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Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckvorrichtung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt und wenigstens zwei Gehäuseteilen, die mit Hilfe eines Schraubmechanismus miteinander verschraubt werden können.
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Elektrische Steckvorrichtungen, auf die hier Bezug genommen wird, umfassen in der Regel zwei Gehäuseteile, die über einen Bajonettverschluss oder eine andere Schraubverbindung miteinander verschraubt werden. Bei der Steckvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektrische Buchse, einen Stecker oder eine Kupplung handeln.
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Derartige Steckvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Einige der bekannten Ausführungen umfassen auch eine optische Anzeige, die dem Nutzer verschiedene Betriebszustände oder mögliche Fehler anzeigt. Die bekannten Anzeigeeinrichtungen sind allerdings relativ kompliziert aufgebaut oder schwer zu montieren.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Steckvorrichtung zu schaffen, die eine sehr einfach aufgebaute optische Anzeigeeinrichtung umfasst, die darüber hinaus sehr einfach montiert werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung wird eine elektrische Steckvorrichtung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt sowie einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil vorgeschlagen, die mit Hilfe eines Schraubmechanismus miteinander verschraubt werden können. Der Schraubmechanismus kann z. B. als Bajonettverschluss oder jede beliebige andere Schraubeinrichtung ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße elektrische Steckvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem der beiden Gehäuseteile wenigstens eine durch die Gehäusewandung nach außen durchgehende Öffnung vorgesehen ist, die vorzugsweise im Bereich der Schnittstelle zwischen den zwei aneinander angrenzenden Gehäuseteilen angeordnet ist; dass ferner ein Lichtleiter vorgesehen ist, der die wenigstens eine Öffnung abdeckt; und dass im Innenraum der Steckvorrichtung ein Leuchtmittel vorgesehen ist, welches die Steckvorrichtung von innen beleuchtet. Das Leuchtmittel, die wenigstens eine Öffnung und der Lichtleiter sind dabei Komponenten einer Anzeigeeinrichtung, mittels derer verschiedene Betriebszustände oder Betriebsparameter angezeigt werden können. Im Betrieb tritt das vom Leuchtmittel ausgestrahlte Licht durch die wenigstens eine Öffnung nach außen und wird in den Lichtleiter eingekoppelt, wo es entsprechend der Lichtbrechungseigenschaften des Lichtleiters verteilt wird.
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Der Lichtleiter ist vorzugsweise am Außenumfang der Steckvorrichtung angeordnet, könnte alternativ aber auch im Innenraum der Steckvorrichtung, an der Innenseite der wenigstens einen Öffnung angeordnet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtleiter aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, Silikon oder einem transparenten Kunststoff hergestellt. Das Material des Lichtleiters kann auch farbig sein.
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Der Lichtleiter ist vorzugsweise ringförmig gebildet. Wenn der Lichtleiter elastisch ist, kann er beispielsweise unter Spannung am Außenumfang des Gehäuseteils mit der bzw. den Öffnungen angeordnet werden.
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Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung hat der ringförmige Lichtleiter eine gezahnte Innenkontur. Das Gehäuseteil in dem die wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, umfasst in diesem Fall vorzugsweise eine trichterförmige Aussparung im Bereich der Öffnung, in die die Innenverzahnung der Dichtung eingreift. Die Verzahnung bewirkt, dass sich der Strahlungswinkel des in den Lichtleiter eingestrahlten Lichts öffnet, wodurch sich ein optisches Signal gleichmäßiger über den Außenumfang der Steckvorrichtung verteilt und somit besser sichtbar ist.
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Der optische Lichtleiter ist im zusammengeschraubten Zustand der beiden Gehäuseteile vorzugsweise zwischen gegenüberliegenden Stoßkaten der beiden Gehäuseteile angeordnet und dichtet gleichzeitig die Schnittstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen ab.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind entlang des Umfangs eines der Gehäuseteile mehrere, insbesondere vier oder mehr, durchgehende Öffnungen angeordnet. Wenn die Öffnungen gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, kann ein optisches Signal somit von allen Seiten der elektrischen Steckvorrichtung gut erkannt werden.
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Das Leuchtmittel zum Erzeugen eines optischen Signals ist vorzugsweise auf einer Platine angeordnet, die im Gehäuse der Steckvorrichtung untergebracht ist. Das Leuchtmittel umfasst vorzugsweise eine LED.
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Auf der Platine ist neben dem Leuchtmittel vorzugsweise auch eine Elektronik zur Überwachung verschiedener Betriebszustände oder Betriebsparameter vorgesehen.
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Die Elektronik kann einen oder mehrere Sensoren enthalten, die z. B. erfassen können, ob die Steckvorrichtung Strom führt bzw. ob eine Spannung anliegt. Ein anderer Sensor kann beispielsweise die Betriebstemperatur oder die Feuchtigkeit überwachen. Andere interessante Betriebsgrößen sind z. B. eine Zeitdauer oder ein Verschraubungszustand (vollständig zusammengeschraubt, nicht ganz zusammengeschraubt). Die Elektronik kann darüber hinaus auch zum Senden oder Empfangen von Daten ausgelegt sein. Je nach Betriebszustand oder Parameterbereich können beispielsweise unterschiedliche optische Signale abgegeben werden. So können beispielsweise verschiedene Betriebszustände durch verschiedenfarbige Lichtsignale angezeigt werden. Der betreffende Betriebszustand bzw. Parameter könnte aber auch durch eine bestimmte Folge von Lichtpulsen angezeigt werden. Der Fachmann kann die Anzeigeeinrichtung im Grunde beliebig konfigurieren.
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Die vorstehend genannte Platine umfasst vorzugsweise wenigstens eine Aussparung, die an den Querschnitt des bzw. der elektrischen Kontakte angepasst ist, so dass sie auf den bzw. die elektrischen Kontakte aufgesteckt werden kann. Bei einem runden Querschnitt der elektrischen Kontakte kann die Platine beispielsweise eine oder mehrere kreisrunde Öffnungen aufweisen.
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Zur elektrischen Versorgung der auf der Platine angeordneten Elektronik bzw. des Leuchtmittels ist die Platine vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie im eingesetzten Zustand automatisch mit wenigstens einem der elektrischen Kontakte in elektrischem Kontakt steht. Hierzu kann an der Platine eine geeignete elektrische Kontaktfläche vorgesehen sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Explosionsansicht eines Teils einer elektrischen Steckvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine seitliche Schnittansicht der elektrischen Steckvorrichtung von 1 mit weiteren Komponenten; und
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3 eine Explosionsansicht der elektrischen Steckvorrichtung von 2 mit weiteren Komponenten.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Explosionsansicht des Vorderteils 1 einer elektrischen Steckvorrichtung 15. Die Steckvorrichtung 15 umfasst zwei Gehäuseteile 1, 3, nämlich das Vorderteil 1 und ein Hinterteil 3 (siehe 3), die über einen Bajonettverschluss 14 miteinander verschraubt werden. Im Vorderteil 1 sind mehrere elektrische Kontaktstifte 5 (siehe z. B. 2) angeordnet, an deren Rückseite (im Bild oben) eine Klemmeinrichtung 6 zum Festklemmen eines oder mehrerer elektrischer Leiter vorgesehen ist. Die Kontaktstifte 5 bzw. Kontakte sind in Kontaktkammern 20 eingesteckt, die im Vorderteil 1 integriert sind.
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Das Vorderteil 1 hat im Bereich der Schnittstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen (d. h. im Bereich des Spalts bei 16a im zusammengeschraubten Zustand der Gehäuseteile) mehrere Durchgangsöffnungen 12, die von innen nach außen durch die Wandung des Vorderteils 1 durchgehen. An jeder Durchgangsöffnung 12 ist außen eine trichterförmige Aussparung 13 vorgesehen, deren Funktion später noch erläutert werden wird.
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Die dargestellte elektrische Steckvorrichtung 15 umfasst ferner einen ringförmigen Lichtleiter 4, der an seiner Innenkontur 9 eine Verzahnung mit mehreren nach innen weisenden Zähnen 10 aufweist. Wahlweise könnten auch mehr oder weniger Zähne vorgesehen sein. Die Anzahl der Zähne 10 entspricht dabei der Anzahl der trichterförmigen Öffnungen 12.
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Der ringförmige Lichtleiter 4 besteht aus einem flexiblen, dehnbaren Material, wie z. B. Kunststoff, und dient gleichzeitig als Dichtung. Im zusammengeschraubten Zustand der beiden Gehäuseteile 1, 3 liegt der Lichtleiter in dem zwischen den Gehäuseteilen 1, 3 verbleibenden Ringspalt, liegt also zwischen einem am Vorderteil 1 ausgebildeten Sitz 16a und einem am Hinterteil 3 ausgebildeten Sitz 16b. Die an der Innenkontur 9 des ringförmigen Lichtleiters angeordneten Zähne 10 ragen dabei jeweils in eine der Aussparungen 13 hinein.
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Die elektrische Steckvorrichtung 15 umfasst ferner eine Platine, auf der ein Leuchtmittel, wie z. B. eine LED 18, angeordnet ist, um die Steckvorrichtung 15 von innen zu beleuchten. Das von der LED 18 ausgestrahlte Licht dringt durch die umfangsseitig angeordneten Öffnungen 12 nach außen, tritt dabei in den Lichtleiter 4 ein und wird über die in den Aussparungen 13 angeordneten Zähne 10 dispergiert. Dadurch wird das von der LED 18 ausgestrahlte Licht gleichmäßig über den Umfang der Steckvorrichtung 15 verteilt, so dass es aus allen Richtungen gut erkennbar ist.
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Die LED 18, gegebenenfalls auch mehrere LEDs, sind in diesem Ausführungsbeispiel auf einer Platine 2 angeordnet, die über die Enden der Kontakte 5 gesteckt und in das Vorderteil 1 eingesetzt wird. Auf der Platine 2 können beispielsweise auch mehrere LEDs in verschiedenen Farben angeordnet sein.
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Die Platine umfasst mehrere Öffnungen 17, die an den Querschnitt der am Vorderteil 1 gebildeten Kontaktkammern 20 angepasst sind, so dass die Platine 2 über die Kontaktkammern 20 in das Gehäuse eingesetzt werden kann.
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Auf der Platine 2 kann ferner eine Elektronik angeordnet sein, die verschiedene Betriebszustände oder Betriebsparameter überwacht und in Abhängigkeit vom Betriebszustand bzw. dem Wert des jeweiligen Betriebsparameters die LED 18 ansteuert. Die Elektronik kann beispielsweise überwachen, ob der Stecker Strom führt bzw. ob eine Spannung anliegt. Darüber hinaus könnten auch die Betriebstemperatur, eine Betriebsdauer oder eine Drehposition (verschraubt, nicht vollständig verschraubt) überwacht werden. Wahlweise könnten auch Daten gesendet oder empfangen werden. Entsprechende Schaltungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
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Zur elektrischen Versorgung des Leuchtmittels und der Elektronik steht die Platine 2 vorzugsweise mit einem der stromführenden Kontakte 5 in elektrischem Kontakt. Die Platine 2 ist dabei so ausgeführt, dass der elektrische Kontakt automatisch durch das Einsetzen der Platine in das Gehäuse hergestellt wird.
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2 zeigt eine seitliche Schnittansicht der elektrischen Steckvorrichtung 15 von 1 mit weiteren Komponenten. Darin sind insbesondere die elektrischen Kontakte 5 und die am oberen Ende der Kontakte 5 vorgesehene Klemmeinrichtung 6 gut zu erkennen. Die Klemmeinrichtung 6 dient zum Festklemmen eines oder mehrerer elektrischer Leiter und umfasst eine Kontaktöffnung 7 und jeweils mehrere Schrauben 8, mit denen ein in der Kontaktöffnung 7 befindlicher Leiter (nicht gezeigt) festgeklemmt werden kann.
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Der Lichtleiter 4 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform auf einem am Vorderteil 1 ausgebildeten flanschartigen Sitz 16a angeordnet und wird nach dem Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile 1, 3 in einem ringförmigen Spalt eingequetscht.
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Die Platine 2 ist hier innerhalb des Vorderteils 1 der Steckvorrichtung 15 angeordnet und liegt etwa auf Höhe des Lichtleiters 4, so dass das von der bzw. den LEDs 18 ausgestrahlte Licht möglichst ungehindert durch die Öffnungen 12 aus dem Gehäusevorderteil 1 austreten kann.
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Auf der Rückseite des Vorderteils 1 ist ein Deckel 19 angeordnet, der am Gehäuse eingerastet ist.
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3 zeigt schließlich noch eine Explosionsansicht der elektrischen Steckvorrichtung von 2, wobei neben dem Gehäusevorderteil 1 auch ein Gehäusehinterteil 3 dargestellt ist. Gleiche Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den vorangegangenen Figuren.
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Wie zu erkennen ist, sind an zwei der Aussparungen 17 der Platine 2 Kontaktfahnen vorgesehen, die zur elektrischen Kontaktierung des zugehörigen Kontaktstiftes 5 dienen. Die Steckvorrichtung 15 umfasst in diesem Fall fünf Kontaktstifte, die Platine 2 hat entsprechend fünf Aussparungen 17.
