-
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Steckverbinderanordnung für ein standardisiertes
elektrisches oder optisches Anschlusskabel, das an wenigstens einem
seiner Enden mit einem Steckverbinder ausgestattet ist, der einen
Körper
aufweist, der mit einem äußeren mechanischen
Riegel versehen ist.
-
Im
Bereich elektrischer Anlagen wurden die meisten Netzwerkstandards
in industrieller Umgebung von Anbietern von Automaten wie PROFIBUS von
Siemens, FIP von Télémecanique
usw. geschaffen.
-
Gegenwärtig geht
der Trend dahin, sich von den hinsichtlich dieser Anbieter von Automaten
existierenden Vorgaben zu lösen,
indem vor Ort ein offenes, das heißt nicht von einem Automaten-Anbieter abhängiges Netzwerk
zur Informationsübertragung verwendet
wird, das einen tatsächlichen
weltweiten Standard darstellt.
-
Ethernet,
das im Bereich der Bürokommunikation
bereits als Netzwerk verwendet wird, um die Rechner und deren Peripherie-Geräte untereinander zu
verbinden, erfüllt
diese Voraussetzungen. Die verwendete Anschlusstechnik wird als
RJ45 bezeichnet. Diese Anschlusstechnik wird von einem standardisierten
Kabel gebildet, das abgeschirmt ist oder nicht und an dessen Enden
ebenfalls standardisierte Steckverbinder angebracht sind, die einen
Körper aufweisen,
der mit einem äußeren mechanischen Riegel
versehen ist, der durch Druckeinwirkung auf das Ende des Riegels
eingeklappt werden kann. Dieser Riegel dient natürlich zur mechanischen Befestigung
beim Anschluss an einen festen Steckverbinder.
-
In
der beigefügten 1 ist
das Ende eines standardisierten Kabels dargestellt, das mit einem ebenfalls
standardisierten Steckverbinder vom Typ RJ45 oder RJ11 versehen
ist. In dem Dokument US-B-6 257 923 ist eine Steckverbinderanordnung für ein elektrisches
Anschlusskabel dargestellt.
-
Diese
Figur zeigt das Kabel 10 mit seinem Steckverbinder 12,
der einen Körper 14 aufweist,
der in der Regel auf dem Kabel 10 aufgespritzt ist. An
der Außenseite
des Körpers 14 ist
ein mechanischer Riegel 16 vorgesehen, der durch eine einen
Stellhebel bildende Zunge 18 in eine inaktive Position
gebracht werden kann.
-
Diese
Art der Anschlusstechnik genügt
zwar durchaus den Anforderungen der Ethernet-Norm, ist jedoch für die industrielle
Fertigungsumgebung überhaupt
nicht geeignet, in der es zu Flüssigkeitsspritzern,
Stößen, unvorgesehenen
Zugbewegungen am Kabel, Erschütterungen,
elektromagnetischen Störungen
usw. kommen kann. Die Anschlusskabel vom Typ RJ45 oder RJ11 weisen
den zusätzlichen
Vorteil auf, dass es sich heute bei diesen um bereits kalibrierte
Standardkabel mit zwei am Ende des Kabels aufgespritzten Steckverbindern
RJ45 oder RJ11 am Kabelende handelt.
-
Eine
Lösung,
um die RJ45-Anschlusstechnik an die Anforderungen hinsichtlich der
industriellen Umgebung anzupassen, würde darin bestehen, das Standardkabel
von den Steckverbindern zu lösen und
diese durch herkömmliche
Steckverbinder zu ersetzen, die in industrieller Umgebung verwendet
werden.
-
Begreiflicherweise
weist eine derartige Lösung
jedoch einen zweifachen Nachteil auf:
Zum einen führt das
Entfernen der ursprünglichen Steckverbinder
und das Verdrahten der neuen Steckverbinder an dem Kabel wegen des
Aufspritzens zu zusätzlichen
Kosten; und
der Vorteil, dass das mit seinen beiden aufgespritzten Steckverbindern
versehene Kabel bereits kalibriert ist, geht verloren, wodurch somit
die Gefahr besteht, die Leistungsfähigkeit des Ganzen zu beeinträchtigen.
-
Es
besteht somit ein tatsächlicher
Bedarf, ein standardisiertes elektrisches Kabel, das mit einem Steckverbinder
in der Art des RJ45 oder Ähnlichem versehen
ist, in ein standardisiertes Kabel umzuwandeln, das mit einem Steckverbinder
versehen ist, der mit der industriellen Umgebung kompatibel ist,
wobei jedoch die Nachteile der vorstehend genannten Lösung vermieden
werden.
-
Im
Bereich der Informationsübertragung durch
Lichtsignale bestehen ähnliche
oder dieselben Probleme. Es stehen nämlich standardisierte Lichtwellenleiter-Kabel
zur Verfügung,
die an wenigstens einem ihrer Enden einen Steckverbinderkörper aufweisen,
der mit einem mechanischen Riegel versehen ist. Ebenso wie bei den
elektrischen Kabeln so sind auch die Lichtwellenleiter-Kabel dieser
Art nicht für
eine Verwendung in einer industriellen Fertigungsumgebung geeignet.
-
Es
besteht somit der gleiche Bedarf, ein standardisiertes optisches
Anschlusskabel in ein Kabel umzuwandeln, das mit einem mit der industriellen Umgebung
kompatiblen Steckverbinder versehen ist.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Steckverbinderanordnung für
ein standardisiertes elektrisches oder optisches Kabel gelöst, wobei
dieses Kabel an einem Ende einen Kabelsteckverbinder mit einem Körper aufweist,
der einen äußeren mechanischen
Riegel umfasst, wobei der Körper
mit dem Kabel fest verbunden ist, wobei die Steckverbinderanordnung
dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst:
- – einen
Steckverbinderkörper;
- – einen
vom Körper
des Steckverbinders getrennten Steckverbinderadapter, welcher äußere Mittel zur
Befestigung in diesem Steckverbinderkörper aufweist;
- – einen
Stopfbuchsenkörper
mit einer zylindrischen Stopfbuchse; und
- – ein
Verbindungsteil mit einem ersten Ende zur Befestigung an dem Steckverbinderkörper und
einem zweiten Ende, das mit einem Schraubgewinde versehen ist, um
mit einem Schraubgewinde des Stopfbuchsenkörpers zusammenzuwirken;
wobei
der Steckverbinderadapter ein Innenprofil aufweist, das dazu geeignet
ist, den Steckverbinderkörper
des Kabels aufzunehmen, und über
Mittel zur Befestigung des Steckverbinderkörpers des Kabels und zum Halten
des Riegels des Steckverbinderkörpers des
Kabels in einer inaktiven Position verfügt;
wobei der Stopfbuchsenkörper, die
in der Ruhestellung befindliche Stopfbuchse und das Verbindungsteil
einen inneren Durchgang bilden, der ausreichend ist, um den Durchgang
des Körpers
des Steckverbinders des Kabels zu ermöglichen;
wobei durch das
Festschrauben des Stopfbuchsenkörpers
auf dem Verbindungsteil die Stopfbuchse zusammengedrückt und
an dem standardisierten Kabel festgespannt wird.
-
Es
versteht sich, dass es durch die Erfindung möglich ist, den Steckverbinder
des Kabels in sämtliche
Elemente, die die Steckverbinderanordnung bilden, einzuführen, um
den Körper
des Steckverbinders in den Isolieradapter des Steckverbinders zu bringen.
Der Steckverbinderadapter ist ferner derart ausgebildet, dass der
mechanische Riegel des Kabelsteckverbinders durch diesen in der
inaktiven Position gehalten wird. Die Verbindung zwischen dem Steckverbinder
und dem entsprechenden festen Steckverbinder erfolgt somit in herkömmlicher
Weise einfach durch den Steckverbinderkörper.
-
Es
ist auch darauf hinzuweisen, dass durch das Zusammendrücken der
Stopfbuchse nicht nur eine Dichtheit der gesamten Steckverbinderanordnung
erreicht wird, sondern auch die feste mechanische Verbindung zwischen
dem standardisierten Kabel und der Steckverbinderanordnung, um die
die Hauptbefestigung ergänzt
wird, die sich aus dem Zusammenwirken des Kabelsteckverbinders mit
dem Steckverbinderadapter ergibt.
-
Schließlich und
vor allem ist es durch die Erfindung möglich, das Kabel an eine industrielle
Umgebung anzupassen, ohne hierbei den Steckverbinder vom Kabel lösen zu müssen. Diese
Vorzüge
betreffen sowohl Lichtwellenleiter-Kabel als auch elektrische Kabel.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
der Steckverbinderadapter von zwei getrennten Teilen gebildet, die
jeweils einen Teil des zur Aufnahme des Körpers des Steckverbinders des
Kabels geeigneten Innenprofils bilden, wodurch die beiden Teile
dieses Adapters nacheinander auf dem Körper des Steckverbinders des
Kabels angebracht werden können.
-
Es
versteht sich, dass durch diese bevorzugte Ausführungsform die Montage des
Kabelsteckverbinders in dem Isolieradapter erleichtert wird, da
jedes der Teile bezüglich
des Körpers
des Kabelsteckverbinders seitlich nacheinander angebracht werden kann.
-
Jedes
Teil des Steckverbinderadapters weist ebenfalls vorzugsweise ein
Relief auf, das einen Anschlag bildet, der mit einem Teil des Riegels
des Steckverbinders des Kabels zusammenzuwirken vermag, wenn sich
der Riegel in der inaktiven Position befindet. Dieses Merkmal ist
deswegen besonders interessant, da die feste axiale Verbindung zwischen dem
Kabelsteckverbinder und dem Steckverbinderadapter somit durch ein
Teil des Steckverbinders erreicht wird, das genormte Maße hat.
Der Steckverbinderadapter kann somit für jeden beliebigen Kabeltyp
egal von welchem Hersteller verwendet werden.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachstehende
Beschreibung mehrerer Ausführungsformen
der Erfindung erläutert,
die beispielhaft in nicht einschränkender Weise angeführt sind.
-
Die
Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
-
1 bereits
beschrieben wurde und eine perspektivische Ansicht ist, die ein
standardisiertes elektrisches Kabel mit seinem Steckverbinder zeigt;
-
2 eine
perspektivische Ansicht ist, die die verschiedenen Elemente zeigt,
die die Steckverbinderanordnung in der elektrischen Ausführung bilden;
-
3 und 4 Detailansichten
der beiden Teile sind, die den Isoliersteckverbinderadapter bilden;
-
5 eine
Seitenansicht eines der Teile des Steckverbinderadapters ist;
-
6 eine
Detailansicht der vorangehenden Figuren ist, die das Verriegeln
des Kabelsteckverbinders in dem Steckverbinderadapter zeigt;
-
7 den
Steckverbinderadapter zeigt, der auf dem Kabelsteckverbinder angebracht
ist;
-
8 und 8a die
beiden letzten Schritte des Zusammenfügens der Steckverbinderanordnung zeigen;
-
9 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die die verschiedenen Elemente
der Steckverbinderanordnung in der optischen Ausführung zeigt;
-
10 eine Ansicht im Vertikalschnitt der
an dem Lichtwellenleiter-Kabel angebrachten Steckverbindervorrichtung
ist.
-
2 bis 8 zeigen die Ausführung des Steckverbinderkörpers vorzugsweise
für ein
elektrisches Kabel.
-
Mit
Bezug zunächst
auf 2 wird die gesamte erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung beschrieben.
-
Sie
umfasst einen Steckverbinderkörper 20, einen
Steckverbinderadapter 22 für den Steckverbinder 12 des
Kabels, der vorzugsweise von zwei getrennten Teilen 24 und 26,
einem Verbindungsteil 28 und einem mit einer zylindrischen
Stopfbuchse versehenen Stopfbuchsenkörper 30 gebildet ist.
-
Der
Steckverbinderkörper 20 kann
eine beliebige Form haben und weist innen Mittel zum axialen und
radialen Befestigen des Steckverbinderadapters 22 auf.
Er weist ferner Bajonettverschlussmittel zum Verbinden mit einem
nicht dargestellten festen Steckverbinder auf. Der Steckverbinderkörper 20 weist
ferner an seinem hinteren 20a Teil ein Innengewinde auf.
-
Das
Verbindungsteil 28 weist ein Vorderteil 28a und
ein Hinterteil 28b auf, die mit entgegengesetzten Schraubgewinden 34 und 36 versehen
sind.
-
Der
Stopfbuchsenkörper 30 weist
ein Innengewinde 38 und eine hintere Wand 40 auf,
die mit einer axialen Öffnung
durchbohrt ist, die groß genug ist,
um den Durchgang des Steckverbinders 12 des Kabels 10 zu
ermöglichen.
-
Das
Verbindungsteil 28 und die Stopfbuchse 32 weisen
ebenfalls einen axialen Durchgang auf, der ausreichend ist, um den
Durchgang des Steckverbinders 12 des Kabels 10 zu
ermöglichen.
-
Mit
Bezug nun auf 3 bis 6 wird eine bevorzugte
Ausführungsform
des Steckverbinderadapters 22 und die Art seiner Befestigung
an dem Steckverbinder 22 beschrieben.
-
Der
Adapter 22 kann aus einem Isoliermaterial ausgeführt sein,
das eventuell mit einer Legierung aus Nickel oder Kadmium zum elektromagnetischen Schutz
metallisiert ist.
-
Die
den Adapter 22 bildenden Teile 24 und 26 können durch
Klemmorgane 42 und 44 miteinander verbunden werden.
Jedes Teil 24, 26 weist Innenprofile 24a, 24b auf,
die nach dem Zusammenfügen der
beiden Teile eine Aussparung 46 zur Aufnahme des Steckverbinderkörpers 12 bilden, über der
eine Nut 48 liegt, die dazu bestimmt ist, den Stellhebel 18 des
Steckverbinders 12 aufzunehmen, wenn sich dieser in heruntergedrückter Position
befindet, die der Inaktivierung des Riegels 16 entspricht.
-
Wie
deutlicher in 5 zu erkennen ist, weist jedes
Teil 26 (24) auf seiner Vorderseite 26b (24b)
eine trägerartige
Erweiterung 50 auf, die über die Vorderseite übersteht.
Die Erweiterungen 50 sind so angeordnet, dass die Enden 50a der
Erweiterungen 50 gegen die Riegel 16 zum Anschlag
kommen, wenn der Körper 14 des
Steckverbinders 12 in die Aussparung 46 des Adapters 22 eingeführt ist
und sich der Riegel 16 in der inaktiven Position befindet. Dies
ist in 6 deutlicher dargestellt.
-
Mit
Bezug auf 2, 7, 8A und 8B wird
nun die Montage der Steckverbindervorrichtung auf dem Steckverbinder 12 des
Kabels 10 beschrieben.
-
Das
Verbindungsteil 28, die Stopfbuchse 32 und der
Stopfbuchsenkörper 30 werden
auf der anderen Seite des Steckverbinders 12 auf dem Kabel 10 angebracht,
wie in 2 dargestellt. Nachdem der Hebel 18 des
Riegels 18 des Steckverbinders 12 heruntergeklappt
ist, wird das Teil 26 des Adapters 22 angebracht.
Anschließend
wird das zweite Teil 24 des Adapters auf dem Körper 14 des
Steckverbinders angebracht, wodurch gleichzeitig das Einrasten der
Teile 24 und 26 bewirkt wird. Der Adapter 22 ist somit,
wie in 7 dargestellt, auf dem Körper 14 des Steckverbinders 12 befestigt.
-
Der
Steckverbinder 12 und der Adapter 22 werden dann
in den Steckverbinderkörper 20 eingeführt. Die
Außenwand 24c, 26c des
Adapters weist vorzugsweise eine Vorwölbung auf, und die Innenwand 20b des
Steckverbinderkörpers 20 weist
vier um 90 Grad versetzte Einkerbungen auf. Der Adapter ist somit
in dem Steckverbinderkörper 20 drehfest blockiert
und kann eine von vier Codierpositionen einnehmen.
-
Wie
in 8A und 8B dargestellt,
wird das Verbindungsteil 28 schließlich auf dem Steckverbinderkörper 20 festgeschraubt,
wodurch die Verschiebung des Adapters 22 bezüglich des
Steckverbinderkörpers
unterbunden wird. Dann wird der Stopfbuchsenkörper 30 auf dem Gewinde 36 des Verbindungsteils
festgeschraubt, wodurch das Zusammendrücken der Stopfbuchse 32 und
ihr Festspannen auf dem Kabel 10 bewirkt wird.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass die Verschiebung des Steckverbinders 12 bezüglich des
Adapters 22 dadurch unterbunden wird, dass die Enden 50a der
Erweiterungen 50 des Adapters 22 an dem sich in
inaktiver Position befindenden Riegel 16 zum Anschlag kommen.
Der Riegel 16 hat genormte Standardmaße. Die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung
kann somit mit allen Kabeln verwendet werden, deren Steckverbinder
einen dieser Norm entsprechenden Riegel aufweisen.
-
Das
Verbindungsteil 28 ist vorzugsweise an seinem zweiten Ende
mit einem Dichtungsring versehen, der mit dem Stopfbuchsenkörper zusammenzuwirken
vermag.
-
Mit
Bezug auf 9 und 10 wird
nun eine Ausführungsform
der Steckverbinderanordnung beschrieben, die insbesondere für ein Lichtwellenleiter-Kabel
geeignet ist.
-
In 9 sind
die verschiedenen Elemente, aus denen die Steckverbinderanordnung
für die
optische Ausführung
gebildet ist, sowie das Lichtwellenleiter-Kabel in Explosionsansicht
dargestellt.
-
Das
Ende des Lichtwellenleiter-Kabels 60 ist an einem Kabelsteckverbinderkörper 62 angebracht und
mit diesem durch eine Ferrule 64 fest verbunden. Der Steckverbinderkörper des
Kabels weist auf seiner Außenseite
einen mechanischen Riegel 64 auf, der im Folgenden noch
näher beschrieben
wird.
-
Die
eigentliche Steckverbinderanordnung umfasst zunächst einen Steckverbinderkörper 66, der
an seiner Außenseite
mit einer Mutter 67 zum Befestigen mit dem entsprechenden
optischen Verbindungselement versehen ist. Die Steckverbinderanordnung
umfasst auch einen Steckverbinderadapter 68, 70,
der dazu bestimmt ist, an dem Steckverbinderkörper 66 angebracht
zu werden. Die Steckverbinderanordnung weist auch ein rohrförmiges Anschlussstück 72 auf,
dessen erstes Ende dazu bestimmt ist, mit dem Steckverbinderkörper 66 fest
verbunden zu werden, und dessen anderes Ende dazu bestimmt ist,
mit einer in der Figur nicht dargestellten Stopfbuchse fest verbunden
zu werden.
-
Mit
Bezug auf 10A wird nun die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung
näher beschrieben.
Der Steckverbinderkörper 66 weist
an seiner Innenseite 66a einen Absatz 74 auf,
der mit einem entsprechenden Absatz 76 zusammenzuwirken vermag,
der in der Außenseite
des Adapters 70 ausgebildet ist, um dessen Verschieben
nach vorne zu unterbinden. Der Adapter 70 kann in dem Steckverbinderkörper 66 durch
den Einbau eines mechanischen Systems 78 zur Blockierung
der Verschiebung arretiert werden.
-
Wie
in dieser Figur zu erkennen ist, weist der Adapter 70 eine
axiale Aussparung 80 auf, deren Kontur das Einführen des
Endes des Steckverbinderkörpers 62a des
Ka bels ermöglicht.
Dieses Profil bildet auch eine obere Nut 80, um den Durchgang
des mechanischen Riegels 64 des Steckverbinderkörpers des
Lichtwellenleiter-Kabels zu ermöglichen. Wie
in 10A dargestellt, weist das Ende des Riegels 64 genauer
gesagt einen Vorsprung 64a auf, der mit einem Absatz 82 zusammenwirken
kann, der in dem axialen Durchgang 80 des Adapters ausgebildet ist.
Durch das Zusammenwirken des Vorsprungs 64a und des Absatzes 82 ist
die feste Verbindung des Steckverbinderkörpers 62 des Kabels
mit dem Adapter möglich.
Es ist noch hinzuzufügen,
dass der Absatz 82 ein derartiges Profil bildet, dass der
Riegel 64 in seiner inaktiven Position gehalten wird.
-
Das
Verbindungsteil 72 weist an seinem ersten Ende 72a ein
Innengewinde auf, das mit einem Gewinde 86 zusammenzuwirken
vermag, das an dem hinteren Ende des Steckverbinderkörpers 66 ausgebildet
ist. Das zweite Ende 72b des Verbindungsteils 72 bildet
eine Aufnahme mit größerem Durchmesser
und einen Absatz 90, der dazu bestimmt ist, eine Stopfbuchse 92 aufzunehmen.
Diese Stopfbuchse 92 weist in Ruhestellung, wie in 10A dargestellt, einen axialen Durchgang 94 auf,
der das ungehinderte Durchführen
des Steckverbinderkörpers 62 des
Lichtwellenleiter-Kabels gestattet. Die Steckverbinderanordnung
weist schließlich eine
Druckmutter 96 auf, deren Innengewinde 98 mit einem
Außengewinde 100 zusammenwirken
kann, das an dem Ende 72b des Verbindungsteils 72 vorgesehen
ist. Diese Mutter 76 weist eine axiale Öffnung 102 auf, deren
Durchmesser oder ganz allgemein deren Maße ausreichen, um das ungehinderte Durchführen des
Steckverbinderkörpers 62 des
Lichtewellenleiter-Kabels zu ermöglichen.
-
Die
Steckverbinderanordnung, die dazu bestimmt ist, auf einem Steckverbinder 62 des
Lichtwellenleiter-Kabels angebracht zu werden, wird wie folgt verwendet.
Zunächst
werden das Verbindungsstück 72,
die Stopfbuchse 92 und die Druckmutter 96 um das
Lichtwellenleiter-Kabel 66 herum angebracht. Dann wird
das Vorderteil 62a des Steckverbinderkörpers 62 in den axialen
Durchgang 80 des Adapters 70 eingeführt, wobei
der mechanische Riegel 64 nach unten in die inaktive Position
gedrückt
wird. Nach Einführen
des Steckverbinderkörpers
des Kabels in den Adapter 70 gewährleistet der Riegel 64 durch
sein mit dem Absatz 62 zusammenwirkendes, vorste hendes
Teil 64a die feste Verbindung zwischen dem Kabelsteckverbinderkörper und
dem Adapter. Das Ganze wird in den Steckverbinderkörper 70 eingesetzt
und durch das Einsetzen der Vorrichtung 78 zum Blockieren
der Verschiebung arretiert. In einem weiteren Schritt wird das Verbindungsteil 72 an
dem hinteren Teil des Steckverbinderkörpers 66 angeschraubt.
Die Mutter 66 wird schließlich an dem hinteren Ende 72b des
Verbindungsteils 72 festgeschraubt, um die Verformung der
Stopfbuchse 92 zu bewirken, die auf diese Weise die Außenseite 60a des
Lichtwellenleiter-Kabels 60 festklemmt.
Somit wird nicht nur die Dichtheit des durch das Verbindungsteil 72 und
den Steckverbinderkörper 66 gebildeten
Innenraums sondern auch die feste mechanische Verbindung des Lichtwellenleiter-Kabels 60 mit der
Steckverbindervorrichtung durch das vorstehend genannte Festklemmen
erreicht. 10B zeigt die auf dem Steckverbinder 62 des
Lichtwellenleiter-Kabels 60 montierte Steckverbinderanordnung.