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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zum gesicherten Verbinden von flüssigkeits- und/oder gasführenden Leitungssystemen umfassend einen ersten Steckverbinder, einen in den ersten Steckverbinder einsteckbaren zweiten Steckverbinder, eine am ersten Steckverbinder befestigte, bogenförmige Rastfeder mit zumindest einem Schenkel und zumindest einen, in einem Umfangsteilabschnitt einer Wandung des ersten Steckverbinders ausgebildeten Schlitz. In einem geschlossenen Zustand der Rastfeder ragt der zumindest eine Schenkel durch den zumindest einen Schlitz hindurch in einen Innenraum des ersten Steckverbinders hinein und verläuft im Querschnitt des ersten Steckverbinders betrachtet gemäß einer Sekante in Bezug auf den ersten Steckverbinder. Weiters greift der zumindest eine Schenkel bei einer geschlossenen Rastfeder und bei einem vollständig in den ersten Steckverbinder eingesteckten zweiten Steckverbinder in eine Rastnut in einer Außenseite des zweiten Steckverbinders ein, sodass der zweite Steckverbinder durch die geschlossene Rastfeder im ersten Steckverbinder fixiert bzw. arretiert ist.
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Um das Einstecken des zweiten Steckverbinders in den ersten Steckverbinder zu ermöglichen, ist die vorzugsweise als einseitig offener, bogenförmiger Drahtbügel ausgebildete Rastfeder in radialer Richtung im zumindest einen Schlitz bzw. aus diesem heraus bewegbar, sodass der zumindest eine Schenkel der Rastfeder den Innenraum des ersten Steckverbinders bei einem Einsteckvorgang ausreichend freigibt und der zweite Steckverbinder in diesen Innenraum des ersten Steckverbinders eingesteckt werden kann. Die Rastfeder ist dabei derart aufgebaut, dass sie der radialen Bewegung des Schenkels aus dem zumindest einen Schlitz heraus durch den Aufbau einer mechanischen Spannung in der Rastfeder entgegenwirkt.
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Diese Ausgestaltung der Rastfeder sorgt grundsätzlich auch dafür, dass bei einer geschlossenen und arretierten Steckverbindung, bei welcher der zweite Steckverbinder im ersten Steckverbinder vollständig eingesteckt ist und der zumindest eine Schenkel der geschlossenen Rastfeder am ersten Steckverbinder durch die Wandung des ersten Steckverbinders hindurch in die Rastnut am zweiten Steckverbinder eingreift, der zumindest eine Schenkel in der Rastnut positioniert bleibt, solange der zumindest eine Schenkel nicht aktiv und gewollt in radialer Richtung aus der Rastnut herausbewegt und die Arretierung der Steckverbindung gelöst wird.
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Im Einsatz wirken auf die geschlossene und arretierte Steckverbindung üblicherweise Kräfte, welche die Steckverbinder gegeneinander verdrehen und wieder auseinanderzubewegen versuchen. Solche Kräfte werden beispielsweise durch Leiten eines unter Druck stehenden Mediums durch die Steckverbindung oder durch eine direkte axiale und/oder tangentiale Krafteinwirkung auf die Steckverbinder hervorgerufen. Die die Steckverbinder auseinanderbewegenden Kräfte werden im Normalfall von dem zumindest einen Schenkel der Rastfeder aufgenommen, wodurch ein Öffnen der Steckverbindung hintangehalten bzw. verhindert wird.
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Es ist nun bekannt, dass bei einem Auftreten von zu großen, axialen Kräften, welche die Steckverbinder auseinanderzubewegen versuchen, und insbesondere bei einem ungünstigen Zusammenwirken dieser Zugkräfte mit einer Verdrehbewegung der Steckverbinder zueinander, der zumindest eine Schenkel ungewollt in radialer Richtung aus der Rastnut herausbewegt bzw. herausgedrängt werden kann und die Steckverbindung sich dadurch ungewollt öffnen kann. Bei einem solchen Fehlverhalten tritt also ein derart ungünstiger Lastzustand für die Steckverbindung auf, sodass die mechanische Vorspannung der Rastfeder geringer ist als die radial wirkenden Komponenten der Reibkräfte an einer seitlichen Arretierungsfläche der Rastnut, mit welcher seitlichen Arretierungsfläche der zumindest eine Schenkel der Rastfeder in Eingriff steht. Ein ungewolltes Öffnen der arretierten Steckverbindung kann in dem System, in welchem die Steckverbindung eingesetzt wird, zu massiven Funktionsstörungen bzw. Schäden führen und muss daher nach Möglichkeit vermieden werden.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, mit denen einem solchen ungewollten Öffnen einer Steckverbindung entgegengewirkt werden soll. Beispielsweise zeigt die
EP 2 402 640 A1 eine gattungsgemäße Steckverbindung, bei welcher die geschlossene Rastfeder durch Bewegen in tangentialer Richtung bezogen auf den ersten Steckverbinder in eine Position gebracht werden kann, in der die freien Enden der beiden Schenkel der geschlossenen Rastfeder mit schräggestellten Führungselementen in Eingriff stehen und dadurch fixiert bzw. gesichert werden, sodass die Schenkel nicht mehr in radialer Richtung aus den Schlitzen in der Wandung des ersten Steckverbinders herausbewegt werden können. Bei einer solchen Ausführung ist es jedoch nötig, dass die Rastfeder aktiv von einer nicht gesicherten in eine gesicherte Stellung bzw. umgekehrt bewegt wird. Beispielsweise muss sich zum Öffnen oder Schließen der Steckverbindung die Rastfeder in der nicht gesicherten Stellung befinden während sich im ordnungsgemäßen Einsatz die Rastfeder in der gesicherten Stellung befinden muss. Sollte es verabsäumt werden, die Rastfeder vor dem Einsatz der Steckverbindung in die gesicherte Stellung zu bringen, kann dies schwerwiegende Folgen haben. Weiters müssen bei dieser Ausführungsform zusätzliche Elemente wie beispielsweise die schräggestellten Führungselemente am ersten Steckverbinder ausgebildet bzw. angeordnet werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindung zum gesicherten Verbinden von Leitungssystemen umfassend eine Rastfeder zur Arretierung der Steckverbindung zu schaffen, bei der die Rastfeder mit einem möglichst einfachen und fehlerfrei zu bedienenden Sicherungsmechanismus gegen ein ungewolltes Freigeben der Arretierung ausgestattet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Steckverbindung der eingangs genannten Art gelöst, bei der in einem Teilabschnitt des zumindest einen Schlitzes, in welchem Teilabschnitt der zumindest eine Schenkel bei einer geschlossenen Rastfeder durch die Wandung des ersten Steckverbinders hindurchtritt, eine Aufweitung des zumindest einen Schlitzes ausgebildet ist, die sich einseitig im Teilabschnitt des zumindest einen Schlitzes in Richtung zu einer Einsteckseite des ersten Steckverbinders hin erstreckt.
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Auf diese Weise ist die Rastfeder bzw. deren zumindest eine Schenkel nicht nur in radialer Richtung im zumindest einen Schlitz bewegbar, sondern die Rastfeder kann im geschlossenen Zustand auch geringfügig bzw. eingeschränkt in axialer Richtung bezogen auf den ersten Steckverbinder im zumindest einen Schlitz bewegt werden, indem der zumindest eine Schenkel der Rastfeder in axialer Richtung in die Aufweitung hinbewegt wird bzw. aus dieser herausbewegt wird.
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Wesentlich dabei ist nun, dass die Aufweitung im Teilabschnitt des zumindest einen Schlitzes axial betrachtet nur an einer Seite des zumindest einen Schlitzes ausgebildet ist und zwar an der Seite des zumindest einen Schlitzes, die näher zur Einsteckseite des ersten Steckverbinders liegt.
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Dadurch ist nun einerseits erreicht, dass der zweite Steckverbinder weiterhin auch bei einer geschlossenen Rastfeder ohne eine zusätzliche Bedienhandlung in den ersten Steckverbinder einsteckbar ist. Wird nämlich der zweite Steckverbinder in den ersten Steckverbinder eingesteckt und befindet sich der zumindest eine Schenkel der Rastfeder nicht schon vollständig in einer Ebene mit dem zumindest einen Schlitz, so drückt der zweite, von der Einsteckseite des ersten Steckverbinders sich heranbewegende Steckverbinder den zumindest einen Schenkel der Rastfeder aus der axial entgegengesetzt ausgerichteten Aufweitung des zumindest einen Schlitzes heraus und der zumindest eine Schenkel der Rastfeder befindet sich daraufhin vollständig in einer Ebene mit dem zumindest einen Schlitz. In dieser Position ist der zumindest eine Schenkel der Rastfeder radial nach außen frei beweglich. Wird der Einsteckvorgang also weiter fortgesetzt, so wird vorzugsweise über eine unmittelbar vor der Rastnut an der Außenseite des zweiten Steckverbinders angeordnete Anlaufschräge der zumindest eine Schenkel aus dem Innenraum des ersten Steckverbinders verdrängt bzw. radial nach außen aus dem zumindest einen Schlitz herausbewegt und der zweite Steckverbinder kann vollständig in den ersten Steckverbinder eingesteckt werden. In diesem Zustand liegen nun der zumindest eine Schenkel der Rastfeder, der zumindest eine Schlitz und die Rastnut in einer Ebene und der zumindest eine Schenkel bewegt sich aufgrund der mechanischen Spannung, welche sich aufgrund des radialen Wegdrückens des zumindest einen Schenkels in der Rastfeder aufgebaut hat, in die Rastnut hinein und arretiert die geschlossene Steckverbindung.
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Wirken nun bei einer geschlossenen und durch die geschlossene Rastfeder arretierten Steckverbindung axial ausgerichtete Kräfte auf die Steckverbindung, welche Kräfte die beiden Steckverbinder auseinanderzubewegen versuchen, so nimmt der zweite Steckverbinder den zumindest einen Schenkel der Rastfeder in Richtung zur Einsteckseite des ersten Steckverbinders hin mit, da der zumindest eine Schenkel in der Rastnut an der Außenseite des zweiten Steckverbinders positioniert ist. Damit bewegt sich der zumindest eine Schenkel jedoch in die einseitige Aufweitung des zumindest einen Schlitzes hinein. Da die Aufweitung jedoch nicht über die gesamte Längserstreckung des zumindest einen Schlitzes ausgebildet ist, sondern nur in einem Teilabschnitt, wird der zumindest eine Schenkel der Rastfeder in dieser Position durch einen in den zumindest einen Schlitz vorspringenden Wandungsabschnitt des ersten Steckverbinders in einer radial nach außen gerichteten Bewegung blockiert und ein selbsttätiges bzw. ungewolltes Öffnen der Rastfeder wird verhindert. Besonders vorteilhaft dabei ist, dass die Sicherung der geschlossenen Rastfeder gegen ungewolltes Öffnen automatisch erfolgt, sobald bei einer geschlossenen Rastfeder versucht wird, die ineinandergesteckten Steckverbinder auseinanderzubewegen. Auf der anderen Seite wir die Benutzung der Steckverbindung nicht erschwert bzw. verkompliziert, da der Einsteckvorgang von diesem Sicherungsmechanismus für die geschlossene Rastfeder nicht beeinflusst wird. Überdies ist der Sicherungsmechanismus besonders einfach aufgebaut und erfordert keine zur Steckverbindung zusätzlichen hinzuzufügenden Elemente bzw. Vorrichtungen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass bei einer Verwendung des eben beschriebenen Sicherungsmechanismus die Federkraft der Rastfeder zumindest in radialer Richtung reduziert werden kann, da die Aufrechterhaltung der Arretierung der Steckverbindung nicht mehr alleine über die Federvorspannung der Rastfeder erreicht wird. Durch die Reduktion der Federkraft der Rastfeder zumindest in radialer Richtung werden in weiterer Folge die Montage- bzw. Einsteckkräfte der Steckverbindung reduziert, wodurch ein leichteres Schließen und auch gewolltes Öffnen der Steckverbindung ermöglicht ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Steckverbindung, bei welcher in einem weiteren Teilabschnitt des zumindest einen Schlitzes, in welchem weiteren Teilabschnitt der zumindest eine Schenkel bei einer geschlossenen Rastfeder ebenso durch die Wandung des ersten Steckverbinders hindurchtritt, eine weitere, sich einseitig in Richtung zur Einsteckseite des ersten Steckverbinders hin erstreckende Aufweitung des zumindest einen Schlitzes ausgebildet ist. Mit anderen Worten durchsetzt bei einer solchen Ausgestaltung der zumindest eine Schenkel der geschlossenen Rastfeder den Querschnitt des ersten Steckverbinders vollständig, wobei der zumindest eine Schenkel bei einer geschlossenen Rastfeder im Querschnitt des ersten Steckverbinders () betrachtet weiterhin gemäß einer Sekante in Bezug auf den ersten Steckverbinder () verläuft, und der zumindest eine Schenkel tritt in zwei Teilabschnitten des zumindest einen Schlitzes durch die Wandung des ersten Steckverbinders hindurch. Wird in diesen beiden Teilabschnitten des zumindest einen Schlitzes jeweils eine einseitige Aufweitung zur Aufnahme des zumindest einen Schenkels vorgesehen, so kann der zumindest eine Schenkel parallel zur Längsausdehnung des zumindest einen Schlitzes in die beiden Aufweitungen hineinbewegt werden und ein Kippen bzw. Schrägstellen der Rastfeder in Bezug auf die Querschnittsebene des ersten Steckverbinders tritt nicht auf. Dadurch und vor allem auch durch die Ausbildung von zwei Aufweitungen im zumindest einen Schlitz ist der zumindest eine Schenkel in der gesicherten Stellung der Rastfeder besonders gut bzw. stabil gegen eine ungewollte Bewegung radial nach außen und damit gegen eine ungewollte Öffnung bzw. Freigabe der Arretierung der Steckverbindung gesichert.
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Sehr vorteilhaft ist es auch, wenn mehrere, vorzugsweise zwei sich gegenüber liegende, Schlitze in der Wandung des ersten Steckverbinders ausgebildet sind und jeder der Schlitze zumindest eine einseitige Aufweitung für den zum jeweiligen Schlitz korrespondierend ausgebildeten Schenkel der Rastfeder aufweist. Auf diese Weise ist eine besonders stabile und strapazierfähige Arretierung der Steckverbindung durch die mehreren Schenkel der Rastfeder und eine besonders zuverlässige Sicherung der geschlossenen Rastfeder durch die mehreren Aufweitungen sichergestellt.
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Günstig ist es, wenn eine Aufweitung des zumindest einen Schlitzes in axialer Richtung betrachtet eine Breite bzw. Tiefe von zumindest 25 % eines Drahtdurchmessers der Rastfeder aufweist und/oder wenn der zumindest eine Schlitz sich über ca. 1/6 des Gesamtumfangs der Wandung des ersten Steckverbinders erstreckt. Bei einer Ausgestaltung der angesprochenen Teile der Steckverbindung mit diesen Dimensionen weist die Arretierung der Steckverbindung und die Sicherung der Arretierung bereits eine ausreichende Stabilität bzw. Widerstandsfähigkeit und Funktionssicherheit auf.
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Günstig ist es schließlich, wenn die Wandung des ersten Steckverbinders im Bereich des zumindest einen Schlitzes eine möglichst geringe Dicke aufweist. Auf diese Weise wird die Längserstreckung der einen oder mehreren Aufweitungen des zumindest einen Schlitzes in Umfangsrichtung des ersten Steckverbinders minimiert.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
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Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
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1 eine perspektivische Ansicht einer geöffneten Steckverbindung;
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2 eine Seitenansicht der geöffneten Steckverbindung aus 1;
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3 die Steckverbindung aus 1 in einer noch nicht vollständig geschlossenen Stellung in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in 2;
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4 die Steckverbindung aus 1 in einer fast vollständig geschlossenen Stellung in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in 2;
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5 die Steckverbindung aus 1 in der vollständig geschlossenen und arretierten Stellung in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in 2; und
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6 die Steckverbindung aus 1 in der vollständig geschlossenen und arretierten Stellung in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in 2, wobei axiale Kräfte die beiden Steckverbinder auseinanderzubewegen versuchen.
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Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
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In den 1 und 2 ist eine konkrete Ausführungsform einer Steckverbindung 1 in einer perspektivischen Ansicht und einer Seitenansicht dargestellt.
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Die Steckverbindung 1 umfasst dabei einen ersten Steckverbinder 2 und einen in den ersten Steckverbinder 2 einsteckbaren, zweiten Steckverbinder 3. Die Steckverbinder 2, 3 im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen kreisförmige Querschnittsformen auf und alle Angaben in der nachfolgenden Beschreibung zu axialen oder radialen Richtungen sind entsprechend dieser kreiszylindrischen Formen der Steckverbindung 1 zu interpretieren. Grundsätzlich sind aber auch andere Querschnittsformen wie beispielsweise eine rechteckige oder eine quadratische Querschnittsform denkbar.
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Der erste Steckverbinder 2 weist eine Einsteckseite 4 auf, von welcher Einsteckseite 4 aus der zweite Steckverbinder 3 in einen Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 einsteckbar ist. An der der Einsteckseite 4 gegenüberliegenden Seite des ersten Steckverbinders 2 ist vorzugsweise eine nicht dargestellte Leitung abdichtend fixiert, sodass die Leitung durch Verbinden des ersten Steckverbinders 2 mit dem zweiten Steckverbinder 3 an ein nicht dargestelltes Leitungssystem angekoppelt werden kann, in welchem Leitungssystem, insbesondere unter Druck stehende, flüssige und/oder gasförmige Medien transportiert werden.
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Zur Abdichtung der Steckverbindung 1 ist im Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 ein Dichtungselement 6 angeordnet, welches Dichtungselement 6 bei einem in den ersten Steckverbinder 2 vollständig eingesteckten, zweiten Steckverbinder 3 den Übergangsbereich zwischen beiden Steckverbindern 2, 3 abdichtet.
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In 1 ist eine geöffnete Steckverbindung 1 dargestellt. Wird nun ein Einsteckvorgang durchgeführt und dabei der zweite Steckverbinder 3 vollständig über die Einsteckseite 4 in den Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 eingebracht bzw. eingesteckt, so liegt eine geschlossene Steckverbindung 1 vor. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Steckverbinder 3 mit axial ausgerichteten Vorsprüngen 7 ausgestattet, welche Vorsprünge 7 bei einem Einsteckvorgang in korrespondierende, stirnseitig offene Ausnehmungen 8 im Bereich der Einsteckseite 4 des ersten Steckverbinders 2 eingreifen, sodass der zweite Steckverbinder 3 verdrehsicher im ersten Steckverbinder 2 angeordnet ist.
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Zur Erreichung einer Arretierung des zweiten Steckverbinder 3 im ersten Steckverbinder 2 bei einer geschlossenen Steckverbindung 1 ist am ersten Steckverbinder 2 eine Rastfeder 9 in Form eines bogenförmigen, einseitig offenen Drahtbügels mit zwei beabstandet gegenüberliegenden Schenkeln 10, 11 und voneinander beabstandeten Endabschnitten 12, 13 befestigt. Die im Wesentlichen u-förmige Rastfeder 9, welche in dieser Ausgestaltung oft auch als Schenkelfeder bezeichnet wird, weist vorzugsweise einen runden Querschnitt auf und ist vorzugsweise aus einem Metall gefertigt, wobei die Schenkel 10, 11 auseinanderbewegt werden können und dabei die Rastfeder 9 dieser Bewegung einen mechanischen Federwiederstand entgegensetzt. In einer Wandung 14 des ersten Steckverbinders 2 sind weiters zwei gegenüberliegende, längliche Schlitze 15, 16 ausgebildet, wobei sich ein Schlitz 15, 16 entlang eines Umfangsteilabschnitts 17, 18 erstreckt. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform erstreckt sich der jeweilige Schlitz 15, 16 über ca. 1/6 des Gesamtumfangs der Wandung 14 des ersten Steckverbinders 2 im Bereich der Schlitze 15, 16.
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Die Rastfeder 9 ist derart am ersten Steckverbinder 2 angeordnet, dass die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 durch die Schlitze 15, 16 in der Wandung 14 in den Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 hineinragen können, wenn ihnen vom Innenraum 5 her kein Widerstand, beispielsweise durch einen erst teilweise eingesteckten zweiten Steckverbinder 3, entgegengesetzt wird. Im Zustand, in dem die Schenkel 10, 11 durch die Schlitze 15, 16 in den Innenraum 5 des ersten Steckverbinders hineinragen, wird die Rastfeder 9 als geschlossen bezeichnet und im Querschnitt des ersten Steckverbinders 2 betrachtet verläuft der jeweilige Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 dabei wie eine Sekante in Bezug auf den ersten Steckverbinder 2. Mit anderen Wort durchdringt der jeweilige Schenkel 10, 11 den Querschnitt des ersten Steckverbinders 2 und durchtritt dabei jeweils in zwei Teilabschnitten 19, 20 bzw. 21, 22 die Wandung 14 des ersten Steckverbinders 2. Eine Breite 23 des jeweiligen Schlitzes 15, 16 ist dabei mindestens so groß gewählt, dass der jeweilige Schenkel 10, 11 der geschlossenen Rastfeder 9 radial nach außen im jeweiligen Schlitz 15, 16 bzw. radial nach außen aus dem jeweiligen Schlitz 15, 16 herausbewegbar ist.
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Weiters ist an einer Außenseite 24 des zweiten Steckverbinders 3 eine parallel zu den Schenkeln 10, 11 der Rastfeder 9 verlaufende Rastnut 25 ausgebildet, wobei die Rastnut 25 bei einer vollständig geschlossenen Steckverbindung 1 in einer Ebene mit den Schlitzen 15, 16 in der Wandung 14 des ersten Steckverbinders 2 liegt. Damit greifen bei einer geschlossenen Steckverbindung 1 und bei einer geschlossenen Rastfeder 9 die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 durch die Schlitze 15, 16 hindurch in die Rastnut 25 des zweiten Steckverbinders 3 ein und arretieren den zweiten Steckverbinder 3 im ersten Steckverbinder 2 bzw. arretieren die Steckverbindung 1. Zum Öffnen der Steckverbindung 1 müssen die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 soweit radial nach außen bewegt werden, dass sie nicht mehr in die Rastnut 25 eingreifen. Erst dann kann der zweite Steckverbinder 3 vom ersten Steckverbinder 2 gelöst und die Steckverbindung 1 geöffnet werden.
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Um ein besonders einfaches Einstecken des zweiten Steckverbinders 3 in den ersten Steckverbinder 2 zu ermöglichen, ist unmittelbar vor der Rastnut 25 eine Anlaufschräge 26 an der Außenseite 24 des zweiten Steckverbinders 3 angeordnet. Aufgrund dieser Anlaufschräge 26 kann sich die Rastfeder 9 bereits vor dem Einsteckvorgang, d.h. bei einer noch offenen Steckverbindung 1, in der geschlossenen Stellung befinden. Wird nun der zweite Steckverbinder 3 in den ersten Steckverbinder 2 eingesteckt, so laufen die Schenkel 10, 11 der Anlaufschräge 26 entlang und die Rastfeder 9 wird dabei auseinandergedrückt und gibt den Weg in den Innenraum 5 für den zweiten Steckverbinder 3 frei. Dieser Vorgang ist in den 3 und 4 grafisch angedeutet. Zu dem Zeitpunkt, bei dem der zweite Steckverbinder 3 nun vollständig in den ersten Steckverbinder 2 eingesteckt ist, treten die Schenkel 10, 11 über einen oberen Kantenbereich 27 der Anlaufschräge 26 hinaus und befinden sich daraufhin in einer Ebene mit der Rastnut 25. Aufgrund der mechanischen Vorspannung in der Rastfeder 9 bewegen sich die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 in die Rastnut 25 hinein und arretieren die geschlossene Steckverbindung 1. Dieser Zustand ist in den 5 und 6 grafisch veranschaulicht.
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Um nun bei einer solchen geschlossenen und arretierten Steckverbindung 1 ein ungewolltes Öffnen der Rastfeder 9 zu vermeiden, ist die Steckverbindung 1 mit einem Sicherungsmechanismus ausgestattet. Dieser Sicherungsmechanismus verhindert insbesondere, dass sich die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 bei einer geschlossenen und arretierten Steckverbindung 1 radial nach außen bewegen, wenn axiale Kräfte auf die zusammengesteckten Steckverbinder 2, 3 der Steckverbindung 1 wirken, welche Kräfte die Steckverbinder 2, 3 auseinanderzubewegen versuchen. Zur Realisierung eines solchen Sicherungsmechanismus für die Rastfeder 9 ist in den Teilabschnitten 19 bis 22 der Schlitze 15, 16, in welchen Teilabschnitten 19 bis 22 der jeweilige Schenkel 10, 11 bei einer geschlossenen Rastfeder 9 durch die Wandung 14 des ersten Steckverbinders 2 hindurchtritt, jeweils eine Aufweitung 28 bis 31 des entsprechenden Schlitzes 15, 16 ausgebildet. Jede dieser Aufweitungen 28 bis 31 ist einseitig im jeweiligen Teilabschnitt 19 bis 22 der Schlitze 15, 16 ausgebildet und erstreckt sich nur an dieser Seite des jeweiligen Schlitzes 15, 16 in Richtung zu der Einsteckseite 4 des ersten Steckverbinders 2 hin. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform weist die jeweilige Aufweitung 28 bis 31 des jeweiligen Schlitzes 15, 16 in axialer Richtung betrachtet eine Breite bzw. Tiefe von zumindest 25 % eines Drahtdurchmessers der Rastfeder 9 auf. Durch die Aufweitungen 28 bis 31 ist eine eingeschränkte axiale Bewegungsfreiheit der Schenkel 10, 11 der geschlossenen Rastfeder 9 in den Schlitzen 15, 16 geschaffen bzw. vergrößert.
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Wie am besten in 2 erkennbar ist, bildet sich durch die Aufweitungen 28 bis 31 in jedem der Schlitze 15, 16 ein vorspringender Wandungsabschnitt 32, 33 aus. Bewegen sich die Schenkel 10, 11 bei einer geschlossenen Rastfeder 9 in Richtung zur Einsteckseite 4 des ersten Steckverbinders 2 und damit in die Aufweitungen 28 bis 31 der Schlitze 15, 16 hinein, so kommen die Schenkel 10, 11 in radialer Richtung betrachtet innerhalb der vorspringenden Wandungsabschnitte 32, 33 zu liegen und werden von diesen vorspringenden Wandungsabschnitten 32, 33 an einer Bewegung radial nach außen gehindert. Auf diese Weise ist die geschlossene Rastfeder 9 gegen ein ungewolltes Öffnen gesichert.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der erste Steckverbinder 2 derart ausgebildet, dass die Wandung 14 im Bereich der Schlitze 15, 16 bzw. im Bereich der Aufweitungen 28 bis 31 eine möglichst geringe Dicke 34 aufweist, wobei bei der Dimensionierung der Steckverbindung 1 jedoch auch die notwendige Stabilität der Wandung 14 bzw. des ersten Steckverbinders 2 berücksichtigt werden muss.
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In den 3 bis 6 ist das Verhalten der Rastfeder 9 bei einem Einsteckvorgang und die Funktionsweise des Sicherungsmechanismus für die Rastfeder 9, welcher ein ungewolltes Öffnen der geschlossenen Rastfeder verhindert, im Detail veranschaulicht. Ausgehend von einer geöffneten Steckverbindung 1, wo die Steckverbinder 2, 3 voneinander getrennt sind (vergleiche 1 und 2) wird der zweite Steckverbinder 3 über die Einsteckseite 4 in den Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 eingesteckt. Vorzugsweise weist der zuerst in den Innenraum 5 des ersten Steckverbinders 2 eindringende Abschnitt des zweiten Steckverbinders 3 einen kleineren Außendurchmesser auf als der Abstand, welcher zwischen den gegenüberliegenden Schenkeln 10, 11 der Rastfeder 9 besteht. Somit kann der zweite Steckverbinder 3 zu Beginn des Einsteckvorgangs ohne einen durch die Rastfeder 9 hervorgerufenen Wiederstand in den ersten Steckverbinder 2 eingesteckt werden.
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Sobald beim Einsteckvorgang die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 den Beginn der Anlaufschräge 26 erreicht haben (vergleiche 3) ändert sich die Situation. Sollten die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 noch nicht an der Längsseite des jeweiligen Schlitzes 15, 16, welche Längsseite weiter von der Einsteckseite 4 des ersten Steckverbinders 2 entfernt ist, anliegen, so wird die Rastfeder 9 von der Anlaufschräge 26 bei einer Fortsetzung des Einsteckvorgangs mitgenommen und an diese weiter von der Einsteckseite 4 entfernte Längsseite des jeweiligen Schlitzes 15, 16 angedrückt. Bei einer weiteren Fortsetzung des Einsteckvorgangs werden nun die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 durch die Anlaufschräge 26 jeweils radial nach außen gedrückt. Durch die geradlinige Ausbildung der weiter von der Einsteckseite 4 entfernten Längsseite des jeweiligen Schlitzes 15, 16, an der der jeweilige Schenkel 10, 11 dabei anliegt, ist eine solche Bewegung radial nach außen für die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 problemlos möglich. Kurz bevor der zweite Steckverbinder 3 vollständig in den ersten Steckverbinder 2 eingesteckt ist, erreichen die Schenkel 10, 11 den oberen Kantenbereich 27 der Anlaufschräge 26 (vergleiche 4). Zu diesem Zeitpunkt hat die Rastfeder 9 ihre maximale durch den Einsteckvorgang hervorgerufene, radiale Ausdehnung erreicht.
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Bei einer Fortsetzung des Einsteckvorgangs bis der zweite Steckverbinder 3 vollständig in den ersten Steckverbinder 2 eingesteckt ist und somit eine geschlossene Steckverbindung 1 vorliegt, bewegen sich die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 über den oberen Kantenbereich 27 der Anlaufschräge 26 hinaus und bewegen sich daraufhin aufgrund der Vorspannung in der Rastfeder 9 radial nach innen in die Rastnut 25 des zweiten Steckverbinders 3 hinein (vergleiche 5). Durch dieses Einrasten der Rastfeder 9 in der Rastnut 25 wird die Steckverbindung 1 arretiert. In diesem arretierten Zustand können der erste Steckverbinder 2 und der zweite Steckverbinder 3 nicht mehr in Axialrichtung gesehen auseinander bewegt werden, da dies von den in der Rastnut 25 positionierten Schenkeln 10, 11 der Rastfeder 9 verhindert wird.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindungen 1 ist es nun möglich bzw. nicht ausgeschlossen, dass bei genügend großen, axial wirkenden Kräften, welche die Steckverbinder 2, 3 auseinanderzubewegen versuchen und insbesondere bei einem ungünstigen Zusammenwirken dieser Zugkräfte mit einer Verdrehbewegung der Steckverbinder 2, 3 zueinander, sich die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 unerwünschter Weise aus der Rastnut 25 in radialer Richtung nach außen hinaus bewegen bzw. hinaus drängen lassen und somit die Arretierung der Steckverbindung 1 ungewollt gelöst wird. Verstärkt tritt dieses Problem auch bei Steckverbindungen 1 auf, welche Abnützungserscheinungen aufgrund eines bereits längeren Gebrauchs aufweisen. Ein solches ungewolltes bzw. unbeabsichtigtes Öffnen der Steckverbindung 1 kann schwerwiegende negative Konsequenzen nach sich ziehen.
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Wirken demgegenüber bei der hier beschriebenen Steckverbindung 1 axiale Kräfte auch die Steckverbinder 2, 3, welche diese auseinanderzubewegen versuchen, so werden die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 von einer Seitenwand der Rastnut 25 in Richtung zu der Längsseite des jeweiligen Schlitzes 15, 16 bewegt, welche Längsseite der Einsteckseite 4 des ersten Steckverbinders 2 näher liegt. An dieser Längsseite des jeweiligen Schlitzes 15, 16 sind jedoch in den Teilabschnitten 19 bis 22 die Aufweitungen 28 bis 31 angeordnet, welche Aufweitungen 28 bis 31 sich noch weiter in Richtung zur Einstiegseite 4 des ersten Steckverbinders 2 hin erstrecken. Somit werden die Schenkel 10, 11 der geschlossenen Rastfeder 9 in diese Aufweitungen 28 bis 31 hineinbewegt und die Schenkel 10, 11 der Rastfeder 9 kommen radial betrachtet innerhalb der vorspringenden Wandungsabschnitte 32, 33 zu liegen (vergleiche 6). Die Rastfeder 9 hält nun die beiden Steckverbinder 2, 3 in dieser Position und ein Öffnen der Rastfeder 9 durch sich radial nach außen bewegende Schenkel 10, 11 ist durch die vorspringenden Wandungsabschnitte 32, 33 wirkungsvoll unterbunden. Somit ist die geschlossene Rastfeder in dieser Position gesichert und die geschlossene und arretierte Steckverbindung 1 kann sich nicht ungewollt öffnen.
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Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Steckverbindung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
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Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Steckverbindung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
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Vor allem können die einzelnen in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbindung
- 2
- Erster Steckverbinder
- 3
- Zweiter Steckverbinder
- 4
- Einsteckseite
- 5
- Innenraum
- 6
- Dichtungselement
- 7
- Vorsprung
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Rastfeder
- 10
- Schenkel
- 11
- Schenkel
- 12
- Endabschnitt
- 13
- Endabschnitt
- 14
- Wandung
- 15
- Schlitz
- 16
- Schlitz
- 17
- Umfangsteilabschnitt
- 18
- Umfangsteilabschnitt
- 19
- Teilabschnitt
- 20
- Teilabschnitt
- 21
- Teilabschnitt
- 22
- Teilabschnitt
- 23
- Breite
- 24
- Außenseite
- 25
- Rastnut
- 26
- Anlaufschräge
- 27
- Oberer Kantenbereich
- 28
- Aufweitung
- 29
- Aufweitung
- 30
- Aufweitung
- 31
- Aufweitung
- 32
- Vorspringender Wandungsabschnitt
- 33
- Vorspringender Wandungsabschnitt
- 34
- Dicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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