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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse, wobei an dem Steckverbindergehäuse ein Verbindungshebel mit zwei miteinander verbundenen parallelen Hebelteilen angeordnet ist, der gegenüber dem Steckverbindergehäuse zwischen einer Anfangsstellung und einer Endstellung verdreht und/oder verschoben werden kann, wobei die Hebelteile jeweils eine Führungsbahn aufweisen, in die in der Anfangsstellung des Verbindungshebel jeweils ein an einem anfügbaren Gegensteckverbindergehäuse angeformter Führungszapfen eingesetzt und durch eine Drehung und/oder Verschiebung des Verbindungshebel in der Führungsbahn verschoben werden kann, wobei der Verbindungshebel ein gegen das Steckverbindergehäuse verschiebbares Verriegelungselement aufweist, welches in einer als Verriegelungsstellung bezeichneten Verschiebeposition den sich in seiner Endstellung befindlichen Verbindungshebel mechanisch am Steckverbindergehäuse arretiert, und wobei ein optischer Code vorgesehen ist, welcher durch eine optische Leseeinrichtung genau dann vollständig erfassbar und decodierbar ist, wenn sich das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung befindet.
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Die korrekte mechanische und elektrische Verbindung von Steckverbindern ist bei vielen Anwendungen sicherheitsrelevant. Daher ist es häufig vorgesehen, Steckverbinder nach dem Verbinden durch ein Verriegelungselement gegen eine unbeabsichtigte Trennung der Verbindung zu sichern.
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Um nachzuweisen und überdies dokumentieren zu können, dass ein Verriegelungselement an einer Steckverbinderanordnung seine korrekte Verriegelungsstellung erreicht hat, ist es bekannt, eine mit dem Verriegelungselement gekoppelte optische Codierung durch eine optische Leseeinrichtung zu erfassen.
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Einen derartigen Steckverbinder zeigt die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2016 008 846 U1 . Die in diesem Dokument beschriebene Steckverbinderanordnung weist ein vom einem Gehäuse getragenes Anzeigemerkmal mit einer daran angeordneten visuellen Kennzeichnung auf, sowie auch ein Abdeckmerkmal, das von dem Gehäuse getragen wird, wobei das Anzeigemerkmal und das Abdeckmerkmal relativ zueinander zwischen einer verdeckten Position und einer freigelegten Position bewegbar sind, wobei das Abdeckmerkmal zumindest einen Teil der visuellen Kennzeichnung in der verdeckten Position verdeckt, wobei die visuelle Kennzeichnung in der freigelegten Position zumindest entweder freigelegt oder freilegbar ist; und wobei sich das Anzeigemerkmal in der verdeckten Position relativ zu dem Abdeckmerkmal befindet, wenn das Gehäuse nicht vollständig mit dem Gegenstecker verbunden ist, und das Anzeigemerkmal sich in der freigelegten Position relativ zu dem Abdeckmerkmal befindet, wenn das Gehäuse vollständig mit dem Gegenstecker verbunden ist.
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Eine visuelle Kennzeichnung ist hier somit erkennbar, wenn sich ein Anzeigemerkmal und ein Abdeckmerkmal in einer bestimmten Anordnung relativ zueinander befinden, während in anderen Anordnungen die visuelle Kennzeichnung zumindest teilweise verdeckt ist.
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Ein derartiges Zusammenspiel von einem Anzeigemerkmal mit einer visuellen Kennzeichnung und einem Abdeckmerkmal ist nicht für jede Art von Steckverbinder zweckmäßig und einfach zu realisieren.
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Es stellte sich die Aufgabe auf einfache und kostengünstige Weise, einen gattungsgemäßen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, bei der die Überwachung einer optischen Codierung auf eine alternative Weise erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der optische Code durch ein Symbol ausgebildet ist, dass das Verriegelungselement einerseits und der Verbindungshebel oder das Steckverbindergehäuse andererseits jeweils einen Teilabschnitt des Symbols tragen, dass in der Verriegelungsstellung die beiden Teilabschnitte zu dem Symbol vervollständigt angeordnet sind.
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Vorgesehen ist somit, dass zwei gegeneinander verschiebbare Teile jeweils einen Teil eines Symbols tragen. Hierbei ist das eine Teil das Verriegelungselement und das andere Teil entweder der Verbindungshebel oder das Steckverbindergehäuse. Durch das einander annähern der beiden Teile wird das Symbol vervollständigt und damit für eine automatische Leseeinrichtung erfassbar.
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Unter dem Begriff „Symbol“ soll hier ein vorzugsweise einfach strukturiertes Bildzeichen verstanden werden, welches etwa als ein buchstabenartiges Zeichen oder auch als eine geometrische Figur, wie beispielsweise ein Kreis, Dreieck oder Rechteck ausgebildet sein kann.
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Ein vollständiges Symbol besteht üblicherweise aus einer oder mehreren Linien oder Flächen. Im Falle mehrerer Linien oder Flächen müssen diese nicht notwendigerweise miteinander in Verbindung stehen, sondern können auch in einer vorgesehenen geometrischen Anordnung zueinander stehen, wie etwa parallel zueinander oder miteinander fluchtend oder in einer unterbrechungsfreien Anordnung. Als Beispiel für ein derartiges Symbol sei ein Gleichheitszeichen genannt, welches aus einer parallelen Anordnung zweier paralleler Geraden besteht.
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Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Linien und/oder Flächen bestimmte Abstände zueinander einhalten müssen, um ein vollständiges Symbol zu bilden. Das Vorliegen dieser Eigenschaften kann etwa durch die Leseeinrichung geprüft werden, indem diese das erfasste Symbol mit einer vorab abgespeicherten Repräsentation des Symbols vergleicht.
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Ein Symbol als optische Codierung hat den Vorteil, dass es einfacher strukturiert sein kann als beispielspiels ein Barcode oder ein DataMatrix-Code, da letztere im Allgemeinen eine inhärente Information tragen.
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Die Leseeinrichtung braucht somit nur das Vorhandensein des Symbols zu überprüfen, ohne eine zusätzliche inhärente Information erfassen zu müssen.
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Dies ermöglicht eine sehr robuste Erfassung des Symbols, insbesondere in dem hier vorgesehenen Fall, dass sich das Symbol als optische Codierung aus zwei Teilabschnitten zusammensetzen soll, die sich zudem auf zwei verschiedenen Bauteilen, nämlich dem Verriegelungselement und dem Verbindungshebel oder dem Steckverbindergehäuse, befinden.
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Ein einmal festgelegtes Symbol hat zudem den Vorteil, dass es unverändert auf allen Teilen eines Serienbauteils verwendet werden kann.
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Ein Symbol als optische Codierung ermöglicht dagegen nicht, die Teile einer Produktionsserie individuell zu erfassen. Sofern dieses erwünscht ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein zusätzlicher und ungeteilter Barcode oder DataMatrix-Code oder ein sonstiger scanbarer Code auf dem Steckverbindergehäuse oder dem Verbindungshebel oder auf dem Verriegelungselement angeordnet ist. Dieser zusätzliche Code wird von der Leseeinrichtung erst dann gelesen oder als gültig bewertet, wenn zuvor das vollständige Symbol von der Leseeinrichtung erfasst wurde.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren hervor. Es zeigen die
- 1 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in einer Anfangsstellung,
- 2 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in einer Endstellung,
- 3 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in der Endstellung mit einem gesetzten Verriegelungselement,
- 4 eine Ansicht gemäß der 1 aus anderen Perspektive,
- 5 eine Ansicht gemäß der 2 aus anderen Perspektive,
- 6 eine Ansicht gemäß der 3 aus anderen Perspektive,
- 7 eine erste Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement,
- 8 die erste Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement,
- 9 eine zweite Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code,
- 10 die zweite Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code,
- 11 eine dritte Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code auf dem Verriegelungselement,
- 12 die dritte Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code auf dem Verriegelungselement.
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Die 1 bis 6 zeigen jeweils ein Steckverbindergehäuse 1 mit einem Verbindungshebel 3. Der Verbindungshebel 3 besteht aus zwei seitlichen Hebelteilen 4, die über eine Verbindungssteg 2 miteinander verbunden sind und an zwei Seitenflächen des Steckverbindergehäuses 1 jeweils um einen Drehzapfen 6 drehbar gelagert sind.
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In den 1 bis 3 ist jeweils eines der Hebelteile 4 dargestellt. Die Hebelteile 4 weisen jeweils eine angeformte gebogene Führungsbahn 5 auf, in die jeweils ein Führungszapfen eines - in den Figuren nicht dargestellten - Gegensteckverbindergehäuses eingesetzt werden kann.
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Bei einer Verdrehung des Verbindungshebels 3 von einer in der 1 dargestellten Anfangsstellung zu einer in der 2 abgebildeten Endstellung werden das Steckverbindergehäuse und das Gegensteckverbindergehäuse mechanisch einander angenähert und die in den Gehäusen angeordneten elektrischen Kontaktelemente elektrisch miteinander verbunden.
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Das Verbinden eines Steckverbindergehäuses mit einem Gegensteckverbindergehäuse mittels eines Drehhebels ist hier bildlich nicht im Detail dargestellt, da dieser Vorgang als bekannt vorausgesetzt werden kann. Er wird beispielsweise anhand der
3 der bereits genannten Druckschrift
DE 20 2016 008 846 U1 dargestellt und beschrieben.
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Die 4 bis 6 zeigen entsprechende Ansichten eines um 90° gedrehten Steckverbindergehäuses 1, in denen jeweils beide Hebelteile 4 und der Verbindungssteg 2 zwischen den Hebelteilen 4 erkennbar ist.
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In der in den 1 und 4 dargestellten Anfangsstellung des Verbindungshebels 3 können Führungszapfen eines Gegensteckverbindergehäuses in die Führungsbahnen 5 der Hebelteile 4 eingesetzt werden.
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Nach dem Verschwenken des Verbindungshebels 3 in die in den 2 und 5 abgebildete Endstellung sind das Steckverbindergehäuse 1 und das - hier nicht dargestellte - Gegensteckverbindergehäuse bereits vollständig miteinander verbunden. Allerdings ist der Verbindungshebel 3 hier noch nicht am Steckverbindergehäuse 1 gesichert.
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Das Sichern des Verbindungshebels 3 am Steckverbindergehäuse 1 erfolgt mittels eines verschiebbar am Verbindungshebel 3 angeordneten Verriegelungselements 7.
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Die 3 und 6 zeigen das Steckverbindergehäuse 1, wie bereits die 2 und 5, ebenfalls mit dem Verbindungshebels 3 in seiner Endstellung. Zusätzlich ist das Verriegelungselement 7 hier durch das Hineindrücken in den Verbindungssteg 2 in eine Position gebracht worden, in der es den Verbindungshebel 3 am Steckverbindergehäuse 1 arretiert. Diese Position des Verriegelungselements 7 wird im Folgenden als Verriegelungsstellung bezeichnet. Das Verriegelungselement 7 erfüllt damit die bekannte Funktion eines Gehäusesicherungs- oder CPA-Riegels (CPA = „Connector Position Assurance“).
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Vorgesehen ist ein optischer Code 9, anhand dessen Vorhandenseins eine optische Leseeinrichtung die korrekte Position des Verriegelungselements 7 am Verbindungshebel 3 erkennen kann, und zwar ohne dass dabei Mittel erforderlich sind, die den optischen Codes 9 abdecken oder freigeben.
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Wie die 6 zeigt, weist das Verriegelungselement 7 in der Verriegelungsstellung 7 einen optischen Code 9 auf. Dieser optische Code 9 besteht aus einem geometrischen Symbol 22, und zwar hier speziell aus einem Rechteck. Ein derartiger optischer Code 9 kann durch eine hier nicht dargestellte optische Leseeinrichtung automatisch erfasst werden.
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Das Symbol 22 setzt sich aus zwei Teilabschnitten 22a, 22b zusammen, die auf gegeneinander verschiebbar angeordneten Teilen angeordnet sind. In den hier dargestellten Ausführungen befindet sich ein Teilabschnitt 22b auf dem Verriegelungselement 7 und der andere Teilabschnitt 22a auf dem Verbindungshebel 3. Anders als hier dargestellt könnte, je nach Ausführung des Steckverbinders, der Teilabschnitt 22a auch auf dem Steckverbindergehäuse 1 angeordnet sein.
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Die beiden Teilabschnitte 22a, 22b sind hier jeweils als ein schmales Rechteck ausgeführt. Befindet sich das Verriegelungselement 7 in der korrekten Verriegelungsstellung (6), so bilden die beiden Teilabschnitte 22a, 22b ein vervollständigtes Symbol 22, das hier aus einem Rechteck mit vorgegebenen Proportionen besteht.
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Befindet sich das Verriegelungselement 7 bei umgelegtem Verbindungshebel 3 nicht in der Verriegelungsstellung, wie es in der 5 dargestellt ist, so ist das Symbol 22 in zwei getrennte Teilabschnitte 22a, 22b unterteilt, die durch die optische Leseeinrichtung nicht als ein vollständiges Symbol 22 erkannt werden.
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Bei nicht oder nicht vollständig umgelegtem Verbindungshebel 3, wie etwa in der 4 dargestellt, erscheint überhaupt kein Symbol 22 in dem Bereich, der durch die optische Leseeinrichtung erfasst wird.
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Die 7 und 8 zeigen jeweils einen vergrößerten Ausschnitt aus den 5 und 6 mit Fokus auf das Verriegelungselement 7 und das das geometrische Symbol 22.
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Das geometrische Symbol 22 besteht hier beispielhaft aus einer Rechteckfläche mit festgelegten Abmessungen und/oder Proportionen. Die Rechteckfläche ist in zwei Teilabschnitte 22a, 22b unterteilt, die auf dem Verbindungshebel 3 und dem Verriegelungselement 7 angeordnet sind und die beim Verschieben des Verriegelungselements in die Verriegelungsstellung zu einem vollständigen geometrischen Symbol 22 in Form einer vervollständigten Rechteckfläche zusammengefügt werden.
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Alternativ kann das geometrische Symbol 22 auch durch eine Kreisfläche, Dreiecksfläche oder sonstige geometrische Form gebildet sein, die in Teilabschnitte 22a, 22b unterteilt ist, und die durch das Verschieben des Verriegelungselements 7 gegen den Verbindungshebel 3 oder ein Gehäuseteil des Steckverbinders vervollständigt wird.
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Eine derartige Ausführung ist besonders vorteilhaft, da die Erkennung eines aus Teilabschnitten 22a, 22b zusammengesetzten geometrischen Symbols 22 weit weniger toleranzempfindlich ist, als beispielsweise die korrekte Erkennung eines aus Teilabschnitten zusammengefügten DataMatrix- oder Barcodes.
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Wie in den 9 und 10 angedeutet, kann zusätzlich ein ungeteilter DataMatrix- oder Barcode 23 auf einem Teil des Steckverbindergehäuses 1 oder des Verbindungshebels 3 angeordnet sein, um eine individualisierende Erfassung des Steckverbinders zu ermöglichen.
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Dieser DataMatrix- oder Barcode 23 wird allerdings erst dann von einer Leseeinrichtung gelesen und/oder als gültig akzeptiert, wenn von dieser vorher ein vollständig zusammengefügtes geometrisches Symbol 22 erkannt wurde.
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Eine weitere Ausführung des Steckverbinders ist in den 11 und 12 dargestellt. Ein zusätzlicher DataMatrix-Code 23 ist hier auf dem Verriegelungselement 7 angeordnet. Der DataMatrix- Code 23 wird auch hier erst dann von einer Leseeinrichtung gelesen und/oder als gültig akzeptiert, wenn von dieser vorher ein aus zwei Teilabschnitten 22a, 22b vollständig zusammengefügtes geometrisches Symbol 22 erkannt wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbindergehäuse
- 2
- Verbindungssteg
- 3
- Verbindungshebel
- 4
- Hebelteile
- 5
- Führungsbahnen
- 6
- Drehzapfen
- 7
- Verriegelungselement
- 9
- optischer Code
- 22
- Symbol
- 22a, 22b
- Teilabschnitte
- 23
- (ungeteilter) DataMatrix- oder Barcode
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202016008846 U1 [0004, 0022]
