AT523019A1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

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AT523019A1 ATA50805/2019A AT508052019A AT523019A1 AT 523019 A1 AT523019 A1 AT 523019A1 AT 508052019 A AT508052019 A AT 508052019A AT 523019 A1 AT523019 A1 AT 523019A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, umfassend zwei Gehäuseteile (1, 3), die an aneinander anliegenden ebenen Kontaktflächen (14, 32) dichtend miteinander verbunden sind. Ein erster Gehäuseteil (3) ist an seiner Kontaktfläche (32) mit einer ringförmigen, auf den gegenüberliegenden Gehäuseteil (1) ausgerichteten Dichtkante (33) ausgestattet. Ein zweiter Gehäuseteil (1) ist an seiner Kontaktfläche (14) mit einer der Dichtkante (33) korrespondierenden ringförmigen Dichtung (21) ausgestattet. Die Gehäuseteile (1, 3) sind an mehreren Stellen radial ausserhalb der Dichtung (21) und der Dichtkante (33) miteinander unlösbar verbunden sind.

Description

der verbunden sind, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die beiden Gehäuseteile von insbesondere Einbausteckverbindern, auch als Chassisbuchsen bezeichnet, die zum Einbau in Geräten, Schalttafeln od. dgl. vorgesehen sind, werden typischerweise erst im Zuge des Einbaus miteinander fest verbunden. Dies geschieht durch die Befestigungsschrauben, mit welchen der Einbausteckverbinder an der Wand des Gerätes, der Schalttafel od. dgl. befestigt wird, die zugleich auch die nach aussen sichtbare Flanschplatte mit dem Verbindungsflansch am Gehäuse zusammenspannt. Allenfalls werden auch weitere Bauteile, insbesondere eine Dichtung, zwischen Flanschplatte und Verbindungsflansch eingespannt. Ein Beispiel für eine solche Ausführung eines Einbausteckverbinders mit aufwendigem Aufbau und Zusammenbau ist in der CN 205828780 U offenbart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen optimal abgedichteten Steckverbinder mit einfacher Handhabung und einfacher und
rascher Montage mit nur wenigen Bauteilen darstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-
chen gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Gehäuseteil an seiner Kontaktfläche mit einer ringförmigen, auf den gegenüberliegenden Gehäuseteil ausgerichteten Dichtkante ausgestattet ist, und wobei
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kann.
Bevorzugt sind dabei an einem der Gehäuseteile koaxial zur Dichtung bzw. Dichtkante angeordnete und voneinander in Umfangsrichtung beabstandete erhabene Rippen und am gegenüberliegenden Gehäuseteil an korrespondierenden Stellen Vertiefungen mit korrespondierenden Abmessungen ausgearbeitet. Diese Strukturen ermöglichen die genaue Ausrichtung der beiden zu verbindenden Gehäuse-
teile relativ zueinander in der Ebene der Kontaktflächen.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dann auch gleich die Verbindung der Gehäuseteile im Bereich der Rippen und Vertiefungen hergestellt. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ist in diesem Bereich auch ein besonders guter Materialkontakt gegeben, der die Herstellung der Verbindung der beiden Gehäuseteile sehr begünstigt, sei es bei Verklebung oder
auch anderen Verbindungsarten.
Besonders günstig und sicher ist eine Ausführungsform, bei welcher die Verbin-
dung der Gehäuseteile durch Ultraschall-Schweissen hergestellt ist.
Eine für Steckverbinder, insbesondere für Einbausteckverbinder, besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der erste Gehäuseteil topfartig ausgebildet ist, wobei ein der Stirnseite mit der Dichtung gegenüberliegender Boden mit Durchgangsöffnungen zum Hindurchführen der Kontaktelemente versehen ist. Damit lassen sich verschiedenste Arten von gut isolierten Einbausteckern oder an-
dere männliche Teile von Steckverbindungen herstellen.
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ist.
Auch hier ist eine besonders rasche und sichere Art der Verbindung möglich, wenn der Boden des ersten Gehäuseteils vollflächig mittels Ultraschall-Schweis-
sen mit der Wand des ersten Gehäuseteils verbunden ist.
Zur Anfertigung von weiblichen Teilen von Steckverbindungen, insbesondere von Chassisbuchsen, ist eine einfache und rasche Lösung dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Gehäuseteil eine umlaufende Wand aufweist, die eine AufnahmeÖffnung bildet, in welche ein Kontaktträger mit Aufnahmebohrungen für die elektri-
schen Kontaktelemente eingeschoben und fixiert ist.
Bevorzugt weist der Kontaktträger dabei eine umlaufende Auskragung auf, die auf der Stirnfläche der umlaufenden Wand aufliegt und mit dieser verbunden ist. Vorzugsweise ist dabei eine vollflächige Verbindung mittels Ultraschall-Schweissen
realisiert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungsmechanismus im Inneren eines der Gehäuseteile angeordnet ist, wobei ein Entriegelungselement durch eine Durchführung
im anderen Gehäuseteil hindurch nach aussen ragt.
Die ringförmige Dichtung des einen Gehäuseteiles ist dabei zur zusätzlichen Abdichtung auch dieser Durchführung adaptiert, indem sie mit einer radialen Ausbuchtung mit einer Durchgangsöffnung auch die Durchführung umgibt und die Dichtkante des Gehäuseteils mit einer radialen Ausbuchtung den Bereich der
Durchführung mit einschliesst.
Bevorzugt ist zur weiteren Optimierung der Abdichtung des Steckverbinder erfindungsgemäss vorgesehen, dass an der Dichtung weitere Dichtelemente angeformt sind, welche in den Bereich von Montagebohrungen oder Umfangsrändern eines der Gehäuseteile reichen.
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fach handhabbare sowie rasch montierbare Einbausteckverbinder hergestellt.
Bevorzugt für eine optimale Dichtwirkung ist dabei eine umfassende Dichtanordnung, die im zweiten, als Flanschplatte ausgeführten Gehäuseteil auf dessen dem ersten Gehäuseteil zugewandten Rückseite eingesetzt ist, die zumindest eine ringförmige Dichtung um die Einstecköffnung herum und vorzugsweise angeformte Dichtelemente für die Montageöffnungen und/oder eine entlang des Randbereiches umlaufende und in Richtung des ersten Gehäuseteils überstehende Dichtung
eingesetzt ist.
Bevorzugt sind dabei die angeformten Elemente der Dichtungsanordnung mit der mit der Dichtkante zusammenwirkenden ringförmigen Dichtung über zumindest ein
radial verlaufendes Verbindungsstück einstückig zusammenhängend ausgeführt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden
Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemässen Einbausteckers verbinders; Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht der Flanschplatte des Einbausteckers
der Fig.1 mit eingesetzter Dichtanordnung; Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Einbaustecker der Fig. 1; Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemässen Buchse, und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Buchse der Fig. 4.
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angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In der Fig. 1 ist eine erste erfindungsgemässe Ausführungsform eines Steckverbinders in Form eines Einbausteckers, d.h. eines männlichen, zum Einbau in ein Gerät, eine Schalttafel od.dgl. vorgesehener Teil einer Steckverbindung dargestellt. Dieser Einbaustecker besteht grundsätzlich, von aussen nach innen zum Gerät hin gezählt, aus der Flanschplatte 1, der Dichtung 2, dem Gehäuse 3 und
den elektrischen Kontakten 4.
Die Flanschplatte 1 hat eine Einstecköffnung 11 für einen komplementären Steckverbinder sowie Montagebohrungen 12, durch welche in eingebautem Zustand Befestigungsmittel, vorzugsweise Befestigungsschrauben, hindurchgeführt und in
der Wand eines Gerätes, einer Schalttafel od.dgl. verankert sind.
Auf der Rückseite der Flanschplatte 1 (siehe dazu Fig. 2), welche im Einbauzustand der Gerätewand od. dgl. zugewandt ist und allenfalls komplett daran anliegt, ist eine Dichtungsanordnung 2 vorhanden. Diese ist vorzugsweise in Vertiefungen an der Rückseite der Flanschplatte 1 eingesetzt oder darin eingegossen. Die Rückseite der Flanschplatte 1 umfasst auch eine im Wesentlichen ebene Kontaktfläche 14, an welcher im zusammengebauten Zustand das Gehäuse 3 zum Anlie-
gen kommt.
Die Dichtungsanordnung 2 weist zumindest eine ringförmige Dichtung 21 auf, welche die Einstecköffnung 11 ringförmig umgibt. Vorteilhafterweise ist eine dem Rand 13 der Flanschplatte 1 folgende Umfangsdichtung 22 vorgesehen, um den
Randbereich des Einbausteckverbinder abzudichten. Um diese Dichtwirkung zu
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fangsdichtung 22 ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist es dabei zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit, dass die ringförmige Dichtung 21 und die Umfangsdichtung 22 durch radiale Stege 23 miteinander verbunden sind. Die Dichtung 21, Umfangsdichtung 22 und radiale Stege 23 sind dabei vorzugsweise einstückig ausgeführt. Die Dichtungsanordnung 2 kann alternativ noch weitere, an die Dichtung 21 angeformte Dichtelemente aufweisen, insbesondere Dichtelemente 24 für die Bereiche der
Montagebohrungen 12 der Flanschplatte 1.
Das Gehäuse 3 mit seinen Durchführungen 31 für die Kontaktstifte 4 weist an seiner vorderen, der Rückseite der Flanschplatte 1 zugewandten Seite einen Verbindungsflansch 32 auf, dessen Vorderseite eine im Wesentlichen ebene Kontaktfläche zum Anliegen an die Rückseite der Flanschplatte 1, insbesondere an deren Kontaktfläche 14, auf. Auf der Kontaktfläche 32 ist eine ringförmige Dichtkante 33 vorhanden, welche auf die Dichtung 21 ausgerichtet ist, die Einstecköffnung 34 des Gehäuses 3 ringförmig umgibt und in zusammengebautem Zustand des Einbausteckverbinders in die Dichtung 21 hineingepresst wird. Dichtkante 33 und Dichtung 21 sind, was Umfang, Breite und Lage betrifft, korrespondierend ange-
ordnet.
In der Vorderseite des Verbindungsflansches 32 sind auch an mehreren Stellen radial ausserhalb der Dichtung 21 und der Dichtkante 33 Vertiefungen 35 ausgearbeitet, vorzugsweise kurze Nuten in Form von Kreisabschnitten. In zusammengebautem Zustand an korrespondierenden Stellen weist die Rückseite der Flanschplatte 1 korrespondierend geformte Rippen 15 mit korrespondierenden Abmessungen auf, die in die Nuten eingreifen, wenn Flanschplatte 1 und Gehäuse 3 mit ihren Kontaktflächen 14, 32 aneinander liegen. Idealerweise sind die Flanschplatte 1 und das Gehäuse 3 in den Bereichen dieser Vertiefungen 35 und Rippen 15 miteinander unlösbar verbunden, vorzugsweise mittels Ultraschall-Schweissen, oder
auch durch Verklebung oder ähnliche Methoden.
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Wand 37 und Boden 36 auch einstückig ausgeführt sein.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform, nämlich einen weiblichen Einbausteckverbinder, auch Chassisbuchse bezeichnet. In das Innere der umlaufenden Wand 37 des Gehäuses 3 ist ein Kontaktträger 5 eingeschoben, der mit Aufnahmebohrungen 51 für die elektrischen Kontakte 4 und — aus Richtung der Einstecköffnungen 11 und 34 — für die Kontaktstifte eine komplementären Steckverbinders. Bevorzugt ist am hinteren Ende des Kontaktträgers 5 eine umlaufende Auskragung 52 vorgesehen, mit welcher der Kontaktträger 5 auf einer hinteren Stirnfläche 38 der umlaufenden Wand 37 aufliegt und mit dieser verbunden ist. Auch hier kommt vorzugsweise wieder als vollflächige Verbindung Ultraschall-Schweissen zum Einsatz. Um die korrekte Ausrichtung des Kontaktträgers 5 im Gehäuse 3 zu gewährleisten, ist an der Hinterseite des Gehäuses 3 ein Zapfen 40 angeordnet. In der Auskragung 52 in eine Ausnehmung 53 ausgearbeitet, in welche der Zapfen 40 bei eingeschobenem Kontaktträger 5 eingreift und derart die korrekte Positionierung um die Mittelachse des Einbausteckverbinders
gewährleistet.
Am Kontaktträger 5 ist auch ein Verriegelungsmechanismus 6 vorgesehen und mit diesem verbunden, so dass er in zusammengebautem Zustand im Inneren des Gehäuses 3 angeordnet ist. Um die Steckverbindung bei Bedarf wieder lösen zu können, ist ein Entriegelungselement 61 vorgesehen, welches zur Betätigung durch den Benutzer auf die Vorderseite der Flanschplatte 1 hinausragen muss. Die umlaufende Wand 37 ist dabei zur Aufnahme des Entriegelungselementes 61
radial nach aussen hin erweitert und die Einstecköffnung 34 weist eine radiale
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rungsöffnung 16 der Flanschplatte 1 angeordnet ist.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen
Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-
grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert
und/oder verkleinert dargestellt wurden.
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Bezugszeichenliste
Flanschplatte Dichtungsanordnung Gehäuse Kontakt/Kontaktstift Kontaktträgereinsatz Verriegelungsmechanismus Einstecköffnung Montagebohrung Aussenrand Kontaktfläche
Rippe Durchführungsöffnung Dichtung Umfangsdichtung Steg
Dichtelement Dichtlippe
Radiale Erweiterung Durchführungsöffnung Durchführungen Verbindungsflansch Dichtkante Einstecköffnung Vertiefung
Boden
Wand
hintere Stirnfläche Ausnehmung
Zapfen
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Aufnahmebohrung Auskragung Ausnehmung
Entriegelungselement
10
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Claims (15)

Patentansprüche
1. Elektrischer Steckverbinder, umfassend zwei Gehäuseteile (1, 3), die an aneinander anliegenden ebenen Kontaktflächen (14, 32) dichtend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Gehäuseteil (3) an seiner Kontaktfläche (32) mit einer ringförmigen, auf den gegenüberliegenden Gehäuseteil (1) ausgerichteten Dichtkante (33) ausgestattet ist, und wobei ein zweiter Gehäuseteil (1) an seiner Kontaktfläche (14) mit einer der Dichtkante (33) korrespondierenden ringförmigen Dichtung (21) ausgestattet ist, und wobei die Gehäuseteile (1, 3) an mehreren Stellen radial ausserhalb der Dichtung (21) und der
Dichtkante (33) miteinander unlösbar verbunden sind.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Gehäuseteile (1) koaxial zur Dichtung (21) bzw. Dichtkante (33) angeordnete und voneinander in Umfangsrichtung beabstandete erhabene Rippen (15) und am gegenüberliegenden Gehäuseteil (3) an korrespondierenden Stellen Ver-
tiefungen (35) mit korrespondierenden Abmessungen ausgearbeitet sind.
3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Gehäuseteile (1, 3) im Bereich der Rippen (15) und Vertiefungen (35) hergestellt ist.
4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Gehäuseteile (1, 3) durch Ultraschall-Schweis-
sen hergestellt ist.
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil (3) topfartig ausgebildet ist, wobei ein der Stirnseite gegenüberliegender Boden (36) mit Durchgangsöffnungen (31) zum
Hindurchführen der Kontaktelemente (4) versehen ist.
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6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (36) des ersten Gehäuseteils (3) ein separat gefertigter und mit einer umlaufenden Wand (37) des ersten Gehäuseteils (3) entlang eines ringförmigen Ver-
bindungsbereichs verbundener Bauteil ist.
7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (36) des ersten Gehäuseteils (3) vollflächig mittels Ultraschall-Schweissen
mit der Wand (37) des ersten Gehäuseteils (3) verbunden ist.
8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Gehäuseteil (3) eine umlaufende Wand (37) aufweist, die eine Aufnahme$ffnung bildet, in welche ein Kontaktträger (5) mit Aufnahmebohrungen (51) für die elektrischen Kontaktelemente (4) eingeschoben und fixiert
ist.
9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (5) eine umlaufende Auskragung (52) aufweist, die auf einer Stirnfläche (38) der umlaufenden Wand (37) aufliegt und mit dieser verbunden ist, vor-
zugsweise vollflächig mittels Ultraschall-Schweissen.
10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungsmechanismus (6) im Inneren eines der Gehäuseteile (3) angeordnet ist, wobei ein Entriegelungselement (61) durch eine Durchfüh-
rung (16) im anderen Gehäuseteil (1) hindurch nach aussen ragt.
11. Steckverbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (21) mit einer radialen Ausbuchtung (26) mit einer Durchgangsöffnung (27) auch die Durchführung (16) umgibt und die Dichtkante (33) des Gehäuseteils
mit einer radialen Ausbuchtung die Durchführung (16, 39) mit einschliesst.
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12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dichtung (21) weitere Dichtelemente (22, 24) angeformt sind, welche in den Bereich von Montagebohrungen (12) oder Umfangsrändern
(13) eines der Gehäuseteile (1) reichen.
13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Gehäuseteil (3) als Gehäuse eines Einbausteckverbinders ausgeführt und ein zweiter Gehäuseteil (1) als Flanschplatte dieses Einbausteckverbinders ausgeführt ist, welcher mit zumindest einer Einstecköffnung (11) und mit zumindest einer Montagebohrung (12) zur Befestigung an einer Geräte-
wand, Schalttafel od. dgl. versehen ist.
14. Steckverbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten, als Flanschplatte ausgeführten Gehäuseteil (1) auf dessen dem ersten Gehäuseteil (3) zugewandten Rückseite eine Dichtanordnung (2) eingesetzt ist, die zumindest eine ringförmige Dichtung (21) um die Einstecköffnung (11) herum und vorzugsweise angeformte Dichtelemente (22, 24) für die Montageöffnungen (12) und/oder eine entlang des Randbereiches umlaufende und in Richtung des
ersten Gehäuseteils (3) überstehende Umfangsdichtung (22) eingesetzt ist.
15. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die angeformten Elemente (22, 25, 25) der Dichtungsanordnung (2) mit der mit der Dichtkante (33) zusammenwirkenden ringförmigen Dichtung (21) über zumindest ein radial verlaufendes Verbindungsstück (23) einstückig zusam-
menhängend ausgeführt sind.
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