Titel: Steckverbindermodul und Verfahren zur Herstellung

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindermodul nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 .

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Steckverbindermoduls nach Anspruch 1 .

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Steckverbindermodularsystem, das einen metallischen oder zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen und zumindest ein Steckverbindermodul nach Anspruch 1 besitzt.

Außerdem geht die Erfindung aus von einem Steckverbinder, aufweisend ein zumindest teilweise metallisches Steckverbindergehäuse und ein darin eingefügtes Steckverbindermodularsystem gemäß Anspruch 9.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Steckverbindermodularsystems gemäß Anspruch 9.

Die Erfindung geht zudem aus von einer Kontaktfeder.

Steckverbindermodule können grundsätzlich als Bestandteil von Steckverbindermodularsystemen verwendet werden, um einen Steckverbinder, insbesondere einen schweren Industriesteckverbinder, flexibel an bestimmte Anforderungen bezüglich der Signal- und Energieübertragung, z. B. zwischen zwei elektrischen Geräten, anpassen zu können. So können verschiedenste, z. B. optische und/oder elektrische, analoge und/oder digitale Signale und/oder elektrische Energie und/oder Luftdruck („Pneumatik“) je nach Bedarf durch die Verwendung flexibel zusammenstellbarer Steckverbindermodule über eine Steckverbindung übertragen werden.

Die Steckverbindermodule besitzen in der Regel jeweils einen Isolierkörper. Diese Isolierkörper können im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein und somit zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen und senkrecht dazu zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen besitzen, wobei die Stirnflächen jeweils eine Breite aufweisen, die geringer ist als die Breite der beiden Seitenflächen. Zur Befestigung im Steckverbindermodularrahmen weist jedes Steckverbindermodul vorteilhafterweise an seinen beiden Stirnflächen jeweils einen Vorsprung, beispielsweise eine Befestigungsnase, auf, die ebenfalls im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt sein kann, wobei sie steckseitig eine sogenannte „Fase“ besitzen kann, so dass ihre steckseitigen Ecken leicht angeschrägt sind.

Die beiden Vorsprünge, insbesondere Befestigungsnasen, eines Moduls können sich, beispielsweise in ihrer Form und/oder ihrer Größe, insbesondere durch ihre Breite, voneinander unterscheiden um dadurch die Orientierung jedes Moduls im Halterahmen festzulegen. Mit anderen Worten können die Befestigungsnasen zusätzlich zu ihrer Haltefunktion durch ihre Form und/ oder Größe als Kodiermittel, insbesondere auch als Polarisationsmittel, also auch zur Orientierung der Module im Halterahmen verwendet werden

Ein Isolierköper eines Steckverbindermoduls kann in bestimmten Ausgestaltungen zweiteilig ausgeführt sein und aus einem Kontaktträger und einer Halteplatte bestehen. Dadurch kann er in Kontaktkammern des Kontaktträgers Steckkontakte aufnehmen und durch Aufrasten der Halteplatte auf den Kontaktträger darin zur Aufnahme von Steck- und Ziehkräften fixieren. Ein Isolierkörper kann aber auch einteilig ausgeführt sein, und dazu dienen, Steckkontakte, welche in durchgehenden Kontaktkammern angeordnet sind, beispielsweise durch in die Kontaktkammern hineinragende Rastarme in den Kontaktkammern zu verrsten. Im letzteren Fall kann zur Entnahme der Kontakte aus dem Isolierkörper ein spezielles Werkzeug benötigt werden, um die Kontakte von den Rastarmen zu entrosten.

Die Steckkontakte unterschiedlicher Steckverbindermodule können dabei, gemäß der unterschiedlichen, bereits angedeuteten Funktionen der jeweiligen Steckverbindermodule, verschiedenster Art sein. Die Funktion eines dadurch gebildeten Steckverbinders ist dadurch ebenfalls sehr flexibel. Es können z. B. pneumatische Module, optische Module, Module zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer analoger und/oder digitaler Signale im jeweiligen Isolierkörper bzw. Gehäuse aufgenommen sein und so im Steckverbindermodularsystem Verwendung finden. Zunehmend übernehmen Steckverbindermodule auch mess- und datentechnische Aufgaben und sind daher besonders empfindlich gegenüber Störungen, insbesondere gegenüber elektrische und/oder magnetischen Störfeldern und Einstreuungen.

Zum Halten mehrerer der Module in einem, beispielsweise metallischen Steckverbindergehäuse, also z. B. einem Schwerlaststeckverbindergehäuse, können insbesondere metallische Steckverbindermodularrohmen verwendet werden. Dazu werden die gewünschten Steckverbindermodule in dazu passende Steckverbindermodularrohmen, die mitunter auch als Halterohmen, Gelenkrohmen, Modulrohmen oder Modularrohmen bezeichnet werden, eingesetzt. Die Steckverbindermodularrohmen dienen somit dazu, mehrere zueinander gleichartige und/oder auch unterschiedliche Steckverbindermodule aufzunehmen und diese sicher an einer Fläche und/oder einer Gerätewand und/oder in einem Steckverbindergehäuse o. ä. zu befestigen. Die zur Aufnahme und zum Halten der Steckverbindermodule dienenden Steckverbindermodularrahmen können in verschiedenen Bauformen zur Verfügung stehen und können je nach Anwendungsgebiet aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Kunststoff oder Metall, insbesondere Zink- und/oder Aluminiumlegierungen vorliegen und beispielsweise im Druckguss hergestellt sein. Die Bauformen von Steckverbindermodularrahmen sind vielfältig.

Ein metallischer Steckverbindermodularrahmen kann beispielsweise als Gelenkrahmen ausgeführt und aus zwei gegeneinander schwenkbaren Rahmenhälften gebildet sein, die gelenkig miteinander verbunden sind.

In den Seitenteilen der beiden Rahmenhälften sind dann jeweils als allseitig geschlossene Öffnungen ausgebildete Ausnehmungen, nämlich sogenannte „Fenster“ vorgesehen, in welche die Befestigungsnasen beim Einfügen der Steckverbindermodule in den Steckverbindermodularrahmen formschlüssig eintauchen. Zum Einfügen der Steckverbindermodule wird der Steckverbindermodularrahmen aufgeklappt, d. h. geöffnet, wobei die Rahmenhälften um die Gelenke zumindest so weit aufgeklappt werden, dass die Steckverbindermodule eingesetzt werden können. Anschließend werden die Rahmenhälften zusammengekappt, d. h. der Steckverbindermodularrahmen wird geschlossen, wobei die Halterungsmittel in die Ausnehmungen gelangen und ein sicherer, formschlüssiger Halt der Steckverbindermodule in dem Steckverbindermodularrahmen bewirkt wird. Zu Erleichterung des Einfügens der Steckverbindermodule kann zwischen den beiden Rahmenhälften ein Rastmechanismus vorgesehen sein.

Es können aber beispielsweise auch Steckverbindermodularrahmen mit starren Grundrahmen verwendet werden, welche in ihren Seitenteilen keine Fenster, sondern an ihrer kabelanschlussseitigen Kante lediglich Stege aufweisen, wobei zwischen den Stegen Ausnehmungen zum kabelanschlussseitigen Einfügen der Befestigungsnasen der Steckverbindermodule angeformt sind. Zur Polarisation kann die unterschiedliche Breite dieser Ausnehmungen an den beiden Seitenteilen des Steckverbindermodularrahmens mit der unterschiedlichen Breite der Befestigungsnasen jedes Moduls korrespondieren, so dass die Module nur in korrekter Orientierung mit ihren Befestigungsnasen zwischen den Stegen jedes Seitenteils aufnehmbar sind. Ein solcher Grundrahmen kann bevorzugt in einem Druckgussverfahren, z. B. im Zinkdruckgussverfahren oder Aluminiumdruckgussverfahren, hergestellt sein.

Bei älteren Bauformen können die Steckverbindermodule zusätzlich zu ihren Befestigungsnasen an ihren Schmalseiten auch in steckseitige Richtung weisende Rastarme mit endseitig daran angeformten Rasthaken aufweisen, welche im eingefügten Zustand den Steckverbindermodularrahmen an seiner steckseigen Kante, welche der kabelanschlussseitigen Kante gegenüber liegt, zusätzlich hintergreifen.

In einer gattungsbildenden Weiterentwicklung dieser Bauform kann der Grundrahmen an seinen Längsseiten mit mehreren flexiblen Wangenteilen, z. B. mit Stanzbiegeteilen aus federelastischem Blech, versehen sein, wobei die Wangenteile insbesondere flächig ausgeführt sind und eine rechteckige Grundform aufweisen. Dabei können die Wangenteile Rastmittel wie beispielsweise Rastfenster oder Rasthaken oder dergleichen aufweisen, an denen die Steckverbindermodule z. B. mit ihren Befestigungsnasen im eingefügten Zustand verrsten. Die vorgenannten Rastarme der Steckverbindermodule sind bei Verwendung eines solchen Steckverbindermodularrohmens daher weitgehend redundant, denn sie sind für die eigentliche Haltefunktion nicht mehr notwendig, sondern wirken bestenfalls noch zusätzlich stabilisierend und können sich schlimmstenfalls, zumindest bei einigen Bauformen auf die Entnahme eines Steckverbindermoduls sogar störend auswirken. Es können beispielsweise für jedes Steckverbindermodul zwei Wangenteile, also eins auf jeder Längsseite des Grundrahmens, vorgesehen sein oder es können auch ein- oder mehrere Wangenteile verwendet werden. Die Wangenteile können beispielsweise eine oder mehrere Laschen besitzen. Dabei können benachbarte Laschen durch einen ins jeweilige Wangenteil hinein verlaufenden Schlitz gebildet sein. An jedem Wangenteil und/oder jeder Lasche kann z. B. je ein Rastmittel, z. B. ein Rastfenster und/oder eine Rastformung zur Verrastung der Befestigungsnasen der Steckverbindermodule angeordnet sein. Derartige Steckverbindermodularrohmen haben den Vorteil, dass die Steckverbindermodule mit nur geringem Aufwand, und beispielsweise auch automatisiert, z.B. durch Roboter, einzeln in den Steckverbindermodularrohmen einführbar und einzeln daraus entnehmbar sind, indem sie einfach einseitig, mit einfachen Worten formuliert „wie in ein Magazin“, in der Steckverbindermodularrohmen eingeschoben werden.

All diese metallischen oder zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrohmen können einen Masseanschluss, also einen Erdungsanschluss für ein separates Erdungskabel aufweisen, der z.B. als PE („Protective Earth“) -Anschluss vorgesehen sein kann, sich aber unvermeidbar auch auf ein bestehendes Erdungskonzept auswirkt. Ein solcher Masseanschluss / Erdungsanschluss kann in einer beispielhaften Ausgestaltung in einer vorteilhafterweise besonders zuverlässig fixierenden Erdungsschraube, in einer anderen beispielhaften Ausgestaltung in einer vorteilhafterweise besonders komfortabel bedienbaren Kontaktfederanordnung oder aber auch in irgendeiner anderen, dem Fachmann bekannten Kabelanschlussvomchtung bestehen.

Stand der Technik

Im Stand der Technik sind die besagten Steckverbindermodularsysteme mit derartigen Steckverbindermodulen unter Verwendung eines Steckverbindermodularrohmens, auch als Halterohmen, Modulrohmen, Gelenkrohmen oder Modulrohmen bekannt, in zahlreichen Druckschriften und Veröffentlichungen in vielen verschiedenen Varianten offenbart, auf Messen gezeigt und befinden sich häufig im industriellen Umfeld in Form von Schwerlaststeckverbindern im Einsatz. Beispielsweise werden sie in den Druckschriften DE 102013 106 279 A1 , DE 10 2012 110 907 A1 , DE 10 2012 107 270A1 , DE 202013 103 611 U1 , EP 2 510 590 A1 , EP 2 510 589 A1 , DE 20 2011 050 643 U1 , DE 296 01 998 U1 , EP 1 353 412 A2, DE 10 2015 104 562 A1 , EP 3 067 993 A1 , EP 1 026 788 A1 , EP 2 979 326 A1 , EP 2 917 974 A1 beschrieben.

Aus der Druckschrift EP 0 860 906 B1 ist ein

Steckverbindermodularrahmen in Form eines Gelenkrahmens zur Halterung von Steckverbindermodulen und zum Einbau in Steckverbindergehäuse oder zum Anschrauben an Wandflächen bekannt. Dabei sind die Steckverbindermodule in den Steckverbindermodularrahmen eingesetzt. An den Steckverbindermodulen sind Halterungsmittel vorgesehen, die mit an gegenüberliegenden Seitenteilen des Steckverbindermodularrahmens vorgesehenen Fenstern Zusammenwirken, wobei die Fenster in rechteckigen Ausnehmungen bestehen, die als allseitig geschlossene Durchgangsöffnungen in den Seitenteilen des Steckverbindermodularrahmens ausgebildet sind.

Der Steckverbindermodularrahmen besteht in der Ausführung als Gelenkrahmen aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rahmenhälften, wobei die Trennung des Steckverbindermodularrahmen quer zu den Seitenteilen des Rahmens vorgesehen ist. In den Befestigungsenden des Steckverbindermodularrahmens sind Gelenke so angeordnet, dass sich die Seitenteile beim Aufschrauben des Steckverbindermodularrahmens auf eine Befestigungsfläche rechtwinklig zur Befestigungsfläche ausrichten, wodurch die Steckverbindermodule über die Halterungsmittel eine formschlüssige Verbindung mit dem Steckverbindermodularrahmen eingehen. In der Praxis sind solche Steckverbindermodularrahmen üblicherweise in einem Druckgussverfahren, insbesondere in einem Zinkdruckgussverfahren, gefertigt.

Die Druckschrift DE 10 2015 114 703 A1 offenbart eine Weiterentwicklung eines solchen als Gelenkrahmen ausgestalteten Steckverbindermodularrahmen. Der darin offenbarte Steckverbindermodularrahmen weist zumindest ein Fixierungsmittel auf, über welches die Rahmenhälften in zwei Positionen, einer offenen Position und einer geschlossenen Position, zueinander fixierbar sind, was die Handhabung erheblich vereinfacht.

Die Druckschrift DE 20 2013 103 611 U1 zeigt zwei äußerst stabil miteinander verschraubbare, in Stanzbiegetechnik preiswert herstellbare und zusammenschraubbare Rahmenhälften, die zur Aufnahme von u. a. pneumatischen Modulen geeignet sind. Der so montierte Steckverbindermodularrahmen weist auch unter hoher mechanischer Langzeitbelastung nur sehr geringe Kriecheigenschaften auf. Nachteilig ist jedoch, dass der Aufwand zum Hinzufügen oder Auswechseln eines Steckverbindermoduls äußerst hoch ist.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass solche Steckverbindermodularrahmen bei der Montage eine aufwändige Bedienung erfordern. Beispielsweise müssen solche Steckverbindermodularrahmen aus dem Steckverbindergehäuse herausgeschraubt und/oder entrstet werden, sobald auch nur ein einziges Modul ausgetauscht werden soll. Dabei fallen möglicherweise auch die anderen Steckverbindermodule, deren Entnahme gar nicht erwünscht war, aus dem Steckverbindermodularrohmen heraus und müssen dann vor dem Zusammenschrauben und/oder vor dem Verrosten der Rahmenhälften wieder eingefügt werden. Schließlich müssen sich bereits vor dem Zusammenfügen der Rahmenhälften alle Steckverbindermodule gleichzeitig in der für sie vorgesehenen Position befinden, um beim Zusammenfügen der Rahmenhälften endgültig im Steckverbindermodularrahmen fixiert zu werden, was die Montage erschwert.

Die Druckschrift EP 1 801 927 B1 offenbart einen einteiligen Steckverbindermodularrahmen, der aus Kunststoffmatenal besteht. Der Steckverbindermodularrahmen ist als umlaufender Kragen ausgebildet und weist an seiner Steckseite mehrere durch Schlitze getrennte Wandsegmente auf. Jeweils zwei gegenüberliegende Wandsegmente bilden einen Einfügebereich für ein Steckverbindermodul, wobei die Wandsegmente fensterartige Öffnungen aufweisen, die zur Aufnahme von an den Schmalseiten der Steckverbindermodule angeformten Vorsprüngen dienen. Weiterhin ist in den Wandsegmenten jeweils eine Führungsnut vorgesehen. Die Führungsnut ist oberhalb der Öffnungen mittels eines nach außen versetzten Fenstersteges gebildet, der auf der Innenseite eine Einführungsschräge aufweist. Zusätzlich weisen die Steckverbindermodule Rastarme auf, die an den Schmalseiten in Richtung der Kabelanschlüsse wirkend, angeformt sind, und unterhalb der seitlichen Kragenwand verrsten, so dass zwei unabhängige Rastmittel die Steckverbindermodule im Steckverbindermodularrohmen fixieren. Dieser Kunststoffrohmen hat den Nachteil, dass er keine PE-Schutzerdung ermöglicht, da er kein elektrisch leitendes Material aufweist

Die Druckschrift DE 10 2013 113 975 B4 offenbart einen Steckverbindermodularrohmen, insbesondere aus Zinkdruckguss, für einen schweren Steckverbinder zur Aufnahme gleichartiger und/oder unterschiedlicher Steckverbindermodule. Der Steckverbindermodularrohmen besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Grundrohmen, der zwei sich gegenüberliegenden Seitenteile aufweist. An den Seitenteilen ist jeweils ein Wangenteil, bestehend aus einem flexiblen Material, insbesondere federelastischem Blech, angebracht. Beim Einführen eines Steckverbindermoduls in den Steckverbindermodularrohmen senkrecht zur Rahmenebene werden diese Wangenteile zunächst vom Seitenteil weg nach außen gebogen. Insbesondere können die Wangenteile Laschen mit Rastfenstern, besitzen, welche dazu geeignet sind, die Steckverbindermodule an deren Befestigungsnasen einzeln im Steckverbindermodularrahmen zu verrsten. Die Steckverbindermodule können somit einzeln und mit nur geringem Aufwand aus der Kabelanschlussrichtung und in Steckrichtung in den Steckverbindermodularrohmen eingeschoben und in umgekehrter Richtung wieder entnommen werden. Das eingesteckte Steckverbindermodul ist vom Grundrohmen des Steckverbindermodularrohmens in der Rahmenebene fest und stabil gehalten. In ihrer Einführrichtung, senkrecht zur Rahmenebene, können sie mit ihren Befestigungsnasen jeweils zwischen einander gegenüberliegenden Wangenteilen verrosten. Diese Bauform hat grundsätzlich den Vorteil, dass die Steckverbindermodule einzeln eingesteckt und entnommen werden können, ohne dass die Befestigung der anderen Steckverbindermodule davon beeinträchtigt wird. Die Bauform gestattet es weiterhin, dass der Steckverbindermodularrohmen aus Metall besteht und einen PE-Kontakt aufweist oder mit einem solchen bestückt ist, und ermöglicht somit die Schutzerdung eines metallischen Steckverbindergehäuses, in welches der Steckverbindermodularrohmen eingeschraubt wird, sowie in einem gewissen Maße auch eine elektrisch und/oder magnetisch schirmende Funktion der Steckverbindermodule.

Grundsätzlich besteht im Stand der Technik der Nachteil, dass auch beim Einsatz metallischer Steckverbindermodularrohmen die elektrische Schirmung einzelner Steckverbindermodule, insbesondere für Steckverbindermodule, die für elektrische Signalübertragung, insbesondere hochfrequente digitale elektrische Signalübertragung, vorgesehen sind, nicht immer ausreichend ist.

Aufgrund mangelnder Schirmung kann es unerwünschter Weise geschehen, dass insbesondere elektrische Signale, die über Steckverbindermodule übertragen werden, durch elektrische und/oder magnetische Felder, die außerhalb des jeweiligen Steckverbindermoduls aber innerhalb des Steckverbindermodularrahmens entstehen, gestört werden. Solche Störungen können beispielsweise durch die eine elektrische Energieversorgung mit Wechselstrom entstehen. Weiterhin können auch außerhalb des Steckverbindermodularrahmens entstehende elektrische und/oder magnetische Felder die besagten elektrischen Signale innerhalb des Steckverbindermoduls stören.

Für eine störstrahlungsfreie Übermittlung von Signalen schlägt die Druckschrift EP 1 398 853 B1 dazu vor, dass ein Steckverbindermodul in einem aus isolierendem Material bestehenden Haltekörper ein elektrisch leitendes Schalengehäuse mit einem Steckereinsatz aufweist. Das Steckverbindermodul wird mittels Rastmitteln in einem Steckverbindermodularrahmen gehalten, der wiederum in ein Steckverbindergehäuse integriert ist. Innerhalb des Schalengehäuses ist eine elektrisch leitende Kontaktierung zu der Abschirmung eines signalführenden Kabels vorgesehen, so dass auch mehrere Steckverbindermodule, mit voneinander unabhängigen Erdpotenzialen sowie auch Steckverbindermodule, die eine Leistungsversorgung, Pneumatik oder dergleichen übertragen, ohne gegenseitige Beeinflussung in der Modulträgervorrichtung angeordnet sein können.

Bei dieser Bauform hat sich für viele Anwendungen als nachteilig erwiesen, dass keine Schirmübergabe und somit kein direkter Potentialausgleich des Schirms zwischen dem Steckverbindermodul und einem damit gesteckten Steckverbindermodul eines Gegensteckers vorhanden ist. Dies hat sich insbesondere für hochfrequente Signale als nachteilig herausgestellt.

Um diesem Problem zu begegnen, offenbart die Druckschrift DE 10 2018 108 968 A1 , dass beide miteinander gesteckten - oder zu steckenden - Steckverbindermodule jeweils ein Schirmübergabeelement aufweisen. Mit diesem Schirmübergabeelement ist ein kabelanschlussseitig an jedes Steckverbindermodul angeschlossenes Kabel, z. B. mit einem Schirmgeflecht, verbunden. Die Schirmübergabeelemente überdecken jeweils eine Seitenfläche des Steckverbindermoduls großflächig und sind steckseitig miteinander elektrisch kontaktierbar. Beide Schirmübergabeelemente bestehen aus einem metallischen Werkstoff, der insbesondere gute elektrisch leitende Eigenschaften hat. Durch diese Schirmübergabeelemente kann der Wellenwiderstand, auch Wellenimpedanz genannt, deutlich gesenkt werden.

Beim Betrieb dieser Bauform hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass der Querschnitt der Masseanbindung des angeschlossenen Kabels oft zu gering ist. Weiterhin ist dadurch immer noch kein direkter Potentialausgleich zwischen einem metallischen Steckverbindermodularrahmen und den Schirmübergabeelementen gewährleistet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Schirmungen sind zumindest an den Schmalseiten der im Wesentlichen quaderförmigen Steckverbindermodule unterbrochen. Bereits auf dem Markt vorhandene Steckverbindermodule können mit den bekannten Schirmvorrichtungen nicht entsprechend nachgerüstet werden.

Die Druckschrift DE 10 2020 107 725 B3 adressiert dieses Thema und macht es sich zur Aufgabe, die Schirmung eines Steckverbindermoduls und eines damit ausgestatteten Steckverbindermodularsystems zu verbessern, um dadurch eine besonders hohe Qualität der durch das Steckverbindermodul übertragenen elektrischen Signale zu gewährleisten. Insbesondere soll der negative Einfluss hochfrequenter elektrischer und/oder magnetischer Störfelder auf die Signalqualität dieser Signale minimiert werden.

Dazu offenbart die vorgenannte Druckschrift, das Steckverbindermodul an seinen Breit- und Schmalseiten von einem umlaufenden Schirmelement formschlüssig zu umgeben, wobei das Schirmelement jeweils mehr als 50% der Fläche der Breit- und der Schmalseiten abdeckt. Das Schirmelement sorgt gleichzeitig für die Masseanbindung des metallischen Steckverbindermodularrahmens an ein Schirmübergabeelement des Steckverbindermoduls und damit auch für eine Massenanbindung an den Gegenstecker. Zur Realisierung wird offenbart, dass das Schirmelement zur Herstellung einer zusätzlichen elektrisch leitenden Verbindung zu dem Steckverbindermodularrahmen an zumindest einer seiner Schmalseitenwände zumindest eine nach außen gerichtete Kontaktlasche aufweist und mit dem Steckverbindermodularrahmen über diese nach außen gerichtete Kontaktlasche in elektrischer Verbindung steht. Das Schirmelement kann somit auch selbst umlaufend und mehrfach geerdet sein und kann dadurch den Einfluss insbesondere hochfrequenter elektrischer und/oder magnetischer externer Störfelder besonders wirkungsvoll unterdrücken.

Ein gravierender Nachteil im derzeitigen Stand der Technik besteht nach wie vor darin, dass die Steckverbindermodule nicht - oder zumindest nicht mit vertretbarem Aufwand - mit einer Schirmanbindung nachrüstbar sind. Häufig wird aber - gemäß dem jeweiligen Schirmkonzept - eine Schirmanbindung des Steckverbindermoduls an den Steckverbindemodularrahmen erst nachträglich, d.h. nach der Installation einer komplexen elektrischen Anlage als notwendig erkannt. Umgekehrt gibt es im Stand der Technik auch den ebenso nachteiligen Fall, dass der Kunde für bestimmte Anwendungen, beispielsweise zur Vermeidung von sogenannten Brummschleifen, eine solche Schirmanbindung entweder bereits beim Aufbau oder auch erst später nach einer näheren Analyse, z. B. aufgrund auftretender Probleme und/oder nach einer Erweiterung der elektrischen Anlage auftrennen will, aber den Aufwand scheut oder bemängelt, welcher damit verbunden ist, diese Schirmanbindung an sämtlichen dafür erforderlichen Steckverbindungen zu entfernen.

Schließlich kann sich das Schirmkonzept im Laufe einer Installation oder Erweiterung der elektrischen Anlage auch ändern, so dass die besagte Schirmanbindung einzelner Steckverbindermodule an den metallischen Halterahmen je nach Bedarf entsprechend nachgerüstet oder entfernt werden soll. Bei der besagten elektrischen Anlage kann es sich beispielsweise um eine Fertigungsanlage/ eine Produktionsstraße oder dergleichen handeln. Die betreffenden Steckverbindermodule können als Bestandteil dieser Anlage zur elektrischen Signalübertragung, beispielsweise zur Datenübertragung von Steuer-, Mess- und/oder Zustandsdaten, in Steckverbindermodularsystemen eingesetzt werden und daher besonders anfällig für elektrische Störungen, und daher in besonderem Maße auf ein möglichst störungsfreies Schirm- und Erdungskonzept angewiesen sein.

Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zur vorliegenden Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 10 2013 113 975 B4; DE 10 2015 106 416 B3; DE 10 2020 107 725 B3; DE10 2012 107 270 A1 ; DE 10 2012 110 907 A1 ; DE 10 2013 106 279 A1 ;

DE 10 2013 108 383 A1 ; DE 10 2015 104 562 A1 ; DE 10 2015 114 703 A1 ; DE 10 2016 116 926 A1 ; DE 10 2018 108 968 A1 ; DE 10 2018 122 848 A1 ; DE 10 2019 101 822 A1 ; DE 296 01 998 U1 ; DE 20 2011 050 643 U1 ;

DE 20 2013 103 611 U1 ; EP 0 860 906 B1 ; EP 1 398 853 B1 ; EP 1 801 927 B1 ; EP 1 026 788 A1 ; EP 1 353 412 A2; EP 2 510 589 A1 ; EP 2 510 590 A1 ;

EP 2 979 326 A1 ; EP 3 067 993 A1 ; CN 1 07 910 680 A und CN 2 07 559 193 U.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein Steckverbindermodul anzugeben, welches zur elektrischen Signal- und Datenübertragung vorgesehen ist und eine in der Handhabung möglichst unaufwändige und gleichzeitig flexible Anpassung an ein veränderbares Erdungskonzept komplexer elektrischer Anlagen ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ein Steckverbindermodul ist dazu vorgesehen, in einen metallischen, oder zumindest teilweise metallischen, Steckverbindermodularrahmen aufgenommen und darin gehalten, also darin fixiert, zu werden. Das Steckverbindermodul besitzt einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper. Dieser besitzt zwei einander parallel gegenüberliegenden Stirnflächen, die eine im Wesentlichen rechteckige Form mit einer Länge und einer Breite besitzen, wobei ihre Länge jeweils ihre Breite überschreitet, wobei die Länge in einer Steckrichtung verläuft, während die Breite grundsätzlich rechtwinklig zu dieser Steckrichtung gemessen wird. An die Stirnflächen ist jeweils eine nach außen weisenden Befestigungsnase angeformt, wobei sich die beiden Befestigungsnasen voneinander in ihrer Größe und/oder Form unterscheiden, um eine korrekte Ausrichtung („Polarisation“) des Steckverbindermoduls im Steckverbindermodularrahmen zu gewährleisten.

Senkrecht zu den Stirnflächen besitzt der Isolierkörper zwei einander parallel gegenüberliegende Seitenflächen, die ebenfalls eine im Wesentlichen rechteckige Form mit einer Länge und einer Breite besitzen, wobei ihre Länge in der Steckrichtung verläuft und ihre - senkrecht zur Steckrichtung zu messende - Breite größer ist als die Breite der beiden Stirnflächen. Mit einfachen Worten gesagt, besitzen auch die Seitenflächen eine rechteckige Grundform, sind aber breiter als die beiden Stirnflächen.

An den Enden der Stirn- und Seitenflächen besitzt der Isolierkörper an einem ersten Ende einen Anschlussbereich und an einem, dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende einen Steckbereich. Weiterhin besitzt das Steckverbindermodul zwei durchgehende, in Steckrichtung verlaufende und so den Anschlussbereich mit dem Steckbereich verbindende Aufnahmeöffnungen, von denen jeweils eine an je einer der beiden Stirnflächen angerordnet ist und in denen jeweils ein Elementarstecker des Steckverbindermoduls aufgenommen und gehalten, oder zumindest aufnehmbar und darin haltbar ist. Insbesondere kann der Isolierkörper einstückig ausgeführt sein. Bevorzugt können die Elementarsteckverbinder in den Aufnahmeöffnungen, beispielsweise durch darin eingeformte Rastarme, ver stet oder zumindest verrostbar sein.

Jeder der beiden Elementarstecker besitzt ein eigenes Schirmungsgehäuse, das bevorzugt aus Metall gebildet ist, sowie zumindest einen in dem Schirmungsgehäuse angeordneten Steckkontakt. Weiterhin kann jeder Elementarstecker einen Kontaktträger besitzen, der formschlüssig im Schirmungsgeäuse gehalten ist und mindestens eine in Steckrichtung verlaufende Kontaktaufnahme besitzt, in welcher der zumindest eine Steckkontakt aufgenommen ist.

Das Steckverbindermodul besitzt zwei auf den Isolierkörper von außen stirnseitig aufrostbare Kontaktfedern, die jeweils eine innere Kontaktzunge zur Kontaktierung des jeweiligen Schirmungsgehäuses und eine äußere Kontaktzunge zur elektrischen Kontaktierung des Steckverbindermodularrohmens besitzen.

Weiterhin besitzt der Isolierkörper Rastmittel, insbesondere Rastausnehmungen, zur Verrostung der beiden Kontaktfedern. Zudem besitzt der Isolierkörper für jede der beiden Kontaktfedern in der jeweiligen Stirnfläche je ein Kontaktfenster, durch welches die jeweilige Kontaktfeder mit ihrer Kontaktzunge greift, um das Schirmungsgehäuse des jeweils an dieser Stirnseite angeordneten Elementarsteckers elektrisch zu kontaktieren und das Schirmungsgehäuse mit dem metallischen Steckverbindermodularrohmen elektrisch zu verbinden, wenn das Steckverbindermodul in dem Steckverbindermodularrohmen gehalten ist.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbindermoduls der vorgenannten Art weist die folgenden Schritte auf: A. Kabelanschlussseitiges Einführen der beiden Elementarsteckverbinder in die beiden Aufnahmeöffnungen des Steckverbindermoduls;

B. Stirnseitiges Aufrasten einer oder beider Kontaktfedern auf den Isolierkörper, wobei die jeweilige Kontaktfeder mit ihrer inneren Kontaktzunge das jeweilige Kontaktfenster des Isolierkörpers durchgreift;

C. Elektrisches Kontaktieren des jeweiligen Schirmungsgehäuses eines oder beider Elementarsteckverbinder durch die jeweilige Kontaktfeder mit deren innerer Kontaktzunge.

Dieses Verfahren und insbesondere diese Reihenfolge der Verfahrensschritte hat den Vorteil, dass das Steckverbindermodul ohne, aber bei Bedarf ein mit der Masseanbindung durch eine oder zwei Kontaktfedern verwendet werden kann, ohne die Elementarstecker dazu demontieren zu müssen. Weiterhin könnte die Kontaktfeder bei Bedarf nachträglich auch wieder entfernt werden, ohne die Elementarstecker demontieren zu müssen.

In einer alternativen Variante kann auch die Reihenfolge von Verfahrensschritt A und Verfahrensschritt B vertauscht werden, so dass Verfahrensschritt B vor Verfahrensschritt A ausgeführt wird. Dies wird, wie im Folgenden noch erläutert wird, insbesondere durch die Form der Kontaktfedern und insbesondere ihrer Kontaktzunge ermöglicht. Der Vorteil dieser modifizierten Reihenfolge (B, A, C) besteht darin, dass der Isolierkörper mit bereits daran verrsteten Kontaktfedern ausgeliefert oder vorgehalten werden kann und bei Bedarf mit konfektionierten (d. h. an ein elektrisches Kabel angeschlossenen) Elementarsteckern bestückt werden kann. Schließlich können in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Elementarstecker auch eigenständig, d. h. ohne den Isolierkörper und ohne das Steckverbindermodularsystem eingesetzt werden, was die Flexibilität ihres Einsatzes erhöht. Ein Steckverbindermodularsystem besitzt einen metallischen oder zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen und zumindest ein davon gehaltenes Steckverbindermodul der vorgenannten Art, wobei zumindest eine der beiden Kontaktfedern stirnseitig auf den Isolierkörper aufgerastet ist und einerseits mit ihrer inneren Kontaktzunge das Kontaktfenster der jeweiligen Stirnseite durchgreift und das Schirmungsgehäuse des an dieser Stirnseite angeordneten Elementarsteckverbinders elektrisch kontaktiert, und wobei die Kontaktfeder andererseits mit ihrer äußeren Kontaktzunge den Steckverbindermodularrahmen elektrisch kontaktiert.

Insbesondere kann das Steckverbindermodularrahmen ergänzend einen eigenen Masseanschluss für ein separates Erdungskabel aufweisen. Ein solcher Masseanschluss kann in einer beispielhaften Ausgestaltung in einer vorteilhafterweise besonders zuverlässig fixierenden Erdungsschraube, in einer anderen beispielhaften Ausgestaltung in einer vorteilhafterweise besonders komfortabel bedienbaren Kontaktfederanordnung oder aber auch in irgendeiner anderen, dem Fachmann bekannten Kabelanschlussvorrichtung bestehen.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbindermodularsystems der vorgenannten Art weist folgende Schritte auf:

A. Kabelanschlussseitiges Einführen der beiden Elementarsteckverbinder in die beiden Aufnahmeöffnungen des Steckverbindermoduls;

B. Stirnseitiges Aufrasten einer oder beider Kontaktfedern auf den Isolierkörper, wobei die jeweilige Kontaktfeder mit ihrer inneren Kontaktzunge das jeweilige Kontaktfenster des Isolierkörpers durchgreift;

C. Elektrisches Kontaktieren des jeweiligen Schirmungsgehäuses eines oder beider Elementarsteckverbinder durch die jeweilige Kontaktfeder mit deren innerer Kontaktzunge; D. Aufnehmen des Steckverbindermoduls in den Steckverbindermodularrahmen und

E. Halten des Steckverbindermoduls durch den Steckverbindermodularrahmen, dabei

F. Elektrisches Kontaktieren des Steckverbindermodularrahmens durch die jeweilige Kontaktfeder mittels deren äußerer Kontaktzunge und dadurch Herstellen einer elektrischen Masseverbindung zwischen dem Steckverbindermodularrahmen und dem jeweiligen Schirmungsgehäuse des Steckverbindermoduls.

Weiterhin besitzt ein Steckverbinder ein zumindest teilweise metallisches Steckverbindergehäuse und ein darin eingefügtes und elektrisch leitend damit verbundenes Steckverbindermodularsystem der vorgenannten Art.

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

Der Aufwand, eine Schirmanbindung eines Steckverbindermoduls an den Steckverbindermodularrahmen herzustellen oder davon zu trennen verringert sich durch die Erfindung erheblich. Dies ist vor allem dann von besonderem Vorteil, wenn zur Änderung eines Erdungskonzepts einer komplexen elektrischen Anlage eine Vielzahl solcher Schirmanbindungen und/oder Trennungen durchgeführt werden muss.

Ein besonderes großer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich Steckverbindermodule und sogar einzelne Elementarstecker innerhalb eines Steckverbindermoduls gezielt und ohne großen Aufwand an die Masse des Steckverbindermodularrahmens anbinden und umgekehrt auch davon trennen lassen. Dadurch wird eine besonders große Flexibilität bezüglich des jeweiligen Erdungskonzepts einer solchen elektrischen Anlage, beispielsweise einer Produktionsanlage/ Fertigungsstraße, geschaffen. Dadurch ist es auch in besonders komplizierten Einzelfällen möglich, mit vergleichsweise geringem Aufwand verschiedene Erdungskonzepten in der Praxis zu testen, z. B. um das komplexe Verhalten einer bereits installierten Anlage unter den verschiedenen Erdungskonzepten zu vergleichen. Beispielsweise können in speziellen Fällen dem Fachmann bekannte Erdungskonzepte und deren Mischformen mit vergleichsweise geringem Aufwand auch für einzelne Elementarstecker testweise realisiert und deren Verhalten miteinander verglichen werden.

Dies ist besonders wichtig und vorteilhaft, wenn die Elementarstecker, und damit auch die dazugehörigen Steckverbindermodule, zur elektrischen Signalübertragung, also z. B. zur elektrischen Übertragung von Steuer-, Mess- und/oder Zustandsdaten, vorgesehen und daher besonders sensibel gegenüber elektrischen Störungen sind.

Erfindungsgemäß sind die Schirmanbindungselemente mit nur geringem Aufwand nachträglich auf den jeweiligen Isolierkörper aufrastbar und genauso einfach wieder entfernbar um das Schirmungskonzept zu ändern.

Wie bereits erwähnt, weist das Steckverbindermodul an beiden Stirnflächen jeweils eine Befestigungsnase auf, die ebenfalls im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt sein kann und insbesondere in steckseitiger Richtung leichte Anschrägungen („Fasen“) besitzen kann. Die beiden Befestigungsnasen eines Moduls können sich, beispielsweise in ihrer Form und/oder ihrer Größe, insbesondere durch ihre Länge, voneinander unterscheiden um dadurch die Orientierung des jeweiligen Steckverbindermoduls im Halterahmen festzulegen. Mit anderen Worten können die Befestigungsnasen durch ihre Form und/ oder Größe als Kodiermittel, nämlich als Polarisationsmittel, zur Orientierung der Module im Halterahmen verwendet werden.

Die korrekte Polarisation ist auch für die korrekte Umsetzung des Erdungskonzepts von besonderem Vorteil, da durch die beiden verschiedenen Befestigungsnasen die Polarisation des Steckverbindermoduls im Steckverbindermodularrahmen festgelegt ist. Dadurch kann auch das Erdungskonzept nicht durch ein in falscher Orientierung im Steckverbindermodularrahmen gehaltenes (d. h. „falsch polarisiertes“) Steckverbindermodul gestört werden, wenn z. B. das Schirmungsgehäuse eines der beiden Elementarstecker das Steckverbindermoduls über die jeweilige Kontaktfeder elektrisch leitend an den Steckverbindermodularrahmen angeschlossen ist und das Schirmungsgehäuse des anderen Elementarsteckers desselben Steckverbindermoduls gezielt nicht an den Steckverbindermodularrahmen angeschlossen ist. Ohne die besagte polarisierende Wirkung der Befestigungsnasen könnte das angestrebte Schirmungskonzept beim Stecken mit einem Gegenstecker, dessen Erdung ebenfalls diesem vorgesehenen Erdungskonzept folgt, unter Umständen sogar massiv beeinträchtigt werden, da schließlich auch zwischen den Schirmungsgehäusen des Steckverbinders und den Schirmungsgehäusen seines Gegensteckers üblicherweise eine Schirmübergabe stattfindet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei den Elementarsteckern um einzelne, auch separat verwendbare Steckverbinder, die für die vorliegende Anwendung zwar erfindungsgemäß paarweise als Bestandteile des besagten Steckverbindermoduls in dessen Isolierkörper gehalten sind, die aber grundsätzlich auch einzeln, d. h. auch ohne Isolierkörper, außerhalb eines Steckverbindermodularsystems, als eigenständige Steckverbinder verwendbar sind. Dadurch lassen sie sich vorteilhafterweise preisgünstig in größeren Stückzahlen herstellen und bei Bedarf optional in das besagte Steckverbindermodul integrieren.

Von besonderem Vorteil ist es dabei weiterhin, dass sich die Elementarstecker ohne großen Aufwand dem Isolierkörper entnehmen lassen, ohne das die Kontaktfedern dazu entrostet und entfernt werden müssen. Die Kontaktzunge der jeweiligen Kontaktfeder kann dazu vorteilhafterweise in Steckrichtung verkaufen und so aufgrund der federelastischen Eigenschaften der Kontaktfeder beim Hinauszeihen des jeweiligen Elementarsteckers zurückfedern ohne dabei unvorteilhaft zu verkanten.

Bei den Elementarsteckern kann es sich insbesondere um einen Rundsteckverbinder handeln. Bevorzugt kann es sich um sogenannte „M12“-Rundsteckverbinder handeln, aber es können selbstverständlich auch andere Rundsteckverbinder, also Rundsteckverbinder mit anderen Gewindegrößen, Anwendung finden, beispielsweise auch sogenannte „M8“-Rundsteckverbinder.

Dabei bedeutet die Bezeichnung „M“, dass es sich bei dem Verriegelungsmechanismus dieser Rundsteckverbinder gegebenenfalls um sogenannte „metrische“ Einschraubgewinde handelt, wobei der Durchmesser des jeweiligen Einschraubgewindes in ganzzahligen metrischen Einheiten (in diesem Fall Millimeter) bezeichenbar ist. Ein M12-Gewinde zeichnet sich üblicherweise dadurch aus, dass sein Durchmesser 12 mm beträgt und ein M8-Gewinde zeichnet sich in der Regel dadurch aus, dass sein Durchmesser 8 mm beträgt.

Selbstverständlich können aber auch Rundsteckverbinder anderer Durchmesser, die z. B. auch in Zoll angegeben sein können, als Elementarsteckverbinder Verwendung finden.

Die Elementarsteckverbinder, die also insbesondere als Rundsteckverbinder ausgeführt sind, können beispielsweise X-förmige (d.h. „kreuzförmige“) oder Y-förmige Schirmungselemente aufweisen. Im X-förmigen Fall handelt es sich bei dem Schirmungselement um ein sogenanntes „Schirmkreuz“.

Diese beiden Arten von Schirmungselementen sind dem Fachmann wohlbekannt. Bei einem X-förmigen Schirmungselement besitzt das Schirmkreuz üblicherweise vier symmetrisch zueinander angeordnete Schirmwände die im Querschnitt betrachtet jeweils einen rechten Winkel zu ihrer benachbarten Schirmwand bilden und eine gemeinsame Schnittachse besitzen, welche üblicherweise in Steckrichtung verläuft. Beim Y-förmiges Schirmungselement dagegen bilden zwei Schirmwände einen bevorzugt spitzen Winkel und die dritte Schirmwand bildet zu jeder davon den gleichen Winkel, ist also symmetrisch dazu angeordnet.

Das jeweilige Schirmungselement ist üblicherweise in einer entsprechenden, X-förmigen, d. h. kreuzförmigen, oder Y-förmigen Aufnahme eines, insbesondere im Wesentlichen zylinderförmigen Kontaktträgers aufgenommen und kann beispielsweise in einem Druckgussverfahren, beispielsweise einem Zinkdruckgussverfahren, hergestellt sein. Die Kontaktträger, welche beispielsweise eine solche kreuzförmige Aufnahme zum Einfügen eines X-kodierten Schirmelements aufweisen, sind dementsprechend in vier bevorzugt gleichgroße Segmente unterteilt, von denen jedes insbesondere jeweils zwei Kontaktkammern aufweisen kann, z. B. zur Aufnahme von je zwei Steckkontakten, die vorteilhafterweise gemeinsam zur Übertragung eines differentiellen Signals dienen können. Das jeweilige Schirmungselement, beispielsweise das besagte Schirmkreuz, kann insbesondere elektrisch mit dem Schirmungsgehäuse verbunden sein und so durch das Schirmungsgehäuse geerdet werden.

Alternativ oder ergänzend kann das Schirmungsgehäuse, mit welchem das Schirmelement gegebenenfalls verbunden sein kann, selbst eine direkte elektrische Masseverbindung zu einem Schirm, beispielsweise einem Schirm eines an den Elementarsteckverbinder angeschlossenen elektrischen Kabels, besitzen. Weiterhin kann das Schirmungsgehäuse auch über seine elektrisch leitende Verbindung zu einem weiteren Schirmungsgehäuse eines mit dem Steckverbinder gesteckten Gegensteckers geerdet werden. Zudem kann, wie bereits erwähnt, auch der Steckverbindermodularrahmen über seinen eigenen Erdungsanschluss, über andere Steckverbindermodule, insbesondere ein speziell dafür vorgesehenes PE-Modul mit einem besonders großen PE- Leitungsquerschnitt und/oder über das zumindest teilweise metallische Steckverbindergehäuse, in welches das Steckverbindermodularsystem optional eingebaut sein kann, geerdet werden.

In einer alternativen Ausgestaltung besitzen die Elementarstecker kein Schirmkreuz, welches an die Masse angeschlossen werden müsste. Dementsprechend haben ihre Kontaktträger auch keine kreuzförmige Aufnahme. Diese Kontaktträger können mindestens einen Steckkontakt aber in der Regel mehrere, beispielswiese fünf Steckkontakte aufnehmen.

Zum Kabelanschluss und zur Zugentlastung könnend die Elementarstecker jeweils einen Kabelabgang besitzen, an dem das an den Elementarstecker angeschlossene elektrische Kabel verschraub- oder vercrimpbar ist. Auch darüber kann beispielsweise zwischen einem Schirmgeflecht des Kabels und dem Schirmungsgehäuse des jeweiligen Elementarsteckers eine Masseverbindung hergestellt werden.

All diese Beispiele verdeutlichen, wie komplex sich die elektrische Erdung sowohl einzelner Steckverbindermodularsysteme als auch größerer elektrischer Anlagen, die eine Vielzahl solcher Steckverbinder mit derartigen Steckverbindermodularsystemen aufweisen, gestalten kann. Dementsprechend wichtig ist eine flexible und unaufwändige Möglichkeit zur An- und Abkopplung einzelner geerdeter Elemente dieser Anlage untereinander, wie sie durch die erfindungsgemäße Möglichkeit zur separaten elektrischen An- und Abkopplung der Schirmungsgehäuse der Elementarsteckverbinder von den jeweiligen zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen besonders anwenderfreundlich und unaufwändig ermöglicht wird. Ausführungsbeispiel

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

Fig. 1a, b grundlegende Bauelemente eines ersten und eines zweiten Steckverbindermoduls im unmontierten Zustand;

Fig. 2a, b je einen Isolierkörper und zwei Kontaktfedern des ersten bzw. zweiten Steckverbindermoduls;

Fig. 3a, b die Kontaktfeder in zwei verschiedenen Ansichten;

Fig. 4a, b die beiden Steckverbindermodule je in zusammengesetztem Zustand;

Fig. 4c das erste und das zweite Steckverbindermodul in ungestecktem Zustand;

Fig. 5a, 5b das erste und das zweite Steckverbindermodul in einer Explosionsdarstellung.

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 Fig. 1a und 1 b zeigen einige grundlegende Bauelemente eines ersten, bzw. eines zweiten Steckverbindermoduls im unmontierten Zustand. Dazu gehört jeweils einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper 1 , 1 ' mit zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen 15 und zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen 18, von denen in der Zeichnung immer nur eine 15, 18 zu sehen ist, da die gegenüberliegende Stirn- 15 bzw. Seitenfläche 18 jeweils durch den Isolierkörper 1 selbst verdeckt ist. Weiterhin sind zwei im Wesentlichen hohlzylindrische Schirmungsgehäuse 20, 20' des Steckverbindermoduls gezeigt, welche Bestandteil zweier im Folgenden gezeigter, eigenständiger Elementarsteckverbinder 2, 2' sind, sowie zwei auf den Isolierkörper 1 , 1 ' schmalseitig aufrastbare, nämlich an Rastausnehmungen 13, 13' verrastbare, Kontaktfedern 3. Jeder der Kontaktfedern 3 besitzt eine innere Kontaktzunge 315, mit der sie im montierten Zustand ein Kontaktfenster 150 der Stirnfläche 15, 15' durchgreift, um die in Aufnahmeöffnungen 120, 120' des Isolierkörpers 1 , 1 ' angeordneten Schirmgehäuse 2, 2' elektrisch zu kontaktieren.

An seinen beiden einander gegenüberliegenden Schmalseiten 15, 15' besitzt jeder Isolierkörper 1 , 1 ' außerdem je eine

Befestigungsnase 14, 14', wobei die beiden Befestigungsnasen 14, 14' der Befestigung des Steckverbindermoduls in einem Steckverbindermodularrahmen (nicht gezeigt) dienen. Die beiden Befestigungsnasen 14, 14' jedes Isolierkörpers 1 , 1 ' unterscheiden sich voneinander, um so die korrekte Polarisation, also Ausrichtung, des Steckverbindermoduls 1 , 1 ' im Steckverbindermodularrahmen zu gewährleisten.

Dadurch ist weiterhin sichergestellt, dass jedes der beiden Schirmgehäuse 2, 2' letztlich auf der richtigen Seite im Steckverbinder angeordnet ist und, wenn an dieser Seite die Kontaktfeder 3 aufgerastet ist, bestimmungsgemäß seine elektrische Masseanbindung an den Steckverbindermodularrahmen erfährt. Somit ist sichergestellt, dass ein geplantes Erdungskonzept auch im gesteckten Zustand aufrecht erhalten bleibt.

Aus dieser Ansicht wird weiterhin deutlich, dass sich die Kontaktfedern 3 händisch sehr leicht, auch bei bereits in die Aufnahmeöffnungen 120, 120' eingeführten Schirmungsgehäusen 20, 20', auf die Isolierkörper 1 , 1 ' aufrasten und entrsten (d. h. „auf - und abclipsen“) lassen. So kann ein Steckverbinder mit nur geringem Aufwand an ein Erdungskonzept angepasst werden und/oder ein Erdungskonzept kann mit nur geringen Aufwand geändert werden.

Weiterhin wird aus der Darstellung auch deutlich, dass, insbesondere durch die in Steckrichtung verlaufende Kontaktzunge 315, auch die Schirmungsgehäuse 2, 2' bei bereits aufgerasteten Kontaktfedern 3 in die Aufnahmeöffnungen 120 des Isolierkörpers 1 , 1 ' einführbar und auch wieder daraus entnehmbar sind.

Der Montageaufwand ist also sehr gering und die Montage gestaltet sich äußerst flexibel. Die Isolierkörper 1 , 1 ' können vorteilhafterweise mit bereits aufgeklipsten Kontaktfedern 3 ausgeliefert werden. Bei Bedarf können die Kontaktfedern 3 schließlich auch unaufwändig entfernt werden. Gegebenenfalls kann dies nachträglich, also z. B. erst dann geschehen, wenn das Erdungskonzept geändert werden soll und ein bestimmtes Schirmungsgehäuse 2, 2' nicht mehr mit dem zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen (nicht gezeigt) elektrisch leitend verbunden sein soll.

In den Fig. 2a und 2b ist der jeweilige Isolierkörper 1 , 1 ' mit den beiden Rastfedern 3 gezeigt und detailliert beschriftet. Steckseitig, d. h. hier links dargestellt, besitzen die Isolierkörper 1 , 1 "jeweils einen

Steckbereich 11 , 11 ; anschlussseitig, d. h. kabelanschlussseitig, besitzen sie einen Anschlussbereich 12, 12'.

Die Rastfedern 3 besitzen die besagte innere Kontaktzunge 315, mit der sie im aufgerasteten („aufgeclipsten“) Zustand das Kontaktfenster 150 durchgreifen.

Gegenüberliegend der inneren Kontaktzunge 315 besitzt die

Kontaktfeder 3 eine äußere Kontaktzunge 316 zur elektrischen Anbindung des jeweiligen Schirmungsgehäuses 2, 2' an den, nicht in der Zeichnung dargestellten, Steckverbindermodularrahmen.

Wird nun eine der beiden Kontaktfedern 3 abgeclipst, oder erst gar nicht auf den Isolierkörper 1 , 1 ' aufgerastet („aufgeclipst“), so erfährt das jeweilige Schirmungsgehäuse 2, 2', das an der jeweiligen Schmalseite 15, 15' angeordnet ist, keine direkte elektrische Masseanbindung an den Steckverbindermodularrahmen. Aus diesem Grund ist auch der besagte Polarisationsschutz, wie bereits erwähnt, von besonderer Bedeutung zur Sicherstellung der korrekten Umsetzung des jeweiligen Schirmungskonzepts.

Aus dieser Ansicht wird auch deutlich, dass sich die Rastausnehmungen 13, 13' des Isolierkörpers 1 ,1 ' nicht nur in der Oberfläche der Stirnflächen 15, 15' befinden, sondern auch in die Oberfläche der Seitenflächen 18, 18' hineinerstrecken. In diesem Bereich besitzt der Isolierkörper 1 , 1 ' jeweils eine Rastkante 131 , hinter welcher die Kontaktfedern 3 mit ihren Rastarmen 31 verrsten.

Die Fig. 3a und 3b zeigen eine solche Kontaktfeder 3 in einer vergrößerten Darstellung aus zwei verschiedenen Ansichten. Bei der hier gezeigten Kontaktfeder 3 handelt es sich, wie für den Fachmann leicht erkennbar ist, um ein Stanzbiegeteil, das preisgünstig und unaufwändig aus federelastischem Blech gebildet ist. In anderen Ausführungsformen könnten allerdings auch andere Materialien und Herstellungsverfahren Anwendung finden, beispielsweise elastischer und elektrisch leitfähiger Kunststoff, der z. B. im Spritzguss in Stärke und Form besonders flexibel an vorgegebene Formen des Isolierkörpers 1 , 1 ' und/oder des Schirmungsgehäuses 20, 20' anpassbar ist, um einen besonders guten, formschlüssigen Halt gegenüber dem Isolierkörper 1 , 1 ' und/oder eine besonders große elektrische Kontaktfläche und damit besonders gute elektrische Leitfähigkeit gegenüber dem Schirmungsgehäuse 20, 20' bereitzustellen. Die hier gezeigte Kontaktfeder 3 besitzt einen flächigen Grundkörper 35. Aus diesem Grundkörper 35 sind die innere Kontaktzunge 315 und die äußere Kontaktzunge 316 ausgestanzt und aus der Ebene des Grundkörpers 35 herausgebogen. Weiterhin besitzt die Kontaktfeder 3 zwei zunächst in der Ebene des Grundkörpers 35 verlaufende und einander entgegengesetzt rechtwinklig von Grundkörper 35 abstehende Rastarme 31 , deren Enden mittels einer Rastbiegung jedoch zu Rasthaken 313 umgebogen sind.

Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen vollständig montierte Steckverbindermodule 1 , 1 ', auf welche die Kontaktfedern 3 schmalseitig aufgerastet sind, indem ihre Rasthaken 313 an deren Rastkanten 131 verrsten.

Die Steckverbindermodule 1 , 1 ' besitzen jeweils zwei Elementarstecker 2, 2', welche in den Aufnahmeöffnungen 120, 120' des jeweiligen Isolierkörpers 1 , 1 ' aufgenommen sind.

Zudem sind in der Zeichnung auch die Längen L, L' beider Steckverbindermodule sowie die Breite B15 ihrer Stirnflächen 15 und die Breite B18 ihrer Seitenflächen 18 eingetragen. Es ist offensichtlich, dass die Breite B18 der Seitenflächen 18 größer ist als die Breite B15 der Stirnflächen 15. Außerdem ist gut erkennbar, dass die Länge L, L' der Module, die jeweils gleichzeitig die Länge der Stirn- 15, 15' und Seitenflächen 18, 18' darstellt, größer ist als die Breite B15 der Stirnflächen 15, 15'. Die Breiten B15 und B18 beider Steckverbindermodule 1 , 1 ' stimmen aus Kompatibilitätsgründen überein. Ihre Längen L, L' können voneinander abweichen, können jedoch auch gleich sein.

In die Fig. 4c ist zudem auch die Steckrichtung S eingetragen, bei der es sich ausdrücklich um eine Richtung, nicht aber um eine Orientierung, handelt. In dieser Steckrichtung S können die beiden gezeigten Steckverbindermodule 1 , 1 ' zusammengesteckt werden. Es ist weiterhin offensichtlich, dass die Länge L, L' der Isolierkörper 1 , 1 ' jeweils in Steckrichtung S und die jeweilige Breite B15, B18 der Stirn- und Seitenflächen senkrecht dazu gemessen wird.

Jeder der beiden Isolierkörper 1 , 1 ' besitzt zwei Befestigungsnasen 14, 14', nämlich eine breite Befestigungsnase 14 und eine schmale Befestigungsnase 14', die sich also in ihrer Breite unterscheiden.

Dadurch ist die korrekte Orientierung der Steckverbindermodule 1 , 1 ', z. B. in einem hier nicht gezeigten Steckverbindermodularrahmen, der für die Befestigungsnasen passende Aufnahmen, z. B. Fenster oder Ausnehmungen, bereitstellt. Dies spielt unter anderem auch eine wichtige Rolle für das flexible Erdungskonzept. Sollen beispielsweise Mehrfacherdungen vermieden werden, so kann beispielsweise bei beiden dargestellten Steckverbindermodulen 1 , 1 ' jeweils diejenige Kontaktfedern 3 entfernt werden, die sich an derjenigen

Schmalseite 15, 15', welche die schmalen Befestigungsnase 14' befindet, während auf diejenige Schmalseite 15, 15', welche die breite Befestigungsnase 14 aufweist, eine Kontaktfeder 3 aufgerastet ist. So kann gewährleistet werden, dass zumindest durch die Steckverbindermodule 1 ,1 ' auch im gesteckten Zustand keine Mehrfacherdung entsteht.

Die Fig. 5a und 5b zeigen beide Steckverbindermodule in je einer Explosionsdarstellung. Neben den bereits erwähnten und beschriebenen Komponenten 1 , 1 ', 14, 14, 3, 20, 20' sind hier vor allem die weiteren Bestandteile der Elementarsteckverbinder zu erwähnen, nämlich zusätzlich zum Schirmungsgehäuse 20, 20 'jeweils ein darin einfügbarer Kontaktträger 24, 24' mit Kontaktaufnahmen, in denen mehrere nicht gezeigte Steckkontakte aufgenommen werden. Weiterhin besitzt jeder der Elementarsteckverbinder 2 einen Kabelabgang 27, bestehend aus einem Knickschutz 270 und einer Kabelverschraubung 276. Bezugszeichenliste

I , 1 ' Isolierkörper

I I , 11 ' Steckbereich

12, 12' Anschlussbereich

120, 120' Aufnahmeöffnungen

13, 13' Rastmittel, Rausausnehmungen

131 Rastkante

14, 14' Befestigungsnasen

15 Stirnflächen

150 Kontaktfenster

18 Seitenflächen

B 15 Breite der Stirnfläche

B 18 Breite der Seitenflächen

L, L' Länge des jeweiligen Isolierkörpers / der Stirn- und

Seitenflächen

S Steckrichtung

2,2' Elementarstecker

20, 20' Schirmungsgehäuse

24, 24' Kontaktträger

27 Kabelabgang 270 Knickschutz

276 Kabelverschraubung

3 Kontaktfeder 31 Rastarme

313 Rasthaken

315 innere Kontaktzunge

316 äußere Kontaktzunge 35 Grundkörper