Netzwerkanschlußstecker und Steckverbindung

Abstract

 Ein Netzwerkanschlußstecker, der in eine Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts steckbar ist, umfaßt ein Steckergehäuse sowie ein mehrere Aufnahmen und Kontakte für Adern eines Netzwerkkabels aufweisendes Kontaktierelement. Das Kontaktierelement ist innerhalb des Steckergehäuses angeordnet und in eine Endposition schwenkbar, in der Adern eines Netzwerkkabels mittels am Gehäusegrundelement angeordneter Fixierelemente fixierbar sind. Ein mehrere Kontakte aufweisendes Anschlußstück ist in einen mit korrespondierenden Kontakten versehenen Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse steckbar. Am Anschlußstück ist ein Verrastelement federnd angelenkt, das in Eingriff mit einer korrespondierenden Aussparung oder Hinterschneidung in einem Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse bringbar ist. Ein auf das Verrastelement einwirkendes Betätigungselement ist in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert.

Beschreibung

[0001] Netzwerksicherheit gewinnt insbesondere in industriellen Automatisierungssystemen zur Fertigungs- oder Prozeßautomatisierung zunehmend an Bedeutung. Mit Firewalls oder VLANs stehen beispielsweise softwarebasierte Netzwerksicherheitslösungen zur Verfügung. Daneben existieren beispielsweise mit abschließbaren Netzwerkanschlußbuchsen, etwa für RJ45-Ports, und zugehörigen Verriegelungselementen mechanische Netzwerksicherheitslösungen. Nach einem Stecken eines Anschlußsteckers in eine anschließend entsprechend gesicherte Netzwerkanschlußbuchse läßt sich der Anschlußsteckers damit nicht mehr zerstörungsfrei entfernen. Soll eine mechanisch gesicherte Netzwerkanschlußbuchse zu einem späteren Zeitpunkt anderweitig genutzt werden, ist entsprechend herkömmlichen Lösungen ein Entfernen des mechanischen Verriegelungselements mittels eines Spezialwerkzeugs oder Schlüssels erforderlich. Dabei wird das Verriegelungselement üblicherweise entsorgt.

[0002] Um Ethernet-Technologie auch in industriellen Automatisierungssystemen nutzen zu können, wird eine DE 100 53 843 C1 eine RJ45-basierte Steckverbindung vorgeschlagen, die eine Spannungsversorgung von angeschlossenen Sensoren oder Aktoren ermöglicht. Hierfür sind zusätzliche Kontakte zur Spannungsversorgungseinspeisung als integraler Bestandteil der Steckverbindung vorgesehen. Buchsenseitig wird eine RJ45-Standardbuchse um einen Isolierkörper erweitert, der zwei Kontaktflächen aufweist. Steckerseitig sind zusätzlich zwei korrespondierende Kontaktelemente angebracht, die mit buchsenseitigen Steckverbindungselementen in Kontakt sind. Auf diese Weise ist eine Nutzung von RJ45-basierten Steckverbindungen in industriellen Automatisierungssystemen möglich, und zwar insbesondere unter Beibehaltung bestehender Crimpverbindungstechniken und Verfahren zur Wellenwiderstandsanpassung.

[0003] Aus US 7 950 949 B2 ist ein Netzwerkanschlußstecker bekannt, der zumindest einen Kontakt, ein den Kontakt umfassendes Gehäuse und ein in das Gehäuse eingeführtes Netzwerkkabel umfaßt. Zusätzlich umfaßt das Gehäuse einen Verriegelungsmechanismus, der mit einer korrespondierenden Netzwerkanschlußbuchse zusammenschließbar ist. Darüber hinaus ist ein rohrförmiges Betätigungselement vorgesehen, welches das Netzwerkkabel umgibt, mit dem Gehäuse verbunden ist und den Verriegelungsmechanismus bei Betätigung freigibt. Das Betätigungselement weist einen geringeren Durchmesser als das Gehäuse auf und durchdringt dieses.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Netzwerkanschlußstecker zu schaffen, der sich nur bei Vorliegen vorgegebener Sicherheitsbedingungen zerstörungsfrei aus einer korrespondierenden Netzwerkanschlußbuchse entfernen läßt, sowie eine entsprechende Steckverbindung anzugeben.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Netzwerkanschlußstecker mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch eine Steckverbindung mit den in Anspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

[0006] Der erfindungsgemäße Netzwerkanschlußstecker, der in eine Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts steckbar ist, umfaßt ein Steckergehäuse, das ein Gehäusegrundelement aufweist mittels eines klappbaren Deckels verschließbar ist. Dabei weisen das Gehäusegrundelement bzw. der Deckel eine Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes in das Steckergehäuse auf. Darüber hinaus ist ein mehrere Aufnahmen und Kontakte für Adern eines Netzwerkkabels aufweisendes Kontaktierelement vorgesehen, das innerhalb des Steckergehäuses angeordnet und in eine Endposition schwenkbar ist. In der Endposition sind Adern eines Netzwerkkabels mittels am Gehäusegrundelement angeordneter Fixierelemente innerhalb des Steckergehäuses fixierbar. Dabei bildet das Grundelement einen Anschlag für das Kontaktierelement in der Endposition. Ein mehrere Kontakte aufweisendes Anschlußstück ist in einen mit korrespondierenden Kontakten versehenen Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse steckbar. Dabei sind die Kontakte am Anschlußstück jeweils mit einem Kontakt am Kontaktierelement verbunden. Am Anschlußstück ist ein Verrastelement federnd angelenkt, das in Eingriff mit einer korrespondierenden Aussparung oder Hinterschneidung in einem Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse bringbar ist. Des weiteren ist ein auf das Verrastelement einwirkendes Betätigungselement vorgesehen, das in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert ist.

[0007] Ohne eingeführtes Netzwerkkabel kann das Verrastelement des erfindungsgemäßen Netzwerkanschlußsteckers nur mittels eines Spezialwerkzeugs, wie Schlüssel oder Spezialschraubendreher, zur Entriegelung betätigt werden. Wird ein unkonfektionierter Netzwerkanschlußstecker ohne eingeführtes Netzwerkkabel beispielsweise in eine freie Netzwerkanschlußbuchse an einem Kommunikationsgerät gesteckt, kann der Netzwerkanschlußstecker nur mit Spezialwerkzeug von befugtem Personal entfernt werden.

[0008] Im Gegensatz zu mechanischen Netzwerksicherheitslösungen mit abschließbaren Netzwerkanschlußbuchsen kann ein konfektionierter Netzwerkanschlußstecker mit eingeführtem Netzwerkkabel erfindungsgemäß wie ein herkömmlicher Stecker genutzt werden. Beispielsweise kann das Verrastelement in diesem Fall ohne Spezialwerkzeug für eine Entriegelung betätigt werden. Auf diese Weise ist eine Wiederverwendung des erfindungsgemäßen Netzwerkanschlußsteckers möglich. Somit entsteht kein Sondermüll. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Netzwerkanschlußstecker vor Ort ohne Spezialwerkzeug Anwendungserfordernissen entsprechend konfiguriert werden.

[0009] Das Betätigungselement ist entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung mittels eines durch das Kontaktierelement betätigbaren Umlenkhebels oder einer durch das Kontaktierelement verschiebbaren Sperre in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Netzwerkanschlußsteckers kann eine am Gehäusegrundelement vorgesehene Durchführung für ein auf das Betätigungselement einwirkendes Entriegelungswerkzeug mittels eines durch das Kontaktierelement betätigbaren Umlenkhebels oder einer durch das Kontaktierelement verschiebbaren Sperre in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements blockiert sein.

[0010] Vorzugsweise sind die Fixierelemente durch in der Endposition des Kontaktierelements in Aussparungen am Kontaktierelement greifende Stifte gebildet, zwischen denen Adern eines Netzwerkkabels einklemmbar sind. Dies ermöglicht eine kompakte Bausweise sowie eine zuverlässige Fixierung eines eingeführten Netzwerkkabels.

[0011] Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Netzwerkanschlußsteckers ist am Gehäusegrundelement an der Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes ein drehbares im wesentlichen U-förmiges Verschlußstück montiert, zwischen dessen Schenkeln in einer Montageposition eine Aufnahme für ein Netzwerkkabelende gebildet ist. Darüber hinaus ist das Verschlußstück zur Fixierung eines Netzwerkkabels gegenüber Zugbelastungen in eine Verschlußposition drehbar, in der ein Netzkabel zwischen den Schenkeln einklemmbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Bedienung sowie eine zuverlässige Zugentlastung eines mit dem Netzwerkanschlußstecker verbundenen Netzwerkkabels.

[0012] Der Deckel ist vorzugsweise am Gehäusegrundelement oder am Anschlußstück angelenkt. Dies ermöglicht eine kompakte und fertigungstechnisch einfache Bauweise.

[0013] Die erfindungsgemäße Steckverbindung umfaßt eine Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts und einen Netzwerkanschlußstecker, der entsprechend obigen Ausführungen ausgebildet und in die Netzwerkanschlußbuchse gesteckt ist. Dabei weist die Netzwerkanschlußbuchse einen das Steckergehäuse in geschlossenem Zustand zumindest entlang eines Teils seiner axialen Ausdehnung im wesentlichen formschlüssig umgebenden Kragen zur Verhinderung einer unmittelbaren Öffnung des Steckergehäuses auf. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Öffnen des Gehäuses des Netzwerkanschlußsteckers in mit der Netzwerkanschlußbuchse verriegeltem Zustand durch Unbefugte verhindert werden.

[0014] Die vorliegende Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Figur 1

einen Netzwerkanschlußstecker in Seitenansicht,

Figur 2

den Netzwerkanschlußstecker gemäß Figur 1 in Draufsicht,

Figur 3

den Netzwerkanschlußstecker gemäß Figur 1 mit geöffnetem Steckergehäuse,

Figur 4

den Netzwerkanschlußstecker gemäß Figur 1 in mit einer Netzwerkanschlußbuchse verbundenem Zustand,

Figur 5

eine schematische Darstellung einer durch ein Kontaktierelement verschiebbaren Sperre für ein Verrastelement des Netzwerkanschlußsteckers gemäß Figur 1,

Figur 6

eine schematische Darstellung eines durch ein Kontaktierelement betätigbaren Umlenkhebels für ein Verrastelement des Netzwerkanschlußsteckers gemäß Figur 1.

[0015] Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Netzwerkanschlußstecker ist in eine Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts steckbar und umfaßt ein Steckergehäuse 1, das ein Gehäusegrundelement 11 aufweist mittels eines klappbaren Deckels 12 verschließbar ist. Das Gehäusegrundelement 11 und der Deckel 12 weisen eine Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes in das Steckergehäuse 1 auf. Darüber hinaus umfaßt der Netzwerkanschlußstecker ein mehrere Kontakte aufweisendes Anschlußstück 2, das in einen mit korrespondierenden Kontakten versehenen Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse steckbar ist. Am Anschlußstück 2 ist ein Verrastelement 21 federnd angelenkt, das in Eingriff mit einer korrespondierenden Aussparung oder Hinterschneidung in einem Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse bringbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Deckel 12 am Anschlußstück 2 angelenkt. Grundsätzlich könnte der Deckel 12 auch am Gehäusegrundelement 11 angelenkt sein.

[0016] Innerhalb des Steckergehäuses ist entsprechend Figur 3 ein mehrere Aufnahmen 31 und Kontakte für Adern 41 eines Netzwerkkabels 4 aufweisendes Kontaktierelement 3 angeordnet. Die Kontakte am Kontaktierelement 3 weisen jeweils eine Verbindung mit einem Kontakt am Anschlußstück 2 auf. Das Kontaktierelement 3 ist in eine Endposition schwenkbar, in die Adern 41 des Netzwerkkabels 4 mittels am Gehäusegrundelement 11 angeordneter Fixierelemente 33 innerhalb des Steckergehäuses 1 fixierbar sind. Dabei bildet das Grundelement 11 einen Anschlag 32 für das Kontaktierelement 3 in der Endposition. Die Fixierelemente 33 sind durch in der Endposition des Kontaktierelements 3 in Aussparungen am Kontaktierelement 3 greifende Stifte gebildet, zwischen denen die Adern 41 des Netzwerkkabels eingeklemmt werden.

[0017] Am Gehäusegrundelement 11 ist an der Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes ein drehbares im wesentlichen U-förmiges Verschlußstück 13 montiert, zwischen dessen Schenkeln 131 in einer Montageposition eine Aufnahme für ein Netzwerkkabelende gebildet ist. Zur Fixierung des Netzwerkkabels 4 gegenüber Zugbelastungen ist das Verschlußstück 13 in eine Verschlußposition drehbar, in der das Netzkabel 4 zwischen den Schenkeln 131 eingeklemmt wird.

[0018] In Figur 4 ist der Netzwerkanschlußstecker gemäß den Figuren 1 bis 3 in mit einer Netzwerkanschlußbuchse 5 eines Kommunikationsgeräts verbundenem Zustand dargestellt. Dabei bilden die Netzwerkanschlußbuchse 5 und der Netzwerkanschlußstecker 4 eine Steckverbindung. Die Netzwerkanschlußbuchse 5 weist einen das Steckergehäuse 1 in geschlossenem Zustand zumindest entlang eines Teils seiner axialen Ausdehnung im wesentlichen formschlüssig umgebenden Kragen 51 zur Verhinderung einer unmittelbaren Öffnung des Steckergehäuses 1 auf.

[0019] Auf das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Verrastelement 21 wirkt ein Betätigungselement 22 ein, das in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements 3 gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert ist. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 22 mittels einer durch das Kontaktierelement 3 verschiebbaren Sperre 321 in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements 3 gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert. Das Kontaktierelement 3 und die Sperre 321 weist zueinander korrespondierende Kontaktflächen auf, die gegenüber einer Längsachse des Netzwerkanschlußsteckers geneigt sind. Bei Drehung des Kontaktierelements 3 in die Endposition liegen das Kontaktierelement 3 und die Sperre 321 zunächst mit ihren korrespondierenden Kontaktflächen aneinander an, so daß die einen keilartigen Abschnitt aufweisende Sperre 321 seitlich vom Betätigungselement 22 weg verschoben wird und dieses damit für eine Betätigung freigibt.

[0020] In Figur 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Betätigungselement 22 mittels eines durch das Kontaktierelement 3 betätigbaren Umlenkhebels 322 in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements 3 gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert ist. Bei Drehung des Kontaktierelements 3 in die Endposition berührt das Kontaktierelement 3 zunächst einen ersten Arm 3221 des Umlenkhebels 322, wodurch ein zweiter Arm 3222 des Umlenkhebels 322, der in Blockierposition am Betätigungselement 22 anliegt, aus seiner Blockierposition vom Betätigungselement 22 weggeschwenkt wird. Hierdurch wird das Betätigungselement 22 für eine Betätigung freigegeben.

[0021] Am Gehäusegrundelement 11 kann außerdem eine in Figur 2 dargestellte Durchführung 14 für ein auf das Betätigungselement 22 einwirkendes Entriegelungswerkzeug vorgesehen sein. Diese Durchführung 14 kann durch die Sperre 321 entsprechend Figur 5 oder durch den Umlenkhebel 322 entsprechend Figur 6 in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements 3 blockiert bzw. verschlossen sein.

Ansprüche

1. Netzwerkanschlußstecker, der in eine Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts steckbar ist, mit

- einem Steckergehäuse (1), das ein Gehäusegrundelement (11) aufweist mittels eines klappbaren Deckels (12) verschließbar ist, wobei das Gehäusegrundelement (11) und/oder der Deckel (12) eine Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes in das Steckergehäuse (1) aufweisen,

- einem mehrere Aufnahmen (31) und Kontakte für Adern (41) eines Netzwerkkabels (4) aufweisenden Kontaktierelement (3), das innerhalb des Steckergehäuses (1) angeordnet und in eine Endposition schwenkbar ist, in der Adern (41) eines Netzwerkkabels (4) mittels am Gehäusegrundelement (11) angeordneter Fixierelemente (33) innerhalb des Steckergehäuses (1) fixierbar sind, wobei das Grundelement (11) einen Anschlag (32) für das Kontaktierelement (3) in der Endposition bildet,

- einem mehrere Kontakte aufweisenden Anschlußstück (2), das in einen mit korrespondierenden Kontakten versehenen Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse (5) steckbar ist, wobei die Kontakte am Anschlußstück (2) jeweils mit einem Kontakt am Kontaktierelement (3) verbunden sind,

- einem federnd am Anschlußstück (2) angelenkten Verrastelement (21), das in Eingriff mit einer korrespondierenden Aussparung oder Hinterschneidung in einem Anschlußbereich einer Netzwerkanschlußbuchse (5) bringbar ist,

- einem auf das Verrastelement (21) einwirkenden Betätigungselement (22), das in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements (3) gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert ist.

2. Netzwerkanschlußstecker nach Anspruch 1,
bei dem das Betätigungselement (22) mittels eines durch das Kontaktierelement (3) betätigbaren Umlenkhebels (322) oder einer durch das Kontaktierelement (3) verschiebbaren Sperre (321) in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements (3) gegenüber einer entriegelnden Betätigung blockiert ist.

3. Netzwerkanschlußstecker nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem eine am Gehäusegrundelement (11) vorgesehene Durchführung (14) für ein auf das Betätigungselement (22) einwirkendes Entriegelungswerkzeug mittels eines durch das Kontaktierelement (3) betätigbaren Umlenkhebels (322) oder einer durch das Kontaktierelement (3) verschiebbaren Sperre (321) in einer von der Endposition abweichenden Stellung des Kontaktierelements (3) blockiert ist.

4. Netzwerkanschlußstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Fixierelemente (33) durch in der Endposition des Kontaktierelements (3) in Aussparungen am Kontaktierelement (3) greifende Stifte gebildet sind, zwischen denen Adern (41) eines Netzwerkkabels (4) einklemmbar sind.

5. Netzwerkanschlußstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem am Gehäusegrundelement (11) an der Öffnung zur Einführung eines Netzwerkkabelendes ein drehbares im wesentlichen U-förmiges Verschlußstück (13) montiert ist, zwischen dessen Schenkeln (131) in einer Montageposition eine Aufnahme für ein Netzwerkkabelende gebildet ist, und das zur Fixierung eines Netzwerkkabels (4) gegenüber Zugbelastungen in eine Verschlußposition drehbar ist, in der ein Netzkabel (49 zwischen den Schenkeln (131) einklemmbar ist.

6. Netzwerkanschlußstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Deckel (12) am Gehäusegrundelement (11) oder am Anschlußstück (2) angelenkt ist.

7. Steckverbindung mit einer Netzwerkanschlußbuchse eines Kommunikationsgeräts und mit einem Netzwerkanschlußstecker, der nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet und in die Netzwerkanschlußbuchse gesteckt ist, wobei die Netzwerkanschlußbuchse (5) einen das Steckergehäuse (1) in geschlossenem Zustand zumindest entlang eines Teils seiner axialen Ausdehnung im wesentlichen formschlüssig umgebenden Kragen (51) zur Verhinderung einer unmittelbaren Öffnung des Steckergehäuses (1) aufweist.

Zeichnung