EP3776751B1

EP3776751B1 - Steckeranordnung für datenkabel

Info

Publication number: EP3776751B1
Application number: EP19728577.8A
Authority: EP
Inventors: Kevin ZECHMANN
Original assignee: Neutrik AG
Current assignee: Neutrik AG
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2025-11-05
Anticipated expiration: 2039-04-04
Also published as: AU2019248403A1; AT521108A2; RU2020136215A; MX2020010487A; RU2020136215A3; AT521108A3; CN112243552A; CN209929554U; AU2019248403B2; JP2021520606A; US11515661B2; US20210098932A1; EP3776751A1; ZA202006583B; AT521108B1; JP7335894B2; BR112020020471A2; CN112243552B; KR20200138357A; CA3095778A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckeranordnung zur Verwendung mit Kabeln mit Kabelsteckern, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Steckverbindung unter Verwendung einer derartigen Steckeranordnung, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Die Übertragung von elektronischen Daten zwischen Rechensystemen über Kabel ist allgemein bekannt. Diese Kabel weisen üblicherweise einen mehrere Pole besitzenden Stecker bzw. Steckverbinder auf, dessen Konfiguration einem rechteckigen Telefonstecker ähnlich ist. Ein vielfach verwendeter 8-poliger-Stecker ist in Fachkreisen als "RJ-45"-Stecker bekannt. Bei einigen Anwendungen ist der genormte RJ-45-Stecker anfällig für Beschädigungen und Ausfälle. Beispielsweise ist er für wiederholtes Ein- und Ausstecken in und aus insbesondere einer Chassis-Steckerbuchse nicht gut geeignet; die Kontakte werden durch falsches Einsetzen leicht verbogen oder verschoben. Die Kunststoff-Rastklinke (Federarm) kann ermüden und abbrechen, so dass der Stecker dann nicht mehr fest in der Buchse sitzt. Das Kabel selbst ist durch wiederholtes Knicken an der Stelle, an der das Kabel in die Steckerbuchse eintritt, störungsanfällig. Des Weiteren kann das Kabel auch durch Längsbelastung aus dem Stecker gerissen werden. Das Steckergehäuse ist aus Kunststoff geformt und wird leicht deformiert oder zerbrochen, wenn man zum Beispiel versehentlich darauf tritt. Die genannten Nachteile treffen auch zu auf andere Kabelverbindungen wie etwa Lichtwellenleiter, Stromkabel und viele mehr.
Als Schutz für die empfindlichen Kabelstecker wurde daher eine Anordnung gemäss der EP 1 317 025 B1 vorgeschlagen. Weiters wird von der NEUTRIK AG unter der Bezeichnung NE8MC ein Kabelsteckerschutz für vorkonfektionierte RJ45 Kabelstecker vertrieben, besteht aus Gehäuse, Anschlagscheibe, Spannteil, Spannhülse und Knickschutz. Ein Gehäuse zur Aufnahme des eigentlichen Kabelsteckers weist ein Aussengewinde auf, um zusammen mit einer ein Innengewinde aufweisende Spannbuchse bzw. Überwurf- oder Spannmutter zur Ausbildung einer Gewindeverbindung herzustellen. Im Inneren des Gehäuses und teilweise auch der Spannhülse ist ein radial zusammendrückbares und das Kabel umgreifendes Spannteil aufgenommen, das in zusammengedrücktem Zustand das Kabel im Gehäuse festklemmt.
Bei festgezogener Gewindeverbindung sind die Spannhülse, das Spannteil, das Gehäuse, der Kabelstecker und das Kabel miteinander verspannt und Spannhülse, Spannteil, Kabelstecker und Gehäuse bilden eine Steckeranordnung, die mit einem komplementären Element wie beispielsweise einer Steckerbuchse durch Zusammenstecken verbunden werden kann. Je nach konkreter Ausführungsart des Kabelsteckers müssen weiters zusätzliche, an den jeweiligen Stecker angepasste Adapterstücke zwischen dem Vorderende der Spannzange und dem Kabelstecker eingesetzt werden, was in nachteiliger Weise die Montagezeit und den Montageaufwand erhöht. Überdies müssen für jede Art von Kabelstecker passende Adapterstücke parat gehalten werden.
Eine Spannzange mit nach vorne wegragenden Fingern zur Positionierung eines Datensteckers ist auch in der CN 204030082 U offenbart. Dabei dient einer dieser Finger auch zum Niederhalten der Verriegelungszunge des Datensteckers. Die Finger dieser Ausführungsform sind jedoch nicht zur Aufnahme und korrekten Positionierung auch in Längsrichtung von Datensteckern unterschiedlicher Dimensionen ausgelegt. Überdies kann die Spannzange nicht für vorkonfektionierte Kabel verwendet werden, da sie von vorne auf das Kabel aufgeschoben werden muss, wonach dann erst der Stecker am Kabel montiert werden kann. Auch ist keine Ausnehmung im Gehäuse zur Aufnahme der Verriegelungszunge vorgesehen.
Auch die Finger der in der CN 201805068 U offenbarten Spannzange erlauben es nicht, Datenstecker unterschiedlicher Dimensionen sicher und korrekt zu positionieren.
Dagegen ist in der CN 204030082 U offenbart, dass das dem Kabelstecker zugewandte Vorderende eines Spannteils zur Aufnahme und Positionierung des Kabelsteckers in einer vorgegebenen Position - sowohl um die Längsachse der Steckeranordnung als auch in Längsrichtung davon - am Vorderende des Spannteils ausgebildet oder mit zumindest einem Anschlag für den Kabelstecker versehen ist. Bei festgezogener Gewindeverbindung ist der Kabelstecker gegenüber dem Gehäuse und dem Spannteil verdrehsicher positioniert und vorzugsweise auch in Längsachsenrichtung an einer definierten Position fixiert. Im Inneren des Gehäuses ist zumindest eine Querschnittsverengung als Anschlag für das Vorderende des Spannteils in Längsachsenrichtung angeordnet, so dass sich das Spannteil zumindest bei festgezogener Gewindeverbindung in Längsachsenrichtung an der Querschnittsverengung abstützt und in Längsachsenrichtung des Gehäuses genau positioniert ist. Das Spannteil ist zumindest bei festgezogener Gewindeverbindung zwischen der Querschnittsverengung und der Spannhülse oder einem damit zusammenwirkenden Element eingespannt und in Längsachsenrichtung des Gehäuses genau positioniert.
In ähnlicher Weise zeigt die CN 103326179 A ein Spannteil, dessen Vorderseite einen Anschlag für den Kabelstecker bildet und diesen auch in einer vorgegebenen Position um die Längsachse der Steckeranordnung fixiert hält. Das schützende Gehäuse besteht hier aber aus zwei zusammengesteckten Teilelementen. Bei festgezogener Gewindeverbindung ist der Kabelstecker gegenüber dem Gehäuse und dem Spannteil verdrehsicher positioniert und vorzugsweise auch in Längsachsenrichtung an einer definierten Position fixiert. Am Gehäuse ist eine Querschnittsverengung als Anschlag für einen Absatz am Kabelstecker ausgebildet, an dem sich zumindest bei festgezogener Gewindeverbindung das Spannteil abstützt und damit auch in Längsachsenrichtung genau positioniert. Das Spannteil ist zumindest bei festgezogener Gewindeverbindung zwischen der Querschnittsverengung und der Spannhülse oder einem damit zusammenwirkenden Element eingespannt. Es weist an seiner Aussenseite in Längsrichtung verlaufende Verstärkungsstege auf.
CN 202495629 U offenbart einen Steckverbinder für Datenkabel, bei welchem ein Stecker, beispielsweise ein RJ45-Stecker am Ende eines Datenkabels von einem Schutzgehäuse mit einer verschraubten Klemmhülse umgeben ist. Weiters umgibt eine Spannhülse mit umfangsmässig verteilten Klemmfingern das Kabel, während ein ebener ringförmiger Abschnitt am vorderen Ende den Stecker hält. Im mittleren Bereich des Schutzgehäuses ist eine Trennwand angeordnet, die einen Anschlag für eine Abstufung des Steckers bildet. Wenn die Klemmhülse und das Gehäuse miteinander verschraubt sind, wirkt die Spannhülse auch auf das Spannteil ein, das dann den Stecker gegen die Trennwand presst, während die Klemmfinger das Kabel geklemmt halten.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine einfach aufgebaute und rasch zu montierende Vorrichtung zum Schutz eines Kabelsteckers gleich welcher Art und für jegliche Art von Kabeln bereitzustellen, durch welche die Gefahr einer Beschädigung während des Einsteckens in eine entsprechende Steckerbuchse, während dieser in der Steckerbuchse eingesetzt ist und beim Herausziehen aus der Steckerbuchse vermieden oder verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Bei den gattungsgemässen Steckeranordnungen ist es bekannt, dass am Vorderende des Spannteils mehrere umfangsmässig um die zentrale Längsachse verteilte und parallel dazu orientierte Finger als Aufnahme bzw. Anschlag für den Kabelstecker und als Anschlag für eine durchbrochene mit einer Ausnehmung versehenen Trennwand des Gehäuses ausgebildet, die bei festgezogener Gewindeverbindung an dieser Trennwand anliegen. Damit ist eine einfache, rasche, genaue und dennoch sichere Positionierung sowie auch Fixierung des Kabelsteckers gewährleistet, der dennoch leicht in das vordere Ende des Spannteils einzusetzen ist.
Gemäss der gegenständlichen Erfindung ist dabei an zumindest einem der Finger seitlich in Umfangsrichtung - in Bezug auf die Längsachsenrichtung der Steckeranordnung - zumindest eine Schulter als Aufnahme bzw. Anschlag für den Kabelstecker ausgebildet. Spätestens bei festgezogener Gewindeverbindung liegt das hintere Ende des Kabelsteckers an zumindest einer der Schultern an oder ist alternativ dazu zwischen den Fingern aufgenommen und damit sicher positioniert. Über die Lage und Tiefe der Schulter, vorzugsweise mehrerer gestuft angeordneter Schultern, kann allenfalls kombiniert mit einer unterschiedlichen Drehstellung des Spannteils um die Kabellängsachse, eine unterschiedliche Dimensionierung des Aufnahmebereiches für den Kabelstecker geboten werden. Damit ist ein derart gestalteter Spannteil und eine diesen Spannteil beinhaltende Steckeranordnung für die Aufnahme von Kabelsteckern mit unterschiedlichen Abmessungen geeignet, wobei für alle Arten von Kabelsteckern die exakte und sichere Positionierung innerhalb des Gehäuses der Steckeranordnung garantiert ist.
Gemäss einer vorteilhaften weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Steckeranordnung ist an zumindest einem der Finger ein radial nach innen ragender Steg ausgebildet. Über diese Stege kann eine erhöhte Stabilität des Spannteils und insbesondere der Finger erreicht werden.
Bevorzugt ist weiters zumindest einer der Finger derart positioniert und dimensioniert, dass ein allfälliger Federarm des Kabelsteckers durch diesen Finger in einer zum Gehäuse des Kabelsteckers gedrückten Position gehalten ist. Damit behindert der Federarm nicht das allein durch die Steckeranordnung bewerkstelligte Koppelung und Verrastung der Steckverbindung und muss auch nicht in einem zusätzlichen, aufwändigen Arbeitsschritt manuell unter Gefahr der Beschädigung des Kabelsteckers entfernt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass ein kleiner Zwischenraum zwischen der Innenwandung der Ausnehmung in der Trennwand und dem Kabelstecker ausgebildet ist.
Bevorzugt ist dabei das Spannteil innerhalb des Gehäuses um dessen Längsachse verdrehsicher geführt, wodurch sich eine noch raschere und einfachere Montage erzielen und mit optimaler Fixierung und Positionierung des Kabelsteckers im zusammengebauten Zustand der Steckeranordnung verbinden lässt.
Um mit möglichst einfachen und funktionssicheren Mitteln die Verdrehsicherheit des Spannteils im Gehäuse zu gewährleisten und dennoch eine einfache Längsverschiebbarkeit zu erhalten, ist gemäss einem weiteren optionalen Erfindungsmerkmal im Inneren des Gehäuses zumindest eine parallel zur Längsachsenrichtung verlaufende Führung für das Spannteil angeordnet. Diese wirkt vorteilhafterweise mit einer komplementären Struktur am Spannteil zusammen, allenfalls auch mit dem Kabelstecker selbst, insbesondere mit seinen Seitenkanten, und führt derart zur gewünschten Längsführung ohne Verdrehung des Spannteils.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Führung für das Spannteil und die komplementäre Struktur am Spannteil als parallel zur Längsachsenrichtung des Gehäuses verlaufender Steg und als parallel zur Längsachsenrichtung des Gehäuses verlaufende Nut ausgebildet sind.
Eine einfach herzustellende und robuste Ausführungsform des Spannteils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil einen an die Finger des Vorderendes anschliessenden zylindrischen Mittelteil und ein den Fingern entgegengesetztes, vorzugsweise konisch zulaufendes Hinterende aufweist.
Um dabei die Zugentlastung bestmöglich zu gewährleisten, weist das konisch zulaufende Hinterende des Spannteils bevorzugt zumindest zwei radial zusammendrückbare Finger auf, deren dem Kabel zugewandten Flächen für eine erhöhten Form- oder Reibschluss mit dem Kabel ausgelegt sind.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform der Steckeranordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass weiters eine Ausnehmung im Gehäuse zur Aufnahme eines allfälligen Federarms des Kabelsteckers und/oder eines Fingers des Spannteils vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls der Federarm in gedrückter Stellung in der Ausnehmung gehalten ist.
Eine Steckeranordnung mit einem Spannteil, das einen über die Länge des Spannteils durchgehenden achsparallelen Längsschlitz aufweist, wobei das Spannteil in Umfangsrichtung elastisch auseinandergezogen und auf das Kabel aufgeschoben werden kann, gewährleistet eine rasche und sichere Montage der Steckeranordnung auf dem Kabel mit Kabelstecker, mit einer geringen Anzahl von Bauteilen.
Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist auch eine Steckverbindung vorgesehen, unter Verwendung einer Steckeranordnung nach einem der vorhergehenden Absätze.
Diese Steckverbindung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung mindestens einer elektrischen Verbindung weiters eine Steckerbuchse für die entsprechende Aufnahme der Steckeranordnung vorgesehen ist. Damit kann ein optimaler Schutz des empfindlichen Kabelsteckers auch in einem rauen Umfeld gewährleistet werden.
Eine bevorzugte erfindungsgemässe Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse und die Steckerbuchse mit komplementären Strukturen zur Längsführung des Gehäuses in der Steckerbuchse versehen sind, um die Ausrichtung der Steckeranordnung in Bezug auf die Steckerbuchse beim Einschieben der Steckeranordnung in die Buchse zu gewährleisten.
Bevorzugt ist dabei das Gehäuse mit einer Längsnut versehen und ist die Steckerbuchse mit einer entsprechenden Gegenlängsrippe versehen, um die Ausrichtung der Steckeranordnung in Bezug auf die Steckerbuchse beim Einschieben der Steckeranordnung in die Buchse zu gewährleisten.
Eine weitere optionale Ausführungsform einer derartigen Steckverbindung sieht zusätzlich eine Schnappklinke zur lösbaren Verbindung der Steckeranordnung mit der Steckerbuchse vor, um das ungewollte Abziehen des Kabelsteckers sicher zu vermeiden. Dabei greift die Schnappklinke in eine Vertiefung an der Aussenseite des Gehäuses ein.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist schliesslich ein Spannteil zur Verwendung in einer Steckeranordnung zur Verwendung mit Kabeln mit Kabelsteckern, wobei diese Steckeranordnung und das Spannteil nach einem der oben angeführten Absätze ausgebildet sind.
Anwendung finden diese Steckeranordnungen, Steckverbindungen und Spananteile insbesondere bei Datenkabeln wie RJ45-Kabel, aber auch bei Lichtleitern, Stromkabeln und dgl.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1: eine Steckeranordnung gemäss dem Stand der Technik in Explosionsdarstellung;
Fig. 2: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Steckeranordnung, ebenfalls in Explosionsdarstellung, mit Darstellung des Kabelsteckers;
Fig. 3: die Steckeranordnung der Fig. 2 aus einer anderen Richtung und mit am Spannteil in Einbauposition anliegendem Kabelstecker sowie dem Kabel;
Fig. 4: einen Längsschnitt entlang der Kabelachse durch eine zusammengebaute Steckeranordnung, ohne Kabel und Kabelstecker;
Fig. 5: ein Spannteil in einer Ausführungsform gemäss der Erfindung in einer leicht perspektivischen Seitenansicht;
Fig. 6: das Spannteil der Fig. 5 in einer Ansicht von vorne, aus der Richtung des Kabelsteckers;
Fig. 7: eine Seitenansicht des Spannteils der Fig. 4;
Fig. 8: eine um 90 Grad gedrehte Seitenansicht des Spannteils der Fig. 7;
Fig. 9: eine um 45 Grad gedrehte Seitenansicht des Spannteils der Fig. 7;
Fig. 10: ein Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9;
Fig. 11: eine Ansicht des Spannteils der Fig. 7 auf das hintere Ende;
Fig. 12: einen Längsschnitt durch den Spannteil der Fig. 7 entlang der Linie XII-XII der Fig. 10 in Richtung der kleinen Pfeile;
Fig. 13: einen Längsschnitt durch den Spannteil der Fig. 7 entlang der Linie XII-XII der Fig. 10 entgegen der Richtung der kleinen Pfeile;
Fig. 14: einen um 90 Grad gedrehter Längsschnitt durch eine Steckeranordnung wie in Fig. 4, jedoch mit eingesetztem Kabelstecker;
Fig. 15: einen Längsschnitt entlang der Kabelachse entsprechend Fig. 4, nun mit eingesetztem und Kabelstecker, jedoch ohne Kabel;
Fig. 16: eine Vorderansicht der Steckeranordnung der Fig. 14;
Fig. 17: eine Vorderansicht eines Spannteils mit einem eingesetzten Kabelstecker;
Fig. 18: eine Vorderansicht entsprechend Fig. 17, mit einem eingesetzten Kabelstecker unterschiedlicher Dimension;
Fig. 19: eine Ansicht des Gehäuses von der Seite der Spannhülse her; und
Fig. 20: eine Darstellung eines Gesamtsystems mit Kabel, erfindungsgemässem Kabelstecker und komplementärer Steckerbuchse in einem Gerät.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Die in Fig. 1 dargestellte Steckeranordnung als Kabelsteckerschutz für insbesondere vorkonfektionierte RJ45 Kabelstecker besteht aus einem zum Einstecken in eine Steckerbuchse ausgelegten Gehäuse 1, dessen hinteres Ende mit einem Aussengewinde 2 versehen ist. Der Kabelstecker ist im montierten Zustand der Steckeranordnung im Inneren diese Gehäuses 1 aufgenommen und fixiert. Von hinten, d.h. von der Kabelseite, kann eine Spannhülse 3 auf das Gehäuse 1 aufgeschraubt und damit eine Gewindeverbindung ausgebildet werden. Dazu ist am vorderen, dem Gehäuse 1 zugewandten Ende der Spannhülse 3 ein Innengewinde 4 angeordnet. Spätestens sobald diese Gewindeverbindung ausgebildet ist, wird dadurch auch ein radial zusammendrückbares und das Datenkabel umfassendes Spannteil 5 zusammengedrückt und dadurch das Kabel im Spannteil 5 und damit auch in der Steckeranordnung geklemmt. Bei festgezogener Gewindeverbindung sind also die Spannhülse 3, das Spannteil 5, das Gehäuse 1 und das Kabel miteinander verspannt.
Um den Kabelstecker S im Gehäuse 1 zu positionieren und zu fixieren, sind gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik zumindest zwei Adapterstücke 6 vorgesehen, die um den Kabelstecker herum angelegt und mit einem hinteren Absatz in das Vorderende des Spannteils 5 eingesetzt werden müssen. Diese gesamte Anordnung muss dann in dieser Konfiguration, in welcher sie vom Benutzer manuell gehalten werden muss, auch manuell in das Gehäuse 1 eingesetzt werden. Ergänzt wird die Steckeranordnung noch durch einen Dichtring 7, der zwischen Gehäuse 1 und Spannhülse 3 eingesetzt ist und die Staub- und Wasserdichtheit gewährleistet. Diese Steckeranordnung wie oben erläutert wertet einen herkömmlichen Kabelstecker, wie beispielsweise einen RJ45 Stecker, zu einer extrem robusten und verriegelbaren Lösung auf. Für unterschiedliche Arten von Kabelsteckern sind die Adapterstücke 6 entsprechend zu wählen.
Eine weiter verbesserte Lösung mit weniger Komponenten und einfacherem Zusammenbau ist in den Fig. 2 bis 17 dargestellt ist. Die erfindungsgemässe Steckeranordnung ist für alle Arten von Kabelsteckern und Kabeln anwendbar, insbesondere für Datenkabel und RJ45-Kabelstecker, aber auch für Lichtleiter und deren entsprechend ausgebildeten Steckverbindungen, für Stromkabel und viele mehr. Anstelle von Kabelsteckern mit mehreren Kontaktelementen können auch Einzelkontakte Verwendung finden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen für Datenkabel mit RJ45-Kabelsteckern erläutert, was jedoch als nicht einschränkend anzusehen ist.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist innerhalb des vorzugsweise zylindrischen und an beiden Seiten offenen Gehäuses 1 und der vorzugsweise konisch nach hinten zulaufenden Spannhülse 3 nur ein Spannteil 5 eingesetzt, das aber erfindungsgemäss am dem Gehäuse 1 zugewandten Vorderende bereits selbst zur Aufnahme und Positionierung eines Kabelsteckers S mit einem Federarm F - das Kabel ist hier der Klarheit der Darstellung halber nicht eingezeichnet - in einer vorgegebenen Position innerhalb des Gehäuses 1 ausgelegt ist. Das Gehäuse 1 ist vorzugsweise aus Druckgussmetall, insbesondere Zinkdruckguss mit vorzugsweise einer Beschichtung, insbesondere aus Nickel oder Chrom, hergestellt. Auch Gehäuse 1 aus Kunststoff oder anderen Materialien sind natürlich möglich. Das Spannteil 5, hergestellt vorzugsweise aus Polyacetal (POM) oder auch Polyamid (PA), ist dabei solange frei um die zentrale Kabelachse verdrehbar, solange es sich ausserhalb des Gehäuses 1 befindet und die Gewindeverbindung zwischen Gehäuse 1 und Spannhülse 3 - in Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer Steckeranordnung aus Gehäuse 1, Spannhülse 3 und Spannteil 5 im Längsschnitt dargestellt noch nicht hergestellt ist. Es kann dadurch im Zuge des Zusammenbaus der Steckeranordnung in einer beliebigen Stellung auf das Kabel aufgebracht werden. Erst nach dem Einsetzen in das Gehäuse 1 ist dann das Spannteil 5 darin über nachfolgend erläutert Führungsstrukturen verdrehsicher gehalten und damit auch der Kabelstecker gegenüber dem Gehäuse 1 positioniert, verspannt und fixiert.
Am Vorderende des Spannteils 5, das in den Fig. 5 bis 13 in unterschiedlichen Ansichten und Schnitten dargestellt ist, sind mehrere umfangsmässig um die zentrale Längsachse verteilte und parallel dazu orientierte Finger 8 und 8a ausgebildet, die sich vom Mittelteil 11 des Spannteils 5 zum Einsteckende des Gehäuses 1 hin erstrecken. Vorzugsweise sind drei Finger 8, 8a ausgebildet und erstrecken sich über bis zu rund einem Drittel der Gesamtlänge des Spannteils 5. Der Kabelstecker S wird - wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist - zwischen die Finger 8, 8a eingesetzt und ist dann spätestens bei festgezogener Gewindeverbindung des Gehäuses 1 mit der Spannhülse 3 zwischen den Fingern 8, 8a aufgenommen und dann aufgrund der Führung des Spannteils 5 im Gehäuse 1 und der Einspannung zwischen dem Spannteil 5 und innerhalb des Gehäuses 1 sicher in einer ganz genau definierten Stellung positioniert und auch durch die Einspannung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Spannteil 5 sicher in der Steckeranordnung fixiert, sowohl in Bezug auf die Drehrichtung um die Längsachsenrichtung, als auch in Längsrichtung der Steckeranordnung.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der ein Spannteil 5 für die Verwendung mit Kabelsteckern S unterschiedlicher Aussenabmessungen ausgelegt ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass an zumindest einem der Finger 8, 8a in Umfangsrichtung und in Längsrichtung des Spannteils 5 versetzt zumindest eine Schulter 9 bzw. ein Absatz als stirnseitige Anschlagfläche für den Kabelstecker S unterschiedlich dimensionierter Kabelstecker S ausgebildet ist. Dies ist in Fig. 5 deutlich zu erkennen. Dabei liegt der Kabelstecker S dann nicht unmittelbar am Mittelstück11 des Spannteils 5 an, sondern nur an den Absätzen 9 der Finger 8, 8a.
Vorzugsweise sind zwei oder auch mehrere Schultern 9 vorgesehen. Die Hinterseite eines zwischen die Finger 8, 8a eingesetzten Kabelsteckers S kommt dann je nach den Abmessungen des Kabelsteckers an einer der Schultern 9 zum Anliegen. Dies ist für zwei unterschiedliche Kabelstecker S in den Fig. 16 und 17 in einer Ansicht von vorne dargestellt. Sobald dann die Spannhülse 3 auf das Gehäuse 1 aufgeschraubt und die Gewindeverbindung festgezogen wird, ist dann das hintere Ende des Kabelsteckers S zwischen den Fingern 8, 8a aufgenommen, liegt an zumindest einer Stirnfläche einer der Schultern 9 an und ist damit sicher innerhalb des Gehäuses 1 positioniert und fixiert. Zur sicheren und genau definierten Positionierung sowie auch zur Führung des Kabelsteckers S während des Einsetzens in das Spannteil 5 sind vorteilhafterweise im Querschnitt zahnförmige Führungsgrate 8b an den Fingern 8, 8a ausgebildet, die mit der Aussenseite des Kabelsteckers S in Berührung kommen und diesen führen und halten.
Weiters kann - wie dies in den Fig. 2, 6, 10, 13 16 und 17 deutlich zu erkennen ist - an zumindest einem der Finger 8a ein radial nach innen ragender Steg 10 ausgebildet sein, um damit die Stabilität dieses Fingers 8a und damit des gesamten Spannteils 5 deutlich zu erhöhen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn dieser Haltearm 8a dazu bestimmt und ausgebildet ist, um eine Federzunge F des Kabelsteckers S in der in Richtung des Kabelsteckergehäuses verformten Position zu halten, damit die Federzunge F weder den Zusammenbau der Steckeranordnung behindert, noch das Herstellen und Lösen der Steckverbindung mit dem Gegenstück der erfindungsgemässen Steckeranordnung. Die Verriegelung und Entriegelung der Steckverbindung wird durch andere Mechanismen an oder in der Steckeranordnung bewerkstelligt und nicht durch die Federzunge F des Kabelsteckers S.
Der Haltearm 8a für die Federzunge F kann einteilig ausgeführt sein, er könnte jedoch in Richtung der Längsachse des Spannteils 5 geteilt ausgeführt sein, wobei sich der Teilungsbereich nur über die Länge des Aufnahmebereichs eines Kabelsteckers S erstreckt. Der oder jeder Steg 10 kann auch zur Führung des Kabelsteckers S in Längsachsenrichtung beim Einsetzen desselben in den Spannteil 5 genutzt werden, sowie auch zur sicheren Positionierung des Kabelsteckers S in Umfangsrichtung der Steckeranordnung beitragen, indem er einen Anschlag für eine der Längskanten des Kabelsteckers S bildet, welcher Anschlag eine - weitere - Verdrehung dieses Kabelsteckers S innerhalb und relativ zum Spannteil 5 verhindert.
Ähnlich der bekannten Ausführung des Spannteils 5 weist dieses einen an die Finger 8, 8a des Vorderendes anschliessenden zylindrischen Mittelteil 11 und ein den Fingern 8, 8a entgegengesetztes, vorzugsweise konisch zulaufendes Hinterende 12 auf.
Dieses Hinterende 12 wiederum weist zumindest zwei radial zusammendrückbare Finger 13 auf, deren dem Kabel K zugewandten Flächen für eine erhöhten Form- oder Reibschluss mit dem Kabel K ausgelegt sind. Beispielsweise können diese Flächen sägezahnartig profiliert sein, so dass sich beim Zusammendrücken der Finger 13 im Zuge des Festziehens der Gewindeverbindung zwischen Gehäuse 1 und Spannhülse 3 die Spitzen der Sägezähne in die Kunststoffumhüllung des Kabels eindrücken und derart die Klemmung zwischen Kabel K und Spannteil 5 bewirken. Dadurch werden Zugbeanspruchungen des Kabels K vom Kabelstecker S getrennt und stattdessen über das Spannteil 5 weiter auf das Gehäuse 1 übertragen und von diesem bzw. von der Steckverbindung zwischen Gehäuse 1 und entsprechender Steckerbuchse aufgenommen.
Das Spannteil 5 ist vorzugsweise auch einstückig ausgeführt und weist, um es einfach und rasch auf das Kabel aufbringen zu können, einen über die Länge des Spannteils 5 durchgehenden Längsschlitz 15 auf. Dieser bietet die Möglichkeit, das Spannteil 5 in Umfangsrichtung auseinanderzuziehen, wonach es dann leicht auf das Kabel K aufgeschoben werden kann. In die zwischen den beiden Längsseiten des Schlitzes 15 des Spannteils 5 gebildete Nut greift ein von der Innenwand des Steckergehäuses 1 vorragender, parallel zur Längsachse desselben verlaufender Längssteg ein. Längsnut der Spannhülse und Längssteg wirken zusammen und bilden eine Führung bzw. eine Verdrehsicherung und bewirken die exakte Ausrichtung der Spannhülse in Umfangsrichtung des Steckergehäuses
Das Spannteil 5 kann aber auch im Umfangsrichtung komplett geschlossen ausgebildet sein und wird dann vor dem Anbringen des Kabelsteckers S auf das Kabel K in dessen Längsrichtung aufgeschoben. Für die verdrehsichere Führung sind in diesem Fall dann entsprechende Strukturen an Spannteil 5 und im Gehäuse 1 auszubilden, beispielsweise eine nicht die gesamte Materialdicke des Spannteils 5 durchdringende Längsnut oder fluchtend in Längsachsenrichtung angeordnete Vorsprünge in bzw. am Spannteil 5 zur Aufnahme einer Längsrippe im Gehäuse 1 oder zum Eingreifen in eine Längsnut im Gehäuse 1, damit die Verdrehsicherung des Spannteils 5 im Gehäuse 1 gewährleistet ist.
Beim Zusammenbau der erfindungsgemässen Steckeranordnung wird zuerst die Spannhülse 3 über das Ende des Kabels mit dem Kabelstecker geschoben. Danach kann das Spannteil 5 auf das Kabel aufgebracht werden, wobei das Kabel durch den Längsschlitz 15 zur Längsmittelachse des Spannteils 5 hin geführt wird. Das Spannteil 5 wird dann nach vorne auf den Kabelstecker hin geschoben, der dadurch zwischen den Finger 8 zu liegen kommt und von deren Schultern 9 abgestützt wird. Die gesamte Anordnung von Kabel, Kabelstecker und Spannteil 5 wird dann in das Gehäuse 1 eingeschoben.
Vorzugsweise ist im Gehäuse 1 eine Querschnittsverengung in Form einer durchbrochenen Trennwand 16 angeordnet, die einen Anschlag für das vordere Ende der Finger 8 bildet. Zumindest die beiden an die Längskante des Längsschlitzes 15 des Spannteils 5 unmittelbar anschließenden Finger 8 bilden mit ihren Stirnseiten die Anschläge für die Längspositionierung des Spannteils 5 im Gehäuse 1. Durch die Öffnung in der Trennwand 16 ragt, wie in Fig. 14 im Längsschnitt dargestellt ist, das vordere Ende des Kabelsteckers S hindurch, welches die Stirnseiten der Finger 8, 8a des Spannteils 5 nach vorne hin überragt. Die Öffnung ist entsprechend dem Querschnittsprofil des Kabelsteckers S geformt und allenfalls mit einer Ausnehmung für die Aufnahme des vorderen Bereichs des Federarmes F des Kabelsteckers S versehen. Dessen hinterer Bereich wird ja bevorzugt durch den Finger 8a in niedergedrückter Stellung gehalten. Vorzugsweise ist die Ausnehmung in der Trennwand 16 derart dimensioniert, dass auch das Vorderende des Fingers 8a aufgenommen und die Trennwand 16 durchgreifen kann, um den Federarm F sicher in niedergedrückter Position zu halten. Als Anschlag an der Trennwand 16 ist in diesem Fall die Stirnseite der ersten Schulter 9 des Fingers 8a vorgesehen. Allenfalls könnte auch die Trennwand 16 eine sich in Längsachsenrichtung erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme des Fingers 8a aufweisen.
Allenfalls kann die Funktion des Niederdrückens des Federarmes F auch durch eine entsprechend dimensionierte Ausnehmung in der Trennwand 16 bewirkt werden. Die Trennwand 16 ist innerhalb des Gehäuses 1 an einer Längsstelle angeordnet, die ausgewählt ist, um die gewünschte Positionierung des Kabelsteckers S im Gehäuse1 und in Bezug auf die Steckerbuchse zur Gewährleistung einer optimalen Steckverbindung zu erhalten. Für diesen Fall ist eine Ausführungsform des Spannteils 5 vorgesehen, bei welcher kein den Federarm F übergreifender langer Finger 8a vorhanden ist, sondern alle Finger 8 im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.
Im Gehäuse 1 der erfindungsgemässen Steckeranordnung können auch auf der der Spannhülse 3 zugewandten Seite der Trennwand 16 Längsführungsnuten 1b oder Längsführungsleisten ausgearbeitet sein, die fluchtend zu den Eckbereichen des Durchbruchs in der Trennwand 16 verlaufen und der in Umfangsrichtung korrekten Führung des Kabelsteckers S beim Einsetzen in das Gehäuse 1 dienen. Längsnuten 1a auf der dem Gegenstück des Gehäuses 1 in der Steckerbuchse zugewandten Seite der Trennwand 16 dienen hauptsächlich der Indexierung, um Verwechslungen mit anderen, ähnlich aufgebauten Steckertypen zu verhindern. Sie können optional auch als Führungen für das umfangsmässig korrekte Zusammenführen zur Herstellung der Steckverbindung dienen.
Zur Fertigstellung der erfindungsgemässen Steckeranordnung wird die Spannhülse 3 auf das Gehäuse 1 aufgeschraubt, damit die Gewindeverbindung zwischen dem Aussengewinde 2 des Gehäuses 1 und dem Innengewinde 4 der Spannhülse 3 hergestellt wird. Dadurch werden einerseits die hinteren Finger 13 des Spannteils 5 auf das Kabel K gepresst und damit das Spannteil 5 auf das Kabel K geklemmt. Gleichzeitig wird dadurch das Spannteil 5 in mit seinen Fingern 8 und evtl. auch 8a in Anschlag mit der Trennwand 16 gebracht bzw. zwischen Spannhülse 3 und Trennwand 16 eingespannt, so dass alle Bauteile gegeneinander verspannt und der Kabelstecker S sicher und geschützt im Gehäuse 1 positioniert und fixiert ist. Dabei ist durch das Einspannen des Spannteils 5 und die Aufnahme des Kabelsteckers S in oder an dessen Vorderseite eine sehr genaue Positionierung in Längsachsenrichtung sowie auch in Umfangsrichtung der Steckeranordnung gewährleistet. Andererseits bieten die Elastizität des Materials des Spannteils 5 und ein geringes Spiel, d.h. ein kleiner Zwischenraum 16b, zwischen der Innenwandung der Ausnehmung in der Trennwand 16 und dem Kabelstecker S die Möglichkeit, dass der Kabelstecker S um einen kleinen Winkel zumindest in Richtung zumindest einer der beiden Hauptachsen der Ausnehmung in der Trennwand 16 verschwenkt werden kann. Damit können geringe Toleranzen und Unterschiede in der Ausrichtung der Steckeranordnung und dessen Gegenstücks ausgeglichen werden, wodurch das Zusammenstecken der beiden komplementären Baugruppen zur Herstellung der Verbindung zwischen zwei Kabelenden bzw. einem Kabelende und einem Gerät wesentlich vereinfacht ist.
An den Stirnseiten der Finger 8, 8a können gegebenenfalls Rastvorsprünge 8c - siehe dazu Fig. 7 - zur Fixierung des Spannteils 5 innerhalb des Gehäuses 1 ausgebildet sein, um das Spannteil 5 im Gehäuse 1 zu fixieren und gegen Herausziehen oder Herausgleiten zu sichern. Rastvorsprünge 11a, die in komplementäre Strukturen im oder an der Innenseite des Gehäuses 1 eingreifen, könnten allenfalls auch an der Umfangsfläche des Spannteils 5, im Bereich der Finger 8, 8a oder des Mittelteils 11 positioniert sein, wie in Fig. 5 beispielhaft dargestellt ist.
Unter Verwendung einer Steckeranordnung wie sie oben beschrieben ist, kann eine besonders robuste Steckverbindung verwirklicht werden, indem eine Steckerbuchse B für die entsprechende Aufnahme der Steckeranordnung 1, 3, 5 vorgesehen ist. Das Gehäuse 1 kann allenfalls mit einer Längsnut versehen sein und die Steckerbuchse B, die beispielsweise als Einbausteckverbinder in einem Gerät G (siehe dazu Fig. 20) verbaut ist, kann mit einer entsprechenden Gegenlängsrippe versehen sein, um die Ausrichtung der Steckeranordnung in Bezug auf die Steckerbuchse B beim Einschieben der Steckeranordnung in die Steckerbuchse zu gewährleisten. Um das unbeabsichtigte Abziehen des Kabelsteckers zu verhindern, kann als optionales weiteres Merkmal zusätzlich eine Schnappklinke bzw. Federklinke zur lösbaren Verbindung der Steckeranordnung mit der Steckerbuchse vorgesehen sein. Diese Federklinke greift dann vorzugsweise in eine Vertiefung 17 an der Aussenseite des Gehäuses 1 ein.

Bezugszeichenaufstellung

1: Gehäuse
1a: Längsnut
1b: Führungsnut
2: Aussengewinde
3: Spannhülse
4: Innengewinde
5: Spannteil
6: Adapterstück
7: Dichtungsring
8: Vorderer Finger
8a: Federarm-Finger
8b: Steg
8c: Rastvorsprung
9: Schulter
10: Steg
11: Mittelteil
11a: Rastvorsprung
12: Konisches Hinterende
13: Hinterer Finger
14: Sägezahnstruktur
15: Längsnut
16: Trennwand
16a: Ausnehmung
16b: Zwischenraum
17: Vertiefung
K: Kabel
S: Kabelstecker
F: Federarm
B: Buchse
G: Gerät

Claims

Steckeranordnung zur Verwendung mit Kabeln (K) mit Kabelsteckern (S), umfassend:
a) ein Gehäuse (1) zur Aufnahme des Kabelsteckers (S), mit einem an einer seiner Flächen angeordneten Gewinde (2);

b) ein radial zusammendrückbares und das Kabel (K) umgreifendes und im Gehäuse (1) aufgenommenes Spannteil (5), das in zusammengedrücktem Zustand das Kabel (K) klemmt;

c) eine ein Gewinde (4) aufweisende Spannhülse (3) zur Ausbildung einer Gewindeverbindung mit dem Gewinde (2) am Gehäuse (1);
wobei bei festgezogener Gewindeverbindung die Spannhülse (3), das Spannteil (5), das Gehäuse (1) und das Kabel (K) miteinander verspannt sind,

d) mehrere umfangsmässig um die zentrale Längsachse verteilte und parallel dazu orientierte Finger (8, 8a) am Vorderende des Spannteils (5) als Aufnahme bzw. Anschlag für den Kabelstecker (S) und als Anschlag für eine durchbrochene mit einer Ausnehmung versehenen Trennwand (16) des Gehäuses (1), die bei festgezogener Gewindeverbindung an dieser Trennwand (16) anliegen, wobei das dem Kabelstecker (S) zugewandte Vorderende des Spannteils (5) zur Aufnahme und Positionierung des Kabelsteckers (S) in einer vorgegebenen Position am Vorderende des Spannteils (5) ausgebildet oder mit zumindest einem Anschlag für den Kabelstecker (S) versehen ist,

wobei bei festgezogener Gewindeverbindung der Kabelstecker (S) gegenüber dem Gehäuse (1) und dem Spannteil (5) verdrehsicher und/oder in Längsachsenrichtung positioniert und fixiert ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

an zumindest einem der Finger (8, 8a) seitlich in Umfangsrichtung gesehen zumindest eine Schulter (9) als Aufnahme bzw. Anschlag für den Kabelstecker (S) ausgebildet ist.
Steckeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der Finger (8, 8a) ein radial nach innen ragender Steg (8b, 10) ausgebildet ist.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Finger (8a) derart positioniert und dimensioniert ist, dass ein allfälliger Federarm (F) des Kabelsteckers (S) durch diesen Finger (8a) in einer zum Gehäuse des Kabelsteckers (S) gedrückten Position gehalten ist.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleiner Zwischenraum (16b) zwischen der Innenwandung der Ausnehmung in der Trennwand (16) und dem Kabelstecker (S) ausgebildet ist.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gehäuses (1) zumindest eine parallel zur Längsachsenrichtung verlaufende Führung für das Spannteil (5) angeordnet ist, wobei diese Führung mit einer komplementären Struktur am Spannteil (5) oder mit dem Kabelstecker (S) selbst zusammenwirkt.
Steckeranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung für das Spannteil (5) und die komplementäre Struktur am Spannteil als parallel zur Längsachsenrichtung des Gehäuses (1) verlaufender Steg und als parallel zur Längsachsenrichtung des Gehäuses (1) verlaufende Nut ausgebildet sind.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil (5) einen an die Finger (8, 8a) des Vorderendes anschliessenden zylindrischen Mittelteil (11) und ein den Fingern (8, 8a) entgegengesetztes, vorzugsweise konisch zulaufendes Hinterende (12) aufweist, wobei das konisch zulaufende Hinterende (12) des Spannteils (5) zumindest zwei radial zusammendrückbare Finger (13) aufweist, deren dem Kabel (K) zugewandten Flächen (14) für eine erhöhten Form- oder Reibschluss mit dem Kabel (K) ausgelegt sind.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung im Gehäuse (1) zur Aufnahme eines allfälligen Federarms (F) des Kabelsteckers (S) und/oder eines Fingers (8a) des Spannteils (5) vorgesehen ist, wobei der Federarm (F) gegebenenfalls in gedrückter Stellung in der Ausnehmung gehalten ist.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil (5) einen über die Länge des Spannteils (5) durchgehenden achsparallelen Längsschlitz (15) aufweist, wobei das Spannteil (5) in seiner Umfangsrichtung elastisch auseinandergezogen und auf das Kabel (K) aufgeschoben werden kann.
Steckeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zur Verwendung mit einem Datenkabel, beispielsweise einem RJ45-Kabel, einem Lichtleiter oder einem Stromkabel.
Steckverbindung unter Verwendung einer Steckeranordnung nach einem der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung mindestens einer elektrischen Verbindung weiters eine Steckerbuchse für die entsprechende Aufnahme einer Steckeranordnung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und die Steckerbuchse mit komplementären Strukturen zur Längsführung des Gehäuses (1) in der Steckerbuchse versehen sind, um die Ausrichtung der Steckeranordnung in Bezug auf die Steckerbuchse beim Einschieben der Steckeranordnung in die Buchse zu gewährleisten, wobei vorzugsweise das Gehäuse (1) mit einer Längsnut versehen ist und die Steckerbuchse mit einer entsprechenden Gegenlängsrippe versehen ist.
Steckverbindung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Schnappklinke zur lösbaren Verbindung der Steckeranordnung mit der Steckerbuchse vorgesehen ist, wobei die Schnappklinke in eine Vertiefung (17) an der Aussenseite des Gehäuses (1) eingreift.