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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum elektrischen Kontaktieren eines Kabels, wobei eine Zugentlastung die Verbindung von Kabel und Steckverbinder mechanisch absichert.
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Die Erfindung betrifft somit das technische Gebiet der Verbindungstechnik. Zugentlastungen für Steckverbinder finden ihren Einsatz überall dort, wo Gefahr besteht, dass ein elektrisches Kabel, sei es durch Eigengewicht oder äußere Krafteinwirkung, aus dem Steckverbinder herausgerissen wird. Der Einsatzbereich kann somit sowohl Steckverbinder für Schwachstromanwendungen, beispielsweise im elektronischen Gerätebau, als auch Steckverbinder für Energiekabel bei Starkstromanwendungen umfassen. Ein bevorzugter Anwendungsbereich für die vorliegende Erfindung ist der Anschluss eines Kabels über einen Steckverbinder an einem Gehäuse, z.B. eines Telefons oder eines Computers.
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Telefone, Computer, Drucker sowie andere Peripheriegeräte eines Datennetzes werden häufig über Datenkabelkabel miteinander verbunden, wobei sich das Ethernet als standardisiertes Datenübertragungsnetz durchgesetzt hat. In der favorisierten Implementierungsform von anwendungsneutralen Verkabelungsanlagen werden z. B. mehradrige Datenkabel in Verbindung mit Kupplungen und Buchsen in einer von der IEC 60603-7 und IEC 60603-7-1 genormten Bauform unter der Bezeichnung RJ45 verwendet. Andere Bauformen können ebenfalls verwendet werden. Dabei werden die Datenkabel durch eine Öffnung oder einen Kanal in das Innere des Gehäuses des Steckverbinders geführt, wo die elektrischen Leiter des Datenkabels mit nach außen geführten Kontakten elektrisch verbunden sind.
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In vielen Anwendungssituationen ist es so, dass aufgrund von Bewegung von Geräten und/oder der Datenkabel Zugkräfte auf die Steckverbindungen ausgeübt werden. Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Leiter von den Kontakten zu verhindern, müssen entsprechende Zugkräfte von dem Kabel durch eine Zugentlastung abgefangen werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen Kabel und Anschlusskontakt frei von Zugkräften verbleibt.
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Aus dem Stand der Technik sind diverse Mechanismen zur Erzielung von Zugentlastungen bekannt. Davon sind manche besonders zum Einsatz bei industrieller Fertigung geeignet, wie z.B. Vergießen oder Verschweißen von Steckverbinder und Kabel, andere sind besonders zur manuellen Konfektionierung am Montageort geeignet.
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Ein bis heute häufig verwendetes Prinzip zur Erzielung der Zugentlastung bei manueller Konfektionierung ist in der
CH 146 371 angegeben, bei der das Kabel über eine zu verschraubende Schelle eingeklemmt wird und auf das Kabel wirkende Zugkräfte über die Schelle auf das Gehäuse des Steckers abgeleitet werden. Dieses Wirkprinzip wird ebenfalls in der
DE 31 16 027 A1 verwendet, bei der zwei Schellenelemente gegeneinander verschraubt das Kabel klemmen.
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In beiden Fällen wird im Montagefall zunächst die Klemmvorrichtungen geschlossen, bevor die Klemmvorrichtung selbst in das Gehäuse des Steckers eingebracht wird. Die Konfektionierung der Steckverbindung umfasst somit zumindest die beiden Schritte, zunächst eine Klemmvorrichtung zur Zugentlastung des Kabels zu schließen, um in einem zweiten Schritt das Gehäuse selbst zu schließen, so dass durch den damit erfolgenden Formschluss zwischen Gehäuse und Klemmvorrichtung ein Ableiten der Zugkraft auf das Gehäuse des Steckers ermöglicht wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte, montagefreundliche, vorzugsweise mit einem Montageschritt auskommende Zugentlastung anzugeben.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist damit ein Steckverbinder vorgesehen mit einem Gehäuse und einer Zugentlastung zum Entlasten eines in das Gehäuse eingeführten Kabels, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastung zwei Rastelemente aufweist, wobei die Rastelemente jeweils eine Ausnehmung aufweisen und von einander entgegengesetzten Seiten von außen in das Gehäuse oder an einer an dem Gehäuse angeordneten Führung einführbar sind und wobei die Rastelemente ineinander verrastbar sind, so dass sie mit ihren Ausnehmungen das Kabel umschließend auf das Kabel wirkende Zugkräfte auf das Gehäuse ableiten können. Mit dem Umschließen wird vorzugsweise ein Kraftschluss zwischen den Rasteleementen und dem Kabel hergestellt.
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Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Zugentlastung dadurch erzielt wird, dass in das Gehäuse des Steckverbinders von außen zwei Rastelemente eingebracht werden, beispielsweise eines von der Oberseite und ein anderes von der Unterseite. Dabei umschließen die beiden Rastelemente mit ihren Ausnehmungen das gegen Zug zu sichernde Kabel, so dass das Kabel zwischen beiden Rastelementen eingeklemmt wird.
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Da die Rastelemente ineinander verrastbar sind, wird das Kabel, dessen Isolierung bei der Verrastung federnd eingedrückt wird, dauerhaft mit den Rastelementen verbunden. Diese Verbindung kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kraftschlüssig und/oder, aufgrund der Verformung der Isolierung, formschlüssig sein. Eine an dem Gehäuse angeordnete Führung für die Rastelemente leitet auf das Kabel wirkende Zugkräfte über die Rastelemente auf das Gehäuse ab.
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Die Erfindung weist mehrere Vorteile auf: Von außen einführbare Rastelemente weisen den Vorteil auf, dass das Gehäuse zur Montage der Zugentlastung nicht geöffnet werden muss, die Klemmung des Kabels zur Zugentlastung aber dennoch raumsparend im Inneren des Gehäuses erfolgt. Dabei ist es für die Montage vorteilhaft, dass die Rastelemente erst eingeführt werden, nachdem das Kabel durch eine Gehäuseöffnung und einen ggf. dahinterliegenden Kanal in das Gehäuse eingebracht wurde, da vor Einbringen der Rastelemente am Ort der Klemmung kein Engpass besteht, welcher das Einführen des Kabel behindern könnte.
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Die Verwendung von Rastelementen weist den Vorteil auf, dass ein Verbinden der Rastelemente im Inneren des Gehäuses möglich ist, ohne dass im Inneren, am Ort der Klemmung, Werkzeuge eingesetzt werden müssten. Desweiteren ist es möglich, verschiedene, jeweils an den Durchmesser des zu klemmenden Kabels angepasste Rastelemente zu verwenden, so dass bei gleichem Steckverbinder durch Wahl der jeweils passenden Rastelemente ein Kabel jeweils optimal geklemmt werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weisen die nach außen gerichteten Seiten der Rastelemente Pressflächen auf, die von außen ein Ansetzen eines Presswerkzeugs ermöglichen. Ein solches Presswerkzeug kann beispielsweise eine Zange sein, welche an den einander gegenüberliegenden Pressflächen der beiden Rastelemente ansetzt. Dabei ist von Vorteil, dass keine Kraft auf das Gehäuse ausgeübt wird, sondern lediglich auf die beiden in Relation zum Gehäuse in ihren Führungen in Pressrichtung frei beweglichen Rastelemente. Die Presskraft wirkt über das Werkzeug und die Rastelemente unmittelbar und somit effektiv auf die Klemmstelle des Kabels, auf das Gehäuse des Steckverbinders Wirkt keine Kraft, so dass keine Gefahr der Beschädigung gegeben ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die nach außen gerichtete Seite eines oder beider Rastelemente einen seitlichen Vorsprung auf. Dieser kann sowohl zur Vergrößerung und Verstärkung der Pressfläche dienen als auch einen Anschlag darstellen, welcher die maximale Einführtiefe in das Gehäuse begrenzt.
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Vorteilhaft weist das Gehäuse des Steckverbinders zu den seitlichen Vorsprüngen passende Aussparungen auf, so dass diese die Vorsprünge der Rastelemente mit dem Gehäuse bündig aufnehmen können. Sobald das Rastelement in das Gehäuse bündig eingebracht wurde, wirkt das Gehäuse als Anschlag für das Presswerkzeug, ein tieferes Einführen wird verhindert und das Kabel somit vor möglichen Beschädigungen bewahrt.
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Die gleiche Wirkung ist vorteilhaft auch dadurch zu erzielen, dass die Aussparung in ihrer Tiefe derart gewählt ist, dass sie für ein in das Gehäuse einführbares, mit seitlichem Vorsprung versehenes Rastelement einen Anschlag bildet, der die Einführtiefe des Rastelelements begrenzt.
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Desweiteren ist die Aussparung vorteilhaft im Gehäuse von außen derart zugänglich angeordnet ist, dass zum Lösen der Zugentlastung ein Werkzeug in einen im verrasteten Zustand gebildeten Spalt zwischen dem Vorsprung des Rastelements und der Aussparung des Gehäuses einführbar ist. Dies könnte beispielsweise ein Schlitzschraubendreher sein, welcher in den Spalt einführbar ist. Durch Verdrehen des Schraubendrehes kann der Spalt erweitert und die Verrastung gelöst werden.
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Um eine sichere Verrastung der Rastelemente untereinander zu erzielen, ist es vorteilhaft, dass das eine Rastelelement eine rastende Aufnahmeführung zum Einführen des anderen Rastelements aufweist. Dies schließt nicht aus, dass die Rastelemente identisch aufgebaut sind und die Führungen der Rastelemente ineinandergreifen.
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In einer vorteilhafte Ausführung weist die Aufnahmeführung des einen Rastelements und eine Führungsfläche des anderen Rastelements Rasthaken auf, welche jeweils eine Anlaufschräge und eine Anschlagfläche aufweisen, damit die Rastelemente miteinander verrastbar sind.
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Desweiteren vorteilhaft weisen die Ausnehmungen der Rastelemente scharfe Kanten oder Schneidelemente zum Einschneiden in das Kabel auf, so dass eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung durch die Einschnitte der Rastelemente in die Isolierung des Kabels durch diese zusätzliche formschlüssige Verbindung unterstützt wird.
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Der Steckverbinder kann auf unterschiedliche Weisen ausgeführt sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Steckverbinder zum Aufbau von anwendungsneutralen Verkabelungsanlagen als ein RJ45-Stecker oder eine RJ45-Kupplung ausgeführt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
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1 in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, in die ein zu sicherndes Kabel eingeführt ist,
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2 in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
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3 einen bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im verrasteten Zustand und
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4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Paares ineinander verrastbarer Rastelemente in 4a und 4b.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Dargestellt ist der Steckverbinder 1, in dessen Gehäuse 2 durch die Gehäuseöffnung 9 hindurch ein Kabel 5 eingeführt ist. Das Kabel 5 wird durch einen Kanal 10 zu dem nicht dargestellten Kontaktbereich des Steckerverbinders 1 geführt. Das Gehäuse 2 des Steckverbinders weist eine Führung 8 auf, welche zur Aufnahme von Rastelementen 3, 4 geeignet ist. Dabei kann die Führung 8 sowohl integrierter Bestandteil des Gehäuses 2 oder aber auch als zusätzliches Bauelement dem Gehäuse 2 vorgelagert, dem Gehäuse 2 zugehörig, ausgeführt sein.
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Vorliegend kann die Führung 8 oder das Gehäuse 2 im Bereich der Führung 8 zu einander entgegengesetzten Seiten, hier nach oben und nach unten, geöffnet sein, so dass die Rastelemente 3 und 4 von außen in das Gehäuse 2 eingebracht werden können. Dabei ist die Führung 8 derart angeordnet, dass der Kanal 10, durch den das Kabel 5 geleitet wird, von den Rastelementen verengt werden kann. Die Rastelemente 3, 4 weisen je eine Ausnehmung 6, 7 auf, die an den Durchmesser des Kabels 5 derart angepasst ist, dass bei Verrastung der Rastelemente 3 und 4 durch die Ausnehmungen 6 und 7 eine Öffnung gebildet wird, die kleiner als der Durchmesser des Kabels 5 ist, so dass dieses von den Rastelementen 3 und 4 eingeklemmt wird.
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Allerdings sind die Ausnehmungen bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel dennoch mindestens so groß zu wählen, dass das Kabel 5 durch den Klemmvorgang nicht verletzt wird. Auf diese Weise ist eine kraftschlüssige Verbindung von Kabel 5 und Rastelementen 3, 4 erzielbar. Dadurch, dass die Isolierung des Kabels 5 durch den Klemmvorgang lokal zusammengepresst wird, wird zusätzlich zum Kraftschluss ein Formschluss erzielt, welcher die Belastbarkeit der Verbindung verstärkt.
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2 zeigt eine detaillierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Es wird ersichtlich, dass die nach außen gerichteten Seiten der Rastelemente 3 und 4 als Pressflächen 11 und 12 frei zugänglich sind, so dass hier ein Werkzeug, beispielsweise eine Zange, zum Verpressen der Rastelemente 3 und 4 angesetzt werden kann.
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Ferner ist an den Rastelementen 3, 4 je ein Vorsprung 13, 14 ersichtlich. Durch die Vorsprünge 13, 14 der Rastelemente 3, 4 werden die Pressflächen 11 und 12 der Rastelemente 3, 4 verbreitert bzw. verstärkt, so dass die Gefahr einer Beschädigung während des Klemmvorgangs verringert wird.
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Zur Aufnahme der Vorsprünge 13, 14 weist das Gehäuse 2 je eine Aussparung 15, 16 auf. Diese Aussparungen 15, 16 können derart gewählt werden, dass sie geeignet sind, die Einführtiefe der Rastelemente 3, 4 in das Gehäuse 2 zu begrenzen.
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Es ist ferner ersichtlich, dass das untere Rastelement 4 eine Aufnahmeführung 18 aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Führungsfläche 19 des oberen Rastelements 3 aufnehmen kann. Dabei ist die Aufnahmeführung 18 derart ausgebildet, dass seitliche Führungselemente einen zuverlässigen Formschluss zwischen den beiden Rastelementen 3 und 4 ermöglichen. Die Verbindung der Rastelemente 3 und 4 wird dadurch gestärkt, so dass auf ein geklemmtes Kabel wirkende Zugkräfte zuverlässig von den Rastelementen 3 und 4 über die Führung 8 des Gehäuses 2 abgeleitet werden können. Es sind ferner die auf der Führungsfläche 19 und der Aufnahmeführung 18 befindlichen Rasthaken 20 ersichtlich.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im verrasteten Zustand. Wie aus der Figur ersichtlich, wird das Kabel 5 von den Ausnehmung 6 und 7 der Rastelemente 3 und 4 aufgenommen. Die Aussparung 15 des Gehäuses 2 wird durch den Vorsprung 13 des oberen Rastelementes 3 derart ausgefüllt, dass nur ein Spalt 17 verbleibt. Durch das Einbringen eines schmalen Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubenziehers, in den Spalt 17, kann die Verrastung der Rastelemente 3 und 4 zum Beispiel durch Tordieren des Werkzeugs gelöst werden.
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4 zeigt in den 4a und 4b eine bevorzugte Ausführungsform eines Paares ineinander verrastbarer Rastelemente 3 und 4. Wie aus 4b ersichtlich, ist die Aufnahmefläche 18 des Rastelementes 4 mit Rasthaken 20 versehen, welche mit den Rasthaken 20 der Führungsfläche 19 des Rastelements 3 aus 4a verrastet werden können. Desweiteren ist aus 4a ersichtlich, dass der Rand der Ausnehmung 6 des Rastelements 3 mit Schneidelementen 21 besetzt ist. Die Schneidelemente 21 weisen je eine steile und eine flache Flanke auf und sind derart ausgerichtet, dass bei einer Zugbelastung eines geklemmten Kabels 5 die steile Flanke als Widerhaken agiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Rastelement (oben)
- 4
- Rastelement (unten)
- 5
- Kabel
- 6
- Ausnehmung (Rastelement oben)
- 7
- Ausnehmung (Rastelement unten)
- 8
- Führung
- 9
- Gehäuseöffnung
- 10
- Kanal
- 11
- Pressfläche (Rastelement oben)
- 12
- Pressfläche (Rastelement unten)
- 13
- Vorsprung (Rastelement oben)
- 14
- Vorsprung (Rastelement unten)
- 15
- Aussparung (oben)
- 16
- Aussparung (unten)
- 17
- Spalt
- 18
- Aufnahmeführung
- 19
- Führungsfläche
- 20
- Rasthaken
- 21
- Schneidelemente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CH 146371 [0006]
- DE 3116027 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEC 60603-7 [0003]
- IEC 60603-7-1 [0003]
