DE19541454A1 - Gegenstückelement für elektrische Stecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gegenstückelement für elektrische Stecker gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 und dient insbesondere zur Prüfung von Steckern, in deren Innerem sich die an den Kabelenden ordnungsgemäß befestigten Endklemmen befinden.

Die Elektrokabelhersteller liefern für die Automobilzulieferindustrie als Teile für Autos Verkabelungen und Kabelgruppen, die zu Kabelbäumen verarbeitet werden, an deren Kabe­ lenden Stecker befestigt werden.

Die oben genannten Gegenstückelemente werden gewöhnlich an Stecker- und Verkabe­ lungsprüftischen montiert, und ihre Aufgabe besteht darin, die Einführung der entsprechen­ den Stecker in ihr Inneres zu ermöglichen, um auf diese Weise überprüfen zu können, ob die genannten Stecker, Endklemmen und Kabel, die Teil eines speziell bei der elektrischen Ver­ kabelung des Autos verwendeten Kabelbaumes sind, Fehler aufweisen, um auf diese Weise festzustellen, ob die elektrischen Verbindungen dem gesamten Kabelbaum in Ordnung sind . .

Es sind bereits Gegenstückelemente dieser Art bekannt (spanisches Gebrauchsmuster U 94 013 20(9)), die eine innere Vertiefung mit einem Einsatz aufweisen, in dem sich der zu überprüfende Stecker befindet, wobei dieser Einsatz leicht austauschbar ist und das genann­ te Gegenstückelement somit an Stecker verschiedener Geometrie lediglich durch Abmontie­ ren der vorderen Platte oder Platine sowie einer weiteren in ihm befestigten Platine ange­ paßt werden kann. Dadurch läßt sich die Geometrie dieser Vertiefung ändern und ihr ent­ sprechendes Teil abmontieren und durch ein neues ersetzen, das an einen neuen Steckers angepaßt ist.

In der spanischen Patentschrift Nr. 89 02 424 ist ein automatisches Steckerprüfgerät be­ schrieben, das ein Gehäuse aufweist, in dem eine Gruppe von festen und beweglichen Ge­ genpins angeordnet ist, wobei die beweglichen Gegenpins bei einem bestimmten Druck ge­ gen geschlossene Federn verschiebbar sind und die genannten Pins gegen den Boden einer oberen Lagerung ragen, in die der Stecker genau hineinpaßt, so daß die Pins den Endver­ schlüssen dieses Steckers gegenüberliegen. Dieses Prüfgerät unterscheidet sich insofern von dem in dem vorherigen Gebrauchsmuster beschriebenen, als die genannte Lagerung nicht bewegbar ist und ihre Änderung bei sich ändernder Steckergeometrie eine vollständige Um­ gestaltung des automatischen Prüfgeräts erforderlich macht.

Bei den automatischen Steckerprüfelementen zählt die perfekte Passung zwischen der Gruppe fester Gegenpins und der gegen diese verschiebbaren, beweglichen Pins zu den wichtigsten technischen Merkmalen, da die immer wiederkehrenden Annäherungs- und Entfernungsbewegungen der ersteren Pins bezüglich der zweiten Pins, die gewöhnlich durch eine mechanisch-hydraulische Einrichtung bewirkt wird, leicht zu einem Verschleiß auf­ grund der Eigenreibung und des mechanischen Kontakts zwischen den verschiedenen Ele­ menten, also Pins und Gegenpins, führt. Dadurch kommt es zu Unterbrechungen der Arbeit am Prüftisch, weil gegebenenfalls zunächst festgestellt werden muß, welche der am Boden des Gegenstückelements angeordneten Pins nicht richtig funktionieren.

In einem anderen überaus wichtigen technischen Bereich wirkt sich die Standardisierung der verschiedenen dieses Gegenstückelement bildenden Elemente sowohl erheblich auf die Zu­ verlässigkeit dieses Elements als auch auf die Montagegeschwindigkeit und den Endpreis seiner Konstruktion aus.

Ein weiterer Punkt von grundlegender Bedeutung ist die Vielzahl von Hilfselementen und elektrischen Kabeln, die in das Gegenstückelement eingeführt werden müssen, um nicht nur das die Aufwärtsbewegung der Gegenpins erzwingende entsprechende Elektroventil son­ dern auch die Sensoren, die die jeweiligen Endschalterkontakte bedienen, sowie die übrigen in die genannten Elemente eingeführten Sensoren steuern zu können.

Daher müssen in ausreichendem Maße Verkabelungen, elektrische Elemente und Verbin­ dungen in den genannten Gegenstückelementen und insbesondere Elektronikkarten vorge­ sehen werden, die die Vereinfachung und Zentralisierung der verschiedenen Elemente er­ möglichen, so daß die Verbindungen zwischen dem Gegenstückelement und dem entspre­ chenden Rechner, an den die Gegenstückelemente angeschlossen werden, möglichst schnell und einfach zu realisieren sind, und die Gegenstückelemente auf dem entsprechenden Prüf­ tisch befestigt bzw. von dem Prüftisch entfernt werden können.

Ein herkömmlicher Prüftisch besteht aus einer Arbeitsfläche, an deren hinterem Teil die je­ weiligen Gegenstückelemente befestigt sind, die mittels entsprechender Kabel und Elektro­ nikeinrichtungen an einen Rechner angeschlossen werden, welcher mit seinem Programm Ströme und Frequenzen simuliert und dadurch überprüft, ob sich alle Stecker, Endklemmen und Kabel sowie jedes einzelne Teil von ihnen in einwandfreiem Zustand befindet und ob die Verbindung zwischen ihnen in Ordnung ist.

Das Vorhandensein einer größeren Anzahl von am hinteren Teil der genannten Arbeitsfläche befestigten Gegenstückelementen führt zu einer hohen Komplexität am hinteren Teil dieser Tische. Diese Komplexität wirkt sich in dem Moment aus, in dem die Kabel mit den Stec­ kern ausgewechselt werden und es erforderlich ist, die Gegenstückelemente zu entfernen, um sie durch neue zu ersetzen. Dann müssen alle an diese Gegenstückelemente angeschlos­ senen Verkabelungen ausgewechselt und von der entsprechenden im Rechner mittels der angeschlossenen Elektronikkarten zentralisierten Verkabelung getrennt werden.

Es ist daher von grundlegender Bedeutung, daß nicht nur die Gegenstückelemente voll­ kommen standardisiert sind, sondern auch sämtliche an diese angeschlossenen elektrischen und elektronischen Mittel, die ihren Anschluß an einen Rechner ermöglichen, weitestgehend zentralisiert und vereinfacht sind, um im Falle eines Defekts oder bei einem erforderlichen Auswechseln eines Gegenstückelements oder mehrerer Gegenstückelemente Zeit zu gewin­ nen.

Die vorliegende Erfindung zielt daher auf eine Standardisierung der Gegenstückelemente ab, um eine schnelle, einfache und effektive Konstruktion derselben zu erreichen, wobei gleichzeitig die angeschlossenen elektrischen und elektronischen Elemente zentralisiert und vereinfacht und die Funktion zwischen Pin und Gegenpin sowie die Funktion der zugehöri­ gen entsprechenden Sensoren und Endschalter vereinfacht werden sollen.

Das diesbezüglich perfektionierte, erfindungsgemäße Gegenstückelement besteht lediglich aus drei Teilen, die mittels zweier kleiner, in der Nähe zweier Ecken befindlicher Metallsäu­ len miteinander verbunden sind, wobei an seinem unteren, äußeren Ende und an seinen zy­ lindrischen Flächen einige Gewindeflächen vorgesehen sind, um so die Verbindung der drei Elemente zu ermöglichen, und wobei die genannten Säulen gleichzeitig als Stütze für die übrigen dieses Gegenstückelement bildenden Elemente dienen. In der Nähe der anderen beiden Ecken sind zwei Gewindeflächenelemente bzw. Gewindeflächenzapfen angebracht, die ebenfalls zur Verbindung der genannten drei Teile dienen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfol­ genden Beschreibung deutlich, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen.

In der Zeichnung besteht zwischen den Bezugszeichen und den Elementen, denen sie zuge­ ordnet sind, folgender Zusammenhang: 10 Platte, 11 Steckklotz, 12 Klemmklotz, 13 elektri­ scher Druckknopf, 14 Stützsäule, 15 Elektronikkarte, 16 Flansch, 17 Karte, 18 Anschluß­ stutzen, 19 Rohr, 20 Klemme, 21 mechanische Klemme, 22 optoelektronische Sensoren, 22a Sensorkopf, 23 Stift, 23a unterer Teil von 23, 24 Elektroventil, 26 Vertiefung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Gegenstückelements, das im wesentlichen aus einer Platte 10 gebildet ist, an der mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung ein Stecker­ klotz 11 und ein Klemmklotz 12 befestigt sind;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstückelements von Fig. 1, anhand der zu sehen ist, auf welche Weise die in Fig. 1 gezeigten Elemente 10, 11, und 12 mittels der Stützsäule 14, die ihrerseits als Stütz- und Trägerelement einer Elektronikkarte 15 dient, befestigt sind;

Fig. 3 eine Draufsicht der Platte 10 und der offenen Vertiefung.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform besteht das Gegen­ stückelement aus widerstandsfähigen, mechanischen Teilen, nämlich aus einer Platte 10, einem Klotz 11 für Stecker und einem Klotz für Klemmen 12, die auf Stützsäulen 14 befe­ stigt sind, welche an einem ihrer Enden in die Elemente 10, 11 und 12 eindringen und sich durch diese hindurch erstrecken, um sie im Bereich zweier ihrer Ecken zu verbinden, wäh­ rend an den beiden übrigen einige Gewindeelemente bzw. Schrauben befestigt sind. Die Elemente 10, 11 und 12 werden standardmäßig nach Maß in zwei verschiedenen Ausfüh­ rungen, jedoch so gefertigt, daß sämtliche Gegenstückelemente, unabhängig von ihrer in Fig. 3 dargestellten austauschbaren inneren Vertiefung 25, immer gleichartig sind, was ihre Befestigung am Prüftisch erleichtert. Die Unterschiedlichkeit der Ausführungen betrifft le­ diglich den Bereich, der dem Querschnitt der inneren Vertiefung des Gegenstückelements entspricht.

An der Platte 10 sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, auf bereits bekannte Weise die Rohre 19 angeordnet, die der Zufuhr von Luft mit dem nötigen Druck zum Betrieb von Teilen des Gegenstückelements dienen. An dem gegenüberliegenden Ende der Platte 10 ist in an sich bekannter Weise ein elektronischer Druckknopf 13 angeordnet.

Die Innengeometrie des Steckerklotzes 11 soll, wie aus Fig. 3 ersichtlich, mit der Geome­ trie des in seinem Inneren in die Vertiefung 25 eingeführten Steckers übereinstimmen, wobei diese Teile im wesentlichen aus Kunststoff oder ähnlichem Material hergestellt und an­ schließend im Inneren maschinell bearbeitet werden. Die Innenmaße sind jedoch immer standardisiert, wobei ihre Fläche im wesentlichen der Querschnittsfläche des in das Innere der Elemente 10, 11 und 12 einzuführenden Steckers entspricht.

An dem Klemmklotz 12 sind ebenfalls auf herkömmliche Weise die entsprechenden Gegen­ pins 20 angeordnet. Ebenso befinden sich am unteren Teil des Klemmklotzes 12 bearbeitete Klemmen 21 sowie ein optoelektronischer Sensor 22, der als Detektor zum Erfassen des Steckers bzw. anderer Elemente dienen soll. Wird der Stecker in das Innere der Vertiefung 25 eingeführt, so senkt sich die Klemme 21 und unterbricht das Lichtstrahlbündel im Sen­ sorkopf 22a.

An den Stützsäulen 14 sind die Flansche 16 befestigt, an denen Schrauben angeordnet sind, die die funktionsgerechte Befestigung jedes Flansches an der Säule 14 erleichtern. Die Flan­ sche 16 dienen als Stütz- und Befestigungselement für einige Elektronikkarten 15 ein­ schließlich der Karte 17, des Sensors 22, die sämtliche elektrischen und elektronischen Verbindungen des Gegenstückelements zentralisieren und auf diese Weise vier oder mehr kleine äußere Karten ersetzen, welche den Endschaltern der Pins entsprechen, die bisher in den vorher genannten Fällen auf der gesamten Außenfläche des Gegenstückelements verteilt waren und sowohl den Aufbau des Gegenstückelements als auch seinen Anschluß und wei­ terer Teile auf dem Prüftisch an den entsprechenden Rechner in erheblichem Maße kompli­ zierten. Am unteren Teil des Gegenstückelements ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, ein Elek­ tronikventil 24 angeordnet, das über den entsprechenden Anschlußstutzenkrümmer 18 ge­ speist wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich am unteren Teil des Klemmklotzes 12 der mit Hilfe des Stifts 23 befestigte optoelektronische Sensor 22, an dessen unterem Teil 22a (Fig. 1) eine Sender-Empfänger-Vorrichtung angeordnet ist, in welcher das entsprechende Licht­ strahlbündel erzeugt, gesendet und empfangen wird. Dieses Lichtstrahlbündel wird jedesmal dann unterbrochen, wenn ein Stecker in das Innere das Gegenstückelements 10-11-12 ein­ geführt wird. In diesem Moment wirken die Sensoren 22 über das elektronische Ventil 26, und dieses sendet über den elektrischen Druckknopf 13 ein Signal, wobei es den Stecker mit einer geeigneten Einrichtung unbeweglich macht, damit das Rechnerprogramm danach die verschiedenen Sequenzen und Prüfungsvorgänge durchführt, um den einwandfreien Betrieb des entsprechenden, aus ordnungsgemäß angeschlossenen Kabeln, Endklemmen und Stec­ kern gebildeten Kabelbaums bezüglich sämtlicher Merkmale und Parameter festzustellen.

Durch die Kombination der oben beschriebenen standardisierten Elemente 10, 11 und 12 unter Mitwirkung der Säulen 14, die neben ihrer Funktion als Befestigungselement für diese Elemente 10, 11 und 12 gleichzeitig als Stütze für die Flansche 16 und damit wiederum als Stütze der Elektronikkarte 15 dienen, wird in erster Linie eine beträchtliche Standardisie­ rung bei den Elementen 10, 11 und 12 erreicht. Darüber hinaus ist es durch Verwendung der beschriebenen Säulen 14 möglich, verschiedene Arten von Karten zu benutzen, und es besteht dabei aufgrund ihrer Wechselbeziehung nicht die Notwendigkeit, die Elemente er­ heblich zu verändern. Gleichzeitig werden aufgrund des Vorhandenseins der genannten op­ toelektronischen Elemente bzw. Sensoren 22 die Nachteile des Gebrauchs elektromechani­ scher Elemente beim Betrieb von Pins beseitigt.

Um eine mögliche Störung des Lichts über dem Verkabelungsprüftisch zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die optoelektronischen Sensoren 22, genauer den Sensorenkopf 22a, wie in Fig. 1 ersichtlich, am unteren Teil des Klemmklotzes 12 anzuordnen, so daß weder das Vorhandensein von Licht noch eine Veränderung desselben eine Störung der Sensoren 22 bewirken kann. Ebenso könnten die Sensoren horizontal an der äußeren Seite des Klotzes befestigt werden, wodurch das Lichtstrahlbündel im Inneren des Steckklotzes 12 von links nach rechts verschoben würde.

In einem anderen technischen Bereich ist das oben beschriebene Gegenstückelement auf einem direkt mit der entsprechenden Elektronikkarte verbundenen Verkabelungsprüftisch angeordnet, wobei sich die Elektronikkarte zwischen diesem und dem entsprechenden Rechner befindet, der seinerseits an einen Monitor angeschlossen ist.

Durch die Anbringung einer einzelnen Elektronikkarte 15 wird erreicht, daß außen in jedes auf die oben beschriebene Weise hergestellte Gegenstückelement lediglich eine andere Karte bis zum Erreichen des Rechners eingeschoben wird, so daß dieser an die genannte Karte und die Karte mit den entsprechenden Flachkabeln an das Gegenstückelement angeschlos­ sen werden, wobei die Flachkabel das Befestigen und Entfernen des Gegenstückelements an bzw. von der Arbeitsfläche des Verkabelungsprüftischs erheblich erleichtern.

Claims (6)

1. Gegenstückelement für elektrische Stecker mit einer Platine, deren Unterseite auf der Arbeitsfläche eines Verkabelungsprüftischs befestigt ist, aus der eine als Stütze einiger Pins wirkende Elementenanordnung herausragt, wobei das Einführen eines Steckers in das Gegenstückelement mittels durch seine Befestigungsvorrichtung ak­ tivierbarer elektromechanischer Sensoren erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstückelement im wesentlichen aus einer Platte (10) gebildet ist, an der ein Steckerklotz (11) und ein Klemmklotz (12) mittels im Bereich zweier Ecken der Elemente (11) und (12) angeordneter Stützsäulen (14) befestigt sind, während im Bereich der anderen beiden Ecken die erforderlichen Gewindezapfen befestigt sind, die im Inneren des Steckerklotzes (11) der entsprechenden Vertiefung angeordnet sind, deren Geometrie mit dem in ihr Inneres eingeführten Stecker übereinstimmt, und die aus dem Boden des Steckerklotzes (11) und in Arbeitsstellung der entspre­ chenden Klemmen herausragen, wobei am unteren Teil des Steckerklotzes (12) eini­ ge in Verbindung mit der am Boden der Vertiefung (25) befestigten verschiebbaren Klemme arbeitende optoelektronische Sensoren (22) angebracht sind.

2. Gegenstückelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektro­ nikkarte (15) an an den Stützsäulen (14) angeordneten Flanschen (16) als Zentrali­ sierungsmittel für die Funktion des Gegenstückelements befestigt ist.

3. Gegenstückelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Inne­ ren des Klemmklotzes (12) ein empfindlicher Sender-Empfänger-Kopfteil (22a) des Sensors (22) befindet.

4. Gegenstückelement nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (22) im Inneren des Steckerklotzes (12) und damit im Inneren der Vertie­ fung (25) horizontal befestigt ist, wobei das Lichtstrahlbündel verschoben ist.

5. Gegenstückelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (10, 11, 12) in zwei Ausführungen gemäß der Querschnittsfläche des in das Gegenstückelement einzuführenden Steckers standardisiert sind.

6. Gegenstückelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß zwischen dem Gegenstückelement und dem entsprechenden Rechner mittels einer einzigen an diesem Element außen angebrachten Elektronik­ karte und mittels zweier verbindenden Flachkabel erfolgt, die das Gegenstückele­ ment mit der äußeren Karte und diese mit dem Rechner verbinden.