(19)
(11) EP 1 249 897 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.10.2002  Patentblatt  2002/42

(21) Anmeldenummer: 02007596.6

(22) Anmeldetag:  04.04.2002
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H01R 13/627
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 09.04.2001 DE 10117738

(71) Anmelder: BARTEC Componenten und Systeme GmbH
97980 Bad Mergentheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Barlian, Reinhold
    97980 Bad Mergentheim (DE)
  • Michelbach, Thomas
    97922 Lauda-Königshofen (DE)
  • Lösch, Hans-Martin
    97084 Würzburg (DE)
  • Lang, Rainer
    97285 Röttingen (DE)

   


(54) Steckverbindung


(57) Steckverbindung für eine Leitung, mit einer rohrförmigen Metallbuchse und einem ebenfalls rohrförmigen Steckerteil, wobei im Kupplungszustand eine Metallhülse des Steckerteils in der Metallbuchse gelagert ist und mindestens ein Schnapphaken des Steckerteils in eine Rastausnehmung der Metallbuchse eingreift.




Beschreibung


[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.


Ansprüche

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.
 




Zeichnung










Recherchenbericht