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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, mit einem
ein Anschlußkabel
umschließenden
Griffkörper,
mit einem Kontaktträger, mit
einer drehbar sowie begrenzt axial verschiebbar auf dem Kontaktträger angeordneten Überwurfmutter und
mit einem auf dem Kontaktträger
angeordneten elastischen Dichtelement, wobei die Überwurfmutter auf
das an der Außenhülse eines
Gegensteckverbinders ausgebildete Gewinde aufschraubbar ist, und wobei
der Kontaktträger
einen umlaufenden Bund aufweist, dessen erste Stirnseite als Anschlag
für einen
endseitigen Absatz der Überwurfmutter
und dessen zweite, dem Gegensteckverbinder zugewandte Stirnseite
als Anschlag für
das Dichtelement dient, wobei das Dichtelement im montierten Zustand
von Steckverbinder und Gegensteckverbinder zwischen dem Bund des
Kontaktträgers
und dem Gegensteckverbinder, insbesondere dessen Stirnseite, derart
angeordnet ist, daß das
Dichtelement zusammengedrückt
ist. Außerdem
betrifft die Erfindung noch eine elektrische Steckverbindung mit
einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder.
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Elektrische
Steckverbindungen bestehen im wesentlichen aus zwei Teilen, dem
elektrischen Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder. Sowohl
der Steckverbinder als auch der Gegensteckverbinder weisen jeweils
einen Kontaktträger
mit entsprechenden Kontakten auf, bei denen es sich entweder um
Kontaktstifte oder um die korrespondierenden Buchsen handelt. In
Abhängigkeit
davon, ob in dem jeweiligen Kontaktträger die Kontaktstifte oder die
Buchsen angeordnet sind, wird das zugehörige Verbindungsteil auch als
Stecker oder als Buchse bezeichnet. Nachfolgend wird, ohne daß die Erfindung darauf
beschränkt
sein soll, zunächst
angenommen, daß der
Kontaktträger
des Steckverbinders die Buchsen aufweist, während die Kontaktstifte in
dem Kontaktträger
des zugehörigen
Gegensteckverbinders angeordnet sind.
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Derartige
elektrische Steckverbindungen bzw. Steckverbinder werden in der
Automatisierungstechnik als Bestandteil von elektronischen Betriebsmitteln,
Sensoren, Aktoren und Steuerungen eingesetzt. Weite Verbreitung
haben dabei insbesondere die Bauformen M12 und M8, mit drei, vier,
fünf, acht
oder zwölf
Kontakten, wobei die elektrischen Steckverbinder bzw. Gegensteck verbinder
sowohl in gerader als auch in um 90° abgewinkelte Ausführung bekannt
sind. Bei letzterer ist der Griffkörper des elektrischen Steckverbinders
um 90° abgewinkelt,
so daß zwischen
der Längsrichtung
des aufgenommenen Anschlußkabels
und der Längsrichtung
der Kontakte ein Winkel von 90° besteht.
Derartige elektrische Steckverbinder bzw. elektrische Steckverbindungen
können
entweder frei konfektionierbar oder bereits fertig verdrahtet sein,
wobei dann der Kontaktträger
und das Anschlußkabel
von dem Griffkörper
umspritzt sind.
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Bei
derartigen Steckverbindungen ist es bekannt, den Steckverbinder
und den Gegensteckverbinder dadurch miteinander zu verbinden, daß beispielsweise
an dem Steckverbinder eine Überwurfmutter
angeordnet ist, die auf das an der Außenhülse des Gegensteckverbinders
ausgebildete Gewinde aufgeschraubt wird. In diesem Fall weist die Überwurfmutter
dann ein zu dem Gewinde des Gegensteckverbinders korrespondierendes
Innengewinde auf. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, daß die Überwurfmutter
ein Außengewinde
aufweist, so daß dann
der Steckverbinder mit der Überwurfmutter in
eine ein entsprechendes Innengewinde aufweisende Außenhülse des
Gegensteckverbinders eingeschraubt werden kann.
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Da
derartige elektrische Steckverbinder häufig in relativ rauhen Industrieumgebungen
eingesetzt werden, wobei sie sowohl Erschütterungen und Vibrationen als
auch Feuchtigkeit oder direktem Spritzwasser ausgesetzt sein können, ist
es seit langem bekannt, derartige Steckverbinder mit einer entsprechenden
Rüttelsicherung
zu versehen, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Überwurfmutter verhindern soll.
Außerdem
ist am Steckverbinder oder am korrespondierenden Gegensteckverbinder
ein Dichtelement vorgesehen, in der Regel ein Dichtring, welcher die
sichere Abdichtung der Kontakte gewährleistet. Elektrische Steckverbinder
mit einer Rüttelsicherung sind
beispielsweise aus der
DE
42 05 440 C2 , der
DE 197
21 506 A1 , der
DE
198 30 659 C1 oder der
DE 203 13 187 U1 bekannt. Die einzelnen Steckverbinder
unterscheiden sich unter anderem dadurch, ob die Rüttelsicherung
als axiale oder radiale Verzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung
ist dabei in der Regel zwischen der Überwurfmutter und dem Kontaktträger realisiert.
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Ein
Nachteil bei den bekannten Steckverbindern besteht zunächst darin,
daß durch
die gewünschte
Rüttelsicherung
beim Aufschrauben bzw. Einschrauben der Überwurfmutter auf bzw. in die
Außenhülse des
Gegensteckverbinders ein erhöhter Kraftaufwand
erforderlich ist. Dies führt
in der Praxis häufig
dazu, daß die Überwurfmutter
mit einem Werkzeug festgeschraubt wird. Als Konsequenz daraus kann
es passieren, daß das
Anzugsmoment so groß ist,
daß es
zu einer Beschädigung
des elektrischen Steckverbinders, insbesondere zu einem zu starken
Zusammendrücken,
d. h. zu einem "Überpressen" des elastischen
Dichtelements kommt. Ein "Überpressen" des Dichtelements
kann dabei dazu führen,
daß das
Dichtelement beschädigt
wird, so daß das
Dichtelement im Betrieb seine Dichtwirkung nicht mehr – oder jedenfalls
nicht mehr zuverlässig und
dauerhaft – behält.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs
beschriebenen elektrischen Steckverbinder bzw. eine elektrische Steckverbindung
zur Verfügung
zu stellen, bei der die zuvor genannten Nachteile vermieden werden,
insbesondere eine Beschädigung
des Dichtelements verhindert wird.
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Diese
Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektrischen Steckverbinder
dadurch gelöst,
daß ein
Anschlag vorgesehen ist, der den maximalen Aufschraubweg der Überwurfmutter
auf den Gegensteckverbinder derart begrenzt, daß beim Aufschrauben der Überwurfmutter
das elastische Dichtelement zwar gewollt zusammengedrückt, nicht
jedoch beschädigt
oder zerstört
wird. Der erfindungsgemäß vorgesehene
Anschlag bildet somit einen Schutzmechanismus gegen ein "Überpressen" des Dichtelements. Durch den Anschlag
wird auch bei einem großen
Anzugsmoment die maximale Druckkraft auf das Dichtelement auf einen
noch zulässigen Wert
begrenzt.
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Bei
einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird der Anschlag dabei
durch eine entsprechende geometrische Ausgestaltung des elektrischen
Steckverbinders realisiert. Der Anschlag kann dabei entweder an
der Innenfläche
der Überwurfmutter
oder am Außenumfang
des Kontaktträgers
ausgebildet sein. Bei beiden Varianten wird durch den Anschlag der
maximale Aufschraubweg der Überwurfmutter begrenzt,
wodurch sichergestellt ist, daß ein
vorgegebener axialer Abstand zwischen der zweiten Stirnseite des
Bundes an dem Kon taktträger
und der Stirnseite des Gegensteckverbinders nicht unterschritten
wird. Der Raum zwischen der Stirnseite des Gegensteckverbinders
und der zweiten Stirnseite des Bundes des Kontaktträgers, welcher
in radialer Richtung durch den Kontaktträger und die Innenseite der Überwurfmutter
begrenzt ist, kann somit ein vorgegebenes Volumen ncht unterschreiten.
Es wird ein Rückzugsraum
für das
elastische Dichtelement gebildet, wobei dieser Rückzugsraum so bemessen ist, daß es einerseits
zu einem gewollten Zusammendrücken
des Dichtelements kommt, damit dieses seine Dichtfunktion erfüllt, andererseits
jedoch ein "Überpressen" des Dichtelements
verhindert wird.
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Gemäß einer
grundsätzlich
alternativen Ausgestaltung wird der Anschlag von einem zusätzlichen Bauteil
gebildet, das zumindest teilweise zwischen dem Kontaktträger und
der Überwurfmutter
angeordnet ist, und dessen eine Stirnseite im montierten Zustand
von Steckverbinder und Gegensteckverbinder mit dem Gegensteckverbinder,
insbesondere mit dessen Stirnseite, zusammenwirkt. Der maximale Aufschraubweg
der Überwurfmutter
wird hierbei somit durch die Abmessung des zusätzlichen Bauteils bestimmt,
wobei der maximale Aufschraubweg der Überwurfmutter dann erreicht
ist, wenn die Stirnseite des zusätzlichen
Bauteils an der Stirnseite des Gegensteckverbinders anschlägt.
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Sowohl
bei der zuerst beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung, bei der
der Anschlag an der Innenfläche
der Überwurfmutter
oder am Außenumfang
des Kontaktträgers
ausgebildet ist, als auch bei der zuletzt beschriebenen Ausgestaltung,
bei der ein zusätzliches
Bauteil verwendet wird, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der elektrische
Steckverbinder eine Rüttelsicherung
aufweist. Zur Realisierung der Rüttelsicherung
ist dabei bei der ersten Alternative ein offener Feder- oder Sicherungsring
vorgesehen, der unverdrehbar auf dem Kontaktträger angeordnet ist und derart
mit der Überwurfmutter
zusammenwirkt, daß die
erforderliche Kraft beim Festschrauben der Überwurfmutter auf das Gewinde
des Gegensteckverbinders geringer ist als beim Losschrauben.
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Bei
der zweiten Alternative, wird die Rüttelsicherung von dem zusätzlichen
Bauteil und der Überwurfmutter
gebildet, wobei auch hier die Rüttelsicherung
so ausgebildet ist, daß die
erforderliche Kraft beim Festschrauben der Überwurfmutter geringer ist als
beim Losschrauben. Bei dieser Alternative dient das zusätzliche
Bauteil somit sowohl als Anschlag zur Begrenzung des maximalen Aufschraubweges als
auch als Rüttelsicherung.
Das zusätzliche
Bauteil ist dabei vorzugsweise aus Metall, so daß es auch bei mehrfachem Auf-
und Abschrauben der ebenfalls aus Metall bestehenden Überwurfmutter
nicht zu einer Abnutzung der Rüttelsicherung
kommt; die zwischen dem zusätzlichen
Bauteil und der Überwurfmutter
realisierte Rüttelsicherung
ist somit verschleißfest.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie das zusätzliche
Bauteil ausgebildet sein kann. Bei einer ersten Variante ist das
zusätzliche
Bauteil als offener oder geschlossener Ring ausgebildet, wobei der
Ring fest mit dem Dichtelement verbunden ist, insbesondere von dem
Dichtelement umspritzt oder mit dem Dichtelement ausgespritzt ist.
Der Ring und das Dichtelement sind im montierten Zustand von Steckverbinder
und Gegensteckverbinder zwischen dem Bund des Kontaktträgers und
dem Gegensteckverbinder, insbesondere dessen Stirnseite, angeordnet.
Der Ring und das Dichtelement bilden dabei eine konstruktive Einheit, wobei
durch die axiale Ausdehnung des Rings, d. h. seine Breite, die minimale
axiale Ausdehnung des Rückzugsraums
für das
elastische Dichtelement vorgegeben ist.
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Bei
einer anderen grundsätzlichen
Ausführungsvariante
ist das zusätzliche
Bauteil als Anschlagring oder Anschlaghülse ausgebildet, wobei der
Anschlagring bzw. die Anschlaghülse
auf dem Kontaktträger
angeordnet sind und jeweils einen Absatz aufweisen, der die zweite
Stirnseite des Kontaktträgers
hintergreift. Bei dem Anschlagring bildet der Absatz gleichzeitig
die zweite Stirnseite, d. h. das zweite Ende des Anschlagrings,
während
die Anschlaghülse
zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, welche
durch den Absatz miteinander verbunden sind. Der Absatz befindet sich
somit im mittleren Bereich der Anschlaghülse.
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Wie
zuvor bereits ausgeführt
worden ist, ist auch hierbei das zusätzliche Bauteil, d. h. der
Anschlagring bzw. die Anschlaghülse
Teil der Rüttelsicherung.
Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, daß am Anschlagring bzw. an der
Anschlaghülse
axial und/oder radial vorstehende, rampenförmige Nasen oder Federzungen
ausgebildet sind, die zusammen mit der Überwurfmutter eine richtungsabhängige Rüttelsicherung
bilden, wobei auch hier der Anschlagring und die Anschlaghülse vorzugsweise
aus Metall sind. Durch die rampenförmigen Nasen bzw. Federzungen
wird dabei einerseits ein relativ leichtes Aufschrauben der Überwurfmutter
ermöglicht,
während
andererseits beim Losschrauben in die entgegengesetzte Richtung
der steile Winkel der Nase bzw. der Federzunge ein Lösen erschwert.
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Die
Rüttelsicherung
ist dabei dadurch vorzugsweise weiter verbessert, daß der endseitige
Absatz der Überwurfmutter
eine nach innen ragende Verzahnung oder Rändelung aufweist. Je nach Ausgestaltung
der entsprechenden Gegenverzahnung am Feder- oder Sicherungsring
bzw. an dem Anschlagring oder der Anschlaghülse kann die Verzahnung an
der Überwurfmutter
dabei symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sein. Die Verzahnung
an der Überwurfmutter
und die entsprechende Gegenverzahnung am Feder- oder Sicherungsring
bzw. an dem Anschlagring oder der Anschlaghülse bilden dabei eine Art Ratsche,
so daß das
Erreichen der Endposition, d. h. das vollständige Festschrauben der Überwurfmutter.
auch akustisch erkannt werden kann.
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Bei
der eingangs beschriebenen elektrischen Steckverbindung mit einem
Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder
einen ein Anschlußkabel
umschließenden Griffkörper, einen
Kontaktträger
und eine drehbar sowie begrenzt axial verschiebbar auf dem Kontaktträger angeordnete Überwurfmutter
und der Gegensteckverbinder eine Außenhülse mit einem Innengewinde,
einen Gegenkontaktträger
und ein auf dem Gegenkontaktträger
am Gewindegrund angeordnetes elastisches Dichtelement aufweist,
wobei die Überwurfmutter
in das Innengewinde des Gegensteckverbinders einschraubbar ist,
und der Kontaktträger
einen umlaufenden Bund aufweist, dessen erste Stirnseite als Anschlag
für einen
endseitigen Absatz der Überwurfmutter
dient, und dessen zweite, dem Gegensteckverbinder zugewandte Stirnseite
als Anschlag für
das Dichtelement dient, wobei das Dichtelement im montierten Zustand
von Steckverbinder und Gegensteckverbinder vom Bund des Kontaktträgers auf
den Gewindegrund des Gegensteckverbinders gedrückt wird, ist die eingangs
beschriebene Aufgabe dadurch gelöst,
daß ein
Anschlag vorgesehen ist, der den maximalen Einschraubweg der Überwurfmutter
in den Gegensteckverbinder derart begrenzt, daß beim Einschrauben der Überwurfmutter das
elastische Dichtelement gewollt zusammengedrückt, nicht jedoch beschädigt oder
zerstört
wird.
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Wie
bei dem erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinder gewährleistet
auch bei der elektrischen Steckverbindung ein Anschlag die Einhaltung
eines ausreichenden Rückzugsraums
für das Dichtelement.
Während
bei dem elektrischen Steckverbinder der Kontaktträger die
Buchsen aufweist und auf dem Kontaktträger das elastische Dichtelement
angeordnet ist, ist bei der elektrischen Steckverbindung bei dem
dort vorgesehenen Steckverbinder der Kontaktträger mit den Kontaktstiften
versehen, während
die Buchsen in dem korrespondierenden Gegenkontaktträger des
Gegensteckverbinders angeordnet sind. Das elastische Dichtelement
ist dabei auf dem Gegenkontaktträger
des Gegenkontaktelements angeordnet. Eine Mehrzahl derartiger Gegensteckverbinder,
die als Buchsen fungieren, kann beispielsweise in einer entsprechenden
Kabelverteilerdosen angeordnet sein.
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Bei
der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung
ist der Anschlag vorzugsweise dadurch realisiert, daß am Gewindegrund
des Gegensteckverbinders ein Absatz ausgebildet ist. Der Absatz
begrenzt dabei einerseits die maximale Einschraubtiefe der Überwurfmutter,
sichert andererseits dem elastischen Dichtelement einen ausreichenden
Rückzugsraum,
so daß es
zwar zu einem gewollten Zusammendrücken, nicht jedoch zu einem "Überpressen" des Dichtelements kommt.
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Wie
zuvor bereits im Zusammenhang mit dem elektrischen Steckverbinder
beschrieben worden ist, ist vorzugsweise auch bei der elektrischen Steckverbindung
eine Rüttelsicherung
vorgesehen, wobei auch hier die Rüttelsicherung so ausgebildet ist,
daß die
erforderliche Kraft beim Einschrauben der Überwurfmutter in das Innengewinde
des Gegensteckverbinders geringer ist als beim Losschrauben; die
Rüttelsicherung
erfordert somit richtungsabhängig
einen unterschiedlichen Kraftaufwand.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung weist auch dabei der Steckverbinder einen
Anschlagring oder eine Anschlaghülse
auf, die entsprechend den vorherigen Ausführungen auf dem Kontaktträger verdrehsicher
angeordnet ist, wobei am Anschlagring bzw. an der Anschlaghülse axial
und/oder radial vorstehende, rampenförmigen Nasen oder Federzungen
ausgebildet sind, die zusammen mit der Überwurfmutter die richtungsabhängige Rüttelsicherung bilden.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder
bzw. die erfindungsgemäße elektrische
Steckverbindung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen
einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 16 nachgeordneten
Patentansprüche,
andererseits auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinders, im gelösten
und im fest verschraubten Zustand,
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2 eine alternative Ausführungsform
des elektrischen Steckverbinders, gemäß 1,
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3 eine grundsätzlich zweite Ausführungsform
eines elektrischen Steckverbinders, im gelösten und fest verschraubten
Zustand,
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4 eine alternative Ausführungsform
des elektrische Steckverbinders gemäß 3,
im gelösten
und verschraubten Zustand,
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5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinders, im gelösten
und verschraubten Zustand,
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6 eine
weitere Darstellung des elektrischen Steckverbinders gemäß 5,
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7 eine
weitere, bevorzugte Ausführungsform
eines elektrischen Steckverbinders,
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8 zwei Ausführungsformen der Anschlaghülse eines
elektrischen Steckverbinders gemäß 7,
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9 zwei weitere Ausführungsvarianten einer Anschlaghülse für einen
elektrischen Steckverbinder gemäß 7,
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10 zwei Ausführungsvarianten einer Überwurfmutter
eines elektrischen Steckverbinders,
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11 eine
Variante des elektrischen Steckverbinders gemäß 7,
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12 eine Ausführungsform einer elektrischen
Steckverbindung, mit einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder,
und
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13 eine
Verteilerbox mit einer elektrischen Steckverbindung gemäß 12.
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Die
Figuren zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten eines elektrischen
Steckverbinders 1 bzw. einzelner Bauteile eines derartigen
elektrischen Steckverbinders 1. Ein derartiger elektrischer
Steckverbinder 1 weist einen ein – hier nicht dargestelltes – Anschlußkabel umfassenden
Griffkörper 2 (12), einen Kontaktträger 3, eine drehbar
sowie begrenzt axial verschiebbar auf dem Kontaktträger 3 angeordnete Überwurfmutter 4 und
ein auf dem Kontaktträger 3 angeordnetes
elastisches Dichtelement 5 in Form eines Dichtringes auf.
Der elektrische Steckverbinder 1 kann dabei dadurch mit
einem korrespondierenden Gegensteckverbinder 6 verbunden werden,
daß die Überwurfmutter 4 auf
das an der Außenhülse des
Gegensteckverbinders 6 ausgebildete Gewinde 7 aufgeschraubt
wird.
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Wie
aus den 1 bis 7 ersichtlich
ist, weist der Kontaktträger 3 einen
umlaufenden Bund 8 auf, welcher sich etwa im mittleren
Bereich des Kontaktträgers 3 befindet.
Der umlaufende Bund 8 hat eine erste Stirnseite 9,
die als Anschlag für
den endseitigen Absatz 10 der Überwurfmutter 4 dient.
Dadurch wird erreicht, daß beim
Aufschrauben der Überwurfmutter 4 auf
das Gewinde 7 des Gegensteckverbinders 6 die axiale
Bewegung der Überwurfmutter 4 auf
den Kontaktträger 3 übertragen wird,
wodurch der Kontaktträger 3 in
den Gegensteckverbinder 6 eingeschoben wird. Die zweite,
dem Gegensteckverbinder 6 zugewandte Stirnseite 11 des
Bundes 8 dient als Anschlag für das auf dem Kontaktträger 3 angeordnete
Dichtelement 5, so daß im
montierten Zustand von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 6 das
Dichtelement 5 zwischen dem Bund 8 des Kontaktträgers 3 und
der Stirnseite 12 des Gegensteckverbinders 6 derart
angeordnet ist, daß das
Dichtelement 5 gewollt zu sammengedrückt wird, wodurch die gewünschte Abdichtung zwischen
dem Steckverbinder 1 und dem Gegensteckverbinder 6 erreicht
wird.
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In
Abhängigkeit
vom Anzugsmoment, mit dem die Überwurfmutter 4 des
Steckverbinders 1 auf das korrespondierende Gewinde 7 des
Gegensteckverbinders 6 aufgeschraubt wird, kommt es zu
einem mehr oder weniger starken Zusammenpressen des elastischen
Dichtelements 5. Insbesondere dann, wenn die Überwurfmutter 4 mit
Hilfe eines Werkzeugs festgeschraubt wird, kann es dabei zu einem "Überpressen" des Dichtelements 5 kommen,
wodurch das Dichtelement 5 beschädigt werden kann. Zur sicheren
Verhinderung eines derartigen "Überpressens" des elastischen
Dichtelements 5 ist bei dem erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinder 1 ein Anschlag 13 vorgesehen, der
den maximalen Aufschraubweg der Überwurfmutter 4 auf
den Gegensteckverbinder 6 begrenzt, so daß beim Aufschrauben
der Überwurfmutter 4 das
elastische Dichtelement 5 zwar gewollt zusammengedrückt wird, nicht
jedoch so stark zusammengedrückt
bzw. gepreßt
wird, daß das
Dichtelement 5 beschädigt
oder zerstört
wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ist der Anschlag 13 an der
Innenfläche
der Überwurfmutter 4 ausgebildet.
Die Überwurfmutter 4 weist
somit einen Absatz auf, welcher im fest verschraubten Zustand der Überwurfmutter 4 an
der Stirnseite 12 des Gegensteckverbinders 6 anliegt,
wodurch ein weiteres Aufschrauben der Überwurfmutter 4 und
damit ein weiteres Zusammendrücken
des Dichtelements 5 verhindert wird. Durch eine entsprechende Wahl
der Position des Anschlags 13, d. h. des Absatzes an der
Innenfläche
der Überwurfmutter 4,
kann somit auf einfache Art und Weise festgelegt werden, wie stark
das elastische Dichtelement 5 maximal zusammengedrückt werden
kann. 1a zeigt dabei den Zustand,
wenn die Überwurfmutter 4 noch
nicht ganz auf den Gegensteckverbinder 6 aufgeschraubt ist;
das Dichtelement 5 ist noch nicht zusammengedrückt. In 1b ist
der Zustand dargestellt, in dem die Überwurfmutter 4 ganz
auf den Gegensteckverbinder 6 aufgeschraubt ist; das Dichtelement 5 ist nunmehr
zusammengedrückt,
so daß es
seine Dichtfunktion erfüllt.
Aufgrund des Anschlages 13 an der Innenfläche der Überwurfmutter 4 kann
die Überwurfmutter 4 jedoch
nicht weiter aufgeschraubt werden, so daß es nicht zu einem schädlichen "Überpressen" des Dichtelements 5 kommt.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung gemäß 2 ist
der Anschlag 13 am Außenumfang
des Kontaktträgers 3 ausgebildet.
Hier weist somit der Kontaktträger 3 einen
Absatz auf, der im fest verschraubten Zustand der Überwurfmutter 4 (2a) an
der Stirnseite 12 des Gegensteckverbinders 6 anliegt.
Auch hierdurch wird der maximale Aufschraubweg der Überwurfmutter 4 begrenzt,
wodurch ein Überpressen
des Dichtelements 5 verhindert wird. Durch den Anschlag 13 wird
somit erreicht, daß auch im
fest verschraubten Zustand des elektrischen Steckverbinders 1 ein
vorgegebener Abstand zwischen der Stirnseite 11 des Bundes 8 und
der Stirnseite 12 des Gegensteckverbinders 6 nicht
unterschritten wird. Es wird somit ein Rückzugsraum für das elastische
Dichtelement 5 geschaffen, der in axialer Richtung von
der Stirnseite 11 des Bundes 8 und der Stirnseite 12 des
Gegensteckverbinders 6 und in radialer Richtung von der
Außenfläche des
Kontaktträgers 3 und
der Innenfläche
der Überwurfmutter 4 begrenzt
wird.
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Bei
dem elektrischen Steckverbinder 1 gemäß den 1 und 2 ist zusätzlich noch eine Rüttelsicherung
vorgesehen, welche bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 durch einen offenen Federring 14 und
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 durch einen offenen Sicherungsring 15 jeweils
in Zusammenwirkung mit der Überwurfmutter 4 realisiert ist.
Der Federring 14 bzw. der Sicherungsring 15 können dabei
entweder einen runden oder einen quadratischen Querschnitt aufweisen
und bestehen vorzugsweise aus Metall. Durch eine überlappende
Ausführung
des Federrings 14 oder eine entsprechende Anordnung bzw.
Befestigung des Federrings 14 auf dem Kontaktträger 3 wird
ein richtungsabhängiger Verdrehschutz
bzw. eine richtungsabhängige
Rüttelsicherung
realisiert, so daß die
erforderliche Kraft beim Festschrauben der Überwurfmutter 4 auf
das Gewinde 7 des Gegensteckverbinders 6 geringer
ist als beim Losdrehen der Überwurfmutter 4.
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Bei
dem elektrischen Steckverbinder 1 gemäß 2 weist
der endseitige Absatz 10 der Überwurfmutter 4 eine
konische Fläche 16 auf,
welche beim Festdrehen mit dem Sicherungsring 15 in Eingriff
kommt. Der richtungsabhängige
Verdrehschutz wird dabei dadurch erreicht, daß der Sicherungsring 15 ein
scharfkantiges Ende 17 aufweist, welches sich beim Losdrehen
der Überwurfmutter 4 in
die konische Fläche 16 der Überwurfmutter 4 "verkrallt" so daß ein größeres Reibmoment überwunden
werden muß als
bei Festschrauben.
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Während bei
den beiden Ausführungsbeispielen
gemäß den 1 und 2 der
Anschlag 13 an der Überwurfmutter 4 bzw.
am Kontaktträger 3 ausgebildet
ist, wird bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der Anschlag 13 von
einem zusätzlichen
Bauteil gebildet.
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Bei
den beiden Ausführungsbeispielen
gemäß den 3 und 4 ist
das zusätzliche
Bauteil als Ring 18 ausgebildet, wobei der Ring 18 dadurch
mit dem Dichtelement 5 verbunden ist, daß der Ring 18 von
dem Dichtelement 5 umspritzt (3)
bzw. mit dem Dichtelement 5 ausgespritzt (4)
ist. Der Ring 18 und das Dichtelement 5 sind dabei
im montierten Zustand von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 6 zwischen
dem Bund 8 des Kontaktträgers 3 und dem Gegensteckverbinder 6,
insbesondere dessen Stirnseite 12, angeordnet. Wird nun
die Überwurfmutter 4 festgeschraubt,
so wird das Dichtelement 5 so weit zusammengedrückt, bis
der Ring 19 einerseits an der Stirnseite 9 des
Bundes 8 und andererseits an der Stirnseite 12 des
Gegensteckverbinders 6 anliegt. Ein weiteres Aufschrauben
der Überwurfmutter 4 auf
den Gegensteckverbinder 6 wird durch den aus Metall bestehenden
Ring 18 verhindert, wodurch auch ein "Überpressen" des Dichtelements 5 zuverlässig verhindert
wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 ist ersichtlich, daß der Ring 18 als
offener Ring ausgebildet ist, der das Dichtelement 5 radial
umgibt, so daß sich
der Ring 18 beim Zusammendrücken des Dichtelements 5 weitet.
Dadurch, daß am
Außenumfang
des Ringes 18 mehrere Rippen 19 ausgebildet sind,
wirkt ein derart gerändelter
Ring 18 gleichzeitig als Verdrehsicherung. Die 4c zeigt
den elektrischen Steckverbinder 1 zusammen mit dem Gegensteckverbinder 6,
wobei hier jedoch die Überwurfmutter 4 nicht
dargestellt ist. In dieser Darstellung ist jedoch die Rändelung
am Außenumfang
des Ringes 18 gut zu erkennen.
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Eine
gewisse Verdrehsicherung wird auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 erreicht, da beim Festziehen der Überwurfmutter 4 das
Dichtelement 5 radial gegen die Innenfläche der Überwurfmutter 4 verpreßt wird,
wodurch eine entsprechende Reibkraft erzeugt wird. 3a zeigt
dabei den gelösten
Zustand, währen
in 3b ist fest verschraubte Zustand dargestellt ist;
Entsprechendes gilt auch für die 4a und 4b.
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Die 5 und 6 zeigen
eine Ausführung eines
elektrischen Steckverbinders 1, bei dem das zusätzliche
Bauteil als Anschlagring 20 ausgebildet ist, der auf dem
Kontaktträger 3 derart
angeordnet ist, daß der
endseitige Absatz 21 des Anschlagsrings 20 die
zweite Stirnseite 11 des Bundes 8 am Kontaktträger 3 hintergreift.
Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen
gemäß den 3 und 4 ist
der Anschlagring 20 somit im montierten Zustand von Steckverbinder 1 und
Gegensteckverbinder 6 nicht zwischen dem Bund 8 des
Kontaktträgers 3 und
dem Gegensteckverbinder 6 sondern zwischen dem Absatz 10 der Überwurfmutter 4 und
der Stirnseite 12 des Gegensteckverbinders 6 angeordnet.
Bei der Festlegung der axialen Länge
des Anschlagrings 20 muß somit auch die axiale Erstreckung
des Bundes 8, der von dem Anschlagring 20 übergriffen
wird, berücksichtigt
werden. Auch hier ist der maximale Aufschraubweg der Überwurfmutter 4 dann
erreicht, d. h. ein weiteres Aufschrauben nicht mehr möglich, wenn die
Stirnseite 22 des Anschlagrings 20 an der Stirnseite 12 des
Gegensteckverbinders 6 anliegt, wie 5b dargestellt
ist. Das Dichtelement 5 wird dann von dem Anschlagring 20 übergriffen,
so daß ein
entsprechender Rückzugsraum
durch den Anschlagring 20 gebildet wird.
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Entsprechendes
gilt auch für
den in 7 dargestellten elektrischen Steckverbinder 1,
bei dem jedoch anstelle eines Anschlagrings 20 eine Anschlaghülse 23 vorgesehen
ist. Die Anschlaghülse 23 weist
zwei Abschnitte 24, 25 auf, wobei der erste Abschnitt 24,
der dem Gegensteckverbinder 6 zugewandt ist, einen größeren Durchmesser
aufweist als der zweite Abschnitt 25, so daß der erste
Abschnitt 24 den Bund 8 am Kontaktträger 3 radial
umgibt. Die Anschlaghülse 23 ist
dabei derart auf dem Kontaktträger 3 angeordnet,
daß der
die beiden Abschnitte 24, 25 verbindende Absatz 26 – ähnlich dem
endseitigen Absatz 21 des Anschlagrings 20 – die zweite Stirnseite 11 des
Kontaktträgers 3 hintergreift.
Der Absatz 26 der Anschlaghülse 23 bzw. der Absatz 21 des
Anschlagrings 20 ist somit zwischen der Stirnseite 9 des
Bundes 8 und dem endseitigen Absatz 10 der Überwurfmutter 4 angeordnet.
Die Überwurfmutter 4 wirkt
somit nicht direkt auf den Bund 8 des Kontaktträgers 3 sondern
nur mittelbar über
den Absatz 21 bzw. 26 des Anschlagsrings 20 bzw.
der Anschlaghülse 23.
Dies hat den Vorteil, daß die
in der Regel aus Metall bestehende Überwurfmutter 4 nicht auf
den in der Regel aus Kunststoff bestehen den Kontaktträger 3 sondern
auf den ebenfalls aus Metall bestehenden Anschlagring 20 bzw.
die Anschlaghülse 23 drückt.
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Aus 6 ist
ersichtlich, daß der
Anschlagring 20 nicht nur zur Begrenzung des maximalen
Aufschraubweges der Überwurfmutter 4 sondern
auch zusammen mit der Überwurfmutter 4 als
Rüttelsicherung
dient. Dabei sind in 6 zwei Varianten eines Anschlagrings 20 dargestellt.
Bei der ersten Variante weist der Anschlagring 20 mehrere über den
Umfang gleichmäßig verteilte
vorstehende, rampenförmige Nasen 27 auf,
die zusammen mit der Überwurfmutter 4 als
radiale Rüttelsicherung
wirken. Bei der zweiten Variante sind mehrere Federzungen 28 ausgebildet, die
aus dem endseitigen Absatz 21 des Anschlagsrings 20 ausgeklinkt
sind. Aufgrund der rampenförmigen
Ausgestaltung der Nasen 27 bzw. der Federzungen 28 ist
auch hier eine richtungsabhängige
Rüttelsicherung
gewährleistet,
die einerseits das Aufschrauben der Überwurfmutter 4 auf
den Gegensteckverbinder 6 nur geringfügig erschwert, andererseits
jedoch einen sicheren Schutz gegen unbeabsichtigtes Lösen der Überwurfmutter 4 aufgrund
von Vibrationen sicher verhindert, da die zum Losschrauben benötigte Kraft
deutlich größer ist.
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Auch
bei dem elektrischen Steckverbinder gemäß 7, welcher
eine Anschlaghülse 23 aufweist,
dient die Anschlaghülse 23 gleichzeitig
als Begrenzung des maximalen Aufschraubweges und als Rüttelsicherung.
Bei den in 8 dargestellten Ausführungsbeispielen
der Anschlaghülse 23 ist
dazu die dem endseitigen Absatz 10 der Überwurfmutter 4 zugewandte
Stirnseite 29 des Absatzes 26 mit einer sägezahnförmigen Oberfläche versehen.
Die sägezahnförmigen Oberfläche der
Stirnseite 29 hat dabei dieselbe Funktion wie die an dem
Anschlagring 20 gemäß 6 ausgebildeten
Federzungen 28.
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Zusätzlich sind
in der Anschlaghülse 23 mehrere über den
Umfang verteilt angeordnete Öffnungen 30 ausgebildet,
insbesondere ausgestanzt, die als Verdrehschutz der Anschlaghülse 23 zum Kontaktträger 3 dienen.
Wie aus den 8 und 9 ersichtlich
ist, können
dabei die Öffnungen 30 unterschiedliche
Ausgestaltungen aufweisen und sowohl geschlossen als auch einseitig
offen sein. Zusätzlich sind
bei der Anschlaghülse 23 gemäß 8a noch zwei
Ausklinkungen 31 vorgesehen, welche gegebenenfalls zur
Kontaktierung eines Kabel-Schirmgeflechts dienen. Anstelle einer
sägezahnartig
strukturierten Oberfläche
der Stirnseite 29 des Absatzes 26 der Anschlaghülse 23 können in
der Anschlaghülse 23 gemäß 9b auch
mehrere Federzungen 28 freigestanzt sein, die dann ebenfalls
zusammen mit der Überwurfmutter 4 als
radiale Rüttelsicherung
wirken.
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In 10 sind zwei Ausführungsvarianten der Überwurfmutter 4 dargestellt,
die sich insbesondere durch eine etwas unterschiedliche Ausgestaltung
des endseitigen Absatzes 10 unterscheiden. Beiden dargestellten Überwurfmuttern 4 ist
dabei gemeinsam, daß der
endseitige Absatz 10 eine nach innen ragende Verzahnung 32 aufweist,
wobei die Verzahnung 32 der Überwurfmutter 4 gemäß 10a als gleichmäßige Rändelung ausgebildet ist, während die
Verzahnung 32 der Überwurfmutter 4 gemäß 10b sägezahnförmig verläuft. Bei
einem Zusammenwirken einer Überwurfmutter 4 gemäß 10a mit einer Anschlaghülse 23 gemäß 9b ist
dabei aufgrund der in der Anschlaghülse 23 ausgestanzten Federzungen 28 ebenso
eine richtungsabhängige Rüttelsicherung
realisiert, wie bei einem Zusammenwirken einer Überwurfmutter 4 gemäß 10b mit einer Anschlaghülse 23 gemäß 9a,
welche eine Mehrzahl von runden Öffnungen 30 aufweist.
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In 11 ist
ein elektrischer Steckverbinder 1 dargestellt, der von
seinem grundsätzlichen
Aufbau dem Steckverbinder 1 gemäß 7 entspricht.
Insbesondere weist auch der elektrische Steckverbinder 1 gemäß 11 eine
Anschlaghülse 23 auf,
die zum einen den maximalen Aufschraubweg der Überwurfmutter 4 begrenzt,
zum anderen zusammen mit der Überwurfmutter 4 eine
Rüttelsicherung
bildet. Bei der Ausführung
gemäß 11 ist
im Unterschied zur Ausführung
gemäß 7 der
Gegensteckverbinder 6 nicht dargestellt.
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Der
Unterschied zwischen dem elektrischen Steckverbinder 1 gemäß 7 und
dem Steckverbinder 1 gemäß 11 besteht
nun darin, daß bei dem
in 11 dargestellten elektrischen Steckverbinder 1 an
der dem Gegensteckverbinder 6 zugewandten zweiten Stirnseite 11 des
Bundes 8 am Kontaktträger 3 ein
Freiraum 33 für
das elastische Dichtelement 5 ausgebildet ist. Die Stirnseite 11 des
Bundes 8 ist somit nicht eben ausgebildet, sondern weist eine
den Freiraum 33 bildende Nut auf. Beim Festschrauben der Überwurfmutter 4 auf
den Gegensteckverbinder 6 wird dadurch ein Einklemmen des Dichtele ments 5 zwischen
der vorderren Stirnseite der Anschlaghülse 23 und der Stirnseite 12 des
Gegensteckverbinders 6 verhindert, da das beim Aufschrauben
zusammengedrückte
Dichtelement 5 zumindest teilweise in den Freiraum 33 ausweichen kann.
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12 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische
Steckverbindung mit einem Steckverbinder 1 und einem Gegensteckverbinder 6.
Der Steckverbinder 1 unterscheidet sich dabei im wesentlichen
nur dadurch von dem Steckverbinder 1 gemäß den 1 bis 7 bzw. 11,
daß die Überwurfmutter 4 kein
Außengewinde
sondern ein Innengewinde aufweist, und daß der Bund 8 nicht
im mittleren Bereich des Kontaktträgers 3 sondern an
dessen, dem Gegensteckverbinder 6 zugewandten Stirnseite
ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
stellt der elektrische Steckverbinder 1 somit nicht die
Buchse sondern den Stecker der elektrischen Steckverbindung dar.
Entsprechend ist der Gegensteckverbinder 6, der eine Außenhülse 34 mit
einem Innengewinde 35 und einen von der Außenhülse 34 umgebenden Kontaktträger 36 aufweist,
als Buchse ausgebildet. Die in dem Gegenkontaktträger 36 angeordneten Kontakte
sind als Buchsen 37 ausgebildet, während die Kontakte im Kontaktträger 3 des
Steckverbinders von entsprechenden Kontaktstiften 38 gebildet
werden.
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Aufgrund
der Ausgestaltung des elektrischen Steckverbinders 1 als
Stecker und des Gegensteckverbinders 6 als Buchse, ist
das elastische Dichtelement 5 nunmehr auf dem Gegenkontaktträger 36 angeordnet,
wobei sich das Dichtelement 5 innerhalb des Gegensteckverbinders 6 am
Gewindegrund 39 befindet.
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Zur
Begrenzung des maximalen Einschraubwegs der Überwurfmutter 4 in
die Außenhülse 34 des Gegensteckverbinders 6 ist
auch bei der elektrischen Steckverbindung ein Anschlag vorgesehen,
wobei der Anschlag durch einen am Gewindegrund 39 des Gegensteckverbinders 6 ausgebildeten
Absatz 40 gebildet ist. Durch den Absatz 40 wird
dabei die maximale Einschraubtiefe der Überwurfmutter 4 begrenzt,
wodurch dem Dichtelement 5 ein ausreichender Rückzugsraum
zur Verfügung
gestellt wird, so daß es
zwar zu einem gewollten Zusammendrücken, nicht jedoch zu einem "Überpressen" des Dichtelements 5 kommt.
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Wie
zuvor im Zusammenhang mit dem elektrischen Steckverbinder 1 beschrieben,
ist auch bei der elektrischen Steckverbindung eine Rüttelsicherung
vorgesehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der
Anschlaghülse 23 und der Überwurfmutter 4 realisiert
ist. Hierzu ist die Stirnseite 29 des Absatzes 26 der
Anschlaghülse 23 mit einer
sägezahnartigen
Oberfläche
versehen, welche mit der an der Überwurfmutter 4 ausgebildeten
Verzahnung 32 zusammenwirkt.
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Die 13 zeigt
ein Anwendungsbeispiel einer elektrischen Steckverbindung, wobei
im dargestellten Ausführungsbeispiel
vier Gegensteckverbinder 6 gemeinsam an einer Kabelverteilerdose 41 angeordnet
sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich somit um eine "feste" Steckverbindung, bei
der der "ortslose" elektrische Steckverbinder 1, welcher
mit einem Kabel verbunden ist, an einen "ortsfesten" Gegensteckverbinder 6 angeschlossen wird.
Darüber
hinaus sind auch sogenannte "lose" Steckverbindungen
bekannt, bei dem ein "ortloser" elektrischer Steckverbinder 1,
welcher mit einem Kabel verbunden ist, mit einem ebenfalls "ortlosen" Gegensteckverbinder 6,
an welchem ebenfalls ein Kabel angeschlossen ist, verbunden wird.