DE202016106778U1

DE202016106778U1 - Unterwasser-Steckverbinder

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Publication number: DE202016106778U1
Application number: DE202016106778.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2026-12-07

Abstract

Unterwasser-Steckverbinder (1), aufweisend zwei Steckerteile (4) mit jeweils einem Gehäuse (2) zum wasserdichten Verbinden zweier elektrischer Leitungen (21), wobei die Steckerteile (4) entlang einer Steckachse (X) miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind, wobei jedes Steckerteil (4) zwei in dem Gehäuse (2) angeordnete elektrische Steckelemente aufweist, die einerseits als eine in das Gehäuse (2) ragende Buchse und andererseits als ein aus dem Gehäuse (2) ragender Stift ausgebildet sind, wobei der Stift an seinem freien Ende einen elektrischen Kontaktbereich (6) und eine sich axial zu der Steckachse (X) an den Kontaktbereich (6) anschließende Ummantelung (7) aufweist, wobei die Buchse als ein in dem Gehäuse (2) ausgebildeter Aufnahmekanal (8) mit einer am inneren Ende des Aufnahmekanals (8) angeordneten elektrischen Kontakthülse (9) ausgebildet ist, wobei der Aufnahmekanal (8) der Buchse die Ummantelung (7) des Stifts und die Kontakthülse (9) der Buchse den Kontaktbereich (6) des Stifts im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile (4) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (7) des Stiftes, der Aufnahmekanal (8) der Buchse, die Kontakthülse (9) der Buchse und der Kontaktbereich (6) des Stiftes derart ausgestaltet sind, dass eine resultierende Haltekraft zur Verbindung der Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand mehrheitlich über die Presspassungen zwischen den Aufnahmekanälen (8) der Buchsen und der Ummantelung (7) des jeweilig aufgenommenen Stiftes aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterwasser-Steckverbinder, aufweisend zwei Steckerteile mit jeweils einem Gehäuse zum wasserdichten Verbinden zweier elektrischer Leitungen, wobei die Steckerteile entlang einer Steckachse miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind, wobei jedes Steckerteil zwei in dem Gehäuse angeordnete elektrische Steckelemente aufweist, die einerseits als eine in das Gehäuse ragende Buchse und andererseits als ein aus dem Gehäuse ragender Stift ausgebildet sind, wobei der Stift an seinem freien Ende einen elektrischen Kontaktbereich und eine sich axial zu der Steckachse an den Kontaktbereich anschließende Ummantelung aufweist, wobei die Buchse als ein in dem Gehäuse ausgebildeter Aufnahmekanal mit einer am inneren Ende des Aufnahmekanals angeordneten elektrischen Kontakthülse ausgebildet ist, wobei der Aufnahmekanal der Buchse die Ummantelung des Stifts und die Kontakthülse der Buchse den Kontaktbereich des Stifts im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile aufnimmt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls zwei verschiedene konfektionierte Leitungen, jeweils aufweisend ein Steckerteil mit den Merkmalen des Steckerteils des Steckverbinders der eingangs genannten Art und eine elektrische Leitung mit zumindest zwei Litzen, die jeweils zumindest mit einer elektrisch isolierenden Isolierschicht ummantelt sind, wobei die Isolierschichten von einem wasserdichten Leitungsmantel umgeben sind, wobei die Buchse des Steckerteils mit einer ersten Litze und der Stift des Steckerteils mit einer zweiten Litze elektrisch verbunden sind.
Unterwasser-Steckverbinder der eingangs genannten Art werden zum elektrischen Anschluss von elektrischen Geräten, wie z. B. einer Lampe, an eine elektrische Leitung benutzt, wobei die elektrische Leitung wiederum an eine Stromquelle, wie einen Akku, angeschlossen ist. Die Steckerteile des Unterwasser-Steckverbinders sind unter Wasser miteinander verbindbar oder voneinander lösbar. Um zu verhindern, dass die Steckverbindung unter Wasser ungewollt gelöst wird, sind die elektrischen Steckelemente hierbei derart ausgestaltet, dass eine verhältnismäßig große Kraft aufgebracht werden muss, um die Steckerteile miteinander zu verbinden oder voneinander zu lösen. Bei bekannten Unterwasser-Steckverbindern besteht der Nachteil, dass dazu ein mehrheitlicher Anteil einer Haltekraft zum Zusammenhalten der Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand durch eine Presspassung des elektrischen Kontaktbereiches des Stiftes in der elektrischen Kontakthülse der Buchse aufgebracht ist. Dies hat einen schnellen Verschleiß der elektrischen Steckelemente zur Folge, wobei insbesondere schon nach wenigen Steck- und Lösevorgängen die Oberflächen der Kontakthülse und/oder des Stiftes beschädigt werden und/oder sich die Kontakthülse dauerhaft aufweitet, so dass keine zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet ist. Zudem werden die Oberflächen der Steckelemente durch die hohen Haltekräfte an den elektrischen Kontaktflächen zerkratzt, so dass schützende Beschichtungen auf den Oberflächen der Steckelemente beschädigt werden. Dies führt zur Korrosion der Steckelemente.
Beim Zusammenstecken der Steckerteile unter Wasser besteht die Möglichkeit, dass Wasser im Bereich der elektrischen Kontakthülse in die elektrischen Leitungen eindringt und entlang der Litzen bis zu einem an die elektrische Leitung angeschlossenen elektrischen Gerät kriecht. Die konfektionierten Leitungen des Standes der Technik haben folglich den Nachteil, dass sie eine geringe Längswasserdichtigkeit aufweisen. Zudem sind die bekannten konfektionierten Leitungen anfällig gegenüber Kabelbrüchen.
Ausgehend von einem Unterwasser-Steckverbinder der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Unterwasser-Steckverbinder zur Verfügung zu stellen, der insbesondere langlebiger ist als Steckverbinder der eingangs genannten Art und vorzugsweise die angeschlossenen elektrischen Leitungen besser vor eindringendem Wasser schützt, das sich beim Verbinden der Steckerteile unter Wasser in der elektrischen Kontakthülse befindet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und der nebengeordneten Ansprüche zu Anspruch 1 gelöst. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ummantelung des Stiftes, der Aufnahmekanal der Buchse, die Kontakthülse der Buchse und der Kontaktbereich des Stiftes derart ausgestaltet sind, dass eine resultierende Haltekraft zur Verbindung der Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand mehrheitlich über die Presspassungen zwischen den Aufnahmekanälen der Buchsen und der Ummantelung des jeweilig aufgenommenen Stiftes aufgebracht ist. Bevorzugt sind die Ummantelung des Stiftes, der Aufnahmekanal der Buchse, die Kontakthülse der Buchse und der Kontaktbereich des Stiftes derart ausgestaltet, dass die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand mit mehr als 75% der resultierenden Haltekraft, vorteilhafterweise mit mehr als 90% der resultierenden Haltekraft, über die Presspassungen zwischen den Aufnahmekanälen der Buchsen und der Ummantelung des jeweilig aufgenommenen Stiftes aufgebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Kontakthülse in der Buchse und der elektrische Kontaktbereich des Stiftes mechanisch entlastet sind und daher weniger schnell verschleißen.
Die resultierende Haltekraft ist im Sinne der Erfindung die Kraft, die den in axialer Richtung der Steckachse auf die Steckerteile wirkenden Zugkräften beim Auseinanderziehen der Steckerteile entgegenwirkt. Die benötigten Zugkräfte für ein Trennen der Steckverbindung können insbesondere mittels allgemein bekannter Messverfahren mittels einer Federwaage bestimmt werden.
Bevorzugt liegt die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 6 N bis 108 N, vorzugsweise von 31 N bis 49 N.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt die durch die Presspassung zwischen der Ummantelung eines Stiftes und des Aufnahmekanals einer Buchse erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 2 N bis 44 N, vorteilhafterweise von 11,5 N bis 18,5 N.
Dabei wird eine derartige Komponente der resultierenden Haltekraft insbesondere durch die verwendeten Materialien, durch das Verhältnis zwischen dem Innenumfang des Aufnahmekanals und dem Außenumfang der Ummantelung sowie durch die Oberflächenbeschaffenheit des Aufnahmekanals und der Ummantelung definiert. Insbesondere sind beide Buchsen-Stift-Paare gleich ausgebildet, so dass der Anteil der jeweiligen Presspassung an der Komponente der resultierenden Haltekraft gleich groß ist.
Vorteilhafterweise weist die Kontakthülse einen einer Öffnung des Aufnahmekanals zugewandten Klemmbereich und einen sich axial zur Steckachse an den Klemmbereich anschließenden Aufnahmebereich, und der Aufnahmebereich der Kontakthülse einen Innenumfang größer oder gleich dem Außenumfang des Kontaktbereichs des Stifts auf. Insbesondere ist der Klemmbereich der Kontakthülse derart ausgestaltet, dass er im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile den Kontaktbereich des Stifts klemmend elektrisch kontaktiert. Dies stellt eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktbereich des Stiftes und der Kontakthülse sicher, wobei eine plastische Aufdehnung der Kontakthülse durch ein Einschieben des Stiftes in die Kontakthülse reduziert beziehungsweise verhindert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform liegt die durch die Kontakthülse einer Buchse und den Kontaktbereich eines Stiftes erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 1 N bis 10 N, vorzugsweise von 4 N bis 6 N. Dies hat den Vorteil, dass sich dadurch die Kontakthülse nicht so schnell aufweitet. Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist folglich langlebiger als Unterwasser-Steckverbinder des Standes der Technik, d. h. es wird z. B. das Auftreten von Wackelkontakten und eine Korrosion der elektrischen Steckelemente reduziert. Da der Steckverbinder langlebiger ist, besteht der Vorteil, dass sich die Steckverbindung zwischen den beiden Steckerteilen auch nach mehrmaligem Verbinden und Lösen der Steckerteile nicht ungewollt löst.
Vorzugsweise ist der Klemmbereich der Kontakthülse als mehrere umfangsgemäß gleich verteilte Federarme ausgebildet, die im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile den Kontaktbereich des Stifts radial klemmend umschließen. Dies hat den Vorteil, dass eine verhältnismäßig geringe Kraft aufgewandt werden muss, um die elektrischen Steckelemente miteinander zu kontaktieren. Die vorteilhafte Ausgestaltung der Kontakthülse gewährleistet, dass die Kontakthülse beim Einschieben des Kontaktbereichs des Stifts weniger mechanisch belastet wird, so dass bei den elektrischen Steckelementen das Auftreten von Wackelkontakten weiter reduziert ist. Die bevorzugte Ausgestaltung hat zudem den Vorteil, dass Beschichtungen der Kontakthülse oder des Kontaktbereiches des Stiftes, z. B. zum Schutz vor Korrosion, weniger beim Kontaktieren mechanisch beansprucht werden. Auch kann Wasser, das sich in der Kontakthülse befindet, beim Einschieben des Kontaktbereichs des Stifts aus der Kontakthülse entweichen und wird somit nicht in Richtung der an das Steckerteil angeschlossenen elektrischen Leitung gepresst. Besonders bevorzugt ist zu diesem Zweck vorgesehen, dass sich die Federarme im Klemmbereich der Kontakthülse von dem Aufnahmekanal der Buchse in den Aufnahmebereich der Kontakthülse erstrecken. Hierdurch kann das Wasser mit Vorteil bis zum Abschluss des Steckvorgangs zum elektrischen Kontaktieren der elektrischen Steckelemente aus der Kontakthülse entweichen.
Insbesondere ist um den Außenumfang der Kontakthülse im Bereich des Klemmbereichs der Kontakthülse ein Federring angeordnet. Der Federring verringert ein Aufweiten oder Ausleiern der Kontakthülse und insbesondere der Federarme. Zudem kann über den Federring die Klemmkraft der Kontakthülse auf einfache Weise eingestellt werden.
Besonders bevorzugt ist der Aufnahmebereich der Kontakthülse zylindrisch ausgebildet, und der Klemmbereich der Kontakthülse verjüngt sich in Richtung zum Aufnahmekanal, insbesondere konisch. Der Stift wird somit an seinem Kontaktbereich hauptsächlich in einem dem Aufnahmekanal der Buchse nächstliegenden Bereich der Kontakthülse elektrisch kontaktiert. Hierbei weitet sich die Kontakthülse lediglich elastisch und nicht plastisch zur Aufnahme des Kontaktbereichs des Stifts auf. Dadurch ist nach mehreren Verbindungs- und Lösevorgängen der Steckerteile eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Steckelemente gewährleistet.
Insbesondere ist vorgesehen, dass sich in der Buchse im Aufnahmekanal längs der Steckachse zumindest eine Entwässerungsnut von einer Öffnung des Aufnahmekanals in Richtung auf den Aufnahmebereich der Kontakthülse erstreckt. Die Entwässerungsnut hat den Vorteil, dass die Kontakthülse der Buchse mit weniger Druck beim elektrischen Kontaktieren beaufschlagt ist. Hierdurch kann ein Eindringen von Wasser im Bereich der elektrischen Kontakthülse zur elektrischen Leitung verhindert werden. Mit Vorteil erstreckt sich die Entwässerungsnut auch noch entlang von Schlitzen, die zwischen den Federarmen der Kontakthülse ausgebildet sind. Hierdurch kann beim Zusammenstecken der Steckelemente das in der Kontakthülse enthaltene Wasser aus dieser entweichen.
Insbesondere erstreckt sich an einem Innenumfang des Aufnahmekanals der Buchse zumindest eine, insbesondere drei, vorzugsweise vier radial in den Aufnahmekanal ragende Längsrippen längs der Steckachse. Die Längsrippen erhöhen die resultierende Haltekraft zwischen den beiden Steckerteilen im verbundenen Zustand.
Erfindungsgemäß ist ebenfalls eine konfektionierte Unterwasser-Leitung vorgesehen, aufweisend ein Steckerteil mit den Merkmalen des Steckerteils des erfindungsgemäßen Steckverbinders und eine elektrische Leitung mit zumindest zwei Litzen, die jeweils zumindest mit einer elektrisch isolierenden Isolierschicht ummantelt sind, wobei die Isolierschichten von einem wasserdichten Leitungsmantel umgeben sind, wobei die Buchse des Steckerteils mit einer ersten Litze und der Stift des Steckerteils mit einer zweiten Litze elektrisch verbunden sind. Die erfindungsgemäße konfektionierte Leitung ist durch das angeschlossene erfindungsgemäße Steckerteil mit Vorteil längswasserdicht.
Vorzugsweise ist zwischen den Isolierschichten der Litzen der konfektionierten Unterwasser-Leitung und dem Leitungsmantel eine gemeinsame oder jeweils einzelne Umhüllung der Isolierschichten aus Quellvlies angeordnet. Das Quellvlies quillt bei Kontakt mit Wasser auf und verhindert in dieser Weise, dass Flüssigkeit entlang der Litzen durch die elektrische Leitung kriecht. Flüssigkeit kann beispielsweise durch einen zu hohen Fluiddruck beim Zusammenstecken der Steckerteile des Steckverbinders oder bei einer Beschädigung des Leitungsmantels der elektrischen Leitung in die elektrische Leitung gelangen.
Insbesondere umschließt bei der konfektionierten Unterwasser-Leitung das Gehäuse des Steckerteils die elektrische Leitung im Bereich ihres Leitungsmantels über eine Länge in einem Bereich von ein Drittel bis drei Viertel einer Gesamtlänge des Gehäuses des Steckerteils entlang einer längs der Steckachse erstreckenden Längsachse umfangsgemäß. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Leitung gegen mechanische Beschädigungen beim Abknicken geschützt ist.
Insbesondere sind das Gehäuse des Steckerteils und der Leitungsmantel bei der konfektionierten Unterwasser-Leitung stoffschlüssig, z. B. durch Umspritzen, miteinander verbunden. Dies begünstigt eine gute Wasserdichtigkeit der Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem Gehäuse.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem Gehäuse und dem Stift und/oder zwischen dem Gehäuse und der Kontakthülse jeweils ein Schrumpfschlauch, insbesondere aus Polyolefin, um zumindest einen Teilbereich des Stifts beziehungsweise der Kontakthülse aufgeschrumpft. Der Schrumpfschlauch weist vorteilhafterweise an seinem Innenumfang eine Klebeschicht auf. Dies verbessert die Dichtheit der Steckerteile.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine konfektionierte Unterwasser-Leitung vorgesehen, aufweisend ein Steckerteil mit den Merkmalen des Steckerteils eines Steckverbinders der eingangs genannten Art und eine elektrische Leitung mit zumindest zwei Litzen, die jeweils zumindest mit einer elektrisch isolierenden Isolierschicht ummantelt sind, wobei die Isolierschichten von einem wasserdichten Leitungsmantel umgeben sind, wobei die Buchse des Steckerteils mit einer ersten Litze und der Stift des Steckerteils mit einer zweiten Litze elektrisch verbunden ist, wobei zwischen den Isolierschichten der Litzen und dem Leitungsmantel eine gemeinsame oder jeweils einzelne Umhüllung der Isolierschichten aus Quellvlies angeordnet ist.
Die erfindungsgemäßen konfektionierten Unterwasser-Leitungen gewährleisten beide eine gute Längswasserdichtigkeit gegen ein Einkriechen von Wasser. Das bedeutet, dass selbst bei einer Verletzung des Leitungsmantels oder bei Undichtigkeiten durch Beschädigungen am Gehäuse des Steckverbinders die mittels der erfindungsgemäßen konfektionierten Unterwasser-Leitung verbundenen elektrischen Geräte vor durch die elektrische Leitung kriechendem Wasser geschützt sind.
Weitere Ausführungsbeispiele und deren Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen.
Es zeigen:
1 eine Explosionsansicht auf eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten Unterwasser-Leitung,
2 einen Querschnitt senkrecht zu einer Steckachse durch die mögliche Ausführungsform einer konfektionierten Unterwasser-Leitung,
3 einen Querschnitt senkrecht zur Steckachse durch zwei konfektionierte Unterwasser-Leitungen in einem zusammengesteckten Zustand,
4a eine Seitenansicht auf eine mögliche Ausführungsform eines Stifts,
4b einen Querschnitt durch die Achse A-A durch den Stift gemäß der möglichen Ausführungsform,
5a eine Seitenansicht auf eine mögliche Ausführungsform einer Kontakthülse,
5b einen Querschnitt durch die Achse B-B durch die Kontakthülse gemäß der möglichen Ausführungsform,
5c eine Ansicht auf die mögliche Ausführungsform der Kontakthülse mit zusammengebogenen Federarmen,
6 eine Explosionsansicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckerteils,
7 eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform einer Kontakthülse mit einem aufgesetzten Federring und
8 einen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Steckerteils einer erfindungsgemäßen Unterwasser-Leitung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
Zu der anschließenden Beschreibung wird beansprucht, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels des Unterwasser-Steckverbinders oder der konfektionierten Unterwasser-Leitung auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels von Bedeutung für den Gegenstand der Erfindung.
In 1 ist eine Explosionsansicht einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten Unterwasser-Leitung 20 dargestellt. Die konfektionierte Unterwasser-Leitung 20 weist ein Steckerteil 4 auf, welches einendig mit einer elektrischen Leitung 21 verbunden ist. Über das Steckerteil 4 kann die elektrische Leitung 21 mittels eines weiteren Steckerteils 4 mit einer weiteren elektrischen Leitung 21 verbunden werden. Die Steckerteile 4 sind zum Verbinden bzw. Trennen der beiden elektrischen Leitungen 21 entlang einer Steckachse X miteinander verbindbar und voneinander trennbar. Die Steckerteile 4 sind beide Teile eines erfindungsgemäßen Unterwasser-Steckverbinders 1. Bevorzugt sind die beiden Steckerteile 4 gleich ausgebildet.
Das Steckerteil 4 weist ein Gehäuse 2 auf, welches sowohl elektrische Steckelemente als auch die an die elektrischen Steckelemente elektrisch angeschlossene elektrische Leitung 21 wasserdicht umschließt. Das Gehäuse 2 umschließt hierbei sowohl einen Teilbereich der elektrischen Leitung 21, in welchem Litzen 22 von einem Leitungsmantel 24 freigelegt sind, als auch einen Teilbereich der elektrischen Leitung 21, in dem die Litzen 22 von dem Leitungsmantel 24 ummantelt sind.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gehäuse 2 des Steckerteils 4 die elektrische Leitung 21 im Bereich ihres Leitungsmantels 24 über eine Länge in einem Bereich von ein Drittel bis drei Viertel einer Gesamtlänge des Gehäuses 2 des Steckerteils 4 entlang einer längs der Steckachse X erstreckenden Längsachse umfangsgemäß umschließt. Besonders bevorzugt sind das Gehäuse 2 des Steckerteils 4 und der Leitungsmantel 24 der elektrischen Leitung 21 stoffschlüssig, insbesondere durch Umspritzen, miteinander verbunden. Das Gehäuse 2 ist insbesondere aus Kunststoff oder Gummi ausgebildet und vorzugsweise als Spritzgussteil hergestellt.
Insbesondere ist das Gehäuse 2 des Steckerteils 4 aus einem Polymer, besonders bevorzugt aus einem Styrol-Blockcopolymer (TPE-S), hergestellt. Bevorzugt besitzt das Material des Gehäuses 2 eine Härte in einem Bereich von 80 Shore A bis 90 Shore A.
Die elektrischen Steckelemente sind insbesondere je Steckerteil 4 als eine Buchse und als ein Stift ausgeführt. Die Buchse ragt von der dem anderen Steckerteil 4 zugewandten Stirnwand des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 hinein. Der Stift ragt von der dem anderen Steckerteil 4 zugewandten Stirnwand des Gehäuses 2 aus dem Gehäuse 2 heraus.
Innerhalb des Gehäuses 2 ist die Buchse an die erste Litze 22 der elektrischen Leitung 21 elektrisch angeschlossen. Weiterhin ist innerhalb des Gehäuses 2 an den Stift die zweite Litze 22 der elektrischen Leitung 21 elektrisch angeschlossen.
Der Stift weist vorzugsweise einen elektrischen Kontaktbereich 6 und eine sich axial zu der Steckachse X an den Kontaktbereich 6 anschließende, mit dem Gehäuse 2 stoffschlüssig verbundene Ummantelung 7 auf. Die Ummantelung 7 ist insbesondere einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Eine entsprechende Ausführungsform des Stifts ist in 2 dargestellt.
Die Buchse ist als ein in dem Gehäuse 2 ausgebildeter Aufnahmekanal 8 mit einer am inneren Ende des Aufnahmekanals 8 angeordneten elektrischen Kontakthülse 9 ausgebildet. Eine entsprechende Ausführungsform der Buchse ist in 2 dargestellt.
In dem zusammengesteckten Zustand der beiden Steckerteile 4 gemäß 3 nimmt der Aufnahmekanal 8 der Buchse die Ummantelung 7 des Stifts auf. Weiterhin nimmt in diesem Zustand die Kontakthülse 9 der Buchse den Kontaktbereich 6 des Stifts auf.
Die Ummantelung 7 des Stifts, der Aufnahmekanal 8 der Buchse, die Kontakthülse 9 der Buchse und der Kontaktbereich 6 des Stiftes sind erfindungsgemäß derart ausgestaltet, dass die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile 4 in ihrem zusammengesteckten Zustand mehrheitlich, insbesondere mit mehr als 75% der resultierenden Haltekraft, vorteilhafterweise mit mehr als 90% der resultierenden Haltekraft, über eine Presspassung zwischen dem Aufnahmekanal 8 und der Ummantelung 7 aufgebracht ist. Vorteilhafterweise liegt die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile 4 in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 6 N bis 108 N, vorzugsweise von 31 N bis 49 N, beispielhaft 40 N.
Vorzugsweise weist der Aufnahmekanal 8 der Buchse einen Innendurchmesser von 75% bis 99%, vorzugsweise von 85% bis 95% des Außendurchmessers der Ummantelung 7 des Stifts auf.
Insbesondere liegt die durch die Presspassung zwischen der Ummantelung 7 eines Stiftes und des Aufnahmekanals 8 einer Buchse erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile 4 in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 2 N bis 44 N, vorteilhafterweise von 11,5 N bis 18,5 N, beispielhaft 15 N.
Die Kontakthülse 9 weist einen einer Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 zugewandten Klemmbereich 10 und einen sich axial zur Steckachse X an den Klemmbereich 10 nach innen anschließenden Aufnahmebereich 11 auf, siehe 2. Insbesondere ist der Aufnahmebereich 11 der Kontakthülse 9 zylindrisch ausgebildet. Der Aufnahmebereich 11 der Kontakthülse 9 weist einen Innenumfang größer oder gleich dem Außenumfang des Kontaktbereichs 6 des Stifts auf. Insbesondere ist der Innenumfang des Aufnahmebereichs 11 in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,20 mm größer als der Außenumfang des Kontaktbereichs 6 des Stifts.
Der Klemmbereich 10 der Kontakthülse 9 ist derart ausgestaltet, dass er im zusammengesteckten Zustand der beiden Steckerteile 4 den Kontaktbereich 6 des Stiftes klemmend elektrisch kontaktiert. Dazu weist der Klemmbereich 10 vorzugsweise zumindest teilweise einen Innenumfang kleiner oder gleich dem Außenumfang des Kontaktbereichs 6 des Stifts auf.
Vorzugsweise verjüngt sich der Klemmbereich 10 der Kontakthülse 9 in Richtung zum Aufnahmekanal 8 der Buchse, insbesondere konisch. Eine mögliche Ausführungsform einer sich konisch verjüngenden Kontakthülse 9 ist in 5c dargestellt. Die Kontakthülse 9 kann beispielsweise als eine zylindrische Hülse hergestellt sein, wie in den 5a und 5b dargestellt ist, und in einer konischen Form durch plastisches Umformen hergestellt sein.
Insbesondere ist der Klemmbereich 10 der Kontakthülse 9 als mehrere umfangsgemäß gleich verteilte Federarme 13 ausgebildet, die im zusammengesteckten Zustand der beiden Steckerteile 4 den Kontaktbereich 6 des Stifts radial klemmend umschließen. Besonders bevorzugt schließen sich die Federarme 13 axial unmittelbar an den zylindrischen Aufnahmebereich 11 an. An der Kontakthülse 9 können z. B. drei oder vier Federarme 13 ausgebildet sein. Die Federarme 13 sind insbesondere als Hülsensegmente durch axial verlaufende Längsschlitze in der Umfangswandung der Kontakthülse 9 ausgebildet.
Insbesondere erstrecken sich die Federarme 13 im Kontaktbereich 10 der Kontakthülse 9 von dem Aufnahmekanal 8 der Buchse in den Aufnahmebereich 11 der Kontakthülse 9.
Vorzugsweise ist eine Klemmkraft der Federarme 13 zum elektrischen Kontaktieren des Stifts proportional zu einer Aufbiegung der Federarme 13 beim Einführen des Kontaktbereichs 6 des Stifts in die Kontakthülse 9. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Federarme 13 derart ausgebildet sind, dass die Kontakthülse 9 beim Einführen des Kontaktbereichs 6 des Stifts lediglich elastisch, und nicht plastisch aufgeweitet wird. Dies ermöglicht eine elektrische Kontaktierung der elektrischen Steckelemente ohne Wackelkontakte auch nach mehreren Steck- und Lösevorgängen der Steckerteile 4.
Vorteilhafterweise liegt die durch die Kontakthülse 9 einer Buchse und den Kontaktbereich 6 eines Stiftes erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile 4 in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 1 N bis 10 N, vorzugsweise von 4 N bis 6 N, beispielhaft 5 N.
Vorzugsweise verjüngt sich die Kontakthülse 9 an ihrem Innenumfang im Bereich ihrer Einführöffnung 14. Hierdurch ist das Einführen des Kontaktbereichs 6 des Stifts erleichtert.
Durch eine derartige Kontaktierung werden nur minimale beziehungsweise vernachlässigbar kleine Haltekräfte zum Halten der Steckverbindung mittels der Klemmung der Kontakthülse 9 auf dem Kontaktbereich 6 des Stiftes erzeugt. Somit werden die beiden Steckerteile 4 in ihrem zusammengesteckten Zustand maßgeblich über die durch den Aufnahmekanal 8 der Buchse und die Ummantelung 7 des Stifts erzeugten Haltekräfte mechanisch zusammengehalten. Dies verhindert eine größere mechanische Beanspruchung der elektrischen Kontaktierung und erhöht somit deren Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.
Die 4a und 4b stellen einen Stift dar. Der Stift besitzt insbesondere in seinem Kontaktbereich 6 einen konstanten Durchmesser längs der Steckachse X.
An einem dem Kontaktbereich 6 gegenüberliegenden Bereich ist der Stift an die eine Litze 22 der elektrischen Leitung 21 anschließbar. Zu diesem Zweck besitzt der Stift einen Anschlusskanal 26, in welchen die Litze 22 einführbar ist. Wenn die Litze 22 an den Stift elektrisch kontaktiert ist, umschließt der Anschlusskanal 26 die Litze 22 vollständig. Insbesondere weist die Kontakthülse 9 der Buchse ebenfalls einen Anschlusskanal 26 auf.
Die Kontakthülse 9 der Buchse beziehungsweise der Stift sind mit den Litzen 22 z. B. durch eine MIL-Crimpung, d. h. 4-Dorn-Crimpung, miteinander elektrisch kontaktiert. Diese Art der Crimpung hat den Vorteil, dass sie gasdicht und somit auch gegenüber Wasser dicht ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Litze 22 und die Kontakthülse beziehungsweise der Stift so fest miteinander verformt und verpresst sind, dass keine Zwischenräume mehr vorhanden sind. Weder ein flüssiges noch ein gasförmiges Medium kann in die Crimpung eindringen. Eine derartige Crimpung ist insbesondere in der Norm DIN EN 60352-2 von 2006 beschrieben.
Vorzugsweise weisen die Kontakthülse 9 und der Stift eine sich axial längs der Steckachse X an den Anschlusskanal 26 anschließende Wulst 27 auf. Die Wulst 27 weist einen größeren Außendurchmesser auf als der Anschlusskanal 26. Im montierten Zustand der Kontakthülse 9 bzw. des Stiftes ist die Wulst 27 vollständig von dem Gehäuse 2 des Steckerteils 4 ummantelt und mit diesem, z. B. stoffschlüssig, verbunden. Durch die Wulst 27 werden die Kontakthülse 9 und der Stift gegen Kräfte, die beim Zusammenstecken oder Auseinanderziehen der Steckerteile 4 auf die elektrischen Steckelemente wirken, zusätzlich in dem Gehäuse 2 des jeweiligen Steckerteils 4 fixiert.
Insbesondere ist die Länge der Ummantelung 7 des Stifts kürzer als die Länge des Aufnahmekanals 8 der Buchse längs der Steckachse X. Hierdurch wird begünstigt, dass die Ummantelung 7 beim Einstecken des Kontaktbereichs 6 des Stifts in die Buchse nicht an die Kontakthülse 9 stößt, was dazu führen könnte, dass die Kontakthülse 9 aufgeweitet oder die Ummantelung 7 beschädigt wird.
Bevorzugt weist der Kontaktbereich 6 des Stifts eine geringere oder gleiche Länge als bzw. wie der Klemmbereich 10 der Kontakthülse 9 längs der Steckachse X auf.
Insbesondere ist am Außenumfang der Ummantelung 7 des Stifts zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Rippe ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise am Außenumfang der Ummantelung 7 des Stifts zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Nut ausgebildet.
Zusätzlich oder alternativ zu Rippen und/oder Nuten am Außenumfang der Ummantelung 7 des Stifts ist insbesondere am Innenumfang des Aufnahmekanals 8 der Buchse zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Rippe 16 ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise am Innenumfang des Aufnahmekanals 8 der Buchse zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Nut ausgebildet. Die Nuten und/oder Rippen der Ummantelung 7 des Stifts sind derart angeordnet und ausgebildet, dass sie mit den Rippen und/oder Nuten des Aufnahmekanals 8 zusammenwirken und dabei eine erhöhte resultierende Haltekraft im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile 4 bewirken.
Über die Ausgestaltung und Anzahl der Rippen 16 und Nuten an der Ummantelung 7 und/oder an dem Innenumfang des Aufnahmekanals 8 kann die resultierende Haltekraft der Presspassungen der Buchse/Stift-Paare zwischen der Ummantelung 7 und dem Aufnahmekanal 8 definiert eingestellt werden.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, die in den 1 und 2 dargestellt ist, besitzt der Aufnahmekanal 8 des Steckerteils 4 drei Rippen 16, die am Innenumfang des Aufnahmekanals 8 ausgebildet sind. Ein derartiger Aufnahmekanal 8 kann beispielsweise mit einer Ummantelung 7 eines elektrischen Stifts ohne Rippen oder Nuten zusammenwirken.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform können die Rippen 16 derart ausgebildet sein, dass die Presspassung allein über die Rippen 16 aufgebracht ist und die Bereiche des Aufnahmekanals 8 zwischen den Rippen 16 untermaßig, d. h. mit einem größeren Innenumfang als dem Außenumfang der Ummantelung 7 des Stifts, ausgebildet sind. Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, sowohl den Innendurchmesser der Rippen 16 als auch den Innendurchmesser einer Wandung des Aufnahmekanals 8 untermaßig auszubilden.
Weiterhin kann gemäß einer bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsform an einem Steckerteil 4 der Aufnahmekanal 8 der Buchse drei Rippen 16 am Innenumfang und die Ummantelung 7 des Stifts zwei Rippen am Außenumfang aufweisen.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Buchse sind am Innenumfang des Aufnahmekanals 8 mehrere radial nach innen ragende Längsrippen 30 angeordnet, die sich axial längs der Steckachse X insbesondere von der Kontakthülse 9 in Richtung der Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 erstrecken. Beispielhaft sei für eine mögliche Ausführungsform einer Buchse mit solchen Längsrippen 30 auf die 6 verwiesen.
Vorzugsweise erstrecken sich die Längsrippen 30 von der Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 bis zu der Einführöffnung 14 der Kontakthülse 9. Besonders bevorzugt sind in dem Innenumfang des Aufnahmekanals 8 vier Längsrippen 30 vorgesehen. Insbesondere sind die Längsrippen 30 umfangsgemäß am Innenumfang des Aufnahmekanals 8, besonders bevorzugt immer gleich beabstandet, gleichmäßig verteilt an einer Innenwand des Aufnahmekanals 8 angeordnet. Bei den Längsrippen 30 hat sich herausgestellt, dass diese eine besonders feste Steckverbindung zwischen der Ummantelung 7 des Stifts und der Buchse ermöglichen.
Gemäß einer besonders bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsform sind an einem Steckerteil 4 am Innenumfang des Aufnahmekanals 8 vier umfangsgemäß gleich beabstandete Längsrippen 30 vorgesehen und an der Ummantelung 7 weder Rippen noch Nuten ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich in der Buchse längs der Steckachse X zumindest eine Entwässerungsnut 17 von einer Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 in Richtung auf den Aufnahmebereich 11 der Kontakthülse 9. Über diese Entwässerungsnut 17 kann Wasser, das beim Zusammenstecken der Steckerteile 4 z. B. in der Buchse vorhanden ist, ausweichen, so dass die elektrischen Steckelemente, insbesondere die Kontakthülse 9, mechanisch entlastet werden, und auch kein Wasser bis zu den elektrischen Leitungen 21, die an die elektrischen Steckelemente der Steckerteile 4 angeschlossen sind, vordringen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich in der Buchse längs der Steckachse X zwei Entwässerungsnuten 17.
Insbesondere erstreckt sich die Entwässerungsnut 17 des Aufnahmekanals 8 der Buchse von der Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 bis zu einer Einführöffnung 14 der Kontakthülse 9. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Entwässerungsnut 17 von der Öffnung 18 des Aufnahmekanals 8 bis in den Aufnahmebereich 11 der Kontakthülse 9.
Die Entwässerungsnut(en) 17 können die Rippen 16 des Aufnahmekanals 8 der Buchse unterbrechen, wie dies beispielsweise in der Ausführungsform der 1 dargestellt ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten, nicht dargestellten, Ausführungsform kann der Aufnahmekanal 8 Entwässerungsnuten 17 und Längsrippen 30 aufweisen. Die Längsrippen 30 erstrecken sich bevorzugt längs der Steckachse X zwischen den Entwässerungsnuten 17. Besonders bevorzugt ist gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen, den Aufnahmekanal 8 mit einer Entwässerungsnut 17 und vier Längsrippen 30 auszubilden.
Die mit einem jeweiligen Steckerteil 4 verbundene elektrische Leitung 21 weist zumindest zwei Litzen 22 auf, die jeweils zumindest mit der elektrisch isolierenden Isolierschicht 23 ummantelt sind, siehe 1 bis 3. Die Isolierschichten 23 sind von dem Leitungsmantel 24 umgeben, der wasserdicht ist.
Beispielsweise besteht die Isolierschicht 23 aus einem thermoplastischen Rubber (TPR), der halogenfrei ist und eine Härte von 93 Shore A gemäß den Normen DIN EN ISO 868:2003-10 und DIN ISO 7619-1:2012-02 aufweist. Beispielsweise besteht der Leitungsmantel 24 der elektrischen Leitung aus einem thermoplastischen Rubber (TPR), der halogenfrei ist und eine Härte von 69 Shore A gemäß den Normen DIN EN ISO 868:2003-10 und DIN ISO 7619-1:2012-02 aufweist.
Die Litzen 22 weisen vorzugsweise 60 bis 100 Einzeldrähte auf. Insbesondere besitzt jeder Einzeldraht einen Durchmesser in einem Bereich von 0,1 mm bis 0,2 mm. Es hat sich bei dieser Ausgestaltung gegenüber elektrischen Leitungen des Standes der Technik, z. B. mit 26 Einzeldrähten je Litze und einem Durchmesser von 0,25 mm eines Einzeldrahts, herausgestellt, dass eine solche elektrische Leitung 21 flexibler und weniger anfällig gegenüber Kabelbrüchen ist.
Insbesondere ist zwischen den Isolierschichten 23 der Litzen 22 und dem Leitungsmantel 24 eine gemeinsame oder jeweils einzelne Umhüllung 25 der Isolierschichten aus Quellvlies angeordnet. Die Umhüllung 25 aus Quellvlies bewirkt, dass die konfektionierte Leitung 20 längswasserdicht ist. Das bedeutet, dass bei einer Verletzung des Leitungsmantels oder durch die elektrischen Steckelemente am Unterwasser-Steckverbinder 1 eingedrungenes Wasser nicht entlang der Litzen 22 der elektrischen Leitungen 21 kriechen kann. Somit wird die Langlebigkeit der elektrischen Leitungen 21 und der Steckerteile 4 des Unterwasser-Steckverbinders 1 verbessert.
Die Umhüllung 25 kann nur aus Quellvlies bestehen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Umhüllung 25 zusätzliche Bestandteile zu dem Quellvlies enthält. Das Quellvlies weist vorzugsweise eine Dicke gemäß EN ISO 9073-2 in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,25 mm auf. Insbesondere weist das Quellvlies ein Gewicht gemäß EN ISO 9073-1 in einem Bereich von 60 g/m² bis 80 g/m² auf. Vorzugsweise weist das Quellvlies eine Dehnung gemäß EN ISO 9073-3 in einem Bereich von 10% bis 14% auf. Bevorzugt weist das Quellvlies eine Quellhöhe größer 12 mm/5 min auf. Vorgenannte Eigenschaften des Quellvlieses wurden bei einem Normklima gemäß DIN 53 802-20/65 bestimmt.
Insbesondere weist das Quellvlies eine Quellsubstanz aus einem synthetisch modifizierten Polyacrylat auf. Bevorzugt weist das Quellvlies einen Träger aus einem Polyestervlies aus, das vorzugsweise längs chemisch oder thermisch gebunden ist.
Zuletzt können an dem Steckerteil 4 Griffmulden vorgesehen sein, die eine bessere Handhabung des Steckverbinders 1 beim Zusammenstecken der Steckerteile 4 vor allem in einer dunklen Umgebung unter Wasser erleichtern. Vorzugsweise sind am Außenumfang des Gehäuses 2 des Steckerteils 4 zwei Griffmulden vorgesehen, die axial um 180° bezüglich der Steckachse X am Außenumfang des Gehäuses 2 zueinander versetzt angeordnet sind. Die Griffmulden reduzieren die Wahrscheinlichkeit für ein Fehlstecken der Steckerteile.
7 stellt eine weitere Ausführungsform der Kontakthülse 9 dar. Dabei ist um den Außenumfang der Kontakthülse 9 im Bereich des Klemmbereichs 10 der Kontakthülse 9 ein Federring 31 angeordnet. Der Federring 31 ist insbesondere als ein geschlitzter Ring, vorzugsweise aus Metall und insbesondere aus Federstahl, ausgebildet. Der Federring 31 verringert ein Aufweiten oder Ausleiern der Kontakthülse 9 und insbesondere der Federarme 13. Zudem kann über den Federring 31 die Klemmkraft der Kontakthülse 9 auf einfache Weise eingestellt werden.
In 8 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Gehäuse 2 und dem Stift und/oder zwischen dem Gehäuse 2 und der Kontakthülse 9 jeweils ein Schrumpfschlauch 33, insbesondere aus Polyolefin, um zumindest einen Teilbereich des Stifts beziehungsweise der Kontakthülse 9 aufgeschrumpft. Der Schrumpfschlauch 33 weist vorteilhafterweise an seinem Innenumfang eine Klebeschicht auf. Ein Schrumpfschlauch 33 ist insbesondere im Bereich des Anschlusskanals 26 der Kontakthülse 9 und/oder in dem von der Ummantelung 7 umschlossenen Bereich des Stifts angeordnet. Vorzugsweise ist ein Schrumpfschlauch 33 im Bereich des Anschlusskanals 26 des Stiftes angeordnet. Der Schrumpfschlauch 33 wird insbesondere vor der Umspritzung zur Herstellung des Gehäuses 2 auf die entsprechenden Bereiche des Stiftes oder der Kontakthülse 9 aufgesetzt und aufgeschrumpft und erzeugt insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung mittels der Klebeschicht mit dem umschlossenen Bereich des Stifts beziehungsweise der Kontakthülse. Zudem wird durch die Umspritzung eine weitere stoffschlüssige Verbindung zwischen Schrumpfschlauch 33 und Gehäuse 2 erzeugt. Dies verbessert die Dichtheit der Steckerteile.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sind. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
2: Gehäuse des Steckverbinders
4: Steckerteil
6: Kontaktbereich des Stifts
7: Ummantelung des Stifts
8: Aufnahmekanal der Buchse
9: Kontakthülse der Buchse
10: Klemmbereich der Kontakthülse
11: Aufnahmebereich der Kontakthülse
13: Federarm der Kontakthülse
14: Einführöffnung der Kontakthülse
16: Rippe des Aufnahmekanals
17: Entwässerungsnut des Aufnahmekanals
18: Öffnung des Aufnahmekanals
20: Konfektionierte Leitung
21: Elektrische Leitung
22: Litze
23: Elektrische Isolierschicht
24: Leitungsmantel
25: Umhüllung mit Quellvlies
26: Anschlusskanal
27: Wulst
30: Längsrippe
31: Federring
33: Schrumpfschlauch
A-A: Achse
B-B: Achse
X: Steckachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm DIN EN 60352-2 von 2006 [0063]
DIN EN ISO 868:2003-10 [0081]
DIN ISO 7619-1:2012-02 [0081]
DIN EN ISO 868:2003-10 [0081]
DIN ISO 7619-1:2012-02 [0081]
EN ISO 9073-2 [0084]
EN ISO 9073-1 [0084]
EN ISO 9073-3 [0084]
DIN 53 802-20/65 [0084]

Claims

Unterwasser-Steckverbinder (1), aufweisend zwei Steckerteile (4) mit jeweils einem Gehäuse (2) zum wasserdichten Verbinden zweier elektrischer Leitungen (21), wobei die Steckerteile (4) entlang einer Steckachse (X) miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind, wobei jedes Steckerteil (4) zwei in dem Gehäuse (2) angeordnete elektrische Steckelemente aufweist, die einerseits als eine in das Gehäuse (2) ragende Buchse und andererseits als ein aus dem Gehäuse (2) ragender Stift ausgebildet sind, wobei der Stift an seinem freien Ende einen elektrischen Kontaktbereich (6) und eine sich axial zu der Steckachse (X) an den Kontaktbereich (6) anschließende Ummantelung (7) aufweist, wobei die Buchse als ein in dem Gehäuse (2) ausgebildeter Aufnahmekanal (8) mit einer am inneren Ende des Aufnahmekanals (8) angeordneten elektrischen Kontakthülse (9) ausgebildet ist, wobei der Aufnahmekanal (8) der Buchse die Ummantelung (7) des Stifts und die Kontakthülse (9) der Buchse den Kontaktbereich (6) des Stifts im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile (4) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (7) des Stiftes, der Aufnahmekanal (8) der Buchse, die Kontakthülse (9) der Buchse und der Kontaktbereich (6) des Stiftes derart ausgestaltet sind, dass eine resultierende Haltekraft zur Verbindung der Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand mehrheitlich über die Presspassungen zwischen den Aufnahmekanälen (8) der Buchsen und der Ummantelung (7) des jeweilig aufgenommenen Stiftes aufgebracht ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (7) des Stiftes, der Aufnahmekanal (8) der Buchse, die Kontakthülse (9) der Buchse und der Kontaktbereich (6) des Stiftes derart ausgestaltet sind, dass die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand mit mehr als 75% der resultierenden Haltekraft, vorteilhafterweise mit mehr als 90% der resultierenden Haltekraft, über die Presspassungen zwischen den Aufnahmekanälen (8) der Buchsen und der Ummantelung (7) des jeweilig aufgenommenen Stiftes aufgebracht ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Presspassung zwischen der Ummantelung (7) eines Stiftes und des Aufnahmekanals (8) einer Buchse erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 2 N bis 44 N, vorteilhafterweise von 11,5 N bis 18,5 N liegt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Kontakthülse (9) einer Buchse und den Kontaktbereich (6) eines Stiftes erzeugte Komponente der resultierenden Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 1 N bis 10 N, vorzugsweise von 4 N bis 6 N liegt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Haltekraft zur Verbindung der beiden Steckerteile (4) in ihrem zusammengesteckten Zustand in einem Bereich von 6 N bis 108 N, vorzugsweise von 31 N bis 49 N liegt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) einen einer Öffnung des Aufnahmekanals (8) zugewandten Klemmbereich (10) und einen sich axial zur Steckachse (X) an den Klemmbereich (10) anschließenden Aufnahmebereich (11) aufweist, und der Aufnahmebereich (11) der Kontakthülse (9) einen Innenumfang größer oder gleich dem Außenumfang des Kontaktbereichs (6) des Stifts aufweist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbereich (10) der Kontakthülse (9) derart ausgestaltet ist, dass er im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile (4) den Kontaktbereich (6) des Stifts klemmend elektrisch kontaktiert.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (10) der Kontakthülse (9) als mehrere umfangsgemäß gleich verteilte Federarme (13) ausgebildet ist, die im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile (4) den Kontaktbereich (10) des Stifts radial klemmend umschließen.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (11) der Kontakthülse (9) zylindrisch ausgebildet ist und der Kontaktbereich (10) der Kontakthülse (9) sich ausgehend von dem Aufnahmebereich (11) in Richtung zum Aufnahmekanal (8), insbesondere konisch, verjüngt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Federarme (13) im Kontaktbereich (10) der Kontakthülse (9) von dem Aufnahmekanal (8) der Buchse in den Aufnahmebereich (11) der Kontakthülse erstrecken.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Ummantelung (7) des Stifts zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Rippe ausgebildet ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Ummantelung (7) des Stifts zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Nut ausgebildet ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Aufnahmekanals (8) der Buchse zumindest eine umfangsgemäß verlaufende Rippe (16) ausgebildet ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Aufnahmekanals (8) der Buchse zumindest eine Nut umfangsgemäß ausgebildet ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Innenumfang des Aufnahmekanals (8) der Buchse mehrere, insbesondere drei, vorzugsweise vier radial in den Aufnahmekanal (8) ragende Längsrippen (30) axial längs der Steckachse (X) erstrecken.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Buchse längs der Steckachse (X) am Innenumfang des Aufnahmekanals (8) zumindest eine Entwässerungsnut (17) von einer Öffnung (18) des Aufnahmekanals (8) in Richtung auf den Aufnahmebereich (11) der Kontakthülse (9) erstreckt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Gehäuses (2) zwei Griffmulden vorgesehen sind, die axial um 180° bezüglich der Steckachse (X) am Außenumfang des Gehäuses (2) zueinander versetzt angeordnet sind.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung des Stifts und eine Innenwandung des Aufnahmekanals der Buchse derart ausgebildet sind, dass der Betrag der Haltekraft der Presspassung in einem Bereich zwischen 10 N und 90 N, vorzugsweise zwischen 35 N und 45 N, liegt.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (2) und dem Stift und/oder zwischen dem Gehäuse (2) und der Kontakthülse (9) jeweils ein Schrumpfschlauch (33) um zumindest einen Teilbereich des Stifts beziehungsweise der Kontakthülse (9) aufgeschrumpft ist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfschlauch (33) an seinem Innenumfang eine Klebeschicht aufweist.
Unterwasser-Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass um den Außenumfang der Kontakthülse (9) im Bereich des Klemmbereichs (10) der Kontakthülse (9) ein Federring (31) angeordnet ist.
Konfektionierte Unterwasser-Leitung (20), aufweisend ein Steckerteil (4) mit den Merkmalen des Steckerteils (4) eines Unterwasser-Steckverbinders (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 und eine elektrische Leitung (21) mit zumindest zwei Litzen (22), die jeweils zumindest mit einer elektrisch isolierenden Isolierschicht (23) ummantelt sind, wobei die Isolierschichten (23) von einem wasserdichten Leitungsmantel (24) umgeben sind, wobei die Buchse des Steckerteils (4) mit einer ersten Litze (22) und der Stift des Steckerteils (4) mit einer zweiten Litze (22) elektrisch verbunden ist.
Konfektionierte Unterwasser-Leitung (20) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Isolierschichten (23) der Litzen (22) und dem Leitungsmantel (24) eine gemeinsame oder jeweils einzelne Umhüllung (25) der Isolierschichten aus Quellvlies angeordnet ist.
Konfektionierte Unterwasser-Leitung (20) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Steckerteils (4) die elektrische Leitung (21) im Bereich ihres Leitungsmantels (24) über eine Länge in einem Bereich von ein Drittel bis drei Viertel einer Gesamtlänge des Gehäuses (2) des Steckerteils (4) entlang einer längs der Steckachse (X) erstreckenden Längsachse umfangsgemäß umschließt.
Konfektionierte Unterwasser-Leitung (20) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) des Steckerteils (4) und der Leitungsmantel (24) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Konfektionierte Unterwasser-Leitung (20), aufweisend ein Steckerteil (4) mit den Merkmalen des Steckerteils (4) eines Steckverbinders (1) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine elektrische Leitung (21) mit zumindest zwei Litzen (22), die jeweils zumindest mit einer elektrisch isolierenden Isolierschicht (23) ummantelt sind, wobei die Isolierschichten (23) von einem wasserdichten Leitungsmantel (24) umgeben sind, wobei die Buchse des Steckerteils (4) mit einer ersten Litze (22) und der Stift des Steckerteils (4) mit einer zweiten Litze (22) elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Isolierschichten (23) der Litzen (22) und dem Leitungsmantel (24) eine gemeinsame oder jeweils einzelne Umhüllung (25) der Isolierschichten (23) aus Quellvlies angeordnet ist.