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Die Erfindung geht aus von einem Rundsteckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
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Außerdem geht die Erfindung aus von einem Gegenstecker nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 12.
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Desweiteren geht die Erfindung aus von einem alternativen Rundsteckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 14.
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Derartige Rundsteckverbinder und dazugehörige Gegenstecker werden benötigt, um miteinander zur Strom und/oder Signalübertragung gesteckt und zur Gewährleistung der sicheren Steckverbindung stabil miteinander verschraubt und/oder anderweitig miteinander verriegelt zu werden.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind aus der Druckschrift
DE 10 2015 015 202 B4 ein Steckverbinder sowie ein entsprechendes Stecksystem mit einem segmentierten Gewinde sowie einem Push-Pull Rastmechanismus bekannt. Dabei wird offenbart, das Gewinde derart auszuführen, dass mindestens ein Rastmittel eines komplementären Steckelements in zumindest einen gewindelosen Abschnitt des Steckverbinders einführbar ist.
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Bei zahlreichen Versuchen und Simulationen hat sich ergeben, dass die Haltekraft des Gewindes bei dieser Bauform für viele Anwendungen nicht ausreichend ist. Weiterhin sind die Nuten in den gewindefreien Abschnitten aufwendig herzustellen und entsprechend kostenintensiv.
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Außerdem treten beim Entriegelungsvorgang in vielen Fällen unerwünscht hohe Entriegelungskräfte auf.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Haltekraft eines solchen Steckverbinders zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird Art durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Ein Rundsteckverbinder weist einen Isolierkörper mit einem Kontaktträgerabschnitt auf. An dem Kontaktträgerabschnitt sind außenseitig radial bewegliche Rastarme angeordnet, insbesondere elastisch daran gehalten.
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Die Rastarme besitzen an ihren frei stehenden Enden radial nach außen gerichteten Rasthaken zur Verrastung in einem Gegenstecker. Daran anschließend weisen sie eine nach außen gerichtete Angriffsschräge auf.
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Weiterhin besitzt der Rundsteckverbinder eine Entriegelungshülse, die den Kontaktträgerabschnitt umgreift. Zum Zusammenwirken mit den besagten Angriffsschrägen zum Zweck der Entriegelung des Rundsteckverbinders vom Gegenstecker ist die Entriegelungshülse entlang der Steckrichtung verschiebbar am Isolierkörper gehalten. Außerdem weist der Isolierkörper einen steckseitig an den Kontaktträgerabschnitt angeformten hohlzylindrischen Steckbereich auf.
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Erfindungsgemäß sind die Rasthaken am Isolierkörper in der Nähe des Übergangs vom Steckbereich zum Kontaktträgerabschnitt angeordnet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein besonders großer zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, das die Herstellung vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden können. Schließlich ist es im Stand der Technik sehr aufwändig, die Nuten in die gewindefreien Bereiche des Innengewindes des Gegensteckers einzubringen, so dass die Rastarme hindurchgesteckt werden können. Erfindungsgemäß entfällt die Notwendigkeit dazu.
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Ein besonderer Vorteil dieses Rundsteckverbinders besteht weiterhin darin, dass seine Rastzapfen nach außen, also von voneinander weggerichtet sind. Das Gehäuse des Gegensteckers kann somit als Einbaugehäuse ausgeführt sein und kann beispielsweise in einem Seitenteil eines elektrischen Geräts versenkt eingebaut sein. Die Rastzapfen des Rundsteckverbinders können so an einer umlaufenden oder unterbrochenen steckseitigen, nach innen gerichteten Rastnase eines Gegensteckergehäuses innenseitig an diesem verrasten. Auf diese Weise kann der Gegenstecker zwar ein durchgehendes, d.h. nicht segmentiertes, Innengewinde besitzen, das zur Erhöhung der Stabilität und Zuverlässigkeit dieser Verschraubung dient. Gleichzeitig kann der Rundsteckverbinder aber wahlweise auch die besagte (sog. „Push-Pull-“) Verrastung ermöglichen. Da die Rasthaken am Isolierkörper in der Nähe des Übergangs vom Steckbereich zum Kontaktträgerabschnitt angeordnet sind, brauchen sie das Innengewinde des Gegensteckers beim Steckvorgang nicht zu durchgreifen und können daher vorteilhafterweise besonders stark ausgeführt und alternativ oder ergänzend in einer besonders großen Anzahl vorhanden sein.
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Ein weiterer zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Dichtung, beispielsweise ein Dichtungsring, insbesondere ein O-Ring, oder eine angespritzte Formdichtung, trotz dieser gattungsgemäß kombinierten Schraubrastverbindung, radial abdichtend wirken kann, also im Steckvorgang radial komprimiert wird, anstatt - wie im Stand der Technik bekannt - in Steckrichtung komprimiert zu werden und abzudichten.
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Insbesondere ist somit nur eine Dichtung, z.B. nur ein Dichtungsring nötig, was gegenüber dem Stand der Technik für diese Gattung einen erheblichen konstruktiven Vorteil darstellt. Die Dichtung kann am Rundsteckverbinder, insbesondere an dessen Steckbereich, bevorzugt an dem kontaktträgerabschnittsseitigen Ende des hohlzylinderförmigen Steckbereichs angeordnet sein. Bevorzugt kann der Isolierkörper an dieser Stelle eine Nut zur Befestigung des Dichtungsrings aufweisen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass aufgrund der hohen Haltekraft dieser Bauform das Material in einer vorteilhaften Ausgestaltung etwas weniger hart / stabil sein kann, was sich positiv auf die Fertigungstechnik, die Toleranzen und somit auch auf den Herstellungspreis auswirkt.
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Die Rastarme können zusammen mit dem Isolierkörper einstückig ausgeführt und außenseitig an den Kontaktträgerabschnitt angeformt sein. Dies ermöglicht eine einfache maschinelle Herstellung im Spritzgießverfahren. Insbesondere kann der Isolierkörper aus Kunststoff gebildet sein. Dann kann neben deren Form auch über die Zusammensetzung des Kunststoffs die Elastizität der Rastarme eingestellt werden.
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Das Innengewinde des Gegensteckers ist durchgehend ausgeführt, also nicht segmentiert, und besitzt somit eine vergleichsweise hohe Haltekraft. Die Rastarme können vergleichsweise stark ausgeführt sein, und ihre Anzahl ins nicht beschränkt, da sie nicht in gewindefreie Bereiche des Gegensteckers eingreifen müssen.
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Alternativ können die Rastarme Bestandteil einer separaten Rastvorrichtung sein. Dann ist ihre Elastizität separat von der des Isolierkörpers einstellbar. Beispielsweise können sie aus Blech, insbesondere aus federelastischem Blech, z.B. Edelstahlblech, gebildet sein. Dies hat den Vorteil einer Doppelfunktion, denn dann können sie gleichzeitig eine schirmende Funktion besitzen. Insbesondere können sie als Stanzbiegeteil ausgeführt sein, was eine ergonomische Herstellung ermöglicht.
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Wie bereits erwähnt, kann der Rundsteckverbinder eine radial wirkende Dichtung besitzen.
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Der Steckbereich kann an seinem kontaktträgerabschnittsseitigen Ende eine umlaufende Nut zur Fixierung der Dichtung am Isolierkörper besitzen.
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Bei der Dichtung kann es sich um einen O-förmigen Dichtungsring handeln oder um eine an den Isolierkörper angespritzte Formdichtung handeln.
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Der Gegenstecker besitzt ein Gegensteckergehäuse mit einem ein Innengewinde aufweisenden Gewindeabschnitt. An das Gegensteckergehäuse ist innenseitig eine umlaufende oder unterbrochene Rastnase angeformt. Diese Rastnase ist steckseitig des Innengewindes an das Gegensteckergehäuse angeformt. Insbesondere ist die Rastnase am steckseitigen Ende des Gegensteckergehäuses angeordnet.
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Im gesteckten Zustand kann so der Steckbereich des Rundsteckverbinders in den Gewindeabschnitt des Gegensteckers eintauchen, während gleichzeitig die Rasthaken des Rundsteckverbinders an der steckseitigen Rastnase des Gegensteckers verrasten.
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In einer alternativen Ausgestaltung weist ein alternativer Rundsteckverbinder ein Rundsteckverbindergehäuse mit einem Basisabschnitt auf, an dem außenseitig eine den Basisabschnitt umgreifende separate Rastvorrichtung angebracht ist. Diese weist radial bewegliche Rastarme auf, wobei die Rastarme an ihren frei stehenden Enden radial nach außen gerichteten Rasthaken zur Verrastung in einem Gegenstecker besitzen. Daran anschließend weisen sie eine nach außen gerichtete Angriffsschräge auf.
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Weiterhin besitzt der alternative Rundsteckverbinder die besagte oder eine alternative aber gleichwirkende Entriegelungshülse, die den Kontaktträgerabschnitt umgreift. Die Entriegelungshülse ist zum Zusammenwirken mit den besagten Angriffsschrägen des Rastarme zur Entriegelung des alternativen Rundsteckverbinders vom Gegenstecker entlang der Steckrichtung verschiebbar am Rundsteckverbindergehäuse gehalten. Das Rundsteckverbindergehäuse weist außerdem einen steckseitig an den Basisabschnitt angeformten hohlzylindrischen Gehäusesteckbereich auf.
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Erfindungsgemäß sind die Rasthaken bei dieser Bauform am Rundsteckverbindergehäuse in der Nähe des Übergangs vom Gehäusesteckbereich zum Basisabschnitt angeordnet.
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Die separate Rastvorrichtung kann aus einem federelastischen Material, insbesondere federelastischem Blech, z.B. Edelstahlblech, gebildet ist. Insbesondere kann es sich dabei um ein Stanzbiegeteil handeln.
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Das Rundsteckverbindergehäuse kann aus einem besonders harten Material, z.B. aus einer Zinklegierung im Zinkdruckgussverfahren, gefertigt sein.
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Der alternative Rundsteckverbinder kann eine radial wirkende Dichtung besitzen.
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An seinem kontaktträgerabschnittsseitigen Ende kann der Gehäusesteckbereich eine umlaufende Nut zur Fixierung der Dichtung besitzen.
Bei der Dichtung kann es sich um einen O-förmigen Dichtungsring („O-Ring“) handeln.
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Die oben genannten Vorteile des Rundsteckverbinders gelten weiterhin auch für den alternativen Rundsteckverbinder.
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Im gesteckten Zustand kann der Gehäusesteckbereich des alternativen Rundsteckverbinders in den Gewindeabschnitt des Gegensteckers eintauchen, während gleichzeitig die Rasthaken des alternativen Rundsteckverbinders an der steckseitigen Rastnase des Gegensteckers verrasten. Somit brauchen die Rastarme das Innengewinde nicht zu durchgreifen und können stärker ausgeführt sein. das Innengewinde braucht nicht segmentiert zu sein. Dadurch werden die Verriegelungskräfte und die Haltekräfte der Verschraubung verbessert.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1a einen mit einem Gegenstecker gesteckten Rundsteckverbinder im Querschnitt;
- 1 b eine Vergrößerung einer Verrastung aus der vorangegangenen Darstellung;
- 1c den Rundsteckverbinder in einer Explosionsdarstellung;
- 1d einen Isolierkörper des Rundsteckverbinders;
- 2a einen alternativen Isolierkörper des Rundsteckverbinders mit einer separaten Rastvorrichtung;
- 2b die separate Rastvorrichtung im ausgestanzten aber ungebogenen Zustand.
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1a und 1b zeigen ein System aus einem Rundsteckverbinder 1 und einem Gegenstecker 2 im Querschnitt. Der Rundsteckverbinder 1 ist mit dem Gegenstecker 2 gesteckt und an ihm verrastet. Die 1 b zeigt eine Vergrößerung des in 1a umkringelten Bildausschnitts.
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Der Rundsteckverbinder 1 besitzt, rechts in der Zeichnung dargestellt, eine Kabelverschraubung 6, die zur Einführung, Fixierung und Abdichtung eines eingeführten Kabels an einem Kabelverschraubungsgewinde 16 eines Isolierkörpers 100 des Rundsteckverbinders 1 verschraubt ist.
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An dieses Kabelverschraubungsgewinde 16 schließt sich der Kontaktträgerabschnitt 10 an. Dieser besitzt Durchgangsöffnungen 15 zur Aufnahme von Steckkontakten 17, von denen in der Zeichnung einer exemplarisch durchgehend und der andere nur teilweise dargestellt ist, um den Blick auf die Kontaktträgeröffnung 15 freizugeben. Die so im Kontaktträgerabschnitt 10 gehaltenen Steckkontakte 17 ragen steckseitig in einen hohlzylindrischen Steckbereich 14 hinein, der ebenfalls Bestandteil des Isolierkörpers ist und sich an den Kontaktträgerabschnitt 10 anschließt.
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Außenseitig sind an den Kontaktträgerabschnitt 10 mehrere Rastarme 13 angeformt. Diese Rastarme 13 sind radial beweglich, nämlich elastisch verformbar, an dem Isolierkörper 100 gehalten. Für die beiden in der Zeichnung dargestellten Rastarme 13 bedeutet das, dass sie in der Zeichnung nach oben und unten beweglich, nämlich elastisch, d.h. unter Aufbringung einer ihrer Auslenkung entsprechenden Rückstellkraft, gegenüber dem Kontaktträgerabschnitt, auslenkbar sind. Bei der vorliegenden Ausführung sind die Rastarme 13 einstückig mit dem Isolierkörper 100 ausgeführt, z.B. Spritzgegossen, nämlich an dessen Kontaktträgerabschnitt 10 angeformt, wobei der gesamte Isolierkörper 100 aus Kunststoff besteht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Rastarme 13 vorgesehen, doch es ist dem Fachmann klar, dass auch jede andere Anzahl denkbar ist.
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Die Rastarme 13 weisen an ihren frei stehenden Enden radial nach außen gerichtete Rasthaken 12 zur Verriegelung an dem Gegenstecker 2 auf. Daran anschließend besitzen sie jeweils eine nach außen gerichtete Angriffsschräge 12, deren Funktion sich durch das Zusammenwirken mit einer den Kontaktträgerabschnitt 10 umgreifenden Entriegelungshülse 3, genauer ihrer Entriegelungsschrägen 31, erklärt.
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Wird die Entriegelungshülse 3 nämlich händisch in Entriegelungsrichtung, d.h. vom Gegenstecker weg, also in der Zeichnung von links nach rechts, gezogen, so drücken ihre Entriegelungsschrägen 31 die beiden Rastarme 13 an deren Angriffsschrägen 11 nach innen, also in der Zeichnung aufeinander zu. Insbesondere können die Rastarme 13 durch Ihre Elastizität und die damit verbundene Rückstellkraft die Entriegelungshülse 3 auf diese Weise auch wieder in ihre Verriegelungsposition, d.h. auf den Gegenstecker 2 zu zubewegen.
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Durch das besagte händische Ziehen der Entriegelungshülse in ihre Entriegelungsrichtung entrasten die in der 1b besonders gut zu sehenden Rasthaken 12 von einer umlaufenden Rastnase 22 des Gegensteckers 2. Diese umlaufende Rastnase 22 ist steckseitig und nach innen gerichtet an den Gegenstecker 2, nämlich an sein Gegensteckergehäuse 21 angeformt. Dabei ragen sie in dessen aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher bezeichnete, im Wesentlichen zylindrische Stecköffnung hinein.
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Weiterhin ist die Dichtung in dieser Darstellung als an den Steckbereich 14 angespritzte Formdichtung 4' ausgeführt.
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Im Bereich dieser Stecköffnung besitzt das Gegensteckergehäuse 21 einen Gewindeabschnitt 23 mit einem durchgehenden, d.h. nicht segmentierten, Innengewinde. Die umlaufende Rastnase 22 ist steckseitig (in der Zeichnung rechts) vom Gewindeabschnitt 23 angeordnet. Die Rasthaken 12 des Steckverbinders 1 sind am Isolierkörper 100 in der Nähe des Übergangs vom Steckbereich 14 zum Kontaktträgerabschnitt 10 angeordnet. Im gesteckten Zustand ist der Steckbereich 14 des Rundsteckverbinders 1 in den Gewindeabschnitt 23 des Gegensteckers 2 eintaucht, während gleichzeitig die Rasthaken 12 des Rundsteckverbinders 1 an der steckseitigen Rastnase 22 des Gegensteckers 2 verrasten.
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Die 1c zeigt den Rundsteckverbinder in einer Explosionsdarstellung. Es ist gut zu sehen, dass der Steckbereich 14 eine hohlzylindrische Form besitzt und kontaktträgerseitig eine Nut zur Fixierung des Dichtungsrings 4 aufweist. Weiterhin ist gut vorstellbar, dass der Rundsteckverbinder 100 vier Rastarme 13 aufweist.
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Die im Wesentlichen hohlzylindrische Grundform der Entriegelungshülse 3 ist ebenfalls gut zu erkennen.
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Die Dichtung ist in dieser Darstellung als Dichtungsring 4 ausgeführt. Sie wird in einer Nut 140 fixiert, die kontaktträgerabschnittsseitig am Steckbereich 14 angeordnet ist.
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Die 1d zeigt den Isolierkörper 100 vergrößert ebenfalls in einer 3D-Ansicht. Dabei ist ein Rastarm 13 mit seinem Rasthaken 12 und seiner Angriffsschrägen 11
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Die 2a zeigt eine andere Ausführung der Erfindung. Ein alternativer Rundsteckverbinder besitzt ein Rundsteckverbindergehäuse 700, das aus einem vergleichsweise harten Material, beispielsweise Zinkdruckguss, besteht. In das Rundsteckverbindergehäuse 700 wird ein nicht gezeigter separater Kontaktträger zur Aufnahme und zum Halten der Steckkontakte 17 eingefügt.
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Das Rundsteckverbindergehäuse 700 besitzt einen Basisabschnitt 70, an dem eine separate Rastvorrichtung 5 angebracht ist. Die separate Rastvorrichtung umgreift den Basisabschnitt 70 und ist mit ersten 51 und zweiten 52 Haltelaschen daran fixiert. Die separate Rastvorrichtung weist Rastarme 513 mit Rastzapfen und Angriffsschrägen 512 auf, die analog zu den oben beschriebenen Rastarmen 13 mit der besagten Entriegelungshülse 3 oder einer nicht gezeigten, besonders gut auf diese Bauform abgestimmten Entriegelungshülse zusammenwirken.
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Weiterhin besitzt das Rundsteckverbindergehäuse 700 einen Gehäusesteckbereich 74 mit einer an den Basisabschnitt 70 angrenzenden, d.h. basisabschnittsseitig daran angeordneten Gehäusenut 740 zur Aufnahme der Dichtung in Form eines Dichtungsrings 4.
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Die elastischen Rastarme 513 sind somit Bestandteil der separaten Rastvorrichtung. Diese ist in einer weiteren Ausführung in der 2b gesondert als Stanz-Biegeteil ausgeführt. Es ist leicht erkennbar, dass diese aus einem federelastischen Blech ausgestanzt, um den Basisbereich gelegt, mit ihren Haltelaschen 51, 52 daran fixiert und mit ihrer nicht näher bezeichneten Schwalbenschwanzverbindung geschlossen werden kann.
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In dieser Verbundbauweise kann das Steckverbindergehäuse 700 besonders hart und stabil ausgeführt sein. Gleichzeitig wird die notwendige Elastizität der Rastarme 513 durch das Material der separaten Rastvorrichtung, z.B. Federblech, bestimmt.
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Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden. Insbesondere ist es denkbar, einen in der Zeichnung nicht dargestellten Isolierkörper, der aus Kunststoff besteht, mit der besagten separaten Rastvorrichtung 5 auszustatten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rundsteckverbinder
- 10
- Kontaktträgerabschnitt
- 100
- Isolierkörper
- 11
- Rasthaken
- 12
- Angriffsschräge
- 13
- Rastarm
- 14
- Steckbereich
- 140
- Nut
- 15
- Durchgangsöffnungen
- 16
- Kabelverschraubungsgewinde
- 17
- Steckkontakte
- 2
- Gegenstecker
- 21
- Gegensteckergehäuse
- 22
- Rastnase
- 23
- Gewindeabschnitt
- 3
- Entriegelungshülse
- 31
- Entriegelungsschräge
- 4, 4'
- Dichtung (O-förmiger Dichtungsring/ angespritzte Formdichtung)
- 5
- separate Rastvorrichtung
- 511
- Rasthaken
- 512
- Angriffsschräge
- 513
- Rastarm
- 514
- Steckbereich
- 51, 52
- erste, zweite Haltelaschen
- 6
- Kabelverschraubung
- 7
- alternativer Rundsteckverbinder
- 700
- Rundsteckverbindergehäuse
- 70
- Basisabschnitt
- 74
- Gehäusesteckbereich
- 740
- Gehäusenut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015015202 B4 [0005]
