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Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Aufnahme eines Steckverbinderkopfes mit einem Grundkörper, welcher an einer Stirnseite eine Durchlassöffnung zur zumindest teilweisen Durchführung des Steckverbinderkopfes umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steckerverbinderteil mit einem Steckverbinderkopf, welcher in einem derartigen Adapter aufgenommen ist.
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Aus der Bürotechnik sind Netzwerkstecker bekannt, die zum Anschluss von beispielsweise Computern an Netzwerke dienen, z.B. RJ45-Stecker. Solche Stecker stellen erprobte, preisgünstige Bauteile dar. Bekannt sind außerdem Industrie-Steckverbinder, mittels denen eine zuverlässige elektrische Verbindung auch in Umgebungen möglich ist, in denen hohe Anforderungen an die mechanische Widerstandsfähigkeit, an die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, die Dichtigkeit gegen Staub und Flüssigkeiten sowie an die Verarbeitbarkeit mit üblichen industriellen Werkzeugen gestellt werden.
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Weiterhin drängen verstärkt klassische Netzwerktechniken aus der Welt der Bürokommunikation in das industrielle Umfeld. Dies wird unterstützt durch die Verfügbarkeit von preisgünstigen und erprobten Hard- und Softwarekomponenten. Durch das Zusammenwachsen von Netzwerken und Bussystemen im Steuer- und Leistungsbereich besteht ein Bedarf an der Weiterleitung der Netzwerksignale im industriellen Bereich. Die für die Bürowelt konzipierten Systemleitungen sind für den Industriebereich aber nicht ohne weiteres geeignet, da sie die Anforderungen an eine Steckverbindung hinsichtlich der mechanischen Widerstandsfähigkeit sowie der Abdichtung in keiner Weise erfüllen.
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Zur Schaffung einer hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit und zur Abdichtung der Steckerverbinderköpfe werden diese üblicherweise in Adapterelemente eingebracht und die Adapter mit einem Gehäuse umhüllt, das die mechanischen Vorgaben erfüllt. Bei der Verwendung von derartigen Netzwerksteckern tritt allerdings das Problem auf, dass das Steckgesicht, z.B.: eines RJ45 Steckers, genormt ist, die Leitungsaufnahme jedoch nicht. Dieses führt dazu, dass hier die Ausgestaltungen und somit die Abmessungen und Dimensionen der Leitungsaufnahme inklusive Zugentlastungen sehr unterschiedlich ausfallen können.
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Adapter für Steckverbinderköpfe sind beispielsweise aus den Druckschriften
CN 204732630 U und
US 2003/0148652 A1 bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, dass ein Adapter und ein Steckverbinderteil geschaffen werden, die unabhängig von der geometrischen Ausgestaltung des Steckverbinderkopfes und somit unabhängig vom Hersteller diesen Steckverbinderkopf aufnehmen können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem am Grundkörper ein Schlittenelement derart verschiebbar gelagert ist, dass das Schlittenelement und der Grundkörper einen Aufnahmeraum variabler Größe für den Steckverbinderkopf bilden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein universeller Adapter einerseits derart ausgeführt sein sollte, um die verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen des Steckverbinderkopfes aufnehmen zu können, andererseits aber zur Wahrung der Zugentlastung und der Sicherstellung einwandfreier Kontakte aber auch so kompakt ausgeführt sein sollte, dass der Steckverbinderkopf sicher und ohne Bewegungsfreiraum im Adapter angeordnet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der Adapter aus mindestens zwei Elementen aufgebaut ist. Einerseits der Grundkörper, in der der Steckverbinderkopf eingeschoben wird und welches eine Durchlassöffnung an einer Stirnseite aufweist, damit der Kontaktbereich des Steckverbinderkopfes aus dem Adapter hervorstehen kann. Anderseits soll der Adapter auch ein Schlittenelement umfassen, welches auf den Grundkörper geschoben werden kann und mit ihm zusammen einen variablen Aufnahmeraum für den Steckverbinderkopf bildet. Aufgrund der Trennung des Adapters in zwei Elemente, die axial zueinander verschiebbar ausgeführt sind, ist eine variable Anpassung des Aufnahmeraums in Abhängigkeit der geometrischen Form des Steckverbinderkopfes und insbesondere des Basisbereiches und des Zugentlastungselements des Steckverbinderkopfes möglich.
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Damit im Betrieb des Steckverbinderkopfes und somit in der Montageendstellung des Adapters der Aufnahmeraum die gewünschte Größe beibehält, sind vorteilhafterweise Fixierelemente vorgesehen, die das Schlittenelement beispielsweise an dem Grundkörper fixieren. In bevorzugter Ausführung sind diese Fixierelemente als Rastgesperre, insbesondere als Zahnrichtgesperre, zwischen dem Schlittenelement und dem Grundkörper ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass schon während der Montage das Schlittenelement nur in eine bevorzugte Richtung, üblicherweise in Richtung des Grundkörpers zur Verkleinerung des Aufnahmeraums, verschoben werden kann, wodurch die Montage erheblich erleichtert wird.
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Das Schlittenelement umfasst bevorzugt eine Grundplatte mit einer Anzahl von Fortsätzen, die sich im Wesentlichen rechtwinklig von der Grundplatte aus erstrecken. An diesen Fortsätzen kann das Zahnrichtgesperre für die Fixierung des Schlittenelements angeordnet sein. Durch diesen Aufbau des Schlittenelements wird ermöglicht, dass die Grundplatte im Wesentlichen parallel zu einer Basisplatte, die die Stirnseite des Grundkörpers definiert, verschoben werden kann, sodass der Aufnahmeraum von zwei parallel zueinander ausgerichteten Flächen, der Grundplatte des Schlittenelements einerseits und der Basisplatte des Grundelements andererseits, begrenzt wird.
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Bei einer solchen Ausgestaltung der Grundplatte wird in vorteilhafter Ausführung der Steckverbinderkopf, insbesondere der Basisbereich und das Zugentlastungselement des Steckverbinderkopfes, zwischen der Grundplatte des Schlittenelements und der Basisplatte des Grundelements eingeklemmt. Dadurch wird eine definierte Lagefixierung des Steckverbinderkopfes erreicht.
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Zur einfachen Montage und damit das Schlittenelement nicht entlang der gesamten Leitung bis zum Steckverbinderkopf geführt werden muss, umfasst die Grundplatte des Schlittenelements in vorteilhafter Ausführung eine Ausnehmung zur Aufnahme und Durchleitung der Leitung.
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Die Grundplatte beinhaltet eine Ausnehmung, die es ermöglicht unterschiedliche Leitungsdurchmesser zu montieren. Dazu ist die Ausnehmung in bevorzugter Ausführung U-förmig ausgebildet. Zur Montage wird das Schlittenelement somit auf die Leitung aufgesetzt, wobei die Ausnehmung die Leitung weitestgehend umschließt, und kann so entlang der Leitung in Richtung des Grundkörpers verschoben werden.
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Für eine besonders leichte und materialsparende Ausgestaltung des Grundkörpers umfasst dieser bevorzugt eine Basisplatte, die die Stirnfläche definiert, und eine Anzahl von Fortsätzen und/oder Wandelementen, die sich im Wesentlichen senkrecht von der Stirnfläche erstrecken. Dabei können die Fixierelemente, beispielsweise in Form eines Zahnrichtgesperres, an diesen Fortsätzen und/oder Wandelementen angeordnet werden.
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Damit der Adapter fest von einem äußeren Gehäuse umschlossen werden kann, umfasst der Grundkörper vorteilhafterweise ein Kopplungselement, welches beispielsweise an einem Wandelement angeordnet sein kann. Das Kopplungselement kann zur Aufnahme eines Montagedorns des äußeren Gehäuses ausgelegt sein, es ist aber auch möglich, dass eine Verbindungsschraube das äußere Gehäuse mit dem Kopplungselement und somit auch dem Adapter verbindet.
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Für einen besonders guten Halt des Steckverbinderkopfes, zum Beispiel eines RJ45-Steckers, im Adapter, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Querschnitt der Durchlassöffnung an den Querschnitt des Kontaktbereiches des Steckverbinderkopfes angepasst. Dadurch wird ermöglicht, dass der Kontaktbereich komplett aus dem Adapter hervorsteht und somit in ein entsprechendes Gegenstück eingebracht werden kann. Die dazugehörgige Rastfunktion des Steckverbinderkopfes, zum Beispiel die eines RJ45-Steckers, wird in bevorzugter Ausführung nur teilweise durch die Durchlassöffnung geschoben wodruch die Rastfunktion außer Kraft gesetzt wird.
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Es wird aber auch vermieden, dass der üblicherweise mit einem anderen, größeren Querschnitt versehene Basisbereich des Steckverbinderkopfes ebenfalls aus dem Adapter austritt und so der Steckverbinderkopf möglicherweise durch das Schlittenelement aus dem Adapter geschoben wird. Eine optimale Anpassung der Durchlassöffnung verhindert dabei auch eine Querverschiebung oder Rotation des Steckverbinderkopfes im Adapter, wodurch der Steckverbinderkopf zusätzlich fixiert wird.
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Die Abmessungen des Adapters, insbesondere die Dimensionierung des Grundkörpers und des Schlittens und auch die geometrische Ausgestaltung der Durchlassöffnung sind in bevorzugter Ausgestaltung an einen RJ45-Stecker angepasst. Da auch bei RJ45-Steckern der Basisbereich und das Zugentlastungselement eines Steckverbinderkopfes vom Hersteller frei gestaltet werden kann, wird die Dimensionierung des Adapters hinsichtlich der üblichen Größen dieser Bereiche optimiert, um so ein möglichst großes Produktspektrum abdecken zu können.
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Um auch auf Seiten der Steckverbindergehäuse möglichst universelle und für mehrere unterschiedliche Steckverbinderköpfe ausgelegte Gehäuse bereitstellen zu können, ist in vorteilhafter Ausführung ebenfalls ein Steckverbinderteil vorgesehen, welches zur Aufnahme eines derartigen Adapters ausgebildet ist. Das Gehäuse des Steckverbinderteils besteht in bevorzugter Ausführung aus Metall oder Kunststoff. Das Gehäuse kann dabei derart ausgestaltet sein, dass es den Adapter vollständig umschließt, um den Steckverbinderkopf bzw. der Bereich des Steckverbinderkopfes, der im Aufnahmeraum des Adapters angeordnet ist vor äußeren Einflüssen und Eindringen von Fremdstoffen zu schützen. Natürlich sind auch andere Steckverbinderköpfe, die zur Datenübertragung dienen, durch die Adapterlösung einsetzbar.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Trennung des Adapters in einen Grundkörper und ein Schlittenelement eine variable Ausgestaltung des Aufnahmeraums möglich ist. So können insbesondere verschieden lange oder groß dimensionierte Steckverbinderköpfe mit einem einzigen Adapter bestückt werden, der mittels der Fixierelemente an die Länge des Steckverbinderkopfes angepasst wird. Durch die Verwendung eines Rastgesperres, insbesondere eine Zahnrichtgesperres, wird die Bewegung des Schlittenelements in Gegenrichtung des Grundkörpers verhindert, sodass der Steckverbinderkopf zuverlässig und sicher in dem Adapter eingeklemmt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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1 ein Steckverbinderkopf mit einem Grundkörper eines Adapters,
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2 ein Steckverbinderkopf in einem Grundkörper eines Adapters,
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3 ein Steckverbinderkopf mit einem Adapter während der Montage,
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4 ein Schlittenelement,
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5 ein Steckverbinderkopf mit einem Adapter in der Montageendstellung und
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6 ein Steckverbinderteil.
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1 zeigt einen Steckverbinderkopf 1 für Datenleitungen, insbesondere vorgesehen im industriellen Bereich. Der Steckverbinderkopf 1 ist an einem Ende einer Leitung 2 angeordnet, das eine Anzahl von Datenleitungen umfasst. Die Datenleitungen werden durch den Steckverbinderkopf 1 geführt und enden in einem Kontaktierungsbereich 4. Im Kontaktierungsbereich 4 werden die als Adern oder Drähte ausgebildeten Datenleitungen jeweils einem Kontaktelement 6 zugeordnet. Zur Weiterleitung der Daten und zur Bildung einer Steckverbindung ist der Kontaktierungsbereich 4 derart ausgebildet, dass er in eine entsprechend an diesen angepasste und nicht dargestellte Steckverbinderbuchse eingebracht werden kann. Die Datenleitungen werden über entsprechende Kontaktbereiche der Steckverbinderbuchse weiter geführt, so dass eine Übertragung und Weiterleitung der Daten möglich ist. Zum sicheren Anschluss des Kontaktierungsbereiches 4 an die Steckverbinderbuchse umfasst der Kontaktierungsbereich 4 einen Rastverschluss 8, der ein unbeabsichtigtes Lösen des Kontaktierungsbereiches 4 von der Steckverbinderbuchse verhindert, gleichzeitig aber auch ermöglicht, dass der Steckverbinderkopf 1 sowohl in die Steckverbinderbuchse gesteckt werden kann, als auch wieder gezogen werden kann.
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Ausgehend vom Kontaktierungsbereich 4 erstreckt sich im Steckverbinderkopf 1 in Richtung der Leitung 2 ein Basisbereich 10 an den sich das Zugentlastungselement 12 anschließt. Dieses Zugentlastungselement 12 ist ortsfest mit der Leitung 2 verbunden und leitet mechanische Zugbelastungen, die auf die Leitung 2 oder den Steckverbinderkopf 1 wirken, ab, sodass sie nicht auf die Datenleitungen in Form von Adern oder Drähten übertragen werden. Dadurch können Zugkräfte auf die einzelnen Datenleitungen oder auch im Bereich des Anschlusses an die Kontaktelemente vermieden werden.
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Weiterhin ist in 1 ein Grundkörper 14 eines Adapters 16 für Steckverbinderköpfe 1 dargestellt. Der Grundkörper 14 umfasst eine Basisplatte 18, die die Stirnseite des Grundkörpers 14 definiert. Von dieser quadratischen Basisplatte 18 erstecken sich an zwei Ecken in einem im Wesentlichen senkrechten Winkel zwei Rastfortsätze 20. Diese Rastfortsätze 20 sind im Wesentlichen linear ausgeführt und umfassen an ihren von der Basisplatte 18 abgewandten Enden jeweils einen Teil eines Fixierungselements 22, der als Zahnrichtgesperre ausgebildet ist. An einer Längsseite der Basisplatte 18 erstreckt sich weiterhin ein Wandelement 24, welches sich ebenfalls in einem im Wesentlichen senkrechten Winkel von der Basisplatte 18 aus und in die gleiche Richtung der und parallel zu den Rastfortsätzen 20 erstreckt. Auch das Wandelement 24 umfasst im Endbereich, also dem Bereich, der von der Basisplatte 18 abgewandt ist, einen Teil des Fixierungselements 22, der zwei Zahnrichtgesperre umfasst. Weiterhin ist im Wandelement 24 ein Kopplungselement 26 zur Verbindung mit einem nicht dargestellten äußeren Gehäuse angeordnet. Das Kopplungselement 26 ist dazu ausgelegt einen Montagedorn oder eine Verbindungsschraube aufzunehmen und so das äußere Gehäuse mit dem Grundkörper 14 des Adapters 16 zu verbinden
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Die Basisplatte 18 des Grundkörpers 14 umfasst eine Durchlassöffnung 28, die in ihren geometrischen Ausführungen an den Querschnitt des Kontaktierungsbereiches 4 des Steckverbinderkopfes 1 angepasst ist.
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Wie in 2 dargestellt, wird der Steckverbinderkopf 1 im Rahmen der Montage derart in den Grundkörper 14 des Adapters 16 geführt, dass die Rastfortsätze 20 und das Wandelement 24 in Richtung der Leitung 2 zeigen. Der Kontaktierungsbereich 4 des Steckverbinderkopfes 1 wird dabei im Wesentlichen vollständig durch die Durchlassöffnung 28 der Basisplatte 18 geführt, sodass die Basisplatte 18 optisch den Kontaktierungsbereich 4 von dem Basisbereich 10 und dem Zugentlastungselement 12 des Steckverbinderkopfes 1 trennt.
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In 3 ist das Schlittenelement 30 des Adapters 16 erstmals gezeigt. Das Schlittenelement 30 umfasst eine im Wesentlichen quadratische Grundplatte 32 von der sich in den vier Eckbereichen jeweils ein Rastfortsatz 34 in einem im Wesentlich senkrechten Winkel erstreckt. Auch diese Rastfortsätze 34 umfassen in einem der Grundplatte 32 abgewandten Endbereich jeweils ein Teil des Fixierungselementes 22, der auch hier als Zahnrichtgesperre ausgebildet ist. Die Grundfläche der Grundplatte 32 und die Ausrichtung und Anordnung des Zahnrichtgesperres des Schlittenelements 30 ist dabei auf die Grundfläche der Basisplatte 18 und die Ausrichtung und Anordnung des Zahnrichtgesperres des Grundkörpers 14 derart abgestimmt, dass sich die jeweiligen Fixierungselemente 22 in der späteren Montageendstellung vereinen und die Zahnrichtgesperre ineinandergreifen.
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Das Schlittenelement 30 ist in 4 noch einmal aus einer anderen Perspektive gezeigt. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, umfasst die Grundplatte 32 des Schlittenelements 30 weiterhin eine zu einer Seite der Grundplatte 32 offene Ausnehmung 36, die an den Querschnitt der Leitung 2 angepasst ist.
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Für die Montage wird das Schlittenelement 30 senkrecht so auf die Leitung 2 geschoben, dass die Leitung 2 in der Ausnehmung 36 der Grundplatte 32 liegt. Die Rastfortsätze 34 zeigen dabei in Richtung des Steckverbinderkopfes 1 und somit auch in Richtung des Grundkörpers 14 des Adapters 16. Anschließend wird das Schlittenelement 30 in Richtung des Steckverbinderkopfes 1 verschoben, sodass das Zahnrichtgesperre des Schlittenelements 30 und das Zahnrichtgesperre des Grundkörpers 14 ineinander greifen und ein Rastgesperre bilden. Aufgrund der Verwendung eines Zahnrichtgesperres kann das Schlittenelement 30 nur noch in Richtung des Grundkörpers 14 verschoben werden. Das Schlittenelement 30 wird anschließend weiter in Richtung des Grundkörpers 14 verschoben, bis der Basisbereich 10 und das Zugentlastungselement 12 des Steckverbinderkopfes 1 zwischen der Basisplatte 18 des Grundkörpers 14 und der Grundplatte 32 des Schlittenelements 30 eingeklemmt sind. Diese Montageendstellung des Adapters 16 ist in 5 dargestellt.
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Ein Lösen des Schlittenelements 30 ist nur dann möglich, wenn der Adapter 16 nicht in ein Gehäuse eingebaut ist in der Art, dass entweder die Rastfortsätze 20 oder das Wandelement 24 des Grundkörpers 14 nach außen bzw. unten bewegt werden.
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Der Adapter 16 bildet in dieser Montageendstellung somit einen Aufnahmeraum 38 für den Steckverbinderkopf 1, der, je nachdem wie weit das Schlittenelement 30 in Richtung des Grundkörpers 14 geschoben wird in der Längsrichtung variabel ausgeführt ist und somit optimal an die Länge des Steckverbinderkopfes 1 und insbesondere an die Länge des Basisbereiches 10 und des Zugentlastungselements 12 angepasst werden kann. Zur weiteren Stabilität des Adapters 16 bilden im Ausführungsbeispiel nach der 5 zwei Rastfortsätze 34 des Schlittenelements 30 und zwei Rastfortsätze 20 des Grundkörpers 14 die vier Kanten des Adapters 16 im der Bereich der Fixierungselemente 22 des Schlittenelements 30 und des Grundkörpers 14.
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In 6 ist ein Steckverbinderteil 40 im Querscnitt dargestellt. Das Steckverbinderteil 40 umfasst ein Steckverbinderkopf 1, welcher in einem oben beschriebenen mehrteiligen Adapter 16 gelagert ist. Dieser Adapter 16 wird in der 6 von einem Gehäuse 42 umschlossen, um das eindringen von Fremdstoffen von Außen in den Adapter 16 und an den Steckerverbinderkopf 1 zu verhindern. Das Gehäuse 42 wird mittels einer Verbindungsschraube 44 an den Adapter 16 fixiert. Dazu greift die Verbindungsschraube 44 in das Kopplungselement 26 des Adapters 16 ein.
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Im Ausführungsbeispiel nach der 6 ist das Gehäuse 42 einteilig ausgeführt und wird von Seiten der Leitung 2 über den Adapter 16 geschoben und anschließend fixiert. In einem nachgelagerten Montageschritt kann auch die Basisplatte 18 des Grundkörpers 14 mit einer Frontplatte 46 abgedeckt werden, die mit geeigneten Mitteln am Rand des Gehäuses 42 befestigt wird. Alternativ kann aber auch das Gehäuse 42 mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt sein, wobei die einzelnen Gehäuseelemente dann den Adapter 16 umschließen und miteinander verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinderkopf
- 2
- Leitung
- 4
- Kontaktierungsbereich
- 6
- Kontaktelement
- 8
- Rastverschluss
- 10
- Basisbereich
- 12
- Zugentlastungselement
- 14
- Grundkörper
- 16
- Adapter
- 18
- Basisplatte
- 20
- Rastfortsätze
- 22
- Fixierungselement
- 24
- Wandelement
- 26
- Kopplungselement
- 28
- Durchlassöffnung
- 30
- Schlittenelement
- 32
- Grundplatte
- 34
- Rastfortsatz
- 36
- Ausnehmung
- 38
- Aufnahmeraum
- 40
- Steckverbinderteil
- 42
- Gehäuse
- 44
- Verbindungschraube
- 46
- Frontplatte
