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Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderset mit einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder, die jeweils ein Isolierstoffgehäuse und in das Isolierstoffgehäuse eingebaute Kontaktelemente haben, wobei Steckverbinder und Gegensteckverbinder zur elektrisch leitenden Kontaktierung zugeordneter Kontaktelemente beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder korrespondierend zueinander ausgebildet sind, und wobei die Isolierstoffgehäuse eine das Zusammenstecken in nur einer zulässigen Lage von Steckverbindern und Gegensteckverbinder zueinander erlaubenden Kodierkontur haben.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder hierzu sowie einen Steckverbinder mit einem am äußeren Umfang konturierten Isolierstoffgehäuse, das durch Wände des Isolierstoffgehäueses gebildete konturierte Buchsenschächte hat, und mit Kontaktelementen in dem Isolierstoffgehäuse.
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Derartige Steckverbindersets bestehend aus einem Steckverbinder und einem dazu korrespondieren Gegensteckverbinder sind in vielfältiger Form bekannt.
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DE 10 2008 049 574 A1 offenbart ein elektrisches Steckverbindungsset mit einer Kontakteinrichtung und einem elektrischen Steckverbinder zur elektrischen Verbindung des elektrischen Steckverbinders mit der Kontakteinrichtung sowie mit einem Kodiersystem zur Vermeidung unbeabsichtigter Kontakte. Das Kodiersystem umfasst drei voneinander unabhängige Kodiereinrichtungen zur Kodierung. Eine Kodierung wird durch aufeinander abgestimmte asymmetrische Gehäuseformen der Domaufnahme der Kontakteinrichtungen und des Doms des elektrischen Steckverbinders gebildet. Weiterhin wird eine Rippe-Nut-Kodiereinrichtung vorgeschlagen, wobei Kodierrippen und Kodiernuten an den durch Außenwände des Isolierstoffgehäuses gebildeten Buchsenschächten angeordnet sind. Zudem wird eine auswechselbare Kodierprofileinrichtung vorgeschlagen, wobei ein Kodierstift wahlweise in einem Buchsenschacht des Steckverbinders und/oder der Kontakteinrichtung eingeschoben werden kann.
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Weiterhin ist aus
EP 1 841 014 B1 ein elektrischer Verbinder mit durch vorstehende rohrförmige Körper gebildeten Buchsenschächten bekannt. Zur Verhinderung eines Fehlsteckens können Verschlusselemente in die rohrförmigen Körper eingesetzt werden. An den Gegensteckverbindern sind ebenfalls Buchsenschächte mit radial abstehenden Kodierlaschen vorgesehen, die zur Herstellung einer individuellen Kodierung mit Hilfe einer Zange abgebrochen werden können.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Steckverbinderset umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder zu schaffen, das bei flexibler Kombination mehrerer Funktionsbereiche ein Fehlstecken, insbesondere ein versetztes Fehlstecken bei einem System mit unterschiedlichen Polzahlen und unterschiedlichen Kombinationen von Funktionsbereichen verhindert.
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Die Aufgabe wird mit dem Steckverbinderset umfassend ein Steckverbinder und ein Gegensteckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den zugehörigen Steckverbindern und Gegensteckverbindern gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei einem gattungsgemäßen Steckverbinderset wird vorgeschlagen, dass der Steckverbinder und/oder Gegensteckverbinder mindestens zwei Funktionsbereiche mit jeweils mindestens zwei in einem Isolierstoffgehäuseabschnitt angeordneten Kontaktelementen hat und dass die nebeneinanderliegenden Kontaktelemente zweier benachbarter Funktionsbereiche einen anderen Abstand von einander haben, als der Abstand der jeweils in diesem Funktionsbereich vorgesehenen Kontaktelemente.
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Damit wird sicher verhindert, dass ein Steckverbinder übergreifend und versetzt mit einem für einen Funktionsbereich vorgesehenen Abschnitt in zwei nebeneinanderliegende Funktionsbereiche eingesteckt wird. Hierzu sorgt der von der Teilung in einem Funktionsbereich unterschiedliche Versatz, d. h. die Funktionsbereiche sind voneinander mit einer anderen Teilung beabstandet, als die Kontaktelemente in den Funktionsbereichen selbst.
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Derartige Funktionsbereiche können beispielsweise mindestens zwei nebeneinander angeordnete Kontaktelemente für Versorgungsspannung und ein anderer Funktionsbereich mit mindestens zwei nebeneinanderliegenden Kontaktelementen für eine Datenverbindung sein. Mit Hilfe des Versatzes zwischen den Funktionsbereichen, welcher sich von der Teilung in den Funktionsbereichen unterscheidet, wird sicher verhindert, dass ein mit Netzspannung beaufschlagter Steckerabschnitt in den empfindlichen Funktionsbereich für die Datenversorgung gesteckt wird und umgekehrt.
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Hiermit wird ein Gesamtstecksystem mit einer Mehrzahl von z.B. drei Steckverbindersets ermöglicht, die untereinander nicht steckbar sind. Die Komponenten eines ersten Systems können dabei z.B. polzahlunabhängig untereinander steckbar sein, wobei nur gefahrbringende Steckungen und Kombinationen kodiert und somit nicht möglich sind. Gleiches kann auch für mindestens ein weiteres System gelten. Komponenten anderer zum Gesamtsystem gehöriger Systeme können hingegen auch polzahlunabhängig nicht untereinander steckbar gestaltet sein.
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Diese zu einem Gesamtsystem zusammengefassten einzelnen Systeme können mit Hilfe separater Kodierstopfen individuell erweitert werden.
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Eine einfache und zuverlässige Kodierung eines Steckverbindersets gelingt zusätzlich oder alternativ hierzu dadurch, dass das Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders durch konturierte Außenwände des Isolierstoffgehäuses gebildete Buchsenschächte und in Steckrichtung vorgesehene konturierte Kodierstege im Innenraum der Buchsenschächte hat, wobei das Isolierstoffgehäuse des Gegensteckverbinders zur Aufnahme korrespondierender konturierter Kodierstege in einer einzigen zulässigen Steckposition angepasste Kodierschächte aufweist.
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Es wird damit vorgeschlagen, dass nicht nur die Buchsenschächte selbst zur Kodierung und damit zur Verhinderung eines Fehlsteckens bestimmte Konturen aufweist. Vielmehr sind zusätzlich im Innenraum der Buchsenschächte weitere konturierte Kodierstege vorhanden, mit denen trotz passender Außenkontur bestimmte Stecksituationen ausgeschlossen werden können. Insbesondere gelingt es durch die zusätzlichen, im Innenraum der Buchsenschächte vorhandenen konturierten Kodierstege, Systeme von Steckverbindern und Gegensteckverbindern zu schaffen, die hinsichtlich der Außenkontur der Buchsenschächte zueinander passen, aber hinsichtlich der Zuordnung von Funktionsbereichen mit Hilfe der konturierten Kodierstege kodiert werden.
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Unter der Anordnung von kodierten Kodierstegen im Innenraum der Buchsenschächte wird insbesondere verstanden, dass diese gerade nicht an den Innenseiten der konturierten Außenwände vorhanden sind, sondern von den konturierten Außenwänden beabstandet separat von der Kontur der Buchsenschächte in den Buchsenschächten eingebracht sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktelemente teilweise in den Kodierstegen aufgenommen sind. Damit werden die Kodierstege im Innenraum der Buchsenschächte nicht nur zur Kodierung des Steckverbindersets genutzt, sondern auch zum stabilen Halten der Kontaktelemente.
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Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Kodierstege einen sich in Anreihrichtung der Kontaktelemente erstreckenden Längsabschnitt und einen quer hierzu abragenden Querabschnitt haben. Mit Hilfe des Querabschnitts kann dann eine bestimmte Kodierung festgelegt werden. So ist denkbar, dass ein im Querschnitt L-förmiger Kodiersteg geschaffen wird, indem der Querabschnitt zur Kodierung seitlich links zum Längsabschnitt angeordnet ist. Optional kann auch ein im Querschnitt T-förmiger Kodiersteg dadurch geschaffen werden, dass der Querabschnitt mittig zum Längsabschnitt angeordnet ist. Ein im Querschnitt gespiegelt L-förmiger Kodiersteg wird erhalten, wenn der Querabschnitt seitlich rechts zum Längsabschnitt angeordnet ist.
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Mit Hilfe eines solchen an einer definierten Position des Längsabschnitts angeordneten Querabschnitts lassen sich somit auf einfache Weise mehrere, z. B. drei verschiedene Kodierungen bei kompakten und stabilem Kodiersteg schaffen. Der gleichbleibende Längsabschnitt kann unabhängig von der Kodierung zum Festlegen eines Kontaktelementes genutzt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Isolierstoffgehäuseabschnitte der Funktionsbereiche des Gegensteckverbinders durch Verbindungsstege miteinander verbunden sind und in Außenwänden der Isolierstoffgehäuseabschnitte der Funktionsbereiche des Steckverbinders an die Verbindungsstege angepasste Ausnehmungen zur Aufnahme zugeordneter Verbindungsstege bei Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder in einer einzigen zulässigen Steckposition vorgesehen sind.
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Damit werden die Verbindungsstege zwischen den einzelnen Funktionsbereichen des Isolierstoffgehäuses eines Gegensteckverbinders zusätzlich zur weiteren Kodierung und Verhinderung eines Fehlsteckens genutzt. Das Isolierstoffgehäuse hat somit mehrere voneinander beabstandete Isolierstoffgehäuseabschnitte, die nur über Verbindungsstege miteinander verbunden sind.
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Die Außenwände der Isolierstoffgehäuseabschnitte des Steckverbinders sind dann so konturiert, dass Ausnehmungen zur Aufnahme der Verbindungsstege des Gegensteckverbinders an den Positionen vorhanden sind, an denen Steckverbinder und Gegensteckverbinder korrekt zueinander ausgerichtet sind.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktelemente paarweise als Gabelkontakte mit einem Paar gegenüberliegender Gabelzinken und als korrespondierende flache Messerkontakte ausgebildet sind. Diese Gabelkontakte sind dann in einem Teil des Steckverbindersets (z.B. in dem Gegensteckverbinder) und die korrespondierenden flachen Messerkontakte in dem anderen Teil des Steckverbindersets (z.B. in dem Steckverbinder) eingebaut.
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Die Gabelkontakte sind dabei vorzugsweise quer zur Steckrichtung in das zugeordnete Isolierstoffgehäuse derart eingebaut, dass die Messerkontakte beim Zusammenstecken quer zu der von den Gabelzinken der Gabelkontakte aufgespannten Ebene in einen durch die Gabelzinken gebildeten Spalt einführbar sind. Damit werden die Messerkontakte nicht, wie an sich üblich, von den freien Enden der Gabelzinken in Richtung Wurzelbereich der Gabelzinken eingeführt, sondern quer hierzu. Unter „quer“ wird nicht nur eine Einsteckrichtung lotrecht zu der von den Gabelzinken der Gabelkontakte aufgespannten Ebene verstanden, sondern auch eine schräge Einführrichtung in einem Winkel zu dieser Ebene.
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Ein besonderer Schutz insbesondere im Hinblick auf den Anschluss für die Schutzerde (PE) lässt sich dadurch erreichen, dass die Kodierstege und Kodierschächte im Bereich eines PE-Kontaktes länger als in den anderen Bereichen sind. Damit wird auf einfache und überraschend sichere Weise ein Kurzschlussfall durch Verbinden z. B. eines PE-Kontaktes mit einem potentialführenden Kontakt verhindert.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn separate Kodierelemente zusätzlich vorgesehen sind, die in Buchsenschächte einsteckbar sind, wobei die Kodierelemente mindestens einen hervorragenden Kodierfinger haben. Damit lassen sich die durch die Kodierschächte im Innenraum der Buchsenschächte geschaffenen Freiräume wahlweise mit Hilfe der Kodierfinger verschließen und bei Standard-Kodierungen individuelle Kodierungen als zusätzliche Schutzmaßnahmen erreichen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bestimmte Funktionsbereiche optional anderweitig für andere Funktionen genutzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1a) – Unteransicht im Schnitt auf einen drei-poligen Steckverbinder in Form einer Buchsenklemme mit einem Funktionsbereich;
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1b) – Draufsicht auf einen drei-poligen Gegensteckverbinder in Form einer Steckerklemme für den Steckverbinder aus 1a) mit einem Funktionsbereich;
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2a) – Unteransicht im Schnitt auf einen fünf-poligen Steckverbinder mit zwei Funktionsbereichen;
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2b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 2a);
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3a) – Unteransicht im Schnitt auf einen fünf-poligen Steckverbinder mit zwei Funktionsbereichen;
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3b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 3a);
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4a) – Unteransicht im Schnitt auf einen sieben-poligen Steckverbinder mit drei Funktionsbereichen;
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4b) – Draufsicht auf einen sieben-poligen Gegensteckverbinder mit drei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 4a);
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5a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines drei-poligen Steckverbinders mit einem Funktionsbereich;
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5b) – Draufsicht auf einen drei-poligen Gegensteckverbinder für den Steckverbinder aus 5a) mit einem Funktionsbereich;
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6a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines fünf-poligen Steckverbinders mit zwei Funktionsbereichen;
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6b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 6a);
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7a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines fünf-poligen Steckverbinders mit zwei Funktionsbereichen;
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7b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 7a);
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8a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines sieben-poligen Steckverbinders mit drei Funktionsbereichen;
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8b) – Draufsicht auf einen sieben-poligen Gegensteckverbinder mit drei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 8a);
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9a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines drei-poligen Steckverbinders mit einem Funktionsbereich;
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9b) – Draufsicht auf einen drei-poligen Gegensteckverbinder für den Steckverbinder aus 9a);
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10a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines fünf-poligen Steckverbinders mit zwei Funktionsbereichen;
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10b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 10a);
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11a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines fünf-poligen Steckverbinders mit zwei Funktionsbereichen;
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11b) – Draufsicht auf einen fünf-poligen Gegensteckverbinder mit zwei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 11a);
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12a) – Unteransicht im Schnitt auf eine weitere Ausführungsform eines sieben-poligen Steckverbinders mit drei Funktionsbereichen;
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12b) – Draufsicht auf einen sieben-poligen Gegensteckverbinder mit drei Funktionsbereichen für den Steckverbinder aus 12a);
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13a) – Unteransicht im Schnitt auf einen drei-poligen Steckverbinder mit einem Funktionsbereich und einen fünf-poligen Steckverbinder mit zwei Funktionsbereichen;
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13b) – Draufsicht auf einen drei-poligen und einen fünf-poligen Gegensteckverbinder für die Steckverbinder aus 13a);
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14a) – Perspektivische Ansicht eines fünf-poligen Steckverbinders mit zwei Funktionsbereichen vergleichbar zur Ausführungsform gemäß 2a;
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14b) – Perspektivische Ansicht eines Gegensteckverbinders passend für den Steckverbinder aus 14a) vergleichbar zur Ausführungsform gemäß 2b);
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15a) – Draufsicht auf den Steckverbinder aus 14a);
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15b) – Draufsicht auf den Gegensteckverbinder aus 14b);
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16) – Perspektivische Ansicht eines Kodierelementes zum Einstecken in einen Buchsenschacht des Gegensteckverbinders;
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17) – Perspektivische Ansicht eines Kodierelementes aus 16 beim Einstecken in einen Buchsenschacht eines Gegensteckverbinders;
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18) – Schnittansicht eines Gegensteckverbinders mit eingesetztem Kodierelement.
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1a) lässt eine Unteransicht im Schnitt auf einen drei-poligen Steckverbinder 1 mit einem konturierten Isolierstoffgehäuse 2 erkennen. Durch das Isolierstoffgehäuse 2 werden drei Buchsenschächte 3 mit jeweils einer rechteckigen Kontur gebildet, wobei der mittlere Buchsenschacht länger als die beiden seitlichen Buchsenschächte 3 ist.
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Im Innenraum dieser Buchsenschächte sind weitere konturierte Kodierstege 4 ebenfalls aus Isolierstoffmaterial integral mit dem Isolierstoffgehäuse 2 geformt. Deutlich wird, dass die konturierten Kodierstege 4 unterschiedliche Formen haben. Der linke Kodiersteg 4 hat einen zentralen Längssteg 32, von dem linksseitig ein Quersteg 33 abgeht, so dass der Kodiersteg im Querschnitt L-förmig ist. Der mittlere Kodiersteg ist T-förmig ausgebildet, indem von dem Längssteg 32 mittig ein Quersteg 33 nach oben abragt.
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Der rechte Kodiersteg ist im Querschnitt spiegelverkehrt L-förmig ausgebildet, indem der Quersteg 33 rechtsseitig vom Längssteg 32 abgeht.
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In den Kodierstegen 4 sind Flach-Kontakteelemente 5 aufgenommen, die nach oben von dem jeweiligen Kodiersteg 4 abragen.
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Deutlich wird weiterhin, dass die Buchsenschächte 3 über Ausnehmungen 6 miteinander verbunden sind.
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1b) lässt einen zu dem Steckverbinder 1 aus 1a) korrespondierenden Gegensteckverbinder 7 erkennen. Auch der Gegensteckverbinder hat ein konturiertes Isolierstoffgehäuse 8, dessen Außenkontur an die Kontur der Buchsenschächte 3 und der Ausnehmungen 6 angepasst ist. Das konturierte Isolierstoffgehäuse 8 des Gegensteckverbinder 7 kann somit in die Buchsenschächte 3 des Steckverbinder 1 eintauchen.
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Weiterhin sind in dem konturierten Isolierstoffgehäuse 8 an die Kodierstege 4 angepasste Kodierschächte 9 eingebracht, in die Gabel-Kontaktelemente 10 hineinragen. Auf diese Weise können die von den Kodierstegen 4 des Steckverbinders 1 hervorragenden Flachkontakte 5 zwischen die Gabelzungen der Gabelkontakte 10 des Gegensteckverbinder 7 eintauchen und diese kontaktieren.
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2a) lässt eine Erweiterung des Steckverbinders 1 aus 1a) durch einen weiteren Funktionsbereich 11b erkennen. Deutlich wird, dass links neben dem drei-poligen Funktionsbereich 11a ein weiterer zwei-poliger Funktionsbereich 11b vorgesehen ist. Während der drei-polige Funktionsbereich 11a beispielsweise für die Spannungsversorgung einen zentralen Schutzerdekontakt PE, einen Nullleiterkontakt N auf der rechten Seite und einen potentialführenden Kontakt L auf der linken Seite hat, wird der linke Funktionsbereich 11b für die Datenversorgung mit den Datenkontakten DA+ und DA– beispielsweise für ein DALI-Steuerungsnetzwerk genutzt.
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Auch der Isolierstoffgehäuseabschnitt des linken Funktionsbereichs 11b ist konturiert und integral mit dem Isolierstoffgehäuseabschnitt des rechten Funktionsbereichs 11a verbunden. Wiederum sind im Innenraum der Buchsenschächte 3 des linken Funktionsbereichs 11b zusätzliche kodierte Kodierstege vorgesehen.
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Zur Verhinderung eines Fehlsteckens, insbesondere durch versetztes Fehlstecken eines irgendwie gearteten Gegensteckverbinders ist der Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden äußeren Kontaktelementen 5 der beiden Funktionsbereiche 11a, 11b größer, als der Abstand der Kontaktelemente 5 innerhalb der einzelnen Funktionsbereiche 11a, 11b. Deutlich wird, dass die Kontaktelemente 5 in den Funktionsbereichen 11a, 11b eine gleiche Teilung, d. h. einen gleichen Abstand zueinander haben. Die Teilung zwischen den Funktionsbereichen 11a, 11b, d. h. der Abstand zwischen den benachbarten Kontaktelementen 5 der aneinander angrenzenden Funktionsbereiche 11a, 11b ist hingegen unterschiedlich zur Teilung innerhalb der Funktionsbereiche 11a, 11b.
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2b) lässt eine Draufsicht auf einen zu dem Steckverbinder 1 aus 2a) korrespondierenden fünf-poligen Gegensteckverbinder 7 erkennen. Deutlich wird, dass die Funktionsbereiche 11a, 11b miteinander über Verbindungsstege 12 verbunden sind. In dem Isolierstoffgehäuse 2 des Steckverbinders 1 ist dann eine entsprechende Ausnehmung 60 zur Aufnahme des Verbindungssteges 12 an einer Stelle vorgesehen, die das endgültige Zusammenstecken des Gegensteckverbinders 7 in den Steckverbinder 1 in einer einzigen zulässigen Lage zueinander ermöglicht.
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3a) lässt eine weitere Ausführungsform eines fünf-poligen Steckverbinders erkennen, bei dem auf der rechten Seite des Steckverbinders 1 aus 1a) ein weiterer Funktionsbereich 11c) angebaut ist.
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Insbesondere bei einem Set von Steckverbindern mit den Ausführungsformen aus den 1 bis 3 könnte die Gefahr eines Fehlsteckens bestehen. Dieser Gefahr wird wiederum nicht nur durch Buchsenschächte 3 entgegnet, die durch konturierte Außenwände des Isolierstoffgehäuses 2 gebildet werden, sowie durch die im Innenraum der Buchsenschächte 3 angeordneten konturierten Kodierstege 4. Vielmehr sind der erste Funktionsbereich 11a und der dritte Funktionsbereich 11c wiederum mit einem größeren Abstand voneinander beabstandet, als der Teilung innerhalb der Funktionsbereiche 11a, 11c entspricht. Die benachbarten Kontakte 5 des ersten und dritten Funktionsbereichs 11a, 11c haben somit einen größeren Abstand zueinander, als die Kontakte 5 innerhalb der einzelnen Funktionsbereiche 11a, 11c. Ein versetztes Fehlstecken wird somit unterbunden.
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Deutlich wird zudem, dass die Kodierstege 4 des dritten Funktionsbereichs 11c im Querschnitt spiegelverkehrt L-förmig sind, während die Kodierstege 4 in der Ausführungsform gemäß 2a) im linken Funktionsbereich 11b im Querschnitt L-förmig sind. Auch hier wird durch die unterschiedliche Konturierung zusätzlich ein Fehlstecken beispielsweise zwischen dem zur Datenübertragung vorgesehenen, empfindlichen linken Funktionsbereich 11b und dem beispielsweise zur weiteren Notstromversorgung mittels Spannungspotential (L’ und N’-Leiter) vorgesehenen rechten Funktionsbereich 11c sicher verhindert.
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3b) lässt einen zum Steckverbinder 1 aus 3a) korrespondierenden Gegensteckverbinder 7 erkennen. Auch hier wird deutlich, dass die Isolierstoffgehäuseabschnitte der beiden Funktionsbereiche 11a, 11c miteinander über einen Verbindungssteg 12 verbunden sind, aber ansonsten separat voneinander kodierte Steckerabschnitte bilden.
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4a) lässt eine weitere Ausführungsform eines sieben-poligen Steckverbinders 1 erkennen, der zusammen mit den oben beschriebenen Ausführungsformen ein zusammengehöriges System bildet. Bei dieser Ausführungsform sind drei nebeneinanderliegende Funktionsbereiche 11a, 11b, 11c vorgesehen, wobei der mittlere Funktionsbereich 11a zur Spannungsversorgung mit L-, PE- und N-Kontakt, der linke Funktionsbereich 11b zur Datenversorgung mit DA+ und DA– Datenleitungskontakten und der rechte Funktionsbereich 11c zur Notstromversorgung mit Spannungsversorgungskontakten L’ und N’ vorgesehen ist.
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Hierbei werden die in den 2a) und 3a) gezeigten Ausführungsformen miteinander kombiniert.
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4b lässt einen zugehörigen Gegensteckverbinder 7 erkennen. Auch hier wird wieder deutlich, dass die einzelnen Funktionsbereiche 11a, 11b, 11c mittels Verbindungsstegen 12 miteinander verbunden sind, um so einen integralen Gegensteckverbinder aus einem Isolierstoffgehäuse 8 bereitzustellen.
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Die in den 1a) bis 4b) dargestellten Ausführungsformen bilden ein erstes Steckverbinderset.
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In den folgenden 5a), 6a), 7a), und 8a) mit abgewandelten Steckverbindern 1 und in den 5b), 6b), 7b) und 8b) für korrespondierende Gegensteckverbinder 7 ist ein weiteres System von Steckverbindersets gezeigt.
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Der drei-polige Steckverbinder 1 in 5a) unterscheidet sich von dem in 1a) dargestellten drei-poligen Steckverbinder 1 des oben beschriebenen ersten Systems durch eine andere Verbindung der Buchsenschächte 3, nämlich durch eine Ausnehmung 6 im unteren Bereich miteinander. Damit lässt sich der Gegensteckverbinder 7 des ersten Systems gemäß 1b nicht in den Steckverbinder 1 des zweiten Systems gemäß 5a einsetzen. Dies wird bereits durch die konturierten Außenwände des Isolierstoffgehäuses 2 und die hierdurch gebildeten konturierten Buchsenschächte 3 verhindert.
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Im Übrigen sind die konturierten Kodierstege 4 im Innenraum der Buchsenschächte 3 mit den daran angeordneten Kontaktelementen 5, 10 entsprechend wie beim ersten System ausgestaltet.
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In entsprechender Weise sind auch die fünf-poligen Versionen gemäß 6a), 6b), 7a) und 7b) vergleichbar zu dem ersten System gemäß 2a) bis 3b) ausgeführt, mit dem Unterschied, dass die Trennwände zwischen den Buchsenschächten 3 Ausnehmungen 6 an genau der gegenüberliegenden Seite haben.
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Im Übrigen kann auf das oben Gesagte für das erste System verwiesen werden.
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Die in den 5a) bis 8b) dargestellten Ausführungsformen bilden ein zweites Steckverbinderset.
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9a) zeigt eine weitere Ausführungsform eines drei-poligen Steckverbinders 1, bei denen die Trennwände zwischen den Buchsenschächten 3 diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 6 haben. Hierdurch lässt sich der zu dem Steckverbinder 1 aus 9a) korrespondierende Gegensteckverbinder 7 aus 9b) in keinster Weise in Steckverbinder 1 der vorher beschriebenen Systeme bzw. ersten und zweiten Steckverbindersets einstecken.
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Ein „Schrägstecken“ oder „1-poliges Stecken“ (d.h. eine Kontaktberührung eines Kontaktelementes 5 mit einem Kontaktelement 10) wird durch eine andere Lage der Kodierstege 4 in den Buchsenschächten des Steckverbinders 1 aus 9a) vermieden. Hierdurch lassen sich die Buchsenschächte 3 des STeckverbinders 1 aus 9a) nicht auf die Schächte 22 der Gegensteckverbinder 7 in 1b) und 5b) stecken. Zusammen wird eine 100%-ige Kodierung erreicht.
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10a), 10b), 11a) und 11b) zeigen weitere fünf-polige Varianten, die sich von dem vorher beschriebenen Systemen durch eine andere Gestaltung der konturierten Kodierstege 4 und zugeordneten und daran angepassten Kodierschächten 9 des zweiten Funktionsbereich 11b, und dritten Funktionsbereichs 11c unterscheiden. Hier sind die Kodierstege 4 nicht wie vorher gleichsinnig entweder L-förmig oder spiegelverkehrt L-förmig, sondern gegensinnig, einerseits L-förmig und andererseits spiegelverkehrt L-förmig ausgeführt. Damit wird ein drittes System von Steckverbindersets geschaffen, das zu dem ersten und zweiten System nicht kompatibel ist. Unzulässige Versatzsteckungen mit den weiteren Funktionsbereichen 11a, 11b, 11c werden durch die oben beschriebenen Maßnahmen der Größe und Teilung zwischen den Funktionsbereichen 11a, 11b bzw. 11b und 11c, durch die konturierten Kodierstege 4 und zugeordneten Kodierschächte 9 sowie durch die variierenden Ausnehmungen 6 in den Trennwänden zwischen den Buchsenschächten 3 sicher verhindert.
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12a) lässt eine weitere Variante eines sieben-poligen Steckverbinders 1 mit drei Funktionsbereichen 11a, 11b, 11c erkennen, bei der der zentrale Funktionsbereich 11a für die Spannungsversorgung hinsichtlich der Ausnehmungen 6 zwischen den Buchsenschächten 3 und der Gestaltung der konturierten Kodierstege 4 der beiden äußeren Funktionsbereiche 11b und 11c andersartig sind. Auf diese Weise lassen sich die Gegensteckverbinder 7 der vorher beschriebenen Arten nicht mit dem Steckverbinder 1 kombinieren.
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12b) lässt einen zum Steckverbinder 1 korrespondierenden sieben-poligen Gegensteckverbinder 7 erkennen.
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Die in den 9a) bis 12b) dargestellten Ausführungsformen bilden ein drittes Steckverbinderset.
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Die drei Steckverbindersets sind so konzipiert, dass sich nur funktionsgleiche Funktionsbereiche 11a, 11b, 11c innerhalb eines Systems auch polübergreifend untereinander stecken lassen, da dies nicht gefahrbringend ist. Eine Ausnahme bildet das dritte System, bei dem keine Komponenten untereinander gesteckt werden können. Gefahrbringende Steckungen sind kodierbedingt nicht möglich.
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13a) und 13b) lassen Kombinationen von Steckverbindersets erkennen, bei denen z. B. der Steckverbinder 1 gemäß 1a) und der entsprechenden Gegensteckverbinder 7 aus 1b) für die Hauptstromversorgung genutzt wird.
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Ein Drehstromanschluss wird ermöglicht, indem der an sich mit dem zweiten Funktionsbereich 11b für die Datenversorgung vorgesehene Steckverbinder 1 gemäß 2a) und zugehörigem Gegensteckverbinder 7 der 2b) eingesetzt wird. Dabei wird der Gegensteckverbinder 7 als Netzstecker genutzt und die Kontaktelemente 10 des linken Funktionsbereichs 11b mit weiteren Phasen L1, L2 bzw. L3 beaufschlagt.
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Um nun zu verhindern, dass ein solcher nicht systemgerecht angeschlossener Gegensteckverbinder 7 (Netzstecker) in einen Steckverbinder 1 gemäß 2a) eingesetzt wird, bei dem der linke Funktionsbereich 11b zur Datenversorgung genutzt wird, sind zusätzliche Kodierelemente 34 in die Kodierschächte 9 eingesetzt. Durch von den Kodierelementen 34 abragende Kodierfinger kann dann eine Kombination des in 13a) dargestellten Steckverbinders 1 mit dem andersartig belegten Gegensteckverbinder 7 verhindert werden. Vielmehr müsste dann ein Steckverbinder 1 mit einem Funktionsbereich 11b vorgesehen werden, der an die durch die Kodierschächte 9 mit eingesteckten Kodierelementen 34 ausgebildete Kontur angepasst ist, wenn das Kodierelement 34 einen Zugang zum Kontaktelement 10 ermöglicht. Ansonsten dienen die mit Kodierelementen 34 versehenen Anschlüsse nur als Blindanschlüsse für die verbleibenden Leitungen L3, L2; L3, L1; L1, L2.
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14a) lässt eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders 1 erkennen, bei dem die im Steckbereich vorstehenden Außenwände 26 des Isolierstoffgehäuses 2 zur Bildung von Buchsenschächten 3 konturiert sind. Bei dem dargestellten fünf-poligen Steckverbinder 1 (Ausführungsform gemäß 2a)) sind zwei Funktionsbereiche 11a, 11b vorgesehen, wobei der erste Funktionsbereich 11a entsprechend der Ausführungsform in 2a) zur Leistungsspannungsversorgung und der zweite Funktionsbereich 11b für einen Datenbus zur Steuerung vorgesehen ist.
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In den Buchsenschächten 3 sind Flach-Kontaktelemente 5 eingebaut, die teilweise in die konturierten Kodierstege 4 hineinragen und von diesen getragen werden. Die Flach-Kontaktelemente 5, auch Messerkontakte genannt, haben in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine nach oben vorstehende Vorkontaktzone 27, die zunächst in einem zwischen den freien Enden mit den Kontaktgruppen und einem Wurzelbereich der Gabel-Kontaktelemente eines Gegensteckverbinders 7 liegende Vorkontaktzone 40 kontaktieren. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mögliche Kurzschlussfunken den Bereich der Vorkontaktzonen 27 und 40 überspringen und die Hauptkontaktzonen 28 und 15 geschont und vor Abbrand geschützt wird. Erkennbar ist, dass an den einander gegenüberliegenden Außenwänden an den Stirnseiten der Funktionsbereich 11a, 11b nicht zur Kodierung dienende Ausnehmungen 60 vorhanden sind, in die die ebenfalls nicht zur Kodierung dienenden Verbindungsstege 12 zwischen den Funktionsbereichen 11a, 11b eines Gegensteckverbinders 7 eintauchen können.
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Weiterhin wird deutlich, dass der Abstand der benachbarten Kontaktelemente 5 der beiden Funktionsbereiche 11a, 11b größer als der Abstand der Kontaktelemente 5 innerhalb der Funktionsbereiche 11a, 11b ist. Die Teilung innerhalb der Funktionsbereiche 11a, 11b ist damit anders als die Teilung zwischen den Funktionsbereichen 11a, 11b.
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Die Messer-Kontaktelemente 5 sind nach unten in einen Leiteranschlussbereich 29 mit Leitereinführöffnungen 30 geführt, wobei hier Doppelanschlüsse zum Anschluss jeweils von zwei elektrischen Leitern an ein Messer-Kontaktelement 5 vorgesehen sind. Damit lässt sich eine durchgehende (durchschleifende) Verdrahtung realisieren.
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Der dargestellte Steckverbinder 1 eignet sich insbesondere als Gerätestecker für einen Gerätesteckverbinder. Zum Anschluss eines elektrischen Geräts wird dieser Gerätestecker (Steckverbinder 1) dann auf einen Netzstecker (Gegensteckverbinder 7) aufgesteckt.
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Im Übrigen wird im Hinblick auf die Beschreibung der Kontur der Buchsenschächte 3 und der konturierten Kodierstege 4 auf die Beschreibung zur 2a) und 2b) verwiesen.
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14b) lässt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines fünf-poligen Gegensteckverbinders 7 mit zwei Funktionsbereichen 11a, 11b erkennen. Der linke Funktionsbereich 11a hat zwei nebeneinander angeordnete Gabel-Kontaktelemente 10, während der rechte Funktionsbereich 11a drei nebeneinander angeordnete Gabel-Kontaktelemente 10 hat.
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Die Gabel-Kontaktelemente 10 haben in an sich bekannter Weise zwei nebeneinanderliegende und eine gemeinsame Ebene aufspannende Gabelzinken 14 zur Bildung eines Spalts, um ein Messer-Kontaktelement zwischen die Gabelzinken 14 einzuschieben. Das zugeordnete Messer-Kontaktelement 5 wird dann von den Kontaktkuppen 15 an den Gabelzinken 14 kontaktiert.
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Die Gabel-Kontaktelemente 10 erstrecken sich in einen Leiteranschlussbereich 16 hinein und werden dort zu Leiteranschlussklemmen geführt. Diese können beispielsweise wie dargestellt als Federkraftklemmen und insbesondere als Mehrfach-Federkraftklemmen ausgeführt sein, damit z. B. wie dargestellt mindestens zwei in nebeneinanderliegende Leitereinführungsöffnungen 17 eingeführte elektrische Leiter ein Gabel-Kontaktelement 10 kontaktieren können.
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Die Betätigung der im Isolierstoffgehäuse 18 des Leiteranschlussbereichs 16 angeordneten Federkontaktelemente erfolgt mit Hilfe von Betätigungshebeln 19, die schwenkbar im Isolierstoffgehäuse 18 des Leiteranschlussbereichs 16 eingebaut sind.
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Der Gegensteckverbinder 7 ist als Netzstecker zum festen Einbau in ein elektrisches Gerät vorgesehen und hat hierzu Befestigungselemente 20 z. B. in Form von Bohrungen an Flachstegen, an denen der Gegensteckverbinder 7 an ein Gerätegehäuse geschraubt oder genietet werden kann. Alternativ kann der Netzstecker über die Rastlaschen 50 (siehe 14b)) auf ein entsprechendes Geräteblech aufgerastet werden. Der Gegensteckverbinder 7 ist insbesondere zum Einbau in Leuchten geeignet, wobei der Netzstecker (Gegensteckverbinder 7) über die angeschlossenen elektrischen Leitungen an eine Spannungsversorgung und ggf. auch an einen Datenbus angeschlossen wird..
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Im Steckverbinder-Anschlussbereich 21 ist das Isolierstoffgehäuse 2 erkennbar konturiert. Dabei sind viereckige Schächte 22 ausgebildet, wobei der mittlere Schacht des ersten Funktionsbereichs 11a länger als die anderen Schächte 22 ist. In diesem längeren, rechteckförmigen mittleren Schacht ist das Gabel-Kontaktelement 10 für den PE-Kontakt (Schutzmasse) vorgesehen. Die Schächte 22 sind über Stege 23 miteinander verbunden, so dass die Kontur der Schächte 22 und die Breite und Lage der Stege 23 eine Kodierkontur vorgeben, die ein Aufstecken eines Steckverbinders 1 nur in einer hieran angepassten Ausgestaltung und Lage ermöglicht.
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Erkennbar ist weiterhin, dass innerhalb der Schächte 22 Kodierschächte 24 mit einer Kontur eingebracht sind, die an die korrespondierenden konturierten Kodierstege des zugeordneten passenden Steckverbinders 1 angepasst sind.
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Deutlich ist weiterhin, dass in den Innenraum der Schächte 22 einander gegenüberliegende Stege 25 hineinragen, an denen einerseits die Gabel-Kontaktelemente 10 aufgelagert sind und die Kodierung nur eine Begrenzungswand für die Kodierschächte 24 bildet. Diese Stege 25 können weiterhin zur Führung und Aufnahme von separaten Kodierelementen 34 genutzt werden, wie später noch beschrieben wird.
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15a) lässt eine Draufsicht auf den Steckverbinder 1 aus 14a) und 2a) erkennen. Dabei wird nochmals deutlich, dass die konturierten Kodierstege 4 als separate Elemente integral mit dem Isolierstoffgehäuse 2 im Innenraum der Buchsenschächte 3 herausragen und die Messer-Kontaktelemente 5 z. B. mit einem abknickenden Haltebereich 31 fixieren und tragen.
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Erkennbar ist auch, dass die konturierten Kodierstege im Querschnitt einen Längsabschnitt 32 aufweisen, der sich in Anreihrichtung der Messer-Kontaktelemente 5 erstreckt, sowie einen sich hieran anschließenden Querabschnitt 33, der sich quer hierzu und in Ersteckungsrichtung der Gabel-Kontakte 10 des korrespondierenden Gegensteckverbinders 7 erstreckt. Die Länge des Querabschnitts 33 des mittleren Buchsenschachts des ersten Funktionsbereichs 11a ist länger als die anderen Querabschnitte 33 ausgebildet. Dies dient in dem dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere zum Schutz eines PE-Kontaktanschlusses, der für diesen Bereich vorgesehen ist.
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Durch Variation der Lage der Querabschnitte beispielsweise zur Schaffung eines im Querschnitt L-förmigen, T-förmigen oder spiegelverkehrt L-förmigen Kodierstegs 4 lassen sich unterschiedliche Kodierungen realisieren.
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15b) lässt eine Draufsicht auf den Gegensteckverbinder 7 aus 14b) und 2b) erkennen. Aus dieser Draufsicht wird nochmals deutlich, dass die Messer-Kontaktelemente 5 des Steckverbinders 1 quer zu der durch die Gabelzinken 14 aufgespannten Ebene in die Gabel-Kontaktelemente 10 eingesteckt wird. Durch die vorstehende Vorkontaktzone 27 der Messer-Kontaktelemente 5 des Steckverbinders 1 wird diese vorstehende Vorkontaktzone 40 zunächst an einander gegenüberliegenden Vor-Kontaktgruppen 40 des Gegensteckverbinders 7 kontaktiert, die zwischen den eigentlichen Haupt-Kontaktgruppen 15 und am nicht erkennbaren gemeinsamen Wurzelbereich der Gabelzinken 14 angeordnet sind. Die Hauptkontaktierung bei vollständigem Einstecken des Steckverbinders 1 aus 14a) und 15a) in den Gegensteckverbinder 7 aus 14b) und 15b) erfolgt dann mit Hilfe der Haupt-Kontaktgruppen 15, die angrenzend an den freien Enden der Gabel-Zinken 14 angeordnet sind. Damit wird eine abbrandfreie Hauptkontaktzone erreicht.
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Deutlich wird weiterhin, dass die Haupt-Kontaktgruppen 15 ein geringeres Spaltmaß als die Vor-Kontaktgruppen 40 haben, d. h. dass der Spalt zwischen den Vor-Kontaktgruppen 40 größer als der Spalt zwischen den Haupt-Kontaktgruppen ist. Damit wird sichergestellt, dass beim Erreichen der Hauptkontaktierung durch die Haupt-Kontaktgruppen 15 nur dort eine elektrische Kontaktierung mit den Messer-Kontaktelementen 5 erfolgt und die Parallelschaltung mit den Vor-Kontaktgruppen 40 aufgehoben wird.
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16) lässt eine perspektivische Ansicht eines zusätzlichen separaten Kontaktelements 34 erkennen. Dieses hat einen quaderförmigen Hauptabschnitt 35, von dem z. B. ein Paar nebeneinander liegender und sich parallel zueinander ersteckender Kodierfinger 36 abragen. Der Hauptabschnitt 35 hat seitliche Führungsnuten 37, in die beim korrekten Einführen in zugeordnete Schächte 22 des Gegensteckverbinders 7 die dort vorgesehenen Stege 25 eintauchen. Damit wird eine korrekte Lage des Kodierelements 34 im Schacht 22 sichergestellt.
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Das Kodierelement 34 kann in eine Position richtungsorientiert eingeführt werden, wobei in dieser Kodierposition die Kodierfinger 36 in die an die Kodierstege 4 eines Steckverbinders 1 angepassten Kodierschächte 9 eines Gegensteckverbinders 7 eintauchen und diese teilweise blockieren.
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Um die spätere Entnahme eines eingesetzten Kodierelementes 34 zu ermöglichen ist an einer Kante des Hauptkörpers 35 ein Betätigungsschlitz 38 vorgesehen, in den ein Betätigungswerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubendreher eingeführt werden kann. Dann kann das Kodierelement 35 mit dem Schraubendreher 38 über das Isolierstoffgehäuse 2 des Gegensteckverbinders 7 herausgehebelt werden.
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17) lässt eine perspektivische Ansicht eines Kodierelements 34 aus 16) kurz vor dem Einstecken in einen Kodierschacht 9 eines Gegensteckverbinders 7 erkennen. Deutlich wird, dass die Kodierfinger 36 mit ihren freien Enden in den Innenraum des Kodierschachts 9 hineinragen und der Hauptkörper 35 oberhalb davon angeordnet ist.
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18) lässt eine Teilschnittansicht des Gegensteckverbinders 7 aus 17) mit eingestecktem Kodierelement 34 erkennen. Dabei ist der Kodierschacht 9 des Gegensteckverbinders 7 teilweise durch die Kodierfinger 36 ausgeführt und blockiert. Auch das unter dem Kodierelement 34 liegende Gabel-Kontaktelement 10 ist durch das darüberliegende Kodierelement 34 überdeckt und lässt eine Kontaktierung mit einem Messer-Kontaktelement 5 eines Steckverbinders 1 nicht mehr zu.
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Durch das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Kodierelements 34 ist der zugehörige Anschlussbereich somit funktionslos und vor Fehlstecken geschützt.
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Erkennbar ist, dass das Kodierelement 34 mit den Nuten 37 an den Stegen 25 geführt ist. Weiterhin wird die Funktion des Betätigungsschlitzes 38 deutlicher, der von oben durch einen Schlitz zugänglich ist und ein Heraushebeln des Kodierelements 34 mit einem Schraubendreher über die Oberkante des Isolierstoffgehäuses 2 des Gegensteckverbinders 7 ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049574 A1 [0004]
- EP 1841014 B1 [0005]
