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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindungsanordnung, umfassend zumindest einen ersten und einen zweiten Steckverbinder und eine Steckplatzanordnung mit zumindest einem ersten und einem zweiten Steckplatz zum Einstecken der Steckverbinder, wobei an den ersten Steckverbinder zwei oder mehr unter einer vorgegebenen ersten Schlaglänge verseilte Adern und an den zweiten Steckverbinder zwei oder mehr unter einer vorgegebenen zweiten Schlaglänge verseilte Adern angeschlossen sind.
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Kabel mit verseilten Adern sind bereits seit langem aus dem Bereich der Signal- und Datenübertragung bekannt. Ein Beispiel für solche Kabel sind „Twisted-Pair-Kabel”, die miteinander verdrillte Aderpaare zur Übertragung von Datensignalen wie etwa differentiellen Signalen aufweisen. Ein weiteres bekanntes Beispiel sind Kabel mit vier Adern in Sternviererverseilung.
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Unter der „Schlaglänge” wird diejenige Abmessung in Längsrichtung der Ader bzw. des Kabels verstanden, die die einzelnen helixartig verseilten Adern für eine Windung benötigen, d. h. bis sie im Kabelquerschnitt wieder ihre Ausgangsposition einnehmen (Drehung um 360°).
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Gegenüber Kabeln, in denen die Adern nicht verseilt sind, weisen Kabel mit verseilten Adern einen besseren Schutz gegenüber äußeren elektromagnetischen Feldern und elektrostatischen Beeinflussungen auf, da sich bei einer symmetrischen Signalübertragung durch das Verdrillen der Adern die Beeinflussungen durch äußere Felder zum großen Teil gegenseitig aufheben.
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Steckverbinder wie etwa Buchsen und Stecker werden verwendet, um elektrisch leitende Bauteile wie etwa Kabel leitend miteinander zu verbinden.
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Bspw. zur Übertragung größerer Datenmengen oder zum sternförmigen Verbinden mit verschiedenen Endgeräten kann es erforderlich sein, mehrere Kabel mit jeweils verseilten Adern nebeneinander zu verlegen und über jeweils einen am vorderen Kabelende angebrachten Steckverbinder in einem zugehörigen Steckplatz einer Steckplatzanordnung zum Einstecken eines Steckverbinders zu fixieren.
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In einer solchen Steckplatzanordnung können im Hinblick auf eine vorteilhafte Raumnutzung zwei oder mehr Steckverbinder eng nebeneinander in zugehörige Steckplätze der Steckplatzanordnung eingesteckt bzw. daran fixiert werden. Bspw. kann die Steckplatzanordnung in Form eines gemeinsamen Gehäuses (Mehrfachgehäuse) zum Fixieren der einzelnen Steckverbinder an den Steckplätzen oder in Form eines Mehrfach-Gegensteckverbinders zum Einstecken der einzelnen Steckverbinder zur Übertragung elektrischer Signale oder Ströme eingerichtet sein. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass die Verwendung einer Steckplatzanordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Steckplätzen zu einer Verschlechterung bzw. zu Störungen der zu übertragenden Datensignale führen kann, insbesondere wenn die miteinander verseilten Adern nicht jeweils eine Schirmung aufweisen.
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In Anbetracht des beschriebenen Problems ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindungsanordnung mit mehreren Steckverbindern und mehreren in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung vorgesehenen Steckplätzen zu deren Fixierung ohne größeren Aufwand derart weiterzubilden, dass die beschriebenen Signalstörungen verringert oder vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Steckverbindungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Eine erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung umfasst einen Kodiermechanismus, der das Einstecken des ersten Steckverbinders in den ersten, aber nicht in den zweiten Steckplatz erlaubt und das Einstecken des zweiten Steckverbinders in zweiten, aber nicht in den ersten Steckplatz erlaubt.
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Die zweite Schlaglänge kann sich dabei von der ersten Schlaglänge um mehr als 2%, vorzugsweise um mehr als 5%, insbesondere um mehr als 10% unterscheiden. Andererseits sollte die erste Schlaglänge kein Vielfaches bzw. kein Teiler der zweiten Schlaglänge sein, da derartige Schlaglängenverhältnisse ein Übersprechen zwischen den durch die Adern gebildeten Verseilungsgruppen fördern würden.
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Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass eine bestimmte Steckposition einer Steckplatzanordnung für unter einer bestimmten Schlaglänge verseilte Adern ungeeignet sein kann, bspw. weil in unmittelbarer Umgebung dieser Steckposition weitere elektrische Komponenten angeordnet sind, die eine Signalkopplung oder ein Signalübersprechen zwischen den verseilten Adern und den weiteren elektrischen Komponenten ermöglichen. Wenn nun ein Kodiermechanismus an der Steckplatzanordnung vorgesehen ist, der das Einstecken des entsprechenden Steckverbinders nur in einen von der problematischen elektrischen Komponente räumlich entfernten Steckplatz erlaubt, kann dieses Signalübersprechen und eine damit verbundene Signalverschlechterung beseitigt und die Signalqualität dadurch verbessert werden. Mit anderen Worten wird durch den Kodiermechanismus sichergestellt, dass jedem Steckverbinder mit den daran angekoppelten, unter einer vorgegebenen Schlaglänge verseilten Adern ein Steckplatz zugeordnet ist, der hinsichtlich dieser Schlaglänge aus elektrischer Sicht besonders vorteilhaft ist (ein Steckplatz, von dem elektrische Komponenten, die ein Übersprechen von HF-Signalen zwischen den verseilten Adern und den elektrischen Komponenten ermöglichen, räumlich weiter entfernt sind als von den anderen Steckplätzen).
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Unter der „Zuordnung” eines Steckverbinders zu einem Steckplatz durch den Kodiermechanismus ist erfindungsgemäß zu verstehen, dass der entsprechende Steckverbinder in den zugeordneten Steckplatz ordnungsgemäß eingesteckt werden kann, ohne durch am Steckverbinder und/oder am Steckplatz vorgesehene Kodierungsmittel an einem Einstecken gehindert zu werden. Falls die Steckplatzanordnung nur zwei Steckplätze aufweist, ist jedem der beiden Steckverbinder ein Steckplatz zugeordnet und der andere Steckplatz nicht zugeordnet, so dass er in diesen anderen Steckplatz nicht ordnungsgemäß eingesteckt werden kann. Falls die Steckplatzanordnung mehr als zwei Steckplätze aufweist, ist jedem der Steckverbinder mit daran angeschlossenen verseilten Adern zumindest ein im Hinblick auf die entsprechende Schlaglänge besonders geeigneter Steckplatz zugeordnet, und zumindest ein anderer, weniger geeigneter Steckplatz nicht zugeordnet. Vorteilhafterweise ist jedem Steckverbinder genau ein besonders geeigneter Steckplatz zugeordnet, so dass er in alle anderen Steckplätze, die im Hinblick auf die entsprechende Schlaglänge der daran angeschlossenen Adern weniger geeignet sind, nicht ordnungsgemäß eingesteckt werden kann.
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Wie oben erläutert, kann bereits bei einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung mit nur zwei Steckverbindern die Signalübertragungsqualität dadurch verbessert werden, dass ein Übersprechen zwischen den über die Steckverbinder übertragenen Signalen und anderen elektrischen Komponenten minimiert wird. In besonders vorteilhafter Weise kommt die erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung jedoch dann zum Einsatz, wenn sie einen dritten, vierten, fünften oder weitere Steckverbinder aufweist, an die jeweils zwei oder mehr unter einer vorgegebenen Schlaglänge verseilte Adern angeschlossen sind, wobei die Steckplatzanordnung einen dritten, vierten, fünften oder weitere Steckplätze zum Einstecken der Steckverbinder aufweist und der Kodiermechanismus das Einstecken jedes der Steckverbinder in zumindest einen der Steckplätze erlaubt und in zumindest einen der Steckplätze nicht erlaubt.
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Durch den Kodiermechanismus können in diesem Fall nämlich jeweils zwei benachbarte Steckplätze zwei Steckverbindern zugeordnet werden, zwischen deren Adern aufgrund der Schlaglängenverhältnisse kaum ein Übersprechen bzw. eine elektrische Kopplung erfolgt, wodurch die Signalqualität weiter verbessert werden kann.
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Eine besonders gute Qualität der zu übertragenden Signale kann im Falle einer Steckplatzanordnung mit zahlreichen Steckplätzen sichergestellt werden, indem der Kodiermechanismus das Einstecken der einzelnen Steckverbinder in jeweils nur genau einen, dem Steckverbinder jeweils zugeordneten Steckplatz erlaubt. In diesem Fall kann jeder Steckverbinder nur in genau denjenigen Steckplatz eingesteckt werden, der im Hinblick auf die elektrische Signalqualität der insgesamt zu übertragenden HF-Signale in räumlicher Hinsicht besonders geeignet ist. Wenn z. B. zwei Schlaglängen zu einem Signalübersprechen tendieren, sind diejenigen Steckplätze, die Steckverbindern mit diesen beiden Schlaglängen zugeordnet sind, räumlich besonders weit voneinander entfernt angeordnet. Andererseits sind vorteilhafterweise jeweils an diejenigen Steckverbinder, die durch den Kodiermechanismus zwei benachbarten Steckplätzen zugeordnet sind, mit unterschiedlichen Schlaglängen verseilte Adern angeschlossen, die nicht zu einem Signalübersprechen bzw. zu Crosstalk tendieren.
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Bei einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Steckverbindungsanordnung sind jeweils an diejenigen Steckverbinder, die durch den Kodiermechanismus zwei benachbarten Steckplätzen zugeordnet sind, mit Schlaglängen verseilte Adern angeschlossen, die kein Vielfaches voneinander sind und deren kleinstes gemeinsames Vielfaches bevorzugt größer ist als das Doppelte der größeren Schlaglänge. Solche Steckverbinder sind insbesondere besonders weit räumlich voneinander entfernten Steckplätzen zugeordnet.
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Die Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Kodiermechanismus eingeschränkt. Als im Hinblick auf eine einfache Bereitstellung und eine zuverlässige Funktionsweise besonders vorteilhaft hat sich ein formschlüssig wirkender Kodiermechanismus erwiesen, bei dem die Steckverbinder jeweils Formabschnitte wie etwa Nuten und/oder Vorsprünge aufweisen und die den Steckverbindern jeweils zugeordneten Steckplätze der Steckplatzanordnung jeweils komplementäre Formabschnitte wie etwa Vorsprünge und/oder Nuten aufweisen.
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Vorzugsweise weist jeder Steckverbinder ein Steckverbindergehäuse auf, das in zumindest einen zugehörigen Steckplatz der Steckplatzanordnung zum Einstecken einführbar ist. Das Steckverbindergehäuse kann mehrteilig sein und bspw. einen ersten und einen zweiten Gehäuseteil aufweisen. Zumindest einer der Gehäuseteile kann die den Kodiermechanismus bereitstellenden Formabschnitte in Form von Vorsprüngen, Vertiefungen, Ausnehmungen, Zapfen, Stiften, Nuten, Rillen o. dgl. aufweisen, die derart außen an dem Steckverbindergehäuse vorgesehen sind, dass sie mit komplementär geformten Formabschnitten zumindest eines Steckplatzes der Steckplatzanordnung zusammenpassen. Bspw. weist jedes Steckverbindergehäuse an einer vorgegebenen Position eine Rille auf, in die ein Vorsprung des zugehörigen Steckplatzes beim Einstecken eingreift. Dagegen ist die Rille eines nicht zu diesem Steckplatz zugehörigen Steckverbindergehäuses an einer anderen vorgegebenen Position angeordnet, so dass es nicht in diesen Steckplatz einführbar ist, weil der Vorsprung dabei an einem Anschlag anschlägt.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind alle Steckverbinder mit unterschiedlichen Formabschnitten ausgestattet. Alternativ sind zwei oder mehr Steckverbinder mit gleichen Formabschnitten vorgesehen, die dann jeweils denselben Steckplätzen zugeordnet sind. Solche Steckplätze sind vorzugsweise nicht unmittelbar benachbart zueinander am Mehrfachgehäuse vorgesehen, sondern ggf. räumlich weit voneinander entfernt.
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Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Universalstecker derart gestaltet sein, dass er in alle Steckplätze einführbar ist bzw. allen Steckplätzen zugeordnet ist. Ein solcher Universalstecker weist vorzugsweise keine Vorsprünge auf, die an einem Anschlag eines Formabschnitts eines der Steckplätze anschlagen könnten. Ein solcher Universalstecker ist jedoch nicht notwendigerweise zur Signalübertragung eingerichtet.
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Die Steckverbinder und/oder die Steckplätze sind vorzugsweise abgesehen von den als Kodiermechanismus wirkenden, unterschiedlichen Formabschnitten im Wesentlichen identisch geformt. Bspw. bestehen die Steckverbindergehäuse der Steckverbinder jeweils aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, wobei die ersten Gehäuseteile jeweils identisch geformt sind und die zweiten Gehäuseteile jeweils die ggf. unterschiedlichen Formabschnitte aufweisen. In diesem Zusammenhang wird auf die Druckschrift
WO 2015/003810 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich des Aufbaus der Steckplatzanordnung und der Steckverbinder durch Verweis vollumfänglich in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.
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Die Erfindung bietet besondere Vorteile, wenn die Steckplätze an der Steckplatzanordnung eng nebeneinander angeordnet sind, da in diesem Fall die Gefahr eines Übersprechens im Falle eines ungünstigen Einsteckmusters besonders hoch ist. Die Steckplätze können jeweils unter einem vorgegebenen Abstand von bevorzugt 2 cm oder weniger, 1 cm oder weniger, insbesondere etwa 0,7 cm zu dem jeweils in einer Steckreihe benachbarten Steckplatz und/oder zu dem nächstgelegenen Steckplatz einer Nachbarsteckreihe angeordnet sein. Der Abstand wird dabei zwischen den Mitten der beiden Steckplätze gemessen.
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Vorzugsweise weist die Steckplatzanordnung die Steckplätze in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung zueinander an einem einteiligen oder mehrteiligen Steckplatzträger auf. Die Steckplatzanordnung kann bspw. in Form eines Mehrfachgehäuses gebildet sein, in dem die einzelnen Steckverbinder an jeweils einer vorgegebenen Position (an einem vorgegebenen Steckplatz) fixiert werden können. Das Mehrfachgehäuse ist bspw. als ein einteiliges oder mehrteiliges Kunststoffformteil gebildet. Das Mehrfachgehäuse mit den darin in Steckplätzen in einem vorgegebenen Steckmuster fixierten Steckverbindern kann dann bspw. in einen Mehrfach-Gegensteckverbinder o. dgl. eingesteckt werden.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Steckplatzanordnung als ein Mehrfach-Gegensteckverbinder ausgebildet, der mehrere miteinander integrierte bzw. miteinander verbundene Gegensteckverbinder zum Verkuppeln mit den Steckverbindern aufweisen kann, um elektrische Signale und/oder Ströme zu übertragen. Durch die jeweiligen Gegensteckverbinder sind dabei die einzelnen Steckplätze gebildet. Der Mehrfach-Gegensteckverbinder kann ein gemeinsames Gegensteckverbinder-Gehäuse oder mehrere miteinander verbundene Gegensteckverbinder-Gehäuse aufweisen. An den Gegensteckverbinder-Gehäusen können jeweils die den Kodiermechanismus darstellenden Formabschnitte vorgesehen sein. Der Mehrfach-Gegensteckverbinder kann als Leiterplatten-Mehrfachgegensteckverbinder zum Anbringen an einer Leiterplatte, und damit als Schnittstelle zwischen den Kontakten einer Leiterplatte und mehreren Kabeln mit jeweils verseilten Adern verwendet werden.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die Steckplatzanordnung in Form von mehreren einzelnen Gegensteckverbindern eingerichtet, die in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung zueinander an einem Träger wie etwa einer Leiterplatte o. dgl. fixiert sind. Die einzelnen Gegensteckverbinder der Steckplatzanordnung können bspw. nebeneinander in einer oder mehreren Reihen an einer Leiterplatte montiert sein und als Schnittstelle zwischen der Leiterplatte und mehreren Kabeln mit verseilten Adern dienen.
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Eine besonders kompakte Steckplatzanordnung mit zahlreichen Steckplätzen auf engem Raum ist dadurch bereitstellbar, dass sie mehrere parallel zueinander verlaufende Steckplatzreihen aufweist, wobei jede Steckplatzreihe zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordnete Steckplätze aufweist. Die Steckplätze benachbarter Steckplatzreihen können dabei versetzt zueinander angeordnet sein, um den Kompaktifizierungsgrad weiter zu erhöhen.
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Vorzugsweise weist jeder Steckverbinder mindestens zwei Kontaktelemente zum Übertragen elektrischer Ströme und/oder Signale auf, die mit den an dem Steckverbinder angeschlossenen Adern elektrisch verbunden sind. Im Hinblick auf optimale elektrische Eigenschaften bei der Signalübertragung unter Minimierung des Übersprechverhaltens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Steckplätzen einer Steckreihe mehr als doppelt so groß ist und weniger als 8 mal so groß ist wie ein Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Kontaktelementen eines Steckverbinders. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen dem Abstand zweier benachbarter Steckplätze und dem Abstand zweier Kontaktelemente eines Steckverbinders mehr als 3 und weniger als 6 und insbesondere etwa 4 oder etwa 5.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an die Steckverbinder jeweils Twisted-Pair-Kabel angeschlossen, wobei jedes Twisted-Pair-Kabel vorzugsweise genau ein unter einer vorgegebenen Schlaglänge verdrilltes Aderpaar aufweist. Die Verdrillung verläuft dabei vorzugsweise in Längsrichtung des Kabels mit gleichbleibender, im Wesentlichen konstanter Schlaglänge.
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Ein Übersprechen zwischen den einzelnen verseilten Adern bzw. zwischen den verdrillten Aderpaaren kann besonders wirksam verhindert werden, wenn an die Steckverbinder jeweils mit unterschiedlicher Schlaglänge verseilte Adern angeschlossen sind. Unter „unterschiedlichen” Schlaglängen werden dabei Schlaglängen verstanden, die sich um 2% oder mehr, vorzugsweise 5% oder mehr, insbesondere 10% oder mehr unterscheiden.
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Im Hinblick auf ein einfaches Handling beim Einstecken der Steckverbinder in die Steckplätze der Steckplatzanordnung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass an den Steckverbindern und den Steckplätzen jeweils Markierungen wie etwa Farbmarkierungen zum Kennzeichnen mindestens eines dem jeweiligen Steckverbinder zugeordneten Steckplatzes und/oder zum Kennzeichnen einer dem Steckverbinder oder dem Steckplatz zugeordneten Schlaglänge angebracht sind. Alternativ oder zusätzlich können auch die Adern bzw. die von den Adern gebildeten Kabel jeweils Markierungen wie etwa Farbmarkierungen tragen, die die Schlaglänge der Verseilung des Kabels kennzeichnen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Schlaglänge eine bestimmte Markierung wie etwa eine bestimmte Farbmarkierung zugeordnet, wobei das diese Schlaglänge aufweisende Kabel, der an dem Kabelende anzuschließende Steckverbinder und der diesem Steckverbinder zugeordnete Steckplatz diese farbliche Markierung tragen kann.
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Die einzelnen Steckverbinder sowie die daran angeschlossenen verseilten Adern können zusätzlich jeweils eine separate Schirmung, bspw. in Form eines die Adern umlaufenden gemeinsamen Drahtgeflechts oder Folienschirms aufweisen. Eine Schirmung ist allerdings nicht in jedem Fall erforderlich, da durch den Kodiermechanismus ein Übersprechen zwischen den verseilten Adern bereits minimiert ist.
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Im Hinblick auf eine Optimierung der Signalqualität hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, zwischen den an die einzelnen Steckverbinder angeschlossenen verseilten Adern bzw. zwischen den an die Steckverbinder angeschlossenen Kabel jeweils Abstandhalter zum Vergrößern eines Mindestabstands dazwischen anzuordnen. Solche Abstandhalter können in Form von Hülsenteilen oder zusätzlichen Kabelmänteln vorgesehen sein, wie sie im deutschen Gebrauchsmuster
DE 20 2014 003 291 U1 beschrieben sind, dessen Offenbarungsgehalt durch Verweis vollumfänglich in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.
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In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung von vorne,
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2 eine perspektivische Ansicht der Steckverbindungsanordnung aus 1 von hinten,
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3 eine perspektivische Ansicht einer Steckplatzanordnung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
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4 eine perspektivische Ansicht einer Steckplatzanordnung einer dritten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, und
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5 eine Tabelle, in der schematisch die Formabschnitte von fünf Steckverbindern sowie eines Universalsteckers dargestellt sind.
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In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung 10 von vorne (1) und von hinten (2) dargestellt. Die Steckverbindungsanordnung besteht aus einer Steckplatzanordnung 11 in Form eines Mehrfachgehäuses 18 mit insgesamt fünf Steckplätzen, von denen ein erster Steckplatz mit 12 und ein zweiter Steckplatz mit 13 bezeichnet sind. Das Mehrfachgehäuse 18 ist als einteiliges Kunststoffgussteil ausgebildet. Die Steckplätze sind zum Einstecken von Steckverbindern in das Mehrfachgehäuse 11 vorgesehen, um die Steckverbinder dadurch in einer vorgegebenen Anordnung zu halten und räumlich zu fixieren.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind die fünf Steckplätze in zwei übereinander angeordneten Steckplatzreihen des Mehrfachgehäuses 18 angeordnet, wobei die obere Steckplatzreihe drei jeweils unter einem Abstand A nebeneinander angeordnete Steckplätze und die untere Steckplatzreiche die beiden ebenfalls unter dem Abstand A nebeneinander angeordneten Steckplätze 12 und 13 aufweist. Im Hinblick auf eine hohe Kompaktheit und einen geringen Raumbedarf sind die Steckplätze der beiden Steckplatzreihen jeweils versetzt zueinander angeordnet. Der Abstand A zwischen zwei benachbarten Steckplätzen einer Steckplatzreihe ist vorzugsweise klein und beträgt weniger als 1 cm, insbesondere im dargestellten Fall etwa 7 mm.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Anordnung und Anzahl von Steckplätzen beschränkt, und eine als Mehrfachgehäuse ausgebildete Steckplatzanordnung 11 kann alternativ nur zwei, drei, vier oder mehr als fünf Steckplätze aufweisen, die in nur einer Steckplatzreihe oder in mehr als zwei Steckplatzreihen angeordnet sind. Auch anderen Anordnungen von Steckplätzen in einer gemeinsamen Halterung sind vorstellbar.
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Ferner weist die Steckverbindungsanordnung 10 fünf Steckverbinder auf, nämlich einen ersten Steckverbinder 22, einen zweiten Steckverbinder 23, einen dritten Steckverbinder 24, einen vierten Steckverbinder 25 und einen fünften Steckverbinder 26. An jeden Steckverbinder 22, 23, 24, 25, 26 ist ein Twisted-Pair-Kabel mit jeweils zwei unter einer vorgegebenen (konstanten) Schlaglänge verdrillten Adern angeschlossen. Die unter der vorgegebenen ersten Schlaglänge verdrillten Adern, die an den ersten Steckverbinder 22 angeschlossen sind, sind mit 32 bezeichnet, und die unter der vorgegebenen zweiten Schlaglänge verdrillten Adern, die an den zweiten Steckverbinder 23 angeschlossen sind, sind mit 33 bezeichnet. Die erste Schlaglänge unterscheidet sich von der zweiten Schlaglänge.
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Ferner weist jeder Steckverbinder zwei Kontaktelemente zur Übertragung elektrischer Ströme und/oder Signale auf, die jeweils mit einer der Adern elektrisch verbunden sind, die an dem jeweiligen Steckverbinder angeschlossen sind. In 1 ist der Abstand zwischen den beiden Kontaktelementen des zweiten Steckverbinders 23 in einer quer zur Steckrichtung verlaufenden Richtung mit Bezugszeichen B bezeichnet. Die Abstände zwischen den beiden Kontaktelementen aller Steckverbinder 22, 23, 24, 25, 26 sind im Wesentlichen gleich und betragen ebenfalls B.
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Das Verhältnis zwischen dem Abstand A zwischen benachbarten Steckplätzen 12, 13 und dem Abstand B zwischen den beiden Kontaktelementen der einzelnen Steckverbinder beträgt etwa 4 oder etwa 5. Bei der in 1 beispielhaft dargestellten ersten Ausführungsform beträgt der Abstand A 7,2 mm und der Abstand B entweder 1,8 mm (Verhältnis exakt 4) oder 1,5 mm (Verhältnis 4,8).
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Die erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung 10 weist einen Kodiermechanismus auf, der das Einstecken des ersten Steckverbinders 22 in den ersten Steckplatz 12, aber nicht in den zweiten Steckplatz 13 erlaubt, und der das Einstecken des zweiten Steckverbinders 23 in den zweiten Steckplatz 13, aber nicht in den ersten Steckplatz 12 erlaubt. Der erste Steckverbinder 22 ist nur dem ersten Steckplatz 12 zugeordnet, und passt in keinen anderen der fünf Steckplätze. Gleichermaßen ist der zweite Steckverbinder 23 nur dem zweiten Steckplatz 13 zugeordnet und passt in keinen anderen der fünf Steckplätze. Analoges gilt für die dritten bis fünften Steckverbinder 24 bis 26.
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Zu diesem Zweck weisen zum einen die Gehäuse der Steckverbinder und zum anderen die im Mehrfachgehäuseinneren liegende Wandabschnitte der Steckplätze jeweils Formabschnitte auf, durch die der Kodiermechanismus gebildet wird. Die Formabschnitte bestehen jeweils aus einem vorgegebenen Muster an Vorsprüngen 122 und Vertiefungen 124, die für die Steckverbinder 22, 23, 24, 25, 26 beispielhaft in 5 dargestellt sind. Die Formabschnitte der Steckverbinder und der diesen zugeordneten Steckplätze sind jeweils komplementär zueinander geformt, so dass sie gegenseitig ineinander eingreifen, sich jedoch nicht behindern, wenn der Steckverbinder von der in 2 dargestellten Rückseite des Mehrfachgehäuses 18 in den ihm jeweils zugeordneten Steckplatz axial eingeschoben wird. Andererseits blockieren die Formabschnitte der Steckplätze das Einschieben eines nicht zugeordneten Steckverbinders.
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Abgesehen von den jeweils unterschiedlich ausgebildeten Formabschnitten sind die Steckverbinder bzw. deren Gehäuse im Wesentlichen identisch geformt.
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Die Steckverbinder und die diesen jeweils zugeordneten Steckplätze weisen zusätzlich Markierungen 50 in Form von Farbmarkierungen auf, so dass auf den ersten Blick erkennbar ist, welcher Steckverbinder welchen Steckplätzen zugeordnet ist und welchen nicht, wodurch die Einsteckvorgänge erleichtert werden. In der in 5 dargestellten Tabelle ist gezeigt, dass jeder der fünf unterschiedliche Formabschnitte aufweisenden Steckverbinder mit einer bestimmten Farbe gekennzeichnet ist. Zusätzlich können auch die verseilten Adern bzw. die Twisted-Pair-Kabel jeweils Markierungen wie etwa Farbmarkierungen aufweisen, durch die die Schlaglänge der jeweiligen Verseilung gekennzeichnet ist. Durch Anschließen der Kabel an jeweils einen farblich gleich gekennzeichneten Steckverbinder und durch Einstecken der Steckverbinder in jeweils einen farblich gleich gekennzeichneten Steckplatz ist es erfindungsgemäß möglich, eine Steckverbindungsanordnung bereitzustellen, über die HF-Signale und andere Datensignale störungsarm und mit hoher Signalqualität übertragen werden.
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Erfindungsgemäß sind nämlich jeweils an diejenigen Steckverbinder, die durch den Kodiermechanismus zwei benachbarten Steckplätzen zugeordnet sind, Adern mit unterschiedlichen Schlaglängen angeordnet, so dass kaum ein Übersprechen zwischen benachbarten Twisted-Pair-Kabeln nach dem Einstecken der Steckverbinder erfolgen kann. Vorzugsweise sind die Schlaglängen benachbart einsteckbarer Steckverbinder auch keine Vielfachen voneinander. Falls mehrere Steckplätze mit identisch geformten Formabschnitten vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise räumlich voneinander entfernt angeordnet, so dass kaum ein Übersprechen zwischen den daran anschließbaren Steckverbindern mit unter gleicher Schlaglänge verseilten Adern erfolgen kann.
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Der in 5 mit Bezugszeichen 110 bezeichnete Stecker ist ein Universalstecker, dessen Gehäuse derart geformt ist, dass er in alle fünf Steckplätze einsteckbar ist. Der Universalstecker 110 weist nämlich keine Vorsprünge 122 auf, die an einem vorstehenden Formabschnitt eines der Steckplätze anschlagen könnten. An den Universalstecker 110 ist nicht notwendigerweise ein Twisted-Pair-Kabel oder ein anderes Datenkabel angeschlossen.
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Die Steckplatzanordnung 11 einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung 10 ist nicht notwendigerweise in Form eines einteiligen Mehrfachgehäuses 18 ausgebildet. Vielmehr kann die Steckplatzanordnung 11 auch aus mehreren Einzelgehäusen bestehen, die in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung nebeneinander angeordnet oder miteinander verbunden sind.
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Alternativ kann die Steckplatzanordnung 11 einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung in Form eines Mehrfach-Gegensteckverbinders 42 ausgebildet sein, wie er beispielhaft in 3 dargestellt ist. Der Mehrfach-Gegensteckverbinder 42 ist hier beispielhaft als Leiterplatten-Mehrfachgegensteckverbinder ausgebildet und zum Ankoppeln an eine Leiterplatte eingerichtet. Der Mehrfach-Gegensteckverbinder 42 weist insgesamt fünf Steckplätze auf, die in zwei Steckreihen nebeneinander angeordnet sind. Jeder der fünf Steckplätze weist zwei Gegenkontaktelemente 43 zum elektrischen Verkuppeln mit den Kontaktelementen jeweils eines Steckverbinders auf. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Steckplätzen A ist vorzugsweise etwa viermal oder etwa fünfmal so groß wie der Abstand B zwischen den zwei Gegenkontaktelementen 43 eines Steckplatzes.
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Die Steckverbinder sind in 3 nicht dargestellt, aber sie können den in 1 gezeigten fünf Steckverbindern 22, 23, 24, 25, 26 entsprechen. An einem Gehäuse des Mehrfach-Gegensteckverbinders 42 sind Formabschnitte in Form von Nuten 124 und/oder Vorsprüngen 122 ausgebildet, die den Kodiermechanismus bilden, durch den sichergestellt wird, dass jeweils nur der zugeordnete Steckverbinder in jeden der Steckplätze einsteckbar ist.
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Alternativ kann der Mehrfach-Gegensteckverbinder ein mehrteiliges Gehäuse haben, wobei die einzelnen Gehäuseteile miteinander verbunden sind.
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Die Steckplatzanordnung 11 einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist in 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht die Steckplatzanordnung 11 aus mehreren Gegensteckverbindern 45, die jeweils einen Steckplatz ausbilden, und die in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung an einem gemeinsamen Träger wie etwa einer Leiterplatte 48 befestigt sind. Der Kodiermechanismus ist auch hier durch Nuten 124 und/oder Vorsprünge 122 gebildet, die an den Gehäusen der Gegensteckverbinder 45 angeordnet sind.
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Die zugehörigen Steckverbinder sind nicht gezeigt, aber sie können den in 1 dargestellten Steckverbindern entsprechen.
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Die genaue Anzahl und gegenseitige Anordnung der Steckplätze ist nicht auf das jeweils dargestellte Beispiel eingeschränkt, und je nach Bedarf können mehr oder weniger Steckplätze an der jeweiligen Steckplatzanordnung vorgesehen sein. Durch den Kodiermechanismus wird jeweils sichergestellt, dass die Steckverbinder nur in vorgegebenen Steckmustern in die Steckplatzanordnung einsteckbar sind, die im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften bei der Signal- und/oder Stromübertragung besonders vorteilhaft sind. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass unter gleichen Schlaglängen verseilte Adern unmittelbar benachbart zueinander angeordnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/003810 A1 [0021]
- DE 202014003291 U1 [0033]
