive bayonet connection, the plug resp. Clutch parts mechanically robust, tight and can be connected while maintaining existing dimensions of the plug. Such bayonet locks are suitable as a plug connection for electrical connectors under harsh environmental conditions, up to 150 ° C ambient temperature, while ensuring a high electrical insulation.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Der Dichtring ist bevorzugt ein O-Ring, insbesondere aus temperaturbeständigem EPDM. Weiterhin bevorzugt ist das männliche Steckerteil mit einem Dichtring auf dem Umfang und der Rastnocke vorgelagert versehen, dessen Aussen-durchmesser an den Innendurchmesser des weiblichen Kupplungsteils angepasst ist. Das weibliche Kupplungsteil kann insbesondere eine innenliegende Druckfeder aufweisen. Advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims. The sealing ring is preferably an O-ring, in particular of temperature-resistant EPDM. Further preferably, the male connector part is provided with a sealing ring on the circumference and the locking cam upstream, whose outer diameter is adapted to the inner diameter of the female coupling part. The female coupling part may in particular have an internal compression spring.

[0008] Der erfindungsgemässe Bajonett-Steckverbinder ermöglicht ein schnelles und sicheres Lösen und Verbinden, da einerseits nur eine Drehbewegung von ca. 90° auszuführen ist und andererseits der Rastnocken am Ende der Drehbewegung in einer vorversetzten Endstelle der Rastnut einrastet, was einen eindeutigen, sicheren Verschlusszustand ermöglicht. The bayonet connector according to the invention allows a quick and secure loosening and connecting, since on the one hand only a rotational movement of about 90 ° is executed and on the other hand, the locking cam at the end of the rotational movement in a pre-offset end of the locking groove locks, what a clear, secure Closure state allows.

[0009] Ein Verbinden und Lösen ist auch unter beengten Raumverhältnissen unkompliziert möglich. A connecting and disconnecting is possible uncomplicated even in confined spaces.

[0010] Die Verbindung ist zudem infolge der integrierten Dichtung mittels Dichtring staubdicht und wasserdicht nach IP-Code IP 67. The compound is also due to the integrated seal by means of sealing dustproof and waterproof IP code IP 67.

[0011] Die erfindungsgemässe Steckverbindung ermöglicht zugleich die Lösung einer Teilaufgabe, die darin besteht, die kompakte Anordnung vieler derartiger Steckverbindungen zu ermöglichen. The inventive connector also allows the solution of a subtask, which is to allow the compact arrangement of many such connectors.

[0012] Diese Teilaufgabe ist mittels einer Summierbox nach Patentanspruch 9 gelöst, in der viele Steckverbindungen mit gerader Kabelführung und ohne Verguss von Komponenten angeordnet sein können. Die männlichen Steckerteile sind auf einer Anschlussplatte in einer Ebene fixiert sind. This subtask is achieved by means of a summing box according to claim 9, in which many connectors with straight cable management and without encapsulation of components can be arranged. The male connector parts are fixed on a connecting plate in one plane.

[0013] Die Anschlussplatte ist bevorzugt in einem Flansch eines zentralen Rundsteckverbinders aufgenommen, während die weiblichen Kupplungsteile durch einen Ringstopfen hindurch verlegt sind. The terminal plate is preferably received in a flange of a central circular connector, while the female coupling parts are laid through a ring plug through.

[0014] In bevorzugter Ausgestaltung sind die männlichen Steckerteile auf einer, bevorzugt lösbaren Anschlussplatte des Flanschs fixierbar. In a preferred embodiment, the male connector parts on a, preferably releasable connection plate of the flange can be fixed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0015] Im Folgenden wird die Erfindung unter Beizug der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen die <tb>Fig. 1 :<SEP>erfindungsgemäss gestaltete Steckerteile einer Bajonett Verbindung, <tb>Fig. 2 :<SEP>eine erfindungsgemässe Bajonettverbindung der Steckerteile der Fig. 1 , <tb>Fig. 3 :<SEP>eine Summierbox für eine Mehrfachanordnung von Bajonettverbindungen nach Fig. 2 .In the following the invention will be explained in greater detail with reference to the drawings. It show the <Tb> FIG. 1: <SEP> connector parts designed according to the invention of a bayonet connection, <Tb> FIG. 2: <SEP> a bayonet connection according to the invention of the plug parts of FIG. 1, <Tb> FIG. 3: <SEP> a summation box for a multiple arrangement of bayonet connections according to FIG. 2.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0016] Fig. 1 zeigt ein männliches Steckerteil 1 sowie ein weibliches Kupplungsteil 2 zur Herstellung einer Bajonettverbindung mit geringem Kraftaufwand, die auch ein ungewolltes Lösen der Verbindung vermeiden lässt. Ein Mantel 22 des weiblichen Kupplungsteils 2 ist mit einer kurvenförmigen, bevorzugt J-förmigen Rastnut 4 versehen und das männliche Steckerteil 1 mit einer entsprechenden Rastnocke 3. Der Rastnocke 3 vorgelagert ist eine Nut angebracht, in der sich ein elastischer Dichtring 5, beispielsweise in Form eines O-Rings aus temperaturbeständigem EPDM befindet. Der Rastnocken 3 am männlichen Steckerteil 1 korrespondiert mit der Rastnut 4 am weiblichen Kupplungsteil 2. Im Mantel 22 des weiblichen Kupplungsteils 2 ist eine Druckfeder 6 vorgesehen. Fig. 1 shows a male connector part 1 and a female coupling part 2 for producing a bayonet connection with little effort, which can also avoid accidental release of the connection. A jacket 22 of the female coupling part 2 is provided with a curved, preferably J-shaped locking groove 4 and the male connector part 1 with a corresponding locking cam 3. The locking cam 3 is mounted a groove in which an elastic sealing ring 5, for example in shape an O-ring made of temperature-resistant EPDM. The locking cam 3 on the male connector part 1 corresponds to the locking groove 4 on the female coupling part 2. In the jacket 22 of the female coupling part 2, a compression spring 6 is provided.

[0017] Die Rastnut 4 weist eine vorversetzte Endstelle 18 auf (Fig. 1 ), in der die Rastnocke 3 einrastet, was eine unbeabsichtigte Öffnungsbewegung verhindert. Somit ist eine anhaltend sichere Kopplung zwischen dem Steckerteil 1 und dem Kupplungsteil 2 gegeben. Der Steckverbinder weist vorzugsweise einen Durchmesser von höchstens 6 mm auf. The locking groove 4 has a pre-offset end 18 (Fig. 1) in which the locking cam 3 engages, which prevents unintentional opening movement. Thus, a sustained secure coupling between the plug part 1 and the coupling part 2 is given. The connector preferably has a diameter of at most 6 mm.

[0018] Ein Pin 9 im weiblichen Kupplungsteil 2 ist mit einem rauscharmen Kabel 7 mit eingebauter Zugentlastung 21 verbunden. Mittels eines weiteren O-Rings 17 ist eine Dichtung zwischen Kabel 7 und Kupplungsteil 2 gegeben. Eine entsprechende Dichtung kann auch am Steckerteil 1 vorgesehen sein. A pin 9 in the female coupling part 2 is connected to a low-noise cable 7 with built-in strain relief 21. By means of another O-ring 17, a seal between the cable 7 and coupling part 2 is given. A corresponding seal can also be provided on the plug part 1.

[0019] Beim Eindrehen des Rastnocken 3 um ca. 90° in die Rastnut 4 wird eine Stirnfläche 19 des männlichen Steckerteils 1 indirekt gegen die Druckfeder 6 gedrückt und diese wird gespannt. In gespanntem Zustand hält die Druckfeder 6 zugleich den Rastnocken 3 in der vorversetzte Endstelle 18. When screwing the locking cam 3 by about 90 ° in the locking groove 4, an end face 19 of the male connector part 1 is pressed indirectly against the compression spring 6 and this is stretched. In the tensioned state, the compression spring 6 at the same time holds the locking cam 3 in the pre-offset terminal 18.

[0020] Bei hergestellter Bajonett-Steckverbindung wird ein elektrischer Kontakt zwischen einem Pin 8, im Beispiel einem Lötanschlusspin und dem Pin 9 des weiblichen Kupplungsteils 2 gebildet. When manufactured bayonet connector, an electrical contact between a pin 8, in the example a Lötanschlusspin and the pin 9 of the female coupling part 2 is formed.

[0021] Beim Lösen der Verbindung entspannt sich die Druckfeder 6 und drückt das männliche Steckerteil 1 aus dem weiblichen Kupplungsteil 2. When releasing the compound, the compression spring 6 relaxes and pushes the male connector part 1 from the female coupling part. 2

[0022] Der Steckverbinder ist elektrisch hochisolierend ausgebildet mit einer Isolation von mindestens 1012 Ohm. Die Verbindung zwischen Kupplungsteil 2 und dem Kabel 7 ist ebenfalls abgedichtet. Ein Einsatz des Steckverbinders bei hohen Umgebungstemperaturen ist gewährleistet, da alle verwendeten Komponenten, insbesondere die Dichtung 5, mindestens 150°C tragen können, was durch Auswahl geeigneter Materialien und Abmessungen erfolgen kann. The connector is electrically highly insulating formed with an insulation of at least 1012 ohms. The connection between the coupling part 2 and the cable 7 is also sealed. A use of the connector at high ambient temperatures is ensured because all components used, in particular the seal 5, can carry at least 150 ° C, which can be done by selecting suitable materials and dimensions.

[0023] In Fig. 3 ist in einer weiteren Abbildung eine Summierbox für eine kompakte Anordnung vieler Stecker eines Mehrkanalsystems, zum Beispiel für Planheitsmessungen in Maschinen oder Anlagen dargestellt. In Fig. 3, a summation box for a compact arrangement of many plugs of a multi-channel system, for example, for flatness measurements in machines or systems is shown in a further illustration.

[0024] Hierbei können bis zu 100 männliche Stecker- oder weibliche Kupplungsteile, in Fig. 3 männliche Steckerteile 1 auf einer Anschlussplatte 14 fixiert werden. Die in Fig. 3 nur strichliert dargestellten weiblichen Kupplungsteile 2 und die zugehörigen, lediglich angedeuteten Kabel 7 werden durch Bohrungen 16, die umfänglich in einem Aufnahmeteil 15 eines Ringstopfens 20 angebracht sind durchgezogen und zu den männlichen Steckerteilen 1 geführt. In this case, up to 100 male connector or female coupling parts, in Fig. 3 male connector parts 1 are fixed on a connection plate 14. The only shown in broken lines in Fig. 3 female coupling parts 2 and the associated, merely indicated cable 7 are through holes 16 which are circumferentially mounted in a receiving part 15 of a ring plug 20 and passed to the male connector parts 1.

[0025] Vor oder nach Herstellung der erfindungsgemässen Bajonett-Steckverbindungen wird die Anschlussplatte 14 mit einem Flansch 11 eines vielpoligen Rundsteckverbinders 10 verbunden. Auf der Umfangsflache des Flanschs 11 ist wiederum eine Nut für einen weiteren O-Ring 12 vorgesehen, zwecks dichter Anordnung in einer nicht dargestellten Basis. Die Anschlussplatte 14 sitzt auf einem Dicht- und Ausgleichsring 13 am Flansch 11 auf. Before or after production of the inventive bayonet connectors, the terminal plate 14 is connected to a flange 11 of a multi-pole circular connector 10. On the peripheral surface of the flange 11, in turn, a groove for a further O-ring 12 is provided, for the purpose of tight arrangement in a base, not shown. The connection plate 14 is seated on a sealing and compensation ring 13 on the flange 11.

[0026] Der Flansch 11 und der Ringstopfen 20 sind zum Beispiel mittels Klemmverbindung verbindbar. The flange 11 and the annular plug 20 can be connected for example by means of clamping connection.

[0027] Bei einer solchen kompakten Steckeranordnung ist eine gerade Kabelführung gegeben und es ist kein Verguss von Stecker oder anderen Komponenten erforderlich. Sämtliche Steckverbindungen können schnell und sicher hergestellt und auch wieder gelöst werden. Es ist eine bessere Dichtigkeit gegeben. Das System ist kostengünstig in Herstellung und Handhabung. In such a compact connector assembly a straight cable management is given and there is no casting of plug or other components required. All plug-in connections can be made quickly and safely and also released again. It is given a better tightness. The system is inexpensive to manufacture and handle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0028] <tb>1<SEP>Steckerteil, männlich <tb>2<SEP>Kupplungsteil, weiblich <tb>3<SEP>Rastnocke <tb>4<SEP>Rastnut <tb>5<SEP>Dichtung <tb>6<SEP>Druckfeder <tb>7<SEP>Kabel <tb>8<SEP>Pin, Lötanschlusspin <tb>9<SEP>Pin <tb>10<SEP>Rundsteckverbinder <tb>11<SEP>Flansch <tb>12<SEP>O-Ring <tb>13<SEP>Dicht- und Ausgleichsring <tb>14<SEP>Anschlussplatte <tb>15<SEP>Aufnahmeteil <tb>16<SEP>Bohrung <tb>17<SEP>O-Ring <tb>18<SEP>vorversetzte Endstelle <tb>19<SEP>Stirnfläche <tb>20<SEP>Ringstopfen <tb>21<SEP>Zugentlastung <tb>22<SEP>Mantel[0028] <tb> 1 <SEP> Plug part, male <tb> 2 <SEP> Coupling part, female <Tb> 3 <September> locking cam <Tb> 4 <September> locking groove <Tb> 5 <September> seal <Tb> 6 <September> spring <Tb> 7 <September> Cables <tb> 8 <SEP> Pin, solder terminal pin <Tb> 9 <September> Pin <Tb> 10 <September> Circular Connectors <Tb> 11 <September> flange <Tb> 12 <September> O-ring <tb> 13 <SEP> Sealing and Compensation Ring <Tb> 14 <September> Connection Plate <Tb> 15 <September> receiving part <Tb> 16 <September> Hole <Tb> 17 <September> O-ring <tb> 18 <SEP> staggered terminal <Tb> 19 <September> face <Tb> 20 <September> ring plug <Tb> 21 <September> strain relief <Tb> 22 <September> coat

Claims

1. Connector with high electrical insulation, which has a male plug part (1) and a female coupling part (2), wherein the male plug part (1) is provided with a latching cam (3) on the circumferential surface and wherein in the jacket of the female coupling part ( 2) a latching groove (4) is provided for producing a bayonet connector, characterized in that either on the circumference of the male coupling part (1), the latching cam (3) upstream or on the inner circumference of the female coupling part (2) to the latching cam ( 3) is laid back a sealing ring (5) is arranged, wherein the sealing ring (5) with closed plug connection sealingly between the inner periphery of the female coupling part (2) and the periphery of the male plug part (1).

2. Connector according to claim 1, characterized in that on the circumference of the male plug part (1), the latching cam (3) upstream of a sealing ring (5) is provided, the outer diameter sealingly abuts the inner diameter of the female coupling part (2).

3. Connector according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring (5) is an O-ring made of temperature-resistant EPDM.

4. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the latching groove (4) is J-shaped with a pre-offset terminal (18).

5. Connector according to one of the preceding claims, that in the female coupling part (2) achsfluchtend a compression spring (6) is provided against the produced bayonet connection an end face (19) of the male coupling part (1) is pressed indirectly.

6. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed electrically highly insulating with an insulation of at least 1012 ohms.

7. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that all its components are so temperature resistant that the connector can be used up to an ambient temperature of 150 ° C.

8. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that it has a diameter of at most 6 mm.

9. Arrangement of a plurality of connectors according to one of the preceding claims in a summation box, characterized in that male connector parts (1) or female coupling parts (2) on a connection plate (14) are fixed in one plane.

10. Arrangement according to claim 9, characterized in that the connection plate (14) is part of a flange (11) with a circular connector (10).

11. Arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that on the connection plate (14) male connector parts (1) are fixed and that cable (7) with the respectively associated female coupling parts (2) for producing a bayonet connector by a ring plug (20) are feasible and that after the connection of the annular plug (10) with the flange (11) is connectable, wherein the connection plate (14) between the flange (11) and annular plug (20) is arranged.