DE10308088B4

DE10308088B4 - Buchse für Anschlussstecker

Info

Publication number: DE10308088B4
Application number: DE2003108088
Authority: DE
Inventors: Gottfried 79650 Hintner; Alexander 79689 Müller
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: DE10308088A1; WO2004075355A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums, mit mindestens einem Messgerät, das die Prozessgröße misst, mit mindestens einer Regel-/Auswerteeinheit und/oder einer Strom-/Spannungsquelle, und mit mindestens einer Buchse (1) am Messgerät zur Verbindung des Messgeräts mit der Regel-/Auswerteeinheit und/oder mit der Strom-/Spannungsquelle über einen Anschlussstecker, wobei die Buchse (1) aus einem Innenteil (2) und einem Außenteil (3) besteht, wobei das Innenteil (2) aus einem Kunststoff besteht, wobei in dem Innenteil (2) mindestens ein Steckkontakt (4) für den Anschlussstecker vorgesehen ist, wobei das Innenteil (2) mindestens einen rohrförmigen Abschnitt (5) aufweist, wobei das Innenteil (2) über einen Dichtabschnitt (12) verfügt zur Aufnahme eines Dichtrings (13), wobei das Außenteil (3) aus einem Metall besteht, wobei das Außenteil (3) mindestens einen rohrförmigen Abschnitt (7) aufweist, wobei das Außenteil (3) über einen Dichtabschnitt (12) verfügt zur Aufnahme des Dichtrings (13), wobei der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums, mit mindestens einem Messgerät, das die Prozessgröße misst, mit mindestens einer Regel-/Auswerteeinheit und/oder einer Strom-/Spannungsquelle, und mit mindestens einer Buchse am Messgerät zur Verbindung des Messgeräts mit der Regel-/Auswerteeinheit und/oder mit der Strom-/Spannungsquelle über einen Anschlussstecker. Bei den Prozessgrößen kann es sich z. B. um den Füllstand, den Druck, die Dichte, die Viskosität, die Temperatur oder um den pH-Wert eines Mediums handeln.
Von der Anmelderin werden Messgeräte z. B. zur Bestimmung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter unter dem Namen „Liquiphant” hergestellt und vertrieben. Diese Messgeräte werden zur Datenübertragung und zur Energieversorgung meist über einen Anschlussstecker mit einer Regel-/Auswerteeinheit, die die Messdaten verarbeitet und ggf. Aktionen oder z. B. einen Alarm auslöst, oder mit einer Strom-/Spannungsquelle verbunden. Für die Verbindung mit dem Anschlussstecker wird meist eine Buchse am Messgerät benutzt. Eine solche Buchse ist üblicherweise außen metallisch und besteht innen aus einem Kunststoffeinsatz, in dem sich die Steckkontakte für die elektrische Verbindung befinden. Bei den Kunststoffeinsätzen handelt es sich meist um handelsübliche Bauteile, deren Spezifikationen es nur erlauben, sie von der dem Anschlussstecker zugewandten Seite in die Buchse einzubauen. Diese Methode hat den Nachteil, dass immer ein Überstand des Kunststoffteils bestehen bleibt, der über den Metallrand hinausragt. Dieser Bereich lässt sich kaum abdichten, so dass aggressive Medien oder Reinigungsmittel den Kunststoff angreifen und somit auch die Steckkontakte zerstören können. Weiterhin ist der Einbau umständlich.
Aus der DE 199 02 707 A1 ist eine Kupplung für eine flüssigkeitsdichte Steckverbindung bekannt, mittels welcher ein Sensor mit einem Kabel verbindbar ist. Ein die Steckkontakte tragender Kontaktträger aus Kunststoff ist in eine metallische Hülse eingesetzt und verpresst, sodass eine flüssigkeitsdichte Verbindung entsteht. Des Weiteren sind Kontaktträger und Hülse von einem Gehäuse umgeben. Die Steckverbindung besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen und stellt daher keine Vereinfachung des Einbaus des Kontaktträgers dar.
Ein einfacherer Aufbau ist aus der EP 0 341 419 A2 bekannt, welche eine Buchse mit Feststellmechanismus zum Einbringen in ein entsprechendes Gegenstück beschreibt. Ein Kabel ist mit Kontaktstiften in einem vollzylindrischen Kunststoffkörper verbunden, welcher in einer als Buchse dienenden zylindrischen Metallhülse angeordnet ist. Die Metallhülse wiederum ist in ein zum Feststellen und Lösen verschiebbares Gehäuse eingebracht. Eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den einzelnen Bestandteilen besteht hier nicht.
Das Patent US 6,478,631 B1 beschreibt eine Buchse und einen Stecker zum Verbinden mit der Buchse, welche jeweils über ein massives Kunststoffinnenteil als Träger von Kontaktstiften und eine aus zwei Halbschalen bestehende metallische Hülse zur Aufnahme des Kunststoffteils verfügen. Die metallischen Hülsen weisen jeweils einen rohrförmigen Abschnitt auf, in welchem sich Buchse und Stecker im verbundenen Zustand überlappen. Die Kunststoffinnenteile ragen nur mit einem Teilbereich in die rohrförmigen Abschnitte hinein und werden nicht in die Hülsen eingepresst, sondern von Klammern in ihrer Position gehalten. Buchse und Stecker sind nicht flüssigkeitsdicht ausgestaltet.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Buchse für das Messgerät zu schaffen, die eine höhere Dichtigkeit und einen einfacheren Einbau ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Buchse aus einem Innenteil und einem Außenteil besteht, wobei das Innenteil aus einem Kunststoff besteht, wobei in dem Innenteil mindestens ein Steckkontakt für den Anschlussstecker vorgesehen ist, wobei das Innenteil mindestens einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei das Innenteil über einen Dichtabschnitt verfügt zur Aufnahme eines Dichtrings, wobei das Außenteil aus einem Metall besteht, wobei das Außenteil mindestens einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei das Außenteil über einen Dichtabschnitt verfügt zur Aufnahme des Dichtrings, wobei der Dichtring zwischen den jeweiligen Dichtabschnitten befindlich ist, wobei das Innenteil und das Außenteil derartig ausgestaltet sind, dass das Innenteil in das Außenteil steckbar ist, wobei der rohrförmige Abschnitt des Innenteils in dem rohrförmigen Abschnitt des Außenteils steckt, und wobei in Richtung des Anschlusssteckers die Höhe des rohrförmigen Abschnitts des Außenteils gleich der oder größer als die Höhe des rohrförmigen Abschnitts des Innenteils ist.
In der Erfindung besteht die Buchse also aus zwei Bestandteilen: ein metallisches Außenteil, so dass das Messgerät nach außen vollmetallisch ist, und ein Kunststoff-Innenteil, in dem sich die Steckkontakte befinden. Für den Zusammenbau wird das Innenteil in das Außenteil eingesteckt. Dabei sind das Außen- und das Innenteil so ausgestaltet, dass die Höhe des rohrförmigen Abschnitts des Innenteils, der im rohrförmigen Abschnitt des Außenteils steckt, kleiner ist als oder gleich ist wie die Höhe des entsprechenden Abschnitts des Außenteils, d. h. nach außen hin bleibt es bei der vollmetallischen Beschaffenheit des Messgerätes und das Kunststoffteil ragt nicht über den Rand des Außenteils hinaus. Anschließend werden die Steckkontakte mit der Elektronik des Messgerätes verbunden und das Außenteil wird angeschweißt. Die großen Vorteile der Erfindung liegen in der erhöhten Dichtwirkung und der damit verbundenen verminderten Korrosionsgefahr. Durch den Metallrand lässt sich auch die Abdichtung des Übergangs zur Buchse im Anschlussstecker z. B. durch einen O-Ring einfacher und sicherer gestalten.
Weiterhin wird die Montage einfacher. Bei dem Anschlussstecker handelt es sich beispielsweise um einen nach IEC 60 947-5-2 beschriebenen M12×1 Anschlussstecker.
Das Außenteil und das Innenteil verfügen über einen Dichtabschnitt zur Aufnahme eines Dichtrings. Somit ist der Übergang zwischen dem Buchsenbereich und dem Inneren des Messgerätes noch mehr geschützt. Tritt das Medium oder z. B. eine Reinigungsflüssigkeit über das Außenteil ein, so gelangt das Medium oder die Flüssigkeit nur in den Raum zwischen Außen- und Innenteil, der gegenüber dem restlichen Messgerät durch den Dichtring abgeschlossen wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der rohrförmige Abschnitt des Außenteils ein Gewinde aufweist. Somit kann der Anschlussstecker über eine passende Überwurfmutter mit der Buchse verbunden werden.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Innenteil mindestens einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweist. Dies ist eine Alternative dazu, dass dieser Abschnitt plan ausgeführt ist. Damit verbunden ist eine Ausgestaltung, die beinhaltet, dass das Außenteil mindestens einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweist. Somit lassen sich beide Bauteile optimal ineinander schieben, ohne dass im Innenraum des Messgerätes ein Hohlraum entstehen oder dass Platz verschwendet werden würde. Der Öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Abschnitte lässt sich entsprechend den Anforderungen oder Gestaltungsmöglichkeiten festlegen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass das Innenteil über mindestens einen Halteabschnitt verfügt, der als Haken und/oder als Feder ausgestaltet ist. Damit verbunden ist eine Ausgestaltung, in welcher das Außenteil über mindestens einen Gegenabschnitt verfügt, der derartig ausgestaltet ist, dass sich der Halteabschnitt in ihm befestigen lässt. Für die Montage ist dies besonders vorteilhaft, da das Innenteil nicht herausfallen kann. Somit lässt sich also das Innenteil in das Außenteil stecken, welches dann nach dem Verbinden der Steckverbindungen mit der Elektronik des Messgerätes z. B. an das Gehäuse des Messgeräts angeschweißt wird. Weiterhin erhöht diese Ausgestaltung die Dichtigkeit und schafft zusätzlich noch eine Barriere gegen ein eindringendes Medium.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
1: einen Schnitt durch das Innenteil,
2: eine perspektivische Darstellung des Innenteils,
3: einen Schnitt durch das Außenteil, und
4: einen Schnitt durch die Buchse.
1 zeigt einen Schnitt durch das Innenteil 2. Zu sehen sind der rohrförmige Abschnitt 5 und der Abschnitt 6, der hier kegelstumpfförmig ausgeführt ist. In dieser Ausgestaltung findet sich hinter dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 6 noch ein weiterer rohrförmiger Abschnitt 14 mit dem Halteabschnitt 10, der in dieser Ausgestaltung als Haken wirkt. Die Zentriernase 17 und der Zentrierring 16 dienen der einfachen Montage, wobei besonders Fehler beim Einbau dadurch vermieden werden können. Die Zentriernase 17 ermöglicht durch eine passende Ausgestaltung des Gegenstücks im Messgerät ein einfaches Einführen.
In 2 findet sich eine perspektivische Darstellung des Innenteils 2 mit den Steckkontakten 4. Der Dichtabschnitt 12 ist so ausgebildet, dass ein passender Dichtring, z. B. ein O-Ring hineingelegt werden kann. Hier findet sich auch der Zentrierring 16 und die Zentriernase 17.
3 zeigt einen Schnitt durch das Außenteil 3. Der rohrförmige Abschnitt 7 weist außen ein Gewinde 9 für die Verbindung mit den Anschlussstecker auf und endet auf den Dichtabschnitt 12. In dem zusätzlichen rohrförmigen Abschnitt 14 befindet sich der Gegenabschnitt 11 zum Halteabschnitt 10 des Innenteils 2. Mit dieser Aussparung ist es möglich, dass das Innenteil 2 in das Außenteil 3 eingeführt wird, dass es jedoch durch die Hakenfunktion in dem Halteabschnitt 10 verklemmt und somit festsitzt. Die Rändel 15 verhindert ein Verdrehen der Teile gegeneinander.
In der 4 ist ein Schnitt durch die Buchse 1 gezeigt, die aus dem Innen- 2 und dem Außenteil 3 gebildet wird. Zwischen den jeweiligen Dichtabschnitten 12 ist ein Dichtring 13 befindlich. Auch ist sehr gut zu sehen, wie der Halteabschnitt 10 in den Gegenabschnitt 11 eingerastet ist. Wichtig ist vor allem, dass der rohrförmige Abschnitt des Innenteils 5 kleiner oder gleich dem rohrförmigen Abschnitt des Außenteils 7 ist.
Bezugszeichenliste

1: Buchse
2: Innenteil
3: Außenteil
4: Steckkontakt
5: Rohrförmiger Abschnitt des Innenteils
6: Kegelstumpfförmiger Abschnitt des Innenteils
7: Rohrförmiger Abschnitt des Außenteils
8: Kegelstumpfförmiger Abschnitt des Außenteils
9: Gewinde
10: Halteabschnitt
11: Gegenabschnitt
12: Dichtabschnitt
13: Dichtring
14: Rohrförmiger Abschnitt
15: Rändel
16: Zentrierring
17: Zentriernase

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums, mit mindestens einem Messgerät, das die Prozessgröße misst, mit mindestens einer Regel-/Auswerteeinheit und/oder einer Strom-/Spannungsquelle, und mit mindestens einer Buchse (1) am Messgerät zur Verbindung des Messgeräts mit der Regel-/Auswerteeinheit und/oder mit der Strom-/Spannungsquelle über einen Anschlussstecker, wobei die Buchse (1) aus einem Innenteil (2) und einem Außenteil (3) besteht, wobei das Innenteil (2) aus einem Kunststoff besteht, wobei in dem Innenteil (2) mindestens ein Steckkontakt (4) für den Anschlussstecker vorgesehen ist, wobei das Innenteil (2) mindestens einen rohrförmigen Abschnitt (5) aufweist, wobei das Innenteil (2) über einen Dichtabschnitt (12) verfügt zur Aufnahme eines Dichtrings (13), wobei das Außenteil (3) aus einem Metall besteht, wobei das Außenteil (3) mindestens einen rohrförmigen Abschnitt (7) aufweist, wobei das Außenteil (3) über einen Dichtabschnitt (12) verfügt zur Aufnahme des Dichtrings (13), wobei der Dichtring (13) zwischen den jeweiligen Dichtabschnitten (12) befindlich ist, wobei das Innenteil (2) und das Außenteil (3) derartig ausgestaltet sind, dass das Innenteil (2) in das Außenteil (3) steckbar ist, wobei der rohrförmige Abschnitt (5) des Innenteils (2) in dem rohrförmigen Abschnitt (7) des Außenteils (3) steckt, und wobei in Richtung des Anschlusssteckers die Höhe des rohrförmigen Abschnitts (7) des Außenteils (3) gleich der oder größer als die Höhe des rohrförmigen Abschnitts (5) des Innenteils (2) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Abschnitt (7) des Außenteils (3) ein Gewinde (9) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (2) mindestens einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (3) mindestens einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (8) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (2) über mindestens einen Halteabschnitt (10) verfügt, der als Haken und/oder als Feder ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (3) über mindestens einen Gegenabschnitt (11) verfügt, der derartig ausgestaltet ist, dass sich der Halteabschnitt (10) in ihm befestigen lässt.