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Elektrische Steckerverbindung Die Erfindung betrifft eine elektrische
Steckerverbindung mit einem Stecker mit einem mehrteiligen Gehäuse oder einem Schrumpfgehäuse,
das die Kontaktträger enthält.
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Es sind zahlreiche Arten von Steckerverbindungen bekannt, jedoch weisen
die Stecker der bekannten Verbindungen durchwegs gleichartige Kontaktelemente auf,
so daß mit einem Stecker nur gleichartige Spannungen verarbeitet werden können,
beispielsweise Netzspannungen, Hochfrequenzspannungen oder Uonfrequenzspannungen.
Benötigt man verschiedene Typen von Spannungen, so war es bisher erforderlich, verschiedene
Stecker zu verwenden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,- einen Stecker so variabel
auszubilden, daß nicht nur für Spannungen des gleichen Typs eine große Anzahl von
Kombinationen der.Verbindungen ermöglicht wird, sondern daß auch Spannungen verschiedenen
Typs in ein und demselben Stecker geschaltet werden können. Darüberhinaus können
für Stecker und Dose die gleichen Verbindungselemente verwendet werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß der Kontaktträger
im Stecker aus mehreren Xontaktsegmenten gebildet wird, deren Ränder so ausgebildet
sind, daß sowohl ein sicherer Eingriff zwischen einzelnen Kontaktsegmenten als auch
zwischen den Eontaktsegmenten und dem Gehäuse gewährleistet ist.
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Durch eine solche Ausbildung eines Steckers erreicht man eine Anzahl
von Vorteilen, die mit den bisher bekannten Steckern nicht erzielbar waren. So kann
man mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Segmenttypen eine außerordentlich
große Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten erreichen, was bei einem so typischen
Massenartikel, wie es ein Stecker darstellt, für
Produktion und
Lagerhaltung von großem Vorteil ist.
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Die Segmente, die zu den Kontaktträger zusammengesetzt werden, können
mit Kontaktstiften und/oder Buchsen besetzt werden, so daß von einem Stecker sowohl
Spannungen aufgenommen als auch abgegeben werden können und es ist auch möglichSegmenbe
für verschiedene Spannungstypen miteinander zu kombinieren, so daß die Versorgung
eines Geräts mit einem einzigen Stecker möglich ist.
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Bei rechteckiger, z.B. quadratischer Ausbildung der einzelnen Steckersegmente
kann jedes dieser Segmente noch in vier verschiedenen Lagen im Stecker untergebracht
werden, so daß neben der Wahl der Anordnung eines Segments im Kontaktträger auch
noch die Wahl einer Winkellage des Segments möglich ist, wodurch die Kombinationsmöglichkeiten
für verschiedene Anforderungen außerordentlich hoch werden.
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Zusätzlich zu diesen Kombinatonsmögliciikeiten bietet der Stecker
noch die Möglichkéit, daß eine Platine eingebaut werden=kann, so daß der Stecker
als Programmstecker verwendet werden kann. In einem Stecker können natürlich auch
Segmente verschiedener Größe kombiniert werden.
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Damit verschiedene Spannungstypen in ein und demselben Stecker gefahrlos
untergebracht werden können, werden blattartige Isolierungen in besondere Nu-ten
des Gehäuses eingesetzt, die die Kabel voneinander trennen. Diese Blätter oder Folien
können auch aus einem Material bestehen, das nicht nur eine Isolierung, sondern
auch eine Abschirmung gegen elektrische und magnetische Störfelder bewirkt.
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Die Zahl der Kontaktelemente in einem Segment ist innerhalb weiter
Grenzen wählbar, so können diese Segmente mit einem oder auch bis zu 25 Polen und
auch mehr ausgestattet werden. Das Gegenstück zum Stecker, in der Regel eine Flanschdose,
wird mit den gleichen, jedoch komplementären Kontaktelementen ausgestattet.
Auf
diese Weise werden die Kontaktträger sowohl des Steckers als auch der Dose dem gleichen
Satz von Segmenten entnommen, was für die Herstellung eine außerordentliche Vereinfachung
darstellt.
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Da die Montage der Segmente im Gehäuse sehr einfach ist, so ist eine
Lagerhaltung ebenfalls einfach, da es genügt, wenn die Gehäuse sowie ein entsprechender
Satz von Segmenten auf Lager gehalten wird, wobei dann je nach Anfo-rderung und
!wunsch durch Kombination dieser Segmente entsprechende Stecker zusammengesetzt
werden können.
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Anstelle einer Flanschdose aus steifem Material kann auch ein Schrumpfgehäuse
verwendet werden, das erst nach dem Schrumpfen die zu Erhöhungen oder Vertiefungen
der Ränder der Kontaktsegmente komplmentäre Form annimmt.
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Ein Austausch von Segmenten ist auch dann ohne Schwierigkeiten möglich,
wenn ein für ein bestimmtes Gerät ausgelegter Stecker später für ein anderes Gerät
Verwendung finden soll, wobei dann nur einige Segmente ausgetauscht werden müssen,
ohne daß ein neuer Stecker beschafft werden muß.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden
anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 perspektivisch ein Kontaktsegment
darstellt.
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Fig. 2 zeigt dieses Segment im Grundriß.
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Fig. 3 zeigt ein solches Segment in Seitenansicht, wobei das Kontaktelement
aus einer Buchse besteht.
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Fig. 4 stellt ein solches Kontaktsegment von der Seite dar, wobei
das Kontaktelement ein Steckerstift ist.
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Fig. 5 zeigt vier aneinandergereihte Kontaktsegmente im Grundriß.
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Fig. 6 zeigt die Anordnung der Fig. 5 von der Seite, und Fig. 7 zeigt
das zu Fig. 6 komplementäre Aufnahmeteil.
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Fig. 8 ist-eine Draufsicht auf eine Flanschdose, Fig. 9 ist eine Seitenansicht,
und Fig.1O eine Vorderansicht der Flanschdose der Fig. 8.
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Fig. 11 zeigt eine Verzahnung zu gegenseitiger Fixierung der Gehäuseteile.
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Fig. 12 stellt einen Schnitt durch einen Stecker mit Buchsen dar und
Fig. 13 das dazu gehörige Aufnahmeteil mit Steckerstiften.
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Fig. 14 zeigt perspektivisch einen Abstandsrahmen für eine Flanschdose,
Fig. 15 zeigt diesen Rahmen im Grundriß.
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Fig. 16 von vorne und Fig. 17 von der Seite.
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Fig. 18 zeigt einen Stecker mit Führungsnuten für Trenn- oder Abschirmwände.
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Fig. 19 stellt die Befestigung einer Platine dar.
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Fig. 20 ist eine Ausführungsform eines Steckers mit einem Schrumpfschlauch
und vier Kontaktsegmenten und Fig. 21 eine ähnliche Ausfahrung jedoch nur für zwei
Kontaktsegmente.
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Das in Fig. 1 dargestellte Kontaktsegment 1 hat an seinen Seitenrandflächen
2 und 3 rippenartige Vorsprünge 4 und nutenartige Vertiefungen 5. Bei 6 ist die
Lage eines Kontaktelementes angedeutet, das als Buchse oder Stift ausgebildet sein
kann.
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Im vorliegenden Fall ist das Kontaktelement quadratisch ausgebildet,
so daß es in vier verschiedenen Lagen in- einen Stecker eingebaut werden kann, was
vier verschiedene Möglichkeiten von Verbindungen zuläßt. Das Kontaktelement kann
natürlich auch rechteckig sein.
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Aus dem Grundriß der Fig. 2 sieht man die Anordnung der Vorsprünge
und Vertiefungen und man erkennt, daß solche Kontaktelemente in beliebiger Anordnung
aneinandergereiht werden können, wobei sämtlich vier Seiten Anschlußmöglichkeiten
an weitere Kontaktsegment bieten und in jeder Lage in der Gehäusewand verankert
werden können.
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Fig. 3 stellt nun ein solches Kontaktsegment~7 dar, dessen Kontaktelement
hier aus einer Buchse 8 besteht, deren dem Gehäuseinneren zugewandtes Ende mit einer
Lötöse 9 versehen ist.
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Fi.g, 4 zeigt eine der Fig. 3 analoge Ausbildungq jedoch bestehe hier
das Kontakt element aus einem Steckerstift 10. Wenn ein Kontaktsegment nur Steckerstifte
trägt, dann kann die Dicke geringer bemessen werden, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich
ist, sind jedoch Buchsen vorgesehen, so wird die Dicke dieses Kontaktsegments zweckmäßig
größer bemessen.
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Obwohl die Figuren 1 bis 4 das Eontaktsegment nicht in bestimmtem
Maßstab darstellen, da je nach Anforderungen verschiedene Abmessungen möglich sind,
so sei doch erwahnt, daß diese Figuren bei üblicher Ausführung etwa einem Naß stab
von 3 : 1 entsprechen.
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Fig. 5 zeigt nun die Aneinanderreihung von vier Ecntaktsegmenten,
wobei ein Segment in diesem Ausführungsbeispiel 25 Eontaktelemente enthält. Das
anschließende Kontaktsegment 12 ist für fünf Sontaktelemente vorgesehen, die für
größere elektrische Leistungen ausgelegt sind und das weiterhin anschließende Eontaktsegment
13 enthält Platz für drei Kontaktelemente für noch größere Leistungen, beispielsweise
für einen Netzanschluß. Das Fontaktsegment 14 ist für einen Hochfrequenzanschluß
oder einen abgeschirmten Tonfrequenzanschluß vorgesehen.
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Es ist natürlich auch möglich, verschieden große Kontaktsegmente zu
kombinieren. So könnte die in Fig. 5 gezeigte Anordnung auch aus nur zwei oder drei
Kontaktsegmenten aufgebaut werden, die dann jeweils rechteckig sind und die Form
von zwei aneinandergelegten quadratischen Kontaktsegmenten haben. Ein solches größeres
Kontaktsegment ist insbesondere bei höheren Polzahlen von Interesse. Die Form eines
solchen größeren Kontaktsegments kann auch einer Mehrzahl von kleineren entsprechen.
Die beiden letzteren Ausführungsformen bieten noch den Vorteil, daß mehr Platz für
Kontaktelemente zur Verfügung steht, weil auch die Randpartien ausgenützt werden
können, die sonst für die Nut- und Federverbindung freigehalten werden müssen.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen nun eine spezielle Ausführungsform, wobei
besonders darauf hingewiesen sei, daß die Kontaktelemente einer Gruppe sowohl Buchsen
als auch Steckerstifte enthalten können, so daß eine große Mannigfaltigkeit von
Anschlußmöglichkeiten erfaßt werden kann. Der mit dem Stecker zusammenwirkende komplementäre
Aufnahmeteil könnte als Muffe ausgebildet sein, kann aber auch in einer Einbaudose
verwendet werden.
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Die Figuren 8 bis 10 zeigen die Ausbildung einer Flanschdose.
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Die beiden Gehäusehälften 15 und 16 dieser Flanschdose sind symmetrisch
ausgebildet und ihre gegenseitige Lage wird durch Vorsprünge 17 gesichert, die in
entsprechende Nuten des anderen Teils passen. In Höhe der Kontaktsegmente hat dap
Gehäuse
nun Vorsprünge 18 und abwechselnd nutenartige Vertiefungen 19, die komplementär
zu den Vorsprüngen und Nuten eines Kontaktsegments ausgebildet sind, das auf diese
Weise fest verankert werden kann. Ein solches Kontaktsegment ist bei 20 angedeutet.
Die Fig. 9 zeigt die Anordnung der Fig. 8 in einer Seitenansicht und die Fig. 10
in einer Vorderansicht. In Fig. 10 ist bei 21 eingezeichnet, wie ein Abstandsrahmen
angeordnet werden kann, der es möglich macht, daß eine Einbaudose soweit hinter
der Frontplatte eines Geräts angebracht werden kann, daß die Dose entweder bündig
mit der Frontplatte abschließt oder nur wenig vorsteht.
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Fig. 11 zeigt den Vorsprung 17 der Figur 8 in größerer Darstellung.
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Die Figuren 12 und 13 zeigen eine Steckerverbindung, wobei das Gehäuse
des einzusteckenden Teiles 22 so bemessen ist, daß es in das Gehäuse 23 des anderen
Teiles der Steckerverbindlmg, hier in eine Flanschdose, eingesetzt werden kann.
Den Buchsen 24 entsprechen dabei die Steckerstifte 25, wobei die Buchsen 24 in einem
Kontaktsegment 26 und die Steckerstifte 25 in einem Kontaktsegment 27 befestigt
sind. Der obere Teil des Gehäuses 22 ist mit den üblichen Einrichtungen zur Zugentlastung
ausgestattet.
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Die Figuren 14 bis 17 zeigen einen Rahmen, dessen Lage in Fig.1O mit
21 angedeutet ist. Fig. 14 zeigt dabei einen solchen Rahmen 28 in perspektivischer
Ansicht, die Figuren 15 bis 17 zeigen diesen Rahmen im Grundriß sowie von vorne
und von der Seite.
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Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform eines Steckers, bei der neben den
hier angedeuteten Kontaktsegmenten 29 und 30 noch Nuten 31 und 32 dargestellt sind,
die an den Innenwänden des Gehäuses 33 ausgebildet sind und zur sicheren Fuhrung
von Trernwänden dienen, die in diese Nuten eingesetzt werden. Auf diese Weise können
Kabel etwa längs der Linie 45 im Stecker untergebracht werden,
die
auf keinen Fall in Berührung mit anderen Kabeln kommen dürfen, die beispielsweise
von den Kontaktsegmenten 29 und 30 ausgehen. So ist es möglich, gleichzeitig in
einem Stecker Kabel für sehr unterschiedliche Spannungen zu führen, an die sicherheitstechnisch
ganz unterschiedliche Forderungen zu stellen sind.
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Die Nuten 31 und 32 können oberhalb des von den Eontaktsegmenten eingenommenen
Raumes durch parallellaufende Rippenpaare gebildet werden, zwischen denen genügend
Raum ist, damit eine Trennwand eingesetzt werden kann. Handelt es sich bei solchen
Leitungen um störungsanfällige Leitungen, die durch Induktion oder Magne-tfelder
gestört werden können dann kan eine solche Trennwand aus einem Material gefertigt
werden, das nicht nur eine Isolierung und Trennung bewirkt, sondern auch eine Abschirmfunktion
erfüllen kann.
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Fig. 19 zeigt nun eine weitere Möglichkeit für einen erweiterten Anwendungszweck
eines solchen Steckers. Hier sind die beiden Gehäusehälften 35 und 36 so ausgebildet,
daß den Vorsprüngen 37 einer Gehäusehälfte Vertiefungen 38 der anderen Gehäusehälfte
entsprechen. Die Höhe der Vorsprünge 37 ist nun so gewählt, daß sie geringer, beispielsweise
um 1,6 mm geringer ist als die Tiefe der Aussparungen 38, so daß eine Platine 9
eingesetzt werden kann, die dann, wenn die Gehäusehälften fest miteinander verbunden
sind, klemmend in dem Gehäuse gehalten wird. Diese Platine kann Schaltelemente tragen,
z.B. Dioden 40, Kondensatoren oder Widerstände.
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Die Figuren 20 und 21 zeigen nun die Ausbildung eines Steckers, bei
dem ein starres Gehäuse durch ein Schrumpfgehäuse ersetzt ist. Bei der speziellen
Ausbildungsform der Kontaktelemente, wie sie hier vorgesehen ist, greifen Vorsprünge
41 der Kontaktsegmente so in das Schrumpfgehäuse 42 ein, daß sie stabil in diesem
Gehäuse verankert sind. Nach dem Schrumpfvorgang nimmt das Gehäuse die zu den Erhöhungen
und Vertiefungen des Steckers komplementäre Form an. In gleicher Weise kann auch
eine Kupplung ausgebildet sein.
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