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Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Bauelements mit einer Leiterplatte, mit mehreren ein Kabel bildenden elektrischen Leitungen und mehreren Lötstiften, welche jeweils mit einer der elektrischen Leitungen an einem ersten Kabelende mechanisch verbunden sind.
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Die Entwicklung der Verbindungstechnik in der Elektronik wird maßgeblich durch die Miniaturisierung der Bauteilgeometrien sowie durch die steigenden Anforderungen an die Einsatzbedingungen und die Zuverlässigkeit der gelöteten Baugruppen bestimmt. Dabei ist durch die Erhöhung der Funktionalität integrierter Schaltungen auch eine steigende Anzahl der Anschlüsse (Ein- und Ausgaben) zu verzeichnen. Verbunden mit dem Trend zu einer weiteren Verkleinerung der Bauteile, ergibt sich daraus zwangsläufig eine Verringerung der Anschluss-Abstände, wodurch die Entwicklung neuer Lösungskonzepte verlangt wird.
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Demzufolge stehen den auf der Hand liegenden Vorteilen der fortschreitenden Kompaktheit von Produkten sowie der höheren Effizienz, Ökonomie und Ergonomie gezwungenermaßen Konstruktions- und Platzprobleme entgegen, welche u. a. die mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung der Bauteile an den Leiterplatten betreffen.
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Die heute üblichen Techniken zur elektrischen Verbindung zwischen einem Anschlusskabel und der Elektronik auf einer Leiterplatte beruhen auf Verlöten der Einzellitzen mit der Leiterplatte, auf Klemmverbindungen oder auf vorkonfektionierten Kabeln mit einer Steckverbindung. Im Zuge der Miniaturisierung bergen diese Techniken jedoch verschiedene Nachteile.
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Klemm- und Steckverbindungen sind aufgrund der Baugröße und mangelnder Vergusssicherheit ungeeignet. Zudem steigen die Kosten bei diesen Verbindungen beträchtlich mit abnehmender Bauteilgröße.
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Bei Lötverbindungen zwischen Einzellitzen und einer Leiterplatte ergibt sich wiederum die Problematik, dass bei der Handbestückung der einzelnen Litzen die Gefahr einer Verpolung steigt sowie die für manuell gesetzte Lötstellen zwingend erforderliche gleichbleibende Lötstellen-Qualität schwierig zu realisieren ist. Des Weiteren ist diese Technik sehr unpraktisch und aufwendig in der Handhabung.
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Da Lötverbindungen generell durch Dauerbruch im Zusammenhang mit wechselseitiger mechanischer Beanspruchung gefährdet sind, resultiert zudem insbesondere aufgrund der immer kleiner werdenden Gehäuse und Leiterdurchmesser die Notwendigkeit eines Schutzmechanismus der Lötstellen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und eine kostengünstige, zuverlässige und einfach zu realisierende elektrische und mechanische Verbindung zwischen einem elektrischen Bauteil und einer Leiterplatte, insbesondere hinsichtlich der fortschreitenden Miniaturisierung, sicherstellt.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird von der elektrischen Verbindungsvorrichtung der vorgenannten Art dadurch gelöst, dass ein Kontaktträger bereitgestellt wird, mit dem das Kabel und die Lötstifte mechanisch verbunden sind, wobei der Kontaktträger dazu ausgebildet ist, genügend Freiraum zum Anlöten der Lötstifte an die Leiterplatte sowie eine Zug- und Druckentlastung und einen Knick- und Verdrehschutz zwischen dem Kabel und den Lötstiften bereitzustellen.
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Das heißt mit anderen Worten, dass ein vorkonfektioniertes Kabel bereitgestellt wird, um die elektrischen Leitungen, welche zumeist in Form von Litzen ausgeführt sind, nicht direkt, sondern über Lötstifte mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden. Die Lötstifte sind dabei an einem Ende jeweils mit einer Litze verbunden und können an ihrem anderen, frei liegenden Ende mit einer Leiterplatte verbunden werden. Ein steif ausgebildeter Kontaktträger ist fest mit den Leitungen und den Lötstiften verbunden, so dass er die auf die Verbindungsstellen zwischen den Leitungen und den Lötstiften wirkenden mechanischen Kräfte (Zug-, Druck-, Biege-, Torsionskräfte) aufnehmen kann.
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Zudem ist der Kontaktträger derart ausgebildet, dass die frei liegenden Enden der Lötstifte in entsprechende Löcher in der Leiterplatte eingesetzt und verlötet werden können, ohne dass der Aufbau des Kontaktträgers dem entgegenstünde.
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Demzufolge lässt sich die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsvorrichtung optimal in ein klein und kompakt gebautes (miniaturisiertes) Gehäuse, wie z. B. das eines berührungslosen, magnetischen oder codierten Sicherheitsschalters, insbesondere der Baureihe PSEN cs und PSEN mag der Anmelderin, aber auch eines in der Automatisierungstechnik eingesetzten Näherungsschalters – wo Stecker aufgrund ihrer Baugröße ungeeignet sind – integrieren und ermöglicht eine leichtere Anpassung an die Einbauanforderungen sowie ein kostengünstiges, einfaches und zuverlässiges Verlöten der Lötstifte an die Leiterplatte.
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Die Verbindungsstellen zwischen den Leitungen und den Lötstiften bleiben dabei durch den Kontaktträger vor mechanischer Beanspruchung geschützt. Dieser Schutz erstreckt sich nicht nur auf den eingebauten Zustand, sondern wirkt direkt ab der Konfektionierung, wodurch die Handhabung nach der Fertigung bis zum Einbau (Verpacken, Transport, Montage usw.) erleichtert wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung durchgreift der Kontaktträger – im eingebauten Zustand – eine Gehäusewand und ist derart ausgebildet, dass er im Zusammenwirken mit der Gehäusewand eine Zug- und Druckentlastung und einen Knickschutz für die an der Leiterplatte befestigten Lötstifte bereitstellt.
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Das heißt mit anderen Worten, dass der Kontaktträger im eingebauten Zustand eine weitere Funktion erhält, nämlich den zusätzlichen Schutz der Lötverbindungen zwischen den Lötstiften und der Leiterplatte. Der Kontaktträger kann somit als Gehäusedurchführung verwendet werden und aufgrund seiner Form und Steifigkeit Zug-, Druck- und Biegebelastungen, welche von außen beispielsweise durch ungewolltes Hängenbleiben am Kabel auf die Leitungen wirken, aufnehmen und an die Gehäusewand weiterleiten.
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Durch diese Maßnahme erstreckt sich somit der Schutz – im eingebauten Zustand – auch auf die (wie eingangs erwähnt generell anfälligen) Lötverbindungen zwischen den Lötstiften und der Leitplatte, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Vorrichtung beträchtlich steigt. Zudem wird eine erhöhte Kompaktheit der Vorrichtung erreicht, da der Kontaktträger diese Funktion übernimmt und somit kein zusätzliches Element vorgesehen werden muss.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Kontaktträger zumindest einen Vorsprung an einer Außenseite auf, der – im eingebauten Zustand – mit der Gehäusewand als Anschlag zusammenwirkt.
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Das heißt mit anderen Worten, dass der Kontakttrager einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, welche beispielsweise zur Ausrichtung des Kontaktträger und somit der Lötstifte gegenüber der Leiterplatte verwendet werden können, jedoch insbesondere zur Aufnahme und zum Weiterleiten auftretender Zug-, Druck- und/oder Biegekräfte gedacht und ausgelegt sind.
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Mit „Vorsprung” ist in diesem Zusammenhang ein bauliches Merkmal an der Außenseite des Kontaktträgers gemeint, das zumindest eine Fläche bereitstellt, die schräg oder senkrecht zu einer Längsachse des Kontaktträgers verläuft. Diese Fläche wirkt – im eingebauten Zustand – mit der Gehäusewand zusammen, d. h. die Fläche verläuft nicht senkrecht sondern parallel oder schräg zu der Gehäusewand.
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Diese Maßnahme stellt somit eine einfache Möglichkeit der Realisierung einer Kraftentlastung dar. Mit einem an der Innen- und/oder der Außenseite der Gehäusewand anliegenden Vorsprung lässt sich beispielsweise auf simple Art und Weise eine Zug- bzw. Druckentlastung erreichen. Zudem könnte z. B. ein Vorsprung in das Gehäusewandinnere eingreifen oder es könnten zwei bzw. mehrere Vorsprünge an der Innen- und Außenseite der Gehäusewand anliegen, wodurch eine Zug- und Druckentlastung sowie ein Knickschutz realisiert wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung durchgreift der Kontakttrager – im eingebauten Zustand – eine Gehäusewand und weist an einer Außenseite ein Abdichtelement auf, das mit der Gehäusewand zusammenwirkt, um den Bereich zwischen dem Kontaktträger und der Gehäusewand abzudichten.
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Das heißt mit anderen Worten, dass der als Gehäusedurchgang fungierende Kontaktträger an seiner Außenseite ein Abdichtelement aufweist, welches den Gehäusedurchgangsbereich abdichtet. Dabei können der Kontaktträger und das Abdichtelement einteilig oder getrennt ausgebildet sein.
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Diese Maßnahme ist insbesondere für Bereiche mit hohen hygienischen Anforderungen, wie z. B. der Lebensmittel-, Verpackungs- und Pharmaindustrie, von großer Bedeutung, da in diesem Einsatzfeldern gewährleistet werden muss, dass Schmutz, der sich an den Gehäusen ansammelt, leicht entfernt werden kann.
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Zudem wird in der einteiligen Ausgestaltung von Kontaktträger und Abdichtelement die Kompaktheit der Vorrichtung dahingehend erhöht, dass dem Kontaktträger eine weitere Funktion gegeben wird und demnach auf ein zusätzliches Element bzw. eine weitere Maßnahme zur Erfüllung dieser Aufgabe verzichtet werden kann.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist das Abdichtelement zwei umlaufende beabstandete Dichtlippen auf, die jeweils mit einer Seite der Gehäusewand zusammenwirken.
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Diese Maßnahme stellt eine einfache und zuverlässige Möglichkeit dar, einen Abdichtschutz bereitzustellen. Der Kontaktträger kann dadurch beispielsweise mit dem Gehäuse vergossen werden, wodurch die zwischen den beabstandeten Dichtlippen verlaufende Gehäusewand am Durchgangsbereich optimal abgedichtet wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Abdichtelement durch Umspritzen des Kontaktträgers und des ersten Kabelendes vorgesehen.
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Diese Maßnahme dient der einfachen Fertigung, da durch das Umspitzen das Abdichtelement leichter an die dafür vorgesehene Gehäusewandform angepasst und somit die Abdichtung ungleichförmig verlaufender Gehäusewände einfacher umgesetzt werden kann.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Abdichtelement derart ausgebildet, dass es auch eine Zug- und Druckentlastung und einen Knickschutz für die an der Leiterplatte befestigten Lötstifte im eingebauten Zustand bereitstellt.
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Das heißt mit anderen Worten, dass das Abdichtelement nicht nur Eigenschaften zum Abdichten, sondern zusätzlich die notwendige Steifigkeit aufweist, um im eingebauten Zustand Zug-, Druck- und Biegekräfte aufzunehmen und an die Gehäusewand weiterzuleiten.
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Demzufolge liegt der Vorteil dieser Maßnahme darin, dass das Abdichtelement eine weitere Funktion übernimmt, wodurch die Idee der Realisierung einer insbesondere kompakten Verbindungsvorrichtung weitergeführt wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung durchgreift der Kontaktträger – im eingebauten Zustand – eine Gehäusewand und weist ein Mittel auf, das mit der Gehäusewand als Verdrehschutz zusammenwirkt.
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Das heißt mit anderen Worten, dass der Kontaktträger im eingebauten Zustand eine weitere Schutzfunktion einnimmt, nämlich die Aufnahme von Torsionskräften, welche ebenfalls an die Gehäusewand übertragen werden, um die Lötstifte vor Verdrehung zu schützen.
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Dieser Verdrehschutz erstreckt sich jedoch nicht nur auf den Betrieb durch die Entlastung der Lötstifte, sondern verhindert bereits bei der Montage ein ungewolltes bzw. irrtümliches Verdrehen des Kontaktträgers. Dies bedeutet, dass der Kontaktträger und somit die Lötstifte aufgrund dieses Mittels bezüglich der Leiterplatte korrekt ausgerichtet werden, wodurch eine Verpolung ausgeschlossen wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung wird das Verdrehschutzmittel durch einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitt des Kontaktträgers bereitgestellt.
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Diese Maßnahme stellt eine einfache und zuverlässige Möglichkeit dar, einen Verdrehschutz bereitzustellen. Die Querschnittform darf dabei lediglich nicht rotationssymmetrisch sein, d. h. sie kann beispielsweise rechteckförmig mit abgerundeten Ecken sein, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktträger und der Gehäusewand entsteht und somit Torsionskräfte übertragen werden können.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Kontaktträger einen Kontaktträgerboden auf, den die Lötstifte nach außen durchgreifen, wobei an einer Bodenaußenseite des Kontaktträgerbodens zumindest ein Abstandselement vorgesehen ist, um einen vordefinierten Abstand zwischen Leiterplatte und Kontaktträgerboden nicht zu unterschreiten.
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Das heißt mit anderen Worten, dass die Lötstifte vom Inneren des Kontaktträgers, wo sie elektrisch mit den Leitungen des Kabels verbunden sind, durch den Kontaktträgerboden hindurch nach außen verlaufen und an dieser Außenseite des Bodens zumindest ein Abstandselement vorgesehen ist, das sich in dieselbe Richtung wie die Lötstifte erstreckt. Dieses Abstandselement dient dazu, dass ein Sicherheitsabstand zwischen der Außenseite des Bodens und der Leiterplatte nicht unterschritten werden kann, wenn die Lötstifte in die Bohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden.
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Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass beim Verlöten der Lötstifte mit der Leiterplatte der Kontaktträger aufgrund des Sicherheitsabstandes zu den Lötstellen nicht durch die entstehende Hitze beschädigt wird. Zudem wird verhindert, dass die Lötstifte nicht zu weit vorstehen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung sind vier gleichmäßig zueinander beabstandete Abstandselemente vorgesehen.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der Kontaktträger durch die vier Abstandselemente stabil auf der Leiterplatte sitzt und gleichzeitig durch die Beabstandung die beim Verlöten entstehende Wärme besser von der Leiterplatte entweichen kann.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Kontaktträger eine zylindrische Form und einen flachen Kontaktträgerboden auf, von dem sich die Lötstifte und die in Form von Vorsprüngen ausgebildeten Abstandselemente senkrecht erstrecken.
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Diese Ausgestaltung ist insbesondere für die Verlötung an flache Leiterplatten gedacht. Zudem ist die beschriebene Form sehr vorteilhaft, da der Kontaktträger dadurch sehr kompakt und leicht zu fertigen ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein Stecker oder eine Buchse vorgesehen, welcher/welche mit den elektrischen Leitungen an einem zweiten Kabelende verbunden ist.
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Das heißt mit anderen Worten, dass das Kabel an seinem zweiten Kabelende mit einem Stecker oder einer Buchse vorkonfektioniert ist, um eine direkte Anschlussmöglichkeit an eine Vielzahl von Geräten, wie z. B. Auswertegeräten, zu bieten.
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Demzufolge können Stecker oder Buchsen, für die nicht genügend Bauraum in und auf einem miniaturiserten Gehäuse zur Verfügen steht, durch diese Art und Weise, z. B. über ein kurzes Verbindungskabel von 10 bis 15 cm Länge, elektrisch mit der Leitplatte verbunden werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung sind acht Lötstifte vorgesehen und der Stecker ist ein mindestens achtpoliger Stecker.
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Diese Ausgestaltung ist insbesondere für die Anbindung an Auswertegeräte gedacht, welche größtenteils achtpolige Buchsen aufweisen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1
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3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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4 eine geschnittene Draufsicht des Verdrehschutzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1 und 2, und
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5 eine geschnittene Draufsicht des Verdrehschutzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 3.
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Ein in 1 und 2 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Verbindungsvorrichtung ist in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen.
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Die Vorrichtung 10 weist einen Kontaktträger 12, ein Kabel 14 sowie acht Lötstifte 16 auf.
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Der Kontaktträger 12 ist steif ausgebildet und weist eine größtenteils zylindrische Form mit einer Außenseite 20 auf, welche zwei umlaufende, schräg zur Außenseite 20 verlaufende Zusatzvorsprünge 22 aufweist, die einen ringförmigen Wulst 23 bilden. Diese Zusatzvorsprünge 22 dienen lediglich als zusätzliche Hilfe für die Zugentlastung, welche nachfolgend näher erläutert wird.
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Der Kontaktträger 12 weist zudem einen flachen Kontaktträgerboden 24 auf, an dessen Bodenaußenseite 26 vier gleichmäßig beabstandete Abstandselemente 28 angeordnet sind. Die Abstandselemente 28 erstrecken sich senkrecht zur Bodenaußenseite 26 nach außen und weisen eine bestimmte Höhe und Form auf, welche einen aus Sicherheitsgründen notwendigen Abstand der Bodenaußenseite 26 zu einer zu verlötenden flachen Leiterplatte 30 (hier nur ein kleiner Leiterplattenabschnitt schematisch dargestellt) sicherstellt. Die hier abgebildeten Abstandselemente 28 weisen einen annähernd trapezförmigen Querschnitt mit einem konstanten Höhenverlauf auf.
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Die Höhe, Form und Gestalt der Abstandselemente 28 kann hierbei eine beliebige sein, welche, abhängig von der jeweiligen Form der zu verlötenden Leiterplatte 30, ein Unterschreiten eines kritischen Abstandes zwischen der Leiterplatte 30 und dem Kontaktträgerboden 24 verhindert. Des Weiteren ist dabei wichtig, dass den Lötstiften 16 genügend Freiraum zum einfachen und sicheren Verlöten an die Leiterplatte 30 geboten wird, d. h. dass sie durch Bohrungen in der Leiterplatte 30 gesteckt werden können und auf der gegenüberliegenden Seite zum Verlöten noch etwas hervorstehen.
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Die Lötstifte 16 weisen eine längliche stabförmige Form auf und sind mechanisch mit dem Kontaktträger 12 verbunden. Sie durchgreifen den Kontaktträgerboden 24 und weisen jeweils ein erstes und ein zweites Ende 32, 34 auf. Das erste Ende 32 liegt dabei frei außerhalb des Kontaktträgers 12 und dient zum Verlöten der Lötstifte 16 mit der Leiterplatte 30. Das zweite Ende 34 (hier nur von einem Lötstift 16 gestrichelt dargestellt), liegt im Inneren des Kontaktträgers 12 und ist mit dem Kabel 14 verbunden.
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Das Kabel 14 wird durch mehrere Litzen 36 (hier nur eine Litze 36 gestrichelt dargestellt) gebildet. Es ist ebenfalls mit dem Kontaktträger 12 mechanisch verbunden und weist ein erstes Kabelende 38 auf, welches im Inneren des Kontaktträgers 12 liegt.
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Die Litzen 36 sind dabei jeweils mit dem zweiten Ende 34 eines Lötstiftes 16 im Inneren des Kontaktträgers 12 über eine erste Verbindung 40 elektrisch und mechanisch verbunden. Die erste Verbindung 40 wird bevorzugt durch direktes Verlöten der Litzen 36 an die Lötstifte 16 realisiert, sie kann jedoch auf eine beliebige andere, dem Fachmann bekannte Weise umgesetzt werden.
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Es sei zudem noch angemerkt, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktträger 12 und den Lötstiften 16 sowie zwischen dem Kontaktträger 12 und dem Kabel 14 beispielsweise durch Vergießen der Lötstifte 16 bzw. des Kabels 14 mit dem Kontaktträger realisiert werden kann, jedoch ebenfalls auf eine beliebige andere, dem Fachmann bekannte Verbindungsart möglich ist.
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Demzufolge stellt der steif ausgebildete Kontaktträger 12 eine Zug- und Druckentlastung sowie einen Knick- und Torsionsschutz für die erste (Löt-)Verbindung 40 zwischen den Litzen 36 und den Lötstiften 16 bereit, indem er die mechanischen Kräfte (Zug-, Druck-, Biege-, Torsionskräfte), welche auf die erste Verbindung 40 wirken, aufnimmt.
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Um auch im eingebauten Zustand einen Schutz einer zweiten Verbindung 42 zwischen den Lötstiften 16 und der Leiterplatte 30 bereitzustellen, weist der Kontaktträger 12 zusätzlich das eingangs erwähnte Abdichtelement 18 auf.
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Das Abdichtelement 18 besitzt zwei beabstandete umlaufende Dichtlippen 44, 46 sowie einen dazwischenliegenden nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitt 48 auf. Nähere Angaben zu der Form der Dichtlippen 44, 46 und dem Querschnitts-Abschnitt 48 werden nachfolgend bei der Beschreibung von 4 aufgeführt.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich, umschließt das Abdichtelement 18 das erste Kabelende 38 sowie einen Großteil der Außenseite 20 des Kontaktträgers 12 und ist dabei fest mit diesen verbunden. Das Abdichtelement 18 kann dabei beispielsweise durch Umspritzen des ersten Kabelendes 38 und des Kontaktträgers 12 realisiert werden, wobei jedoch eine beliebige andere, dem Fachmann bekannte Weise denkbar ist.
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Im eingebauten Zustand ist der Kontaktträger 12 mit einer Gehäusewand 50 (nur in 2 gestrichelt dargestellt) mechanisch verbunden, wobei diese zwischen den beabstandeten Dichtlippen 44, 46, um den nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitt 46 verläuft. Die mechanische Verbindung kann dabei beispielsweise durch Vergießen des Kontaktträgers 12 mit der Gehäusewand 50 oder auf eine sonstige, dem Fachmann bekannte Art und Weise realisiert werden.
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Somit wird die zwischen den beiden beabstandeten Dichtlippen 44, 46 verlaufende Gehäusewand 50 am Durchgangsbereich des Kontaktträgers 12 abgedichtet, wodurch ein, insbesondere für Bereiche mit hohen hygienischen Anforderungen, wie z. B. der Lebensmittel-, Verpackungs- und Pharmaindustrie, essentieller Abdichtschutz bereitgestellt werden kann.
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Das Abdichtelement 18 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zudem steif ausgebildet, so dass es zusätzlich zum Abdichtschutz auch eine Zug- und Druckentlastung sowie einen Knickschutz der zweiten Verbindung 42 bereitstellen kann. Dabei dient die erste Dichtlippe 44 als Anschlag bei einer am Kabel 14 wirkenden Zugkraft (Zugentlastung) und die zweite Dichtlippe 46 als Anschlag bei einer am Kabel 14 wirkenden Druckkraft (Druckentlastung).
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Der Knickschutz wird dadurch bereitgestellt, dass die beiden Dichtlippen 44, 46 die Gehäusewand 50 einspannen, wodurch zusätzlich Biegekräfte vom Kontaktträger 12 aufgenommen und über die Dichtlippen 44, 46 des Abdichtelements 18 an die Gehäusewand 50 weitergeleitet werden.
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Durch den zwischen den Dichtlippen 42, 44 angeordneten nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitt 46 wird für die zweite Verbindung 42 zwischen den Lötstiften 16 und der Leiterplatte 30 zudem noch ein Verdrehschutz bereitgestellt. Da der Querschnitts-Abschnitt 48 nicht rotationssymmetrisch und wie das gesamte Abdichtelement steif ausgebildet ist, werden am Kabel 14 wirkende Torsionskräfte nicht an die zweite Verbindung 42 weitergeleitet, sondern vom Kontaktträger 12 über den Querschnitts-Abschnitt 48 an die Gehäusewand 50 weitergeleitet. Da diese eine dem Querschnitts-Abschnitt 48 entsprechende Aussparung aufweist, nimmt sie die Torsionskräfte auf und verhindert ein Verdrehen des Kontaktträgers 12.
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Zum besseren Verständnis des Aufbaus und der Schutzfunktionen des Kontaktträgers 12 ist in 2 eine geschnittene Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt.
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2 verdeutlicht nochmals, wie die beabstandeten Abstandshalter 28 auf der Leiterplatte 30 aufliegen und ein Unterschreiten eines hauptsächlich durch ihre Höhe vordefinierten Abstandes zwischen dem Kontaktträgerboden 24 und der Leiterplatte 30 verhindern. Zudem wird ersichtlich, wie die Gehäusewand 50 von der ersten und der zweiten Dichtlippe 44, 46 eingespannt wird, wodurch eine zug- und druck- sowie biegefeste Verbindung entsteht.
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Wie eingangs erwähnt, dienen die Zusatzvorsprünge 22 als zusätzliche Hilfe für die Zugentlastung. Hintergrund ist dabei, dass bei Beaufschlagung des Kabels 14 mit einer Zugkraft diese zuerst vom Kontaktträger 12 auf das Abdichtelement 18 übertragen wird und erst anschließend über die Dichtlippen 44, 46 auf die Gehäusewand 50 weitergeleitet wird. Um nun die mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktträger 12 und dem Abdichtelement 18 zu verstärken, sind die Zusatzvorsprünge 22 vorgesehen, welche einen zusätzlichen Widerstand gegen die genannte Zugkraft darstellen.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in 3 gezeigt.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 sind bei dieser Weiterbildung der Kontaktträger 12 und das Abdichtelement 18 einteilig ausgebildet. Das heißt, dass das erste Kabelende 38 und der Kontaktträger 12 nicht umspritzt werden und die Zusatzvorsprünge 22 somit wegfallen.
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Die Aufnahme von Zug-, Druck-, Biege- und Torsionskräften erfolgt ebenfalls über die vorsprungartigen Dichtlippen 44, 46 bzw. den nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitt 48.
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Die Schutzfunktionen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels, so dass auch hier der Kontaktträger als angedichteter Gehäusedurchgang fungiert sowie mehrere mechanische Schutzfunktionen für die erste und die zweite Verbindung 40, 42 bereitstellt.
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4 und 5 zeigen eine Schnittansicht des nicht rotationssymmetrischen Querschnitts-Abschnitts 48 des ersten (Schnitt A-A) bzw. zweiten (Schnitt B-B) Ausführungsbeispiels.
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Sowohl der umspritzte Kontaktträger 12 in 4 als auch der einteilig ausgeführte Kontaktträger in 5 weisen einen rechteckförmigen Querschnitts-Abschnitt 48 mit abgerundeten Ecken auf.
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Wie zuvor bereits ausgeführt, hat der nicht rotationssymmetrische Querschnitts-Abschnitt 48 die Funktion, Torsionskräfte an die Gehäusewand 50 weiterzuleiten. Aus diesem Grund werden rotationssymmetrische Querschnitte ausgeschlossen, da sie keine Torsionskräfte übertragen können. Denkbar sind beliebige Querschnitte, welche geeignet sind, diese Art von Kräften weiterzuleiten.
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Durch die unterschiedliche Ausgestaltung der ersten Dichtlippe 44, 46 von 4 und 5 wird zudem ersichtlich, dass die Dichtlippen 44, 46 keine konkrete Form aufweisen müssen, sondern je nach Funktion und vorliegendem Bauraum entsprechend angepasst sein können.
