Sicherheits-Steckerbrücke und Verfahren zu ihrer Herstellung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Steckerbrücke, insbesondere für zweipolige Netzstecker, mit einem die Kontaktstifte (2, 2') in vorgegebenem Abstand und vorgegebener Lage haltenden, isolierenden Kunststoffträgerteil, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Trägerteil als ein das hintere Ende der Kontaktstifte (2, 2') und sämtliche steckerseitigen Kabelteile einschließlich des Endabschnitts (6) des Kabelmantels (5) umschließendes und elektrisch isolierendes inneres Spritzgußteil (3) ausgebildet ist, und daß dieses Spritzgußteil (3) mindestens eine Zugentlastung für den Kabelmantel (5) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Steckerbrücke, insbesondere für zweipolige Netzstecker, mit einem die Kontaktstifte in vorgegebenen Abstand und vorgegebener Lage haltenden, isolierenden Kunststoffträgerteil sowie ein Verfahren zur Herstellung der Sicherheits-Steckerbrücke. Bislang übliche Steckerbrücken haben frei zugängliche Kontaktstifte, welche in ihrem hinteren Teil mittels eines Polyamidträgerteils fixiert sind.

[0002] Dabei kann dieses Polyamidträgerteil einen Ansatz aufweisen, der eine Zugentlastung der mit den Kontaktstiften verbundenen Adern des Kabels ermöglicht. Die so gestaltete, bekannte Steckerbrücke wird dann mit einem den Steckerkörper bildenden äußeren Kunststoffmantel umspritzt, der z. B. aus PVC besteht. Insbesondere bei der Verwendung eines Kabelmantels aus einem Gummiwerkstoff, geht letzterer keine feste Verbindung mit dem PVC-Kunststoffmaterial des Steckerkörpers ein, so daß sich der Kabelmantel bei starker Zugbeanspruchung aus dem Stecker lösen konnte.

[0003] Desweiteren war bisher eine Konturenprüfung unbedingt erforderlich, da bei der bekannten Steckerbrücke, bei der nur eine einlagige Umspritzung der stromführenden Teile der Steckerbrücke üblich war, nicht sichergestellt werden konnte, daß beim Spritzen eventuell abstehende, stromführende Litzen oder Litzendrähte an die Oberfläche des PVC-Steckerkörpers angeschwemmt wurden.

[0004] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheits-Steckerbrücke insbesondere für zweipolige Netzstecker und ein Verfahren zu deren Herstellung zu ermöglichen, die die oben angeführten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine absolut sichere elektrische Isolierung zusammen mit einer Zugentlastung wenigstens des Kabelmantels ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

[0006] Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht infolgedessen darin, daß das Kunststoffträgerteil als ein das hintere Ende der Kontaktstifte und sämtliche steckerseitigen Kabelteile einschließlich des Endabschnitts des Kabelmantels umschließendes und elektrisch isolierendes inneres Spritzgußteil ausgebildet ist, und daß dieses innere Spritzgußteil mindestens eine Zugentlastung für den Kabelmantel aufweist.

[0007] Die Bezeichnung "inneres Spritzgußteil" impliziert, daß der gesamte Stecker aus dem genannten inneren Spritzgußteil und einem das innere Spritzgußteil umgebenden äußeren Spritzgußteil besteht, das den Steckerkörper bildet. Somit kann bereits nach dem das innere Spritzgußteil um das hintere Ende der Kontaktstifte und sämtliche steckerseitigen Kabelteile, einschließlich des Endabschnitts herum gespritzt wurde mit Sicherheit eine elektrische Isolierung dieser Teile hergestellt werden. Eine Konturenprüfung der Steckerbrücke erübrigt sich, da bereits das innere Spritzgußteil eine elektrische Isolierung der stromführenden Teile bewirkt und dann noch das äußere Spritzgußteil, das den Steckerkörper bildet, um das innere Spritzgußteil herum gespritzt wird.

[0008] Insbesondere im Falle eines Gummikabelmantels ist die Gefahr, daß bei stärkerer Zugbeanspruchung das Kabel aus dem Stecker herausgerissen wird, vermieden, da das innere Spritzgußteil bereits eine Zugentlastung für den Kabelmantel aufweist. Bevorzugt weist das innere Spritzgußteil zusätzlich noch je eine Zugentlastung für die Adern auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform bildet das Spritzgußteil selbst die Zugentlastung sowohl für die Adern als auch für den Kabelmantel. Zur Zugentlastung des Kabelmantels ist dieser an seinem steckerseitigen Endabschnitt bevorzugt in einer zur Ebene der Kontaktstifte parallelen Richtung vergrößert, wobei ein Endabschnitt des inneren Spritzgußteils um diesen verdickten Endabschnitt des Kabelmantels herum gespritzt ist. Die Verbreiterung des Kabelmantels kann vorteilhafterweise während des Spritzens des inneren Spritzgußteils durch ein den Kabelmantel an seinem hinteren Endabschnitt zusammendrückendes Quetschwerkzeug erzielt werden, welches nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials abgezogen wird. Das Spritzguß-Kunststoffmaterial des inneren Spritzgußteils faßt dann mit seinem hinteren Abschnitt um diese durch das Zusammenpressen entstandene Verbreiterung des Kabelmantels herum und bildet dadurch die Zugentlastung.

[0009] Bevorzugt wird die Zugentlastung für die Adern dadurch gebildet, daß das innere Spritzgußteil zwei parallele, voneinander beabstandete Durchgangsöffnungen senkrecht zur Ebene der Kontaktstifte aufweist und daß die Adern, vom Ende des Kabelmantels gesehen, innerhalb des inneren Spritzgußteils zwischen den beiden Durchgangsöffnungen und dann nach außen abgebogen zum Ende der Kontaktstifte verlaufen. Dort sind die freiliegenden Enden der Adern elektrisch mit den Kontaktstiften beispielsweise durch eine Crimpverbindung verbunden.

[0010] Das Kunststoffmaterial des inneren Spritzgußteils ist bevorzugt Polyamid, welches eine sehr gute mechanische Festigkeit der Steckerstifte und des gesamten Kabelendabschnitts bewirkt. Das äußere, den Steckerkörper bildende Spritzgußteil kann dann aus einem weicheren Kunststoff um das innere Spritzgußteil herum gespritzt werden. Dieses äußere Spritzgußteil kann z. B. aus PVC bestehen und in seinem kabelseitigen hinteren Abschnitt eine einstückig angespritzte, das Kabel gegen Biegebeanspruchung schützende flexible Tülle aufweisen.

[0011] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheits-Steckerbrücke anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch eine Schnittdarstellung der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitssteckerbrücke; und

Fig. 2

eine die Zugentlastung des Kabelmantels und deren Bildung veranschaulichende schematische Darstellung.

[0012] Die in Fig. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt in schematischer Schnittdarstellung einen zweipoligen Netzstecker 1, bei welchem ein zwei Kontaktstifte 2 und 2' mechanisch in vorgegebenem Abstand und vorgegebener Lage halternder und isolierender Kunststoffträger durch ein inneres Spritzgußteil 3 gebildet ist, welches den hinteren Endabschnitt der Kontaktstifte 2 und 2', die vom Kabelmantel 5 und von der Adernisolierung befreiten mit den Kontaktstiften 2 und 2' verbundenen Adern 4 und 4' sowie den endseitigen Abschnitt 6 des Kabelmantels vollständig umgibt. Außerdem bildet das innere Spritzgußteil 3 eine Zugentlastung sowohl für die Adern 4 und 4' als auch für den Kabelmantel 5. Zur Zugentlastung der Adern weist das innere Spritzgußteil 3 zwei senkrecht zur Ebene der Kontaktstifte 2 und 2' vorgesehene Durchgangsöffnungen 7 und 8 auf, die beim Spritzen durch zwei Stifte gebildet werden, und die Enden der Adern 4 und 4' sind in der in Fig. 1 gezeigten Weise um diese Durchgangsöffnungen 7 und 8 herum geführt.

[0013] In Fig. 1 ist deutlich zu erkennen, daß der steckerseitige Endabschnitt 6 des Kabelmantels 5 in Richtung der durch die Kontaktstifte 2 und 2' definierten Ebene verdickt und daß das innere Spritzgußteil 3 um diesen verdickten Endabschnitt 6 herum gespritzt ist um dadurch eine Zugentlastung des Kabelmantels 5 zu bilden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der Steckerbrücke und um diese Verdickung des Endabschnitts 6 des Kabelmantels 5 während des Spritzens des inneren Spritzgußteils 3 zu bilden, wird nachstehend anhand der Fig. 2 beschrieben. Diese zeigt schematisch in Seitenansicht und in Draufsicht ein während des Spritzvorgangs des inneren Spritzgußteils 3 den Endabschnitt 6 des Kabelmantels 5 zusammendrückendes Quetschwerkzeug, das vereinfacht durch zwei Druckstempel 10 und 10' dargestellt ist, die jeweils eine Kraft in Pfeilrichtung ausüben. Die teilweise geschnittene Draufsicht im unteren Teil der Fig. 2 zeigt, wie dann der zum Kabel gewendete hintere Endabschnitt 13 des inneren Spritzgußteils 3 um diesen verdickten Abschnitt 6 des Kabelmantels 5 herumgreift. Das Quetschwerkzeug 10, 10' wird während des Aushärtens des Kunststoffmaterials des inneren Spritzgußteils 3 in der in Fig. 2 dargestellten Quetschposition belassen, und nach Aushärten des Kunststoffmaterials entfernt. Dadurch entsteht im Abschnitt 13 des inneren Spritzgußteils je eine obere und untere bis zum Kabelmantel 5 reichende Öffnung, wobei eine dieser Öffnungen in Fig. 2 zu sehen und mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist. Besonders günstige Verhältnisse für die Zugentlastung des Kabelmantels ergeben sich, wenn die Druckstempel 10 und 10' trapezförmigen Querschnitt haben, wobei die Öffnungen 11 auch trapezförmig sind, wie in Fig. 2 dargestellt. Beim Zusammenquetschen des Endabschnitts 6 des Kabelmantels kann vorteilhafterweise flüssiges Kunststoffmaterial zwischen Kabelmantel und Adernisolierung eindringen, was wiederum zur Verbesserung der Zugentlastung beiträgt. Die Öffnungen 11 und auch die in Fig. 1 dargestellten Durchgangsöffnungen 7 und 8 werden beim Umspritzen des inneren Spritzgußteils 3 durch das Material des äußeren Spritzgußteils 7 vollständig ausgefüllt.

[0014] Das Kunststoffmaterial des inneren Spritzgußteils 3 ist bevorzugt Polyamid. Das Kunststoffmaterial des äußeren Spritzgußteils 7 kann z. B. PVC sein. Wie in Fig. 1 dargestellt, bildet der kabelseitige Endabschnitt des äußeren Spritzgußteils 7 in üblicher Weise eine das Kabelende gegen Biegebeanspruchungen schützende flexible Tülle.

[0015] Obwohl die vorliegende Sicherheits-Steckerbrücke bevorzugt für eine Anwendung bei zweipoligen Netzsteckern vorgesehen ist, läßt sich das Prinzip der Erfindung auch bei Steckern mit mehr als zwei Polen anwenden.

[0016] Das erfindungsgemäße Prinzip führt außer einer Verbesserung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Steckerbrücke auch zu einer beträchtlichen Reduzierung der Herstellungskosten und einer Erhöhung der Herstellungsausbeute, die insbesondere deshalb stark ins Gewicht fällt, da eine solche Steckerbrücke ein von Automaten gefertigter Massenartikel ist.

Ansprüche

1. Sicherheits-Steckerbrücke, insbesondere für zweipolige Netzstecker, mit einem die Kontaktstifte (2, 2') in vorgegebenem Abstand und vorgegebener Lage haltenden, isolierenden Kunststoffträgerteil,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil als ein das hintere Ende der Kontaktstifte (2, 2') und sämtliche steckerseitigen Kabelteile einschließlich des Endabschnitts (6) des Kabelmantels (5) umschließendes und elektrisch isolierendes inneres Spritzgußteil (3) ausgebildet ist,
und daß dieses Spritzgußteil (3) mindestens eine Zugentlastung für den Kabelmantel (5) aufweist.

2. Sicherheits-Steckerbrücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spritzgußteil (3) zusätzlich je eine Zugentlastung für die Adern aufweist.

3. Sicherheits-Steckerbrücke nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spritzgußteil selbst die Zugentlastungen bildet.

4. Sicherheits-Steckerbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Kabelmantels (5) an seinem steckerseitigen Endabschnitt (6) vergrößert ist,
und daß die Zugentlastung des Kabelmantels durch einen um diesen verdickten Endschnitt (6) gespritzten Abschnitt (13) des inneren Spritzgußteils (3) gebildet ist.

5. Sicherheits-Steckerbrücke nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spritzgußteil (3) zwei parallele, voneinander beabstandete Durchgangsöffnungen (7, 8) senkrecht zur Ebene der Kontaktstifte (2, 2') aufweist,
und daß je eine Zugentlastung für die Adern (4, 4') dadurch gebildet ist, daß letztere vom Ende (6) des Kabelmantels (5) gesehen im inneren Spritzgußteil (3) zwischen den beiden Durchgangsöffnungen (7, 8) und dann nach außen abgebogen zum Ende der Kontaktstifte (2, 2') verlaufen.

6. Sicherheits-Steckerbrücke nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spritzgußteil (3) aus Polyamid besteht.

7. Stecker mit einer Sicherheits-Steckerbrücke nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spritzgußteil (3) vollständig von einem den Steckerkörper bildenden äußeren Spritzgußteil (7) aus Kunststoff umspritzt ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitssteckerbrücke, insbesondere für zweipolige Netzstecker mit folgenden Schritten:
Vorsehen eines die Kontaktstifte in vorgegebenem Abstand und vorgegebener Lage haltenden isolierenden Kunststoffträgerteils, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Umspritzen des hinteren Endes der Kontaktstifte und sämtlicher steckerseitigen Kabelteile, einschließlich des Endabschnitts des Kabelmantels mit einem Kunststoffmaterial, das ein inners Spritzgußteil bildet, so daß die Kontaktstifte und die steckerseitigen Kabelteile auch nach außen hin isoliert sind;

- Quetschen des Endabschnitts des Kabelmantels während des Spritzvorgangs des inneren Spritzgußteils, um den Endabschnitts des Kabelmantels zu verdicken.

9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Quetschwerkzeugs auf den Kabelmantel bis zum vollständigen Aushärten des Kunststoffmaterials des inneren Spritzgußteils andauert, so daß das innere Spritzgußteil an der Quetschstelle eine bis zum Kabelmantel reichende Öffnung aufweist.

10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Quetschwerkzeug zwei Quetschstempel aufweist, die im Querschnitt trapezförmig sind, wobei die längere Grundseite des Trapezes zu den Kontaktstiften hinweist.

Zeichnung