DE4034425C2 - Steckverbindergehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindergehäuse mit einem Grundkörper, der eine Durchgangsausnehmung und ein Außengewinde aufweist, und mit einer Kupplung, die zumindest eine Überwurf­ mutter mit einem zum Außengewinde des Körpers komplementären Innengewinde sowie eine Fassung aufweist, wobei die Überwurf­ mutter auf der Fassung mittels eines in einer Ausnehmung sitzen­ den Sprengringes gesichert ist. Solche Steckverbindergehäuse, die in weiteren Arbeitsgängen zu einem funktionsfähigen Steck­ verbinder komplettiert werden, sind in einer Vielzahl von elektrotechnischen Anwendungsbereichen, wie z. B. der Nach­ richten-, Steuerungs-, Meß- und Regeltechnik, im Einsatz.

Steckverbinder, die beispielsweise ein von einem Bedienpult kommendes Kabel mit einer von diesem Bedienpult aus steuerbaren Maschine verbinden, weisen meist eine Vielzahl von kleinen Kon­ taktstiften auf, die mit einer entsprechenden Anzahl von Adern im Kabel elektrisch leitend verbunden sind. Um ein falsches Aufsetzen eines Steckverbinders auf den z. B. an einer Maschine befestigten Gegenstecker zu vermeiden, sind solche Steckverbin­ der heute häufig mit mechanischen Vorrichtungen, sogenannten Bezugsnasen, versehen, die das Aufsetzen des Steckverbinders auf den Gegenstecker nur in einer einzigen Position ermöglichen. So wird sichergestellt, daß die Kontaktstifte der einzelnen Signal­ leitungen des Steckverbinders mit den entsprechenden Kontakten im Gegenstecker verbunden werden, daß also z. B. der Kontaktstift 1 mit dem entsprechenden Gegenkontakt 1, und nicht etwa mit einem anderen, verbunden wird. Bedingt durch die vielfältigen Steuer-, Regel- und Kontrollmöglichkeiten bei modernen Maschinen führen oft mehrere Leitungen zu ein und derselben Maschine. Da die Anschlußmöglichkeit für solche Leitungen an der Maschine meist in Form eines Steckerfeldes oder einer Steckerleiste, jedenfalls räumlich benachbart, vorgesehen sind, kann es bei Vorhandensein von mehreren Leitungen, insbesondere bei räumlich beengter Aufstellung der Maschinen, zu Platzproblemen kommen. Es ist dann oftmals schwierig, eine geeignete und allen Er­ fordernissen Rechnung tragende Leitungsführung zu realisieren.

Um die Leitungsführung besonders bei eng nebeneinander stehenden Maschinen oder Baugruppen vorteilhafter zu gestalten, werden Steckverbinder mit einem abgewinkelten Gehäuse eingesetzt, d. h. daß die Zuleitung zum Steckverbinder in einem den räumlichen Gegebenheiten angepaßten Winkel erfolgt. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel 90°. Durch diese Art der Zuleitung wird verhin­ dert, daß die relativ dicken, vieladrigen und nur bedingt fle­ xiblen Zuleitungskabel zu weit von der Maschine abstehen und dann leichter abgeknickt oder gequetscht werden können.

Wie bereits erwähnt, sind die Gegenstecker in der Maschine im allgemeinen fest eingebaut. Das bedeutet, daß der Steckverbinder in einer bestimmten Stellung aufgesteckt werden muß. Bei einem Steckverbinder mit abgewinkeltem Gehäuse hat das zur Folge, daß die Zuleitung möglicherweise unter einem ungünstigen Winkel in das Steckverbindergehäuse geführt werden muß. Es sind deshalb Ausführungen bekannt geworden, die es gestatten, den abgewinkel­ ten Teil des Steckverbindergehäuses in Stufen von 90° zu drehen, um wenigstens eine grobe Ausrichtung der Zuleitung in eine ge­ wünschte Richtung zu ermöglichen.

Aus der DE 84 15 489 U1 ist ein Steckverbinder mit einem recht­ winkligen Gehäuseteil bekannt, das über einen Adapter mit einer Fassung verbindbar ist, in der die Steckerstifte und/oder die Steckerbuchsen angeordnet sind. An den einander zugekehrten Seiten des Adapters und des rechtwinkligen Gehäuseteils sind zueinander passende Mehrkantringe ausgebildet, die derart ineinandergesteckt werden können, daß der Abgang des recht­ winkligen Gehäuseteils jeweils eine von mehreren Winkellagen bezüglich der Fassung einnimmt. Die Verbindung zwischen dem Adapter und dem rechtwinkligen Gehäuseteil ist also formschlüs­ sig. Für viele Anwendungen sind die durch die Mehrkantringe vorgegebenen Winkelabstufungen nicht ausreichend.

Aus der US 46 29 273 ist ein Steckverbinder bekannt, bei dem eine die Stecker oder Buchsen tragende Fassung über einen Adapter mit einem abgewinkelten Gehäuseteil verbunden ist, in dem ein am Adapter ausgebildeter rohrförmiger Stutzen in das rechtwinklige Gehäuseteil gesteckt ist. An seinem freien Ende weist der Stutzen auf- der Oberseite eine umlaufende Nut mit V-förmigem Querschnitt auf, in die die Spitzen zweier Feststell­ schrauben eingreifen können, die sich an entsprechender Stelle durch die Wandung des rechtwinkligen Gehäuseteils erstrecken. Zwar erlaubt diese Anordnung eine beliebige Einstellung der Winkellage zwischen Fassung und rechtwinkligem Gehäuseteil, die dann durch die beiden Schrauben kraftschlüssig arretierbar ist, jedoch ist eine solche Anordnung zum einen fertigungsaufwendig und daher teuer und zum anderen empfindlich gegen eine falsche Behandlung, da sich die beiden Feststellschrauben leicht über­ drehen lassen und mit der dann an ihren Spitzen auftretenden hohen Flächenpressung die umlaufende Nut beschädigen. Zudem treten bei einer solchen Anordnung aufgrund des erforderlichen Radialspiels zwischen dem Stutzen und dem ihn umgebenden Ab­ schnitt des rechtwinkligen Gehäuseteils Probleme hinsichtlich der Abdichtung und mechanischen Dauerhaftigkeit auf, da mecha­ nische Belastungen im wesentlichen nur über die mit der Nut in Eingriff stehenden Spitzen der Feststellschrauben vom recht­ winkligen Gehäuseteil aus den Adapter übertragen werden können.

Für einen Einsatz unter rauheren Bedingungen, wie sie beispiels­ weise in Maschinenhallen häufig vorkommen, ist der in der US 4 629 273 offenbarte Steckverbinder deshalb nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein abgewinkeltes Steckverbindergehäuse zu schaffen, das bezüglich der Ebene der Kontaktstifte die Wahl eines beliebigen, innerhalb eines Voll­ kreises von 360° liegenden Winkels erlaubt, unter dem die Kabelzuführung zum Steckverbindergehäuse erfolgen soll, und nach der Wahl dieses Winkels dessen Fixierung gegenüber Vibrationen oder anderen mechanischen Beanspruchungen sicherstellt. Zudem soll das Steckverbindergehäuse kostengünstig herzustellen sein und eine einfache und praktische Handhabung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Steckverbinderge­ häuse gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Das erfindungsgemäße Steckverbindergehäuse besteht im wesent­ lichen aus zwei Elementen, nämlich einem vorzugsweise um 90° ab­ gewinkelten Grundkörper mit zumindest einem Außengewinde und aus einer Kupplung. Die Kupplung weist neben einer Kupplungsmutter und einer Überwurfmutter eine Fassung auf, die, wie bereits kurz angedeutet, als Träger für die einzelnen Kontaktstifte des Steckers vorgesehen ist. Die Kupplungsmutter, die zur Befesti­ gung des Steckverbinders am Gegenstecker beispielsweise einer Maschine dient, und die Überwurfmutter sind auf die Fassung ge­ steckt und werden durch einen Sprengring gegen Abfallen gesi­ chert. Das zum Grundkörper weisende Endstück der Fassung sowie der entsprechende Abschnitt in der Durchgangsausnehmung des Grundkörpers sind derart ausgeführt, daß, wenn die Kupplung mittels der Überwurfmutter mit dem Grundkörper verbunden wird, sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Fassung und dem Grundkörper ergibt. Die kraftschlüssige Verbindung wird durch eine konische oder kugelige Pressung erreicht.

Vorzugsweise ist das zum Grundkörper weisende Endstück der Fassung kegelförmig und der entsprechende Abschnitt der Durchgangsausnehmung im Grundkörper konusförmig ausgeführt. Wird nun die Kupplung mittels der Überwurfmutter an dem Grundkörper festgeschraubt, so bildet sich eine konische Pressung zwischen der Fassung und der Durchgangs­ ausnehmung des Grundkörpers aus. Gleichzeitig ist damit auch eine beliebige relative Positionierung von Fassung und Grundkörper bezüglich einer durch Fassung und Durchgangsausnehmung gehenden Symmetrie­ achse gewährleistet. Hauptsächlich zur Abdichtung gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen, aber auch zur Verbesserung des Kraftschlusses kann in dem konusförmigen Abschnitt der Durch­ gangsausnehmung des Grundkörpers eine Nut vorgesehen sein, die zur Aufnahme einer Dichtung, vorzugsweise einer Elastomerdich­ tung, dient.

Der Sprengring, der auf fertigungstechnisch einfache und kosten­ günstige Art die Kupplungsmutter und die Überwurfmutter auf der Fassung befestigt, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dann, wenn die Kupplung mit dem Grundkörper ver­ schraubt ist, von einem ringförmigen Vorsprung des Grundkörpers umgeben. Damit wird praktisch ausgeschlossen, daß sich der sei­ nerseits in einer Ausnehmung der Fassung sitzende Sprengring bei starker mechanischer Belastung aufweiten kann und sich in der Folge Teile der Kupplung lösen, was zum Versagen der Steckver­ bindung führen könnte. Dieses erfindungsgemäße Merkmal ist je­ doch nicht von der abgewinkelten Form des Grundkörpers oder von der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Fassung und dem Grundkörper abhängig, sondern kann auch bei anderen abgewandel­ ten Steckverbindergehäusen Verwendung finden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuses in auseinandergezogenener Dar­ stellung.

Fig. 2 ein Steckverbindergehäuse gemäß Fig. 1 in zusammenge­ bauter Form im Halbschnitt.

In Fig. 1 erstreckt durch den Grundkörper 10 sich eine um 90° abgewinkelte Durchgangsausnehmung 12. Der Grundkörper weist zwei Gewinde auf, ein Innengewinde 11 und ein Außengewinde 14. Das Innengewinde 11 dient zum Befestigen einer mehrere Adern um­ fassende und hier nicht gezeigten Zuleitung. Die Kupplung 16 um­ faßt eine Überwurfmutter 18, eine Fassung 22 und eine Kupplungs­ mutter 30. Mittels eines Sprengringes 24 sind die Überwurfmutter 18 und die Kupplungsmutter 30 auf der Fassung 22 frei drehbar fixiert. Die Fassung 22 dient als Träger oder Halter für eine Anzahl nicht gezeigter Kontaktstifte, die mit den Enden der nicht gezeigten, im Innengewinde 11 des Grundkörpers 10 be­ festigten, Zuleitung elektrisch leitend verbunden werden.

Mit der Kupplungsmutter 30 und ihrem Innengewinde 32 läßt sich das gesamte Steckverbindergehäuse mit dem Gegenstecker eines an Position 50 angedeuteten Gerätes (Fig. 2) befestigen. Vorzugs­ weise ist die Außenfläche der Kupplungsmutter 30 mit einer Rif­ felung oder anders gearteten Oberflächenstruktur versehen, die das Anziehen der Kupplungsmutter 30 von Hand vereinfacht.

Um die richtige Zuordnung der nicht gezeigten Kontaktstifte zu den ebenfalls nicht gezeigten Gegenkontakten des Gegensteckers in dem Gerät 50 sicherzustellen, ist die Fassung 22 der Kupplung 16 mit einer Bezugsnase 28 versehen, die das Aufstecken des Steckverbinders in den Gegenstecker in nur einer einzigen Posi­ tion gestattet. Die Überwurfmutter 18 dient dazu, die Kupplung 16 mit dem Grundkörper 10 zu verbinden, indem das Innengewinde 20 der Überwurfmutter 18 auf das komplementäre Außengewinde 14 des Grundkörpers geschraubt wird. Beim Aufschraubvorgang kommt das kegelförmig ausgeführte Endstück 26 der Fassung 22 in Kontakt mit dem konusförmig gestalteten Abschnitt 13 der Durch­ gangsausnehmung 12 des Grundkörpers 10. Das bedeutet, daß durch das Festschrauben der Überwurfmutter 18 auf dem Gewinde 14 eine konische Pressung zwischen der Fassung 22 und dem Grundkörper 10 hergestellt wird. Diese Verklemmung wirkt einem Verdrehen des Grundkörpers 10 gegen die Fassung 22 entgegen. Eine Nut 15 in dem konusförmigen Abschnitt 13 der Durchgangsausnehmung 12 dient zur Aufnahme eines nicht gezeigten Dichtrings, vorzugsweise eines Elastomerdichtrings, der einerseits den Innenraum des Steckverbindergehäuses gegen schädliche Umwelteinflüsse, wie z. B. Schneidöle von Werkzeugmaschinen, abdichtet und anderer­ seits den Kraftschluß der Verklemmung verstärkt.

Ist die Kupplung 16 mittels der Überwurfmutter 18 mit dem Grund­ körper 10 fest verschraubt, so umfaßt ein ringförmiger Vorsprung 17 des Grundkörpers 10 den in einer Ausnehmung 25 sitzenden Sprengring 24 der Fassung 22 von seiner dem Grundkörper 10 zuge­ kehrten Seite und von oben. Durch diese Kammerung wird der Sprengring 24 sicher in seiner Position gehalten und ein Heraus­ springen aus der Ausnehmung 25 auch bei starker mechanischer Be­ anspruchung weitgehend vermieden.

Um die bei dem erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuse gegebene beliebige Wahl der Winkelposition der Zuleitung bezüglich einer Achse Z zu nutzen, kann z. B. wie folgt vorgegangen werden. Das erfindungsgemäße Steckverbindergehäuse bzw. der zur Funktions­ fähigkeit komplettierte Steckverbinder wird auf einen fest ein­ gebauten Gegenstecker, der sich z. B. in einem Gerät 50 befin­ det, aufgesteckt und zwar derart, daß die Bezugsnase 28 der Fas­ sung 22 in eine entsprechende, nicht gezeigte Ausnehmung des Gegensteckers eingreift. Dabei wird die Überwurfmutter 18 auf dem Gewinde 14 des Grundkörpers 10 nur soweit aufgeschraubt, daß eine Verdrehung zwischen der Fassung 22 und dem Grundkörper 10 noch möglich ist. Sodann wird der Steckverbinder mit der Kupp­ lungsmutter 30 am Gegenstecker festgeschraubt. Nun kann durch beliebiges Verdrehen des Grundkörpers 10 um die Achse Z die­ jenige Position der im Innengewinde 11 befestigten und nicht gezeigten Zuleitung auf einem Vollkreis von 360° gewählt werden, die für den jeweiligen Anwendungszweck am vorteilhaftesten ist. Sodann wird die Überwurfmutter 18 festgezogen und arretiert mittels der sich ergebenden und oben beschriebenen Verklemmung die einmal gewählte Winkelposition des Grundkörpers 10 dauer­ haft. Eine Verdrehung des Grundkörpers 10 gegenüber der Fassung 22 wäre jetzt nur noch mit unverhältnismäßig großer Kraft mög­ lich.

Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Ausführung der Ver­ klemmung nicht auf einen Grundkörper beschränkt, dessen Durch­ gangsbohrung um 90° abgewinkelt ist, sondern kann für eine Viel­ zahl von im Einzelfall günstig erscheinenden und von 90° abwei­ chenden Winkeln angewendet werden. Auch muß das Endstück 26 der Fassung 22 nicht unbedingt kegelförmig sein, sondern kann z. B. eine Kontur aufweisen, die einem Kugelausschnitt entspricht.

Claims (4)

1. Ein Steckverbindergehäuse mit

• - einem abgewinkelten Grundkörper (10) , der eine Durchgangsaus­ nehmung (12) und ein Außengewinde (14) aufweist,
• - einer Kupplung (16), die zumindest eine Überwurfmutter (18) mit einem zum Außengewinde (14) des Grundkörpers (10) kom­ plementären Innengewinde (20) und eine Fassung (22) aufweist, wobei die Überwurfmutter (18) auf der Fassung (22) mittels eines in einer Ausnehmung (25) sitzenden Sprengringes (24) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen einem zum Grundkörper (10) weisenden Endstück (26) der Fassung (22) der Kupplung (16) und einem der Kupplung (16) zu­ gekehrten Abschnitt (13) der Durchgangsausnehmung (12) des Grundkörpers (10) eine konische oder kugelige Pressung ist.

2. Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Kupplung (16) zugekehrte Abschnitt (13) der Durchgangsausnehmung (12) eine Nut (15) für einen Dichtring aufweist.

3. Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (22) eine Bezugsnase (28) aufweist.

4. Steckverbindergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengring (24) der Kupplung (16) von einem ringförmigen Vorsprung (17) des Grundkörpers (10) umgeben ist.