EP3701595B1 - Halterahmen für einen industriesteckverbinder - Google Patents

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EP3701595B1
EP3701595B1 EP18807854.7A EP18807854A EP3701595B1 EP 3701595 B1 EP3701595 B1 EP 3701595B1 EP 18807854 A EP18807854 A EP 18807854A EP 3701595 B1 EP3701595 B1 EP 3701595B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holding frame
frame
wire
connector
holding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18807854.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3701595A1 (de
Inventor
Andre TIEMANN
Heiko Meier
Mirko Moßig
Michael PRZYBOROWSKI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric GmbH and Co KG filed Critical Harting Electric GmbH and Co KG
Priority to EP21164549.4A priority Critical patent/EP3863124B1/de
Publication of EP3701595A1 publication Critical patent/EP3701595A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3701595B1 publication Critical patent/EP3701595B1/de
Active legal-status Critical Current
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H01R13/518—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods for holding or embracing several coupling parts, e.g. frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/514—Bases; Cases composed as a modular blocks or assembly, i.e. composed of co-operating parts provided with contact members or holding contact members between them

Definitions

  • the invention is based on a holding frame for an industrial connector for receiving similar and / or different connector modules according to the preamble of independent claim 1.
  • connector modules are required as part of a modular connector system in order to be able to flexibly adapt a connector, in particular a heavy rectangular connector, also called an industrial connector, to certain requirements with regard to signal and energy transmission, e.g. between two electrical devices.
  • connector modules are usually inserted into corresponding holding frames, which are sometimes also referred to as connector modular frames, hinged frames, module frames or modular frames.
  • the holding frames thus serve to accommodate several connector modules of the same type and / or different from one another and to fasten them securely to a surface and / or in a connector housing or the like.
  • the connector modules generally each have a substantially cuboidal insulating body. These insulating bodies can serve, for example, as contact carriers and receive and fix contacts of the most varied of types. The function of a connector formed in this way is therefore very flexible. For example, pneumatic modules, optical modules, modules for the transmission of electrical energy and / or electrical analog and / or digital signals can be accommodated in the respective insulating body and can thus be used in the holding frame. Connector modules are also increasingly taking on measurement and data technology tasks.
  • said modular connector systems with such connector modules using such a holding frame also known as a holding frame, module frame, hinged frame or module frame
  • a holding frame also known as a holding frame, module frame, hinged frame or module frame
  • numerous publications and publications shown at trade fairs and are often used in the industrial environment in the form of heavy-duty connectors .
  • a holding frame in the form of an articulated frame for holding connector modules and for installation in connector housings or for screwing onto wall surfaces is known.
  • the connector modules are inserted into the holding frame.
  • Retaining means are provided on the connector modules which cooperate with windows provided on opposite side parts of the retaining frame, the windows being in recesses which are designed as openings in the side parts of the retaining frame that are closed on all sides.
  • the pamphlet DE 10 2015 114 703 A1 discloses a further development of such a holding frame designed as an articulated frame.
  • the holding frame disclosed therein has at least one fixing means, via which the frame halves can be fixed to one another in two positions, an open position and a closed position, which considerably simplifies handling.
  • the pamphlet DE 20 2013 103 611 U1 shows two frame halves that can be screwed together extremely stably, can be manufactured inexpensively using stamping and bending technology and can be screwed together, which are suitable for holding pneumatic modules, among other things.
  • the holding frame mounted in this way has only very low creep properties even under high long-term mechanical stress.
  • the pamphlet EP 1 801 927 B1 discloses a one-piece support frame made from plastic material.
  • the holding frame is designed as a circumferential collar and has several wall segments separated by slots on its plug-in side. In each case two opposing wall segments form an insertion area for a plug connector module, the wall segments having window-like openings which serve to accommodate projections formed on the narrow sides of the modules.
  • a guide groove is provided in each of the wall segments. The guide groove is formed above the openings by means of an outwardly offset window web which has an insertion bevel on the inside.
  • the connector modules have latching arms which act on the narrow sides in the direction of the cable connections, are formed and latch below the lateral collar wall, so that two independent latching means fix the connector modules in the holding frame.
  • the JP 2009 117 218 A shows a device connector with a housing frame that has receptacles for various insulating bodies.
  • the insulating bodies are inserted into the receptacles and fixed in each case using a bent piece of wire.
  • the pamphlet DE 10 2013 113 976 B4 discloses a holding frame for an industrial connector for receiving similar and / or different connector modules.
  • the holding frame consists of a base frame with a rectangular cross-section, which is divided by two having opposite side panels.
  • a cheek part consisting of a flexible material, in particular resilient sheet metal, is attached to each of the side parts. When inserting a connector module into the holding frame perpendicular to the frame plane, these cheek parts are first bent outwards away from the side part.
  • the cheek parts can have tabs with locking windows, which are suitable for locking the connector modules individually to their locking lugs in the holding frame.
  • the connector modules can thus be pushed individually and with little effort out of the cable connection direction and in the plugging direction into the holding frame and removed again in the opposite direction.
  • the plugged-in connector module is held firmly and stably by the base frame of the holding frame in the frame plane. In their insertion direction, perpendicular to the plane of the frame, they can lock with their locking lugs between two opposing tabs.
  • This design basically has the advantage that the connector modules can be inserted and removed individually without affecting the attachment of the other modules.
  • the design also allows the holding frame to be made of metal and thus enables said protective grounding.
  • the modules in such known holding frames basically have a certain "play", ie they are held in the holding frame with a certain mechanical tolerance. From a technical point of view, at least to a certain extent, this is also to be regarded as necessary for most applications, since it serves to compensate for corresponding tolerances with respect to the mating connector during the plugging process. However, if this tolerance becomes too large, as can sometimes be observed in the case of the last-mentioned prior art, this can lead to the fixation of the connector modules via the above-mentioned cheek parts The requirements of some industrial areas are not sufficient. Too much play within the base body of the holding frame can often result in too high insertion and pulling forces when the connector and mating connector are joined or separated.
  • the contact elements can continue to tilt, for example during the plugging process, which also results in greater abrasion and, after some time, possibly even the risk of an overvoltage arc.
  • the said game can be disadvantageous when using certain data technology plug-in connector modules, since this tolerance may make an electronic bus connection considerably more difficult.
  • All of the above-mentioned holding frames are designed to be equipped with multiple and in some cases with different connector modules.
  • the holding frame must therefore have a certain mechanical stability and a certain durability in its locking means for the connector modules.
  • the object of the invention is to propose a holding frame that can be easily equipped with connector modules and at the same time inexpensively manufactured.
  • the holding frame according to the invention is intended for use in industrial connectors, also called heavy-duty connectors, which are particularly suitable for transmitting high electrical currents. Similar and / or different connector modules can be reversibly inserted into the holding frame. This means that an industrial connector can be put together variably depending on the area of application and customer requirements.
  • the holding frame consists essentially of a three-dimensionally curved wire frame.
  • the wire frame consists of a single, connected piece of wire.
  • a piece of wire of a certain length is brought into the desired three-dimensional shape by one or more bending machines.
  • the wire material is inexpensive and the manufacturing process can be operated inexpensively, so that a holding frame according to the invention can be manufactured inexpensively.
  • the piece of wire can be cut from a wire roll to the required length.
  • the wire frame is preferably formed from a wire whose diameter is at least in some areas at least 1 millimeter up to a maximum of 2 millimeters. This gives the wire frame a certain mechanical stability.
  • the wire advantageously consists of a conductive, metallic material.
  • the material is preferably flexible and resilient.
  • the wire frame preferably has a frame-like basic shape with two opposing end faces and two each other opposite side surfaces.
  • the term surfaces is not to be understood literally here.
  • the side surfaces each have fastening contours which are essentially formed by wire loops that narrow in regions. At the closed end of the respective fastening contours, the constriction creates recesses in which locking lugs of connector modules can be received.
  • the latching lugs of the connector modules can get into the recesses of the fastening contours in various ways.
  • the connector modules are usually inserted into the holding frame from the direction of the closed end of the fastening contour (that is, on the connection side).
  • the opposite fastening contours are first pressed outwards by the connector module - perpendicular to the side surfaces.
  • the fastening contours are then reset by the restoring force and the recesses located at the ends of the fastening contours engage over the latching lugs of the connector modules.
  • the connector modules are reversibly fixed in the holding frame.
  • the constrictions of the respective fastening contour are initially widened by the respective latching lugs of the connector modules until the latching lugs are in the respective recesses of the fastening contours.
  • the constriction then recedes due to the restoring force of the wire material and the connector modules are fixed in the holding frame.
  • the connector modules can be removed from the holding frame on the plug-in side. If necessary, the geometry of the respective Recess of the fastening contour and the locking lugs of the connector modules are optimized in a professional manner and coordinated with one another.
  • the holding frame according to the invention sometimes has a lower mechanical stability than the known holding frames.
  • the holding frame shown here will therefore not offer any advantages over the prior art in applications with high mating cycles. In particular, use with high insertion and withdrawal forces must be carefully considered in advance. As described above, however, the connector modules can be inserted into and removed from the holding frame on both sides.
  • the holding frame presented here shows its strengths in areas of application where only small mating cycles are necessary. The ability to equip on both sides clearly distinguishes the holding frame described here from the holding frame known from the prior art.
  • the wire frame has a loop in each of the corner areas, in each of which a fastening element is held.
  • the fastening element is preferably a screw.
  • the holding frame can thus be reversibly attached in a connector housing.
  • the loops can easily be included in the manufacturing bending process.
  • the holding frame preferably has two side walls which are each fastened to the side surfaces of the wire frame.
  • the side walls are preferably made of plastic and are therefore inexpensive to manufacture.
  • the holding frame gains overall rigidity through the side walls.
  • the side walls can be attached to the wire frame easily and reversibly without tools using suitable fixing means. It is particularly advantageous if the holding frame has a PE contact element.
  • the PE contact enables protective grounding of the holding frame or a connector.
  • the holding frame must also have electrically conductive properties and be made from an electrically conductive wire, for example.
  • the wire frame preferably has a loop-shaped recess on one end face, in which the PE contact element is held.
  • the loop can easily be included in the manufacturing bending process.
  • the PE contact element has a cylindrical contact pin, which in turn has a circumferential, roughened area. Through this roughened area, the PE contact element is held captive in the loop provided for it.
  • the roughened area can be thickened, i.e. have a larger diameter than the remaining part of the contact pin.
  • the roughened area is preferably knurled or configured in the shape of a toothed ring. Such a construction can be easily integrated into the manufacturing process of the PE contact element.
  • FIGS. 1 and 2 show a perspective view of a first embodiment of a holding frame 1 according to the invention
  • Figure 4 showed a second embodiment
  • the Figure 5 shows a third embodiment of the holding frame 1 ', 1 "according to the invention.
  • the holding frame 1 consists of a three-dimensionally curved wire frame.
  • the wire frame is formed from a single, coherent piece of wire 2, which, for example, has previously been cut to the appropriate length from a wire roll.
  • the piece of wire can be brought into almost any desired three-dimensional shape using bending machines.
  • the wire frame forms a frame-like basic shape with two opposite end regions or end faces and two opposite side regions or side surfaces. Side walls 3 are fixed to the respective side areas. The side walls are reversibly fixed here on the wire frame by means of clamping arms 16.
  • the PE contact element has a screw connection 5 for a grounding conductor (not shown) and a contact pin 6 for ground contact with a mating connector (not shown).
  • the PE contact element 4 can be used instead of a contact pin 6 ( Figure 1 ) also with a contact socket 6 '( Figure 2 ) be equipped.
  • the PE contact element 4 has a thickening 7 between the screw connection 5 and the contact pin 6.
  • the thickening 7 serves to fix the PE contact element 4 in the wire loop 8 in the front area of the holding frame 1.
  • the thickening 7 is optional and is, for example, in the second variant of the invention ( Figure 4 ) not provided.
  • the wire frame forms loops 10 in each of which screws 9 are held.
  • the holding frame 1 can be reversibly fixed in a housing of an industrial connector (not shown) by means of the screws 9.
  • the holding frame 1, 1 ', 1 has several fastening contours 11, 11', 11" on both sides.
  • three such fastening contours 11, 11 ', 11 are shown per side surface.
  • fewer or more such fastening contours 11, 11', 11 can also be present.
  • the holding frames 1, 1 ', 1 are each equipped with the same connector modules 12 for the sake of simplicity.
  • different plug-in connector modules also in mixed form, can be fixed in the holding frames 1, 1', 1".
  • the connector modules 12 are generally inserted into the holding frame 1, 1 ', 1 "in the direction of the arrow 13 from the direction of the closed end of the fastening contour 11, 11', 11" (i.e. on the connection side). introduced.
  • the opposing fastening contours 11, 11 ', 11 are initially pressed outward by the connector module 12.
  • the fastening contours 11, 11', 11 then move back into their original position due to the restoring force of the wire material.
  • the recesses 14, 14 ', 14 located at the ends of the fastening contours 11, 11', 11” engage over the locking lugs 15 of the connector modules 12.
  • the connector modules 12 are reversibly fixed in the holding frame 1, 1 ', 1 ".
  • the constriction is then receded by the restoring force of the wire material and the connector modules 12 are fixed in the holding frame 1, 1 ′′.
  • the plug-in connector modules 12 can be removed from the holding frame 1, 1 ′′ on the plug-in side (in the direction of arrow 13). If necessary, the geometry of the respective recess 14, 14 ′′ of the fastening contour 11, 11 ′′ and the latching lugs 15 of the connector modules 12 can be expertly determined Way to be optimized.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Halterahmen für einen Industriesteckverbinder zur Aufnahme gleichartiger und/oder unterschiedlicher Steckverbindermodule nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Derartige Steckverbindermodule werden als Bestandteil eines Steckverbindermodularsystems benötigt, um einen Steckverbinder, insbesondere einen schweren Rechtecksteckverbinder, auch Industriesteckverbinder genannt, flexibel an bestimmte Anforderungen bezüglich der Signal- und Energieübertragung z.B. zwischen zwei elektrischen Geräten, anpassen zu können. Üblicherweise werden dazu Steckverbindermodule in entsprechende Halterahmen, die mitunter auch als Steckverbindermodularrahmen, Gelenkrahmen, Modulrahmen oder Modularrahmen bezeichnet werden, eingesetzt. Die Halterahmen dienen somit dazu, mehrere zueinander gleichartige und/oder auch unterschiedliche Steckverbindermodule aufzunehmen und diese sicher an einer Fläche und/oder in einem Steckverbindergehäuse o.ä. zu befestigen.
  • Die Steckverbindermodule besitzen in der Regel jeweils einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper. Diese Isolierköper können beispielsweise als Kontaktträger dienen und Kontakte verschiedenster Art aufnehmen und fixieren. Die Funktion eines dadurch gebildeten Steckverbinders ist also sehr flexibel. Es können z.B. pneumatische Module, optische Module, Module zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer analoger und/oder digitaler Signale im jeweiligen Isolierkörper aufgenommen sein und so im Halterahmen Verwendung finden. Zunehmend übernehmen Steckverbindermodule auch mess- und datentechnische Aufgaben.
  • Im Stand der Technik sind besagte Steckverbindermodularsysteme mit derartigen Steckverbindermodulen unter Verwendung eines solchen Halterahmens, auch als Halterahmen, Modulrahmen, Gelenkrahmen oder Modulrahmen bekannt, in zahlreichen Druckschriften und Veröffentlichungen offenbart, auf Messen gezeigt und befinden sich häufig im industriellen Umfeld in Form von Schwerlaststeckverbindern im Einsatz. Beispielsweise werden sie in den Druckschriften DE 10 2013 106 279 A1 , DE 10 2012 110 907 A1 , DE 10 2012 107 270 A1 , DE 20 2013 103 611 U1 , EP 2 510 590 A1 , EP 2 510 589 A1 , DE 20 2011 050 643 U1 , EP 0 860 906 A2 , DE 29 601 998 U1 , EP 1 353 412 A2 , DE 10 2015 104 562 A1 , EP 3 067 993 A1 , EP 1 026 788 A1 , EP 2 979 326 A1 , EP 2 917 974 A1 beschrieben.
  • Aus der besagten Druckschrift EP 0 860 906 B1 ist ein Halterahmen in Form eines Gelenkrahmens zur Halterung von Steckverbindermodulen und zum Einbau in Steckverbindergehäuse oder zum Anschrauben an Wandflächen bekannt. Dabei sind die Steckverbindermodule in den Halterahmen eingesetzt. An den Steckverbindermodulen sind Halterungsmittel vorgesehen, die mit an gegenüberliegenden Seitenteilen des Halterahmens vorgesehenen Fenstern zusammenwirken, wobei die Fenster in Ausnehmungen bestehen, die als allseitig geschlossene Öffnungen in den Seitenteilen des Halterahmens ausgebildet sind.
  • Die Druckschrift DE 10 2015 114 703 A1 offenbart eine Weiterentwicklung eines solchen als Gelenkrahmen ausgestalteten Halterahmens. Der darin offenbarte Halterahmen weist zumindest ein Fixierungsmittel auf, über welches die Rahmenhälften in zwei Positionen, einer offenen Position und einer geschlossenen Position, zueinander fixierbar sind, was die Handhabung erheblich vereinfacht.
  • Die Druckschrift DE 20 2013 103 611 U1 zeigt zwei äußerst stabil miteinander verschraubbare, in Stanzbiegetechnik preiswert herstellbare und zusammenschraubbare Rahmenhälften, die zur Aufnahme von u.a. pneumatischen Modulen geeignet sind. Der so montierte Halterahmen weist auch unter hoher mechanischer Langzeitbelastung nur sehr geringe Kriecheigenschaften auf. Nachteilig ist jedoch, dass der Aufwand zum Hinzufügen oder Auswechseln eines Steckverbindermoduls äußerst hoch ist.
  • Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, dass solche Halterahmen bei der Montage eine aufwändige Bedienung erfordern.
  • Die Druckschrift EP 1 801 927 B1 offenbart einen einteiligen Halterahmen, der aus Kunststoffmaterial besteht. Der Halterahmen ist als umlaufender Kragen ausgebildet und weist an seiner Steckseite mehrere durch Schlitze getrennte Wandsegmente auf. Jeweils zwei gegenüberliegende Wandsegmente bilden einen Einfügebereich für ein Steckverbindermodul, wobei die Wandsegmente fensterartige Öffnungen aufweisen, die zur Aufnahme von an den Schmalseiten der Module angeformten Vorsprüngen dienen. Weiterhin ist in den Wandsegmenten jeweils eine Führungsnut vorgesehen. Die Führungsnut ist oberhalb der Öffnungen mittels eines nach außen versetzten Fenstersteges gebildet, der auf der Innenseite eine Einführungsschräge aufweist. Zusätzlich weisen die Steckverbindermodule Rastarme auf, die an den Schmalseiten in Richtung der Kabelanschlüsse wirkend, angeformt sind, und unterhalb der seitlichen Kragenwand verrasten, so dass zwei unabhängige Rastmittel die Steckverbindermodule im Halterahmen fixieren.
  • Die JP 2009 117 218 A zeigt einen Gerätesteckverbinder mit einem Gehäuserahmen, der Aufnahmen für verschiedene Isolierkörper aufweist. Die Isolierkörper werden in die Aufnahmen eingesetzt und darin jeweils mithilfe eines gebogenen Drahtstücks fixiert.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 113 976 B4 offenbart einen Halterahmen für einen Industriesteckverbinder zur Aufnahme gleichartiger und/oder unterschiedlicher Steckverbindermodule. Der Halterahmen besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Grundrahmen, der zwei sich gegenüberliegenden Seitenteile aufweist. An den Seitenteilen ist jeweils ein Wangenteil, bestehend aus einem flexiblen Material, insbesondere federelastischem Blech, angebracht. Beim Einführen eines Steckverbindermoduls in den Halterahmen senkrecht zur Rahmenebene werden diese Wangenteile zunächst vom Seitenteil weg nach außen gebogen. Insbesondere können die Wangenteile Laschen mit Rastfenstern, besitzen, welche dazu geeignet sind, die Steckverbindermodule an deren Rastnasen einzeln im Halterahmen zu verrasten. Die Steckverbindermodule können somit einzeln und mit nur geringem Aufwand aus der Kabelanschlussrichtung und in Steckrichtung in den Halterahmen eingeschoben und in umgekehrter Richtung wieder entnommen werden. Das eingesteckte Steckverbindermodul ist vom Grundrahmen des Halterahmens in der Rahmenebene fest und stabil gehalten. In ihrer Einführrichtung, senkrecht zur Rahmenebene, können sie mit ihren Rastnasen jeweils zwischen zwei einander gegenüberliegenden Laschen verrasten. Diese Bauform hat grundsätzlich den Vorteil, dass die Steckverbindermodule einzeln eingesteckt und entnommen werden können, ohne dass die Befestigung der anderen Module davon beeinträchtigt wird. Die Bauform gestattet es weiterhin, dass der Halterahmen aus Metall besteht und ermöglicht somit die besagte Schutzerdung.
  • Weiterhin besitzen die Module in solchen bekannten Halterahmen grundsätzlich ein gewisses "Spiel", d.h. sie sind mit einer bestimmten mechanischen Toleranz im Halterahmen gehalten. Dies ist in technischer Hinsicht, zumindest in einem bestimmten Maße, für die meisten Anwendungen auch als notwendig anzusehen, da es dazu dient, beim Steckvorgang entsprechende Toleranzen gegenüber dem Gegensteckverbinder auszugleichen. Wird diese Toleranz allerdings zu groß, wie es beim letztgenannten Stand der Technik zuweilen zu beobachten ist, so kann dies dazu führen, dass die Fixierung der Steckverbindermodule über die oben erwähnten Wangenteile den Anforderungen einiger industrieller Bereiche nicht genügt. Aus einem zu großen Spiel innerhalb des Grundkörpers des Halterahmens können nämlich oft auch zu hohe Steck- und Ziehkräfte beim Zusammenfügen bzw. Trennen von Steckverbinder und Gegensteckverbinder resultieren. Die Kontaktelemente können dadurch weiterhin auch, beispielsweise beim Steckvorgang, verkanten, wodurch zudem auch ein höherer Abrieb entsteht und nach einiger Zeit möglicherweise sogar die Gefahr eines Überspannungsbogens besteht. Auch aus datentechnischer Sicht kann sich das besagte Spiel bei Verwendung bestimmter datentechnischer Steckverbindermodule von Nachteil sein, da diese Toleranz gegebenenfalls eine elektronische Busanbindung erheblich erschwert.
  • Alle oben erwähnten Halterahmen sind dafür ausgelegt mehrfach und zum Teil mit unterschiedlichen Steckverbindermodulen bestückt zu werden. Daher muss der Halterahmen eine gewisse mechanische Stabilität und in seinen Verriegelungsmitteln für die Steckverbindermodule eine gewisse Haltbarkeit aufweisen.
  • Soll ein Halterahmen nur wenige Male oder gar nur einmal mit Steckverbindermodulen bestückt werden, sind die Halterahmen aus dem Stand der Technik einerseits zu aufwendig zu bedienen und andererseits technisch überdimensioniert und dadurch zu teuer.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen einfach mit Steckverbindermodulen bestückbaren und gleichzeitig preisgünstig herstellbaren Halterahmen vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Halterahmen ist zum Einsatz für Industriesteckverbinder, auch schwere Steckverbinder genannt, vorgesehen, die insbesondere dazu geeignet sind, hohe elektrische Ströme zu übertragen. In den Halterahmen können gleichartige und/oder unterschiedliche Steckverbindermodule reversibel eingesetzt werden. Dadurch kann ein Industriesteckverbinder je nach Einsatzgebiet und Kundenwunsch variabel zusammengestellt werden. Erfindungsgemäß besteht der Halterahmen im Wesentlichen aus einem dreidimensional gebogenem Drahtgestell.
  • Das Drahtgestell besteht aus einem einzelnen, zusammenhängenden Drahtstück. Dabei wird ein Drahtstück bestimmter Länge durch eine oder mehrere Biegemaschinen in die gewünschte dreidimensionale Form gebracht. Das Drahtmaterial ist preiswert und der Herstellungsprozess günstig betrieben werden, so dass ein erfindungsgemäßer Halterahmen erschwinglich hergestellt werden kann. Das Drahtstück kann in gewünschte Länge von einer Drahtrolle abgeschnitten werden.
  • Vorzugsweise ist das Drahtgestell aus einem Draht gebildet, dessen Durchmesser zumindest bereichsweise mindestens 1 Millimeter bis maximal zu 2 Millimetern beträgt. Dadurch wird dem Drahtgestell eine gewisse mechanische Stabilität gegeben.
  • Vorteilhafterweise besteht der Draht aus einem leitfähigen, metallischen Material. Vorzugsweise ist das Material biegsam und federelastisch.
  • Bevorzugterweise weist das Drahtgestellt eine rahmenförmige Grundform mit zwei sich gegenüberstehenden Stirnflächen und zwei sich gegenüberstehenden Seitenflächen auf. Der Begriff Flächen ist hier nicht wörtlich zu verstehen. Es befinden sich Abschnitte des Drahtgestells in einer Ebene, die hier der Einfachheit halber als Flächen bezeichnet werden. Die Seitenflächen weisen jeweils Befestigungskonturen auf, die im Wesentlichen durch sich bereichsweise verengende Drahtschlaufen gebildet werden. Am geschlossenen Ende der jeweiligen Befestigungskonturen bilden sich durch die Verengung Ausnehmungen, in welche Rastnasen von Steckverbindermodulen aufgenommen werden können.
  • Die Rastnasen der Steckverbindermodule können auf verschiedene Weisen in die Ausnehmungen der Befestigungskonturen gelangen. Die Steckverbindermodule werden in der Regel aus Richtung des geschlossenen Endes der Befestigungskontur (also anschlussseitig) in den Halterahmen eingeführt. Dabei werden die gegenüberliegenden Befestigungskonturen vom Steckverbindermodul zunächst nach außen - senkrecht zu den Seitenflächen - gedrückt. Anschließend stellen sich die Befestigungskonturen durch die Rückstellkraft zurück und die endseitig an den Befestigungskonturen befindlichen Ausnehmungen greifen über die Rastnasen der Steckverbindermodule. Dadurch sind die Steckverbindermodule im Halterahmen reversibel fixiert.
  • Werden die Steckverbindermodule aus Richtung des offenen Endes der Befestigungskontur (also steckseitig) in den Halterahmen eingeführt, werden die Verengungen der jeweiligen Befestigungskontur durch die jeweiligen Rastnasen der Steckverbindermodule zunächst aufgeweitet, bis sich die Rastnasen in den jeweiligen Ausnehmungen der Befestigungskonturen befinden. Anschließend bildet sich die Verengung durch die Rückstellkraft des Drahtmaterials zurück und die Steckverbindermodule sind im Halterahmen fixiert. Analog können die Steckverbindermodule steckseitig aus dem Halterahmen entnommen werden. Gegebenenfalls kann dazu die Geometrie der jeweiligen Ausnehmung der Befestigungskontur und der Rastnasen der Steckverbindermodule in fachmännischer Weise optimiert und aufeinander abgestimmt werden.
  • Der erfindungsgemäße Halterahmen weist mitunter eine geringere mechanische Stabilität als die bekannten Halterahmen auf. Der hier gezeigte Halterahmen wird bei Anwendungen mit hohen Steckzyklen daher keine Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bieten. Insbesondere ist ein Einsatz bei hohen Steck- und Ziehkräften vorab genau zu bedenken. Wie oben beschrieben können die Steckverbindermodule jedoch beidseitig in den Halterahmen eingeführt und auch entnommen werden. Im Einsatzgebieten wo nur geringe Steckzyklen notwendig sind, zeigt der hier vorgestellte Halterahmen seine Stärken. Die beidseitige Bestückbarkeit grenzt den hier beschriebenen Halterahmen von den aus dem Stand der Technik bekannten Halterahmen deutlich ab.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Drahtgestell in den Eckbereichen jeweils eine Schlaufe auf, in welcher jeweils ein Befestigungselement gehalten ist. Bei dem Befestigungselement handelt es sich vorzugsweise um eine Schraube. Damit kann der Halterahmen reversibel in einem Steckverbindergehäuse befestigt werden. Die Schlaufen können einfach im herstellenden Biegeverfahren mit vorgesehen werden.
  • Vorzugsweise weist der Halterahmen zwei Seitenwände auf, die jeweils an den Seitenflächen des Drahtgestells befestigt sind. Die Seitenwände bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und sind dadurch preisgünstig herstellbar. Durch die Seitenwände gewinnt der Halterahmen insgesamt an Steifigkeit. Die Seitenwände können über geeignete Fixiermittel einfach und werkzeuglos und reversibel an das Drahtgestell angebracht werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Halterahmen ein PE-Kontaktelement auf. Durch den PE-Kontakt wird eine Schutzerdung des Halterahmens oder eines Steckverbinders ermöglicht. Natürlich muss auch der Halterahmen elektrisch leitfähige Eigenschaften besitzen und beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Draht gefertigt sein.
  • Vorzugsweise weist das Drahtgestellt an einer Stirnseite eine schlaufenförmige Ausnehmung auf, in welcher das PE-Kontaktelement gehalten ist. Die Schlaufe kann einfach im herstellenden Biegeverfahren mit vorgesehen werden.
  • In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung weist das PE-Kontaktelement einen zylinderförmigen Kontaktstift auf, der wiederum einen umlaufenden, aufgerauten Bereich aufweist. Durch diesen aufgerauten Bereich wird das PE-Kontaktelement verliersicher in der dafür vorgesehenen Schlaufe gehalten.
  • Der aufgeraute Bereich kann verdickt sein, sprich einen größeren Durchmesser aufweisen als der restliche Teil des Kontaktstifts. Vorzugsweise ist der aufgeraute Bereich gerändelt oder zahnkranzförmig ausgebildet. Eine solche Bauweise ist einfach im Herstellungsprozess des PE-Kontaktelements integrierbar.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Halterahmens mit einer fehlenden Seitenwand,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Halterahmens mit beiden Seitenwänden,
    Fig. 3
    ein perspektivische Darstellung eines PE-Kontaktelements,
    Fig. 4
    eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Halterahmens und
    Fig. 5
    eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Halterahmens.
  • Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halterahmens 1. Die Figur 4 zeigte eine zweite Ausführungsform und die Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halterahmens 1', 1".
  • Der Halterahmen 1 ist besteht aus einem dreidimensional gebogenem Drahtgestell. Das Drahtgestell ist aus einem einzelnen, zusammenhängenden Drahtstück 2 gebildet, was beispielsweise zuvor in passender Länge von einer Drahtrolle abgelängt wurde. Das Drahtstück kann mithilfe von Biegemaschinen in nahezu jede gewünschte dreidimensionale Form gebracht werden.
  • Das Drahtgestellt bildet eine rahmenförmige Grundform mit zwei sich gegenüberstehenden Stirnbereichen bzw. Stirnflächen und zwei sich gegenüberstehenden Seitenbereichen bzw. Seitenflächen. An den jeweiligen Seitenbereichen sind Seitenwände 3 fixiert. Die Seitenwände werden hier über Klemmarme 16 am Drahtgestell reversibel fixiert. An einem Stirnbereich ist eine Drahtschlaufe gebildet, in welcher ein PE-Kontaktelement 4 verliersicher gehalten ist. Das PE-Kontaktelement weist einen Schraubanschluss 5 für einen Erdungsleiter (nicht gezeigt) und einen Kontaktstift 6 zum Erdungskontakt mit einem Gegensteckverbinder (nicht gezeigt) auf. Alternativ kann das PE-Kontaktelement 4 anstatt mit einem Kontaktstift 6 (Figur 1) auch mit einer Kontaktbuchse 6' (Figur 2) ausgestattet sein.
  • Zwischen Schraubanschluss 5 und Kontaktstift 6 weist das PE-Kontaktelement 4 eine Verdickung 7 auf. Die Verdickung 7 dient dazu das PE-Kontaktelement 4 in der Drahtschlaufe 8 im Stirnbereich des Halterahmens 1 zu fixieren. Die Verdickung 7 ist optional und ist beispielsweise in der zweiten Ausführungsvariante der Erfindung (Figur 4) nicht vorgesehen.
  • An den Eckbereichen des Halterahmens 1 werden vom Drahtgestell jeweils Schlaufen 10 gebildet, in welchen jeweils Schrauben 9 gehalten sind. Über die Schrauben 9 kann der Halterahmen 1 in ein Gehäuse eines Industriesteckverbinders (nicht gezeigt) reversibel fixiert werden.
  • In den Seitenbereichen weist der Halterahmen 1, 1', 1" beidseitig mehrere Befestigungskonturen 11, 11', 11". In den Ausführungsbeispielen sind pro Seitenfläche drei solcher Befestigungskonturen 11, 11', 11" gezeigt. Es können jedoch auch weniger oder mehr solcher Befestigungskonturen 11, 11', 11" vorhanden sein.
  • In den Ausführungsbeispielen sind die Halterahmen 1, 1', 1" der Einfachheit halber jeweils mit denselben Steckverbindermodulen 12 bestückt. Es können selbstverständlich unterschiedliche Steckverbindermodule, auch in gemischter Form, in den Halterahmen 1, 1', 1" fixiert werden.
  • Die Steckverbindermodule12 werden in der Regel aus Richtung des geschlossenen Endes der Befestigungskontur 11, 11', 11" (also anschlussseitig) in Richtung des Pfeils 13 in den Halterahmen 1, 1', 1" eingeführt. Dabei werden die gegenüberliegenden Befestigungskonturen 11, 11', 11" vom Steckverbindermodul 12 zunächst nach außen gedrückt. Anschließend bewegen sich die Befestigungskonturen 11, 11', 11" durch die Rückstellkraft des Drahtmaterials wieder zurück in ihre Ursprungsposition. Dabei greifen die endseitig an den Befestigungskonturen 11, 11', 11" befindlichen Ausnehmungen 14, 14', 14" über die Rastnasen 15 der Steckverbindermodule 12. Dadurch sind die Steckverbindermodule 12 im Halterahmen 1, 1', 1" reversibel fixiert.
  • Bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 1, 2 und 5 gibt es auch eine Möglichkeit die Steckverbindermodule 12 steckseitig, also entgegen des Pfeils 13, in den Halterahmen 1, 1', 1" einzuführen. Gleichfalls können die Steckverbindermodule 12 auch steckseitig aus den Halterahmen 1, 1', 1" entnommen werden. Werden die Steckverbindermodule 12 aus Richtung des offenen Endes der Befestigungskontur (also steckseitig entgegen des Pfeils 13) in den Halterahmen 1, 1" eingeführt, werden die Verengungen der jeweiligen Befestigungskontur 11, 11" durch die jeweiligen Rastnasen 15 der Steckverbindermodule 12 zunächst aufgeweitet, bis sich die Rastnasen 15 in den jeweiligen Ausnehmungen 14 der Befestigungskonturen 11, 11" befinden. Anschließend bildet sich die Verengung durch die Rückstellkraft des Drahtmaterials zurück und die Steckverbindermodule 12 sind im Halterahmen 1, 1" fixiert. Analog können die Steckverbindermodule 12 steckseitig (in Richtung des Pfeils 13) aus dem Halterahmen 1, 1" entnommen werden. Gegebenenfalls kann dazu die Geometrie der jeweiligen Ausnehmung 14, 14" der Befestigungskontur 11, 11" und der Rastnasen 15 der Steckverbindermodule 12 in fachmännischer Weise optimiert werden.
  • Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Halterahmen
    2
    Drahtstück
    3
    Seitenwand
    4
    PE-Kontaktelement
    5
    Schraubanschluss
    6
    Kontaktstift
    6'
    Kontaktbuchse
    7
    Verdickung
    8
    Drahtschlaufe
    9
    Schraube
    10
    Schlaufe
    11
    Befestigungskontur
    12
    Steckverbindermodul
    13
    Pfeil
    14
    Ausnehmung
    15
    Rastnase
    16
    Klemmarme

Claims (9)

  1. Halterahmen (1, 1', 1") für einen Industriesteckverbinder zur Aufnahme gleichartiger und/oder unterschiedlicher Steckverbindermodule (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (1, 1, 1") aus einem dreidimensional gebogenem Drahtgestell besteht und
    dass das Drahtgestell aus einem einzelnen, zusammenhängenden Drahtstück (2) gebildet ist.
  2. Halterahmen (1, 1', 1") nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Drahtgestell aus einem Drahtstück (2) gebildet ist, dessen Durchmesser zumindest bereichsweise mindestens 1 Millimeter bis zu 2 Millimetern beträgt.
  3. Halterahmen (1, 1', 1") nach einem der vorstehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass Drahtgestellt eine rahmenförmige Grundform mit zwei sich gegenüberstehenden Stirnflächen und zwei sich gegenüberstehenden Seitenflächen aufweist.
  4. Halterahmen (1, 1', 1") nach vorstehendem Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass Drahtgestell in den Eckbereichen jeweils eine Schlaufe (10, 10', 10") aufweist, in welcher jeweils ein Befestigungselement, vorzugsweise eine Schraube (9), zur reversiblen Befestigung des Halterahmens (1, 1', 1") in ein Steckverbindergehäuse, gehalten ist.
  5. Halterahmen (1, 1', 1") nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Halterahmen (1, 1', 1") zwei Seitenwände (3) aufweist, die jeweils an den Seitenflächen des Drahtgestells befestigt sind.
  6. Halterahmen (1, 1', 1") nach einem der vorstehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Halterahmen (1, 1', 1") ein PE-Kontaktelement (4) aufweist.
  7. Halterahmen (1, 1', 1") nach vorstehendem Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass PE-Kontaktelement (4) einen zylinderförmigen Kontaktstift aufweist, der eine Verdickung (7) aufweist.
  8. Halterahmen (1, 1', 1") nach vorstehendem Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass die Verdickung (7) eine gerändelte oder eine zahnkranzförmige Oberfläche aufweist.
  9. Halterahmen (1, 1', 1") nach Anspruch 3 und 5
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass Drahtgestellt an einer Stirnseite eine schlaufenförmige Aufnahme (8) aufweist in welcher das PE-Kontaktelement (4) gehalten ist.
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