Steckverbindungskontrolle

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überprüfung von elektrischen Steckverbindungen von Steckverbindern (Buchse-Stecker) mit Rastverriegelung. Zwischen Rasthaken (1) des Steckers (4) und dem mit dem Rasthaken zusammenwirkenden Gegenstück (2) der Buchse (3) ist ein einen Kondensator bildender Spalt ausgebildet, der Teil eines HF-Schwingkreises ist, dessen Schwingungszustand durch einen Sensor erfasst wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überprüfung von elektrischen Steckverbindungen von Steckverbindern (Buchse-Stecker) mit Rastverriegelung.

[0002] Damit elektrische Verbindungen sich weder in der Fertigung, noch beim Transport oder in Betrieb lösen können, besitzen diese Steckverbindungen mechanische Verriegelungen, mit Rasthaken und Rastklinke, die nur mit relativ hohem Kraftaufwand wieder geöffnet werden können.

[0003] Eine Steckverbindung besteht aus einem Stecker und einer Buchse. Verkabelungen mit Steckern können nach der Fertigstellung elektrisch geprüft werden, z.B. ob alle Leitungen an der richtigen Position im Steckergehäuse sitzen, ob Kurzschlüsse oder Unterbrechungen vorliegen. Auch können die wichtigen elektrischen Eigenschaftswerte (Isolationswerte; Leckströme; Impedanz; Widerstand, Kapazität uws.) ermittelt werden. Fehler in Kabeln bzw. Kabelbäumen lassen sich letztendlich mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit vollständig vermeiden.

[0004] Wenn diese Kabel bzw. Kabelbäume nun beispielsweise in Systeme integriert werden, so kann es bei manueller Montage vorkommen, dass ein Stecker nicht oder nur teilweise auf die entsprechende Buchse aufgesetzt worden ist. Eine spätere Fehlersuche bei komplexen Systemen ist zeitaufwendig; eine Nachbesserung ist oft ebenfalls schwierig, weil die Stellen der fehlerhaften Steckverbindung nur noch schwer zugänglich sind.

[0005] Die vorliegende Erfindung will eine einfache Möglichkeit schaffen, um elektrische Steckverbindungen hinsichtlich der Kontaktgabe zu überprüfen bzw. zu kontrollieren. Erreicht wird dies im Wesentlichen durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 bis 3 angegebenen Merkmale.

[0006] Bei der ersten Ausführungsform wird zwischen dem Rasthaken und der Rastklinke ein Spalt vorgesehen, und wenn dieser Spalt sich zwischen zwei leitenden, aber zueinander isolierten Teilen befindet, wirkt dieser Spalt als Kapazität. Elektrisch wird nun diese Kapazität in einen Schwingkreis eingebracht, z.B. vorzugsweise einen HF-Schwingkreis. Es liegt auf der Hand, dass sich die Frequenz der Schwingungen merklich unterscheidet, je nachdem, ob nun eine richtige Kontaktgabe und Verriegelung vorgenommen worden ist oder ob irgendetwas mit der Verriegelung oder der Kontaktgabe nicht stimmt.

[0007] Bei einer zweiten Ausführungsform wird entsprechend vorgegangen, jedoch wird die Kontrolle über die Steckverbindung über einen optischen Pfad vorgenommen. Es liegt auf der Hand, dass ein Lichtstrahl so über eine Übergangsstelle zwischen Rasthaken und Rastklinke geführt werden kann, dass er am Ende seines Weges erkennen lässt, ob nun eine einwandfreie elektrische Verbindung und mechanische Verriegelung hergestellt worden ist oder nicht.

[0008] Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung wird diese Verbindung über einen Ohm'schen Kontakt realisiert, dessen Wert von einer Auswerteschaltung verarbeitet wird.

[0009] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Figur 1

zeigt die drei Phasen einer Kontaktgabe zwischen einer Buchse und einem Stecker.

Figur 2

zeigt eine Querschnittsansicht durch die mechanische Verriegelung in vergrößertem Maßstab.

Figur 3

zeigt eine Draufsicht zur Darstellung nach Figur 2.

[0010] In Figur 1 der Zeichnung ist eine typische, gesicherte Steckverbindung in den drei Phasen I bis III dargestellt. In Phase II liegt bereits ein elektrischer Kontakt vor, der sich aber im Laufe der Zeit wieder lösen könnte, weil die Verriegelung noch nicht aktiviert worden ist. Erst in Phase III liegt eine gesicherte verriegelte Verbindung vor. Der Stecker ist mit einem Rasthaken 1 ausgebildet, der mit einer Klinke 2 der Buchse 3 zusammenwirkt.

[0011] In der industriellen Großserienfertigung von beispielsweise Waschmaschinen und Fahrzeugen, wird eine zuverlässige und automatisierte Sensorik gebraucht, die teilgesteckte oder fehlende Steckverbindungen dieser Art erkennen kann.

[0012] In den Figuren 2 und 3 der Zeichnungen ist eine mögliche Lösung vergrößert skizziert. Der Rasthaken 1 des Steckers 3 enthält ein kleines Metallplättchen 6, das zwei Kontrollkontakte 4 und 5 des Steckergehäuses 3 nach erfolgreicher Verriegelung 1, 2 miteinander verbindet. Diese elektrische Verbindung kann für eine Vielzahl weiterführender Auswertungen verwendet werden, die sogar im Steckergehäuse 1 integriert sein können. Die entsprechenden Verbindungen werden über die Leiter 7 hergestellt.

[0013] Es kann ein Transponder aktiviert werden, der berührungslos mittels eines Lesegerätes jetzt seine Kennung senden kann. Der Schließkontakt 4, 5 und 6 gibt die interne Stromversorgung des Transponders frei; alternativ kann sein Antennenkreis jetzt aktiviert werden: Es werden also richtig verriegelte Steckverbindungen erkannt.

[0014] Wenn man mit dem Kontakt 4, 5 und 6 den Transponder deaktiviert, so werden fehlerhafte Steckverbindungen erkannt.

[0015] Es könnte aber auch ein passiver Schwingkreis aktiviert werden; das heißt, mittels eines Lesegerätes (elektromagnetischer Sender) wird die Verbindung als verriegelt erkannt.

[0016] Es kann ein passiver Schwingkreis deaktiviert werden. Mittels eines Lesegerätes werden somit alle nicht verriegelten Steckverbindungen erkannt.

[0017] Die Kontakte könnten von einer intelligenten Schaltung (Steuergerät mit Mikroprozessor) ausgewertet werden.

[0018] Anstelle der schließenden Kontakte kann zum Beispiel durch einen verbleibenden Spalt zwischen den Kontakten ein Kondensator gebildet werden, der Bestandteil eines Schwingkreises ist. Anstelle einer elektrischen Verbindung kann auch ein optisches Verfahren eingesetzt werden, wobei der Rasthaken ein Metallplättchen als Reflektor erhält, und das Steckergehäuse eine Reflexlichtschranke.

[0019] Ein optisches Verfahren kann auch eingesetzt werden, bei der sich die berührenden Flächen von Rasthaken und der Rastung mit einer speziellen Farbe behandelt werden. Diese Farbe kann ein besonderer Farbton sein, der ansonsten in dem System nicht vorkommt, oder es kann ein fluoreszierender oder phosphoreszierender Farbstoff sein, der mittels eines spektroskopischen Systems erkannt wird. Die verriegelte Verbindung deckt die Flächen mit den Farbstoffen ab. Ist die Verriegelung nicht geschlossen, so kann Licht an diese Farbstoffe gelangen und die optische Auswertung kann fehlerhafte Verbindungen erkennen. Die Vorteile bei Fluoreszenz sind, dass die kurzwellige Anregungslichtwellenlänge in eine langwelligere Emissionswellenlänge konvertiert werden. Bei phosphoreszierenden Farbstoffen kann man die Abklingzeit als zusätzliches Erkennungsmerkmal auswerten.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Überprüfung von elektrischen Steckverbindungen von Steckverbindern (Buchse-Stecker) mit Rastverriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rasthaken (1) des Steckers (4) und dem mit dem Rasthaken zusammenwirkenden Gegenstück (2) der Buchse (3) ein einen Kondensator bildender Spalt ausgebildet ist, der Teil eines HF-Schwingkreises ist, dessen Schwingungszustand durch einen Sensor erfasst wird.

2. Vorrichtung zur Überprüfung von elektrischen Steckverbindungen von Steckverbindern (Buchse-Stecker) mit Rastverriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rasthaken (1) des Steckers (4) und dem mit dem Rasthaken zusammenwirkenden Gegenstück (2) der Buchse (3) ein Spalt ausgebildet ist, der Bestandteil eines optischen Pfades ist und ein optischer Sensor vorgesehen ist, der die Lichtverhältnisse im Spalt aufnimmt.

3. Vorrichtung zur Überprüfung von elektrischen Verbindungen von Steckverbindern (Buchse-Stecker) mit Rastverriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass am Rasthaken (1) des Steckers (4) ein kleines Metallplättchen (6) angeordnet ist, das zwei Kontakte (4, 5) am Steckergehäuse (3) nach erfolgreicher Verriegelung elektrisch leitend miteinander verbindet, und dass die Kontakte (4, 5) über Leiter (7) mit einer Auswertschaltung verbunden sind.

Zeichnung