Steckverbindergehäuse Beschreibung Connector housing description
Die Erfindung betrifft ein Steckverbindergehäuse, nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. The invention relates to a connector housing, according to the preamble of the independent claim 1.
Derartige Steckverbindergehäuse, wie beispielsweise Tüllen-, Sockeloder Kupplungsgehäuse usw. aus Aluminium oder AI-Legierungen werden häufig in rauen industriellen Umgebungen eingesetzt. Such connector housings, such as spouts, sockets, or coupling housings, etc. made of aluminum or Al alloys, are often used in harsh industrial environments.
Stand der Technik State of the art
Die EP 731534 B1 zeigt ein Steckverbindergehäuse mit in den EP 731534 B1 shows a connector housing with in the
Gehäusekörper genieteten Verriegelungszapfen beziehungsweise Lagerzapfen. Aus Korrosionsschutzgründen bestehen in einigen Fällen die Zapfen aus Edelstahl. Der Gehäusekörper besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Housing body riveted locking pin or journals. For corrosion protection reasons, in some cases, the pins made of stainless steel. The housing body is made of aluminum or an aluminum alloy.
Bekanntermaßen ist eine zwischen zwei unterschiedlichen Metallen / Legierungen bestehende Potenzialdifferenz die Ursache dafür, dass in feuchter Luft Umgebung oder in einer Lösung der anodische It is known that a potential difference between two different metals / alloys is the reason why in humid air environment or in an anodic solution
(elektronegativere) Partner korrosionsgefährdet ist. Da die (more electronegative) partner is at risk of corrosion. Because the
Potenzialdifferenz zwischen dem rostfreien Stahl und Aluminium Potential difference between the stainless steel and aluminum
(beziehungsweise einer Aluminiumlegierung) relativ hoch ist, wird im Fall des Kontaktpaares Aluminium (oder die Aluminiumlegierung) und rostfreier Stahl (Edelstahl) das Aluminium korrodiert. Eine starke Korrosion kann jedoch zur Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit, beispielsweise zu Undichtigkeit des Gehäuses, führen und hat außerdem den Nachteil, dass das optische Erscheinungsbild leidet. (or an aluminum alloy) is relatively high, the aluminum is corroded in the case of the contact pair of aluminum (or the aluminum alloy) and stainless steel (stainless steel). However, a strong corrosion can lead to impairment of the functionality, such as leakage of the housing, and also has the disadvantage that the visual appearance suffers.
Viele Bauteile aus Aluminium und Aluminiumlegierungen werden deshalb mit chemischen beziehungsweise galvanischen Schichten versehen, um die Korrosionsprozesse zu verlangsamen oder soweit
möglich zu verhindern. Hier ist insbesondere die Beschichtung oder die Passivierung auf Basis von sechswertigem Chrom zu nennen, die einen vorzüglichen Korrosionsschutz bietet, allerdings aus gesundheitlichen und ökologischen Gründen in den meisten technischen Bereichen mittlerweile verboten ist. Die oben bereits erwähnten Many components made of aluminum and aluminum alloys are therefore provided with chemical or galvanic layers to slow down the corrosion processes or so far possible to prevent. Here, in particular, the coating or the passivation based on hexavalent chromium to call, which offers excellent corrosion protection, but is now prohibited for health and environmental reasons in most technical areas. The ones already mentioned above
Steckverbindergehäuse werden dazu in der Regel mit einer so genannten Pulverlackbeschichtung überzogen. Connector housings are usually coated with a so-called powder coating.
Die oben bereits erwähnten Lager- beziehungsweise The above-mentioned bearing or
Verriegelungszapfen werden als Nietbolzen in den Gehäusekörper eingebracht. Bei dem Nietverfahren kann die Oberflächenbeschichtung des Gehäuses beschädigt werden. Im Bereich der beschädigten Oberfläche können wieder Korrosionsprozesse stattfinden. Dies wird durch die bereits oben erwähnte hohe Potentialdifferenz zwischen der Aluminiumlegierung und Edelstahl noch begünstigt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens werden bereits Potentialdifferenzen von mehr als 500 Millivolt (mV) als hoch angesehen. Locking pins are introduced as a rivet bolt in the housing body. In the riveting process, the surface coating of the housing may be damaged. Corrosion processes can again take place in the area of the damaged surface. This is favored by the already mentioned above high potential difference between the aluminum alloy and stainless steel. Within the scope of the inventive concept, potential differences of more than 500 millivolts (mV) are already considered high.
Die Verriegelungsbügel gleiten im Gebrauch des Steckverbinders mehrfach über die Lager- bzw. Verriegelungszapfen, so dass die korrosionsbeständige Beschichtung außerdem besonders abriebfest sein sollte, da ansonsten die oben genannten Probleme wieder auftreten. The locking straps slide in the use of the connector several times over the bearing or locking pins, so that the corrosion-resistant coating should also be particularly resistant to abrasion, otherwise the above problems occur again.
Aufgabenstellung task
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ein Steckverbindergehäuse oder ein Anbaugehäuse mit genieteten Verriegelungs- beziehungsweise Lagerzapfen vorzuschlagen, welches beständiger gegen Korrosionsprozesse ist. The object of the invention is to propose a connector housing or a mounting housing with riveted locking or journal, which is more resistant to corrosion processes.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des The task is characterized by the characterizing features of
unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den independent claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the
Unteransprüchen angegeben. Subclaims specified.
Im Folgenden werden die Begriffe Steckverbindergehäuse und The following are the terms connector housing and
Anbaugehäuse synonym verwendet. Am Steckverbindergehäuse wird in der Regel ein Kabel angeschlossen, während das Anbaugehäuse beispielsweise an einem Gerät angebaut ist. Bekanntermaßen beinhalten diese Gehäuse Kontaktelemente zur Strom- und/oder Datenübertragung. Attachment housing used synonymously. At the connector housing a cable is usually connected, while the mounting housing is attached to a device, for example. As is known, these housings contain contact elements for power and / or data transmission.
In das Steckverbindergehäuse ist zumindest ein Nietbolzen In the connector housing is at least one rivet bolt
eingebracht, der dann auch Zapfen genannt wird. In der Regel weist das Steckverbindergehäuse vier solcher Zapfen auf. Die Zapfen dienen in Verbindung mit einem Verriegelungsbügel zur reversiblen introduced, which is then also called pin. As a rule, the connector housing has four such pins. The pins are used in conjunction with a locking bracket for reversible
Verbindung von einem Steckverbindergehäuse mit einem Connection of a connector housing with a
Gegensteckverbinder oder einem Anbaugehäuse und werden je nach Aufgabe Lager- oder Verriegelungszapfen genannt. Die Aufgabe der Zapfen wird hinreichend in der bereits oben erwähnten EP Mating connector or a mounting housing and are called depending on the task bearing or locking pin. The task of the pin is sufficient in the already mentioned above EP
731534 B1 beschrieben. 731534 B1.
Erfindungsgemäß ist der als Zapfen fungierende Nietbolzen mit einer metallischen Schicht, bestehend aus einer metallischen Legierung, beschichtet. Die metallische Schicht ist derart ausgestaltet, dass die Potentialdifferenz zwischen Gehäusematerial und Material der According to the invention, the stud bolt acting as a stud is coated with a metallic layer consisting of a metallic alloy. The metallic layer is designed such that the potential difference between the housing material and material of the
Beschichtung von den Nietbolzen minimal ist, wodurch eine Coating of the rivet bolts is minimal, creating a
Kontaktkorrosion verhindert wird. Contact corrosion is prevented.
Vorteilhafterweise besteht der Nietbolzen aus unlegiertem Stahl. Ein solches Material ist besonders preiswert.
Dem Fachmann sind verschiedene Zink-Nickel-Legierungen (ZnNi- Legierungen) als Oberflächenbeschichtung bekannt. Beschichtungen auf ZnNi-Basis sind insbesondere als Schutzbeschichtung für Advantageously, the rivet stud is made of unalloyed steel. Such a material is particularly inexpensive. The person skilled in the art is familiar with various zinc-nickel alloys (ZnNi alloys) as a surface coating. ZnNi-based coatings are particularly useful as a protective coating for
Metalloberflächen zur Vermeidung von Kontaktkorrosion des Metal surfaces to prevent contact corrosion of the
Aluminiums geeignet. Elektrolytisch mit Zink-Nickel beschichtete Teile werden vorwiegend in der Automobilindustrie und aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit vor allem im Außenhautbereich eingesetzt. Suitable for aluminum. Electrolytically coated with zinc-nickel parts are mainly used in the automotive industry and because of the high corrosion resistance, especially in the outer skin area.
Um einen noch höherer Korrosionsschutz zu erreichen, wird die Zink- Nickel-Schicht noch zusätzlich passiviert und versiegelt. To achieve even greater corrosion protection, the zinc-nickel layer is additionally passivated and sealed.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei einer elektrolytisch However, it has been found that when an electrolytic
abgeschiedenen Zink-Nickel-Legierung, bereits bei der Vernietung die Zink-Nickel-Beschichtung beschädigt wird. Auch bei einer Wartung des Gehäuses und im Funktionsbetrieb wird die ZnNi-Beschichtung schnell durchgerieben, wodurch die Schutzfunktion der Beschichtung verloren geht. deposited zinc-nickel alloy, already at riveting the zinc-nickel coating is damaged. Even during maintenance of the housing and in functional operation, the ZnNi coating is quickly rubbed through, thus losing the protective function of the coating.
Umfangreiche Tests haben gezeigt, dass es sich bei der metallischen Legierung vorteilhafterweise um eine Nickel-Phosphor-Legierung, die eine NiP-Schicht ausbildet und/oder um eine Zinn-Nickel-Legierung, die eine SnNi-Schicht ausbildet, handeln sollte. Es war nicht vorhersehbar, dass diese Schichten einen hervorragenden Korrosionsschutz für obige Extensive tests have shown that the metallic alloy should advantageously be a nickel-phosphorous alloy forming a NiP layer and / or a tin-nickel alloy forming a SnNi layer. It was unpredictable that these layers provide excellent corrosion protection for the above
Materialkombination bieten und gleichzeitig eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen. Offer combination of materials and at the same time have a high abrasion resistance.
Vorteilhafterweise hat die metallische Schicht eine Dicke zwischen 1 und 15 Mikrometern. Besonders vorteilhaft hat die metallische Schicht jedoch eine Dicke zwischen 3 und 8 Mikrometern. Diese Schichtdicken sind preiswert herstellbar und weisen in Tests die erforderlichen mechanischen Eigenschaften auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die NiP-Legierung einen Phosphoranteil von mindestens 7 Mas-%. Eine derartige NiP-Schicht hat sich in Tests als besonders Widerstandsfähig erwiesen. Advantageously, the metallic layer has a thickness between 1 and 15 micrometers. However, the metallic layer has a thickness of between 3 and 8 micrometers. These layer thicknesses can be produced inexpensively and have the required mechanical properties in tests. In a particularly preferred embodiment of the invention, the NiP alloy contains a phosphorus content of at least 7% by mass. Such a NiP layer has proven to be particularly robust in tests.
Es ist vorteilhaft, wenn die metallische Schicht eine Härte von mindestens 300 HV besitzt. Die Härtemessung erfolgte nach Vickers (DIN EN ISO 6507-1 :2005 bis -4:2005). Dadurch wird die Beschichtung besonders abriebfest. Vorteilhafterweise hat die metallische Schicht eine Härte zwischen 250 und 1000 HV, bevorzugt jedoch zwischen 300 und 500 HV. Diese Härtewerte haben eine besonders abriebstabile Oberfläche ergeben, was erfindungsgemäß sehr relevant ist. It is advantageous if the metallic layer has a hardness of at least 300 HV. The hardness was measured according to Vickers (DIN EN ISO 6507-1: 2005 to -4: 2005). As a result, the coating is particularly resistant to abrasion. Advantageously, the metallic layer has a hardness between 250 and 1000 HV, but preferably between 300 and 500 HV. These hardness values have given a particularly abrasion-resistant surface, which is very relevant according to the invention.
Im Folgenden werden kurz die Testverfahren erörtert, die zu der oben beschriebenen Erfindung geführt haben. The following briefly discusses the test methods that led to the invention described above.
Die Potenzialdifferenz zwischen einem rostfreien Stahl und Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung liegt, je nach Zusammensetzung der Kontaktpartner, zwischen 600 und 1 100 mV. Diese hohe The potential difference between a stainless steel and aluminum or an aluminum alloy is, depending on the composition of the contact partners, between 600 and 1 100 mV. This high
Potentialdifferenz führt schnell zu Kontaktkorrosion. Die Potential difference leads quickly to contact corrosion. The
Kontaktkorrosion nimmt entsprechend ab, wenn die Potenzialdifferenz zwischen den Kontaktpartnern entsprechend kleiner wird. Contact corrosion decreases accordingly if the potential difference between the contact partners is correspondingly smaller.
Zunächst haben die Tests ergeben, dass es nicht mehr erforderlich ist Edelstahl als Grundkörper für die beschichteten Nietbolzen zu nehmen. Die Testergebnisse waren mit kostengünstigerem, unlegiertem Stahl ebenso gut. First, the tests showed that it is no longer necessary to take stainless steel as a base for the coated rivet bolts. The test results were just as good with cheaper, carbon steel.
Ein Blech aus unlegiertem Stahl wurde in einem galvaniküblichen A sheet of carbon steel was in a galvanic usual
Verfahren entfettet und gebeizt. Danach wird das Blech in einem Zinn- Nickel-Bad beschichtet. Die Schichtzusammensetzung beträgt 65-60 Mas.-% (Massenprozent) Zinn (Sn), 30-35 Mas.-% Nickel (Ni) bei einer
Schichtdicke von 7 m. Dieses beschichtete Blech wird gegen das Blech mit gleichen Abmessungen aus einer Aluminiumlegierung in einer 1 molaren Kochsalzlösung (NaCI-Lösung), bei einem pH-Wert von 7,5 und bei 25°C eingetaucht. Die Potenzialmessungen wurden in einer elektrolytischen Zelle mittels eines hochohmigen Voltmeters Process degreased and pickled. Thereafter, the sheet is coated in a tin-nickel bath. The layer composition is 65-60 mass% tin (Sn), 30-35 mass% nickel (Ni) at one Layer thickness of 7 m. This coated sheet is immersed against the aluminum alloy sheet in the same dimensions in a 1 molar saline solution (NaCl solution), at a pH of 7.5 and at 25 ° C. The potential measurements were carried out in an electrolytic cell by means of a high-impedance voltmeter
durchgeführt. Die Potentialdifferenz ergab einen Wert von 185 Millivolt (mV). carried out. The potential difference gave a value of 185 millivolts (mV).
Ein vergleichbarer Versuch wurde mit einer Nickel-Phosphor- Beschichtung durchgeführt. Die Schichtzusammensetzung betrug 91 -93 Mas.-% Nickel (Ni) und 7-9 Mas.-% Phosphor (P) bei einer Schichtdicke von 8 pm. Hier ergab sich eine Potentialdifferenz zwischen dem mit NiP-beschichtetem Blech und dem Blech aus einer Aluminiumlegierung von 180 mV.
A comparable experiment was carried out with a nickel-phosphorus coating. The layer composition was 91-93% by weight of nickel (Ni) and 7-9% by weight of phosphorus (P) at a layer thickness of 8 μm. Here, a potential difference resulted between the NiP-coated sheet and the aluminum alloy sheet of 180 mV.