VERPOLSICHEREN THERMOLEITUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stecker für eine elektrische Steckverbindung, eine Buchse für eine elektrische Steckverbindung und ein System umfassend einen Stecker und eine Buchse. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Stecker, eine Buchse sowie ein System aus Stecker und Buchse zur Verbindung mit einer verpolsicheren Thermoleitung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es sind allgemein Steckverbindungen (auch Steckverbinder genannt) bekannt, bei denen ein Stecker mit einer Buchse steckverbunden werden kann, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei Leitungen zu erzeugen, die sich jeweils aus dem Stecker und der Buchse erstrecken.

Weiterhin sind allgemein Steckverbinder für Thermoelement- und Widerstandsthermometer-Messsysteme bekannt. Ein derartiger Steckverbinder besteht aus einem Thermostecker und einer Thermobuchse, die zur Verbindung von zwei Thermoleitungen die- nen können.

So finden beispielsweise in der Automobil- und Zuliefererindustrie eine Vielzahl solcher (Thermo-)Stecker und (Thermo-)Buchsen (auch "Thermosteckverbinder" genannt) für Thermoleitungen als Teil von Messsystemen in Versuchsfahrzeugen Anwendung.

Insbesondere werden Steckverbinder in Messsystemen verwendet, bei denen die Tem- peratur einer bestimmten Messstelle über ein sogenanntes Thermoelement ermittelt wird. Ein solches Thermoelement besteht aus zwei Drahtleitern mit unterschiedlichen Werkstoffen, der sogenannten Thermoleitung, die jeweils an einem Ende verbunden sind. Die (Messstellen-)Temperatur wird über einen Spannungsunterschied aufgrund der unterschiedlichen Leitermetalle der Thermoleitung bestimmt. Innerhalb des Messsystems kann die Thermoleitung des Thermoelements über Ther- mosteckverbinder mit einer weiteren Thermoleitung verbunden werden, die z.B. in einen Modulblock mündet. Von dort aus können die gemessenen Daten in Signalaufbe- reitem verstärkt und digitalisiert und anschließend beispielsweise an Datenlogger wei- tergeleitet werden.

Aus DE 10 2014 017157 B3 sind eine Thermoleitung und ein Modulblock bekannt, wobei die Thermoleitung einen Querschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass eine Ver- polung der zweiadrigen Thermoleitung bei der elektrischen Verbindung mit dem Modulblock verhindert wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Steckverbinder (bzw. ein Stecker und eine Buchse) zur Verfügung zu stellen, der zur Verbindung mit einer Thermoleitung geeignet ist.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Stecker für eine elektrische Steckverbindung gemäß Anspruch 1 bereit.

Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Buchse für eine elektrische Steckverbindung gemäß Anspruch 9 bereit.

Nach einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System umfassend einen Stecker und eine Buchse nach Anspruch 11 bereit.

Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Steckers in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2 eine Draufsicht eines Steckers in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckers mit einer sich daraus erstreckenden kodierten Thermoleitung zeigt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Buchse in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 5 eine Draufsicht einer Buchse in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Aus- führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 6 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Buchse mit einer sich daraus erstreckenden kodierten Thermoleitung zeigt;

Fig. 7 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Buchsenelements in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Buchsenelements gemäß einem Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 9 eine Draufsicht eines Buchsenelements gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 veranschaulicht;

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems, umfassend einen Stecker und eine Buchse, schematisch darstellt; und

Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems, umfassend einen Stecker und eine Buchse, schematisch darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE In Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Steckers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Fig. 3 ist der Stecker in Verbindung mit einer kodierten Thermoleitung dargestellt. In Fig. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer Buchse in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Fig. 6 ist die Buchse in Verbindung mit einer Thermoleitung dargestellt. In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Buchsenelements veranschaulicht. In Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Buchsenelements veran- schaulicht. In Fig. 10 und 11 sind Ausführungsbeispiele eines Systems umfassend einen erfindungsgemäßen Stecker und eine erfindungsgemäße Buchse veranschaulicht.

Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen und deren Vorteile.

Der erfindungsgemäße Stecker, die erfindungsgemäße Buchse sowie das erfindungs- gemäße Stecker-Buchsen-System sind in erster Linie für die Anwendung in der mobilen Fahrzeug-Messtechnik gedacht, jedoch sollen diese in keiner Weise auf diese Anwendung beschränkt sein. So ist das erfindungsgemäße Stecker-Buchsen-System für jegliche Anwendung gedacht, bei der insbesondere kodierte Thermoleitungen Verwendung finden. Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Stecker-Buchsen-System nicht darauf beschränkt ausschließlich verpolsichere Thermoleitungen zu verbinden. So dient die Erfindung beispielsweise auch dazu, eine verpolsichere Thermoleitung mit einer nicht- verpolsicheren Thermoleitung elektrisch zu verbinden. Dabei ist es möglich, dass ein erfindungsgemäßer Stecker, der ausgestaltet ist, eine verpolsichere Thermoleitung auf- zunehmen, mit einer im Stand der Technik bekannten Buchse, die eine nicht-verpolsi- chere Thermoleitung aufgenommen hat, verbunden werden kann. Gleichsam ist es auch denkbar, eine erfindungsgemäße Buchse, die ausgestaltet ist, eine verpolsichere Thermoleitung aufzunehmen, mit einem im Stand der Technik bekannten Stecker zu verbinden. Die Ausführungsbeispiele betreffen einen Stecker. Unter dem Begriff "Stecker" wird ein Stift bzw. Male verstanden, sofern nichts anderes angegeben ist. Dabei steht der Begriff "Male" für "männlich" und bezeichnet einen Steckverbinder, bei dem der Leiter vorsteht.

Der Stecker umfasst eine Aufnahme, die konfiguriert ist, eine Thermoleitung mit einem asymmetrisch ausgebildeten Querschnitt verpolsicher aufzunehmen. Die Aufnahme ist daher derart ausgebildet, dass eine kodierte Thermoleitung verpolsicher in die Aufnahme eingebracht werden kann. Demzufolge kann die Aufnahme die entsprechende Gegenform der kodierten Thermoleitung aufweisen. Die Aufnahme kann kanalförmig ausgebildet sein, so dass diese mit einer in die Aufnahme eingeführten Thermoleitung umfangsflächig in Berührung ist. Der Querschnitt der Aufnahme kann sich in manchen Ausführungsformen nach innen verjüngen. Dadurch kann neben einer vereinfachten Montage der Thermoleitung an dem Stecker auch eine stabile mechanische Verbindung zwischen Stecker und Thermoleitung erreicht werden.

In manchen Ausführungsformen weist die Aufnahme eine Zugentlastung zur zugentlastenden und mechanischen Verbindung einer aufgenommenen Thermoleitung auf. Vorteilhafterweise verhindert die Zugentlastung, dass aufgrund äußerer Einwirkungen (z. B. Vibrationen, Zug- bzw. Druckkräfte) die elektrische Verbindung zwischen einer Thermoleitung und dem Stecker wieder getrennt wird.

In manchen Ausführungsformen kann die Zugentiastung als Schneid-Klemm-Lösung oder als eine Verriegelungsfeder ausgebildet sein. Dabei kann das Zugentlastungselement mindestens eine Kralle mit einer Sperrklinke aufweisen, wobei die Sperrklinke in die Isolierung einer eingeführten Thermoleitung eindringt und damit die Thermoleitung vergleichbar mit einem Widerhaken mechanisch fixiert. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kralle fünf Sperrklinken auf, um die in den Modulblock eingeführte Thermoleitung an bis zu fünf Stellen zu fixieren. Durch die Sperrklinken wird gewährleistet, dass die Thermoleitung durch die Zugentlastung nicht verletzt wird. Der erfindungsgemäße Stecker umfasst weiterhin ein erstes und zweites elektrisch leitendes Steckerelement, das jeweils einen ersten und zweiten Bereich aufweist. Das Steckerelement kann als Kontaktblech oder als eine Art Flachnadel ausgebildet sein. Grundsätzlich können die beiden Steckerelemente aus allen gängigen Werkstoffen (z. B. Kupfer, Eisen oder Nickel) ausgebildet sein. Typischerweise finden genormte Ther- momaterialien (z. B. Typ T, Typ R, Typ S, Typ B, Typ L, Typ U, Typ J oder Typ K) als Steckerelemente Verwendung. Dabei weisen die erfindungsgemäßen zwei Steckerelemente typischerweise unterschiedliche Werkstoffe auf.

In manchen Ausführungsformen ist das erste Steckerelement vorzugsweise aus Nickel und das zweite Steckerelement aus Chrom-Nickel ausgebildet. In manchen Ausfüh- rungsformen entsprechen die beiden Steckerelementen dem Typ K der Thermomateri- alien, d.h. ein erstes Steckerelement ist aus Chrom-Nickel (Chromel) und das zweite Steckerelement aus Aluminium-Nickel (Alumel) hergestellt. Der erfindungsgemäße erste Bereich der Steckerelemente weist jeweils einen Federkontakt auf. In manchen Ausführungsformen kann der Federkontakt in das Steckerelement eingepresst sein. Das Steckerelement und der Federkontakt können einteilig oder auch mehrteilig ausgeformt sein. In manchen Ausführungsformen umfasst der Federkontakt ein Federelement und eine Prüfspitze.

Das Federelement kann eine Schraubenfeder bzw. eine Druckfeder darstellen, bei der es sich um einen in Schraubenform gewickelten Draht handelt. Weiterhin kann es sich bei dem Federelement um ein beliebiges elastisches Element handeln, das bei Einwir- kung einer bestimmten Kraft eine bestimmte Verformung durchläuft. Das Federelement ist in manchen Ausführungsformen aus einem Metall (z.B. Stahl, Kupfer) hergestellt. In manchen Ausführungsformen ist die Druckfeder aus vergoldetem Stahl hergestellt. In manchen Ausführungsformen ist das Federelement derart konstruiert, dass es einen maximalen Federweg von etwa 1 - 3 mm, bevorzugt von 2 mm aufweist. Dabei kann das Federelement bei einem Arbeitshub von 1 ,8 mm eine Federkraft von 130 cN +/- 20% aufweisen.

Die Prüfspitze kann einen nadeiförmigen, spitzen Kontakt darstellen. Die Prüfspitze kann aus einem Thermomaterial hergestellt sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Prüfspitze aus dem identischen Material wie das zugehörige Steckerele- ment hergestellt. Für den Typ K bedeutet das, dass die Prüfspitze des Chromel-Ste- ckerelements aus Chromel und die Prüfspitze des Alumel-Steckerelements aus Aiumel hergestellt ist. Die Prüfspitze kann einen Durchmesser zwischen 0,3 und 0,7 mm, bevorzugt 0,5 mm aufweisen.

In manchen Ausführungsformen umfasst der Federkontakt zudem eine Führungs- buchse, welche aus Teflon oder PEEK hergestellt sein kann.

Das erfindungsgemäße Steckerelement kann eine Bohrung aufweisen, die einen Durchmesser zwischen 0,5 und 0,9 mm, bevorzugt 0,7 mm aufweist. In manchen Ausführungsformen ist der Federkontakt in eine Bohrung eingelassen.

Die erfindungsgemäßen Steckerelemente sind derart angeordnet, dass die beiden Fe- derkontakte jeweils eine Ader einer aufgenommenen Thermoleitung im Wesentlichen axial kontaktieren. Jede Ader einer Thermoleitung besteht aus einer Vielzahl von Litzen, bevorzugt aus 7 Litzen, wodurch sich im Querschnitt der Ader Zwischenräume ergeben. Eine Kontaktierung bzw. elektrische Verbindung liegt demnach vor, wenn die zwei Federkontakte jeweils in die Zwischenräume der jeweils mit einer Vielzahl von Litzen ausgebildeten Adern eindringen. Eine Kontaktierung kann auch dann gewährleistet sein, wenn einer der zwei Federkontakte zwischen das Aderisoliermaterial und einer oder mehrerer Litzen eindringt. Eine Kontaktierung kann auch durch Berührung eines Federkontakts mit der Stirnseite einer Ader gewährleistet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform dringen beide Federkontakte ungefähr 0,5 bis 2 mm axial in jeweils eine Ader der eingeführten Thermoleitung ein. Die Federkontakte können in einer Ebene in dem Stecker angeordnet sein. Dabei ist es denkbar, dass es sich um eine in Bezug auf den Stecker horizontale Ebene oder um eine vertikale Ebene handeln kann. Die Steckerelemente sind in manchen Ausführungsformen im Wesentlichen parallel entlang einer Längsachse des Steckers angeordnet. Weiterhin sind in manchen Ausführungsformen die Federkontakte im Wesentli- chen parallel entlang der Längsachse des Steckers angeordnet. In manchen Ausführungsformen sind die Federkontakte derart angeordnet, dass sie von innerhalb des Steckers in Richtung des Eingangs der Aufnahme zeigen, um jeweils eine Ader einer eingeführten Thermoleitung axial kontaktieren zu können.

In manchen Ausführungsformen wirken das Federelement und die Prüfspitze derart zu- sammen, dass bei der Aufnahme einer Thermoleitung in der Zugentlastung die Prüfspitze eine Ader der Thermoleitung im Wesentlichen axial kontaktiert, wobei die Federkraft des Federelements einen Druck auf die Thermoleitung ausübt, um eine sichere elektrische Verbindung des Federkontakts mit der aufgenommenen Thermoleitung zu ermöglichen. Dabei wirkt die Federkraft des Federelements und die Prüfspitze mit der Zugentlastung zusammen, d.h. bei Einführen einer Thermoleitung in die Aufnahme des Steckers durchquert die Thermoleitung die Zugentlastung und trifft dann auf die Prüfspitze des Federkontakts. Durch den bei der Kontaktierung auf die Prüfspitze wirkenden Druck verformt sich das Federelement elastisch, wodurch eine Komprimierung des Federelements stattfindet und die Thermoleitung weiter in die Aufnahme hineingelangt. Wenn die Federkraft größer ist als die Kraft, mit der die Thermoleitung eingeführt wird oder der maximale Federweg des Federelements erreicht ist, kann die Thermoleitung nicht mehr weiter eingeführt werden. Gleichzeitig erzeugt die Zugentlastung, eine mechanische Fixierung der Thermoleitung vergleichbar mit einem Widerhaken, sodass eine mögliche Bewegung der Thermoleitung aus der Aufnahme des Steckers heraus verhindert wird.

In manchen Ausführungsformen ist die Aufnahme als Teil eines Gehäuses ausgebildet. Zudem kann die Aufnahme einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen. Die Auf- nähme des Gehäuses kann derart ausgeformt sein, dass eine kodierte Thermoleitung formschlüssig in diese eingeführt werden kann. Dabei kann der Querschnitt der aufzunehmenden Thermoleitung bzw. der Aufnahme des Steckers eine asymmetrisch geformte Ecke oder Kante aufweisen. Der Querschnitt kann aus einem kreisförmigen Bogenabschnitt und aus zwei eben ausgebildeten Abschnitten bestehen, die sich zu einer Form vereinigen. Weiterhin kann der Querschnitt der Aufnahme eine Dreiecksform oder eine "birnenförmige" bzw. "tropfenförmige" Struktur aufweisen.

In manchen Ausführungsformen umfasst der Stecker ein Gehäuse, das zumindest ein erstes und zweites Gehäuseteil aufweist, die mittels einer Schnappverschlussanordnung steckverbindbar sind, um die Gehäuseteile zusammenzuhalten und um das In- nere zu umschließen. Vorteilhafterweise kann dadurch erreicht werden, dass das Gehäuse ohne eine Schraubverbindung verschlossen werden kann. Das Gehäuse kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Steckerelemente können in einem der Gehäuseteile angeordnet sein. Das Gehäuse kann darüber hinaus weitere Gehäuseteile umfassen. In manchen Ausführungsformen werden die Steckerelemente über Führungsbolzen in einem der Gehäuseteile in einer vorbestimmten Position gehalten, um ein Verschieben in Längs- und Querrichtung des Steckers zu verhindern. Wenn die Führungsbolzen an einem der Gehäuseteile ausgeformt sind, weist das andere Gehäuseteil an den entsprechenden Stellen Bohrungen auf, die konfiguriert sind, die Führungsbolzen aufzu- nehmen. Bevorzugt sind die Führungsbolzen an dem Gehäuseteil ausgeformt, in dem die Steckerelemente nicht angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Steckerelemente zunächst in einem ersten Gehäuseteil werkzeuglos eingebracht werden können und anschließend beim Verbinden der beiden Gehäuseteile von den Führungsbolzen des zweiten Gehäuseteils in Längs- und Querrichtung fixiert werden. In manchen Ausführungsformen weist das Steckerelement zumindest eine Bohrung auf, mittels derer das Steckerelement in Eingriff mit zumindest einem Führungsbolzen steht. Weiterhin kann sich die Bohrung auch durch das Gehäuseteil erstrecken, auf dem das Steckerteil angeordnet ist.

Die erfindungsgemäßen Steckerelemente weisen zudem einen zweiten Bereich auf, der derart konfiguriert ist, dass dieser von einem Buchsenelement elektrisch kontaktierend aufnehmbar ist. Der zweite Bereich eines Steckerelements kann länglich ausgebildet sein. In manchen Ausführungsformen stellt der zweite Bereich des Steckerelements ein stiftförmiges Element dar. Der zweite Bereich der beiden Steckerelemente des Steckers kann jeweils eine unterschiedliche Breite aufweisen, um einen Verpolungsschutz bereitzustellen. Weiterhin kann sich der zweite Bereich der Steckerelemente aus dem Gehäuse des Steckers heraus erstrecken. Diese hervorstehenden Bereiche können voll- ständig von einem Gehäuse einer erfindungsgemäßen Buchse aufgenommen werden. Vorteilhafterweise befinden sich im verbundenen Zustand somit sämtliche Leiterführungen des Steckers innerhalb eines Gehäuses, wodurch Kurzschlüsse verhindert werden. Der zweite Bereich der Steckerelemente kann auch von einem umlaufenden Gehäuseteil derart umgeben sein, dass sich dieses beim Verbinden mit dem Gehäuse eines erfindungsgemäßen Buchsenelement formschlüssig über das Gehäuse des Buchsenelements schiebt und dichtend abschließt.

Weiterhin betreffen die Ausführungsbeispiele eine Buchse. Unter dem Begriff "Buchse" wird ein Kontakt bzw. Female verstanden, sofern nichts anderes angegeben ist. Dabei steht der Begriff "Female" für "weiblich" und bezeichnet einen Steckverbinder, der eine Hülse um das männliche Gegenstück bzw. den zweiten Bereich der Steckerlemente bildet. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Buchse mit einem Stecker nach einer der o.g. Ausgestaltungen in Verbindung gebracht.

Die erfindungsgemäße Buchse umfasst eine Aufnahme, die konfiguriert ist, eine Ther- moleitung mit einem asymmetrisch ausgebildeten Querschnitt verpolsicher aufzuneh- men, und ein erstes und zweites elektrisch leitendes Buchsenelement, das jeweils einen ersten und zweiten Bereich aufweist. Der erste Bereich der Buchsenelemente weist jeweils einen Federkontakt auf. Weiterhin sind die Buchsenelemente derart angeordnet, dass die beiden Federkontakte jeweils eine Ader einer aufgenommenen Thermoleitung im Wesentlichen axial kontaktieren. Die Aufnahme und der Federkontakt des ersten Bereichs der beiden Buchsenelemente können identisch mit der Aufnahme und dem Federkontakt des ersten Bereichs der beiden Steckerelemente ausgestaltet sein. Die o.g. Ausführungen zur Aufnahme und dem Federkontakt des ersten Bereichs der beiden Steckerelemente sind daher analog auf die Aufnahme und den Federkontakt des ersten Bereichs der beiden Buchsenelemente anzuwenden.

Entsprechend umfasst der Federkontakt der Buchse in manchen Ausführungsformen ein Federelement und eine Prüfspitze, die derart zusammenwirken, dass bei der Aufnahme einer Thermoleitung in der Zugentlastung die Prüfspitze eine Ader der Ther- moleitung im Wesentlichen axial kontaktiert, wobei die Federkraft des Federelements einen Druck auf die Thermoleitung ausübt, um eine sichere elektrische Verbindung des Federkontakts mit der aufgenommenen Thermoleitung zu ermöglichen. Darüber hinaus kann die Aufnahme der Buchse auch eine Zugentlastung zur zugentlastenden und mechanischen Verbindung einer aufgenommenen Thermoleitung aufweisen. Die o.g. Ausgestaltungen der Zugentlastung des Steckers gelten analog für die Zugentlastung der Buchse.

Das Gehäuse der Buchse weist in manchen Ausführungsformen ein erstes und zweites Gehäuseteil auf, die mittels einer Schnappverschlussanordnung steckverbindbar sind, um die Gehäuseteile zusammenzuhalten und um das Innere zu umschließen. Zudem kann das Gehäuse die Aufnahme umfassen, wobei die Aufnahme einen asymmetrischen Querschnitt aufweist.

In manchen Ausführungsformen werden die Buchsenelemente über Führungsbolzen in einem der Gehäuseteile in einer vorbestimmten Position gehalten, um ein Verschieben in Längs- und Querrichtung zu verhindern.

In manchen Ausführungsformen weist das Buchsenelement zumindest eine Bohrung aufweist, mittels derer das Buchsenelement in Eingriff mit zumindest einem Führungsbolzen steht. In Analogie zu den o.g. Steckerelementen können das erste Buchsenelement vorzugsweise aus Nickel und das zweite Buchsenelement aus Chrom-Nickel ausgebildet sein. Darüber hinaus sind die o.g. Ausgestaltungen hinsichtlich des Materials der Steckerelemente in Analogie auf die Buchsenelemente anwendbar.

Die erfindungsgemäße Buchse weist einen zweiten Bereich des Buchsenelements auf, der derart konfiguriert ist, ein Steckerelement elektrisch kontaktierend aufzunehmen. In manchen Ausführungsformen ist der zweite Bereich des Buchsenelements vollständig innerhalb des Gehäuses der Buchse angeordnet. Das Gehäuse kann dann jeweils eine Öffnung in der Nähe des zweiten Bereichs der Buchsenelemente aufweisen, in die die zweiten Bereiche der Steckerelemente aufgenommen werden können. In manchen Ausführungsformen können die Öffnungen des Gehäuses in der Nähe des zweiten Bereichs der beiden Buchsenelemente jeweils eine unterschiedliche Breite aufweisen, um einen Verpolungsschutz für die Aufnahme von korrespondierenden, unterschiedlich breit ausgebildeten zweiten Bereiche der Steckerelemente in dem Buchsengehäuse bereitzustellen. In manchen Ausführungsformen umfasst die Buchse ein Kontaktfederelement, das im zweiten Bereich der Buchsenelemente angeordnet ist, um eine vertikale Bewegung der Buchsenelemente zu verhindern und um einen sicheren elektrischen Kontakt mit den Steckerelementen eines entsprechenden Steckers bereitzustellen. Das Kontaktfederelement ist ein elastisches Element, das derart in der Buchse angeordnet ist, dass es eine Kraft auf das jeweilige Buchsenelement bewirkt. Beim Einführen der Steckerelemente in das Buchsengehäuse wird das Kontaktfederelement soweit nach oben gedrückt, dass eine Aufnahme von zumindest dem zweiten Bereich des Steckerelements in die Buchse erfolgt. Weiterhin drückt das Kontaktfederelement gegen den zweiten Bereich des Steckerelements. Vorteilhafterweise kann durch eine solche Ausgestaltung gleichzeitig eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen Stecker und Buchse erzeugt werden.

Weiterhin betreffen die Ausführungsbeispiele ein System, das einen Stecker nach einer der o.g. Ausgestaltungen und eine Buchse nach einer der o.g. Ausgestaltungen umfasst. Bevorzugt sind dabei der Stecker und die Buchse elektrisch kontaktierbar, um zwei Thermoleitungen miteinander elektrisch zu verbinden.

Zurückkommend zu den Figuren veranschaulicht die Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Steckers gemäß der Erfindung (wobei eine obere Gehäuseabdeckung nicht gezeigt ist, um das Innere des Steckers besser zu veranschaulichen). Die Fig. 2 veranschaulicht eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Stecker ohne obere Gehäuse- abdeckung. Die Fig. 3 veranschaulicht den erfindungsgemäßen Stecker in Verbindung mit einer kodierten Thermoleitung. Die Fig. 4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Buchse gemäß der Erfindung (wobei eine obere Gehäuseabdeckung nicht gezeigt ist, um das Innere der Buchse besser zu veranschaulichen). Die Fig. 5 veranschaulicht eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Buchse ohne obere Gehäuseabdeckung. Die Fig. 6 veranschaulicht die erfindungsgemäße Buchse in Verbindung mit einer kodierten Thermoleitung. In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs- gemäßen Buchsenelements veranschaulicht. In Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Buchsenelements veranschaulicht. In Fig. 10 und 11 sind Ausführungsbeispiele eines Systems umfassend einen erfindungsgemäßen Stecker und eine erfindungsgemäße Buchse veranschaulicht.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckers 10 dar, wobei ein oberes Gehäuseteil nicht gezeigt ist, damit das Innere des Steckers 10 besser zu erkennen ist.

Der Stecker 10 weist ein erstes Gehäuseteil 15 auf, das in einem ersten Bereich zwei Kanäle durch einen blockartigen Abschnitt aufweist, die sich in Längsrichtung des Steckers 10 erstrecken. In die Kanäle sind zwei Steckerelemente 12a, 12b eingelassen. Das erste Steckerelement 12a ist aus Alumel hergestellt, wohingegen das zweite Steckerelement 12b aus Chromel hergestellt ist. Die Steckerelemente 12, 12b können auch aus einem beliebigen anderen Thermomaterial hergestellt sein. Jedes der Steckerelemente 12a, 12b weist einen ersten und zweiten Bereich auf. Die beiden Steckerelemente 12a, 12b liegen in einer Ebene. Ausgehend von dem blockartigen Gehäuseab- schnitt des ersten Gehäuseteils 15 schließt sich ein flacherer Gehäuseabschnitt des ersten Gehäuseteils 15 an. Auf diesem flacheren Gehäuseabschnitt ist jeweils der erste Bereich der Steckerelemente 12a, 12b angeordnet.

Der erste Bereich der Steckerelemente 12a, 12b umfasst jeweils einen Federkontakt 13. Die zwei Federkontakte 13 der Steckerelemente erstrecken sich in Längsrichtung des Steckers 10. Dabei sind die Steckerelemente 12a, 12b im Wesentlichen parallel in Längsrichtung des Steckers 10 angeordnet. Zudem befinden sich die Federkontakte 13 jeweils von der Längsachse des Steckerelements 12a, 12b aus betrachtet im Wesentlichen zentral angebracht. Die gegenüberliegenden Seitenflächen des ersten Bereichs der Steckerelemente 12a, 12b sind voneinander beabstandet. Weiterhin weisen die sich in Längsrichtung erstreckenden Federkontakte 13 einen solchen Abstand voneinander auf, sodass diese jeweils eine Ader einer aufgenommenen kodierten Thermoleitung kontaktieren. Der zweite Bereich der Steckerelemente 12a, 12b ist derart konfiguriert, dass er von einer Buchse elektrisch kontaktierend aufgenommen werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Steckerelementen 12, 12b um zwei länglich geformte Kontaktbleche. Der zweite Bereich des ersten Steckerelements 12a ist breiter ausgeformt als der zweite Bereich des zweiten Steckerelements 12b. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Verbindung mit einer Buchse, die entsprechend konfigurierte Öffnungen aufweist, verpolsicher durchgeführt werden kann.

In dem flacheren Gehäuseteil ist außerdem eine Zugentlastung 14 eingelassen. Die Zugentlastung 14 ist als Schneid-Klemm-Vorrichtung ausgestaltet. Sie weist fünf Klem- men auf. Diese können bei einer Aufnahme einer kodierten Thermoleitung nach innen gebogen werden und können sich dann in die Isolierung der eingeführten Thermoleitung schneiden, wodurch eine mechanische Fixierung erzeugt wird.

Das erste Gehäuseteil 15 weist im Bereich des flachen Gehäuseabschnitts zudem einen seitlichen Fortsatz auf, der als ein Schnapphaken 16 ausgebildet ist. Dieser und ein auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Gehäuseteils 15 ausgeformter Schnapphaken 16 dienen dazu, ein zweites Gehäuseteil 18 (siehe z.B. in Figur 3) mechanisch mit dem ersten Gehäuseteil 15 zu verbinden. Dadurch wird eine Schraubverbindung zum Verschluss des Steckers 10 vermieden.

Die Steckerelemente 12a, 12b weisen weiterhin jeweils eine Bohrung im ersten Bereich auf, die sich auch durch den darunter liegenden flachen Gehäuseabschnitt erstreckt. In diese Bohrungen dringen beim Verbinden des ersten Gehäuseteils 15 mit dem zweiten Gehäuseteil 18 (siehe z.B. in Figur 3) Führungsbolzen, die sich an dem zweiten Gehäuseteil 8 befinden. Dadurch können die Steckerelemente 12a, 12b werkzeuglos eingesetzt werden und ein Verschieben der Steckerelemente 12a, 12b in Längs- und Quer- richtung des Steckers 10 wird dennoch verhindert.

Der Stecker 10 weist auch eine Aufnahme 11 auf. Diese weist (bei einem verschlossenen Gehäuse) einen asymmetrisch ausgebildeten Querschnitt auf, um die Aufnahme einer verpolsicheren Thermoleitung zu ermöglichen. Die Aufnahme 11 weist zudem einen abgerundeten, sich nach innen verjüngenden Eingangsbereich auf, der das Einfüh- ren einer kodierten Thermoleitung erleichtert. In dem Bereich der Aufnahme 11 ist zudem die Zugentlastung 14 angeordnet. Die fünf Klemmen der Zugentlastung 14 sind derart angeordnet, dass sie eine Öffnung ausbilden, die einen zur Aufnahme 11 im Wesentlichen identischen asymmetrischen Querschnitt aufweist.

Fig. 2 veranschaulicht eine Draufsicht des Steckers 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Fig. 2 verdeutlicht, dass die beiden Federkontakte 13 in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin weist die Aufnahme einen abgerundeten Bereich auf, um das Einführen einer Thermoleitung zu vereinfachen. Die Aufnahme 11 verjüngt sich in Längsrichtung des Inneren des Steckers 10. Quer zur Längsrichtung folgt im Bereich der Aufnahme 11 die Zugentlastung 14. Am inneren Ende der Aufnahme 11 befinden sich zwei parallel in Längsrichtung des Steckers angeordnete Prüf- spitzen der Federkontakte 13, die sich von dem ersten Bereich der Steckerelemente 12a, 12b erstrecken. Diese sind derart angeordnet, dass sie jeweils eine Ader einer kodierten Thermoleitung in eingeführtem Zustand im Wesentlichen axial kontaktieren.

Fig. 3 veranschaulicht den Stecker 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2, wobei das zweite Gehäuseteil 18 mit dem ersten Gehäuseteil 15 verbunden ist. Dabei ist das zweite Gehäuseteil 18 mit dem ersten Gehäuseteil 15 über die beiden Schnapphaken 16 steckverbunden. Bis auf den zweiten Bereich der Steckerelemente 12a, 12b befinden sich sämtliche leitenden Bestandteile im Innern des Steckers 10. In Fig. 3 ist zudem eine kodierte Thermoleitung 30a veranschaulicht, die sich in der Aufnahme 11 des Steckers 10 befindet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme 11 des Ste- ckers 10 konfiguriert, eine "birnenförmige" Thermoleitung 30a aufzunehmen und mit den im Stecker 10 angeordneten Prüfspitzen sicher zu kontaktieren.

Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse 20 dar, wobei ein oberes Gehäuseteil (siehe Bezugszeichen 28 in Fig. 6) nicht gezeigt ist, damit das Innere der Buchse 20 besser zu erkennen ist. Die Buchse 20 weist ein erstes Gehäuseteil 25 auf, das in einem ersten blockartigen Gehäuseabschnitt zwei kanalförmige Hohlräume aufweist, die sich in einer Längsrichtung der Buchse 20 erstrecken. In jedem der kanalförmigen Hohlräume ist jeweils ein Buchsenelement 22a, 22b eingelassen. Das erste Buchsenelement 22a ist aus Alumel hergestellt, wohingegen das zweite Buchsenelement 22b aus Chromel hergestellt ist. Die Buchsenelemente 22a, 22b können auch aus einem beliebigen anderen Thermo- material hergestellt sein. Jedes der Buchsenelemente 22a, 22b weist einen ersten und zweiten Bereich auf. Der erste Bereich der Buchsenelemente 22a, 22b umfasst jeweils einen Federkontakt 23. Die zwei Federkontakte 23 der Buchsenelemente erstrecken sich in Längsrichtung der Buchse 20. Dabei sind die Buchsenelemente 22a, 22b im Wesentlichen parallel in Längsrichtung der Buchse 20 angeordnet. Zudem befinden sich die Federkontakte 23 jeweils von der Längsachse des Buchsenelements 22a, 22b aus betrachtet zentral bzw. im Wesentlichen mittig angebracht. Die gegenüberliegenden Seitenflächen des ersten Bereichs der Buchsenelemente 22a, 22b sind voneinander beabstandet und befinden sich in einer (horizontalen) Ebene. Weiterhin weisen die sich in Längsrichtung erstreckenden Federkontakte 23 einen solchen Abstand auf, dass diese jeweils eine Ader einer kodierten Thermoieitung kontaktieren, die in der Aufnahme 21 eingeführt ist.

Der zweite Bereich der Buchsenelemente 22a, 22b ist derart konfiguriert, dass ein in der Buchse aufgenommener Stecker den zweiten Bereich der Buchsenelemente 22a, 22b kontaktiert. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Buchsenelementen 22a, 22b um zwei länglich geformte Kontaktbleche. Der zweite Bereich der bei- den Buchsenelemente 22a, 22b weist jeweils die gleiche Breite auf. Vielmehr sind die beiden Buchsenelemente 22a, 22b in ihren Abmessungen identisch ausgeformt. Der zweite Bereich der beiden Buchsenelemente 22a, 22b ist vollständig von dem ersten Gehäuseteil 25 umgeben. An der von dem ersten Bereich der Buchsenelemente 22a, 22b weggewandten Seite weist das erste Gehäuseteil 25 zwei Öffnungen auf, um die Steckerelemente eines korrespondierenden Steckers aufnehmen zu können. Die beiden Öffnungen weisen eine unterschiedliche Breite auf, sodass eine verpolischere Verbindung mit einem Stecker ermöglicht wird.

In einem flacheren Gehäuseabschnitt des ersten Gehäuseteils 25, das sich von dem blockartigen Gehäuseabschnitt des ersten Gehäuseteils 25 fortsetzt, ist eine Zugent- lastung 24 im Bereich der Aufnahme 21 teilweise in das erste Gehäuseteil 25 eingelassen. Die Zugentlastung 24 ist als Schneid-Klemm-Vorrichtung ausgestaltet. Sie weist fünf Klemmen auf. Diese können bei einer Aufnahme einer kodierten Thermoieitung in der Aufnahme 21 nach innen gebogen werden und schneiden sich dann in die Isolierung der aufgenommenen Thermoieitung, wodurch eine mechanische Fixierung er- zeugt wird.

Das erste Gehäuseteil 25 weist im Bereich des flachen Gehäuseabschnitts zudem einen seitlichen Fortsatz auf, der als ein Schnapphaken 26 ausgebildet ist. Dieser und ein gegenüberliegend ausgeformter Schnapphaken 26 dienen dazu, ein zweites Gehäuseteil 28 (siehe Fig. 6) mechanisch mit dem ersten Gehäuseteil 25 zu verbinden. Dadurch wird eine Schraubverbindung zum Verschluss der Buchse 20 vermieden.

Die Buchsenelemente 22a, 22b weisen weiterhin jeweils eine Bohrung 27 im ersten Bereich auf, die sich auch durch den darunter liegenden flachen Gehäuseabschnitt erstreckt. In diese Bohrungen 27 dringen beim Verbinden des ersten Gehäuseteils 25 mit dem zweiten Gehäuseteil 28 (siehe in Figur 6) Führungsbolzen, die sich an dem zweiten Gehäuseteil 28 befinden. Dadurch wird ein Verschieben der Buchsenelemente 22a, 22b in Längs- und Querrichtung der Buchse 20 verhindert. Die Buchse 20 weist auch eine Aufnahme 21 auf. Diese weist (bei einem verschlossenen Gehäuse) einen asymmetrisch ausgebildeten Querschnitt auf, um die Aufnahme einer verpolsicheren Thermoleitung zu ermöglichen. Die Aufnahme 21 weist zudem einen abgerundeten, sich nach innen verjüngenden Eingangsbereich auf, der das Einführen einer kodierten Thermoleitung erleichtert. Die fünf Klemmen der Zugentlastung 24 sind derart angeordnet, dass sie eine Öffnung ausbilden, die einen asymmetrischen Querschnitt aufweist, der im Wesentlichen identisch zum Querschnitt der Aufnahme 21 ist.

Fig. 5 veranschaulicht eine Draufsicht der Buchse 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4. Fig. 5 zeigt, dass die beiden Federkontakte 23 in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin ist zu entnehmen, dass sich die Aufnahme 21 in Längsrichtung des Inneren der Buchse 20 verjüngt. Quer zur Längsrichtung erstreckt sich im Bereich der Aufnahme 21 eine Zugentlastung 24. Am inneren Ende der Aufnahme 21 befinden sich zwei parallel in Längsrichtung der Buchse angeordnete Prüfspitzen der Federkontakte 23, die sich von dem ersten Bereich der Buchsenelemente 22a, 22b erstre- cken und bei einer in die Aufnahme 21 eingeführten kodierten Thermoleitung jeweils eine Ader im Wesentlichen axial kontaktieren.

Fig. 6 veranschaulicht die Buchse 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 und 5, wobei das zweite Gehäuseteil 28 mit dem ersten Gehäuseteil 25 verbunden ist. Dabei ist das zweite Gehäuseteil 28 mit dem ersten Gehäuseteil 25 über die beiden Schnapp- haken 26 steckverbunden. Sämtliche leitenden Bestandteile der Buchse 20 befinden sich im Innern der Buchse 20. In Fig. 6 ist zudem eine kodierte Thermoleitung 30b ver- anschaulicht, die sich in der Aufnahme 21 der Buchse befindet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme 21 des Steckers 10 konfiguriert, eine "birnenförmige" Ther- moleitung 30b aufzunehmen.

Fig. 7 veranschaulicht ein Buchsenelement 22a, 22b gemäß dem Ausführungsbeispiel der Buchse in Fig. 4 und 5. Das Buchsenelement 22a, 22b stellt ein Kontaktblech bzw. eine Flachnadel dar. Das Buchsenelement 22a, 22b ist ein flaches, längliches Element, das eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist. Die rechteckige Form wird durch einen seitlichen Vorsprungsabschnitt unterbrochen, der sich entlang der Längsachse des Buchsenelements 22a, 22b erstreckt. Zudem erstreckt sich der Federkontakt 23 aus dem Vorsprung in Längsrichtung des Buchsenelements 22a, 22b.

Das Buchsenelement 22a, 22b kann in einen ersten und zweiten Bereich unterteilt werden. Der erste Bereich umfasst zumindest den Federkontakt 23, der sich aus einer Bohrung heraus erstreckt sowie den Vorsprungsabschnitt. Der Federkontakt 23 umfasst ein Federelement und eine Prüfspitze, wobei Fig. 7 lediglich einen Teil der Prüfspitze ver- anschaulicht. Das Federelement ist nicht sichtbar (siehe dazu Fig. 8 und 9). Die Bohrung erstreckt sich in dem seitlichen Vorsprungsabschnitt des Buchsenelements 22a, 22b, wobei sich der seitliche Vorsprungsabschnitt entlang der Längsrichtung des Buchsenelements 22a, 22b erstreckt. Der erste Bereich weist zudem eine runde Auslassung, Öffnung bzw. Bohrung 27 auf. Der zweite Bereich des Buchsenelements 22a, 22b ent- spricht im Wesentlichen dem länglichen, rechteckigen schmaleren Fortsatz des ersten Bereichs.

Der erste Bereich des veranschaulichten Buchsenelements 22a, 22b entspricht konstruktionstechnisch dem ersten Bereich des Steckerelements 12a, 12b in den gezeigten Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und 2. Lediglich der zweite Bereich des Buchsenele- ments 22a, 22b unterscheidet sich von dem zweiten Bereich des Steckerelements 12a, 12b dadurch, dass der zweite Bereich der Steckerelemente 12a, 12b jeweils eine unterschiedliche Breite aufweist.

Fig. 8 und 9 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Buchsenelements 40. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 8 und 9 unterscheidet sich von dem in Fig. 7 lediglich durch konstruktive Änderungen. Sie sind hingegen identisch betreffend dem Aufbau des Federkontakts. Das Buchsenelement 40 umfasst ein Federelement 42 und eine Prüfspitze 44. Das Federelement 42 ist eine Schraubenfeder, die aus vergoldetem Stahl hergestellt ist. Das Federelement 42 ist derart konstruiert, dass es einen maximalen Federweg L1 von 2 mm aufweist. Dabei weist das Federelement 42 bei einem Arbeitshub von ,8 mm eine Federkraft von 130 cN +/- 20% auf.

Die Prüfspitze 44 stellt einen nadeiförmigen, spitzen Kontakt dar. Die Prüfspitze 44 ist aus dem identischen Material wie das Buchsenelement 40 hergestellt. Für den Typ K bedeutet das, dass die Prüfspitze des Chromel-Buchsenelements aus Chromel und die Prüfspitze des Alumel-Buchsenelements aus Alumel hergestellt ist. Die Prüfspitze weist einen Durchmesser d2 von 0,5 mm auf. Das Buchsenelement 40 weist eine Bohrung mit einem Durchmesser d1 von 0,7 mm auf. Die Bohrung weist in dem Ausführungsbeispiel eine Bohrungstiefe L2 von 6,1 mm auf.

In Fig. 9 ist eine Explosionsdarstellung des Buchsenelements 40 veranschaulicht. Neben dem Federelement 42 und der Prüfspitze 44 weist der Federkontakt auch eine Füh- rungsbuchse 46 auf, die aus Teflon oder PEEK hergestellt sein kann.

Der Federkontakt des Buchsenelements gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 und 9 ist identisch mit dem Federkontakt des erfindungsgemäßen Steckerelements aufgebaut. Zudem ist seine Funktionsweise zur Kontaktierung einer Ader einer in die Aufnahme aufgenommenen Thermoleitung bei der erfindungsgemäßen Buchse und dem erfindungsgemäßen Stecker identisch.

In Fig. 10 ist ein System bestehend aus einem erfindungsgemäßen Stecker 10, einer erfindungsgemäßen Buchse 20 und einer kodierten Thermoleitung 30 veranschaulicht. In dem Ausführungsbeispiel verbindet ein einzelner Thermoleitungsabschnitt 30 den Stecker 10 mit der Buchse 20. Dabei ist die kodierte Thermoleitung 30 mit einem Ende in die Aufnahme des Steckers und mit dem anderen Ende in die Aufnahme der Buchse 20 eingeführt.

In Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems aus Stecker und Buchse veranschaulicht. Dabei ist ein Stecker 10 mit einer kodierten Thermoleitung 30a verbunden. Der Stecker 10 ist derart ausgestaltet, dass die Steckerele- mente von einer Buchse 20 aufgenommen sind. Die Gehäuse von Stecker 10 und Buchse 20 schließen bündig miteinander. Aus der Buchse 20 erstreckt sich wiederum eine kodierte Thermoleitung 30b heraus. Das erfindungsgemäße System aus Stecker und Buchse soll nicht auf die in Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Vielmehr soll jegliche Kombination des erfindungsgemäßen Steckers und der erfindungsgemäßen Buchse zur Verbindung von kodierten Thermoleitungen um- fasst sein. Auch schließt die Erfindung Systeme mit ein, bei denen der erfindungsgemäße Stecker oder die Buchsen mit im Stand der Technik bekannten Steckern oder Buchsen zur Verbindung von kodierten und nicht-kodierten Thermoleitungen Anwendung finden.