DE29602732U1 - Steckverbindung - Google Patents

Steckverbindung

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Description

Dipl.-Phys. Dr. &EEgr;.-&EEgr;, Stoffregen Seite
Patentanwalt-European Patent Attorney
Norbert von Paris
Technische Metallerzeugnisse
Geinhäuser Straße 25
63628 Bad Soden-Salmünster
Beschreibung Steckverbindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindung zwischen von einem Thermoelement ausgehenden ersten und zweiten Leitern unterschiedlicher Potentiale und einem in einer Armatur angeordneten Magneten, dessen einer (erster) elektrischer Anschluß mit einem (ersten) der Leiter über die Armatur sowie einen mit diesem verbindbaren Element wie Überwurfmutter und dessen anderer (zweiter) elektrischer Anschluß über das Element hindurch mit dem anderen (zweiten) Leiter verbindbar sind.
Thermoelektrische Zündsicherungen für Gasbrennstellen wie Gasherde arbeiten derart, daß eine Verschließeinrichtung durch einen Elektromagneten gegen eine Schließkraft offengehalten wird, wobei der erforderliche Strom, der im Bereich zwischen 0,5 und 1,0 A liegt, durch die von einem Thermoelement abgegriffene Spannung erzeugt wird, die einer Brennstelle im Brenner ausgesetzt ist. Da in einem Thermoelement nur Spannungen in der Größenordnung von 20 - 30 mV anstehen, darf der Gesamtwiderstand des das Thermoelement und den Elektromagneten einschließenden Stromkreises nur im
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Bereich zwischen 25 und 50 mOhm liegen. Da die Eigenwiderstände von Thermoelement und elektrischen Leitern wie Koaxialkabel und Magnetspule bereits in dieser Größenordnung liegen, muß darauf geachtet werden, daß Übergangswiderstände so gering wie möglich gehalten werden.
Um ein Thermoelement an einen Elektromagneten anzuschließen, sind Steckverbindungen bekannt, wobei jeder Leiter mit einem gesonderten Stecker verbunden ist, wobei einer der Stecker unmittelbar an den Elektromagneten und der andere an die Armatur angeschlossen wird. Eine entsprechende Verbindungsart ist aufwendig und zudem nicht automatengerecht.
Auch sind Steckverbindungen bekannt, bei denen die Armatur eine Überwurfmutter aufweist, durch die eine Hülse geschoben wird, die ihrerseits die elektrischen Anschlüsse für den Elektromagneten aufweist. Eine entsprechende Verbindungsart fordert hohe Maßgenauigkeiten der einzelnen Elemente zueinander, um sicherzustellen, daß unerwünschte Übergangswiderstände nicht auftreten. Auch sind entsprechende Steckverbindungen sowohl von der Konstruktion als auch von der Montageseite her recht aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Steckverbindung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Maßnahmen eine kostengünstige Verbindung hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig gewährleistet sein soll, daß selbst bei größeren Toleranzen die erforderliche sichere Verbindung zwischen den einzelnen elektrischen Kontakten gegeben ist.
Erfindungsgemäß wird das Problem im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Steckverbindung einen auf das Element aufschiebbaren Schuh sowie ein gegenüber dem Schuh elektrisch isoliertes und von diesem umgebenes, mit dem zweiten elektrischen Anschluß des Magneten verbindbares Kufenelement umfaßt. Dabei weist der Schuh einen Basis-
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abschnitt mit vorzugsweise symmetrisch von diesem ausgehenden gebogenen Schenkeln auf, deren Längsränder in eine nutartige Aufnahme des Elementes wie Überwurfmutter schiebbar sind. Von dem Basiselement des Schuhs selbst und gegenüber diesem isoliert geht das im Schnitt U-förmige Kufenelement aus, dessen Seitenschenkel auf dem zweiten elektrischen Anschluß des Elektromagneten abstützbar sind.
Insbesondere ist vorgesehen, daß die nutartige Aufnahme eine Ringnut ist, die von der Stirnfläche des Elementes wie Überwurfmutter und einem vorzugsweise mittig von dieser ausgehenden zylindrischen Ansatz begrenzt ist. Hierdurch ist ein einfaches Aufschieben des Schuhs in jeder beliebigen Richtung möglich, wodurch eine Montagefreundlichkeit gegeben ist.
Um sicherzustellen, daß der Schuh stets im erforderlichen Umfang auf den Ansatz aufgeschoben ist, sieht ein weiterer Vorschlag der Erfindung vor, daß der Basisabschnitt des Schuhs einen als Anschlag dienenden abgewinkelten Abschnitt aufweist, von dem seinerseits ein fahnenartiger Ausschnitt ausgeht, der elektrisch isoliert die Kufe mittelschenkelseitig bereichsweise umfaßt. Hierdurch ist eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Schuh und der Kufe gegeben, so daß eine Relativbewegung der Elemente zueinander kaum nicht möglich ist. Dies wiederum bedeutet, daß die erforderliche elektrische Verbindung einerseits zwischen Schuh und dem Element wie Überwurfmutter und andererseits zwischen der Kufe und dem zweiten elektrischen Anschluß des Elektromagneten sichergestellt ist.
Um den Schuh bzw. die Kufe mit den elektrischen Leitern vorzugsweise in Form eines Koaxialkabels zu verbinden, sieht eine Weiterbildung vor, daß von dem dem Anschlag gegenüberliegendem Ende des Basiselementes und in bezug auf den Anschlag gegensinnig abgewinkelt eine Befestigung wie Crimpschuh für den einen Leiter vorzugsweise in Form des Außenleiters des Koaxialkabels ausgeht. In etwa parallel zu dieser Befestigung verläuft ebenfalls eine von der Kufe ausgehende Befestigung wie Crimpschuh für
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den anderen Leiter vorzugsweise in Form des Innenleiters des Koaxialkabels.
Um die erforderliche elektrische Verbindung bei gleichzeitiger Vermeidung von Ubergangswiderständen sicherzustellen, sollten die gebogenen Schenkel des Schuhs im Schnitt einen offenen Bogen bilden, wobei die Seitenschenkel den Schuh bei auf dem Element geschobenen Schuh derart vorspannen, daß die Kufe mit erforderlicher Spannung an dem elektrischen Anschluß des Magneten anliegt.
Um die erforderliche Kontaktierung zwischen den Seitenschenkeln und dem Element wie Überwurfmutter bei gleichzeitig geringem Materialbedarf für den Schuh sicherzustellen, ist vorgesehen, daß in Draufsicht auf den Schuh jeder Seitenschenkel in seinem Längsrand eine größere Längenerstreckung aufweist als im Verbindungsbereich zwischen den Seitenschenkeln und dem Basisabschnitt des Schuhs. Folglich verläuft zwischen dem Basisabschnitt und dem jeweiligen Seitenschenkel eine Einschnürung.
Nach einer besonders hervorzuhebenden Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Längsränder der als Federschenkel ausgebildeten Schenkel des Schuhs selbstzentrierend die Ringnut umgeben. Dabei weisen insbesondere die Längsränder der Schenkel mittig einen bogenförmigen Verlauf eine Geometrie auf, die zumindest bereichsweise der Geometrie der Ringnut angepaßt ist.
Die Seitenschenkel der ein«; U-Form aufweisenden Kufe zeigen vorzugsweise eine Trapezform, insbesondere ungleichschenklige Trapezform, wobei der Basisschenkel von dem Mitte Ischenkel der Kufe ausgeht. Durch diese Geometrie zeigen die Längsränder einen rampenartigen Verlauf, wodurch ein einfaches Aufschieben bzw. Entfernen der Steckverbindung von dem Element wie Überwurfmutter, die koaxial zur Längserstreckung des Elektromagneten verläuft, erfolgen kann.
Herstellungstechnisch ergeben sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion insoweit
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Vorteile, daß die Steckverbindung insgesamt nur aus drei Teilen, nämlich dem Schuh, der Kufe und dem zwischeii diesen verlaufenden Isoliermaterial besteht, wobei die einzelnen Elemente jeweils Stanzteile sein können.
Dadurch, daß die Seitenschenkel des Schuhs die Steckverbindung bei in die Ringnut eingeschobenem Schuh im erforderlichen Umfang vorspannen, ergibt sich der Vorteil, daß auch bei Maßabweichungen der erforderliche sichere Kontakt zwischen dem Schuh und der Überwurfmutter bzw. der Kufe und dem weiteren elektrischen Anschluß des Magneten gewährleistet ist; denn durch die eine Vorspannung hervorgerufenen Seitenschenkel wird im erforderlichen Umfang der Schuh in Richtung der Überwurfmutter gezogen, wobei gleichzeitig die Kufe auf dem Anschluß des Magneten derart abgestützt bzw. in dessen Richtung gezogen wird, daß eine weitgehende Übergangswiderstandsfreie elektrische Verbindung herrscht.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer von einem Koaxialkabel ausgehenden und auf eine Überwurfmutter aufgeschobenen Steckverbindung,
Fig. 2
eine Vorderansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 und
Fig. 3
eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1.
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Den Figuren ist eine Steckverbindung 10 zwischen einem Koaxialkabel 12 umfassend einen einen ersten Pol bildenden Mantel 14 und einen einen zweiten Pol bildenden Innenleiter 16 und einer Überwurfmutter 18, die auf eine Armatur 20 aufschraubbar ist und innerhalb der ein von einer Aufnahme 22 aufgenommener Elektromagnet mit elektrischem Anschluß 24 angeordnet ist.
Das Koaxialkabel 12 führt zu einem nicht dargestellten Thermoelement, dessen Schenkel mit dem Innen- bzw. Außenleiter 14 und 16 verbunden sind, damit aufgrund der von dem Thermoelement erzeugten Spannung der Elektromagnet gegen eine Schließkraft dann offengehalten werden kann, wenn das Thermoelement im erforderlichen Umfang von Hitze beaufschlagt wird, also zum Beispiel bei einer Gasbrennstelle die Flamme brennt.
Die Steckverbindung 10 besteht erfindungsgemäß aus einem Schuh 26, der einen Basisabschnitt 28 und von diesem ausgehende aufeinanderzu gebogene Seitenschenkel 30, 32 umfaßt.
Von einer Stirnseite des Basisabschnitts 28 geht ein abgewinkelter Abschnitt 34 aus, der senkrecht zum Basisabschnitt 28 in Richtung der Seitenschenkel 30, 32 verläuft. In diesem als Anschlag wirkenden Abschnitt 34 ist ein Ausschnitt 36 vorhanden, der in nachstehend beschriebener Weise eine sich entlang der Innenseite des Basisabschnitts 28 erstreckende Kufe 38 erfaßt. Gegenüberliegend zum Abschnitt 34 und entgegengesetzt abgewinkelt geht von dem Basisabschnitt 28 ein Crimpschuh 43 aus, der in bekannter Weise mit dem Außenmantel 14 des Koaxialkabels 12, also mit dem einen elektrischen Pol des nicht dargestellten Thermoelementes verbunden wird.
Erwähntermaßen erstreckt sich entlang der Innenfläche des Schuhs 26 das kufenartige Element 38, welches entsprechend der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 eine U-Form aufweist. Die Kufe 38 ist dabei gegenüber dem Schuh 26 isoliert. Dies bedeutet, daß
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sich sowohl zwischen dem parallel zueinander verlaufenden Basisabschnitt 28 des Schuhs 26 und dem Mittelschenkel 40 der Kufe 38 als auch zwischen dem Ausschnitt 36 des Abschnitts 34 und dem Mittelschenkel 40 ein Isoliermaterial 42 erstreckt, das ein Flächenmaterial ist und bis in den Bereich des Crimpschuhs 43 verläuft, wie die Darstellung gemäß Fig. 1 verdeutlicht; denn von dem Mittelschenkel 40 der Kufe 38 geht ein parallel zu dem Crimpschuh 43 verlaufender weiterer Schuh 44 aus, der seinerseits um den Innenleiter 16 des Koaxialkabels 12 gebogen wird, um die erforderliche elektrische Verbindung sicherzustellen.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 weist die Kufe 38 trapezförmige Seitenschenkel 46, 48 auf, wobei die jeweiligen Längsränder 50, 52 rampenförmig verlaufen, um beim Aufschieben des Schuhs 26 auf die Überwurfmutter 18 ein Verschieben der Kufenschenkel 46 und 48 auf den elektrischen Anschluß 24 des Elektromagneten sicherzustellen.
Damit der Schuh 26 auf die Überwurfmutter 18 aufgeschoben und fixiert wird, geht von der Stirnseite 54 der Überwurfmutter 18 ein zylindrischer Ansatz 56 aus, wobei zwischen dem Ansatz 56 und der Stirnfläche 54 eine Ringnut 58 ausgebildet ist, in die die Seitenschenkel 30, 32 mit ihren Längsrändern 60, 62 eingebracht werden. Um den Schuh 26 im erforderlichen Umfang in die Ringnut und damit auf den Ansatz 56 schieben zu können, ist der Anschlag 34 vorgesehen, der folglich eine Begrenzung für das Schieben darstellt.
Aufgrund der bogenförmig ausgebildeten und eine Vorspannung hervorrufenden Seitenschenkel 30, 32 des Schuhs 26 erfährt dieser und damit auch die Kufe 38 eine Vorspannung in Richtung auf den elektrischen Kontakt 24 des Magneten, so daß die gewünschte erforderliche elektrische Verbindung einerseits zwischen dem durch den Außenleiter 14 des Koaxialkabels vorgegebenen Massepotential über den Schuh 26 zur Überwurfmutter 18 und andererseits zwischen dem Innenleiter 16 und dem elektrischen
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Anschluß 24 des Elektromagneten über den Schuh 38 gewährleistet ist.
Durch die von den Seitenschenkeln 30, 32 des Schuhs 26 hervorgerufene Vorspannung können im erheblichen Umfang Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, ohne daß in bezug auf die erforderliche elektrische Verbindung Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
Wie insbesondere die Draufsicht gemäß Fig. 3 verdeutlicht, weisen die als Federn wirkenden Schenkel 30, 32 des Schuhs 26 in ihren Längsrändern 60, 62 konkav verlaufende Einbuchtungen 64, 66 auf, die eine Geometrie aufweisen, die zumindest bereichsweise dem Verlauf des Bodens 63 der Ringnut 58 angepaßt sind. Hierdurch ergibt sich ein Einrasten des Schuhs in die Ringnut derart, daß ein unkontrolliertes Verschieben weitgehend ausgeschlossen ist, zumal die an die Einbuchtungen 64, 66 angrenzenden Schenkelabschnitte einen Widerstand gegen ein ungewolltes Verschieben bilden.
Herstellungstechnisch ergeben sich dadurch Vorteile, daß es sich sowohl bei dem Schuh 26 und der Kufe 38 als auch bei der elektrischen Isolierung 42 um Stanzteile handeln kann, die im erforderlichen Umfang gebogen bzw. gefaltet werden müssen. Bei dem elektrischen Isoliermaterial 42 kann es sich um solches handeln, wie dieses von Transformatoren bekannt ist.
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Claims (1)

1. Steckverbindung (10) zwischen von einem Thermoelement ausgehenden ersten und zweiten elektrischen Leitern (12, 14, 16) unterschiedlicher Potentiale mit einem in einer Armatur (20) angeordneten Magneten, dessen einer elektrischer Anschluß mit einem (ersten) der Leiter (14) über die Armatur sowie einem mit dieser verbundenen Element wie Überwurfmutter (18) und dessen zweiter elektrischer Anschluß (24) über das Element hindurch mit dem anderen (zweiten) elektrischen Leiter (16) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckverbindung (10) einen auf das Element (18) aufschiebbaren Schuh (26) sowie ein gegenüber dem Schuh elektrisch isoliertes und von diesem umgebenes mit dem zweiten elektrischen Anschluß (24) des Magneten verbindbares Kufenelement (38) umfaßt.
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2. Steckverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schuh (26) einen Basisabschnitt (28) mit vorzugsweise symmetrisch von diesem ausgehenden gebogenen Schenkeln (30, 32) aufweist, deren Längsränder (60, 62) in eine nutartige Aufnahme (58) des Elements (18) wie Überwurfmutter schiebbar sind.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß von dem Basisabschnitt (28) des Schuhs (26) das im Schnitt U-förmige Kufenelement (38) ausgeht, dessen Seitenschenkel (46, 48) auf dem zweiten elektrischen Anschluß (24) des Magneten abstützbar sind.
4. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die nutartige Aufnahme (58) eine Ringnut ist, die von der Stirnfläche (54) des Elements (18) wie Überwurfmutter und einem vorzugsweise mittig von dieser ausgehenden zylindrischen Ansatz (56) begrenzt ist.
5. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Basisabschnitt (28) des Schuhs (26) in einem Stirnbereich einen als Anschlag (34) dienenden abgewinkelten Abschnitt (34) aufweist, von dem ein fahnenartiger Ausschnitt (36) ausgeht, der seinerseits elektrisch isoliert die Kufe (38) mittelschenkelseitig bereichsweise umfaßt.
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6. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß von dem Anschlag (34) gegenüberliegendem Ende des Basisabschnitts (28) des Schuhs (26) gegensinnig abgewinkelt eine Befestigung wie Crimpschuh (43) für den ersten Leiter (14) vorzugsweise in Form eines Außenleiters eines Koaxialkabels ausgeht.
7. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in etwa parallel zu der Befestigung (43) für den einen Leiter von der Kufe (38) ausgehend eine Befestigung (44) wie Crimpschuh für den anderen Leiter vorzugsweise in Form des Innenleiters (16) des Koaxialkabels (12) verläuft.
8. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenschenkel (46, 48) der eine U-Form aufweisenden Kufe (38) eine Trapezform, insbesondere eine ungleichschenklige Trapezform aufweisen.
9. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die gebogenen Schenkel (30, 32) des Schuhs (26) im Schnitt jeweils einen offenen Bogen bilden, wobei bei auf dem Element geschobenen Schuh die Seitenschenkel den Schuh derart vorspannen, daß die Kufe (38) mit erforderlicher Spannung an dem elektrischen Anschluß (24) des Elektromagneten anliegt.
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10. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in Draufsicht auf den Schuh (26) jeder Seitenschenkel (30, 32) in seinem Längsrand (60, 62) eine größere Längenerstreckung aufweist als im Verbindungsbereich zwischen dem Seitenschenkel und dem Basisabschnitt (28) des Schuhs.
11. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsränder (60, 62) der Seitenschenkel (30, 32) des Schuhs (26) parallel zueinander verlaufen und einander zugewandt sind.
12. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Kufe (38) ausgehende und mit dem zweiten elektrischen Leiter (16) verbindbare Befestigung (44) koaxial zu der von dem Schuh (26) ausgehenden Befestigung (40) und von dieser umgebend verläuft.
13. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schuh (26) ein gebogenes Stanzteil ist.
14. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kufe (38) ein gebogenes Stanzteil ist.
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15. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zwischen dem Schuh (26) und der Kufe (38) bzw. zwischen der ersten und zweiten Befestigung (40, 44) verlaufende Isolierung gestanztes Material ist.
16. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsränder (60, 62) der als Federschenkel ausgebildeten Schenkel (30, 32) des Schuhs (26) selbstzentrierend die Ringnut (58) umgeben.
17. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsränder (60, 62) der Schenkel (30, 32) mittig einen bogenförmigen Verlauf (64, 66) eine Geometrie aufweisen, die zumindest bereichsweise der Geometrie (68, 70) der Ringnut (58) angepaßt ist.
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