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Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung für eine Leuchte, insbesondere im Außenbereich oder im Unterwasserbetrieb.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist bekannt, Leuchten sowohl zur Ausleuchtung beispielsweise im Gartenbereich einzusetzen, so dass eine Benutzerin oder ein Benutzer auch bei abnehmendem Tageslicht sich sicher bewegen kann bzw. Tätigkeiten im Garten vornehmen kann. Des Weiteren erfolgt aber auch eine Beleuchtung im Außenbereich zu rein dekorativen Zwecken, beispielsweise um bestimmte Abschnitte oder Installationen gegebenenfalls farbig zu beleuchten. Derartige Beleuchtungsquellen bleiben oftmals über einen langen Zeitraum fest installiert, so dass ein Witterungsschutz unentbehrlich ist. Dies betrifft auch die Stromversorgung sowie andere Steuerleitungen. Aufgrund der limitierten Betriebsdauer wären batteriebetriebene Leuchten hier keine Alternative.
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Unterschiedliche Typen von Leuchten im Außenbereich wasserdicht auszugestalten, ist an sich bekannt.
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So zeigt die
DE 10 2009 060 564 A1 eine Steckerverbindungsanordnung für feuchtigkeitsgeschützte elektrische Steckverbindung mit zumindest einem Stecker, der einen Grundkörper mit einem vorderseitigen Befestigungsflansch und einem an diesem angeordneten elastischen Dichtelement sowie ein rückwärtig aus dem Grundkörper heraustretendes elektrisches Leitungskabel aufweist, wobei in den Grundkörper ein Kontaktträger formschlüssig eingesetzt ist, der elektrische Kontakte aufnimmt.
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Aus der
DE 10 2011 075 161 A1 ist eine Leuchtvorrichtung bekannt, die eine auf einem Substrat angeordnete Halbleiterlichtquelle aufweist, wobei auf dem Substrat ein elektrisches Verbindungselement und ein Gehäuse angeordnet ist, das an dem Substrat befestigt ist, wobei die Leuchtvorrichtung eine elastische Dichtung aufweist, die zum Abdichten eines freien Raums zwischen dem elektrischen Verbindungselement und dem Gehäuse vorgesehen ist.
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Aus der
EP 3 454 427 A1 ist ein Steckverbindungssatz bekannt, der eine Dichthülse umfasst, welche ein Steckergehäuse, ein Buchsengehäuse und einen Kontaktbereich zwischen den beiden Gehäusen umhüllt, um den Steckverbindungssatz vor einem Eindringen von Wasser und/oder Staub zu schützen.
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Aus der
DE 20 2012 003 936 U1 ist ein Lichtsystem umfassend eine Mehrzahl von Leuchtmodulen bekannt, die in z. B. Beckenwänden von Schwimmbädern oder Gehwegen installierbar sind und die zumindest eine LED aufweisen, wobei die Leuchtmodule jeweils mittels zumindest eines Systemkabels mit einem gemeinsamen zentralen und busfähigen Controller verbunden und von diesem steuerbar sind, wobei das Systemkabel zur Spannungsversorgung der Leuchtmodule und zur Ansteuerung der jeweiligen Leuchtmodule vom Controller aus vorgesehen ist und wobei jeweils ein über ein zugehöriges Systemkabel entfernt von dem Controller positionierbares Leuchtmodul ein insbesondere wasserdichtes Gehäuse aufweist, in dem Treibermittel zur Energieversorgung der LED angeordnet sind.
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Die
W01992/016034 A1 beschreibt einen elektrischen Verbinder, umfassend ineinandergreifende erste und zweite Teile, von denen jeder ein Gehäuse mit zusammenwirkenden Verriegelungsmitteln umfasst, so dass eine relative Drehung des ersten Teils in anliegendem Eingriff mit dem zweiten Teil eine mechanische Verriegelung der Gehäuse bewirkt, wobei jeder Teil ferner mindestens eine Elektrode umfasst, drehbar um die Achse des Teils, das ein komplementäres Paar mit einer Elektrode des anderen Teils bildet, wobei der Verbinder so angeordnet ist, dass die Elektroden jedes komplementären Paares während der relativen Drehung zwischen den beiden Teilen in Kontakt gebracht werden, um eine elektrische Verbindung gleichzeitig mit dem mechanischen Eingriff herzustellen, wobei die zusammenwirkenden Verriegelungsmittel eine Mehrfachgewindeschraubenanordnung umfassen.
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Aus der
WO 2010/028423 A1 ist ein Verbinder und Verfahren zur Verwendung mit einer Lampenfassung bekannt. Die Verbinder umfasst ein Montageelement mit einem ersten elektrischen Verbinderelement mit abgeschirmten Kontaktpunkten, die mit der Stromversorgung verbindbar sind, wobei das Element zur Befestigung geeignet und mit dem Montageelement in Eingriff bringbar ist, und ein Halteelement, das zur Halterung einer Lampenfassung geeignet ist, wobei das Element ein zweites elektrisches Verbinderelement aufweist, das in der Lage ist, Strom zu einer Lampenfassung zu leiten, wobei der Eingriff des ersten und zweiten Elements es dem ersten und zweiten Element ermöglicht, dass das erste und zweite elektrische Verbinderelement in Kontakt kommen und der Eingriff ermöglicht, dass der elektrische Kontakt ohne Freilegung der Kontaktpunkte unterbrochen wird.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Steckkupplung zu schaffen, die wasserdicht gemäß entsprechender Spezifikation für Schutz gegen Staub, Berührung und dauerhaftes Untertauchen (z.B. gemäß IP68) ausgeführt ist und dennoch auf einfache Weise herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Schutzanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Gemäß der Erfindung wird eine Steckkupplung für eine Leuchte, insbesondere im Außenbereich oder im Unterwasserbetrieb, geschaffen, wobei die Steckkupplung eine wenigstens zweipolige elektrische Verbindung zur Versorgung der Leuchte mittels eines Kabels schafft und dazu an ihrer Stirnseite wenigstens zwei in einem Isolationskörper eingebrachte und wenigstens zwei mit aus dem Kabelmantel hervortretenden Adern verbundene Kontakte aufweist, wobei der Isolationskörper über den Kabelmantel geführt ist und der Stirnseite zugewandt über dem Kabelmantel einen Abschlussflansch aufweist, wobei zwischen dem Abschlussflansch und an dem Isolationskörper angeordnete Vorsprünge ein in Längsrichtung des Kabels geschlitzter Haltekörper angeordnet ist, der den Isolationskörper umgibt, wobei der Haltekörper mit einer radial umlaufenden Dichtung versehen ist, so dass die Steckkupplung wasserdicht ist.
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Demnach wird eine Steckkupplung geschaffen, die aufgrund ihrer wasserdichten Ausführung auch für eine Leuchte im Außenbereich geeignet ist. Der Grad der Dichtheit kann dabei nach einer entsprechenden Spezifikation, z. B. IP68 ausgeführt sein, so dass die Steckkopplung eine elektrische Verbindung zur Versorgung der Leuchte mittels eines Kabels schaffen kann, wobei hier auch dauerhaftes Untertauchen möglich sein kann. Typischerweise werden Leuchten im Außenbereich aus Gründen der höheren Effizienz mit LED-Leuchtkörper gefertigt, deren Versorgung beispielsweise mittels einer zweipoligen elektrischen Verbindung sichergestellt werden kann. Um das Ziel der wasserdichten Ausführung zu erreichen, ist dabei ein Isolationskörper über den Kabelmantel geführt, wobei im Inneren des Isolationskörpers entsprechende Kontakte angeordnet sind, die mit dem Kabel verbunden sind. Mehr als zwei Kontakte sind jedoch ebenfalls möglich. Die Verbindung der Steckkupplung mit einem entsprechenden Gegenstück erfolgt daher über die Stirnseite des Isolationskörpers, wobei sich auf dem Isolationskörper ein radialer Vorsprung befindet, der zum einen als Halterung für den Haltekörper dient und zum anderen eine Führung für eine radial umlaufende Dichtung darstellt. Um den Haltekörper über den Vorsprung führen zu können, ist es daher notwendig, diesen bezüglich seines Durchmessers erweitern zu können. Der Haltekörper ist daher in Längsrichtung geschlitzt, so dass es möglich ist, diesen über die Vorsprünge des Isolationskörpers zu führen, so dass dieser in einer bezogen auf das Kabel axialen Richtung von den Vorsprüngen gehalten wird. Das andere Ende des Haltekörpers wird von einem Abschlussflansch gehalten, der als integraler Bestandteil des Isolationskörpers ausgeführt ist und mit seiner Abschlussfläche der Stirnseite des Kabels zugewandt ist. Der Haltekörper, der den Isolationskörper umgibt, sorgt daher für die entsprechende mechanische Stabilität. Die wasserdichte Ausführung der Steckkopplung wird durch das Zusammenspiel von radialer Dichtung und Isolationskörper erreicht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kontakte als Kontaktbuchsen ausgeführt.
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Die Unterscheidung zwischen Buchse bzw. Kupplung oder Stecker wird hier anhand des stromführenden Kontakts vorgenommen, d. h. die Ausführung mit Kontaktbuchse bedingt die Bezeichnung „Steckkupplung“ für die gesamte Anordnung. Sofern die Kontakte als Stifte ausgeführt werden würden, was prinzipiell ebenfalls möglich wäre, würde die gesamte Anordnung als „Stecker“ bezeichnet werden. Die derzeit bevorzugte Ausführungsform verwendet jedoch Kontaktbuchsen als Kontakte der Steckkupplung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist sich dem Abschlussflansch anschließend eine Kabeltülle auf dem Isolationskörper ausgebildet.
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Der Abschlussflansch dient demnach über die Fixierung des Haltekörpers hinaus auch als Anschlagelement beim Einbringen der Steckkupplung in ein entsprechendes Gegenstück, wobei hier der Abschlussflansch sich in Kabelrichtung in Form einer Kabeltülle fortsetzt, so dass ein einfaches Entnehmen bzw. Einstecken der Steckkupplung möglich wird. Die Ausgestaltung als Kabeltülle ermöglicht auch eine längere Haltbarkeit der Steckkupplung, da insbesondere Verbindungskabel im Übergangsbereich beim Einbringen der Steckkopplung häufig mechanisch stark beansprucht werden. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass der Abschlussflansch bezüglich seiner radialen Dimensionierung so ausgestaltet sein kann, dass beim Einbringen der Steckkupplung in ein Gegenstück eine zusätzliche Abdichtung durch den Abschlussflansch erfolgt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Isolationskörper mit dem Kabelmantel durch Materialaufschmelzung eines Isolationsmaterials des Kabelmantels verbunden.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird eine einfache Herstellbarkeit der Steckkupplung erreicht, wobei hier zunächst die Kontaktbuchen an die aus dem Kabelmantel hervortretenden Adern angebracht werden, so dass anschließend der Isolationskörper von der Stirnseite bis zum Abschlussflansch durch Materialaufschmelzung mit dem Kabelmantel verbunden ist, was eine wasser- bzw. staubdichte Ausgestaltung der Steckkupplung ermöglicht. Darüber hinaus stellt das Verbinden mittels Materialaufschmelzung eine wenig komplexe Bearbeitung sicher, so dass die Steckkupplung auch in großen Stückzahlen kostengünstig produziert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Haltekörper und der Isolationskörper einstückig ausgeführt, wobei bevorzugt der Haltekörper und der Isolationskörper aus einem Kunststoffmaterial gefertigt werden, wobei typischerweise das Kunststoffmaterial des Haltekörpers im Vergleich zum Isolationskörper eine größere Härte aufweisen kann.
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Demnach werden sowohl der Haltekörper als auch der Isolationskörper beispielsweise als in großen Stückzahlen zu produzierende Kunststoffteile bereitgestellt, wobei der üblicherweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie z. B. POM gefertigte Haltekörper eine höhere mechanische Festigkeit aufweist, um den Isolationskörper zusätzlich mechanisch zu stabilisieren und ein sicheres Aufbringen des Haltekörpers ohne Verformungen und ohne Beschädigungen am darunter angeordneten Isolationskörper zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Haltekörper eine Verdrehsicherung auf.
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Die Verdrehsicherung, welche in ein korrespondierendes Gegenstück beim Einführen der Steckkupplung eingreifen kann, stellt sicher, dass die Kontakte der Steckkupplung mit entsprechenden Gegenkontakten bezüglich ihrer Lage übereinstimmen, so dass auf einfache Weise eine Verbindung mit der Steckkupplung hergestellt werden kann. Die Verdrehsicherung kann dabei bezüglich ihrer axialen Länge so ausgestaltet sein, dass auch ein Verbiegen von Kontaktstiften unterbunden wird, da die Verdrehsicherung zunächst als Führung wirkt, bevor Kontakte in Eingriff gebracht werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt sich die radial umlaufende Dichtung an ein in Richtung der Stirnseite weisendes Ende des Haltekörpers an.
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Demnach wird beim Einführen der Steckkupplung in ein Gegenstück die in axialer Richtung wirkende Kraft, welche durch Reibung der radial umlaufenden Dichtung an einer Innenseite des Gegenstücks entsteht, durch das in Richtung der Stirnseite weisende Ende des Haltekörpers zumindest teilweise aufgenommen, was die Lebensdauer der radial umlaufenden Dichtung erhöht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Haltekörper an seiner Außenseite wenigstens eine Rastnase auf, die mit einer komplementären Öffnung so wechselwirkt, dass eine lösbare Verbindung entsteht.
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Gemäß dieser Vorgehensweise wird ein unbeabsichtigtes Entfernen der Steckkupplung verhindert, was beispielsweise dadurch entstehen könnte, wenn Zugkräfte am Kabel ausgeführt werden, so dass die Steckkupplung aus ihrem Gegenstück herausgezogen werden könnte. Mittels der Rastnase ist jedoch ein Entfernen der Steckkupplung nur dann möglich, wenn diese aus der entsprechenden korrespondierenden Öffnung zunächst herausgeschoben wird, was bei unbeabsichtigten Zugkräften jedoch üblicherweise nicht geschieht.
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Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus ein Stecker für eine oben beschriebene Steckkupplung geschaffen, der wenigstens zwei weitere Kontakte aufweist, die im Inneren eines Gehäusekörpers so angeordnet sind, dass die wenigstens zwei weiteren Kontakte mit den wenigstens zwei Kontakten der Steckkupplung in Eingriff zu bringen sind, wobei der Gehäusekörper bezüglich seiner Innenabmessungen so gewählt ist, dass die radial umlaufende Dichtung der Steckkupplung einführbar ist.
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Demnach wird ein Stecker als Gegenstück zur Steckkupplung geschaffen, wobei durch das Anlegen der radial umlaufenden Dichtung an der Innenseite des Gehäusekörpers eine wasserdichte elektrische Verbindung mittels der Kontakte und der weiteren Kontakte erfolgen kann.
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Dabei können in den Gehäusekörper Kontaktstifte als die wenigstens zwei weiteren Kontakte eingelassen sein.
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Der Gehäusekörper nimmt zwar in seinem Inneren die Steckkupplung auf, aufgrund der Ausgestaltung der stromführenden Kontakte als Stifte wird er in diesem Fall jedoch als Stecker bezeichnet.
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Der Stecker kann sowohl als Einbaustecker an der Leuchte ausgeführt sein. Dieser kann aber auch als Stecker an einem Kabelende bereitgestellt werden. Die elektrische Verbindung der Außenleuchte kann somit mittels eines Kabels erfolgen, dessen erstes Ende mit der Steckkupplung versehen ist, die in einen entsprechenden Einbaustecker an der Leuchte gesteckt werden kann. Am andern Ende des Kabels ist wiederum ein bezüglich seines Aufbaus nahezu identischer Stecker angebracht, der beispielsweise mit einem Stromversorgungsgerät verbunden wird, das die elektrische Energie für die Außenleuchte bereitstellen kann. In wiederum anderen Fällen ist es dabei auch möglich, dass der Stecker nun nicht direkt in ein Stromversorgungsgerät geführt wird, sondern über eine weitere Steckkupplung, die nun als Verlängerungskabel wirkt, mit der Stromversorgungseinheit verbunden wird. Somit ist es möglich, die Verkabelung im Außenbereich entsprechend anzupassen, was die Einsatzmöglichkeiten deutlich verbessert. Darüber hinaus schafft die Verwendung eines Einbausteckers auch die Möglichkeit, Leuchten mit defekten Kabeln letzteres austauschen zu können, ohne dabei die komplette Leuchte austauschen zu müssen oder aber das Gehäuse der Leuchte öffnen zu müssen, was wiederum Probleme beim anschließenden Zusammenbau schaffen könnte, um wiederum eine wasserdichte Außenleuchte erhalten zu können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Gehäusekörper mit einem weiteren Kabelmantel durch Materialaufschmelzung eines Isolationsmaterials des weiteren Kabelmantels verbunden.
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Demnach erfolgt die wasserdichte Verbindung am Stecker ähnlich zur Verbindung des Isolationskörpers an der Steckkupplung, in dem Materialaufschmelzung des Isolationsmaterials des Kabelmantels für eine zuverlässige Verbindung sorgt.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verbindungssystem für eine Außenleuchte geschaffen, das mit wenigstens einer Steckkupplung, wie oben beschrieben oder einem Stecker, wie soeben beschrieben, ausgeführt ist, wobei gegebenenfalls ein Kabel mit mehreren Steckkupplungen oder Steckern versehen sein kann.
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Die bisher dargestellte Verbindung zwischen zwei Kabelenden lässt sich erfindungsgemäß auch auf Y-Stücke erweitern, so dass einem Stecker mehrere Steckkupplungen oder einer Steckkupplung mehrere Stecker zugeordnet werden können. Auf diese Weise ist es möglich, ein Verbindungssystem zu schaffen, mit dem eine Vielzahl von Außenleuchten mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Außenleuchte in einer perspektivischen Seitenansicht mit einer erfindungsgemäßen Steckkupplung,
- 2 die Außenleuchte nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Steckkupplung in einem Einbaustecker der Leuchte in einer Schnittansicht,
- 3 eine erfindungsgemäße Steckkupplung aus 1 in einer Schnittansicht,
- 4 eine erfindungsgemäße Steckkupplung in einer Seitenansicht,
- 5 der Stecker aus 1 in einer Schnittansicht,
- 6 das Zusammenwirken einer erfindungsgemäßen Steckkupplung mit einem Stecker gemäß der Erfindung,
- 7A ein Einzelelement einer erfindungsgemäßen Steckkupplung,
- 7B ein Schnitt durch das Detail aus 7A,
- 8 ein weiteres Detail einer Steckkupplung und eines Steckers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
- 9 die Verwendung einer erfindungsgemäßen Steckkupplung zusammen mit einem Stecker an einem Kabel in einer perspektivischen Seitenansicht, und
- 10 ein Beispiel eines Verbindungssystems mit einer erfindungsgemäßen Steckkupplung.
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In den Figuren sind funktional gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist in einer perspektivischen Seitenansicht eine Leuchte 2 gezeigt, die beispielsweise im Außenbereich aufgestellt werden soll. Die Leuchte 2 weist an ihrem Leuchtengehäuse 4 eine Lichtaustrittsöffnung 6 auf, zu der gegenüberliegend eine Versorgung der Leuchte mittels einer Steckkupplung 8 geschaffen werden soll. Die Steckkupplung 8 geht in ein Kabel 10 über, das im gezeigten Beispiel innerhalb eines Kabelmantels 12 mit zwei Adern 14 versehen ist. Die beiden Adern 14 ermöglichen eine zweipolige elektrische Verbindung zur Versorgung der Leuchte 2 mittels des Kabels 10. Neben dem Leuchtengehäuse 4 weist die Leuchte 2 noch einen Halter 16 auf, der beispielsweise mittels eines Drehgelenks 18 verstellbar ausgeführt sein kann. Die Ausgestaltung der Leuchte 2 selbst ist jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung, so dass auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet werden kann.
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Nachfolgend werden die für die wasserdichte Ausgestaltung der Steckkupplung 8 relevanten Bestandteile, die auch ein entsprechendes Gegenstück zur Steckkupplung 8 an der Leuchte 2 betreffen, näher dargestellt. Da sich die Leuchte 2 typischerweise in einem Außenbereich befindet, ist es notwendig, dass die Steckkupplung 8 wasserdicht ausgeführt ist, wobei die elektrische Verbindung beispielsweise dem IP68-Standard genügen soll.
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2 zeigt die Leuchte 2 aus 1 in einer Schnittansicht, wobei die gewählte Schnittebene sowohl das Kabel 10, das Leuchtengehäuse 4 und den Halter 16 in etwa mittig trennt. Man erkennt, dass im Inneren des Leuchtengehäuses 4 ein als Einbaustecker ausgebildeter Stecker 20 vorgesehen ist, der in Form eines Gehäusekörpers 22 in das Leuchtengehäuse 4 eingesetzt ist. Der als Einbaustecker ausgebildeter Stecker 20 korrespondiert mit der Steckkupplung 8, wobei auf diese Weise eine elektrische Verbindung des Kabels 10 in das Innere der Leuchte 2 geschaffen wird. Der Gehäusekörper 22 ist dabei so ausgeführt, dass sein Inneres einen Isolationskörper 24 der Steckkupplung 8 aufnehmen kann.
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Zwischen dem Gehäusekörper 22 und dem Isolationskörper 24 ist eine radial umlaufende Dichtung 26 angeordnet, die entgegen einer Einschubrichtung der Steckkupplung 8 von einem Haltekörper 28 begrenzt wird. Das Leuchtengehäuse 4 weist darüber hinaus eine Öffnung 30 auf, die mit einer Rastnase 32 am Haltekörper 28 korrespondiert. Der Isolationskörper 24 geht benachbart zum Haltekörper 28 in einen Abschlussflansch 34 über, an den sich eine Kabeltülle 36 anschließt. Wie nachfolgend noch erläutert wird, befinden sich zwischen Gehäusekörper 22 und Isolationskörper 24 Paare von Kontakten, die eine elektrische Verbindung des Kabels 10 zum Inneren der Leuchte 2 schaffen. Der Isolationskörper 24, der Abschlussflansch 34 und die Kabeltülle 36 sind einstückig ausgeführt und umschließen zumindest im Bereich des Abschlussflansches 34 und der Kabeltülle 36 das Ende des Kabels 10.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist zunächst eine Schnittansicht der Steckkupplung 8 gezeigt, so dass die Einzelheiten im Aufbau deutlicher hervortreten. Im Inneren des Isolationskörpers 24 sind zwei Kontaktbuchsen 38 angeordnet, die an der Stirnseite 40 des Isolationskörpers 24 mit entsprechenden Öffnungen versehen sind, in die Kontaktstifte oder dergleichen eingeführt werden können. Die Kontaktbuchsen 38 sind mit den Adern 14 des Kabels 10 verbunden, was üblicherweise mittels einer Fügeverbindung, wie z.B. Crimpen geschieht. Die Adern 14 des Kabels 10 sind mit einer Drahtisolierung 42 versehen, die bis auf den Bereich der Verbindung an den Kontaktbuchsen 38 für eine Isolierung sorgt. In weiteren Ausführungsformen ist es möglich, mehr als die zwei gezeigten Kontaktbuchsen 38 zu verwenden, so dass beispielsweise drei oder vier Kontaktbuchsen vorgesehen sind, wobei die zusätzlichen Kontakte bei einer Ausführung mit vier Kontakten in einer Ebene senkrecht zu den gezeigten Kontaktbuchsen 38 angeordnet sein können oder bei einer Ausführung mit drei Kontakten mit diesen auch ein vorzugsweise gleichseitiges Dreieck bilden können.
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Das Kabel 10 ist an seiner Außenseite mit dem Kabelmantel 12 versehen, der bis in den Bereich des Abschlussflansches 34 vollständig vom Isolationskörper 24 umgeben ist, wobei daran anschließend in Richtung des Endes des Kabels der Kabelmantel 12 entfernt ist, um die Adern 14 des Kabels 10 mit der Drahtisolierung 42 freizulegen. Man erkennt, dass der Kabelmantel 12 vom Bereich des Abschlussflansches 34 über den Bereich der Kabeltülle 36 hinweg vom Isolationskörper 24 umgeben ist, wobei eine Verbindung des Kabelmantels 12 zum Isolationskörper 24 durch Materialaufschmelzung eines Isolationsmaterials des Kabelmantels 42 erzeugt wird. Die Adern 14 des Kabels 10 zusammen mit der Drahtisolierung 42 sowie die Kontaktbuchsen 38 werden ebenfalls in den Isolationskörper 24 eingesetzt. Der Isolationskörper 24 wird typischerweise durch aus einem Kunststoffmaterial durch Heißverpressen hergestellt. Als Kunststoffmaterial wird dazu bevorzugt Polyamid verwendet.
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Des Weiteren weist der Isolationskörper 24 einen ersten Vorsprung 44 auf, zu dem beabstandet ein zweiter Vorsprung 46 angeordnet ist, wobei der erste Vorsprung 44 und der zweite Vorsprung 46 jeweils als umlaufende radiale Vorsprünge ausgebildet sind, so dass zwischen ihnen eine Ringnut entsteht, in die die radial umlaufende Dichtung 26 eingeführt werden kann. Über die Fixierung der radial umlaufenden Dichtung 26 hinaus fungiert der zweite Vorsprung 46 auch als Halterung für den Haltekörper 28, der über den zweiten Vorsprung 46 geführt wird, so dass der Haltekörper bezüglich seines stirnseitigen Endes vom zweiten Vorsprung 46 fixiert wird. Auf der gegenüberliegenden Seite wird der Haltekörper 28 vom Abschlussflansch 34 fixiert. Dazu weisen der Abschlussflansch 34 eine Anschlagsfläche 48 und der Haltekörper 28 eine weitere Anschlagsfläche 48' auf, die zur Steckkupplung 8 radial umlaufend angeordnet sind.
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Des Weiteren ist 3 zu entnehmen, dass der Innendurchmesser des Haltekörpers 28 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des zweiten Vorsprungs 46 ausgebildet ist. Um nun den Haltekörper 28 über den zweiten Vorsprung 46 führen zu können, ist es vorgesehen, den Haltekörper geringfügig zu weiten, wozu ein in Längsrichtung ausgebildeter, den Haltekörper vollständig durchdringender Schlitz vorgesehen ist.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist die Ausgestaltung des in Längsrichtung angeordneten Schlitzes 50 nochmals gezeigt. Man erkennt, dass der Schlitz 50 vom Bereich der radial umlaufenden Dichtung 26 bis zur Anschlagsfläche 48 geführt ist. Somit ist es möglich, den Isolationskörper 28 geringfügig zu weiten, um diesen über den zweiten Vorsprung 46 führen zu können. Des Weiteren ist 4 zu entnehmen, dass der Isolationskörper 28 beim Einführen der Steckkupplung 8 in einen entsprechenden Stecker für eine Abstützung der radial umlaufenden Dichtung 26 sorgt, so dass diese beim Einführen in Position gehalten wird.
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Des Weiteren ist in 4 auch die Rastnase 32 zu erkennen, die an einem federnd ausgebildeten Abschnitt des Haltekörpers 28 so angeordnet ist, dass sie radial nach innen in Richtung des Isolationskörpers 24 gedrückt werden kann. Im Zusammenspiel mit der Öffnung 30 (wie in 2 gezeigt) ist somit ein Einrasten der Steckkupplung 8 gewährleistet, wobei die Steckkupplung 8 nur durch Zurückdrücken der Rastnase 32 wieder gelöst werden kann, was unbeabsichtigtes Lösen der Steckkupplung 8 verhindert.
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Der Haltekörper 28 wird typischerweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie z. B. POM gefertigt. Dieses Material ist steifer bzw. härter als der aus Polyamid gefertigte Isolationskörper 24 und schafft daher eine zusätzliche mechanische Stabilisierung. Wichtiger ist jedoch, dass bei der Materialauswahl des Haltekörpers 28 darauf geachtet wird, dass eine Federwirkung entsteht, so dass der Haltekörper 28 nach Aufweiten mittels des Schlitzes 50 und Überstülpen an den Vorsprüngen 44 bzw. 46 wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt, ohne sich dabei plastisch zu verformen. Die Federwirkung erleichtert auch die Funktion der oben beschriebenen Rastnase 32, so dass diese zuverlässig in die Grundposition, d.h. der arretierten Stellung zurückschwingt.
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Unter Bezugnahme auf 5 wird nachfolgend die Ausgestaltung des Steckers 20 näher erläutert. Der Stecker 20 kann dabei sowohl als Einbaustecker ausgebildet sein, wie im Zusammenhang mit 1 und 2 an der Leuchte 2 erläutert, oder auch als Stecker für eine Kabelverlängerung ausgeführt werden, die mit der Steckkupplung 8 in Verbindung gebracht werden kann. Der Stecker 20 weist hierzu, wie bereits erwähnt, einen Gehäusekörper 22 auf, der mit zwei Kontaktstiften 52 versehen ist, die mit den Kontaktbuchsen 38 gemäß 3 und 4 korrespondieren. Die Kontaktstifte 52 sind mit weiteren Adern 54 verbunden, um die so hergestellte elektrische Verbindung zwischen Kontaktbuchsen 38 und Kontaktstiften 52 über ein entsprechendes weiteres Kabel weiterzuführen.
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Im Inneren des Gehäusekörpers 22 ist ein Hohlraum 56 angeordnet, dessen Innenabmessungen 58 mit den Außenabmessungen der Steckkupplung 8 korrespondieren. Somit ist es möglich, die Steckkupplung 8 in das Innere 56 des Gehäusekörpers 22 zu führen und einen Kontakt zwischen Kontaktstifte 52 und Kontaktbuchsen 38 herzustellen. Die elektrische Isolation an den Adern 54 erfolgt dabei bezüglich des Gehäusekörpers 22 auf ähnliche Weise wie oben im Zusammenhang mit dem Kabel 10 beschrieben, d. h. mittels Aufschmelzens eines Isolationsmaterials beim Überpressen mit dem Gehäusekörper 22.
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Eine Erweiterung des in 5 gezeigten Steckers 20 auf eine mehrpolige Ausführung ist, wie oben bereits in Bezug auf die Steckkupplung 8 erläutert wurde, ohne weiteres möglich.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist nun eine Schnittansicht gezeigt, bei der die Steckkupplung 8 und der Stecker 20 zusammengefügt sind. Man erkennt, dass in die Stirnseite 40 der Steckkupplung 8 zwei Kontaktstifte 52 des Steckers 20 hervortreten, die mit den Adern 54 verbunden sind. Im Inneren des Gehäusekörpers 22 ist der Isolationskörper 24 so angeordnet, dass die radial umlaufende Dichtung 26 für eine Abdichtung im Bereich der Kontaktstifte 52 sorgt. Da der übrige Teil des Isolationskörpers 24 einstückig ausgeführt ist und insbesondere den Kabelmantel im Bereich eines Isolationsmaterials durch Materialaufschmelzung fest verbindet, wird auch eintretendes Wasser durch eine Öffnung im Bereich der Rastnase 32 nicht in das Innere der mit elektrischer Spannung beaufschlagten Bereiche gelangen können. Beim Einstecken der Steckkupplung 8 in den Stecker 20 wird der radial umlaufende Dichtung 26 vom Haltekörper 28 abgestützt, der darüber hinaus auch für eine verbesserte mechanische Stabilität der Steckkupplung 8 sorgt.
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Unter Bezugnahme auf 7A ist die Ausgestaltung des Haltekörpers 28 nochmals detailliert dargestellt. Man erkennt, dass die Rastnase 32 radial nach innen federnd geführt werden kann, so dass sich diese vom entsprechenden Gehäuseabschnitt am Gehäusekörper 22 lösen kann.
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Entlang der in 7A eingezeichneten Schnittebene A-A` ist die Ausgestaltung des Haltekörpers 28 nochmals in 7B gezeigt, wobei hier auch der entlang der Längsrichtung laufende Schlitz 50 deutlich zum Vorschein kommt. Diese ermöglicht es, den Haltekörper 28 so weit radial aufzuweiten, dass dieser über die ersten und zweiten Vorsprünge 44 und 46 geschoben werden kann und anschließend wieder in seine Ausgangslage zurückfedert, ohne sich zu verformen.
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In 8 ist in einer weiteren Ausführungsform eine Schnittansicht durch die zusammengebaute Anordnung umfassend die Steckkupplung 8 und den Stecker 20 gezeigt. Man erkennt, dass außerhalb des Isolationskörpers 24 eine Verdrehsicherung 60 ausgebildet ist, die das Positionieren der Kontaktbuchsen 38 am Isolationskörper 24 in einer festgelegten Orientierung relativ zu den Kontaktstiften 52 des Gehäusekörpers 22 sicherstellt.
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In 9 wird nachfolgend der Aufbau eines Verbindungssystems 62 beschrieben, das sich die erfindungsgemäße Steckkupplung 8 bzw. den Stecker 20 zunutze macht. Vorteilhafterweise kann eine Leuchte, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt wurde, mittels der Steckkupplung 8 mit elektrischer Energie versorgt werden. Dazu kann die Steckkupplung 8 über das Kabel 10 mit dem Stecker 20 versehen sein, der über eine weitere Steckkupplung 8` und ein weiteres Kabel 10` beispielsweise mit einer Stromversorgung verbunden ist. Das erste Kabel 10 kann hier als Verlängerungskabel fungieren. In anderen Ausführungsformen wäre es ebenso möglich, die Stromversorgung direkt mit dem Kabel 10 zu verbinden.
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Schließlich wird unter Bezugnahme auf die 10 ein weiteres Verbindungssystem 62 gezeigt, bei dem fünf Steckkupplungen 8 über ein Kabel 10 auf einen Stecker 20 zusammengeführt werden, so dass beispielsweise mehrere über entsprechende Verlängerungen anzuschließende Leuchten mit einer Spannungsversorgungseinheit in Verbindung gebracht werden können. Neben der gezeigten Konfiguration mit fünf Steckkupplungen 8 ist es natürlich ebenfalls möglich, eine davon abweichende Anzahl, wie z.B. drei oder sieben Steckkupplungen zu schaffen, oder auch einen Aufbau zu wählen, bei dem eine Steckkupplung auf mehrere Stecker 20 umgesetzt wird, wobei auch in diesem Fall keine Festlegung auf eine bestimmte Anzahl erfolgen soll.
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Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Leuchte
- 4
- Leuchtengehäuse
- 6
- Lichtaustrittsöffnung
- 8
- Steckkupplung
- 8`
- weitere Steckkupplung
- 10
- Kabel
- 10'
- weiteres Kabel
- 12
- Kabelmantel
- 14
- Adern
- 16
- Halter
- 18
- Drehgelenk
- 20
- Stecker
- 22
- Gehäusekörper
- 24
- Isolationskörper
- 26
- Dichtung
- 28
- Haltekörper
- 30
- Öffnung
- 32
- Rastnase
- 34
- Abschlussflansch
- 36
- Kabeltülle
- 38
- Kontaktbuchsen
- 40
- Stirnseite
- 42
- Drahtisolierung
- 44
- erster Vorsprung
- 46
- zweiter Vorsprung
- 48
- Anschlagsfläche
- 48`
- weitere Anschlagsfläche
- 50
- Schlitz
- 52
- Kontaktstifte
- 54
- weitere Adern
- 56
- Hohlraum
- 58
- Innenabmessungen
- 60
- Verdrehsicherung
- 62
- Verbindungssystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009060564 A1 [0004]
- DE 102011075161 A1 [0005]
- EP 3454427 A1 [0006]
- DE 202012003936 U1 [0007]
- WO 1992/016034 A1 [0008]
- WO 2010/028423 A1 [0009]
