DE19822354B4

DE19822354B4 - Steckereinsatz für zylindrische Sensoren

Info

Publication number: DE19822354B4
Application number: DE1998122354
Authority: DE
Inventors: Eckhard Berg
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: DE19822354A1

Abstract

Steckereinsatz für zylindrische Sensoren, insbesondere Mehrloch-LED-Steckereinsatz für Näherungsschalter, bestehend aus einem hülsenförmigen Aufnahmeteil (2), in welches abdichtend ein zylindrischer Stecker (1, 14, 22) mit einer Mehrzahl von den Stecker (1, 14, 22) in Richtung des Aufnahmeteils (2) durchsetzenden elektrisch leitenden Stiften (10, 26) oder Buchsen eingesetzt ist zur elektrischen Kontaktgabe mit einem auf den Stecker (1, 14, 22) aufsetzbaren oder in den Stecker (1, 14, 22) einsetzbaren Kupplungsteil (16, 23), und der Stecker (1, 14, 22) auf seinem Mantel einstückig angeformt mindestens ein in einer Querschnittsebene des Steckers (1, 14, 22) peripher umlaufendes Dichtelement aufweist, wobei Stecker und Dichtelement (5, 12; 8, 8', 8'', 13, 13', 13'', 20, 20', 20'') aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen und zum wasser- und staubdichten Abdichten des Steckers (1, 14, 22) innerhalb des Aufnahmeteils das Dichtelement aus thermoplastischen Elastomer entweder Teil des Körpers des Steckers (1, 14, 22) oder eine Dichthülse (12, 18) ist, welche...

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckereinsatz für zylindrische Sensoren, insbesondere Mehrloch-LED-Steckereinsatz für Näherungsschalter.

Durch die DE-C-195 12 915 ist ein elektrisches Verbindungsteil mit elektrisch kontaktierenden Kontaktstiften oder -buchsen, wie Stecker oder Kupplung, bekannt geworden, welches auf einer Seite ein Aufnahmeteil aufweist, in das ein Lichtleitkörper aus transmissivem Material mit einem Leuchtkörper eingesetzt ist und durch das Zuleitungen für die Kontaktstifte geführt sind, wobei der Lichtleitkörper wenigstens zwei Arme besitzt, die an ihren aneinander stoßenden Enden auf der dem Leuchtkörper gegenüberliegenden Seite jeweils eine in Richtung der Längsachse der Hauptstrahlungsrichtung des Leuchtkörpers eben-geneigte oder gekrümmte Oberfläche aufweisen, die jeweils die reflektierende Umlenkfläche des jeweiligen Armes bilden und die das Licht hauptsächlich in Achsrichtung innerhalb des jeweiligen Armes in einem Winkel zwischen zirka 40 bis 140 Grad, vorzugsweise rechtwinklig, zu dessen Hauptabstrahlungsrichtung umlenken, die reflektierenden Umlenkflächen der Arme jeweils in der Achse der Hauptstrahlungsrichtung des Leuchtkörpers in einer in den Lichtleitkörper weisenden Spitze oder Kante gemeinsam zusammenstoßen, wobei der Lichtleitkörper unterhalb der Spitze oder Kante eine Aussparung aufweist, in der der Leuchtkörper angeordnet ist. Zum Einstecken dieses Verbindungsteil in ein, vorzugsweise metallisches, hülsenförmiges Aufnahmeteil wird auf das Verbindungsteil wenigstens ein Dichtungsring, wie O-Ring, aus einem elastischen oder elastomeren Material aufgesteckt, welches dann das Verbindungsteil zur Innenwandung des Aufnahmeteils abdichtet.

Das Aufsetzen eines O-Ringes auf einen derartigen Stecker eines Steckereinsatzes erfordert einen zusätzlichen Arbeitsgang bei der Herstellung wie auch eine Verletzung der O-Ringe vor ihrem funktionalen Einsatz und beim Einsetzen nicht auszuschließen ist.

Durch die DE-A-43 08 664 ist ein elektrischer, zylinderförmiger Verbindungsstecker bekannt geworden, welcher eine auf dem Steckerteil sitzende gummiartige und ringförmig umlaufende Zwischenflächendichtung aufweist, die eine Vielzahl von flexiblen Dichtungslippen besitzt, die in gesteckten Zustand unter Spannung mit einer inneren Oberfläche der Umhüllung in Eingriff treten.

Durch die DE-A-29 00 915 ist des Weiteren eine wasserdichte Steckverbindung bekannt geworden, bei welcher in ein hülsenförmiges Stecker-Aufnahmeteil ein Stopfen aus einem elastomeren Material eingesetzt ist, welcher Durchgänge für elektrische Verbindungen aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckereinsatz für zylindrische Sensoren, insbesondere Mehrloch-LED-Steckereinsatz für Näherungsschalter der genannten Gattung zu schaffen, die einfacher in der Herstellung und in der Anwendung einfacher zu handhaben sind, jedoch eine einwandfreie Dichtfunktion des Steckers gegenüber einem Aufnahmeteil aufweisen.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

In erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist somit das Dichtelement Teil des Körpers des Steckers, wobei an diesem peripher umlaufende Runddichtungen angeordnet sind. Oder das Dichtelement ist eine Dichthülse, welche auf das Unterteil des Steckers aufgesteckt ist und peripher umlaufende Runddichtungen oder Lippendichtungen aufweist. Des Weiteren weist der Stecker an seinem in Richtung der Stifte weisenden oberen Ende einen peripher umlaufenden Flansch auf, der auf der Stirnfläche des Aufnahmeteils umlaufend und abdichtend aufliegt. Der thermoplastische Elastomer des Werkstoffs des Steckers ist vorzugsweise ein PP/EPDM-Blend.

Der erfindungsgemäße Steckereinsatz besitzt den Vorteil, daß er einfacher herzustellen ist, weil die Dichtelemente bei der Herstellung des Steckers an diesem integral mitangeformt werden. Dadurch entfällt das Aufsetzen eines O-Ringes auf den Stecker vor dessen bestimmungsgemäßer Verwendung in einem den Stecker aufnehmenden Aufnahmeteil. Der Stecker weist somit eine doppelte Dichtfunktion auf. Einerseits dichtet das Formteil in unterschiedlichen Ausführungsformen, wie mittels eines umlaufenden Flansches gegen die obere Stirnfläche des Aufnahmeteils sowie peripher umlaufende Dichtlippen am Körper des Steckers, den Stecker staub- und wasserdicht gegen die Gehäusewand des Aufnahmeteils ab und verhindert so ein Eindringen von Feuchtigkeit und Staub. Weitere Dichtelemente, wie peripher umlaufende Runddichtungen oder Lippendichtungen am Körper des Steckers, bewirken in wirkungsvoller Weise eine völlige Dichtigkeit des Steckers gegenüber dem Aufnahmeteil.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Steckereinsatz, bestehend aus einem Stecker, welcher in ein hülsenförmiges Aufnahmeteil eingesetzt ist, mit Abdichtungen an beiden Enden des Steckers.
2 einen Längsschnitt durch einen weiteren Stecker innerhalb eines hülsenförmigen Aufnahmeteils.
3 eine Ansicht des Steckers gemäß 1, wobei die Wandung nur teilweise weggebrochen ist.
4, 5 je einen Längsschnitt durch je eine Dichthülse mit unterschiedlichen peripher umlaufenden Dichtelementen.
6 ein weiteres Beispiel eines Steckers innerhalb eines hülsenförmigen Aufnahmeteils.
7 ein zum Stecker der 6 gehörendes Kupplungsteil, welches in den Steckraum des Steckers eingesteckt wird.
Gemäß der 1 besteht der erfindungsgemäße Steckereinsatz aus einem Stecker 1, welcher zylindrisch gestaltet ist und rotationssymmetrisch sein kann und welcher innnerhalb eines hülsenförmigen, zylindrischen Aufnahmeteils 2 angeordnet ist. Der Stecker 1 ist hier vorzugsweise als Stecker zum Umlenken von Licht in Vorzugsrichtungen eines lichtaussendenden Leuchtkörpers gemäß dem Patent DE-C-195 12 915 gestaltet. Der Stecker 1 besteht im wesentlichen aus einem Oberteil 3, an welches sich ein Lichtleit-Kreuzteil 4 anschließt, welches aus vier sich kreuzenden, radial gerichteten Armen aus einem lichtleitenden und transparenten Material besteht, aus deren nach außen weisenden Stirnflächen in der Mantelebene des Steckers 1 das Licht des Leuchtkörpers austritt. An das Lichtleit-Kreuzteil 4 schließt sich ein Unterteil 5 an. Zentrisch innerhalb des Unterteils ist eine Leuchtdiode 6 mit Zuleitungen 7 angeordnet, die bis in das Lichtleit-Kreuzteil 4 ragt. Das Unterteil 5 besitzt an seinem unteren, der Zuleitung 7 der Leuchtdiode 6 hinweisenden Ende drei übereinander angeordnete und peripher um das Unterteil 5 in Querschnittsebenen umlaufende Runddichtungen 8, 8', 8''. Oberteil 3 und Unterteil 5 zusammen mit den umlaufenden Runddichtungen 8, 8', 8'' sind integral einstückig aus einem Kunststoff hergestellt. Das Oberteil 3 endet in einem Aufnahmebecher 9, welcher einen nach oben offenen Steckraum 28 umschließt, innerhalb desselben sich elektrisch leitende Stifte 10 oder Buchsen befinden. Der Steckraum 28 dient zur Aufnahme eines Kupplungsteils 16, was in 3 gezeigt ist.
Im Bereich der abgewandten Stirnflächen der radial gerichteten Arme des Lichtleit-Kreuzteils 4 besitzt der Aufnahmeteil 2 jeweils ein Fenster 15 zum Durchlaß des von der Leuchtdiode 6 ausgesandten Lichts, welches durch die Arme des Lichtleit-Kreuzteils 4 senkrecht umgeleitet und nach außen durch die Fenster 15 des Aufnahmeteils 2 geworfen wird. Desweiteren weist das Oberteil 3 an seinem oberen Ende, also am oberen Ende des Aufnahmebechers 9 einen umlaufenden Flansch 21 auf, welcher auf der Stirnfläche 27 des Aufnahmeteils 2 in abdichtender Weise aufliegt. Andererseits dichten die Runddichtungen 8, 8', 8'' den Stecker 1 gegen die Gehäuseinnenwand des Aufnahmeteils 2 ab. Auf diese Weise ist der Stecker gegenüber dem Aufnahmeteil 2 wasserdicht und staubdicht abgedichtet.
2 zeigt eine Ausführungsform, welche dem Steckereinsatz der 1 sehr ähnlich ist. Im Unterschied hierzu ist auf das Unterteil 11 aufgrund eines umlaufenden Rücksprungs 29 bzw. Stufe des Unterteils 11 auf diesen Rücksprung 29 eine Dichthülse 12 aufgeschoben, welche ihrerseits drei übereinanderliegende, in je einer Querschnittsebene peripher umlaufende Runddichtungen 13, 13', 13'' aufweist, deren Kontur im Querschnitt halbrund geformt ist. Diese Runddichtungen 13, 13', 13'' der Dichthülse 12 dichten das untere Ende des Steckers 14 gegenüber der Gehäuseinnenwand des Aufnahmeteils 2 ab. Das Oberteil 3 ist zusammen mit dem Lichtleit-Kreuzteil 4 gleich ausgebildet wie der Stecker 1 der 1. Auch im Beispiel der 2 können das Oberteil 3, der Aufnahmebecher 9 sowie das Unterteil 11 einstückig ausgestaltet sein mit entsprechenden Aussparungen für die Arme des Lichtleit-Kreuzteils 4. Ebenso können die Teile 3 und 11 auch separat voneinander hergestellt sein.
3 zeigt eine Ansicht der 1 bzw. 2, um die Ausgestaltung der umlaufenden Runddichtungen 8, 8', 8'' bzw. 13, 13', 13'' in der Ansicht zu demonstrieren. Desweiteren zeigt 3 ein oberhalb des Steckers 1, 14 angeordnetes Kupplungsteil 16, welches in Funktion in den Steckraum 28 eingesteckt wird, welcher durch den Aufnahmebecher 9 aufgespannt wird, in welchem sich elektrisch leitende Stifte 10 oder auch Buchsen befinden.
4 zeigt einen Längsschnitt durch die Dichthülse 12, welche torusförmig mit einem Durchgangsloch 17 gestaltet ist zum Aufsetzen auf den Rücksprung 29 bzw. die Stufe des Unterteils 11 in 2. Ebenso zeigt 4 die peripher umlaufenden Runddichtungen 13, 13', 13'', welche vorzugsweise halbrundförmig geformt und elastisch sind.
5 zeigt eine weitere torusförmige Dichthülse 18 mit einer Durchgangsbohrung 19 und mit übereinander in Querschnittsebenen angeordneten, peripher umlaufenden Dichtelementen, deren Kontur als im Querschnitt dreieckförmige Lippendichtungen 20, 20', 20'' mit einem nach außen weisenden spitzen Winkel aus elastischem Material gestaltet sind.
Die Dichthülsen 12, 18 oder das Unterteil 5 mit daran integriert angeordneten Runddichtungen 8, 8', 8'' dichten mit den genannten Runddichtungen oder Lippendichtungen gegenüber der Gehäuseinnenwand des Aufnahmeteils 2 in staubdichter und wasserdichter Weise ab.
6 zeigt einen weiteren Stecker 22 mit elektrisch leitenden Stiften 26 innerhalb eines Steckraums 25 des Steckers 22, welcher auf seiner Manteloberfläche in Querschnittsebenen liegende, peripher umlaufende Lippendichtungen 30, 30', 30'' aufweist, welche wiederum gegen die Gehäuseinnenwandung des Aufnahmeteils 2 abdichten. Auch hier weist der Stecker an seinem oberen Ende einen peripher umlaufenden Flansch 31 auf, der auf der Stirnfläche 32 des oberen Endes des Aufnahmeteils 2 dichtend aufliegt.
7 zeigt ein zugehöriges Kupplungsteil 23 mit einer Buchse 24, welche beim Aufsetzen des Kupplungsteils 23 auf den Stecker 22 in den Steckraum 25 einfährt, um dort die elektrisch leitenden Teile der Buchse 24 elektrisch mit den elektrisch leitenden Stiften 26 zu verbinden.

1, 14, 22: Stecker
2: hülsenförmiges Aufnahmeteil
3: Oberteil
4: Lichtleit-Kreuzteil
5, 11: Unterteil
6: Leuchtdiode
7: Zuleitung
8, 8', 8'', 13, 13', 13'': umlaufende Runddichtungen
9: Aufnahmebecher
10, 26: elektrisch leitende Stifte
12, 18: Dichthülse
15: Fenster
16, 23: Kupplungsteil
17, 19: Durchgangslöcher
20, 20', 20'': umlaufende Lippendichtungen
21, 31: Flansch
24: Buchse
25, 28: Steckraum
27, 32: Stirnfläche des Aufnahmeteils
29: Rücksprung

Claims

Steckereinsatz für zylindrische Sensoren, insbesondere Mehrloch-LED-Steckereinsatz für Näherungsschalter, bestehend aus einem hülsenförmigen Aufnahmeteil (2), in welches abdichtend ein zylindrischer Stecker (1, 14, 22) mit einer Mehrzahl von den Stecker (1, 14, 22) in Richtung des Aufnahmeteils (2) durchsetzenden elektrisch leitenden Stiften (10, 26) oder Buchsen eingesetzt ist zur elektrischen Kontaktgabe mit einem auf den Stecker (1, 14, 22) aufsetzbaren oder in den Stecker (1, 14, 22) einsetzbaren Kupplungsteil (16, 23), und der Stecker (1, 14, 22) auf seinem Mantel einstückig angeformt mindestens ein in einer Querschnittsebene des Steckers (1, 14, 22) peripher umlaufendes Dichtelement aufweist, wobei Stecker und Dichtelement (5, 12; 8, 8', 8'', 13, 13', 13'', 20, 20', 20'') aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen und zum wasser- und staubdichten Abdichten des Steckers (1, 14, 22) innerhalb des Aufnahmeteils das Dichtelement aus thermoplastischen Elastomer entweder Teil des Körpers des Steckers (1, 14, 22) oder eine Dichthülse (12, 18) ist, welche auf das Unterteil (11) des Steckers (14) aufgesteckt ist, und am Dichtelement jeweils peripher umlaufende Runddichtungen (8, 8', 8'') oder Lippendichtungen (20, 20', 20'') angeordnet sind.
Steckereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Elastomer des Werkstoffs des Steckers (1, 14, 22) und des Dichtelements (5, 12; 8, 8', 8'', 13, 13', 13'', 20, 20', 20'') ein PP/EPDM-Blend ist.
Steckereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (1, 14, 22) an seinem in Richtung der Stifte (10, 26) weisenden oberen Ende einen peripher umlaufenden Flansch (21) aufweist, der auf der Stirnfläche (27) des Aufnahmeteils (2) umlaufend und staub- und wasserdicht abdichtend aufliegt.