DE102021101684B3

DE102021101684B3 - Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders und verfahrensgemäß hergestellter Steckverbinder

Info

Publication number: DE102021101684B3
Application number: DE102021101684.3A
Authority: DE
Inventors: Piotr Misz; Thomas OHLINGER; Jacek Durdyn
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2041-01-27

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Rundsteckverbinders mit einer Rohrmutter oder einem Gewinderohr 1, einem Kontaktträger 3 mit Kontakten oder Pins 6, einer gezähnten Anschlaghülse 4 und einem Klemmring 5 mit einer Wellenkontur, sowie einer Außenhülle 7, wobei die Zähne der Anschlaghülse 4 beim Verschrauben mit der Wellenkontur des Klemmrings 5 verrasten, um als Rüttelsicherung das unbeabsichtigte Lösen der Verschraubung durch Vibrationen zu verhindern, wobei die Rohrmutter bzw. das Gewinderohr 1 bei der Montage des Steckverbinders stoffschlüssig mit dem Klemmring 5 verbunden wird, so dass eine aus zwei Teilen zusammengefügte Überwurfmutter bzw. Gewindehülse 15 entsteht, deren erster Teil ein Gewinde aufweist, und deren zweite Teil mit der Anschlaghülse die Rüttelsicherung ausbildet.Außerdem werden verfahrensgemäß hergestellte Rundsteckverbinder (female /male) beansprucht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Steckverbinder mit einer Überwurfmutter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Rundsteckverbinder gemäß Anspruch 4.
Die vorliegende Erfindung betrifft vorzugsweise Rundsteckverbinder für industrielle Anwendungen, insbesondere Kabelstecker, Kabeldosen und Kabeldurchführungen für und in Gehäuse jeglicher Art, bei denen das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zur Anwendung gekommen ist.
Die in Rede stehenden Rundsteckverbindungen sind seit langen bekannt. Sie werden auch vor der Anmelderin hergestellt und unter anderem mit der Serienbezeichnung „ecolink“ vertrieben.
Das Produktsortiment der Serie „ecolink“ umfasst Kabeldosen, Kabelstecker, Verbindungskabel und Zentralverteiler in den Bauformen M8 und M12 für die Automatisierungstechnik.
Das Produktsortiment gliedert sich nach dem jeweiligen Einsatzbereich. Neben Verbindungstechnik für allgemeine industrielle Anwendungen gibt es Ausführungen für den Einsatz im Hygiene- und Nassbereich in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, für den Einsatz in Werkzeugmaschinen und der metallverarbeitenden Industrie, für den Einsatz in Schweißanlagen, mobilen Arbeitsmaschinen und auch in explosionsgefährdeten Bereichen.
Um die für die genannten Anwendungen notwendige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, insbesondere um ein unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern, weisen diese Steckverbinder eine Rüttelsicherung auf, deren Wirkungsweise in der DE 10 2005 056 563 B3 der Anmelderin beschrieben ist.
Die DE 10 2017 128 089 B4 zeigt einen geschirmten Rundsteckverbinder mit einer Rüttelsicherung.
Um eine Hinterschnittkontur zu erzeugen wird ein Stopfen mit einem Schraubgehäuse verbunden.
Die hier vorgeschlagenen Anordnungen und Verfahren sind dem Problem geschuldet, dass ein L-codierter Power-Rundsteckverbinder im Gegensatz zu einem (standardmäßig) A-codierten nicht mehr ohne weiteres auf die herkömmliche Weise montierbar ist. Da der Durchmesser der Anschlaghülse bei einem L-codierten Steckverbinder größer ist als bei einem A-codierten, kann die Überwurfmutter nicht auf die gewohnte Weise über die Anschlaghülse geschoben werden, weil ihr Innendurchmesser dafür nicht mehr ausreicht, was zu der beschriebenen Hinterschneidung führt.
Die in dem genannten Dokument vorgeschlagenen Anordnungen und Montageverfahren werden als zu kompliziert und damit als zu zeit- und kostenaufwändig angesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den genannten Nachteil zu überwinden, und ein Verfahren zur Herstellung eines zuverlässigen L-codierten Steckverbinders anzugeben, der einfach zu montieren und kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird mit dem im Patentanspruchs 1 angegebenen Herstellungsverfahren gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 4 betrifft den erfindungsgemäß hergestellten Steckverbinder. Die übrigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin eine an sich bekannte Überwurfmutter (female) bzw. Gewindehülse (male) in zwei Teilen zu fertigen, und erst bei der Montage des Steckverbinders stoffschlüssig miteinander zu verbinden, vorzugsweise miteinander zu verschweißen.
So kann eine zur Rüttelsicherung gehörende Anschlaghülse einfach zwischen den beiden Teilen der Überwurfmutter bzw. der Gewindehülse eingefügt werden. Die Hinterschneidung entsteht somit erst bei der Verbindung der beiden eben genannten Teile.
So wird die Montage eines L-codierten Steckverbinders in einfacher und vorteilhafter Weise möglich.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen M12-Rundsteckverbinder (female) in Explosionsdarstellung,
2 zeigt den Rundsteckverbinder aus 1 fertig montiert und verschweißt als Schnittbild,
3 zeigt eine die Dichtung schonende die Ausführung des Gewindeanschlags,
4 zeigt einen erfindungsgemäßen M12-Rundsteckverbinder (male) in Explosionsdarstellung,
5 zeigt den Rundsteckverbinder aus 4 fertig montiert und verschweißt als Schnittbild,
6 zeigt einen in zwei verrastbare Hälften geteilten Klemmring in räumlicher Darstellung.

Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen M12-Rundsteckverbinder (female), ohne die Erfindung auf diese Gewindeausführung oder Größe zu beschränken.
Der Steckverbinder wird folgenderweise montiert:

Der O-Ring 2 wird auf den Kontaktträger 3 geschoben. Dann wird die Anschlaghülse 4 von hinten auf den Träger 3 gepresst und der Klemmring 5 aufgeschoben. Danach wird die Rohrmutter 1 von vorn aufgeschoben, und mit dem Klemmring 5 verschweißt, ohne andere Verbindungstechniken wie eine Verklebung ausschließen zu wollen. Zum Schluss werden die bereits mit den Leitungen des Kabels 8 verbundenen Kontakte 6 in den Kontaktträger 3 eingepresst. Anschließend wird der Steckverbinder umspritzt, wodurch das Gehäuse 7 entsteht, ohne ein zweiteiliges Gehäuse ausschließen zu wollen.
Nach der Montage bildet ein Wellenprofil des Klemmrings 5 mit der Zähnung der Anschlaghülse 4 die an sich bekannte Rüttelsicherung.
Wegen seiner komplexen Geometrie kann der Klemmring 5 vorteilhaft als Stanzteil hergestellt werden, was die Verschweißung mit einer aus Metall bestehenden Rohrmutter 1 ermöglicht.

Die 2 zeigt den Rundsteckverbinder aus der 1 im fertig montierten, verschweißten und umspritzten Zustand als Schnittbild. Die durch Verschweißen der Rohrmutter 1 mit dem Klemmring 5 entstandene Überwurfmutter ist konsequenterweise mit 15 bezeichnet.
Die 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Veränderung gegenüber dem Standard M12 A-Code Steckverbinder. Um die Dichtung 2, hier ein O-Ring, beim Einschrauben nicht zu stark zu verpressen, ist eine den O-Ring schützende Stufe 9 (Anschlag) auf dem Kontaktträger 3 (female) vorgesehen, auf dem sich der Pinträger (Stiftträger oder Kontaktstiftträger genannt) des Steckverbinders (male) abstützt. So entsteht eine Profildichtung, wobei ein zum Kontaktträger 3 gehörender Kragen die Dichtung 2 von außen umschließt, und damit deren Wegdrücken beim Verschrauben verhindert.
Da die Konstruktion des in den 4 und 5 dargestellten (M12) Rundsteckverbinders (male) sehr ähnlich ist, wird sie nicht noch einmal beschrieben. Im Gegensatz zum Steckverbinder (female) wird hier keine Dichtung 2 verbaut. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Gewinderohr 1 im Gegensatz zur Rohrmutter von hinten auf den Kontaktträger 3 (male), (Pinträger) geschoben wird.
Die 6 zeigt einen zweigeteilten Klemmring 5. Die mit 51 und 52 bezeichneten Teile verrasten bei der Montage miteinander. Der Vorteil besteht darin, dass ein Teil aus Metall und das andere aus Kunststoff bestehen kann. So kann der mit 51 bezeichneter Teil mit einer metallischen Rohrmutter verschweißt werden, ohne die Erfindung auf diese Materialkombination oder Verbindungstechnik zu beschränken. Die Wellenkontur und die Rastnasen des Klemmrings 5 sind in Teil 52 dargestellt. Diese Zweiteilung soll die Zähnung der vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten gegenüberliegenden Anschlaghülse 4 vor den scharfen Kanten eines als Frästeil ausgeführten Klemmrings 5 schützen, um deren vorzeitige Abnutzung zu verhindern. Wenn der Klemmring 5 und damit auch dessen Wellenkontur als Stanzteil mit abgerundeten Kanten ausgeführt wird, kann man auf dieses Kunststoffteil verzichten, und den Klemmring 5 einteilig aus Metall herstellen.
Bezugszeichenliste

1: Rohrmutter (female) bzw. Gewinderohr (male), mit Anschlag für den Klemmring 5
2: Dichtung (O-Ring)
3: Kontaktträger (female) bzw. Pinträger (male)
4: Gezähnte Anschlaghülse (Erster Teil der Rüttelsicherung)
5: Klemmring mit Wellenkontur (Zweiter Teil der Rüttelsicherung)
6: Kontakte (female) oder Pins bzw. Kontaktstifte (male)
7: Außenhülle (optional durch Umspritzen hergestellt)
8: Kabel (Anschlusskontakte)
9: Anschlag (Stufe) für den Dichtring
15: Überwurfmutter (female) bzw. Gewindehülse (male)
51: Erster Teil des Klemmrings 5
52: Zweiter Teil des Klemmrings 5

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rundsteckverbinders mit einer Rohrmutter oder einem Gewinderohr (1), einem Kontaktträger (3) mit Kontakten oder Pins (6), einer gezähnten Anschlaghülse (4) und einem Klemmring (5) mit einer Wellenkontur, sowie einer Außenhülle (7), wobei die Zähne der Anschlaghülse (4) beim Verschrauben mit der Wellenkontur des Klemmrings (5) verrasten, um als Rüttelsicherung das unbeabsichtigte Lösen der Verschraubung durch Vibrationen zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrmutter oder das Gewinderohr (1) bei der Montage des Steckverbinders stoffschlüssig mit dem Klemmring (5) verbunden wird, so dass eine aus zwei Teilen zusammengefügte Überwurfmutter oder Gewindehülse (15) entsteht, wobei ein Teil das Gewinde aufweist, und das andere Teil zusammen mit der Anschlaghülse die Rüttelsicherung ausbildet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (1 und 5) der Überwurfmutter oder der Gewindehülse (15) miteinander verschweißt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenhülle (7) durch Umspritzen hergestellt wird.
Rundsteckverbinder mit einer Überwurfmutter oder Gewindehülse (15), einem Kontaktträger (3) mit Kontakten oder Pins (6), einer gezähnten Anschlaghülse (4), sowie einer Außenhülle (7), wobei die Zähne der Anschlaghülse (4) beim Verschrauben mit einer Wellenkontur eines Klemmrings (5) verrasten, um als Rüttelsicherung ein unbeabsichtigtes Lösen der Verschraubung durch Vibrationen zu verhindern, dadurch kennzeichnet, dass die Überwurfmutter oder die Gewindehülse (15) aus zwei Teilen besteht, wobei der erste Teil (1) ein Schraubgewinde bildet und der zweite Teil (5) zur Rüttelsicherung gehört, wobei der Durchmesser des Kontaktträgers (3) an einer Stelle größer ist, als der freie Durchmesser des Klemmrings (5), so dass die beiden Teile (1 und 5) der Überwurfmutter (15) erst bei der Montage des Steckverbinders stoffschlüssig miteinander verbunden worden sein können.
Rundsteckverbinder gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (5) aus zwei miteinander verrasteten Teilen (51 und 52) besteht.
Rundsteckverbinder gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (51 oder 52) des Klemmrings (5) aus Metall und der andere Teil (51 oder 52) aus Kunststoff besteht.