Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CORROSION-RESISTANT PLUG CONNECTOR HOUSING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/078501
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plug connector housing (1) having at least two oppositely arranged locking pins (3, 3') protruding from the outside, wherein the respective locking pin (3, 3') consists essentially of a metallic component which is overmolded at least in some regions with a plastic material (5).

Inventors:
SCHLETH MARC (DE)
SCHMIDT MARTIN (DE)
WESSELER DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100785
Publication Date:
May 11, 2023
Filing Date:
October 24, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HARTING ELECTRIC STIFTUNG & CO KG (DE)
International Classes:
H01R13/629; F16B19/00; H01R13/533
Foreign References:
DE102016114808A12018-02-15
DE102019108628A12020-10-08
DE1837972U1961-09-21
DE202011105009U12011-12-15
EP3105370A12016-12-21
DE102019108628A12020-10-08
DE102016114808A12018-02-15
DE1837972U1961-09-21
Download PDF:
Claims:
Ansprüche Steckverbindergehäuse (1 , 1 ') mit zumindest zwei außenseitig abstehenden und gegenüberliegend angeordneten Verriegelungszapfen (3, 3‘) dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verriegelungszapfen (3, 3‘) im Wesentlichen aus einem metallischen Bauteil besteht, welches zumindest bereichsweise mit einem Kunststoffmaterial (5) umspritzt ist. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Bauteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (1 , 1 ) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Bauteil zwei umlaufende und voneinander beabstandete Stege (6, 6‘; 7, 7‘) aufweist. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass ein Steg (6, 6‘) sich außenseitig an einer Wand des Steckverbindergehäuses (1 , 1 ‘) abstützt und der andere Steg (7, 7‘) endseitig am Niet- oder Schraubbolzen (4, 4‘) vorgesehen ist. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (5) im Wesentlichen zwischen den Stegen (6, 6‘; 7, 7‘) angeordnet ist. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Steg (6, 6‘; 7, 7‘) oder die Stege (6, 6‘; 7, 7‘) zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial (5) umspritzt ist/sind. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach einem der vorstehenden

Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungszapfen (3, 3‘) im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet ist. Steckverbindergehäuse (1 , 1‘) nach einem der vorstehenden

Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das metallischen Bauteil als Niet- oder Schraubbolzen (4, 4‘) ausgeführt ist. Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche.

Description:
Titel: Korrosionsbeständiges Steckverbindergehäuse

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindergehäuse nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 . Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Steckverbinder, bei welchem ein solches Steckverbindergehäuse verwendet wird.

Derartige Steckverbindergehäuse, werden auch als Tüllen-, Sockel- oder Kupplungsgehäuse bezeichnet und bestehen in der Regel aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere dann, wenn sie in rauen industriellen Umgebungen eingesetzt werden.

Stand der Technik

Die DE 20 2011 105 009 U1 zeigt einen Steckverbinder, der an eine Gerätewand montiert werden kann. Derartige Steckverbinder werden auch als Industriesteckverbinder bezeichnet.

Das hier gezeigte Steckverbindergehäuse weist Verriegelungszapfen auf, an welchen ein U-förmiger Verriegelungsbügel schwenkbar gelagert sein kann. Alternativ können die Verriegelungszapfen auch zum Übergreifen eines solchen Verriegelungsbügels dienen. Ein solcher Steckverbinder ist mit einem Gegensteckverbinder steckbar. Steckverbinder und Gegensteckverbinder sind über den Verriegelungsbügel miteinander verriegelbar. Dabei übergreift der Verriegelungsbügel des Steckverbinders im verriegelten Zustand die am Gegensteckverbindergehäuse angeordneten Verriegelungszapfen. Dadurch werden die Steckverbinder bzw. deren Steckverbindergehäuse fest gegeneinandergepresst.

Oftmals werden als Verriegelungszapfen so genannte Nietbolzen verwendet, wobei das Steckverbindergehäuse und die Nietbolzen aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Das Steckverbindergehäuse besteht in der Regel aus einem Aluminiumdruckguss-Matenal, während der Nietbolzen in der Regel aus Stabilitätsgründen aus Stahl besteht. Aufgrund dieser Materialwahl entsteht an den Kontaktbereichen zwischen Steckverbindergehäuse und Verriegelungszapfen bzw. Nietbolzen eine unerwünschte Kontaktkorrosion. Diese Kontaktkorrosion wird insbesondere in rauen Industrieumgebungen begünstigt.

In der EP 3 105 370 A1 wird das Problem der Kontaktkorrosion chemisch bekämpft. Die EP 3 105 370 A1 zeigt ein Steckverbindergehäuse und/oder ein Anbaugehäuse mit oben erwähnten Nietbolzen bzw.

Verriegelungszapfen. Die Nietbolzen werden mit einer metallischen Schicht versehen, die die Kontaktkorrosion zwischen dem Gehäusematerial und dem Grundmaterial der Nietbolzen herabsetzt. Derartige chemische Verfahren sind aufwendig und verteuern damit das Steckverbindergehäuse. Es hat sich außerdem herausgestellt, dass die chemische Oberfläche der Nietbolzen durch mechanische Beanspruchung beim Verriegelungsvorgang mit der Zeit abgenutzt ist und die Kontaktkorrosion nach einer gewissen Zeit dennoch entsteht.

Die DE 10 2019 108 628 A1 zeigt ein Steckverbindergehäuse, bei welchen ein metallisches Steckverbindergehäuse und ein metallischer Verriegelungszapfen über einen Abstandhalter galvanisch voneinander getrennt sind, um eine Kontaktkorrosion zu verhindern. Der Abstandhalter ist als hülsenförmiges Bauteil ausgeformt und muss im Herstellungsverfahren separat vorgesehen werden, was die Fertigungskosten erhöht. Außerdem wird der Abstandhalter im Laufe der Zeit abgerieben, was letztendlich zum Einsetzen der Kontaktkorrosion führt.

Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zur vorliegenden Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 10 2016 114 808 A1 , DE 10 2019 108 628 A1 und DE 18 37 972 U. Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ein zuverlässiges, preisgünstiges und besonders langlebiges Steckverbindergehäuse anzubieten.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.

Das erfindungsgemäße Steckverbindergehäuse weist außenseitig zumindest zwei abstehenden und gegenüberliegend angeordneten Verriegelungszapfen auf. Auf den Verriegelungszapfen ist ein Verriegelungsbügel schwenkbar lagerbar. Die Verriegelungszapfen können gleichermaßen auch von einem solchen Verriegelungsbügel, zur Verriegelung der Steckverbindung, umgriffen werden. Hierdurch kann situationsbedingt entweder ein Steckverbinder, beispielsweise ausgestattet mit einem Anbaugehäuse, welches an einer Maschine angeschraubt ist, oder ein Gegensteckverbinder, beispielsweise ausgestattet mit einem Tüllengehäuse, mit dem notwendigen Verriegelungsbügel ausgestattet sein.

Vorzugsweise hat das Steckverbindergehäuse einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Derartig ausgeführte Steckverbinder werden auch als Rechtsecksteckverbinder oder Industriesteckverbinder bezeichnet.

Hierbei können dann die Langseiten des Steckverbindergehäuses jeweils mit zwei Verriegelungszapfen ausgestattet sein. In einem solchen Fall hätte das Steckverbindergehäuse insgesamt vier Verriegelungszapfen. Ein solches Steckverbindergehäuse könnte demnach auch mit zwei Verriegelungsbügeln ausgestattet sein, die auf gegenüberliegenden Verriegelungszapfen der Langseiten gelagert und über die Schmalseiten des Steckverbindergehäuse schwenkbar sind. Erfindungsgemäß besteht der jeweilige Verriegelungszapfen im Wesentlichen aus einem metallischen Bauteil, welches zumindest bereichsweise mit einem Kunststoffmatenal umspritzt ist. Hierdurch können die Materialien von Steckverbindergehäuse und Verriegelungszapfen frei gewählt werden. Die Kontaktkorrosion wird bereits durch die Kunststoffumspritzung abgemildert, da diese weniger Luft und andere korrosionsfördernde Medien an den Kontaktbereich zwischen dem metallischen Bauteil des Verriegelungszapfens und dem Steckverbindergehäuse heranlässt.

Mit anderen Worten weist der Verriegelungszapfen einen metallischen Kern auf, der von einem nichtmetallischen Material zumindest bereichsweise ummantelt ist.

Vorzugsweise handelt es sich beim metallischen Bauteil um einen Niet- oder Schraubbolzen. Der jeweilige Verriegelungszapfen weist demnach einen Niet- oder Schraubbolzen auf. Das Steckverbindergehäuse besteht beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Materialwahl des Verriegelungszapfens kann durch die Auswahl an geeigneten Niet- oder Schraubbolzen bestimmt werden. Hier werden beispielsweise Niet- oder Schraubbolzen aus Stahl verwendet, die besonders langlebig und zuverlässig sind. Vorteilhafterweise besteht der Niet- oder Schraubbolzen jedoch aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Bei einem entsprechenden Aluminiumdruckgussgehäuse, würde hierdurch keine bzw. kaum Kontaktkorrosion entstehen, da die Materialien von Steckverbindergehäuse und Niet- oder Schraubbolzen elektrochemisch eng benachbart sind.

Vorzugsweise weist der Niet- oder Schraubbolzen zwei umlaufende und voneinander beabstandete Stege auf.

Vorteilhafterweise ist ein Steg an einer Wand des Steckverbindergehäuses angeordnet und stützt sich daran ab. Der andere Steg ist dann endseitig am Niet- oder Schraubbolzen vorgesehen. Eine derartige Geometrie hat sich als besonders mechanisch stabil erwiesen.

Vorteilhafterweise ist das Kunststoffmatenal zwischen den Stegen angeordnet. In diesem Bereich übergreift der Verriegelungsbügel die Verriegelungszapfen. Die Oberfläche des Kunststoffs ermöglicht dabei eine geringe Reibung und damit einen bedienerfreundlichen Verriegelungsvorgang.

Vorzugsweise sind auch die Stege zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt. Der direkt am Steckverbindergehäuse angeordnete Steg steht zwar im unmittelbaren Berührkontakt zur Steckverbindergehäusewand, allerdings ist der darum befindliche Bereich vom Kunststoffmaterial beschichtet. Hierdurch wird ein Eindringen von Feuchtigkeit und insbesondere auch Luft verhindert, so dass Korrosion, insbesondere eine Kontaktkorrosion wirkungsvoll verringert wird.

Der endseitig angeordnete Steg sorgt für einen stabilen Halt des Kunststoffmaterial auf dem Niet- oder Schraubbolzen und ist außerdem für eine mechanische Stabilität des Verriegelungszapfens wichtig.

Vorzugsweise ist der Verriegelungszapfen im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet. Damit unterscheidet sich die Geometrie insgesamt nicht von den bekannten Verriegelungszapfen und kann wie gewohnt eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Steckverbindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Niet- oder Schraubbolzens eines erfindungsgemäßen Verriegelungszapfens,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Niet- oder Schraubbolzens eines erfindungsgemäßen Verriegelungszapfens,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Verriegelungszapfens eines erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuses und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des alternativen Verriegelungszapfens eines erfindungsgemäßen Steckverbindergehäuses.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. Richtungsangaben wie beispielsweise „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Steckverbindung SV, bestehend aus einem ersten Steckverbinder mit einem als Tüllengehäuse ausgeführten ersten Steckverbindergehäuse 1 und einem zweiten Steckverbinder mit einem als Anbaugehäuse ausgeführten zweiten Steckverbindergehäuse T.

In den Steckverbindergehäusen 1 , T sind jeweils Kontakteinsätze mit Kontaktelementen angeordnet, die letztendlich für einen elektrischen Kontakt der Steckverbindung sorgen. Da diese Bauteile den vorliegenden Erfindungsgedanken nicht berühren, wird aus Übersichtlichkeitsgründen auf dessen Darstellung verzichtet.

Das zweite Steckverbindergehäuse 1 ‘ ist mit einem u-förmigen Verriegelungsbügel 2 ausgestattet, der auf gegenüberliegenden Verriegelungszapfen 3‘ des zweiten Steckverbindergehäuses T, entlang der Schmalseiten, schwenkbar gelagert ist. Der Verriegelungsbügel 2 weist Lageraufnahmen auf, mit denen er die ihm zugeordneten Verriegelungszapfen 3 des ersten Steckverbindergehäuses 1 übergreift. Dadurch werden die Steckverbindergehäuse 1 , 1' gegeneinandergepresst, so dass eine sichere und vor einem Eindringen von Medien geschützte Steckverbindung SV entsteht. In Figur 1 ist eine noch nicht verriegelte Steckverbindung SV dargestellt.

In Figur 4 ist ein erfindungsgemäßer Vemegelungszapfen 3' dargestellt, der insbesondere zur Lagerung eines Verriegelungsbügels 2 vorgesehen ist. Der hier gezeigte Vemegelungszapfen 3' besteht aus einem Niet- oder Schraubbolzen 4‘, der in Figur 2 perspektivisch dargestellt ist.

Der Niet- oder Schraubbolzen 4' hat im Wesentlichen eine zylinderförmige Ausgestaltung. Etwa mittig ist ein erster umlaufender Steg 6' und endseitig ein zweiter umlaufender Steg 7' vorgesehen. Über den ersten Steg 6' stützt sich der Niet- oder Schraubbolzen 4' am Steckverbindergehäuse 1 ' ab. Der zweite Steg 7' unterstützt hier die Fixierung des Verriegelungsbügels 2.

Der Niet- oder Schraubbolzen 4' dient als metallischer Kem bzw. als metallisches Bauteil, welches von einem Kunststoffmaterial 5 umspritzt ist. Als Werkstoff für den Niet- oder Schraubbolzen 4' wird in diesem Ausführungsbeispiel Aluminium gewählt, welches elektrochemisch eine sehr enge Nachbarschaft zum Steckverbindergehäusematerial hat. Daher entsteht in dem Berührbereich von Steckverbindergehäuse und Niet- oder Schraubbolzen 4' keine Kontaktkorrosion. Das Kunststoffmaterial 5 dient zur Verstärkung des Niet- oder Schraubbolzen 4‘, damit die mechanischen Anforderungen erfüllt werden.

In Figur 5 ist ein erfindungsgemäßer Vemegelungszapfen 3 dargestellt, der als Lageraufnahme für einen Verriegelungsbügel 2 dient. Der hier gezeigte Verriegelungszapfen 3 besteht aus einem Niet- oder Schraubbolzen 4, der in Figur 3 perspektivisch dargestellt ist. Der Niet- oder Schraubbolzen 4 hat im Wesentlichen eine zylinderförmige Ausgestaltung. Etwa mittig ist ein erster umlaufender Steg 6 und endseitig ein zweiter umlaufender Steg 7 vorgesehen. Über den ersten Steg 6 stützt sich der Niet- oder Schraubbolzen 4 am Steckverbindergehäuse 1 ab. Der zweite Steg 7 führt insbesondere den Verriegelungsbügel 2 beim Hinaufgleiten dessen Lageraufnahme auf den Verriegelungszapfen 3.

Der Niet- oder Schraubbolzen 4 fungiert als metallischer Kem bzw. als metallisches Bauteil, welches von einem Kunststoffmaterial 5 umspritzt ist.

Als Werkstoff für den Niet- oder Schraubbolzen 4 wird in diesem Ausführungsbeispiel Aluminium gewählt, welches elektrochemisch eine sehr enge Nachbarschaft zum Steckverbindergehäusematerial hat. Daher entsteht in dem Berührbereich von Steckverbindergehäuse und Niet- oder Schraubbolzen 4 keine Kontaktkorrosion. Das Kunststoffmaterial 5 dient zur Verstärkung des Niet- oder Schraubbolzen 4‘, damit die mechanischen Anforderungen erfüllt werden.

Bezugszeichenliste Steckverbindergehäuse Verriegelungsbügel Verriegelungszapfen Niet- oder Schraubbolzen Kunststoffmaterial Erster Steg Zweiter Steg Steckverbindung