Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem System bestehend aus einem ersten Steckverbindermodul und einem damit steckbaren zweiten

Steckverbindermodul nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 . Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 13.

Derartige Systeme werden in Stromkreisen eingesetzt, die nicht unterbrochen werden dürfen. Derartige Stromkreise sind insbesondere in der Sicherheitstechnik zu finden und umfassen beispielsweise Trafos und/oder Umrichter.

Stand der Technik

Die EP 2 510 590 B1 zeigt einen schweren Steckverbinder, welcher mit verschiedenen Steckverbindermodulen bestückt werden kann. Die einzelnen Kontaktelemente der Steckverbindermodule können über so genannte Adapterelemente gebrückt werden.

Diese Brückung ist allerdings permanent und solange aktiv wie das Adapterelement am Steckverbindermodul angebracht ist. Die Brückung kann im gesteckten Zustand nicht unterbrochen werden. Daher sind derartige Steckverbindermodule nur in Stromkreisen einsetzbar, die zumindest temporär unterbrochen werden dürfen, wenn beispielsweise ein angeschlossener Steckverbinder herausgezogen wird.

Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 31 44 580 A1 ; DE 34 42 056 A1 ; DE 44 28 323 A1 ;

DE 10 2005 041 472 A1 und DE 10 2016 204 743 A1 . Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ein System von zwei

Steckverbindermodulen vorzuschlagen, welches in Stromkreisen eingesetzt werden kann, die nicht unterbrochen werden dürfen.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 13 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße System besteht aus einem ersten

Steckverbindermodul und einem damit steckbaren zweiten

Steckverbindermodul. Derartige Steckverbindermodule werden in so genannten schweren Steckverbindern eingesetzt, die modular mit verschiedenartigen Steckverbindermodulen bestückt werden können.

Die Steckverbindermodule werden in der Regel in einem Halterahmen eingebracht, der anschließend in ein Steckverbindergehäuse eingebaut wird. Ein solcher Halterahmen ist beispielsweise in der

DE 10 2013 1 13 975 A1 offenbart.

Die erfindungsgemäßen Steckverbindermodule weisen jeweils zumindest zwei Kontaktelemente auf. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um elektrische Kontaktelemente, die aus einem metallischen Grundstoff mit einer darauf aufgebrachten, besonders leitfähigen Metalllegierung bestehen. Das erste Steckverbindermodul weist zumindest eine

Federbrücke auf, wobei die zumindest eine Federbrücke im ungesteckten Zustand die zumindest zwei Kontaktelemente des ersten

Steckverbindermoduls elektrisch leitend miteinander verbindet. Das bedeutet, dass die Federbrücke aus einem leitenden Material gefertigt ist und im ungesteckten Zustand des ersten Steckverbindermoduls in

Berührkontakt mit den zumindest zwei Kontaktelementen steht.

Vorteilhafterweise ist die Federbrücke zwischen den zwei

Kontaktelementen angeordnet. Die Federbrücke besteht aus

federelastischem, elektrisch leitenden Material. Im ungesteckten Zustand drückt die Federbrücke einseitig gegen ein erstes und anderseitig gegen ein zweites Kontaktelement, wodurch eine so genannte elektrische Brückung zwischen den Kontaktelementen entsteht. Diese Anordnung ist besonders platzsparend.

Vorteilhafterweise weist das Steckverbindermodul zumindest vier

Kontaktelemente und zumindest zwei Federbrücken auf. Jeweils zwischen zwei Kontaktelementen ist eine Federbrücke angeordnet.

Vorzugsweise wird die Federbrücke in einem Stanz-Biegeverfahren hergestellt. Die Federbrücke ist spiegelsymmetrisch entlang ihrer

Hauptsymmetrieachse ausgebildet. Die Federbrücke ist idealerweise omegaförmig ausgestaltet, wobei die Enden nach innen gekrümmt sind, um die Oberfläche des Kontaktelements bzw. der Kontaktelemente möglichst wenig mechanisch zu belasten, wenn beide miteinander in Berührkontakt gebracht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die

Kontaktelemente einen Kontaktbereich und einen Anschlussbereich auf. Am Anschlussbereich des Kontaktelements werden Leiter eines am Steckverbinder angeschlossenen Kabels angeschlossen. Hier wird beispielsweise die Crimptechnik verwendet. Der Kontaktbereich des Kontaktelements tritt in Berührkontakt mit einem Kontaktelement eines gegenüberliegenden Steckverbindermoduls, sobald die

Steckverbindermodule miteinander gesteckt sind. Die zumindest eine Federbrücke verbindet im ungesteckten Zustand die zumindest zwei Kontaktelemente des ersten Steckverbindermoduls im Anschlussbereich elektrisch leitend miteinander. Im Anschlussbereich der zwei

Kontaktelemente wird ein Berührkontakt mit der Federbrücke hergestellt. Den Berührkontakt entfernt vom Kontaktbereich der Kontaktelemente herzustellen hat den Vorteil, dass die metallische Legierung des

Kontaktelements im Kontaktbereich geschont wird. Dadurch können mit dem erfindungsgemäßen Steckverbindermodul mehr Steckzyklen erreicht werden. Der Kontaktbereich der Kontaktelemente wird während des Steckvorgangs mechanisch belastet. Eine zusätzliche Belastung durch eine Federbrücke in diesem Bereich würde zu einem beschleunigten Verschleiß der betroffenen Kontaktelemente führen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Steckverbindermodul ein Schiebeelement auf. Das Schiebeelement trennt, wenn das erste und das zweite Steckverbindermodul miteinander gesteckt sind, die elektrisch leitende Verbindung zwischen den zwei

Kontaktelementen des ersten Steckverbindermoduls und der dazwischen angeordneten Federbrücke. Der Berührkontakt zwischen den

Kontaktelementen und der Federbrücke wird aufgehoben.

Vorzugsweise ist das Schiebeelement im zweiten Steckverbindermodul U- förmig ausgebildet. Durch die U-Form können die Enden der

omegaförmigen Federbrücke gleichzeitig aus den Berührkontakt mit den zugehörigen Kontaktelementen gebracht werden. Durch die U-Form im zweiten Steckverbindermodul ist es außerdem möglich den

Anschlussbereich der Kontaktelemente im ersten Steckverbindermodul zu erreichen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Steckverbindermodul zumindest zwei, vorzugsweise jedoch vier, Kontaktelemente aufweist, die als Buchsenkontakte ausgeführt sind. Dadurch kann das erste

Steckverbindermodul in einem so genannten Anbauflansch an einer Anlage und/oder Maschine angebaut werden. Da ein Anbauflansch im Gegensatz zu einem Steckverbinder weniger mechanisch belastet wird, weil er beispielsweise nicht herunterfallen kann, wird auch das erste Steckverbindermodul mechanisch geschont. Konsequenterweise weist das zweite Steckverbindermodul zumindest zwei, vorzugsweise jedoch vier, Kontaktelemente auf, die als Stiftkontakte ausgeführt sind.

Es ist vorteilhaft, wenn das erste Steckverbindermodul zumindest eine Halteplatte aufweist, die die zumindest eine Federbrücke innerhalb des ersten Steckverbindermoduls fixiert. Diese Fixierung erfolgt idealerweise am Schnittpunkt der Symmetrieachse der Federbrücke. Das Federelement weist links und rechts vom Fixierbereich federelastische Arme auf, die jeweils gegen ein Kontaktelement andrückbar sind.

Vorteilhafterweise übernimmt die Halteplatte eine Doppelfunktion. Die Halteplatte fixiert sowohl die Federbrücke als auch die beiden zugehörigen Kontaktelemente im ersten Steckverbindermodul. Dieser einfache Aufbau macht das erste Steckverbindermodul gleichermaßen robust und günstig herstellbar.

Die beiden vorgenannten Steckverbindermdoule werden miteinander gesteckt. Dabei werden das erste und das zweite Steckverbindermodul in Steckrichtung zueinander geführt. Ein Schiebelement des zweiten

Steckverbindermoduls drückt dabei gegen zumindest eine Federbrücke des ersten Steckverbindermoduls. Dadurch wird die zumindest eine Federbrücke aus einen Berührkontakt mit zumindest zwei zugehörigen Buchsenkontakten gebracht. Die Kontaktelemente des ersten

Steckverbindermoduls und die Kontaktelemente des zweiten

Steckverbindermoduls werden in Berührkontakt gebracht. Die Stiftkontakte des zweiten Steckverbindermoduls werden dabei in die Buchsenkontakte des ersten Steckverbindermoduls eingeschoben. Dies geschieht bevor die zumindest eine Federbrücke aus den Berührkontakt mit den zumindest zwei zugehörigen Buchsenkontakten gebracht wird.

Ausführungsbeispiel

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

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines

erfindungsgemäßen Systems aus einem ersten und einem zweiten Steckverbindermodul,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten

Steckverbindermoduls mit einer herausgelösten Federbrücke, Fig. 3 ein Schaltbild eines ersten Steckverbindermoduls im

ungesteckten Zustand,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines ungesteckten Systems aus

einem ersten und einem zweiten Steckverbindermodul und Fig. 5 eine Schnittdarstellung des gesteckten Systems aus einem ersten und einem zweiten Steckverbindermodul.

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.

Die Figur 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines ersten

Steckverbindermoduls 1 und eines zweiten Steckverbindermoduls 2. Das erste Steckverbindermodul 1 besteht aus einem Grundkörper 3, in welchem vier Kontaktelemente, ausgeführt als Buchsenkontakt 4, eine Halteplatte 5 und zwei Federbrücken 6 angeordnet sind.

Das erste Steckverbindermodul 1 weist außenseitig Haltenasen 7 auf, über welche das erste Steckverbindermodul 1 in einen Halterahmen (nicht gezeigt) eines schweren Steckverbinders (nicht gezeigt) oder eines Anbauflansches (nicht gezeigt) fixiert werden kann. Das erste

Steckverbindermodul weist zylinderförmige, erste Öffnungen 8, 8', 8", 8"' auf, in denen Buchsenkontakte 4 fixiert werden können. Dazwischen weist das erste Steckverbindermodul 1 quaderförmige, zweite Öffnungen 9, 9' auf, in denen jeweils eine Federbrücke 6 fixierbar ist. Im ungesteckten Zustand steht jeweils eine Federbrücke 6, 6' mit zwei Buchsenkontakten in Berührkontakt. Ein solcher Berührkontakt ist in Figur 4 als Berührbereich 14 eingekreist. Der Berührbereich 14 befindet sich im Anschlussbereich der einzelnen Kontaktelemente bzw. Buchsenkontakte 4, 4', 4", 4"'. Dieser Bereich ist ansonsten wenig mechanisch beansprucht, so dass ein häufiges Kontaktieren mit den Endbereichen der jeweiligen Federbrücke 6, 6' keinen Einfluss auf die Leitfähigkeit der Kontaktelemente hat.

Das zweite Steckverbindermodul besteht aus einem Grundkörper 10, vier darin angeordneten Kontaktelementen, hier Stiftkontakten 1 1 , und einer Halteplatte 12. Die Stiftkontakte 1 1 werden über die Halteplatte 12 im Grundkörper 10 fixiert. Im zweiten Steckverbindermodul 2 ist ein

Schiebelement 13 angeformt. Über das Schiebelement 13 kann die Federbrücke 6 des ersten Steckverbindermoduls 1 aus dem Berührkontakt mit den Buchsenkontakten 4 gebracht werden. Die genaue

Funktionsweise wird weiter unten genauer erläutert. Auch das zweite Steckverbindermodul 2 weist Haltenasen 7' zur Fixierung in einem

Halterahmen (nicht gezeigt) auf.

In Figur 3 ist eine Schaltfunktion des ersten Steckverbindermoduls 1 dargestellt. Im ungesteckten Zustand sind die Buchsenkontakte 4, 4', 4", 4" des ersten Steckverbindermoduls durch die paarweise verbaute

Federbrücken 6, 6' kurzgeschlossen. Die Federbrücken 6, 6' sind dabei in Figur 3 lediglich schematisch dargestellt. Eine Brückung besteht zwischen dem Buchsenkontakt 4 und dem Buchsenkontakt 4'. Eine zweite Brückung besteht zwischen dem Buchsenkontakt 4" und dem Buchsenkontakt 4"'. Das Schiebelement 13 ist in Figur 3 lediglich schematisch angedeutet. Die Stift- und Buchsenkontakte sind voreilend und kontaktieren bevor die Federbrücken 6, 6' getrennt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass der Stromkreis, in welchem das erste Steckverbindermodul 1 integriert ist, niemals unterbrochen wird.

Der Steckvorgang der oben beschriebenen Steckverbindermodule ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt und läuft wie folgt ab. Das erste 1 und das zweite Steckverbindermodul 2 werden miteinander gesteckt. Dabei drückt das Schiebelement 13 des zweiten Steckverbindermoduls gegen die Federbrücken 6, 6' des ersten Steckverbindermoduls. Dadurch wird die Federbrücke 6 bzw. werden die Federbrücken 6, 6' von den zugehörigen Buchsenkontakten 4, 4' und 4", 4"' getrennt. Vorher werden jedoch die Kontaktelemente 4, 4' und 4", 4"' des ersten Steckverbindermoduls 1 und die Kontaktelemente 1 1 , 1 1 ' des zweiten Steckverbindermoduls 2 in Berührkontakt gebracht. Die Kontaktelemente 4, 4', 4", 4" des ersten Steckverbindermoduls 1 und die Kontaktelemente 1 1 , 1 1 ' des zweiten Steckverbindermoduls 2 kontaktieren miteinander, bevor die Brückung der Kontaktelemente 4, 4' und 4", 4" des ersten Steckverbindermoduls 1 aufgehoben wird. Dadurch wird gewährleistet, dass der Stromkreis, in welchem sich das erste Steckverbindermodul 1 befindet unterbrochen wird bzw. werden kann.

Steckverbindermodul mit Brückfunktion Bezugszeichenliste

Erstes Steckverbindermodul

Zweites Steckverbindermodul

Grundkörper

Buchsenkontakt

Halteplatte

Federbrücke

Haltenase

Erste Öffnung

Zweite Öffnung

Grundkörper

Stiftkontakt

Halteplatte

Schiebeelement

Berührbereich