[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für eine Leitung, insbesondere Busleitung,
zur Energie- und/oder Datenübertragung.
[0002] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steckverbindung zu schaffen, bei der
ohne Hilfsmittel eine lageunabhängige, leichte Ankopplung mit zuverlässiger Funktionstüchtigkeit
auch bei hohen mechanischen Beanspruchungen erzielt wird.
[0003] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0004] Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale
der Unteransprüche gekennzeichnet.
[0005] Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte
Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
- FIG. 1
- einen rohrförmigen Steckerteil in einer geschnittenen, vergrößerten Darstellung,
- FIG. 2
- eine Metallbuchse in einer geschnittenen, vergrößerten Darstellung und
- FIG. 3
- den Steckerteil und die Metallbuchse der FIG. 1 und 2 in einer geschnittenen, vergrößerten
Darstellung mit integrierten Übertragungsteilen.
[0006] Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Steckverbindung weist einen rohrförmigen
Steckerteil 1 und eine ebenfalls rohrförmige Metallbuchse 2 auf, die das Steckverbindergehäuse
bilden. Die Metallbuchse 2 weist in axialer Richtung einen Aufnahmeteil 3 auf, dessen
Durchmesser größer ist als ein sich anschließender Führungsteil 4. Der Führungsteil
4 wird an dem dem Aufnahmeteil 3 abgewandten Ende von einem ringförmigen Steg 5 begrenzt,
dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Führungsteils
4. An den Steg 5 schließt sich ein Rohrstück 6 an, dessen Innendurchmesser größer
ist als der innere Durchmesser des ringförmigen Steges 5 und dessen axiale Länge etwa
gleich der Länge des Aufnahmeteils 3, des Führungsteils 4 und des ringförmigen Steges
5 sein kann.
[0007] Außerdem weist die Metallbuchse 2 außen einen ringförmigen Anschlagbund 7 auf, der
etwa in dem Bereich zwischen dem Ende des Aufnahmeteils 3 und dem Beginn des Führungsteils
4 vorgesehen sein kann und an der dem Aufnahmeteil 3 abgewandten Seite eine bevorzugt
muldenförmige Aufnahme 8 besitzt, in der eine hier nicht dargestellte Dichtung positioniert
werden kann. An diese Aufnahme 8 schließt sich ein Außengewinde 9 an, das sich über
den Führungsteil 4 und den ringförmigen Steg 5 bis über das Rohrstück 6 erstrekken
kann.
[0008] Die Metallbuchse 2 kann zweckmäßig an einer Wand eines hier nicht dargestellten Verteiler-
oder Transmittergehäuses ortsfest montiert werden, indem das Rohrstück 6 von außen
durch ein in der Wand ausgebildetes Loch bzw. Gewindeloch in das Gehäuse eingeführt
wird, bis der Anschlagbund 7 mit der Dichtung an der Außenfläche der Gehäusewand zur
Anlage kommt. Dann wird eine hier nicht dargestellte Gewindemutter so weit auf das
Außengewinde 9 geschraubt, dass die Dichtung entsprechend verformt wird und der Anschlagbund
7 fest an der Gehäusewand anliegt, so dass ein dichter Anschluss gegeben ist. Der
größte Teil der Metallbuchse 2 befindet sich somit in dem Verteiler oder Transmittergehäuse
und nur der Anschlagbund 7 mit der Dichtung und der Aufnahmeteil 3 überragen die Gehäuseaußenwand.
[0009] In der rohrförmigen Wand des Aufnahmeteils 3 ist zudem eine Rastausnehmung 10 ausgebildet,
die bevorzugt als im Querschnitt keilförmige Ringnut ausgebildet sein kann. Dazu kann
es zweckmäßig sein, das freie Ende der rohrförmigen Wand des Aufnahmeteils 3 so anzufasen,
dass eine Auflaufschräge 11 gebildet ist.
[0010] Der Steckerteil 1 besitzt eine innere Metallhülse 12 mit einem äußeren Gewinde 13,
das an dem einen Endbereich der Metallhülse 12 ausgebildet ist. Etwa in der Mitte
der Metallhülse 12 kann ein im Durchmesser etwas größer ausgebildeter Bund 14 vorgesehen
sein, an den sich axial ein Lagerteil 15 und ein Stützrohrteil 16 anschließen. Der
Zeichnung ist zu entnehmen, dass der Innendurchmesser des Stützrohrteils 16 und etwa
die halbe Länge des Lagerteils 15 kleiner ist als der Innendurchmesser des übrigen
Teils der Metallhülse 12, so dass ungefähr in der Mitte des Lagerteils 15 ein Anschlag
17 gebildet ist. Der äußere Durchmesser des Lagerteils 15 kann vorteilhaft größer
sein als der Außendurchmesser des Stützrohrteils 16. Außerdem kann es günstig sein,
in der rohrförmigen Wand des Lagerteils 15 eine ringförmige, nach außen hin offene
Nut 18 auszubilden, in der ein Dichtring 19 so gelagert sein kann, dass er den Außenumfang
des Lagerteils 15 etwas überragt.
[0011] Darüber hinaus ist anzumerken, dass der äußere Durchmesser des Stützrohrteils 16
der Metallhülse 12 kleiner ist als der Innendurchmesser des in der Metallbuchse 2
ausgebildeten Führungsteils 4, und der äußere Durchmesser des Lagerteils 15 der Metallhülse
12 ist gleich oder nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Aufnahmeteils
3 der Metallbuchse 2.
[0012] Die Metallhülse 12 des Steckerteils 1 ist von einem Gehäusemantel 20 mhüllt, der
bevorzugt aus einem schlagfesten Kunststoffmaterial hergestellt ist und einen konisch
verjüngten Endteil mit einer Durchgangsbohrung 21 für die hier nicht dargestellte
Leitung aufweist. Der Gehäusemantel 20 besitzt ein Innengewinde 22, in das die Metallhülse
12 mit dem Gewinde 13 so weit eingeschraubt ist, dass der Bund 14 an einer Schulter
23 des Gehäusemantels 20 anliegt.
[0013] Der Gehäusemantel 20 kann mindestens einen, vorzugsweise vier materialeinheitlich
angeformte und am Umfang in gleichen Abständen verteilt angeordnete Rasthaken 24 aufweisen.
Die Rasthaken 24 erstrecken sich von der Schulter 23 über den Bund 14 und besitzen
einen radial nach außen abstrebenden Hakenteil 25. Außerdem besitzt der Gehäusemantel
20 mindestens einen, vorzugsweise acht materialeinheitlich angeformte Schnapphaken
26, wobei zweckmäßig zwei Schnapphaken 26 dicht nebeneinander zu einem Paar zusammengefasst
sein können, so dass vier Schnapphakenpaare gebildet sind, die am Umfang des Gehäusemantels
20 in gleichen Abständen angeordnet sind. Die Schnapphaken 26 erstrecken sich ebenfalls
von der Schulter 23 über den Bund 14 der Metallhülse 12 und sind etwas länger als
die Rasthaken 24, die sich zweckmäßig in den Abständen zwischen den Schnapphakenpaaren
befinden können. Am freien Ende der Schnapphaken 26 ist ein radial nach innen gerichteter
Haken 27 mit einer Gleitschräge 28 ausgebildet.
[0014] Auf dem Gehäusemantel 20 ist ein hülsenförmiger Betätigungsring 29 mit einem ringförmigen
Entriegelungsteil 30 gelagert. Der Betätigungsring 29 und der Entriegelungsteil 30
können vorteilhaft aus dem gleichen schlagfesten Kunststoffmaterial hergestellt sein
wie der Gehäusemantel 20. Der Betätigungsring 29 wird so weit auf den Gehäusemantel
20 aufgeschoben, bis der Hakenteil 25 des Rasthakens 24 schnappartig einrastet und
ein Widerlager 31 hintergreift. Der Entriegelungsteil 30 ist mit einer Umfangsnase
32 in einer ringförmigen Ausnehmung des Betätigungsrings 29 formschlüssig und somit
unverlierbar gehalten und weist eine der Gleitschräge 28 des Hakens 27 zugewandte
Führungsschräge 33 auf. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, den Betätigungsring
29 und den Entriegelungsteil 30 materialeinheitlich einstückig auszubilden.
[0015] Der FIG. 3 ist zu entnehmen, dass in der Metallbuchse 2 ein Lichtleitstab 34 angeordnet
ist, der von einem Ferritkern 35 umhüllt ist, der eine Elektrospule 36 trägt, und
ein Ferritabschlussring 37 vorgesehen ist. Außerdem sind Anschlusskontakte 38 vorgesehen,
die sich im Bereich des Rohrstücks 6 befinden. Der Ferritabschlussring 37 ist in dem
ringförmigen Steg 5 gelagert und der Lichtleitstab 34, der Ferritkern 35 und die Elektrospule
36 erstrecken sich axial fingerförmig durch den Führungsteil 4 bis in den Aufnahmeteil
3 hinein. An den Anschlusskontakten 38 kann eine hier nicht dargestellte, mit Elektronikbauteilen
bestückte Platine kontaktiert werden, an der Leiterstränge angeschlossen sein können,
die aus dem in der Zeichnung rechten Ende des Rohrstücks 6 herausragen können. Ein
Teil des Rohrstücks 6 kann mit einem Gießharz gemäß den Anforderungen des Explosionsschutzes
dicht vergossen werden.
[0016] Weiterhin ist der FIG. 3 zu entnehmen, dass sich in der Metallhülse 12 des Steckerteils
1 ein Lichtleiter 39, eine ringförmige elektrische Spule 40, ein diese umfassendes
Ferritgehäuse 41 und Leiteranschlüsse 42 befinden, die in dem Stützrohrteil 16 und
dem Lagerteil 15 angeordnet sind. An den Leiteranschlüssen 42 kann eine mit Elektronikbauteilen
bestückte Platine kontaktiert werden, an der ebenfalls Leiterstränge angeschlossen
sein können, wobei zudem mindestens ein Teil der Metallhülse 12 mit einem Gießharz
gemäß den Anforderungen des Explosionsschutzes dicht vergossen werden kann.
[0017] Beim Aneinanderkuppeln der erfindungsgemäßen Steckverbindung wird der Steckerteil
1, wie in der FIG. 3 dargestellt, koaxial vor die Metallbuchse 2 gebracht und in Pfeilrichtung
axial verlagert, so dass der Stützrohrteil 16 in den Führungsteil 4 hineinragt und
sich der Lagerteil 15 weitgehend spielfrei in dem Aufnahmeteil 3 befindet, wobei der
Dichtring 19 an der Innenfläche des Lagerteils 3 dicht anliegt. Bei diesem Ankupplungsvorgang
wird die Gleit schräge 28 des Hakens 27 auf die Auflaufschräge 11 des Aufnahmeteils
3 geschoben, wodurch die Schnapphaken 26 zunächst radial nach außen gebogen werden.
Sobald der Steckerteil 1 bis zum Anschlag in die Metallbuchse 2 eingeschoben wurde,
bewegen sich die Schnapphaken 26 auf Grund ihrer federelastischen Rückstellkraft wieder
radial nach innen, so dass die Haken 27 in die ringförmige Rastausnehmung 10 eingreifen,
wodurch der Steckerteil 1 mit der Metallbuchse 2 verrastet und der Ankupplungsvorgang
beendet ist. In diesem Kupplungszustand befinden sich der Lichtleitstab 34, der Ferritkern
35 und die Elektrospule 36 in dem von der Spule 40 mitbegrenzten Raum 43 und der konische
Vorderteil 44 des Ferritkerns 35 lagert in dem sich an den Lichtleiter 39 anschließenden
Aufnahmetrichter 45, so dass der Lichtleitstab 34 und der Lichtleiter 39 koaxial exakt
fluchten.
[0018] Beim Entkuppeln der Steckverbindung wird der Steckerteil 1 mit einer Hand ergriffen
und der Betätigungsring 29 axial etwas (ca. 2 mm) in Richtung zum konisch verjüngten
Endteil des Gehäusemantels 20 geschoben. Dadurch greift der Entriegelungsteil 30 unter
den Haken 27 und die Gleitschräge 28 gelangt auf die Führungsschräge 33, wodurch der
Schnapphaken 26 gegen die federelastische Rückstellkraft zwangsweise radial nach außen
gedrückt wird, so dass der Haken 27 aus der Rastausnehmung 10 herausgehoben wird.
Dadurch ist die Steckverbindung entriegelt und der Steckerteil 1 kann leichtgängig
entgegen der Pfeilrichtung von der Metallbuchse 2 getrennt werden. Nach dem Entkuppeln
und Loslassen des Betätigungsrings 29 wird letzterer auf Grund der federelastischen
Rückstellkraft der Schnapphaken 26 automatisch in die Ausgangsposition zurückgeschoben.
[0019] Insgesamt kann die erfindungsgemäße Steckverbindung, die in bevorzugter Ausführung
im Sinne des Explosionsschutzes druckfest gekapselt oder in erhöhter Sicherheit oder
als Vergusskapselung oder eigensicher ausgebildet sein kann, lageunabhängig und ohne
Hilfsmittel ausschließlich mit einer Hand gekuppelt und entkuppelt werden. Die Schnappverbindung
gewährleistet einen sicheren und dennoch leicht aufhebbaren Kupplungszusammenhalt
und auf Grund der hohen Festigkeit der Metallbuchse 2 mit dem integrierten Anschlagbund
7 und der Metallhülse 12 sowie dem stabilen Gehäusemantel 20 und dem Betätigungsring
29, die aus schlagfestem Kuststoff bestehen, ist eine verhältnismäßig leichte und
dennoch sehr zuverlässige Steckverbindung gegeben, die auch bei rauen Betriebsbedingungen
und großen Schlagbeanspruchungen eine hohe Funktionstüchtigkeit besitzt. Die hohe
Sicherheit gegen äußere Schlagbeanspruchungen wird insbesondere auch dadurch erreicht
bzw. gefördert, dass der Außendurchmesser des Lagerteils 15 in dem Innendurchmesser
des Aufnahmeteils 3 der Metallbuchse 2 mittels einer Passung weitgehend spielfrei
gelagert ist.
1. Steckverbindung für eine Leitung, insbesondere Busleitung, zur Energieund/oder Datenübertragung,
umfassend eine rohrförmige Metallbuchse (2) und einen ebenfalls rohrförmigen Steckerteil
(1) mit einer inneren Metallhülse (12), einem diese umgreifenden Gehäusemantel (20)
und einem äußeren Betätigungsring (29), wobei im Kupplungszustand ein Stützrohrteil
(16) der Metallhülse (12) in einem Führungsteil (4) der Metallbuchse (2) spielfrei
gelagert ist und mindestens ein durch Verschieben des Betätigungsrings (29) lösbarer
Schnapphaken (26) des Gehäusemantels (20) in eine Rastausnehmung (10) der Metallbuchse
(2) eingreift.
2. Steckverbindung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbuchse (2) einen dem Führungsteil (4) vorgelagerten Aufnahmeteil (3) für
den Eingriff eines sich an den Stützrohrteil (16) anschließenden Lagerteils (15) der
Metallhülse (12) aufweist und dass der Innendurchmesser des Aufnahmeteils (3) gleich
oder nur etwas größer ist als der äußere Durchmesser des Lagerteils (15).
3. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser des Stützrohrteils (16) der Metallhülse (12) kleiner ist als
der Innendurchmesser des Führungsteils (4) der Metallbuchse (2).
4. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser des Aufnahmeteils (3) größer ist als der Innendurchmesser
des Führungsteils (4) der Metallbuchse (2).
5. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser des Lagerteils (15) der Metallhülse (12) größer ist als der
äußere Durchmesser des Stützrohrteils (16).
6. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerteil (15) der Metallhülse (12) und dem Aufnahmeteil (3) der Metallbuchse
(2) ein Dichtring (19) vorgesehen ist.
7. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (19) in einer Nut (18) des Lagerteils (15) oder des Aufnahmeteils (3)
gelagert ist.
8. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbuchse (2) ein Außengewinde (9) und einen Anschlagbund (7) mit einer Aufnahme
(8) für eine Dichtung aufweist.
9. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbund (7) der Metallbuchse (2) etwa im Bereich zwischen dem Aufnahmeteil
(3) und dem Führungsteil (4) angeordnet und das Außengewinde (9) an der der Aufnahme
(8) gegenüberliegenden Seite des Anschlagbundes (7) vorgesehen ist.
10. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbuchse (2) ein sich an den Führungsteil (4) anschlieäendes Rohrstück (6)
aufweist und dass zwischen dem Führungsteil (4) und dem Rohrstück (6) innen ein ringförmiger
Steg (5) ausgebildet ist.
11. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastausnehmung (10) in der Wand des Aufnahmeteils (3) der Metallbuchse (2) bevorzugt
als Ringnut ausgebildet ist und dass der Rastausnehmung (10) eine Auflaufschräge (11)
für den Schnapphaken (26) vorgelagert ist.
12. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (12) des Steckerteils (1) mit einem an dem dem Stützrohrteil (16)
abgewandten Endbereich ausgebildeten Gewinde (13) in ein Innengewinde (22) des Gehäusemantels
(20) einschraubbar ist.
13. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel (20) mit einer Schulter (23) an einem Bund (14) der Metallhülse
(12) abgestützt ist.
14. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel (20) mindestens einen, vorzugsweise vier am Umfang verteilt angeordnete
Rasthaken (24) aufweist, der ein Widerlager (31) des Betätigungsrings (29) hintergreift.
15. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsring (29) einen bevorzugt ringförmigen, den Schnapphaken (26) untergreifenden
Entriegelungsteil (30) aufweist.
16. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapphaken (26) eine Gleitschräge (28) aufweist, die mit einer Führungsschräge
(33) des Entriegelungsteils (30) korrespondiert.
17. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapphaken (26) paarweise ausgebildet ist und dass bevorzugt vier am Umfang
des Gehäusemantels (20) verteilt angeordnete Schnapphakenpaare vorgesehen sind.
18. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthaken (24) kürzer sind als die Schnapphaken (26) und in Abständen zwischen
zwei Schnapphakenpaaren je ein Rasthaken (24) angeordnet ist.
19. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel (20) mit den Rasthaken (24) und Schnapphaken (26) sowie der Betätigungsring
(29) mit dem Entriegelungsteil (30) aus schlagfestem Kunststoff hergestellt sind.
20. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Metallhülse (12) des Steckerteils (1) ein Lichtleiter (39), eine elektrische
Spule (40), Leiteranschlüsse (42) und ein die Spule (40) umfassendes Ferritgehäuse
(41) angeordnet sind und in der Metallbuchse (2) ein Lichtleitstab (34), ein diesen
umhüllender Ferritkern (35), eine diesen umfassende Elektrospule (36), Anschlusskontakte
(38) und ein Ferritabschlussring (37) sich befinden.
21. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (39), die Spule (40) und das Ferritgehäuse (41) in dem Stützrohrteil
(16) der Metallhülse (12) und der Lichtleitstab (34) mit dem Ferritkern (35) und der
Elektrospule (36) in dem Führungsteil (4) der Metallbuchse (2) vorgesehen sind.
22. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ferritabschlussring (37) in dem ringförmigen Steg (5) der Metallbuchse (2) angeordnet
ist.
23. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitstab (34) mit dem Ferritkern (35) und der Elektrospule (36) fingerförmig
gestaltet ist und in einen von der Spule (40) und dem Ferritgehäuse (41) begrenzten
zylindrischen Raum (43) eingreift.
24. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Sinne des Explosionsschutzes druckfest gekapselt oder in erhöhter Sicherheit
oder als Vergusskapselung ausgebildet ist.
25. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Sinne des Explosionsschutzes eigensicher ausgebildet ist.