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Die Erfindung richtet sich auf einen elektrischen Steckverbinder mit einem Gehäuse, welches eine Durchführungsöffnung zur Aufnahme mindestens eines elektrischen Leiters eines Kabels aufweist. Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders.
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Derartige elektrische Steckverbinder weisen ein Gehäuse mit einer Durchführungsöffnung für mindestens einen, vorzugsweise mehr als einen, elektrischen Leiter eines Kabels auf, wobei die Leiter in dem Gehäuse an elektrische Anschlusskontakte angeschlossen sind. Die Anschlusskontakte sind je nach Funktion als Steckerkontakte oder Buchsenkontakte ausgestaltet, wobei die Stecker- und Buchsenkontakte dementsprechend kompatibel zueinander ausgebildet sind. Die Verbindung der elektrischen Leiter des Steckverbinders mit den Anschlusskontakten können als Crimpverbindung, Schraubverbindung, Klemmverbindung, Schneidklemmverbindung oder stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Lötverbindung oder Schweißverbindung, ausgeführt sein.
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Im fertig montierten Zustand wird ein Steckverbinder üblicherweise mit einem hierzu komplementären zweiten Steckverbinder zusammengesteckt. Beide Steckverbinder bilden dann eine elektrische Steckkupplung miteinander aus. Üblicherweise sind diese Steckkupplungen so ausgestaltet, dass sie beliebig oft montiert und demontiert werden können, so dass sie beliebig oft ineinander gesteckt und anschließend wieder auseinander gezogen werden können.
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Beim Lösen der Steckverbindung, also beim Auseinanderziehen der die Kupplung bildenden Steckverbindungen ist es jedoch problematisch, wenn der Bediener die Steckverbindung nicht am Gehäuse anfasst und dann auseinanderzieht, sondern das aus dem Gehäuse herausführende Kabel umfasst und einen oder beide Steckverbinder beim Lösen der Steckverbindung an dem entsprechenden Kabel zieht.
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Hierbei besteht die Gefahr, dass die Verbindung zwischen den einzelnen Leitern und den ihnen zugeordneten Anschlusskontakten beschädigt wird. Bei einer Beschädigung der Verbindung zwischen Leiter und Anschlusskontakt besteht vor allem die Gefahr, dass die anschließend wieder miteinander verkuppelten Steckverbinder scheinbar noch funktionsfähig sind und die Verbindung zwischen Anschlusskontakt und elektrischem Leiter während des Betriebs weiter zerstört wird. In Extremfällen kann dies zu Bränden oder ähnlichen Unglücksfällen führen.
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Es ist deshalb bekannt, am Steckverbinder eine Zugentlastung vorzusehen. Diese Zugentlastung hat die Funktion, eine in das Kabel eingeleitete Zugkraft aufzunehmen, so dass diese von der Zugentlastung aufgefangen wird, so dass bei einem Auseinanderziehen der Verbindung an dem Kabel eine Beschädigung der Verbindung zwischen den Leitern und den Anschlusskontakten verhindert werden kann.
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Aus der
DE 103 11 507 A1 ist es beispielsweise bekannt, eine derartige Zugentlastung in Form eines Schrumpfschlauches aus einem wärmeschrumpffähigen Kunststoff auszubilden, der sich bereichsweise auf dem Gehäuse und dem Mantel des Kabels durch Schrumpfen auflegt. Nachteilig hierbei sind die hohen Herstellungskosten eines derartigen elektrischen Steckverbinders aufgrund der Verwendung eines Schrumpfschlauches.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher bei einem elektrischen Steckverbinder eine sichere Zugentlastung bei gleichzeitig geringen Herstellungskosten erreicht werden kann.
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Bei einem elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art erfolgt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dadurch, dass als eine Zugentlastung für den mindestens einen Leiter ein Verschlusselement an dem Gehäuse über eine Nut-Feder-Verbindung angeordnet ist.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfolgt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe mit den folgenden Schritten:
- a) Einbringen mindestens eines elektrischen Leiters eines Kabels in eine Durchführungsöffnung eines Gehäuses, und
- b) Anordnen eines Verschlusselementes an dem Gehäuse und Verrasten des Verschlusselementes mit dem Gehäuse über eine Nut-Feder-Verbindung durch Aufbringen einer Presskraft.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass die Zugentlastung nicht in Form eines Schrumpfschlauches ausgebildet ist, sondern anstelle des Schrumpfschlauches ein vorzugsweise ringförmiges Verschlusselement verwendet wird, welches über eine Nut-Feder-Verbindung sicher an dem Gehäuse des Steckverbinders befestigt, vorzugsweise unlösbar befestigt, werden kann. Das Verschlusselement kann dafür einfach, vorzugsweise per Hand, an dem Gehäuse, beispielsweise durch Aufschieben auf das Gehäuse, angeordnet werden und durch Aufbringen einer Presskraft mittels einer Presse kann das Verschlusselement über die Nut-Feder-Verbindung an dem Gehäuse verliersicher durch ein Verrasten des Verschlusselementes mit dem Gehäuse über die Nut-Feder-Verbindung angeordnet werden. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich somit durch eine einfache und zeitsparende Montage und einen einfachen und zeitsparenden Aufbau eines elektrischen Steckverbinders aus, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten für den elektrischen Steckverbinder reduziert werden können, da die Herstellung und die Montage des erfindungsgemäßen Verschlusselementes sehr kostengünstig ist. Insbesondere ist hierbei kein Aufbringen von Wärmeenergie notwendig. Das Verschlusselement, welches vorzugsweise ringförmig in Form einer Kappe ausgebildet ist, dient dabei nicht nur als eine Zugentlastung, sondern gleichzeitig als eine Art Dichtung, welche verhindert, dass Schmutz und/oder Feuchtigkeit in den Steckverbinder über die Durchführungsöffnung eindringen kann, indem das Verschlusselement die Durchführungsöffnung dort, wo die Leiter des Kabels in die Durchführungsöffnung eingeführt sind, verschließt.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind als Nut-Feder-Verbindung an dem Gehäuse eine ringförmige Ausnehmung und an dem Verschlusselement ein in die ringförmige Ausnehmung eingreifender ringförmiger Vorsprung oder an dem Verschlusselement eine ringförmige Ausnehmung und an dem Gehäuse ein in die ringförmige Ausnehmung eingreifender ringförmiger Vorsprung ausgebildet. Der Vorsprung ist vorzugsweise in Form eines Steges, welcher die Feder der Nut-Feder-Verbindung darstellt, ausgebildet. Die Ausnehmung ist vorzugsweise in Form einer Nut ausgebildet. Beim Verbinden des Gehäuses mit dem Verschlusselement wird der Vorsprung in die Ausnehmung eingebracht, so dass der Vorsprung in die Ausnehmung in der Art eingreift, dass der Vorsprung nicht mehr ungewollt aus der Ausnehmung gelöst werden kann. Die Ausnehmung bzw. der Vorsprung können sowohl an dem Gehäuse als auch an dem Verschlusselement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Vorsprung und die Ausnehmung umlaufend um die Umfangsfläche des Gehäuses bzw. des Verschlusselementes ausgebildet sind. Alternativ ist es aber auch möglich, den Vorsprung und die Ausnehmung abschnittsweise an der Umfangsfläche des Gehäuses bzw. des Verschlusselementes vorzusehen.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Vorsprung einstückig an dem Gehäuse oder dem Verschlusselement ausgebildet ist. Durch die einstückige Ausbildung ist der Vorsprung sicher und positionsgenau an dem Gehäuse bzw. dem Verschlusselement angeordnet. Ein Verrutschen oder ein Lösen des Vorsprunges von dem Gehäuse oder dem Verschlusselement, an welchem dieser befestigt ist, kann dadurch verhindert werden. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Vorsprung in Form eines separaten Bauteiles ausgebildet ist, welches in eine an dem Gehäuse oder dem Verschlusselement vorgesehene Ausformung eingesetzt ist. Dadurch kann beispielsweise der Vorsprung aus einem anderen Material ausgebildet sein, als das Gehäuse oder das Verschlusselement, an welchem der Vorsprung angeordnet ist.
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Um eine stabile Verbindung und Befestigung des Gehäuses mit dem Verschlusselement gewährleisten zu können, ist es nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Verschlusselement aus einem formstabilen Material ausgebildet ist. Insbesondere ist das formstabile Material wärmeresistent, so dass eine Verformung der Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Verschlusselement durch Wärme verhindert werden kann. Das Material ist dabei vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist es ferner vorgesehen, dass eine Außenfläche des Verschlusselementes an einer von dem Gehäuse wegzeigenden Seitenfläche des Verschlusselementes eine in Richtung des Kabels abfallende Steigung aufweist. Das Verschlusselement ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass es sich in Richtung des Kabels verjüngt, wodurch das Verschlusselement im Bereich des Kabels an den Außendurchmesser des Kabels angepasst sein kann, so dass das Verschlusselement in diesem Bereich an dem Außendurchmesser des Kabels anliegt und somit verhindert, dass im Bereich des Kabels Schmutz und/oder Feuchtigkeit in den Steckverbinder eindringen kann.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass in das Verschlusselement ein Ringelement eingesetzt ist, welches die Anschlusskontakte, in welche die Leiter eingeführt sind, umgreifen kann, wodurch die Verbindung der Leiter mit den Anschlusskontakten noch besser gesichert werden kann und ein ungewolltes Lösen der Leiter von, den Anschlusskontakten verhindert werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
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2 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung in einer Draufsicht auf dessen Längsseite, und
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3 eine schematische Explosionsdarstellung des in 2 gezeigten elektrischen Steckverbinders gemäß der Erfindung.
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In 1 ist ein elektrischer Steckverbinder gemäß der Erfindung dargestellt, welcher ein zylinderförmiges Gehäuse 10 aufweist, an dessen einem Ende ein Berührungsschutz 12 angeordnet ist, in dessen Öffnungen Anschlusskontakte 14 eingeführt sind. Bei der hier gezeigten Ausführungsform weist der Berührungsschutz 12 drei Öffnungen auf, in welche jeweils ein Anschlusskontakt 14 eingeführt ist. Die Anschlusskontakte 14 weisen vorzugsweise ein Kontaktgehäuse auf, an dessen einem Ende, welches in jeweils eine Öffnung des Berührungsschutzes 12 eingeführt ist, ein oder mehrere Kontaktstifte angeordnet sind. Über die Kontaktstifte kann der Steckverbinder mit einem zweiten Steckverbinder, hier nicht gezeigt, kontaktiert werden. An dem von den Kontaktstiften gegenüberliegenden Ende des Kontaktgehäuses ist jeweils ein, wie in 3 gezeigter, Leiter 24 eines Kabels 16 eingeführt, welcher beispielsweise über eine Crimpverbindung mit dem Anschlusskontakt 14 bzw. dem Kontaktstift des Anschlusskontaktes 14 verbunden ist. Der Leiter 24 bzw. die Leiter 24 des Kabels 16 sind über die Anschlusskontakte 14 in einer in dem Gehäuse 10 ausgebildeten Durchführungsöffnung 28, wie in 3 gezeigt, in dem Gehäuse 10 angeordnet bzw. aufgenommen.
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Ferner ist an dem Gehäuse 10 ein ringförmiges Verschlusselement 18 angeordnet, welches als Zugentlastung fungiert und über eine Nut-Feder-Verbindung mit dem Gehäuse 10 verrastet ist. Das Verschlusselement 18 umgreift dabei die Außenfläche des Gehäuses 10 an dem dem Berührungsschutz 12 abgewandten Ende des Gehäuses 10. Zur Montage des ringförmigen Verschlusselementes 18 wird nach Einbringen und Anschließen der Leiter 24 des Kabels 16 an den Kontakten 14 in dem Gehäuse 10 das ringförmige Verschlusselement 18 auf die Außenfläche des Gehäuses 10, vorzugsweise per Hand, aufgeschoben und an dem Gehäuse 10, vorzugsweise unlösbar, verrastet. Das Verschlusselement 18 ist dabei aus einem formstabilen, nicht schrumpffähigen Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet.
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2 zeigt eine Draufsicht auf eine Längsseite des in 1 gezeigten elektrischen Steckverbinders, wobei hierbei erkennbar ist, dass eine Außenfläche 20 des Verschlusselementes 18 an einer von dem Gehäuse 10 wegzeigenden Seitenfläche des Verschlusselementes 18 eine in Richtung des Kabels 16 abfallende Steigung aufweist. Dadurch verjüngt sich die Außenfläche 20 des Verschlusselementes 18 in Richtung des Kabels 16, so dass das Verschlusselement 18 im Bereich des Kabels 16 an den Außendurchmessers des Kabels 16 angepasst sein kann und dadurch an der Außenfläche des Kabels 16 anliegen kann, wodurch in diesem Bereich eine Abdichtung des Steckverbinders gegen Schmutz und/oder Feuchtigkeit realisiert werden kann.
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3 zeigt den erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer Explosionsdarstellung. Hierbei ist zu erkennen, dass bei der hier gezeigten Ausführungsform zur Realisierung der Nut-Feder-Verbindung an der Außenfläche des Gehäuses 10 eine umlaufende Ausnehmung 22 in Form einer Nut eingebracht ist, in welche in einem montierten Zustand des Steckverbinders ein an der Innenfläche des Verschlusselementes 18 ausgebildeter umlaufender Vorsprung, hier nicht gezeigt, eingerastet werden kann. Der Vorsprung kann dabei in Form eines ringförmigen Steges ausgebildet sein, welcher an die Abmessungen der Ausnehmung angepasst ist, so dass der Vorsprung bzw. der Steg durch eine Presspassung in der Ausnehmung verliersicher fixiert werden kann. Es ist aber auch möglich, den Vorsprung an der Außenfläche des Gehäuses 10 und die Ausnehmung an der Innenfläche des Verschlusselementes 18 vorzusehen.
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Ferner sind in 3 die Anschlusskontakte 14 und die daran anzuordnenden Leiter 24, in diesem Fall drei Leiter 24, des Kabels 16 dargestellt, wobei beider Montage die in die Anschlusskontakte 14 eingeführten Leiter 24 zusammen mit den Anschlusskontakten 14 über die Durchführungsöffnung 28 des Gehäuses 10 in das Gehäuse 10 eingeführt und dort positioniert werden.
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In das Verschlusselement 18 ist zudem ein Ringelement 26 einsetzbar, welches die Anschlusskontakte 14, in welche die Leiter 24 eingeführt sind, umgreifen kann, wodurch die Verbindung der Leiter 24 mit den Anschlusskontakten 14 weiter gesichert werden kann und ein ungewolltes Lösen der Leiter 24 von den Anschlusskontakten 14 verhindert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Berührungsschutz
- 14
- Anschlusskontakt
- 16
- Kabel
- 18
- Verschlusselement
- 20
- Außenfläche
- 22
- Ausnehmung
- 24
- Leiter
- 26
- Ringelement
- 28
- Durchführungsöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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