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Die Erfindung betrifft einen schwenkbaren Verbinder sowie ein Verfahren zum Kontaktieren eines Anschlußkabels mit dem Verbinder.
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In vielen Bereichen der Technik werden elektrische Verbinder zur elektrischen Verbindung von Geräten oder Bauteilen verwendet. Insbesondere bei der Montage eines Verbinders, das heißt bei dem Befestigen und Kontaktieren eines Verbinders an ein Anschlußkabel, ist es unter Umständen notwendig mehrere elektrische Leitungen des Anschlußkabels nacheinander manuell mit zugeordneten elektrischen Kontakten des Verbinders elektrisch zu verbinden.
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Es ist daher eine Aufgabe, einen Verbinder bereitzustellen, welcher eine einfachere und schnellere Montage von Verbinder und Anschlußkabel ermöglicht. Weiter ist es eine Aufgabe ein entsprechendes Verfahren zum Kontaktieren des Anschlußkabels mit dem Verbinder bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Verbinder gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt betrifft einen Verbinder, umfassend:
- – ein erstes Verbinderteil mit
- – zumindest einem elektrischen Kontakt,
- –Kabeldurch einer ersten führung, durch welche entlang einer Einführrichtung E ein Anschlußkabel zumindest bereichsweise durchführbar ist, um zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt des ersten Verbinderteils elektrisch zu kontaktieren;
- – ein zweites Verbinderteil, welcher um eine Schwenkachse A relativ zum ersten Verbinderteil von einer Montageposition zu einer Betriebsposition schwenkbar ist, mit
- – einer zweiten Kabeldurchführung, durch welche das Anschlußkabel entlang einer Längsrichtung L zumindest bereichsweise durchführbar ist;
wobei die Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E in der Montageposition verschieden ist von der Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E in der Betriebsposition.
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Vorteilhafterweise kann das Anschlußkabel in einfacher und verbesserter Weise mit dem zumindest einen elektrischen Kontakt des Verbinders kontaktiert werden, da der Verbinder in der Montageposition derart bereitgestellt werden kann, daß das Anschlußkabel derart entlang der Einführrichtung E durch die erste Kabeldurchführung und entlang der Längsrichtung L durch die zweite Kabeldurchführung in den Verbinder eingeführt sein kann, daß die zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels in einfacher Weise mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt kontaktierbar ist. Insbesondere kann das Anschlußkabel in der Montageposition des Verbinders derart in den Verbinder eingeführt sein, daß die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels im Bereich der elektrischen Kontakte, d. h. insbesondere in ihren Endbereichen, frei sind von mechanischen Spannungen. Dadurch ist es vorteilhafterweise in einfacher Weise möglich, die zumindest eine elektrische Leitung mit dem zugeordneten elektrischen Kontakt zu kontaktieren, beispielsweise durch Verlöten, Klemmen, Crimpen oder ähnliches. Insbesondere für den Fall, daß die zumindest eine elektrische Leitung mit dem zugeordneten elektrischen Kontakt verlötet wird, kann vorteilhafterweise in der Montageposition sichergestellt werden, daß die Lötstelle nicht durch mechanische Spannungen belastet wird, welche über die zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels auf die Lötstelle aufgebracht werden.
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Nach dem Kontaktieren der zumindest einen elektrischen Leitung des Anschlußkabels mit dem zugeordneten elektrischen Kontakt ist es vorteilhafterweise möglich, den Verbinder von der Montageposition in die Betriebsposition durch Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil in die Betriebsposition zu überführen. Für den Fall, daß in der Betriebsposition eine mechanische Spannung auf das Anschlußkabel bzw. die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels wirkt, ist dies vorteilhafterweise für die elektrische Kontaktierung der elektrischen Leitungen mit den zugeordneten elektrischen Kontakten unschädlich, da das elektrische Kontaktieren bereits in der Montageposition des Verbinders stattgefunden hat bzw. beim Übergang des Verbinders von der Montageposition in die Betriebsposition beendet ist. Insbesondere für den Fall, daß das elektrische Kontaktieren durch Löten erfolgt, führt dies zu dem Vorteil, daß die Lötstelle erst nach dem Aushärten des Lotes durch mechanische Spannungen, welche auf das Anschlußkabel wirken, beansprucht wird, d. h. zu einem Zeitpunkt, an dem das Lot bereits ausgehärtet ist und daher mechanische Spannungen aufnehmen kann.
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Der Verbinder umfaßt ein erstes Verbinderteil und ein zweites Verbinderteil, welche beide miteinander derart verbunden bzw. befestigt sind, daß das zweite Verbinderteil um die Schwenkachse A relativ zum ersten Verbinderteil schwenkbar ist. Insbesondere kann das erste Verbinderteil zumindest eine Achsaufnahme aufweisen, in welcher eine Achse gelagert ist, die ebenfalls in zumindest einer Achsaufnahme des zweiten Verbinderteils gelagert ist. Durch die Achse kann das zweite Verbinderteil an dem ersten Verbinderteil befestigt sein, wobei das zweite Verbinderteil gleichzeitig um die Achse relativ zum ersten Verbinderteil schwenkbar ist. Die zumindest eine Achsaufnahme des ersten Verbinderteils kann beispielsweise in ein Gehäuse des ersten Verbinderteils ausgebildet sein, insbesondere integral bzw. einstückig damit ausgebildet sein. Weiter bevorzugt kann die zweite Achsaufnahme des zweiten Verbinderteils an einem Gehäuse des zweiten Verbinderteils angeordnet bzw. ausgebildet sein. Insbesondere kann die zweite Achsaufnahme integral bzw. einstückig mit dem Gehäuse des zweiten Verbinderteils ausgebildet sein. Die Achse kann bevorzugt aus einem Metall ausgebildet sein, während die Gehäuse des ersten bzw. zweiten Verbinderteils aus einem Kunststoff oder einem Metall ausgebildet sein kann.
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Alternativ kann das erste Verbinderteil zumindest eine Achsaufnahme, bevorzugt zwei Achsaufnahmen, aufweisen, während das zweite Verbinderteil zumindest einen, bevorzugt zwei, Achsstummel aufweist, welche jeweils in eine zugeordnete Achsaufnahme des ersten Verbinderteils eingreift. Die Achsstummeln des zweiten Verbinderteils können dabei bevorzugt einstückig mit dem Gehäuse des zweiten Verbinderteils ausgebildet sein. Es versteht sich, daß umgekehrt das zweite Verbinderteil zumindest eine Achsaufnahme, bevorzugt zwei Achsaufnahmen, aufweisen kann, während das erste Verbinderteil zumindest einen, bevorzugt zwei, Achsstummeln aufweist, welche jeweils in einer zugeordnete Achsaufnahme des zweiten Verbinderteils eingreifen. Die Achsstummeln sind in den Achsaufnahmen schwenkbar gelagert, so daß das zweite Verbinderteil relativ zum ersten Verbinderteil schwenkbar ist. Vorteilhafterweise kann auf einen separaten Achskörper in diesem Fall verzichtet werden.
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Das erste Verbinderteil umfaßt zumindest einen elektrischen Kontakt. Es versteht sich, daß das erste Verbinderteil auch zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr elektrische Kontakte aufweisen kann. Die elektrischen Kontakte sind dazu ausgelegt, zumindest bereichsweise mit einem komplementären elektrischen Kontakt eines komplementären Verbinders elektrisch zu kontaktieren. Weiter ist der zumindest eine elektrische Kontakt ausgelegt, mit einer zugeordneten elektrischen Leitung des Anschlußkabels elektrisch bzw. mechanisch verbunden zu sein. Dadurch kann die zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels mittels des Verbinders elektrisch mit dem komplementären Verbinder verbunden werden. Es versteht sich, daß das Anschlußkabel auch zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr elektrische Leitungen aufweisen kann. Insbesondere kann die Anzahl der elektrischen Leitungen des Anschlußkabels der Anzahl der elektrischen Kontakte des ersten verbindenden Teils entsprechen, so daß in jeder elektrischen Leitung des Anschlußkabels ein elektrischer Kontakt eindeutig zugeordnet werden kann.
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Das erste Verbinderteil weist eine erste Kabeldurchführung auf, durch welche das Anschlußkabel zumindest bereichsweise durchgeführt werden kann, um dem zumindest einen elektrischen Kontakt zugeführt zu werden. Der zumindest eine elektrische Kontakt des ersten Verbinderteils kann durch eine Kontakthalterung aufgenommen bzw. gehalten sein, welche aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist. Insbesondere kann eine Vielzahl von elektrischen Kontakten durch die Kontakthalterung aufgenommen bzw. gehalten sein. Die Kontakthalterung kann die erste Kabeldurchführung einseitig verschließen, so daß die Kontakthalterung einschließlich der elektrischen Kontakte und die Kabeldurchführung gemeinsam ein Sackloch bzw. eine Anschlußkabelaufnahme ausbilden, in welche das Anschlußkabel einführbar ist, insbesondere bis das Anschlußkabel zumindest bereichsweise an die Kontakthalterung bzw. die elektrischen Kontakte stößt. Das Anschlußkabel kann entlang der Einführrichtung E durch die erste Kabeldurchführung bzw. in die Kabelaufnahme des ersten Verbinderteils eingeführt bzw. durchgeführt werden.
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Nach dem Durchführen des Anschlußkabels durch die erste Kabeldurchführung bzw. nach dem Anordnen der elektrischen Leitungen des Anschlußkabels an die entsprechenden zugeordneten elektrischen Kontakte des ersten Verbinderteils, können die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels mit den zugeordneten elektrischen Kontakten des ersten Verbinderteils elektrisch kontaktiert werden.
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Zweckmäßigerweise wird das Anschlußkabel vor dem Einführen bzw. Durchführen durch die erste Kabeldurchführung entlang der Längsrichtung L durch die zweite Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils geführt. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, daß es Anschlußkabel nach dem Durchführen durch die zweite Kabeldurchführung nur noch ein kurzes Stück entlang der Längsrichtung L verlagert werden muß, um, gegebenenfalls unter Biegen des Anschlußkabels, in die erste Kabeldurchführung eingeführt zu werden.
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Die Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E ist in der Montageposition verschieden von der Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E in der Betriebsposition. mit anderen Worten erfolgt durch das Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil auch eine Verschwenkung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E. Für den Fall, daß das Anschlußkabel in der ersten Kabeldurchführung des ersten Verbinderteils und in der zweiten Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils angeordnet ist, kann das Verschwenken der zwei Verbinderteile zueinander bzw. die Änderung der Orientierung von Längsrichtung L und Einführrichtung E zueinander nur unter einem Biegen des Anschlußkabels erfolgen.
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Vorzugsweise ist in der Montageposition die Längsrichtung L parallel zur Einführrichtung E orientiert und schließt in der Betriebsposition die Längsrichtung L mit der Einführrichtung E einen Winkel größer als etwa 30 Grad, bevorzugt größer als etwa 60 Grad und insbesondere etwa 90 Grad ein.
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Vorteilhafterweise kann durch die parallele Orientierung der Längsrichtung L und der Einführrichtung E das Anschlußkabel entlang einer Richtung durch die zweite Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils und durch die erste Kabeldurchführung des ersten Verbinderteils geführt werden, ohne daß ein Biegen des Anschlußkabels notwendig wäre. Dadurch wird weiter vorteilhafterweise vermieden, daß der Verbinder eine Biegekraft bzw. eine mechanische Spannung während des Kontaktierens auf das Anschlußkabel ausübt, so daß die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels in einfacherer Weise mit den zugeordneten elektrischen Kontakten des ersten Verbinderteils kontaktierbar sind, da während des Kontaktierens der elektrischen Leitungen keine Gegenkraft aufgebracht werden muß, um die elektrischen Leitungen an Ort und Stelle zu halten, während der elektrische Kontakt zwischen der elektrischen Leitung und dem elektrischen Kontakt hergestellt wird, beispielsweise durch Verlöten. Nach dem Kontaktieren der elektrischen Leitungen und des Anschlußkabels kann der Verbinder von der Montageposition in die Betriebsposition überführt werden, wobei die Längsrichtung L einen Winkel mit der Einführrichtung E einschließt. Dieser Winkel kann größer als etwa 30° sein und ist insbesondere etwa 90°. Dadurch kann in einfacher Weise ein Winkelverbinder ausgebildet werden.
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Die elektrischen Kontakte des ersten Verbinderteils sind insbesondere ausgelegt entlang der Einführrichtung E zumindest bereichsweise in den komplementären Verbinder eingeführt zu werden, um mit den komplementären elektrischen Kontakten elektrisch zu kontaktieren. Mit anderen Worten kann das elektrische Kontaktieren des Verbinders mit dem komplementären Verbinder durch ein Aufstecken des Verbinders entlang der Einführrichtung E auf bzw. bereichsweise in den komplementären Verbinder erfolgen.
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Insbesondere für den Fall, daß die Einführrichtung E einen Winkel von etwa 90° mit der Längsrichtung L in der Betriebsposition einschließt, wird das Anschlußkabel in etwa rechtwinklig zur Steckrichtung des Verbinders aus dem Verbinder herausgeführt, wodurch ein sogenannter Winkelverbinder ausgebildet ist.
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Vorzugsweise schließt in der Montageposition die Längsrichtung L mit der Einführrichtung E einen Winkel größer als etwa 30 Grad, bevorzugt größer als etwa 60 Grad und insbesondere etwa 90 Grad, ein und ist in der Betriebsposition die Längsrichtung L parallel zur Einführrichtung E orientiert.
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Mit anderen Worten kann der Verbinder in der Betriebsposition einen Steckverbinder ausbilden, wobei das Anschlußkabel parallel zur Einführrichtung E bzw. zur Steckrichtung des Verbinders in den komplementären Verbinder in der Betriebsposition aus dem Verbinder herausgeführt wird. Die Montageposition, zeichnet sich dagegen dadurch aus, daß das zweite Verbinderteil gegenüber dem ersten Verbinderteil derart verschwenkt ist, daß die Längsrichtung L, und damit die Durchführrichtung des Anschlußkabels durch die zweite Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils, verschieden ist von der Einführrichtung E, d. h. der Einführrichtung bzw. Durchführrichtung des Anschlußkabels durch die erste Kabeldurchführung des ersten Verbinderteils. Abhängig von der Ausbildung der elektrischen Kontakte kann es jedoch vorteilhaft sein, die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels seitlich den elektrischen Kontakten zuzuführen. Insbesondere können sich die elektrischen Kontakte zumindest bereichsweise entlang der Einführrichtung E erstrecken, wobei die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels, welches entlang der Längsrichtung L durch die zweite Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils geführt ist, sich mit dem Endbereich, welcher mit den elektrischen Kontakten kontaktiert werden soll, im wesentlichen entlang der Längsrichtung L erstrecken, so daß diese beispielsweise in einfacher Weise, insbesondere ohne Biegen der elektrischen Leitungen, in Lötaugen der elektrischen Kontakte einführbar sind, um mit den elektrischen Kontakten verlötet zu werden. Durch das Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil, um den Verbinder von der Montageposition in die Betriebsposition zu überführen, werden die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels entsprechend gebogen, allerdings vorteilhafterweise erst, nachdem die elektrische Kontaktierung bzw. Befestigung der elektrischen Leitungen mit bzw. an den zugeordneten elektrischen Kontakten erfolgt ist.
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Vorzugsweise weist der Verbinder zumindest eine Fixiervorrichtung auf, mittels welcher der erste Verbinderteil – lösbar oder unlösbar – in der Betriebsposition relativ zum ersten Verbinderteil fixierbar ist.
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Es versteht sich, daß der Verbinder auch zwei, drei, vier oder mehr Fixiervorrichtungen aufweisen kann. Jede Fixiervorrichtung weist ein Fixierelement auf, welches ausgelegt ist mit einem komplementären Fixierelement zusammenzuwirken, um eine relative Verlagerung des Fixierelements zum komplementären Fixierelement zu verhindern, so daß auch eine relative Verlagerung des zweiten Verbinderteils, welcher das Fixierelement aufweist oder damit verbunden ist, zum ersten Verbinderteil, welches das komplementäre Fixierelement aufweist oder damit verbunden ist, zu verhindern. Insbesondere kann das erste Verbinderteil eine Gewindebohrung als bevorzugte Ausführungsform eines komplementären Fixierelements aufweisen, in welche eine Schraube als bevorzugte Ausführungsform eines Fixierelements eingeschraubt werden kann, welche mit dem zweiten Verbinderteil verbunden ist. Mit anderen Worten kann die zumindest eine Fixiervorrichtung eine Schraube und ein zu der Schraube komplementäres Schraubgewinde umfassen, um das zweite Verbinderteil in der Betriebsposition an dem ersten Verbinderteil festzuschrauben. Vorteilhafterweise wird dadurch eine lösbare Fixierung des ersten Verbinderteils mit dem zweiten Verbinderteil ermöglicht. Es versteht sich, daß die Schraube auch mit dem ersten Verbinderteil verbunden sein kann, um in ein Gewinde einzugreifen, welches in dem zweiten Verbinderteil ausgebildet ist.
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Alternativ zu einer Verschraubung der beiden Verbinderteile kann auch eine Fixiervorrichtung vorgesehen sein, welche einen Rasthaken als Fixierelement und eine entsprechende Rasthakenaufnahme als komplementäres Fixierelement aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Fixiervorrichtung auch einen Bajonettverschluß umfassen.
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Vorzugsweise weist der zumindest eine elektrische Kontakt zumindest eine Leitungsaufnahme auf, in welche die zugeordnete elektrische Leitung des Anschlußkabels entlang der Einführrichtung E zumindest bereichsweise einführbar ist, um mit dem elektrischen Kontakt zu kontaktieren.
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Mit anderen Worten kann eine zugeordnete elektrische Leitung zumindest bereichsweise in eine Leitungsaufnahme des elektrischen Kontaktes eingeführt werden, wodurch ein elektrischer Kontakt zwischen der elektrischen Leitung und dem zugeordneten elektrischen Kontakt des ersten Verbinderteils hergestellt werden kann. Bevorzugt kann die Leitungsaufnahme zumindest bereichsweise rückstellfähig bzw. elastisch verformbar ausgebildet sein, so daß durch das Einführen der elektrischen Leitung in die zugeordnete Leitungsaufnahme eine rückstellfähige bzw. elastische Verformung der Leitungsaufnahme erfolgt, und die elektrische Leitung aufgrund der Rückstellkraft der Leitungsaufnahme in dieser festgeklemmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein Herausziehen der elektrischen Leitung aus der Leitungsaufnahme entgegen der Einführrichtung E dadurch verhindert werden, daß die elektrische Leitung mit der Leitungsaufnahme bzw. in der Leitungsaufnahme verlötet wird. Alternativ oder zusätzlich kann zu dem Verlöten von elektrischer Leitung und Leitungsaufnahme auch noch ein Crimpen, ein Schrauben, ein Festklemmen oder ähnliches Fixieren der elektrischen Leitung in der Leitungsaufnahme erfolgen. Besondere Vorteile ergeben sich für den Fall, daß in der Montageposition die Längsrichtung L parallel zur Einführrichtung E orientiert ist, da dann das Anschlußkabel bzw. die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels durch die erste und die zweite Kabeldurchführung des Verbinders geführt werden kann und zumindest bereichsweise in die Leitungsaufnahme geführt werden kann, ohne daß das Anschlußkabel bzw. die zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels gebogen bzw. geknickt wird. Dadurch wird vorteilhafterweise eine besonders einfache Kontaktierung des Anschlußkabels mit dem Verbinder ermöglicht.
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Vorzugsweise weist das zweite Verbinderteil eine Befestigungsvorrichtung auf, mit welcher das Anschlußkabel in und/oder an der zweiten Kabeldurchführung befestigbar ist.
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Vorteilhafterweise kann mittels der Befestigungsvorrichtung verhindert werden, daß das Anschlußkabel aus dem Verbinder herausgezogen wird. Eine an dem Anschlußkabel angelegte Zugkraft wird mittels der Befestigungsvorrichtung an das Gehäuse des zweiten Verbinderteils angelegt. Mit anderen Worten kann die Befestigungsvorrichtung auch als Zugentlastung des Anschlußkabels wirken. Die Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise als eine Kabelverschraubung ausgeführt sein, welche einen hohlen Konus aufweist, welcher insbesondere die zweite Kabeldurchführung ausbilden kann, und durch welchen das Anschlußkabel geführt wird, wobei mittels einer Überwurfmutter, welche über den Hohlkonus geschraubt wird, eine Anpreßkraft auf den Mantel des Anschlußkabels angelegt wird, welcher im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung L orientiert ist, in welcher sich das Anschlußkabel erstreckt. Durch die Kabelverschraubung, wird eine Verlagerung des Anschlußkabels relativ zum zweiten Verbinderteil verhindert.
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Vorzugsweise weist das erste Verbinderteil einen Auflagebereich auf und weist das zweite Verbinderteil einen komplementären Auflagebereich auf, wobei der Auflagebereich und der komplementäre Auflagebereich durch das Überführen des Verbinders in die Betriebsposition mechanisch miteinander kontaktierbar sind. Mit anderen Worten können der Auflagebereich und der komplementäre Auflagenbereich in der Montageposition voneinander getrennt bzw. voneinander weg verlagert sein, um eine Montageöffnung freizugeben, die das Kontaktieren der elektrischen Leitungen des Anschlußkabels mit den zugeordneten elektrischen Kontakten ermöglicht. Durch das Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil, um den Verbinder in die Betriebsposition zu überführen, werden der Auflagebereich und der komplementäre Auflagebereich insbesondere derart mechanisch kontaktiert, daß das zweite Verbinderteil spaltfrei an dem ersten Verbinderteil anliegt. Mit anderen Worten wird durch die mechanischen Kontakte des Auflagebereichs mit dem komplementären Auflagebereich verhindert, daß Fremdpartikel in das Innere des Verbinders gelangen können. Insbesondere kann durch das Betätigen der Fixiervorrichtung bzw. durch das Fixieren des zweiten Verbinderteils an das erste Verbinderteil ein Anpreßdruck zwischen dem Auflagebereich und dem komplementären Auflagebereich erzeugt werden, so daß der Verbinder im Bereich des Auflagebereichs dicht geschlossen ist. Insbesondere kann der Auflagebereich zumindest bereichsweise als im wesentlichen ebene Fläche ausgebildet sein, wobei die ebene Fläche des Auflagebereichs einen Normalenvektor aufweist, der bevorzugt verschieden ist von der Einführrichtung E. Insbesondere kann der Normalenvektor der Ebene des Auflagebereiches mit der Einführrichtung E einen Winkel von etwa 30° bis etwa 60° insbesondere von etwa 45° einschließen. Dementsprechend kann der komplementäre Auflagebereich ebenfalls bereichsweise als eine Ebene ausgebildet sein, welche einen Normalenvektor aufweist, der insbesondere verschieden von der Längsrichtung L sein kann. Bevorzugt schließt der Normalenvektor der Ebene des komplementären Auflagebereichs mit der Längsrichtung L einen Winkel von etwa 30° bis etwa 60°, insbesondere von etwa 45° ein. Es versteht sich, daß der Auflagebereich formkongruent zu dem komplementären Auflagebereich ausgebildet ist, um ein spaltfreies Anordnen des Auflagebereichs an dem komplementären Auflagebereich in der Betriebsposition zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist ein Dichtmittel an dem Auflagebereich und/oder dem komplementären Auflagebereich angeordnet.
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Insbesondere kann ein Dichtring als bevorzugtes Dichtmittel vorgesehen sein. Insbesondere kann das Dichtmittel bzw. der Dichtring eine Öffnung im Auflagebereich bzw. im komplementären Auflagebereich umfangen, durch welche in der Betriebsposition das Anschlußkabel hindurchgeführt ist. Das Dichtmittel ermöglicht insbesondere eine Abdichtung des Auflagebereichs bzw. des komplementären Auflagebereichs gemäß den Anforderungen der Norm IP67. Mit anderen Worten kann das Innere des Verbinders mittels des Dichtmittels feuchtigkeitsdicht vom Äußeren des Verbinders abgeschlossen sein. Für den Fall, daß das Dichtmittel als Dichtring ausgebildet ist, kann der Auflagebereich und/oder der komplementäre Auflagebereich eine Dichtringnut aufweisen, in welche der Dichtring zumindest bereichsweise einführbar ist, um darin gehalten zu werden.
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Verfahren gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren eines Anschlußkabels mit einem Verbinder, umfassend die Schritte:
- – Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Verbinders in der Montageposition;
- – Bereitstellen eines Anschlußkabels mit zumindest einer elektrischen Leitung;
- – zumindest bereichsweises Durchführen des Anschlußkabels entlang der Längsrichtung L durch die zweite Kabeldurchführung des zweiten Verbinderteils;
- – zumindest bereichsweises Durchführen des Anschlußkabels entlang der Einführrichtung E durch die erste Kabeldurchführung des ersten Verbinderteils;
- – Kontaktieren der zumindest einen elektrischen Leitung des Anschlußkabels mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt des ersten Verbinderteils.
- – Überführen des Verbinders von der Montageposition in die Betriebsposition.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren eine einfache und verbesserte Kontaktierung des Anschlußkabels mit dem Verbinder, da, wie bereits mit Bezug auf den Verbinder weiter oben erläutert, eine Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen des Anschlußkabels und den zugeordneten elektrischen Kontakten des ersten Verbinderteils ermöglicht wird, wobei die elektrischen Leitungen frei sind von einer mechanischen Spannung, welche durch ein Biegen des Anschlußkabels bzw. der elektrischen Leitungen erzeugt ist.
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Der Schritt des Bereitstellens des Verbinders in der Montageposition kann auch den Fall umfassen, daß der Verbinder in der Betriebsposition bereitgestellt wird und durch ein Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil in die Montageposition überführt wird.
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Bevorzugt sind die Längsrichtung L und die Einführrichtung E in der Montageposition parallel zueinander orientiert bzw. identisch, so daß das Anschlußkabel durch eine einzige Verlagerungsbefähigung sowohl durch die zweite Kabeldurchführung als auch durch die erste Kabeldurchführung hindurchführbar ist.
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Das Kontaktieren des zumindest einen elektrischen Kontakts mit einem zugeordneten elektrischen Leitungsanschlußkabel kann ein elektrisches und/oder mechanisches Kontaktieren der beiden umfassen.
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Weiter kann das Verfahren das Befestigen des Anschlußkabels an das zweite Verbinderteil umfassen, bevorzugt mittels der Befestigungsvorrichtung.
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Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Fixierens des Verbinders in der Betriebsposition.
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Das Fixieren des Verbinders in der Betriebsposition hindert eine Verlagerung des Verbinders von der Betriebsposition zurück in die Montageposition. Das Fixieren kann insbesondere mittels der Fixiervorrichtung erfolgen und kann bevorzugt ein Verschrauben des zweiten Verbinderteils mit dem ersten Verbinderteil umfassen. Bevorzugt wird das zweite Verbinderteil lösbar an dem ersten Verbinderteil fixiert. Es versteht sich jedoch, daß das zweite Verbinderteil auch unlösbar mit dem ersten Verbinderteil verbunden werden kann, beispielsweise durch ein Verkleben beider Verbinderteile, um zu verhindern, daß der Verbinder zerstörungsfrei in die Montageposition überführt werden kann.
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Figurenbeschreibung
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei einzelne Merkmale losgelöst voneinander beliebig zu neuen Ausführungsformen kombiniert werden können. Es zeigt:
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1: eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders in der Betriebsposition;
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2: eine Schnittansicht durch den in 1 gezeigten Verbinder;
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3: eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verbinders in der Betriebsposition;
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4: eine Schnittansicht durch den in 3 gezeigten Verbinder.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Verbinders 1 in der Betriebsposition und die 2 eine Schnittansicht durch den in 1 gezeigten Verbinder 1 mit einem daran angeordneten Anschlußkabel 3. Der Verbinder 1 ist mit dem Anschlußkabel 3 verbunden, so daß mittels des Verbinders 1 und des Anschlußkabels 3 ein mit dem Verbinder 1 elektrisch kontaktierbarer komplementärer Verbinder (nicht gezeigt) mit einem mit dem Anschlußkabel 3 verbundenen weiteren Bauteil (ebenfalls nicht gezeigt) elektrisch verbindbar ist.
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Der Verbinder 1 weist ein erstes Verbinderteil 5 und ein zweites Verbinderteil 7 auf. Das erste Verbinderteil 5 umfaßt eine Kontaktierungseinrichtung 11, welche zumindest bereichsweise entlang einer Einführrichtung E in eine komplementäre Kontaktierungseinrichtung (nicht gezeigt) des komplementären Verbinders einführbar ist. Die Kontaktierungseinrichtung 11 weist zumindest einen elektrischen Kontakt 13 auf. Es versteht sich, daß die Kontaktierungseinrichtung 11 auch eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 13 aufweisen kann. Jeder elektrische Kontakt 13 kann durch das Einführen der Kontaktierungseinrichtung 11 in die komplementäre Kontaktierungseinrichtung mit einem zugeordneten komplementären elektrischen Kontakt (nicht gezeigt) des komplementären Verbinders elektrisch kontaktiert werden.
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Die Kontaktierungseinrichtung 11 umfaßt eine elektrisch isolierende Kontakthalterung 15, welche den zumindest einen elektrischen Kontakt 13 in einer vorbestimmten Position fixiert. Die Kontakthalterung 15 kann aus einem Polymer oder einem Elastomer ausgebildet sein. Die Kontaktierungseinrichtung 11 bzw. deren elektrische Kontakte 13 sind als Steckverbinder konfiguriert, so daß ein Aufstecken des Verbinders 1 auf den komplementären Verbinder das Herstellen eines elektrischen Kontakts bewirken kann.
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Um das Anschlußkabel 3 zu dem zumindest einen elektrischen Kontakt zu führen, weist das erste Verbinderteil 5 eine erste Kabeldurchführung 17 auf, durch welche das Anschlußkabel 3 entlang einer Einführrichtung E zumindest bereichsweise durchführbar ist. Nach einem hinreichenden Durchführen des Anschlußkabel 3 durch die Kabeldurchführung 17 kann zumindest eine elektrische Leitung 19 des Anschlußkabels 3 mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt 13 des ersten Verbinderteils 5 elektrisch kontaktiert werden.
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Das zweite Verbinderteil 7 weist eine zweite Kabeldurchführung 21 auf, durch welche das Anschlußkabel 3 entlang einer Längsrichtung L zumindest bereichsweise durchführbar ist. Das zweite Verbinderteil 7 ist um eine Schwenkachse A schwenkbar mit dem ersten Verbinderteil 5 verbunden, wodurch beide Verbinderteile 5, 7 relativ zueinander von einer Montageposition zu einer Betriebsposition schwenkbar sind. Die Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E ist in der Montageposition dabei verschieden von der Orientierung der Längsrichtung L zur Einführrichtung E in der Betriebsposition.
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Um den Verbinder 1 mit dem Anschlußkabel 3 zu kontaktieren, kann der Verbinder 1 in der Montageposition bereitgestellt werden. Das Anschlußkabel 3 wird dann mit einem Ende 3a zunächst entlang der Längsrichtung L durch die zweite Kabeldurchführung 21 des zweiten Verbinderteils 7 und anschließend entlang der Einführrichtung E durch die erste Kabeldurchführung 17 des ersten Verbinderteils 5 geführt. Dadurch kann die zumindest eine elektrische Leitung 19 an einem zugeordneten elektrischen Kontakt 13 bereitgestellt werden, um die beiden miteinander elektrisch zu kontaktieren. Nachdem die elektrischen Kontakte 13 mit den zugeordneten elektrischen Leitungen 19 kontaktiert wurden, kann der Verbinders durch schwenken bzw. zuklappen der beiden Verbinderteile 5, 7 von der Montageposition in die Betriebsposition überführt werden.
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Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Verbinders 1 ist die Längsrichtung L in der Montageposition parallel zur Einführrichtung E orientiert. Dadurch kann vorteilhafterweise das Anschlußkabel 3 entlang einer einzigen Richtung durch die zweite Kabeldurchführung 21 des zweiten Verbinderteils 7 und durch die erste Kabeldurchführung 17 des ersten Verbinderteils 5 geführt werden. Insbesondere ist es während des Durchführens des Anschlußkabels nicht notwendig das Anschlußkabel zu biegen, wodurch vermieden wird, daß durch das gebogene Anschlußkabel eine Kraft bzw. eine mechanische Spannung während des Kontaktierens an der Kontaktstelle zwischen der zumindest einen elektrischen Leitung 19 des Anschlußkabels und dem zugeordneten elektrischen Kontakt 13 anliegt. Dadurch können elektrische Leitung 19 und elektrischer Kontakt 13 in verbesserter Weise kontaktiert werden, beispielsweise durch Verlöten, ohne daß sich die relative Position von elektrischer Leitung 19 und elektrischem Kontakt 13 aufgrund der Rückstellkraft des gebogenen Anschlußkabels 3 verändern würde.
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Der zumindest eine elektrische Kontakt 13 des ersten Verbinderteils 5 kann eine Leitungsaufnahme 13a aufweisen, in welche die zugeordnete elektrische Leitung 19 des Anschlußkabels 3 entlang der Einführrichtung E zumindest bereichsweise einführbar ist, um mit dem elektrischen Kontakt 13 zu kontaktieren. Mit anderen Worten kann die elektrische Leitung 19 zumindest bereichsweise in die Leitungsaufnahme 13a eingeführt werden, wodurch ein elektrischer Kontakt zwischen beiden hergestellt werden kann. Um den elektrischen Kontakt zu verbessern kann die Leitungsaufnahme 13a zumindest bereichsweise rückstellfähig bzw. elastisch verformbar ausgebildet sein. Durch das Einführen der elektrischen Leitung 19 kann die Leitungsaufnahme 13a rückstellfähig verformt werden, so daß die elektrische Leitung 19 aufgrund der Rückstellkraft der Leitungsaufnahme 13a in dieser festgeklemmt wird.
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Es versteht sich, das die elektrische Leitung 19 alternativ oder zusätzlich zum Festklemmen auch durch ein Verlöten von elektrischer Leitung 19 und elektrischem Kontakt 13 bzw. Leitungsaufnahme 13a erfolgen kann. Weiter können die elektrische Leitung 19 und der elektrische Kontakt 13 auch durch Vercrimpen, Schrauben oder ähnliches miteinander befestigt werden.
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In der Betriebsposition schließt die Längsrichtung L der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Verbinders 1 mit der Einführrichtung E einen Winkel von etwa 90 Grad ein. Dadurch kann der Verbinder 1 in einfacher Weise als Winkelverbinder ausgebildet sein.
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Um während des Betriebes zu verhindern, daß Kräfte die auf das Anschlußkabel 3 wirken, den elektrischen Kontakt zwischen der elektrischen Leitung 19 und dem elektrischen Kontakt 13 beeinträchtigen, beispielsweise durch Abreißen der elektrischen Leitung 19, weist der Verbinder 1 bevorzugt eine Befestigungsvorrichtung 23 auf, mit welcher das Anschlußkabel 3 in und/oder an der zweiten Kabeldurchführung 21 bzw. dem zweiten Verbinderteil 7 befestigt ist. Mit anderen Worten kann die Befestigungsvorrichtung 23 als Zugentlastung des Anschlußkabels 3 wirken. Die in den 1 und 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 23 ist als Kabelverschraubung 23 ausgeführt. Die Kabelverschraubung 23 weist einen Hohlkonus 23a auf, welcher bereichsweise die zweite Kabeldurchführung 21 ausbildet. Durch den Hohlkonus 23a wird das Anschlußkabel 3 geführt und mittels einer Überwurfmutter 23b, welche über den Hohlkonus 23a geschraubt wird, um eine Anpreßkraft auf den Mantel des Anschlußkabels 3 anzulegen. Dabei können Haken 23c des Hohlkonus 23a in den Isoliermantel des Anschlußkabels gepreßt werden, wodurch eine Verlagerung des Anschlußkabels 3 relativ zum zweiten Verbinderteil 7 verhindert wird.
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Der in den 1 und 2 gezeigte Verbinder 1 mit dem umfaßt ein erstes Verbinderteil 5 mit zwei voneinander beabstandeten ersten Achsaufnahmen 25, in welchen eine Achse 27 gelagert ist, die ebenfalls in einer zweiten Achsaufnahme 29 des zweiten Verbinderteils 29 gelagert ist, wobei die zweite Achsaufnahme 29 zwischen den beiden ersten Achsaufnahmen 25 angeordnet ist. Mittels der Achse 27 sind erstes und zweites Verbinderteil 5, 7 miteinander derart befestigt sind, daß das zweite Verbinderteil 5 um die Schwenkachse A, welche mit der Achse 27 zusammenfällt, relativ zum ersten Verbinderteil schwenkbar ist. Die beiden ersten Achsaufnahmen 25 sind integral mit dem Gehäuse des ersten Verbinderteils 5 ausgebildet und die zweite Achsaufnahme 29 ist integral bzw. einstückig mit dem Gehäuse des zweiten Verbinderteils 7 ausgebildet. Die Achse 27 kann bevorzugt aus einem Metall ausgebildet sein, während die Gehäuse des ersten bzw. zweiten Verbinderteils 5, 7 aus einem Kunststoff oder einem Metall ausgebildet sein können.
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Das erste Verbinderteil 5 weist einen Auflagebereich 31 und das zweite Verbinderteil 7 einen komplementären Auflagebereich 33 auf, wobei der Auflagebereich 31 und der komplementäre Auflagebereich 33 in der Betriebsposition mechanisch miteinander kontaktieren. Insbesondere liegt der Auflagebereich 31 in der Betriebsposition spaltfrei, und insbesondere staubdicht, an dem komplementären Auflagebereich 33 an. In der Montageposition sind der Auflagebereich 31 und der komplementäre Auflagenbereich 33 voneinander getrennt bzw. voneinander weg verlagert, und geben eine Montageöffnung frei, die das Kontaktieren der zumindest einen elektrischen Leitung 19 des Anschlußkabels 3 mit dem zugeordneten elektrischen Kontakt 13 ermöglicht. Die Kontaktfläche zwischen dem Auflagebereich 31 und dem komplementären Auflagebereich 33 in der Betriebsposition kann gegenüber der Einführrichtung E und/oder der Längsrichtung L geneigt sein. Mit anderen Worten kann die Kontaktfläche einen Normalenvektor aufweisen, der bevorzugt verschieden von der Einführrichtung E ist und besonders bevorzugt mit der Einführrichtung E einen Winkel von etwa 30 Grad bis etwa 60 Grad, insbesondere von etwa 45 Grad einschließt. Dementsprechend kann Kontaktfläche einen Normalenvektor aufweisen, der bevorzugt verschieden von der Längsrichtung L ist und besonders bevorzugt mit der Längsrichtung L einen Winkel von etwa 30 Grad bis etwa 60 Grad, insbesondere von etwa 45 Grad einschließt.
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Um den Verbinder 1 in der Betriebsposition feuchtigkeitsdicht zu schließen, kann ein Dichtmittel 35 an dem Auflagebereich 31 und/oder dem komplementären Auflagebereich 33 angeordnet sein. Insbesondere kann ein Dichtring 35 bzw. ein O-Ring 35 als bevorzugtes Dichtmittel 35 vorgesehen sein. Der Dichtring 35 ist zweckmäßigerweise aus einem Elastomer gefertigt. Insbesondere kann das Anschlußkabel 3 durch die Öffnung des Dichtrings 35 geführt sein. Der Auflagebereich 31 und/oder der komplementäre Auflagebereich 33 können eine Dichtringnut 37 aufweisen, durch welche der Dichtring 35 zumindest bereichsweise aufnehmbar ist, um darin gehalten zu werden.
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Um den Verbinder 1 in der nach dem Kontaktieren des Anschlußkabels 3 und dem Schwenken bzw. Zuklappen der beiden Verbinderteile 5, 7 in der Betriebsposition zu halten, weist der Verbinder 1 zwei Fixiervorrichtungen 39 auf, mittels welcher die beiden Verbinderteile 5, 7 in der Betriebsposition fixierbar sind. Jede Fixiervorrichtung 39 weist ein Fixierelement 39a auf, welches mit einem komplementären Fixierelement 39b zusammenwirkt, um den Verbinder in der Betriebsposition zu fixieren. Insbesondere kann das erste Verbinderteil 5 eine Gewindebohrung 39b als bevorzugte Ausführungsform eines komplementären Fixierelements 39b aufweisen, in welche eine Schraube 39a als bevorzugte Ausführungsform eines Fixierelements 39a eingeschraubt werden kann, welche mit dem zweiten Verbinderteil eingreift. Mit anderen Worten können beide Verbinderteile 5, 7 vorzugsweise in der Betriebsposition miteinander verschraubt werden.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Verbinders 1 in der Betriebsposition und die 4 eine Schnittansicht durch den in 3 gezeigten Verbinder 1 mit einem daran angeordneten Anschlußkabel 3. Die einzelnen Bauelemente der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform sind weitgehend identisch mit den Elementen der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform und daher mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungen zu den 1 und 2 gelten entsprechend auch für die in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform.
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Die in den 3 und 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, daß die Längsrichtung L in der Montageposition mit der Einführrichtung E einen Winkel größer als etwa 30 Grad, nämlich etwa 90 Grad, einschließt und in der Betriebsposition die Längsrichtung L im wesentlichen parallel zur Einführrichtung E orientiert ist.
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Die Funktionsweise wird durch eine Änderung der Position der zweiten Achsaufnahme 29 und der Form des Gehäuses des zweiten Verbinderteils 7 erreicht. Entsprechend sind die Positionen der Fixiervorrichtungen gegenüber der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform geändert. Die übrigen Bauelemente sind hingegen identisch zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform.
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Der in den 3 und 4 gezeigte Verbinder 1 bildet in der Betriebsposition einen Steckverbinder aus, welcher entlang der Einführrichtung E in einen komplementären Verbinder (nicht gezeigt) gesteckt und damit kontaktiert werden kann, wobei das Anschlußkabel 3 parallel zur Einführrichtung E bzw. zur Steckrichtung des Verbinders 1 in der Betriebsposition aus dem Verbinder 1 herausgeführt wird. In der Montageposition ist das zweite Verbinderteil 7 gegenüber dem ersten Verbinderteil 5 derart verschwenkt, daß die Längsrichtung L, und damit die Durchführrichtung des Anschlußkabels 3 durch die zweite Durchführung 21 des zweiten Verbinderteils 7, im wesentlichen senkrecht zur Einführrichtung E ist. Bei einigen Formen des zumindest einen elektrischen Kontakts 13 kann es jedoch vorteilhaft sein, die zugeordnete elektrische Leitung 19 des Anschlußkabels 3 seitlich zuzuführen, insbesondere wenn die elektrischen Kontakte eine entsprechend orientierte Leitungsaufnahme 13a aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbinder
- 3
- Anschlußkabel
- 3a
- Ende des Anschlußkabels
- 5
- erstes Verbinderteil
- 7
- zweites Verbinderteil
- 11
- Kontaktierungseinrichtung
- 13
- elektrischer Kontakt
- 13a
- Leitungsaufnahme
- 15
- Kontakthalterung
- 17
- erste Kabeldurchführung
- 19
- elektrische Leitung des Anschlußkabels 3
- 21
- zweite Kabeldurchführung
- 23
- Befestigungsvorrichtung
- 23a
- Hohlkonus
- 23b
- Überwurfmutter
- 23c
- Haken
- 25
- erste Achsaufnahme
- 27
- Achse
- 29
- zweite Achsaufnahme
- 31
- Auflagebereich
- 33
- komplementärer Auflagebereich
- 35
- Dichtmittel, Dichtring
- 37
- Dichtringnut
- 39
- Fixiervorrichtung
- 39a
- Fixierelement
- 39b
- komplementäres Fixierelement
- A
- Achse
- E
- Einführrichtung
- L
- Längsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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