DE202009011853U1 - High temperature connector for connecting cables - Google Patents
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Abstract
Hochtemperatur-Steckverbinder (50) für einen oder mehrere Anschlussleitungen (60), insbesondere zum Anschluss von elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitungen an Heiz- und/oder Thermoelementen oder Temperatursensoren, mit einem oder mehreren Polen, die jeweils aus einem mit einem Innenleiter (61) einer Anschlussleitung (60) verbundenen Kontaktelement (64) bestehen, und mit einem einstückigen, isolierenden Gehäuse (51), das einen Innenraum (59) umschließt, in den zumindest das mindestens eine Kontaktelement (64) zumindest teilweise aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (51) auf der der Steckseite abgewandten Seite mindestens eine Einführungsöffnung (63), und auf der der Steckseite zugewandten Seite für jeden Pol eine Durchführungsöffnung (57) aufweist, die mit der Einführungsöffnung über den Innenraum (59) des Gehäuses verbunden ist, wobei für jeden Pol das Kontaktelement (64) an einer im Gehäuseinneren angeordnete Raststufe (53) in das Gehäuse so eingerastet ist, dass eine Bewegung des Kontaktelements (64) entgegen der Steckrichtung durch die Verrastung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer Parallelen (P) zur Steckrichtung, die...High-temperature connector (50) for one or more connection lines (60), in particular for connecting electrical supply and / or signal lines to heating and / or thermocouples or temperature sensors, having one or more poles, each of which is connected to an inner conductor (60). 61) of a connecting line (60) connected contact element (64), and with a one-piece, insulating housing (51) which encloses an interior space (59), in which at least the at least one contact element (64) is at least partially accommodated, wherein the Housing (51) on the side facing away from the plug side at least one insertion opening (63), and on the side facing the plug side for each pole has a passage opening (57) which is connected to the insertion opening via the interior (59) of the housing, wherein for each pole, the contact element (64) is latched into the housing at a latching step (53) arranged in the interior of the housing such that s a movement of the contact element (64) against the direction of insertion is limited by the latching, characterized in that with respect to a parallel (P) to the direction of insertion, the ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochtemperatur-Steckverbinder für Anschlussleitungen, wie er insbesondere zum Anschluss von elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitungen an Heiz- und/oder Thermoelementen oder Temperatursensoren verwendet wird.The Invention relates to a high-temperature connector for connecting cables, as he in particular for the connection of electrical supply and / or Signal lines on heating and / or thermocouples or temperature sensors is used.
Bereits bekannt ist eine Vielzahl von Steckverbindern, bei denen elektrische Anschlussleitungen innerhalb eines isolierenden, einstückigen Gehäuses mit einem in dieses Gehäuse aufgenommenen Kontaktelement verbunden sind. Dabei sind die Gehäuse in der Regel aus einem Kunststoff gefertigt, wobei in vielen Fällen Spritzgussverfahren zum Einsatz kommen.Already is known a variety of connectors in which electrical Connecting cables within an insulating, one-piece housing with one in this case recorded contact element are connected. The housings are in the Usually made of a plastic, in many cases injection molding be used.
Derartige Steckverbinder erfüllen aber im Regelfall nicht die speziellen Anforderungen, die mit Hochtemperaturanwendungen, bei denen die Stecker einer thermischen Belastung von 120°C und mehr ausgesetzt sind, einhergehen. Nur wenige für isolierende Steckverbindergehäuse verwendbare elektrisch isolierende Materialien sind hinreichend resistent gegen eine derartige thermische Belastung. Damit entfällt aber auch die Möglichkeit, durch eine Anpassung des verwendeten Materials die Herstellung eines Gehäuses mit einer gewünschten Ausgestaltung insbesondere im Spritzgussverfahren zu ermöglichen. Diese Problematik verschärft sich umso mehr, je kompakter die angestrebten Bauformen werden.such Plug connectors meet but usually not the special requirements associated with high-temperature applications, where the plug a thermal load of 120 ° C and more are exposed. Only a few suitable for insulating connector housing electrically Insulating materials are sufficiently resistant to such thermal load. This is eliminated but also the possibility by adjusting the material used to produce a housing with a desired To enable design in particular by injection molding. This problem is exacerbated all the more, the more compact the desired designs become.
Aus diesem Grund sind übliche Hochtemperatur-Steckverbinder in der Regel so gestaltet, dass bei ihnen für jeden einzelnen Pol eine Verbindung zwischen einem Kontaktelement und einem Leiter hergestellt wird und dann die jeweilige Verbindung, insbesondere nach dem Zusammenführen des so erzeugten Steckers mit einem Gegenstecker, mit einem auf Leiterquerschnitt und Aussendurchmesser des Einzelleiters abgestimmten, mit diesem verkrimpten Gehäuse aus PEEK oder einem Schrumpfschlauch umgeben und damit thermisch und elektrisch isoliert wird. Derartige Hochtemperaturstecker sind z. B. von der Firma Electrolux unter der Bezeichnung „Hochtemperatur-Steckverbindung HTC” erhältlich.Out this reason are common High temperature connectors usually designed that at for them every single pole a connection between a contact element and a conductor, and then the respective connection, in particular after merging of the connector thus produced with a mating connector, with one on Conductor cross section and outside diameter of the individual conductor coordinated, with this crimped case surrounded by PEEK or a shrink tube and thus thermally and electrically isolated. Such high temperature connectors are z. B. by the company Electrolux under the name "high-temperature connector HTC "available.
Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass das Herstellen einer Steckverbindung mit relativ hohem Aufwand verbunden ist.adversely in this embodiment, that is the production of a plug connection associated with relatively high costs.
Ferner ist der Raumbedarf insbesondere für mehrpolige Hochtemperatursteckverbindungen, die auf diesen Steckern basieren, relativ hoch.Further the space requirement is in particular for multi-pole high-temperature plug connections, which are based on these connectors, relatively high.
Aufgabe der Erfindung ist daher das Bereitstellen eines kompakten und günstig herzustellenden Hochtemperatur-Steckerverbinders für Anschlussleitungen, insbesondere zum Anschluss von Heiz- und/oder Thermoelementen sowie Temperatursensoren.task The invention is therefore to provide a compact and inexpensive to produce high-temperature connector plug for connecting cables, in particular for the connection of heating and / or thermocouples and Temperature sensors.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Hochtemperatur-Steckverbinder mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These Task is solved through a high-temperature connector with the features of the protection claim 1. Advantageous embodiments The invention can be found in the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Hochtemperatur-Steckverbinder für Anschlussleitungen, insbesondere zum Anschluss von elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitungen an Heiz- und/oder Thermoelementen oder Temperatursensoren, weist einen Pol oder mehrere Pole auf. Die Pole bestehen jeweils aus einem mit einem Innenleiter einer Anschlussleitung verbundenen Kontaktelement.Of the High-temperature connector according to the invention for connecting cables, in particular for the connection of electrical supply and / or Signal lines on heating and / or thermocouples or temperature sensors, has one or more poles. The poles each consist of a contact element connected to an inner conductor of a connecting line.
Der Hochtemperatur-Steckverbinder weist ferner ein einstückiges, isolierendes Gehäuse auf, das einen Innenraum umschließt, in den zumindest das mindestens eine Kontaktelement zumindest teilweise aufgenommen ist. Das Gehäuse hat auf der der Steckseite abgewandten Seite mindestens eine Einführungsöffnung zur Einführung des Pols und auf der der Steckseite zugewandten Seite für jeden Pol eine Durchführungsöffnung. Die Durchführungsöffnungen stehen mit der Einführungsöffnung über den Innenraum des Gehäuses in Verbindung. Sie dienen insbesondere zur Durchführung von Pins eines männlichen Kontaktelementes des Hochtemperatur-Steckverbinders oder des zugehörigen Gegensteckers, grundsätzlich können aber auch weibliche Verbindungsteile des Kontaktelements durch sie geführt werden. Für jeden Pol ist das Kontaktelement an einer im Gehäuseinneren angeordnete Raststufe in das Gehäuse so eingerastet, dass eine Bewegung des Kontaktelements entgegen der Steckrichtung durch die Verrastung begrenzt ist.Of the High-temperature connector also has a one-piece, insulating housing on, which encloses an interior, in which at least the at least a contact element is at least partially received. The case has on the side facing away from the plug side at least one introduction opening for introduction of the pole and on the side facing the plug side for each Pol a passage opening. The ducts stand with the introduction opening over the interior of the housing in connection. They serve in particular for carrying out Pins of a male Contact element of the high-temperature connector or the associated mating connector, in principle can but also female connecting parts of the contact element through them guided become. For each pole is the contact element at a arranged inside the housing latching step in the housing engaged so that a movement of the contact element opposite the plugging direction is limited by the latching.
Erfindungsgemäß ist die jeweils zu einem Pol gehörende Raststufe so ausgeführt, dass bezüglich einer Parallelen zur Steckrichtung, die durch den Mittelpunkt der Durchführungsöffnung für diesen Pol verläuft, der Abstand einer dieser Parallelen zugewandten Oberfläche der jeweiligen Raststufe zu dieser Parallelen größer ist als der kleinste Abstand eines Punktes einer Wandung der jeweiligen Durchführungsöffnung zu dieser Parallelen. Alternativ lässt sich dieses Merkmal dadurch wiedergeben, dass die jeweilige Raststufe niedriger ist als der höchste Punkt der Wandung der entsprechenden Durchführungsöffnung, die sich in derselben Richtung wie die Raststufe erstreckt.According to the invention each belonging to a pole Latching step so executed that respect a parallel to the direction of insertion, passing through the center of the Implementation opening for this Pol runs, the distance of one of these parallels facing surface of respective latching level to these parallels is greater than the smallest distance a point of a wall of the respective passage opening to these parallels. Alternatively, you can reproduce this feature that the respective latching step lower than the highest Point of the wall of the corresponding duct opening, which is in the same Direction as the latching step extends.
Vorteilhafte Konsequenz dieser geometrischen Ausgestaltung des Gehäuses ist, dass ein durch die Einführungsöffnung eingeschobenes Kontaktelement, dessen Bewegung entgegen der Steckrichtung nach der Verrastung durch die Raststufe begrenzt ist, zugleich durch die Wandung der Durchführungsöffnung hinsichtlich einer Bewegung in Steckrichtung begrenzt ist. Es wird somit möglich, die Fixierung des Kontaktelements im Gehäuse allein durch eine einzige Verrastung sicherzustellen, was zu einer einfachen und kompakten Bauform führt.Advantageous consequence of this geometric configuration of the housing is that an inserted through the insertion opening contact element whose movement against the plug Direction is limited by the latching step after latching, is also limited by the wall of the passage opening with respect to a movement in the insertion direction. It is thus possible to ensure the fixation of the contact element in the housing solely by a single latch, resulting in a simple and compact design.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das oder die Kontaktelemente jeweils an einer Fläche der Raststufe eingerastet ist, jeweils eine Endfläche eines jeweils von der Raststufe aus in steckseitiger Richtung bis zu steckseitigen Gehäusewand verlaufenden, in Richtung auf den Innenraum offenen Kanals ist. Bei dieser geometrischen Anordnung wird ein Lösen der Verrastung möglich. Besonders einfach kann dies erfolgen, wenn der oder die Kanäle eine Kanalöffnung aufweisen, die die steckseitige Wandung des Gehäuses durchsetzt. Dies erlaubt das einfache Einführen eines Werkzeugs zum Lösen der Rastverbindung.A advantageous embodiment of the invention provides that or the contact elements engaged in each case on a surface of the latching step is, in each case an end face one in each case from the latching step in plug-side direction to to plug-in housing wall extending, in the direction of the interior open channel is. In this geometric arrangement, a release of the latch is possible. Especially This can easily be done if the channel (s) is one channel opening have, which passes through the plug-side wall of the housing. This allows easy insertion a tool to release the locking connection.
Ein wegen seiner exzellenten Temperaturbeständigkeit besonders geeignetes Material für das Gehäuse ist Keramik, die auch mit Spritzgusstechniken verarbeitet werden kann. Alternativ kann das Gehäusematerial ein hochtemperaturfester Kunststoff mit einer Dauertemperaturbeständigkeit von > 200°C, insbesondere PEEK (Polyetherketone), PFA (Perfluoroalkooxoethylen), FEP (Perfluorethylenpropylen) oder VESPEL (ein Polyimid), verwendet werden.One especially suitable because of its excellent temperature resistance Material for the housing is ceramics, which are also processed with injection molding techniques can. Alternatively, the housing material a high-temperature-resistant plastic with a long-term temperature resistance of> 200 ° C, in particular PEEK (polyether ketones), PFA (perfluoroalcoholethylene), FEP (perfluoroethylene propylene) or VESPEL (a polyimide).
Um mögliche elektrische Wechselwirkung zwischen den Polen zu vermeiden, ist es, wenn der Hochtemperatur-Steckverbinder mehr als einen Pol aufweist, vorteilhaft, wenn der Innenraum des Gehäuses Trennwände aufweist, die die Kontaktelemente der jeweiligen Pole voneinander trennen. Insbesondere kann jeder Pol in eine eigene Kammer des Innenraums aufgenommen werden, die eine zugehörige Einführungsöffnung und die zugehörige Durchführungsöffnung miteinander verbindet.Around possible to avoid electrical interaction between the poles is if the high temperature connector has more than one pole, advantageous if the interior of the housing has partitions that the contact elements separate the respective poles from each other. In particular, everyone can Pol be included in a separate chamber of the interior, the an associated one Introduction opening and the associated passage opening with each other combines.
Zur Sicherung einer mittels des Hochtemperatur-Steckverbinders hergestellten Steckverbindung ist es vorteilhaft, auf mindestens einer Oberfläche des Gehäuses mindestens einen Grat, mindestens eine Rastnase oder mindestens eine Vertiefung zur Verriegelung des Gehäuses mit einem Gegenstecker anzuordnen. Die kann beispielsweise nach einem Rastprinzip oder nach dem Prinzip eines Bajonettverschlusses geschehen.to Securing a manufactured by means of the high-temperature connector Plug connection, it is advantageous to at least one surface of the housing at least one ridge, at least one latch or at least to arrange a recess for locking the housing with a mating connector. The can, for example, according to a latching principle or according to the principle a bayonet closure happen.
Ein für Hochtemperaturanwendungen besonders geeignetes Material für die Kontaktelemente ist Stahl, insbesondere Federstahl. Die Verrastung der Kontaktelemente erfolgt vorzugsweise mit einer an diesen vorgesehenen Rastfeder. Bildet man die Kontaktelemente als klemmende Buchsen aus, können bei Hochtemperaturanwendungen besonders wichtige hohe Kontaktdrücke zwischen Buchse und dem korrespondierenden männlichen Kontaktelement des Gegensteckers, das durch die entsprechenden Durchführungsöffnungen in die Buchse eingeführt wird, erzeugt werden. Ferner wird bei der Ausgestaltung des Kontaktelements des Hochtemperatur-Steckverbinders für Anschlussleitungen als Buchse sichergestellt, dass etwaig an den Anschlussleitungen noch anliegende Spannungen nur innerhalb des isolierenden Gehäuses anliegen, während bei einer Ausgestaltung als aus dem Gehäuse hervortretender Kontaktstift, die grundsätzlich natürlich möglich ist, offen liegende Kontakte, die unter Spannung stehen, vorhanden sein können.One for high temperature applications particularly suitable material for the contact elements is steel, in particular spring steel. The locking of the Contact elements are preferably provided with a provided on these Detent spring. If you form the contact elements as jamming sockets out, can For high-temperature applications, particularly important high contact pressures between Socket and the corresponding male contact element of Mating connector, through the corresponding passage openings inserted into the socket will be generated. Furthermore, in the embodiment of the contact element the high-temperature connector for connecting cables as a socket Ensure that any connections still attached to the connection lines Tension only within the insulating housing, while at an embodiment as protruding from the housing pin, the principle Naturally possible is present, exposed contacts that are under tension exists could be.
Eine besonders dichte Ausführungsform, die z. B. das Eindringen von Feuchtigkeit effektiv verhindern kann, erhält man, wenn die Einführöffnung oder im Falle mehrerer Pole die Einführöffnungen des Gehäuses – beispielsweise mit Kitt, einem Formteil aus Silikon oder Kunststoff oder mit Vergussmasse – verschlossen sind. Dieser Effekt kann auf eine Steckverbindung mit einem den Hochtemperatur-Steckverbinder ganz oder teilweise übergreifenden Gegenstecker ausgedehnt werden, wenn der Hochtemperatur-Steckverbinder mit einem Dichtelement umgeben ist. Konkret kann dies beispielsweise ein O-Ring sein, der in eine das Gehäuse senkrecht zur Steckrichtung verlaufende Nut eingesetzt ist.A particularly dense embodiment, the z. B. can effectively prevent the ingress of moisture, receives one, if the insertion or in the If several poles the insertion of the case - for example with putty, a molding made of silicone or plastic or with potting compound - closed are. This effect can be connected to a connector with a High-temperature connectors in whole or in part overarching Mating connector to be extended when the high-temperature connector surrounded by a sealing element. Specifically, this can for example an O-ring, which extends in a housing perpendicular to the direction of insertion Groove is inserted.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention is explained in more detail below with reference to drawings. It demonstrate:
In allen Figuren werden identische Bezugszeichen für gleiche Bauelemente gleicher Ausführungsbeispiele verwendet, soweit nichts anderes erwähnt wird.In All figures are identical reference numerals for the same components the same embodiments unless otherwise stated.
Der
Hochtemperatur-Steckverbinder
Das
Gehäuse
Anhand
der Darstellung der
Durch
diese geometrische Beziehung wird erreicht, dass das Kontaktelement
Die
dargestellte Ausführungsform
des Gehäuses
Zwischen
den Klemmschenkeln
Indem
Aufnahmebereich
Eine
bevorzugte Ausgestaltung eines mehrpoligen Hochtemperatur-Steckverbinders
ergibt sich dem Prinzip nach aus einer Anordnung der gewünschten
Zahl von einpoligen Steckverbindern, die so erfolgt, dass Rastnasen
Die
Ansicht des Hochtemperatur-Steckverbinders
Zum
Aufbau des Gegensteckers
Der
Endabschnitt der metallummantelten Anschlussleitung
Das
Drahtende
An
einem steckseitigen Abschnitt der Anschlusshülse
Diese
neuartige Kombination von Gegenstecker
Ebenso
einfach ist das Lösen
der Steckverbindung. Hierzu wird die Zunge
- 1010
- GegensteckerMating connector
- 1111
- Anschlusshülseconnecting sleeve
- 12, 6412 64
- Kontaktelementcontact element
- 12b12b
- quadratischer Abschnittsquare section
- 1313
- keramische Isoliermasseceramic insulating compound
- 1414
- Drahtendewire end
- 1515
- Kontaktbereichcontact area
- 1616
- Metallmantelmetal sheath
- 1717
- isolierende Einbettunginsulating embedding
- 1818
- Drahtabschnittwire section
- 1919
- metallummantelte Anschlussleitungmetal-sheathed connecting cable
- 2020
- zweite Hülsesecond shell
- 2121
- Zungetongue
- 2222
- Ausnehmungrecess
- 50, 80, 9050, 80, 90
- Hochtemperatur-SteckverbinderHigh Temperature Connectors
- 51, 81, 9151 81, 91
- Gehäusecasing
- 5252
- Rastnaselocking lug
- 5353
- Raststufecatching step
- 54, 58, 68, 6954 58, 68, 69
- Klemmschenkelclamping leg
- 5555
- Rastfederdetent spring
- 5656
- Kanalchannel
- 57, 83, 9357 83, 93
- DurchführungsöffnungThrough opening
- 5959
- Innenrauminner space
- 6060
- Anschlussleitungconnecting cable
- 6161
- Innenleiterinner conductor
- 6262
- Aufnahmebereichreception area
- 6363
- Einführungsöffnunginsertion opening
- 65, 84, 9465, 84, 94
- Kanalöffnungchannel opening
- 6666
- Oberfläche der RaststufeSurface of the catching step
- 6767
- Wandungwall
- 70, 7170 71
- Metallstreifenmetal strips
- PP
- durch den Mittelpunkt einer Einführöffnung verlaufende Parallele zur Steckrichtungby the center of an insertion opening extending Parallel to the plug-in direction
Claims (12)
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