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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Verbinden zweier Leitungselemente mit einem Gehäuse, das eine Stutzenaufnahme zur Aufnahme eines Anschlussstutzens und eine weitere Anschlussgeometrie aufweist, wobei zwischen der Stutzenaufnahme und der Anschlussgeometrie ein Durchgangskanal ausgebildet ist und die Stutzenaufnahme ein Rastmittel zum lösbaren Verrasten des Anschlussstutzens aufweist.
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Derartige Steckverbinder werden zum Verbinden zweier Leitungselemente, wie beispielsweise zweier Rohrleitungen oder einer Rohrleitung und einem Gehäuseanschluss, verwendet. Bei einem Kraftfahrzeugmotor kann sie beispielsweise dazu genutzt werden, einen Kühlwasserschlauch mit einem Anschluss innerhalb eines Batteriegehäuses zu verbinden. Die Stutzenaufnahme dient dann dazu, einen Anschlussstutzen lösbar aber dennoch gegen ungewolltes Lösen gesichert aufzunehmen, wobei die Anschlussgeometrie fest beispielsweise mit einem Kühlwasserschlauch verbunden ist.
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Aus
EP 2206943A ist ein derartiger Steckverbinder bekannt, der zum Verbinden zweier Leitungselemente dient und ein Gehäuse aufweist, in dem eine Stutzenaufnahme mit einem Rastmittel ausgebildet ist. Als Rastmittel dient dabei ein Drahtbügel, der im Bereich der Stutzenaufnahme außen am Gehäuse des Steckverbinder geführt ist und durch entsprechende Schlitze federnd in die Stutzenaufnahme hineinragt. Beim Einschieben eines Anschlussstutzens wird der Drahtbügel aufgeweitet und schließt anschließend hinter einem entsprechenden Ringkragen des Anschlussstutzens. Dabei ist außen am Gehäuse eine Geometrie vorgesehen, an der Enden des Drahtbügles derart geführt sind, dass der Drahtbügel beim Herausziehen aufgeweitet wird, sodass der Anschlussstutzen wieder vom Steckverbinder gelöst werden kann.
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Diese Lösung arbeitet an sich zufrieden stellend. Allerdings benötigt sie relativ viel Bauraum insbesondere rund um die Stutzenaufnahme.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder bereitzustellen, der einen geringen Bauraumbedarf und möglichst wenig Gewicht aufweist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Bei einem Steckverbinder zum Verbinden zweier Leitungselemente mit einem Gehäuse, das eine Stutzenaufnahme zur Aufnahme eines Anschlussstutzens und eine weitere Anschlussgeometrie aufweist, wobei zwischen der Stutzenaufnahme und der Anschlussgeometrie ein Durchgangskanal ausgebildet ist und die Stutzenaufnahme ein Rastmittel zum lösbaren Verrasten des Anschlussstutzens aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Rastmittel über einen den Durchgangskanal umgebenden Verriegelungsring im Gehäuse verrastet ist und einen zum Verriegelungsring parallel angeordneten Rastring aufweist, der insbesondere zwei radial nach innenragende Rastnasen aufweist.
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Das Rastmittel kann so im Wesentlichen im Inneren des Gehäuses im Bereich der Stutzenaufnahme angeordnet werden und benötigt kaum zusätzlichen Bauraum. Dabei ist der Verriegelungsring axial weiter im Inneren des Gehäuses angeordnet als der Rastring und ist unlösbar innerhalb des Gehäuses verrastet.
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Dafür ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verriegelungsring in eine im Gehäuse ausgebildete Nut eingreift. Der Verriegelungsring kann dabei über seinen gesamten Umfang oder auch nur über einen Teil seines Umfangs in der Nut zu liegen kommen und so formschlüssig das Rastmittel innerhalb des Gehäuses gehalten. Damit wird eine sichere, unlösbare Verbindung erhalten.
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In einer alternativen Ausgestaltung greift der Verriegelungsring in zumindest eine Öffnung im Gehäuse ein. Der Verriegelungsring weist dafür Vorsprünge auf, die von innen in die eine oder mehrere Öffnungen im Gehäuse eingreifen und so das Rastmittel formschlüssig mit dem Gehäuse verbinden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass von außen ersichtlich ist, ob der Verriegelungsring in die Öffnungen eingegriffen hat und dementsprechend sicher verrastet ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der Verriegelungsring und der Rastring über Stege miteinander verbunden, die im Bereich der Rastnasen ausgebildet sind. Diese Stege ermöglichen eine flexible Verbindung zwischen dem Rastring und dem Verriegelungsring und erlauben eine Verformung des Rastrings, wie sie zum Lösen des Anschlussstutzens erforderlich sein kann, ohne dass eine Verformung des Verriegelungsring erfolgt. Gleichzeitig sind die Stege in der Lage, relativ hohe Kräfte in axialer Richtung aufzunehmen. Zugkräfte, die gegebenenfalls auf einen in die Stutzenaufnahme eingeführten Anschlussstutzen wirken, können so zuverlässig vom Rastmittel aufgenommen und auf das Gehäuse übertragen werden. Ein ungewolltes Herausziehen des Anschlussstutzens wird zuverlässig verhindert.
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Weist der Rastring Betätigungsflächen auf, die radial nach außen vorstehenden und um 90° versetzt zu den Rastnasen angeordnet sind. Durch einbringen radial nach innengerichteter Kräfte auf die Betätigungsflächen, beispielsweise durch manuelles Zusammendrücken, werden die Vorsprünge radial nach außen bewegt und geben einen in der Stutzenaufnahme aufgenommenen Anschlussstutzen frei. Dieser kann dann problemlos herausgezogen werden.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Anschluss Rastring innerhalb der Stutzen Aufnahme angeordnet ist und insbesondere Fluchten mit einer Stirnseite des Gehäuses verläuft. Der zusätzliche Bauraum bedarf für das Rastmittel wird so gering gehalten. Gleichzeitig ist das Rastmittel vor äußeren Einflüssen geschützt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein Montageindikator am Rastring ausgebildet. Über den Montageindikator lässt sich dann einfach erkennen, ob ein in die Stutzenaufnahme eingeführter Anschlussstutzen sicher verrastet und damit gehalten ist oder ob er nur unvollständig in die Stutzenaufnahme eingeführt wurde. Damit ergibt sich eine höhere Prozesssicherheit.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Montageindikator durch zumindest einen, insbesondere zwei radial nach außen vorstehenden Vorsprünge gebildet ist, die insbesondere an gleicher Position wie die Rastnasen angeordnet sind. Insbesondere sind dabei zwei Rastnasen, die mit jeweils einem Vorsprung des Montageindikators an diametral gegenüberliegenden Positionen des Rastring ausgebildet sind. Über zwei radial nach außen vorstehenden Rastnasen lassen sich ausreichend hohe Kräfte vom Anschlussstutzen auf das Rastmittel und an auf das Gehäuse übertragen, sodass eine hohe Sicherheit erhalten wird. Gleichzeitig lassen sich 2 diametral gegenüberliegenden Rastnasen durch einfaches Zusammendrücken des Anspruchsrastrings über die Betätigungsflächen radial voneinander weg bewegen und das Rastmittel damit lösen. Die Bedienung des Steckverbinders ist somit zuverlässig und mit geringem Aufwand möglich.
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Vorteilhafterweise sind im Gehäuse Ausnehmungen ausgebildet, in denen die Betätigungsflächen und die Vorsprünge des Montageindikators aufgenommen sind, wobei die Ausnehmungen insbesondere stirnseitig offen sind. Das Rastmittel ist damit nahezu vollständig innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders aufgenommen, wobei nur die für die Bedienung relevanten Elemente sichtbar sind, nämlich die Betätigungsflächen des Rastrings und die Vorsprünge des Montageindikators. Das Einführen des Anschlussstutzens bewirkt eine Aufweitung des Rastrings und führt somit zu einer Bewegung des Montageindikators in radialer Richtung. So ist der Montageindikator beispielsweise bündig mit dem Gehäuse, wenn der Anschlussstutzen vollständig innerhalb der Stutzenaufnahme aufgenommen und das Rastmittel somit mit dem Anschlussstutzen verrastet ist. Gegenüber einer Gehäuseaußenseite kann der Montageindikator dagegen abgesenkt sein, wenn kein Anschlussstutzen eingeführt ist. Wenn der Anschlussstutzen noch nicht vollständig eingeführt ist, also das Rastmittel noch nicht verrastet ist, steht der Montageindikator dagegen aus der Ausnehmung über das Gehäuse hervor. Damit ist von außen relativ einfach erkennbar, ob der Anschlussstutzen vollständig eingeführt und sicher mit dem Steckverbinder verbunden ist.
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Vorzugsweise ist in der Stutzenaufnahme ein Dichtring angeordnet, der zwischen dem Verriegelungsring und einer Durchmesserverringerung des Gehäuses gehalten ist. Der Dichtring sorgt für eine druckdichte Verbindung zwischen dem Anschlussstutzen und dem Steckverbinder. Dabei kann der Dichtring vor Montage des Rastmittels sehr einfach in der Stutzenaufnahme eingesetzt werden und wird anschließend durch einfaches Einfügen des Rastmittels sicher innerhalb des Gehäuses positioniert. Der Herstellungsaufwand wird so gering gehalten.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anschlussgeometrie des Gehäuses als Stutzen insbesondere mit einem Tannenbaumprofil ausgebildet. Ein derartiger Stutzen kann einfach in ein Rohr-oder Schlauchende in der eingeführt werden, wobei das Rohr oder Schlauchende dann mit einer Schlauchstelle gesichert werden kann. Eine derartige Anschlussgeometrie ermöglicht eine sehr einfache, sichere Verbindung.
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Bevorzugterweise weist der Anschlussstutzen einen Ringkragen auf, der von den Rastnasen des Rastrings übergreifbar ist. Zwischen dem Rastmittel und dem Anschlussstutzen wird so eine formschlüssige Verbindung hergestellt, die hohe Zugkräfte aufnehmen kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine räumliche Darstellung eines Steckverbinders,
- 2 eine räumliche Darstellung eines weiteren Steckverbinders,
- 3 eine Schnittansicht eines Steckverbinders,
- 4 eine geschnittene Teilansicht eines Steckverbinders,
- 5 eine geschnittene Ansicht eines Steckverbinders mit aufgenommenen Anschlussstutzen und
- 6 eine geschnittene Ansicht des Steckverbinder mit einem alternativen aufgenommenen Anschlussstutzen.
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In 1 ist ein Steckverbinder 1 mit einem Gehäuse 2 dargestellt, das eine Stutzenaufnahme 3 und eine Anschlussgeometrie 4 in Form eines Stutzens mit einem Tannenbaumprofil 5 aufweist. Innerhalb des Gehäuses 2 ist zwischen der Stutzenaufnahme 3 und der Anschlussgeometrie 4 ein Durchgangskanal 6 ausgebildet.
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Innerhalb des Gehäuses 2 ist in der Stutzenaufnahme 3 ein Rastmittel 7 angeordnet, dass einen Rastring 8 und einen Verriegelungsring 9 umfasst, die über in einer Axialrichtung verlaufende Stege 10 miteinander verbunden sind. Über den Verriegelungsring 9 ist das Rastmittel 7 formschlüssig innerhalb des Gehäuses 2 verrastet und somit unverlierbar mit dem Gehäuse 2 verbunden.
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Am Rastring 8 sind zwei diametral gegenüberliegende Rastnasen 11,12 ausgebildet, die sich radial nach innen erstrecken. Diese Rastnasen 11,12 können mit einer entsprechenden Geometrie an einem Anschlussstutzen, der in die Stutzenaufnahme 3 eingeführt wird, zusammenwirken. Beispielweise weist der Anschlussstutzen dafür einen Ringkragen auf, der von den Rastnasen 11, 12 übergriffen wird.
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Im Bereich der Rastnasen 11,12 sind am Rastring 8 radial nach außen ragende Vorsprünge 13,14 ausgebildet, die als Montageindikatoren dienen und sich durch Ausnehmungen 15,16 im Gehäuse 2 erstrecken. 90° versetzt dazu sind am Rastring 8 Betätigungsflächen 17,18 vorgesehen, die gegenüber den Rastring 8 radial nach außen vorstehen und sich durch Ausnehmungen 19,20 im Gehäuse 2 erstrecken und somit auch bei einem in die Stutzenaufnahme 3 eingeführten Anschlussstutzen von außen zugänglich sind.
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Beim Einführen eines Anschlussstutzens in die Stutzenaufnahme 3 des Steckverbinders 1 drückt dieser die Rastnasen 11,12 des Rastring 8 radial nach außen und bewirkt so eine elastische Verformung des Rastrings 8. Wenn der Anschlussstutzen vollständig in die Stutzenaufnahme 3 eingeführt ist, greifen die Rastnasen 11,12 in entsprechende Rastgeometrie in des Anschlussstutzens ein und bewegen sich dabei radial nach innen. Durch diese Bewegung der Rastnasen 11,12 erfolgt ebenfalls eine Bewegung der Vorsprünge 13,14 des Montageindikators, was durch die Ausnehmungen 15,16 von außen erkennbar ist.
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Zum Lösen des Anschlussstutzens werden die Betätigungsflächen 17,18 radial nach innen gedrückt, wodurch der Rastring 8 elastisch verformt wird und die Rastnasen 11,12 radial nach außen bewegt werden und so den Anschlussstutzen freigegeben. Dieser kann damit problemlos herausgezogen werden.
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Das Rastmittel 7 dient aber nicht nur zum formschlüssigen Halten eines in die Stutzenaufnahme 3 des Steckverbinders 1 eingeführten Anschlussstutzens, sondern sichert auch einen im Gehäuse 2 angeordneten Dichtring 21.der Dichtring 21 wird dabei zwischen einer Durchmesserverringerung 22 im Durchgangskanal 6 des Steckverbinders 1 und dem Rastmittel 7, genauer gesagt dem Verriegelungsring 9, gesichert. Eine zusätzliche Sicherung des Dichtring 21 ist nicht erforderlich.
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Die Ausgestaltung nach 2 unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach 1 nun dadurch, dass die Rastnasen 11,12 axial weiter im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet sind. Die Funktionsweise ist aber identisch mit der Ausführungsform nach 1.
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In 3 ist der Steckverbinder 1 in Schnittansicht dargestellt. Die Verrastung des Verriegelungsrings 9 mit dem Gehäuse 2 ist dabei nicht erkennbar. Der Verriegelungsring 2 weist dafür bei dieser Ausgestaltung radiale Vorsprünge auf, die sich von innen in entsprechende Öffnungen 23, 24 im Gehäuse 2 (1 und 2) erstrecken und das Rastmittel 7 so in der Stutzenaufnahme 3 sichern. Alternativ kann der Verriegelungsring 9 auch in eine im Gehäuse 2 eingebrachte Nut 25 eingreifen und so das Rastmittel 7 gegenüber dem Gehäuse 2 festlegen, wie es in 4 dargestellt ist.
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5 zeigt nun in Schnittansicht den Steckverbinder 1 mit einem eingeführten Anschlussstutzen 26, wobei dieser vollständig in der Stutzenaufnahme 3 aufgenommen ist.
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In 6 ist der Steckverbinder 1 in Schnittansicht mit einem eingeführten Anschlussstutzen 26 gezeigt, der einen Ringkragen 27 aufweist. Der Ringkragen wird dabei von den Rastnasen 11, 12 des Rastrings 8 übergriffen, so dass der Anschlussstutzen über Formschluss in der Stutzenaufnahme 3 des Gehäuses 2 des Steckverbinders 1 gehalten ist. Das Rastmittel 7 ist dabei über den Verriegelungsring 9 im Gehäuse 2 gesichert, der in die Nut 25 im Gehäuse 2 eingreift.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. So kann insbesondere von der rechtwinkligen Anordnung der Stutzenaufnahme 3 gegenüber der Anschlussgeometrie 4 abgewichen werden. Es ist auch denkbar, den Steckverbinder mit zwei weiteren Anschlussgeometrie zu versehen und/oder diese nicht als Stutzen, sondern ebenfalls als Aufnahmen zu gestalten.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Stutzenaufnahme
- 4
- Anschlussgeometrie
- 5
- Tannenbaumprofil
- 6
- Durchgangskanal
- 7
- Rastmittel
- 8
- Rastring
- 9
- Verriegelungsring
- 10
- Stege
- 11
- Rastnasen
- 12
- Rastnasen
- 13
- Vorsprung
- 14
- Vorsprung
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Betätigungsflächen
- 18
- Betätigungsflächen
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Dichtring
- 22
- Durchmesserverringerung
- 23
- Öffnung
- 24
- Öffnung
- 25
- Nut
- 26
- Anschlussstutzen
- 27
- Ringkragen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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