[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rundsteckverbinder, bei dem zum
Erreichen einer hohen Schutzklasse für explosionsgefährdete Bereiche eine Luft- und
Kriechstrecke von mindestens 2 mm ausgebildet ist.
[0002] Rundsteckverbinder für explosionsgefährdete Bereiche sind aus dem Stand der Technik
an sich bekannt. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (vgl. IEC 60079-11)
werden für den Geräteschutz durch Eigensicherheit Mindestwerte für Luft- und Kriechstrecken
zwischen eigensicheren Stromkreisen und geerdeten Metallteilen verlangt. So gilt beispielsweise
für die Schutzniveaus "ia" und "ib" bei Spannungswerten unter 30 V eine Luft- und
Kriechstrecke von mindestens 2,0 mm (vgl. IEC 60079-11, Kapitel 6.3.1.1, Tabelle 5).
In IEC 60079 wird die Bestimmung für die Konstruktion und Prüfung eigensicherer Betriebsmittel,
die für die Verwendung in explosionsfähigen Atmosphären bestimmt sind, sowie für zugehörige
Betriebsmittel festgelegt, die für den Anschluss an eigensichere Stromkreise, die
in solche Atmosphären hineinführen, vorgesehen sind.
[0003] Bei Steckverbindern mit dem Maß M12 (vgl. IEC 61076-2-101) und kleiner liegen die
Pole (Pins) weniger als 2 mm von dem Steckergehäuse entfernt, so dass die vorstehend
genannte Norm nicht eingehalten werden kann und zusätzliche Maßnahmen zum Erreichen
der geforderten Luft- und Kriechstrecke erforderlich sind, sobald als Material für
das Gehäuse bzw. das Gewinde Metall zum Einsatz kommt. IEC 61076 beschreibt M12 Rundsteckverbinder,
die industriell für die Prozesskontrolle verwendet werden. Diese Rundsteckverbinder
bestehen aus fixierten, freien Verbindern mit einer Schraubbefestigung. Die männlichen
Verbinder haben typischerweise runde Kontakte mit Durchmessern von 0,6 mm, 0,76 mm,
0,8 mm und 1,0 mm.
[0004] Nach dem Stand der Technik werden in der Regel bei Anwendungen in explosionsgefährdeten
Bereichen Steckverbinder mit dem Maß M12 nicht eingesetzt. Vielmehr werden entweder
physikalisch größere Stecker (z.B. MILC-5015, bzw. MIL-DTL-5015) verwendet, die eine
entsprechende Luft- und Kriechstrecke aufweisen, oder es wird auf eine Steckverbindung
komplett verzichtet und die Anbindung des entsprechenden Kabels direkt in der Vorrichtung
realisiert.
[0005] Ferner ist ein Sensor der Firma Meggitt Sensing Systems bekannt, der eine M12 Verbindung
und Ex-Zulassung aufweist (MEGGIT 786-500-M12-IS). Die Trennabstände und Kriechstrecken
werden bei diesem Sensor offensichtlich durch einen Verguss und/oder feste Isolierung
auf 0,5 mm bzw. 0,7 mm reduziert. Der große Nachteil bei der Realisierung mit Hilfe
von Verguss ist, dass jedes gefertigte Teil einer Stückprüfung unterzogen werden muss,
das ist aufwendig und damit teuer.
[0006] Der Einsatz von Steckverbindern mit dem Maß M12 oder kleiner, die einen Standard
für die Daten- und Signalübertragung sowie der Leistungsversorgung darstellen, wird
daher häufig auf Bereiche beschränkt, die nicht explosionsgefährdet sind. Damit wird
jedoch die kostengünstige Verwendung von genormten Kabeln zum Anschluss technischer
Geräte verhindert.
[0007] Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Stecker im Maß M12 mit sogenannter
S-Kodierung bekannt (z.B. der Firmen Phönix Contact oder Escha), welche die nötigen
Luft- und Kriechstrecken aufweisen, allerdings können diese bei einer maximalen Anwendungstemperatur
von 90 °C höchstens die Schutzklasse IP69K erreichen. Diese Schutzklasse ist jedoch
für viele Anwendungen aus dem Bereich der Sensorik und Automatisierung nicht ausreichend.
[0008] Angesichts der Nachteile des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die technische Aufgabe zugrunde, Steckverbinder der eingangs genannten Art in einfacher
Weise und kostengünstig so zu modifizieren, dass eine Luft- und Kriechstrecke von
mindestens 2 mm eingehalten wird und dadurch die Schutzniveaus "ia" und "ib" im explosionsgefährdeten
Bereich (IEC 60079-11) erreichbar sind.
[0009] Diese Aufgabe wird in der vorliegenden Erfindung durch einen Rundsteckverbinder (1)
gelöst, umfassend
- ein Gehäuse (101) mit einem Hülsenabschnitt (1011) und einem Sockelabschnitt (1013),
- zumindest einen durch den Sockelabschnitt (1013) geführten stromführenden Kontaktstift
(103), der frei in den Hülsenabschnitt (1011) hineinragt,
- ein Isolierelement (105) in dem Sockelabschnitt (1013), das den zumindest einen stromführenden
Kontaktstift (103) formschlüssig gegen den Sockelabschnitt (1013) isoliert und in
dem Sockelabschnitt (1013) positioniert, und
- eine Isolierhülse (107), die formschlüssig in dem Hülsenabschnitt (1011) positioniert
ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (101) in einem Übergangsbereich zwischen
Hülsenabschnitt (1011) und Sockelabschnitt (1013) eine Ausnehmung (1015) aufweist,
die durch die Positionierung der Isolierhülse (107) einen Ringraum bildet, so dass
zwischen dem zumindest einen stromführenden Kontaktstift (103) und dem Hülsenabschnitt
(1011) durch die Positionierung der Isolierhülse (107) eine Luft- und Kriechstrecke
(3) von mindestens 2 mm ausgebildet ist.
[0010] Durch die Modifikation eines gattungsgemäßen Rundsteckverbinders mit den erfindungsgemäßen
Maßnahmen ist es möglich, eine Luft- und Kriechstrecke (3) von mindestens 2 mm auszubilden
und gleichzeitig eine hermetisch dichte Durchführung für den Einsatz des Rundsteckverbinders
(1) in explosionsgefährdeten Bereichen zu realisieren.
[0011] Nachfolgend wird die Erfindung im Detail beschrieben.
[0012] Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Rundsteckverbinder
(1), der zunächst ein Gehäuse (101) mit einem Hülsenabschnitt (1011) und einen Sockelabschnitt
(1013) umfasst. Bevorzugte Materialien für das Gehäuse (101) sind beispielsweise Edelstahl
1.4404.
[0013] Durch den Sockelabschnitt (1013) wird zumindest ein stromführender Kontaktstift (103)
geführt, der frei in den Hülsenabschnitt (1011) hinein ragt. Dieser zumindest eine
Kontaktstift (103) stellt den männlichen Teil des Rundsteckverbinders (1) dar, der
zur Aufnahme in den weiblichen Teil eines anzuschließenden (externen) Kabels ausgelegt
ist. Vorzugsweise sind 2 oder mehr Kontaktstifte (103) vorgesehen.
[0014] Der Rundsteckverbinder (1) umfasst ferner ein Isolierelement (105) in dem Sockelabschnitt
(1013), das den zumindest einen stromführenden Kontaktstift (103) formschlüssig gegen
den Sockelabschnitt (1013) isoliert und diesen in dem Sockelabschnitt (1013) positioniert.
Das Isolierelement (105) ist vorzugsweise aus einem glasartigen Material gebildet.
Erfindungsgemäß finden insbesondere Glas, Glaskeramik oder Keramik Anwendung. Hierdurch
wird die hermetische Dichtigkeit möglich gemacht.
[0015] Der Ausdruck "formschlüssig (...) isoliert" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Beschreibung,
dass das Isolierelement (105) den zumindest einen stromführenden Kontaktstift (103)
vollständig umgibt und lückenlos mit dem Sockelabschnitt (1013) abschließt.
[0016] Schließlich umfasst der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder (1) eine Isolierhülse
(107), die formschlüssig in dem Hülsenabschnitt (1011) positioniert ist und mit ihrem
einen Ende an den Sockelabschnitt (1013) anschließt. Die Isolierhülse (107) stellt
eine zusätzliche Isolierung zwischen dem Hülsenabschnitt (1011) und dem zumindest
einen stromführenden Kontaktstift (103) dar. Bevorzugte Materialien für die Isolierhülse
(107) sind Polyetheretherketon (PEEK), Polytetrafluorethylen (PTFE; "Teflon"), Silikone
oder andere temperaturstabile Kunststoffe. Alternativ können auch keramische Werkstoffe
eingesetzt werden.
[0017] Der Ausdruck "formschlüssig (...) positioniert" bedeutet im Rahmen der vorliegenden
Beschreibung, dass die Isolierhülse (107) lückenlos mit dem Hülsenabschnitt (1011)
abschließt.
[0018] Der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse
(101) in einem Übergangsbereich zwischen Hülsenabschnitt (1011) und Sockelabschnitt
(1013) eine Ausnehmung (1015) aufweist, die durch die Positionierung der Isolierhülse
(107) einen Ringraum bildet, so dass zwischen dem zumindest einen stromführenden Kontaktstift
(103) und dem Hülsenabschnitt (1011) durch die Positionierung der Isolierhülse (107)
eine Luft- und Kriechstrecke (3) von mindestens 2 mm ausgebildet ist.
[0019] Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausnehmung (1015) ist luftgefüllt und bildet zusammen
mit der zusätzlich vorgesehenen Isolierhülse (107) die notwendigen baulichen Voraussetzungen
für die Luft- und Kriechstrecke von mindestens 2 mm. Diese Luft- und Kriechstrecke
wird benötigt, um die Isolationsstrecken nach der IEC 60079-11 (Ex-Schutz) zu erfüllen.
[0020] Unter "luftgefüllt" wird vorliegende verstanden, dass die erfindungsgemäß vorgesehene
Ausnehmung (1015) nicht mit einem Material oder einem Element, beispielsweise einer
Dichtung, versehen wird, sondern leer bleibt und daher mit der umgebenden Atmosphäre,
d.h. Luft, gefüllt ist.
[0021] Das Gehäuse (101) weist im Bereich des Sockelabschnitts (1013) einen gegenüber dem
Hülsenabschnitt (1011) erweiterten Innendurchmesser auf, in dem im Wesentlichen bündig
mit der hinteren Fläche des Rundsteckverbinders (1) das Isolierelement (105) angeordnet
wird. Dabei ist dieses nicht bis an den Hülsenabschnitt (1011) heran ausgebildet,
sondern lässt einen Freiraum offen, der an zwei Seiten von dem Gehäuse (101) und an
einer Seite von dem Isolierelement (105) begrenzt wird. Dieser Freiraum wird dann
durch das Einbringen der Isolierhülse (107) in das Gehäuse (101) an seiner vierten
Seite zumindest teilweise geschlossen und bildet die erfindungsgemäße Ausnehmung (1015).
[0022] Die Formulierung "zumindest teilweise" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die
Isolierhülse (107) nicht zwingend bis zum Anliegen an dem Isolierelement (105) in
den Hülsenabschnitt (1011) eingeführt wird. Die Isolierhülse (107) wird das Isolierelement
(105) in der Regel nicht berühren. Es wird vielmehr in der Regel ein Luftspalt zwischen
Isolierhülse (107) und Isolierelement (105) gebildet, der jedoch sehr klein sein kann.
[0023] Der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder (1) stellt ein hermetisch dichtes Steckergehäuse
(männliche Seite) dar, das durch die erfindungsgemäßen konstruktiven Maßnahmen, insbesondere
durch das Vorsehen der Isolierhülse (107) und der ringraumförmigen Ausnehmung (1015),
die Zulassung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (Schutzniveaus "ia"
und "ib") erreicht. Dadurch wird im Vergleich zum Stand der Technik eine wenig aufwändige
und damit kostengünstige Verkleinerung der Steckverbindung bei gleichzeitiger Beibehaltung
ihrer Robustheit ermöglicht. Die im Bereich der Sensorik und Automatisierung als Standard
verbreiteten Steckverbindungen mit dem Maß M12 können durch den erfindungsgemäßen
Rundsteckverbinder (1) daher in explosionsgeschützten Bereichen zum Einsatz kommen.
Insbesondere können durch den erfindungsgemäßen Rundsteckverbinder (1) Steckverbindungen
mit dem Maß M12 und kleiner in explosionsgeschützten Bereichen zum Einsatz kommen.
[0024] Die Realisierung dieses Einsatzes wird insbesondere ohne eine Einschränkung des Verschmutzungsgrades
erreicht, wie der beispielsweise in der Norm IEC 60079-11, Anhang F, beschrieben ist.
Es gibt grundsätzlich die Möglichkeit, die Isolierstrecken zu verkleinern, wenn bestimmte
Anforderungen an Materialien (Kriechstromzahl (CTI) und Verschmutzungsgrad) erfüllt
werden. Bei einer Luft- und Kriechstecke von mind. 2 mm gibt es bezüglich Material
und Verschmutzung jedoch keine solchen Einschränkungen mehr.
[0025] Gegenüber gattungsgemäßen Rundsteckverbindern, bei welchen die Isolierstrecke durch
Verguss (oder Verklebung) realisiert wird, weist der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder
(1) den weiteren Vorteil auf, dass durch die erfindungsgemäße Ausnehmung (1015), welche
luftgefüllt ist, auf einen solchen Verguss (oder Verklebung) verzichtet werden kann.
Damit entfällt für den erfindungsgemäßen Rundsteckverbinder (1) die Nachweispflicht,
dass der Verguss lunkerfrei ist und die Klebefläche eine innige Verbindung zwischen
Isolierhülse und Isolierelement bildet, so dass die gewünschte Luft- und Kriechstecke
von mind. 2 mm sichergestellt ist.
[0026] In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Luft- und Kriechstrecke (3) einen
geradlinigen Anteil (3d) und/oder einen winkligen Anteil (3a, 3b, 3c) auf, die jeweils
mindestens 2 mm betragen. Durch diese erfindungsgemäße konstruktive Maßnahme wird
auch bei kleineren Stecker-Maßen die erforderliche Luft- und Kriechstrecke (3) von
mindestens 2 mm sichergestellt, d.h. bei Stecker-Maßen von M12 und kleiner.
[0027] Diese Weiterbildung kann vorteilhafterweise so ausgeführt sein, dass
- der erste winklige Anteil (3a) in der Ausnehmung (1015) verläuft,
- der zweite winklige Anteil (3b) zwischen Isolierelement (105) und dem Innenraum der
Isolierhülse (107) verläuft und
- der dritte winklige Anteil (3c) zwischen Isolierelement (105) und Isolierhülse (107)
verläuft.
[0028] Besonders ist bei dieser Weiterbildung das Aufteilen der Luft- und Kriechstrecke
(3) in einen winkligen Anteil (3a, 3b, 3c), wobei der erste winklige Anteil (3a) in
der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausnehmung (1015) verläuft, die einen luftgefüllten
ringförmigen Hohlraum darstellt. Die Formulierung "in der (...) Ausnehmung (1015)
verläuft" bedeutet dabei, dass abhängig davon, ob die Isolierhülse (107) das Gehäuse
(101) berührt oder nicht, der erste winklige Anteil (3a) als Kriechstrecke entlang
der Isolierhülse (107) am Rande der Ausnehmung (1015) zum Gehäuse (101) (berührt)
oder als Luftstrecke durch die Ausnehmung (1015) von der Isolierhülse (107) zum Gehäuse
(101) (berührt nicht) verläuft.
[0029] Zudem verläuft der zweite winklige Anteil (3b) zwischen Isolierelement (105) und
dem Innenraum der Isolierhülse (107). In der Regel berührt gemäß der vorliegenden
Erfindung die Isolierhülse (107) das Isolierelement (105) nicht, so dass ein Luftspalt
zwischen diesen entsteht. In diesem Fall verläuft der zweite winklige Anteil (3b)
als Luftstrecke durch den Innenraum der Isolierhülse (107). Für den Fall, dass sich
Isolierhülse (107) und Isolierelement (105) berühren, verläuft der zweite winklige
Anteil (3b) als Kriechstrecke zwischen diesen entlang des Isolierelements (105).
[0030] Ferner verläuft der dritte winklige Anteil (3c) zwischen dem Isolierelement (105)
und der Isolierhülse (107) als Kriechstrecke. Diese Kriechstrecke verläuft nur in
dem relativ kleinen Bereich, welcher der Dicke der Isolierhülse (107) entspricht.
[0031] Die Summe des winkligen Anteils (3a, 3b, 3c) ist dabei erfindungsgemäß größer/gleich
2 mm.
[0032] Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Isolierelement (105) eine Glas-Metall-Durchführung
ist, so dass der Rundsteckverbinder (1) hermetisch dicht ausgebildet ist. Zusammen
mit dem Sockelabschnitt (1013) und dem zumindest einen stromführenden Kontaktstift
(103) stellt das Isolierelement (105) einen Glas-Metall-Verbund dar. Neben der Eigenschaft
hermetisch dicht ist das Isolierelement (105) auch chemisch resistent und temperaturstabil.
[0033] Für das Erreichen einer im Vergleich zum Stand der Technik erweiterten Anforderung
an die Umweltbedingungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einsatztemperatur
des Rundsteckverbinders (1) - 55 °C bis 260 °C beträgt. Diese vergleichsweise hohe
Einsatztemperatur wird durch die Auswahl des Materials für die Isolierhülse (107),
beispielsweise PTFE, Polyimid oder Silikone, erreicht. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt,
wenn die Einsatztemperatur des Rundsteckverbinders (1) - 55 °C bis 180 °C, insbesondere
bis 150 °C beträgt.
[0034] Es ist insbesondere bevorzugt, wenn der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder (1) den
Maßen für M12 Steckverbinder entspricht, speziell bevorzugt Maßen für M12 Steckverbinder
und kleiner. Bei größeren Steckverbindern wie z.B. M16 ist eine Luft- und Kriechstecke
von 2 mm grundsätzlich bekannt und trivial zu erreichen. Bei kleineren Maßen wie M8
ist ein deutlich höherer Aufwand zum Erreichen einer Luft- und Kriechstecke von 2
mm notwendig, grundsätzlich aber mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich.
[0035] In einer Ausführungsform der Erfindung bildet der Rundsteckverbinder (1) den männlichen
Teil einer Rundsteckverbindung und ist mit einem weiblichen Teil eines M12 Rundsteckverbinders
formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar. Solche weiblichen Teile sind als
weibliche Rundsteckverbinder (5) aus dem Stand der Technik bekannt und bilden genormte
Standard-Anschlüsse in vielen Gebieten der Elektronik. Der erfindungsgemäße (männliche)
Rundsteckverbinder (1) ist somit mit handelsüblichen (weiblichen) Anschlüssen universell
einsetzbar. Dabei ist die Erfindung unabhängig von der verwendeten Steckerkodierung
oder der Polzahl.
[0036] In einer Weiterbildung ist der Sockelabschnitt (1013) des erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders
(1) flanschartig ausgebildet, so dass dieser in einfacher Art und Weise mit Gehäusen
von Geräten mechanisch verbunden werden kann.
[0037] In einer speziellen Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder (1)
Teil eines Schwingungsaufnehmers. Der Vorteil dabei ist, dass die Verwendung des erfindungsgemäßen
Rundsteckverbinders (1) eine kostengünstige Möglichkeit schafft, M12 Steckverbinder
auch in explosionsgefährdeten Bereichen einsetzen zu können.
[0038] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch
unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es
zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders 1 in
einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2:
- eine erste Detailansicht des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders
1,
- Fig. 3
- eine zweite Detailansicht des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders
1,
- Fig. 4:
- eine schematische Darstellung einer Isolierhülse 107 in einer Ausführungsform der
Erfindung,
- Fig. 5:
- einen weiblichen Steckverbinder 5 (Standard) zur Verbindung mit dem erfindungsgemäßen
Rundsteckverbinder 1, und
- Fig. 6:
- den in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Rundsteckverbinder 1 in gestecktem Zustand
mit dem in Fig. 5 dargestellten weiblichen Steckverbinder 5.
[0039] In Figur 1 ist der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder 1 in einer Ausführungsform
der Erfindung mit vier stromführenden Kontaktstiften 103 dargestellt, wobei durch
die Darstellung nur drei stromführende Kontaktstifte 103 zu erkennen sind. Das Gehäuse
101 teilt sich in einen Hülsenabschnitt 1011 und einen Sockelabschnitt 1013 auf, wobei
der Hülsenabschnitt in Richtung eines zu verbindenden weiblichen Steckverbinders 5
gerichtet ist und die frei in ihn hineinragenden Kontaktstifte 103 schützend umgibt.
Der Sockelabschnitt 1013 bildet die Basis des Rundsteckverbinders 1 und kann beispielsweise
geräteseitig verklebt oder verschweißt sein oder alternativ einen Kabelanschluss besitzen.
Die stromführenden Kontaktstifte 103 werden durch das Isolierelement 105 gegenüber
dem Sockelabschnitt 1013 isoliert. Gleichzeitig übernimmt das Isolierelement 105 die
exakte Positionierung der Kontaktstifte 103 innerhalb des Rundsteckverbinders 1. Das
Isolierelement 105 ist vorzugsweise aus einem Glas oder einer Glas-Keramik gefertigt.
[0040] In den Hülsenabschnitt 1011 ist erfindungsgemäß eine Isolierhülse 107 eingebracht,
die im Innern des Gehäuses 101 bis an den Sockelabschnitt 1013 ragt, aber nicht zwingend
mit diesem abschließen muss. Innerhalb des Sockelabschnitts 1013 ist ein Rücksprung
(Bereich mit größerem Innendurchmesser) vorgesehen, der zusammen mit dem Isolierelement
105 die Grundlage für die erfindungsgemäße Ausnehmung 1015 bildet. Die erfindungsgemäße
Ausnehmung 1015 wird gebildet, wenn die Isolierhülse 107 in den Hülsenabschnitt 1011
eingeführt ist und damit zumindest teilweise die vierte Seite der Ausnehmung 1015
bildet. Diese Ausnehmung 1015 ist, wie vorstehend bereits beschrieben, luftgefüllt.
[0041] In Figur 2 ist dieser Bereich im Detail dargestellt. Zwischen dem Kontaktstift 103
und dem Sockelabschnitt 1013 ist in direkter Linie eine geradlinige Luft- und Kriechstrecke
3d ausgebildet, welche durch den vorhandenen Bauraum an der Basis des Rundsteckverbinders
1 eine ausreichend große Kriechstrecke von mindestens 2 mm einnehmen kann.
[0042] Gewöhnlicherweise liegen bei Steckverbindern nach dem Stand der Technik, welche das
Maß M12 (oder kleiner) aufweisen, die Kontaktstifte 103 aufgrund der räumlichen Enge
weniger als 2 mm von dem Steckgehäuse entfernt, welches häufig aus Metall hergestellt
ist. Die erforderliche Luft- und Kriechstrecke von 2 mm wird daher bei Steckverbindungen
(z.B. von M12) nach dem Stand der Technik unterschritten. In Figur 2 ist dargestellt,
dass erfindungsgemäß die Luft- und Kriechstrecke alternativ zu der geradlinigen Luft-
und Kriechstrecke 3d als ein winkliger Anteil 3a, 3b, 3c ausgestaltet ist.
[0043] In Figur 3 ist der Bereich um die erfindungsgemäße Ausnehmung 1015 herum im größeren
Detail (aus Figur 1) zur Darstellung des winkligen Anteils 3a, 3b, 3c der Luft- und
Kriechstrecken abgebildet. Der zweite winklige Anteil 3b (hier gestrichelt dargestellt)
verläuft zwischen Isolierelement 105 und Isolierhülse 107 entweder als Kriechstrecke,
wenn sich Isolierhülse 107 und Isolierelement 105 berühren, oder als Luftstrecke,
wenn sich Isolierhülse 107 und Isolierelement 105 nicht berühren. Erfindungsgemäß
schließt sich daran in der dargestellten Ausführungsform der dritte winklige Anteil
3c an (hier gepunktet dargestellt), der als Kriechstrecke zwischen Isolierelement
105 und Isolierhülse 107 verläuft. Mehr oder weniger im rechten Winkel schließt sich
der erste winklige Anteil 3a an (hier strichgepunktet dargestellt). Dieser erste winklige
Anteil 3a ist in der Darstellung der Figur 3 eine Luftstrecke von der Isolierhülse
107 durch die Ausnehmung 1015 zum Gehäuse 101, wobei sich Isolierhülse 107 und Gehäuse
101 nicht berühren. Die Summe der drei winkligen Anteile 3a, 3b, 3c beträgt mindestens
2 mm, so dass die erforderliche Luft- und Kriechstrecke eingehalten wird.
[0044] Figur 4 stellt eine Isolierhülse 107 in der Draufsicht und im Schnitt entlang der
Linie A - A dar. Die Isolierhülse 107 weist an ihrem einen Ende eine Auskragung 1071
auf, die am freien Ende des Hülsenabschnitts 1011 aufliegt und diesen gegen einen
Abschnitt 501 eines weiblichen Steckverbinders 5 abstützt und gleichzeitig isoliert.
[0045] Figur 5 stellt einen herkömmlichen weiblichen Steckverbinder 5 dar. Er weist einen
Grundkörper auf, der in seinem vorderen Teil einen im Durchmesser verringerten Abschnitt
501 aufweist, welcher dem Innendurchmesser des erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders
1, das heißt dem Innendurchmesser der Isolierhülse 107 entspricht. Beim Einführen
wird zwischen dem weiblichen Steckverbinder 5 und dem erfindungsgemäßen Rundsteckverbinder
1 zunächst ein Klemmsitz erreicht, der anschließend im gesteckten Zustand durch eine
M12 Überwurfmutter gesichert wird. Die stromführenden Kontaktstifte 103 des erfindungsgemäßen
Rundsteckverbinders 1 ruhen in entsprechenden Aufnahmehülsen 503 in dem weiblichen
Steckverbinder 5, an die sich Kabelanschlüsse anschließen. Der weibliche Steckverbinder
5 ist üblicherweise an ein entsprechendes Kabel angeschlossen.
[0046] In Figur 6 ist im Schnitt der gesteckte Zustand zwischen dem erfindungsgemäßen Rundsteckverbinder
1 und dem herkömmlichen weiblichen Steckverbinder 5 nach dem Stand der Technik dargestellt
[0047] Der erfindungsgemäße Rundsteckverbinder 1 wurde insbesondere in Bezug auf das Maß
M12 in einer vierpoligen Ausführung beschrieben. Das erfindungsgemäße Prinzip der
Erweiterung der Luft- und Kriechstrecke 3 ist jedoch unabhängig von der Polzahl und
unabhängig von der Steckerkodierung und kann auf andere Steckermaße und andere geometrische
Anordnungen ausgeweitet werden.
Bezugszeichen
[0048]
- 1
- Rundsteckverbinder
- 101
- Gehäuse
- 1011
- Hülsenabschnitt des Gehäuses 101
- 1013
- Sockelabschnitt des Gehäuses 101
- 1015
- Ausnehmung
- 103
- Kontaktstift
- 105
- Isolierelement
- 107
- Isolierhülse
- 1071
- Auskragung der Isolierhülse 107
- 3
- Luft- und Kriechstrecke
- 3a
- erster winkliger Anteil der Luft- und Kriechstrecke 3
- 3b
- zweiter winkliger Anteil der Luft- und Kriechstrecke 3
- 3c
- dritter winkliger Anteil der Luft- und Kriechstrecke 3
- 3d
- geradliniger Anteil der Luft- und Kriechstrecke 3
- 5
- weiblicher Steckverbinder
- 501
- im Durchmesser verringerter Abschnitt des weiblichen Steckverbinders 5
- 503
- Aufnahmehülse
1. Rundsteckverbinder (1), umfassend
- ein Gehäuse (101) mit einem Hülsenabschnitt (1011) und einem Sockelabschnitt (1013),
- zumindest einen durch den Sockelabschnitt (1013) geführten stromführenden Kontaktstift
(103), der frei in den Hülsenabschnitt (1011) hineinragt,
- ein Isolierelement (105) in dem Sockelabschnitt (1013), das den zumindest einen
stromführenden Kontaktstift (103) formschlüssig gegen den Sockelabschnitt (1013) isoliert
und in dem Sockelabschnitt (1013) positioniert, und
- eine Isolierhülse (107), die formschlüssig in dem Hülsenabschnitt (1011) positioniert
ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (101) in einem Übergangsbereich zwischen Hülsenabschnitt (1011) und Sockelabschnitt
(1013) eine Ausnehmung (1015) aufweist, die durch die Positionierung der Isolierhülse
(107) einen Ringraum bildet, so dass zwischen dem zumindest einen stromführenden Kontaktstift
(103) und dem Gehäuse (101) durch die Positionierung der Isolierhülse (107) eine Luft-
und Kriechstrecke (3) von mindestens 2 mm ausgebildet ist.
2. Rundsteckverbinder (1) nach Anspruch 1, wobei die Luft- und Kriechstrecke (3) einen
geradlinigen Anteil (3d) und/oder einen winkligen Anteil (3a, 3b, 3c) aufweist, die
jeweils mindestens 2 mm betragen.
3. Rundsteckverbinder (1) nach Anspruch 2, wobei
- der erste winklige Anteil (3a) in der Ausnehmung (1015) verläuft,
- der zweite winklige Anteil (3b) zwischen Isolierelement (105) und dem Innenraum
der Isolierhülse (107) verläuft und
- der dritte winklige Anteil (3c) zwischen Isolierelement (105) und Isolierhülse (107)
verläuft.
4. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Isolierelement
(105) eine Glas-Metall-Durchführung ist, so dass der Rundsteckverbinder (1) hermetisch
dicht ausgebildet ist.
5. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einsatztemperatur
des Rundsteckverbinders (1) - 55 °C bis 260 °C beträgt.
6. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rundsteckverbinder
(1) den Maßen für M12 Steckverbinder entspricht.
7. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Rundsteckverbinder
(1) den männlichen Teil einer Rundsteckverbindung bildet und mit einem weiblichen
Teil eines M12 Rundsteckverbinders formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar
ist.
8. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Sockelabschnitt
(1013) flanschartig ausgebildet ist.
9. Rundsteckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Rundsteckverbinder
(1) Teil eines Schwingungsaufnehmers ist.