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Die Erfindung betrifft ein Einsatzteil, einen Steckverbinder sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders.
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Ein derartiges Einsatzteil dient zum Einsetzen in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders. An dem Einsatzteil wird dabei mindestens eine Leitungsader einer Leitung zur Befestigung an dem Steckverbinderteil angeordnet, um auf diese Weise die Leitung mit dem Steckverbinder zu verbinden.
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Herkömmliche Steckverbinder dienen beispielsweise zum Herstellen eines elektrischen Kontakts oder eines optischen Kontakts und können einen so genannten männlichen Teil einer Steckverbindung oder einen so genannten weiblichen Teil einer Steckverbindung verwirklichen. Unter einem männlichen Teil versteht man in diesem Zusammenhang z.B. einen am Ende einer Leitung angebrachten Stecker oder einen in ein Gerätegehäuse eingebauten Einbaustecker. Unter einem weiblichen Teil hingegen versteht man z.B. eine am Ende einer Leitung angebrachte Kupplung oder eine in ein Gerätegehäuse eingebaute Buchse. Der männliche Teil ist in das weibliche Teil einsteckbar und weist hierzu vorstehende Kontaktstifte auf, die in zugeordnete Kontaktöffnungen des weiblichen Teils einzuführen sind.
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Ein beispielsweise aus der
DE 10 2009 011 388 B3 bekannter Steckverbinder für Lichtwellenleiter umfasst ein Steckergehäuse, an dem Lichtwellenleiter mit daran angeordneten Ferrulen gehalten sind. Das Steckergehäuse kann mit den daran angeordneten Lichtwellenleitern in eine zugeordnete Buchse oder eine Kupplung eingesteckt werden, um auf diese Weise einen optischen Kontakt herzustellen. An dem Steckergehäuse ist eine Schiebehülse angeordnet, die dazu dient, eine Verrastung zwischen dem Steckergehäuse und einer zugeordneten Buchse oder Kupplung zum Abziehen des Steckergehäuses von der Buchse oder der Kupplung zu lösen. Der Steckverbinder der
DE 10 2009 011 388 B3 verwirklicht auf diese Weise einen Steckverbinder nach dem so genannten „Push-Pull“-System, bei dem durch Einstecken des Steckverbinders in eine zugeordnete Buchse oder Kupplung in einfacher Weise eine rastende Verbindung hergestellt werden kann, die durch Betätigen der Schiebehülse in einfacher, komfortabler Weise wieder gelöst werden kann.
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Um an Leitungsadern einer Leitung so genannte Ferrulen anbringen zu können, ist üblicherweise die Leitung um eine gewisse Länge abzumanteln, so dass die in einem Leitungsmantel eingefassten Leitungsadern freigelegt werden. Dies ist erforderlich, um eine Konfektionierung der Leitungsadern mit Ferrulen unter Verwendung geeigneter Werkzeuge, beispielsweise Klebe-, Crimp-, Polier- und/oder Messwerkzeuge, zu ermöglichen. Unter einer Ferrule wird in diesem Zusammenhang bei Lichtwellenleitern ein Führungsröhrchen verstanden, das die Faser des Lichtwellenleiters aufnimmt und beispielsweise aus Keramik, Kunststoff, Glas oder Metall bestehen kann. Bei elektrisch leitenden Leitungsadern, beispielsweise Kupferdrähten, kann es sich bei einer Ferrule aber auch um eine so genannte Aderendhülse handeln, die mit einem Ende der Leitungsader verpresst oder verlötet wird.
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Weil die abzumantelnde Länge der Leitung, im Vergleich zur axialen Länge eines Steckverbinders, groß sein kann, ist erforderlich, die freigelegte Länge einer oder mehrerer Leitungsadern nach dem Anbringen einer oder mehrerer Ferrulen im Steckverbinder unterzubringen. Insbesondere bei Lichtwellenleitern besteht hierbei das zusätzliche Problem, dass die Fasern der Leitungsadern nicht in beliebiger Weise gekrümmt oder gar geknickt werden können, weil solche Fasern biegeempfindlich sind und nicht über einen vorbestimmten minimalen Biegeradius hinaus gebogen werden dürfen. Ein ungeordnetes Einbringen der überschüssigen Länge der Leitungsadern in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders scheidet somit aus, weil dies mit dem Risiko einer Beschädigung einer oder mehrerer Leitungsadern einhergehen könnte.
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Aus der
DE 10 2007 010 266 B3 ist eine Zugentlastung zur Verhinderung von Reibkorrosion an einer Kontaktstelle, insbesondere für eine elektrische oder optische Leitung eines Verbinders, bekannt, welche eine bezüglich eine Verbinders angeordnete Kulisse, an der die Leitung festlegbar ist, aufweist, wobei Kulisse und Verbinder derart relativ gegeneinander bewegbar sind, dass sich bei einer Endposition von Kulisse und Verbinder zueinander eine Schlaufe in der Leitung ausbildet.
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Ferner ist aus der
WO 2004/054040 A1 ein Steckverbinder bekannt, welcher einen Wickelkern aufweist, entlang welchem die einzelnen Adern einer Leitung geführt werden, um Längenunterschiede der einzelnen Adern ausgleichen zu können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Einsatzteil zum Einsetzen in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders, einen Steckverbinder sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders bereitzustellen, die auf einfache Weise die Handhabung und Unterbringung einer freien Erstreckungslänge mindestens einer Leitungsader in einem Steckverbinder ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach umfasst das Einsatzteil einen Wickelkern, auf den die mindestens eine Leitungsader abschnittsweise aufwickelbar ist, und ein an dem Wickelkern angeordnetes Halteelement, an dem die mindestens eine Leitungsader anordbar ist, wobei das Halteelement und der Wickelkern zum Aufwickeln der mindestens einen Leitungsader zumindest in eine Verdrehrichtung um eine Längsachse des Einsatzteils relativ zueinander verdrehbar sind.
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Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, ein Einsatzteil zum Einsetzen in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders nach Art einer Wickeleinrichtung auszugestalten. Das Einsatzteil weist hierzu ein Halteelement auf, an dem eine oder mehrere abschnittsweise freigelegte Leitungsadern einer Leitung befestigt werden können. Durch Verdrehen des Halteelements relativ zu einem Wickelkern können die eine oder die mehreren Leitungsandern dann auf den Wickelkern aufgewickelt werden, so dass die freie Erstreckungslänge der Leitungsadern, also die Länge, über die sich die Leitungsadern ohne Umhüllung durch einen Leitungsmantel erstrecken, in axialer Richtung, also entlang der Längsachse des Steckverbinders, verkürzt werden kann und auch bei vergleichsweise kurzer axialer Länge des Steckverbinders die eine oder die mehreren Leitungsadern über ihre frei erstreckte Länge in geordneter Weise im Steckverbinderteil des Steckverbinders untergebracht werden können.
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Zum Aufwickeln werden das Halteelement und der Wickelkern zueinander verdreht. Hierbei kommt es nicht darauf an, ob das Halteelement oder der Wickelkern oder beide verdreht werden. Entscheidend ist lediglich, dass zum Aufwickeln eine Relativbewegung zwischen dem Halteelement und dem Wickelkern erfolgt.
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Der beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch geformte Wickelkern kann hierbei in seinem Durchmesser so angepasst sein, dass beim Aufwickeln ein minimal zulässiger Biegeradius einer beispielsweise als Lichtwellenleiter ausgebildeten Leitungsader nicht unterschritten wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass es beim Aufwickeln nicht zu einer übermäßigen Krümmung oder gar einem Knick an einer Leitungsader kommt, so dass die Gefahr einer Beschädigung der Leitungsader minimiert ist.
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Der Wickelkern soll dazu dienen, eine oder mehrere Leitungsadern, die abschnittsweise nicht von einem Leitungsmantel umgeben sind, aufzuwickeln. Der Wickelkern soll somit Leitungsadern in einem Bereich, in dem die Leitung abgemantelt ist, in geordneter Weise aufnehmen, um die Leitungsadern über ihre freie Erstreckungslänge in einem Steckverbinderteil zu verstauen.
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Der Wickelkern umfasst vorteilhafterweise einen beispielsweise zylindrisch geformten Schaft, der entlang der Längsachse, um die das Halteelement und der Wickelkern relativ zueinander verdrehbar sind, erstreckt ist und auf den die mindestens eine Leitungsader aufzuwickeln ist. Im Bereich seines Schafts ist der Wickelkern in seinem Durchmesser vorzugsweise auf einen minimal zulässigen Biegeradius einer auf den Wickelkern aufzuwickelnden Leitungsader abgestimmt, so dass durch Aufwickeln einer oder mehrerer Leitungsadern auf den Schaft dieser minimal zulässige Biegeradius nicht unterschritten werden kann.
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An den Schaft schließt beispielsweise ein Bund des Wickelkerns an, der mindestens eine Führungsnut umfasst, durch die hindurch die mindestens eine Leitungsader geführt werden kann. Der Bund kann hierbei mehrere Führungsnuten aufweisen, in die mehrere Leitungsadern eingelegt werden können, wobei beispielsweise in jede Führungsnut auch mehrere Leitungsadern eingebracht werden können. Mittels des Bunds, der vorzugsweise an einem dem Halteelement abgewandten Ende des Schafts angeordnet ist, können die jeweils in eine Führungsnut eingelegten Leitungsadern in Umfangsrichtung an dem Wickelkern festgelegt werden, so dass beim Verdrehen des Halteelements und des Wickelkerns relativ zueinander die Leitungsadern durch die Führungsnuten hindurch geführt und auf den Schaft des Wickelkerns aufgewickelt werden. Es ergibt sich ein geordnetes Aufwickeln der Leitungsadern auf den zwischen dem Halteelement und dem Bund erstreckten Schaft des Wickelkerns.
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Sind mehrere Führungsnuten an dem Bund vorgesehen, so sind diese vorzugsweise in Umfangsrichtung um die Längsachse verteilt, beispielsweise gleichverteilt, an dem Bund angeordnet, so dass sich bei Einlegen mehrerer Leitungsadern in die unterschiedlichen Führungsnuten eine Gleichverteilung der Leitungsadern um den Wickelkern ergibt.
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Der Wickelkern weist vorteilhafterweise einen Befestigungsabschnitt auf, der an einer dem Schaft abgewandten Seite des Bunds angeordnet und mit einem Leitungsmantel der Leitung zu verbinden ist. Über den Befestigungsabschnitt, der beispielsweise eine Rillenstruktur mit in Umfangsrichtung um die Längsachse umlaufenden Rille aufweisen kann, kann der Wickelkern nach erfolgter Aufwicklung einer oder mehrerer Leitungsadern auf den Schaft, beispielsweise unter Verwendung einer geeigneten Crimphülse, mit einem Leitungsmantel der die Leitungsadern führenden Leitung verbunden werden, um auf diese Weise eine feste Verbindung des Wickelkerns mit der Leitung herzustellen. Um hierbei zu gewährleisten, dass die eine oder die mehreren Leitungsadern in geeigneter Weise an dem Befestigungsabschnitt geführt und bei Anbringung einer Crimphülse oder dergleichen an dem Befestigungsabschnitt nicht mit Kräften beaufschlagt werden, sind an dem Befestigungsabschnitt eine oder mehrere Nuten zum Einlegen einer oder mehrerer Leitungsadern vorgesehen. Durch die Nuten verlaufen die Leitungsadern von einem ummantelten Endabschnitt der Leitung hin zum Schaft des Wickelkerns und über den Schaft zum Halteelement, an dem die Leitungsadern mit ihren Enden befestigt sind.
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Das Halteelement kann beispielsweise über eine Rasteinrichtung mit dem Wickelkern verbunden sein. Die Rasteinrichtung ermöglicht hierbei ein Aufstecken des Halteelements auf den Wickelkern entlang der Längsachse und legt das Halteelement axial entlang der Längsachse zu dem Wickelkern fest. Die Rasteinrichtung ist dabei jedoch derart ausgestaltet, dass das Halteelement in die Verdrehrichtung relativ zu dem Wickelkern verdrehbar ist, wobei die Rasteinrichtung vorzugsweise einen so genannten Freilauf verwirklicht, der ein freies Verdrehen in die Verdrehrichtung, jedoch nicht entgegengesetzt zur Verdrehrichtung ermöglicht. Hierzu kann an dem Halteelement und dem Wickelkern beispielsweise jeweils eine sägezahnförmige Verzahnung vorgesehen sein, die ein Verdrehen des Halteelements relativ zu dem Wickelkern ausschließlich in die Verdrehrichtung zulässt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass bei einem Aufwickeln einer oder mehrerer Leitungsadern auf den Wickelkern durch Verdrehen des Halteelements ein Zurückverdrehen nicht möglich ist. Die Leitungsadern können somit ohne weiteres auf den Wickelkern aufgewickelt werden, wobei sich eine einfache, komfortable Handhabung dadurch ergibt, dass beim Aufwickeln nicht dafür Sorge getragen werden muss, dass sich die bereits aufgewickelten Leitungsadern nicht wieder entwickeln.
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Ein Steckverbinder mit einem Steckverbinderteil, an dem eine mindestens eine Leitungsader aufweisende Leitung anzuordnen ist, ist gekennzeichnet durch ein Einsatzteil nach der vorangehend beschriebenen Art. Hierbei ist in einem Vormontagezustand die mindestens eine Leitungsader an dem Halteelement angeordnet, und das Halteelement und der Wickelkern sind zum Aufwickeln der mindestens einen Leitungsader auf den Wickelkern zueinander verdrehbar. In einem Montagezustand ist die mindestens eine Leitungsader abschnittsweise auf den Wickelkern aufgewickelt und das Einsatzteil an dem Steckverbinderteil angeordnet.
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Das Einsatzteil liegt in dem Vormontagezustand vorzugsweise getrennt von dem Steckverbinderteil vor und ermöglicht ein Aufwickeln einer oder mehrerer Leitungsadern einer abschnittsweise abgemantelten Leitung auf seinen Wickelkern. Durch Verdrehen des Halteelements und des Wickelkerns relativ zueinander können die eine oder die mehreren Leitungsadern auf den Wickelkern aufgewickelt werden, so dass sich die axiale Länge der Leitungsadern in ihrem frei erstreckten, nicht umhüllten Bereich verkürzt und somit die Leitungsadern zusammen mit dem die Leitungsadern tragenden Einsatzteil in das Steckverbinderteil des Steckverbinders eingesetzt werden können. In dem Montagezustand sind die eine oder die mehreren Leitungsadern zumindest abschnittsweise auf den Wickelkern aufgewickelt, und das Einsatzteil ist in oder an dem Steckverbinderteil angeordnet, wobei durch rotatorische Festlegung des Halteelements und des Wickelkerns an dem Steckverbinderteil die rotatorische Stellung des Halteelements und des Wickelkerns zueinander festgelegt ist und somit die Leitungsadern in ihrem aufgewickelten Zustand an dem Wickelkern fixiert sind.
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Das Einsatzteil ist vorzugsweise in das Steckverbinderteil einzusetzen, so dass das Einsatzteil in dem Montagezustand zumindest teilweise in dem Steckverbinderteil eingefasst ist. Das Steckverbinderteil nimmt somit auch die auf dem Wickelkern des Einsatzteils aufgewickelten Leitungsadern auf, so dass die Leitungsadern in geschützter Weise in dem Steckverbinderteil angeordnet sind.
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Der Wickelkern erstreckt sich mit seinem Schaft entlang der Längsachse, um die das Halteelement und der Wickelkern relativ zueinander verdrehbar sind. Die Längsachse erstreckt sich hierbei in dem Montagezustand vorzugsweise entlang einer Längserstreckungsrichtung, entlang derer sich die Leitung mit einem einen Leitungsmantel aufweisenden Endabschnitt in oder an dem Steckverbinderteil erstreckt. Der Wickelkern des Einsatzteils ist somit axial zur Leitung ausgerichtet, indem die Längsachse des Wickelkerns mit der Längserstreckungsrichtung der Leitung an dem Steckverbinderteil fluchtet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauform des Einsatzteils zur Unterbringung in dem Steckverbinderteil mit insbesondere quer zur Längsachse vergleichsweise kleinen Abmessungen.
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Ein eine Wickeleinrichtung verwirklichendes Einsatzteil der hier beschriebenen Art zum abschnittsweisen Aufwickeln einer oder mehrerer frei erstreckter Leitungsadern zur Einbringung in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders ist insbesondere in vorteilhafter Weise einsetzbar für Leitungen, deren Leitungsadern als Lichtwellenleiter ausgebildet sind.
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Die Verwendung eines Einsatzteils der hier beschriebenen Art ist jedoch keineswegs auf Lichtwellenleiter beschränkt. Vielmehr können grundsätzlich auch elektrisch leitende Leitungsadern beispielsweise aus Kupferdraht an einem eine Wickeleinrichtung verwirklichenden Einsatzteil der hier beschriebenen Art gehalten und an einem Steckverbinderteil angeordnet werden.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders gelöst, bei dem an einem Steckverbinderteil des Steckverbinders eine mindestens eine Leitungsader aufweisende Leitung angeordnet wird. Zum Anordnen der Leitung an dem Steckverbinder
- – wird die mindestens eine Leitungsader an einem Halteelement eines Einsatzteils angeordnet,
- – wird die mindestens eine Leitungsader abschnittsweise auf einen Wickelkern des Einsatzteils aufgewickelt, indem das Halteelement und der Wickelkern, die zumindest in eine Drehrichtung um eine Längsachse relativ zueinander verdrehbar sind, zueinander verdreht werden, und
- – wird das Einsatzteil an dem Steckverbinder angeordnet.
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Das Verfahren wird vorzugsweise unter Verwendung eines Einsatzteils oder eines Steckverbinders nach der vorangehend beschriebenen Art durchgeführt, so dass die vorangehend beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen in analoger Weise auch auf das Verfahren Anwendung finden.
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Vor dem Befestigen der mindestens einen Leitungsader an dem Halteelement wird vorzugsweise eine Ferrule an der mindestens einen Leitungsader angebracht. Die Ferrule kann beispielsweise ein Führungsröhrchen zum Aufnehmen einer Faser eines Lichtwellenleiters oder auch eine Aderendhülse zum Aufnehmen eines elektrischen Leitungsdrahts verwirklichen. Die Befestigung der mindestens einen Leitungsader an dem Halteelement erfolgt beispielsweise dadurch, dass die an der mindestens einen Leitungsader angebrachte Ferrule in eine Öffnung des Halteelements eingesteckt wird, wobei hierzu auch vorgesehen sein kann, dass zunächst das Halteelement auf die mindestens eine Leitungsader aufgeschoben und die Leitungsader somit durch eine Öffnung des Halteelements hindurchgefädelt wird, um anschließend die Ferrule an der Leitungsader zu befestigen und sodann die Ferrule mit der Öffnung des Halteelements in Eingriff zu bringen. Sodann wird das Halteelement zusammen mit den daran angeordneten, an den Ferrulen befestigten Enden der Leitungsadern relativ zum Wickelkern verdreht, so dass die Leitungsadern auf den Wickelkern des Einsatzteils aufgewickelt werden. Nach dem Aufwickeln auf den Wickelkern kann die Leitung dann an einem Befestigungsabschnitt des Wickelkerns befestigt werden, wobei hierzu beispielsweise eine den Befestigungsabschnitt und einen Leitungsmantel der Leitung zumindest teilweise umgreifende Crimphülse mit dem Befestigungsabschnitt einerseits und mit dem Leitungsmantel andererseits vercrimpt werden kann, um auf diese Weise eine belastbare Verbindung zwischen dem Einsatzteil und der Leitung herzustellen.
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Alternativ kann der Wickelkern auch bereits vor dem Aufwickeln der Leitungsadern beispielsweise mittels Vercrimpen mit der Leitung verbunden werden. In diesem Fall werden die Leitungsadern zunächst durch Öffnungen in dem Halteelement hindurchgefädelt und die Ferrulen an den Enden der Leitungsadern angebracht, woraufhin die Ferrulen aber (noch) nicht in Eingriff mit den Öffnungen gebracht werden. Durch Aufwickeln der Leitungsadern auf den Wickelkern durch Verdrehen des Haltelements und des Wickelkerns relativ zueinander werden die Leitungsadern durch die Öffnungen des Haltelements hindurchgezogen, bis die an den Enden der Leitungsadern angebrachten Ferrulen mit den Öffnungen des Haltelements in Eingriff gelangen.
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Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders zur Verbindung mit einer Buchse oder einer Kupplung;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Leitung mit abschnittsweise freigelegten, nicht von einem Leitungsmantel ummantelten Leitungsadern;
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3 eine Ansicht der Leitung zusammen mit einem Steckverbinder;
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4 eine Ansicht eines Einsatzteils in Form einer Wickeleinrichtung mit einem Halteelement und einem daran angeordneten Wickelkern zum Einsetzen in ein Steckverbinderteil eines Steckverbinders;
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5A eine Ansicht des Einsatzteils bei von dem Wickelkern getrenntem Halteelement;
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5B eine vergrößerte Ansicht des an den Wickelkern angesetzten Halteelements;
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6A eine Ansicht eines ersten Schritts zum Anbringen eines Steckverbinders an einer Leitung, darstellend das Halteelement des Einsatzteils mit durch Öffnungen des Halteelements hindurchgefädelten Leitungsadern der Leitung.
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6B eine Ansicht eines nächsten Schritts beim Anbringen einer Leitung an einem Steckverbinder, nach Anordnung von Ferrulen an den Leitungsadern;
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6C eine vergrößerte Ansicht der an den Leitungsadern angeordneten Ferrulen;
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6D eine Ansicht eines weiteren Schritts beim Anbringen einer Leitung an einem Steckverbinder, nach Ineingriffbringen des Halteelements mit den an den Leitungsadern angeordneten Ferrulen;
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7A–7E Ansichten des an der Leitung angeordneten Einsatzteils beim Aufwickeln der Leitungsadern auf einen Wickelkern des Einsatzteils;
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8 eine Ansicht eines weiteren Schritts beim Anbringen eines Steckverbinders an einer Leitung, vor Einsetzen des Einsatzteils in ein Steckverbinderteil des Steckverbinders;
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9 eine teilweise geschnittene Ansicht des Steckverbinders mit daran angeordneter Leitung; und
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10 eine schematische Ansicht eines Freilaufs zwischen dem Halteelement und dem Wickelkern des Einsatzteils.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders 1, der als Steckverbinder nach dem so genannten „Push-Pull“-Prinzip ausgeführt ist und ein Steckverbinderteil 13 aufweist, das mit einem aus einer Außenhülse 10 herausragenden Steckabschnitt 131 in eine zugeordnete Buchse, eine Kupplung oder dergleichen eingesteckt werden kann. Mit seinem Steckabschnitt 131 verwirklicht das Steckverbinderteil 13 ein männliches Teil, das in ein zugeordnetes weibliches Teil zur Herstellung einer elektrischen oder optischen Verbindung eingesteckt werden kann.
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An dem Steckverbinderteil 13 sind eine Kappe 11 und darüber eine Leitungsbefestigung 12 angeordnet und mit dem Steckverbinderteil 13 fest verbunden. Über die Leitungsbefestigung 12 ist eine Leitung 2 an das Steckverbinderteil 13 angebunden, wobei die Leitungsbefestigung 12 in an sich bekannter Weise auf die Kappe 11 aufgeschraubt ist und dadurch eine klemmende Verbindung zwischen der Leitung 2 und der Kappe 11 und darüber mit dem Steckverbinderteil 13 herstellt.
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Die Außenhülse 10 ist entlang einer Löserichtung B‘ verschiebbar an dem Steckverbinderteil 13 angeordnet und dient dazu, zur Verwirklichung des „Push-Pull“-Prinzips auf an dem Steckverbinderteil 13 angeordnete Rastmittel einzuwirken, um eine rastende Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 13 und einer zugeordneten Buchse oder einer Kupplung auf einfache, komfortable Weise zu lösen.
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Zum Herstellen einer Verbindung unter Verwendung des Steckverbinders 1 wird das Steckverbinderteil 13 mit der daran angeordneten Außenhülse 10 in eine Steckrichtung B mit dem Steckabschnitt 131 in eine zugeordnete Steckeraufnahme einer Buchse, einer Kupplung oder dergleichen eingesteckt. Beim Einstecken gelangen am Steckverbinderteil 13 vorgesehene Rastmittel mit zugeordneten Rastmitteln an der Steckeraufnahme in Eingriff, so dass eine rastende Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 13 und der Steckeraufnahme hergestellt wird.
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Um das Steckverbinderteil 13 von der Steckeraufnahme zu entnehmen und die rastende Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 13 und der Steckeraufnahme aufzuheben, kann die Außenhülse 10 in die Löserichtung B‘, die der Steckrichtung B entgegengesetzt ist, relativ zum Steckverbinderteil 13 verschoben werden, wodurch die Rastmittel in an sich bekannter Weise gelöst und das Steckverbinderteil 13 zusammen mit der Außenhülse 10 in die Löserichtung B‘ von der Steckeraufnahme entnommen werden kann.
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Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der in 1 dargestellte Steckverbinder 1 nur ein Ausführungsbeispiel darstellt und die vorliegende Erfindung grundsätzlich auch bei anderen Arten von Steckverbindern zum Einsatz kommen kann. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere nicht auf Steckverbinder nach dem „Push-Pull“-Prinzip beschränkt.
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Zur Verbindung einer beispielhaft in 2 dargestellten Leitung 2, deren Leitungsadern 21 beispielsweise als lichtführende Leiter ausgebildet sind, mit einem Steckverbinder 1 wird die Leitung 2 im Bereich eines mit dem Steckverbinder 1 zu verbindenden Endes abgemantelt, indem ein die Leitungsadern 21 umhüllender Leitungsmantel 20 abschnittsweise entfernt und dadurch die Leitungsadern 21 in einem Abschnitt 211 freigelegt werden. Die Leitungsadern 21 erstrecken sich somit um eine freie Erstreckungslänge L aus dem Leitungsmantel 20 der Leitung 2 heraus, wie dies in 3 dargestellt ist.
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Eine solche Abmantelung der Leitung 2 in ihrem Endbereich ist erforderlich, um beispielsweise bei Ausbildung der Leitungsadern 21 als lichtführende Leiter Ferrulen 22 (siehe 3) an Enden 210 der Leitungsadern 21 anzubringen. Solche Ferrulen 22 werden mit den Enden 210 der Leitungsadern 21 beispielsweise verklebt und dienen als Führungshülsen, in denen die Leitungsadern 21 aufgenommen sind. Die Ferrulen 22 bilden, wie sich in Zusammenschau mit 1 ergibt, Kontaktstifte aus, die an dem Steckabschnitt 131 des Steckverbinderteils 13 angeordnet sind und derart vorstehen, dass sie mit zugeordneten Kontaktöffnungen einer Steckeraufnahme in Eingriff gebracht werden können.
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Damit die Ferrulen 22 an den Enden 210 der Leitungsadern 21 angebracht werden können, ist eine hinreichende freie Erstreckungslänge L der Leitungsadern 21 aus dem Leitungsmantel 20 heraus und somit eine hinreichende Abmantelungslänge der Leitung 2 erforderlich. Beispielsweise kann erforderlich sein, dass die freie Erstreckungslänge L der Leitungsadern 21 zwischen 10 und 15 cm beträgt, damit geeignete Klebe-, Crimp-, Polier- und/oder Messwerkzeuge zum Anbringen der Ferrulen 22 an den Enden 210 der Leitungsadern 21 verwendet werden können.
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Wie anschaulich in 3 durch Gegenüberstellung der freien Erstreckungslänge L der Leitungsadern 21 mit einem Steckverbinder 1 dargestellt, ist die axiale Länge eines Steckverbinders 1 in der Regel kleiner als die freie Erstreckungslänge L, so dass nach erfolgter Anbringung der Ferrulen 22 an den Leitungsadern 21 das Unterbringen der Leitungsadern 21 über ihre freie Erstreckungslänge L in einem dafür verfügbaren Aufnahmeraum innerhalb des Steckverbinders 1 schwierig sein kann.
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Hierbei besteht die zusätzliche Schwierigkeit, dass ein ungeordnetes Einbringen der Leitungsadern 21 in einen solchen Aufnahmeraum mit der Gefahr einhergeht, dass es zu einer übermäßigen Biegung oder gar einem Knicken von Leitungsadern 21 innerhalb des Steckverbinders 1 kommt, was mit einer Beschädigung der Leitungsadern 21 und einer darin geführten Lichtleitfaser einhergehen kann.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Einsatzteil 3 zur Verfügung gestellt, das in einem Ausführungsbeispiel in 4 und 5A, 5B dargestellt ist und entsprechend den Ansichten in 6A bis 6D, 7A bis 7E, 8 und 9 zur Anbringung eines Steckverbinders 1 an einer Leitung 2 eingesetzt werden kann.
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Wie in 4 und 5A, 5B dargestellt, weist das Einsatzteil 3 ein Halteelement 30 auf, das im Wesentlichen durch eine Platte 300 mit daran angeordneten Öffnungen 301 gebildet ist. An das Halteelement 30 ist ein Wickelkern 31 angesetzt und über eine rückwärtig der Platte 300 angeordnete Rasteinrichtung 302 um eine Längsachse D in eine Verdrehrichtung V drehbar gehalten.
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Der Wickelkern 31 ist mit einem Zapfen 315 in die Rasteinrichtung 302 des Halteelements 30 eingesteckt und steht mit einem Rastvorsprung 316 mit Rastnasen 303 der Rasteinrichtung 302 formschlüssig in Eingriff, so dass der Wickelkern 31 entlang der Längsachse D an dem Halteelement 30 gehalten ist. Die Rastnasen 303 stehen hierbei in Eingriff mit einer Verzahnung 317 jenseits des um die Längsachse D umlaufenden Rastvorsprungs 316 und verwirklichen in Zusammenwirken mit der Verzahnung 317 einen Freilauf, der eine Verdrehung des Halteelements 30 in die Verdrehrichtung V gegenüber dem Wickelkern 31 ermöglicht, nicht aber entgegen der Verdrehrichtung V.
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Hierzu sind die Rastnasen 303, wie schematisch in 10 dargestellt, im Querschnitt senkrecht zur Längsachse D genauso wie die Zähne der Verzahnung 317 sägezahnförmig ausgebildet, so dass die Rastnasen 303 in die Verdrehrichtung V auf die sägezahnförmigen Zähne der Verzahnung 317 des Wickelkerns 31 auflaufen können und somit ein Verstellen des Halteelementes 30 in die Verdrehrichtung V möglich ist, ein Verdrehen des Halteelements 30 entgegen der Verdrehrichtung V jedoch durch die sägezahnförmige Gestaltung der Rastnasen 303 und der Zähne der Verzahnung 317 gesperrt ist.
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An die Verzahnung 317 des Wickelkerns 31 schließt entlang der Längsachse D ein Schaft 310 an, der zylindrisch geformt und an seinem dem Halteelement 30 abgewandten Ende durch einen Bund 311 begrenzt ist. An den Bund 311 schließt ein Befestigungsabschnitt 313 an, über den der Wickelkern 31, wie nachfolgend noch erläutert werden soll, mit einer Leitung 2 verbunden werden kann.
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Am Bund 311 sind Führungsnuten 312 angeordnet, die den Bund 311 unterbrechen und mit Nuten 314 am Befestigungsabschnitt 313 in Verbindung stehen. Durch die Nuten 314 des Befestigungsabschnitts 313 und die Führungsnuten 312 des Bundes 311 können Leitungsadern 21 entlang des Befestigungsabschnitts 313 durch den Bund 311 hindurch hin zum Schaft 310 geleitet werden, um ein Aufwickeln der Leitungsadern 21 auf den Schaft 310 zu ermöglichen, wie ebenfalls nachfolgend noch beschrieben werden soll.
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Das Einsatzteil 3 dient dazu, Leitungsadern 21 einer Leitung 2 in geordneter Weise aufzunehmen und an einem Steckverbinderteil 13 eines Steckverbinders 1 anzuordnen. Über das Einsatzteil 3 kann somit eine Leitung 2 an einen Steckverbinder 1 angebunden werden.
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Zum Anbringen eines Steckverbinders 1 an einer Leitung 2 wird zunächst, wie in 6A dargestellt, eine Kappe 11 mit einer daran angeordneten Leitungsbefestigung 12 auf einen Leitungsmantel 20 der Leitung 2 aufgeschoben. Sodann wird ein Halteelement 30 eines Einsatzteils 3 auf die freigelegten Leitungsadern 21 der Leitung 2 aufgeschoben, indem die Leitungsadern 21 in Öffnungen 301 an der Platte 300 des Halteelements 30 eingefädelt werden. Jede Leitungsader 21 wird hierbei durch eine Öffnung 301 geführt, und das Halteelement 30 wird in Richtung des Leitungsmantels 20 verschoben.
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In diesem Zustand können, wie in 6B dargestellt, Ferrulen 22 an Enden 210 der Leitungsadern 21 angeordnet werden. Wie aus der vergrößerten Ansicht gemäß 6C ersichtlich, wird an dem Ende 210 einer jeden Leitungsader 21 hierbei eine Ferrule 22 beispielsweise durch Kleben befestigt, wobei die Leitungsader 21 in einem Schaft 220 der zugeordneten Ferrule 22 aufgenommen wird. Jede Ferrule 22 trägt einen Stift 221 an ihrem dem Schaft 220 gegenüberliegenden Ende.
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Nach Befestigung der Ferrulen 22 an den Leitungsadern 21 wird, wie in 6D dargestellt, das Halteelement 30 an den Leitungsadern 21 in Richtung der Ferrulen 22 verschoben, so dass die Ferrulen 22 mit ihre Schäften 220 mit den Öffnungen 301 an der Platte 300 des Halteelements 30 in Eingriff gelangen und die Ferrulen 22 somit an der Platte 300 festgelegt sind.
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Nunmehr kann, um die freie Erstreckungslänge L der Leitungsadern 21 in axialer Richtung zu verkürzen und die freigelegten Leitungsadern 21 in dem Steckverbinderteil 13 des Steckverbinders 1 unterzubringen, der Wickelkern 31 durch rastendes Einstecken des Zapfens 315 (siehe 5A) in die zugeordnete Rasteinrichtung 302 des Halteelements 30 an dem Halteelement 30 befestigt werden, wobei, wie in 7A dargestellt, beispielsweise jeweils zwei Leitungsadern 21 durch eine Führungsnut 312 des Bunds 311 und eine Nut 314 des Befestigungsabschnitts 313 hindurch verlegt werden, so dass sich die Leitungsadern 21 entlang des Wickelkerns 31 erstrecken und der Wickelkern 31 zwischen den Leitungsadern 21 aufgenommen ist.
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Durch Verdrehen des Halteelements 30 in die Verdrehrichtung V können die Leitungsadern 21 nunmehr auf den Schaft 310 des Wickelkerns 31 aufgewickelt werden, wobei der Wickelkern 31 beispielsweise manuell in seiner rotatorischen Stellung gehalten und das Halteelement 30 in die Verdrehrichtung V relativ zum Wickelkern 31 verdreht wird. Durch das Aufwickeln der Leitungsadern 21 auf den Schaft 310 verkürzt sich die axiale Erstreckungslänge der Leitungsadern 21, wobei durch die Führungsnuten 312 am Bund 311 und die Nuten 314 am Befestigungsabschnitt 313 die Leitungsadern 21 nachgeführt werden und, wie sich aus der Gesamtschau von 7A–7E ergibt, das Einsatzteil 3 dem Leitungsmantel 20 der Leitung 2 angenähert wird.
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Dadurch, dass das Halteelement 30 ausschließlich in die Verdrehrichtung V relativ zum Wickelkern 31 verdreht werden kann, indem der zwischen dem Halteelement 30 und dem Wickelkern 31 wirkende Freilauf (siehe 10) ein Zurückdrehen entgegen der Verdrehrichtung V verhindert, muss beim Aufwickeln der Leitungsadern 21 auf den Schaft 310 des Wickelkerns 31 keine besondere Sorge dafür getragen werden, dass das Halteelement 30 sich nach einem Aufwickeln nicht wieder zurückverdreht. Die Handhabung des Einsatzteils 3 zum Aufwickeln der Leitungsadern 21 auf den Schaft 310 gestaltet sich somit einfach und komfortabel.
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In dem aufgewickelten Zustand gemäß 7E ist der Wickelkern 31 mit dem Befestigungsabschnitt 313 unter Minimierung der freien axialen Erstreckungslänge der Leitungsadern 21 dem Leitungsmantel 20 der Leitung 2 angenähert, so dass die Leitungsadern 21 in kompakter, geordneter Weise an dem Schaft 310 des Wickelkerns 31 gehalten sind.
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In dem aufgewickelten Zustand gemäß 7E kann nunmehr das Einsatzteil 3 über seinen Befestigungsabschnitt 313 mit dem Leitungsmantel 20 der Leitung 2 verbunden werden. Hierzu wird eine Crimphülse 4, wie in 8 dargestellt, über den Befestigungsabschnitt 313 und den dem Einsatzteil 3 zugewandten Endabschnitt 200 des Leitungsmantels 20 der Leitung 2 geschoben, so dass durch Vercrimpen der Crimphülse 4 mit dem Befestigungsabschnitt 313 einerseits und mit dem Leitungsmantel 20 der Leitung 2 andererseits eine feste, belastbare Verbindung zwischen dem Einsatzteil 3 und der Leitung 2 geschaffen wird.
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Beim Vercrimpen kann auch eine in der Leitung 2 enthaltene Zugentlastung, beispielsweise gebildet durch ein in die Leitung 2 integriertes Aramidgarn, mit dem Befestigungsabschnitt 313 verbunden werden, so dass die Zugentlastung an die Wickeleinrichtung 3 angebunden wird.
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Dadurch, dass die Leitungsadern 21 in den Nuten 314 des Befestigungsabschnitts 313 verlaufen, können beim Crimpen entstehende Kräfte nicht auf die Leitungsadern 21 einwirken und somit nicht zu einer Beschädigung der Leitungsadern 21 führen.
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In diesem Zustand kann das Einsatzteil 3, wie in 8 dargestellt, zusammen mit der daran angeordneten Leitung 2 in eine Aufnahmekammer 130 des Steckverbinderteils 13 eingesteckt werden, so dass die Ferrulen 22 mit ihren Stiften 221 in Öffnungen 133 eines Bodens 132 des Steckabschnitts 131 zu liegen kommen und, wie aus 9 ersichtlich, über die Öffnungen 133 hinaus nach außen hin vorstehen.
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Durch Aufstecken der Kappe 11 mit der daran angeordneten Leitungsbefestigung 12 auf das Steckverbinderteil 13, durch Fixieren der Leitung 2 mittels der Leitungsbefestigung 12 an der Kappe 11 und durch Aufschieben der Außenhülse 10 auf das Steckverbinderteil 13 wird der Steckverbinder 1 komplettiert und gelangt in seinen betriebsgemäßen Zustand gemäß 1.
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In dem betriebsgemäßen Zustand gemäß 1 und 9 ist das Einsatzteil 3 in die Aufnahmekammer 130 des Steckverbinderteils 13 eingesetzt und somit im Steckverbinderteil 13 eingefasst. Das Halteelement 30 des Einsatzteils 3 liegt dabei formschlüssig in der Aufnahmekammer 130 des Steckverbinderteils 13 ein, und durch geeignete Arretiermittel kann auch der Wickelkern 31 in der Aufnahmekammer 130 des Steckverbinderteils 13 festgelegt sein.
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Es sei angemerkt, dass generell auch denkbar ist, den Wickelkern 31 vor dem Aufwickeln der Leitungsadern 21 mit der Leitung 2 beispielsweise mittels Crimpen zu verbinden. In diesem Fall werden die Leitungsadern 21, wie in 6A gezeigt, durch die Öffnungen 301 des Halteelements 30 gefädelt, und die Ferrulen 22 werden, wie in 6B gezeigt, an den Leitungsadern 21 angebracht. Die Ferrulen 22 werden dann, im Gegensatz zu 6C, jedoch nicht mit dem Halteelement 30 in Eingriff gebracht, sondern der Wickelkern 31 wird zwischen die Leitungsadern 21 eingesetzt, mit dem Halteelement 30 verbunden und mit dem Leitungsmantel 20 vercrimpt. Durch Drehen des Halteelements 30 relativ zum Wickelkern 31 werden die Leitungsadern 21 dann durch die Öffnungen 301 im Halteelement 30 hindurchgezogen und auf den Wickelkern 31 aufgewickelt, bis der in 8 dargestellte Zustand erreicht ist.
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Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch bei gänzlich anders gearteten Ausführungsformen verwirklichen.
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Insbesondere ist der Einsatz der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Steckverbinder zur Kontaktierung von Lichtwellenleitern beschränkt. Grundsätzlich kann ein Einsatzteil der hier beschriebenen Art auch für Leitungen mit elektrisch leitenden Leitungsadern, beispielsweise unter Verwendung von Kupferdrähten, zum Einsatz kommen.
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Ebenso ist der Einsatz der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Steckverbinder nach dem „Push-Pull“-Prinzip beschränkt. Die Erfindung kann auch bei gänzlich anders gearteten Steckverbindern zum Einsatz kommen.
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Grundsätzlich können an einem Steckverbinder eine oder mehrere Leitungsadern angeordnet werden. Denkbar und möglich ist dabei auch, dass an einem Steckverbinder sowohl optische als auch elektrische Leitungsadern in Kombination verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinder
- 10
- Außenhülse
- 11
- Kappe
- 12
- Leitungsbefestigung
- 13
- Steckverbinderteil
- 130
- Aufnahmekammer
- 131
- Steckabschnitt
- 132
- Boden
- 133
- Öffnungen
- 2
- Leitung
- 20
- Leitungsmantel
- 200
- Endabschnitt
- 21
- Leitungsadern
- 210
- Ende
- 211
- Abschnitt
- 22
- Ferrulen
- 220
- Schaft
- 221
- Stift
- 3
- Einsatzteil (Wickeleinrichtung)
- 30
- Halteelement
- 300
- Platte
- 301
- Öffnungen
- 302
- Rasteinrichtung
- 303
- Rastnasen
- 31
- Wickelkern
- 310
- Schaft
- 311
- Bund
- 312
- Führungsnuten
- 313
- Befestigungsabschnitt
- 314
- Nuten
- 315
- Zapfen
- 316
- Rastvorsprung
- 317
- Zähne
- 4
- Befestigungshülse
- B
- Steckrichtung
- B’
- Löserichtung
- D
- Längsachse
- L
- Freie Erstreckungslänge
- V
- Verdrehrichtung
