Elektrischer Verbinder mit hybriden Anschlusselementen

Abstract

 Die Erfindung schafft eine Verbindungsvorrichtung, und insbesondere einen elektrischen Verbinder zum Anschluß eines Kabels an eine Stromübergabe, mit zumindest einem Anschlußelement (2) für den Anschluß eines Kabelendes (1), wobei das Anschlußelement (2) mit einem mit dem Anschlußpunkt kontaktierbaren Kontaktelement (3) verbunden ist und eine erste Kabelaufnahme, in die das Kabelende (1) einlegbar ist, sowie ein erstes Arretierungsmittel (4) aufweist, das das Kabelende (1) zur Herstellung einer Sicherung gegen Herausziehen fixiert. Bei den bekannten Verbindern werden Varianten mit lösbaren und Varianten mit nicht lösbaren Kabelanschlüssen gefertigt. Hierdurch erhöhen sich Teilevielfalt und Kosten, was die Erfindung vermeidet. Hierzu weist das Anschlußelement (2) eine mit der ersten in Kontakt stehende zweite Kabelaufnahme und ein zweites Arretierungsmittel (5) auf, wobei das erste Arretierungsmittel (4) das Kabelende lösbar und das zweite Arretierungsmittel (5) das Kabelende (1) nicht lösbar zu fixieren vermag. Hierdurch können beide Varianten mit gleichen Teilen gefertigt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung, und insbesondere eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie z.B. einen Stecker oder eine Buchse oder eine Strom/ Kontaktschienenvorrichtung, zum Anschluß eines Signalleiters an einen Anschlußpunkt für eine Signalübergabe, mit zumindest einem Anschlußelement für den kontaktierenden Anschluß eines Signalleiterendes, wobei das Anschlußelement mit einem mit dem Anschlußpunkt kontaktierbaren Kontaktelement verbunden ist und eine erste Signalleiteraufnahme, in die das Signalleiterende einlegbar ist, sowie ein erstes Arretierungsmittel aufweist, mit dem das Signalleiterende in der Signalleiteraufnahme zur Herstellung einer Sicherung gegen Herausziehen fixierbar ist.

[0002] Derartige Verbindungsvorrichtungen sind als elektrische Verbinder beispielsweise als Verbindungselemente für Verlängerungsschnüre oder als Anschlußstecker bzw. Buchsen für den Anschluß elektrischer Verbraucher an das öffentliche Netz bekannt. Diese elektrischen Verbinder weisen ein Gehäuse auf, in das entweder im Falle einer Buchse die Stifte eines Steckers einsetzbar sind oder das im Falle eines Steckers seinerseits mit herausragenden Stiften versehen ist, die wiederum in eine Buchse, üblicherweise eine Steckdose bzw. die Buchse einer Verlängerungsschnur einführbar sind. Ähnliche Buchsen und Stecker können jedoch auch für den Anschluß von Schwachstromverbrauchern bzw. für die Verbindungen im elektrischen Anlagen- oder Apparatebau verwendet werden.

[0003] Insbesondere zum Anschluß von Verbrauchern an das öffentliche Stromnetz werden üblicherweise zwei verschiedene Ausführungsformen des Steckers angeboten. Für den werksseitigen Anschluß eines Verbinders an ein Gerätekabel bzw. für die Konfektionierung eines fertigen Verlängerungskabels im Herstellerwerk werden die Adern des Kabels über nicht lösbare Verbindungen an das in ein Gehäuse eingesetzte Anschlußelement des elektrischen Verbinders angeschlossen, wobei das Gehäuse meist zweiteilig ausgebildet ist und beide Teile zusätzlich verschweißt ist. Die Verbindung der Adern des Kabels an das jeweilige Anschlußelement erfolgt hierbei meist entweder über eine Crimp-Verbindung oder über eine thermische Fügeverbindung, wie zum Beispiel Löten oder Schweißen.

[0004] Eine andere Ausführungsform des elektrischen Verbinders wird beispielsweise für das Ersatzteilgeschäft für Hand- oder Heimwerker gefertigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Kabelende lösbar mit dem Anschlußelement verbunden, so daß es zum einen verhältnismäßig einfach beim erstmaligen Anschluß in der Kabelaufnahme fixiert werden kann und zum anderen die Verbindung wieder gelöst werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist die Kabelaufnahme zum Beispiel buchsenartig ausgebildet und das eingelegte Kabel kann durch ein lösbares Klemmittel fixiert werden. Das Klemmittel kann beispielsweise von einer Quetschschraube oder auch von einer federbelasteten Druckplatte oder ähnlichem gebildet sein.

[0005] Aus Rationalisierungsgründen wird bei den beiden oben beschriebenen Ausführungsformen die Anzahl der zu fertigenden Teile bevorzugt minimiert, so daß das Anschlußelement und das Kontaktelement meist integral miteinander verbunden sind, also von einem einzigen metallischen Bauteil gebildet werden, das dann in das bevorzugt aus spritzgegossenem Kunststoff bestehende Gehäuse eingesetzt wird.

[0006] Der Nachteil der bekannten elektrischen Verbinder besteht darin, daß zum Herstellen der beiden Ausführungsformen der Anschlußelemente jeweils unterschiedliche Teile verwendet werden müssen. Der Hersteller derartiger elektrischer Verbinder muß also mehrere Varianten fertigen und bevorraten. Dies ist mit zusätzlichen Herstellungs-, Lager- und Logistikkosten verbunden und führt, falls nicht zwei Gehäusevarianten vorgesehen werden sollen, zusätzlich zu der Gefahr, daß die einzelnen Ausführungsformen miteinander verwechselt werden und entweder unbeabsichtigt für den Heimwerker oder Elektriker unbrauchbare, weil mit nicht lösbaren Verbindungen versehene Verbinder in den Handel gelangen oder der Fertigung eines Anschluß- oder Verlängerungskabels ein ungeeigneter, weil mit lösbaren Verbindungen bestückter Verbinder zugeführt wird.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verbindungsvorrichtung, insbesondere einen elektrischen Verbinder, zu schaffen, mit dem lösbare und nicht lösbare Anschlüsse an einen Signalleiter bzw. ein Kabel mit möglichst geringer Teilezahl realisierbar sind.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei die anfangs definierte Verbindungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Anschlußelement eine signalmäßig mit der ersten Signalleiteraufnahme in Kontakt stehende zweite Signalleiteraufnahme und ein zweites Arretierungsmittel aufweist, wobei das erste Arretierungsmittel das Signalleiterende lösbar und das zweite Arretierungsmittel das Signalleiterende nicht lösbar zu fixieren vermag.

[0009] Durch die bevorzugte Ausgestaltung als elektrischen Verbinder mit einer ersten Kabelaufnahme und einer zweiten Kabelaufnahme, die jeweils mit dem ersten Arretierungsmittel bzw. dem zweiten Arretierungsmittel versehen sind, lassen sich wahlweise beide Ausführungsformen des elektrischen Verbinders mit einem Bauteil aufbauen. Hierdurch wird die Anzahl der erforderlichen Varianten für die Fertigung der beiden Ausführungsformen des elektrischen Verbinders reduziert und es werden sowohl Herstellungskosten als auch Lager- bzw. Logistikkosten reduziert.

[0010] Ein üblicher Einsatzzweck für die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung ist beispielsweise der Stecker bzw. die Buchse eines herkömmlichen Stromkabels, das meist drei Adern, also eine Phase, einen Nulleiter und eine Erdung aufweist. Der elektrische Verbinder zum Anschluß dieses Kabels weist dann ebenfalls drei Anschlußelemente auf, die dieses Kabel mit dem jeweiligen Kontaktelement verbinden. Je nachdem, ob die Verbindung des abisolierten Kabelendes mit dem Anschlußelement lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein soll, können nun jeweils entweder die ersten Kabelaufnahmen oder die zweiten Kabelaufnabmen jedes Anschlußelementes verwendet werden. Ein weiterer üblicher Einsatzzweck ist eine entsprechend aufgebaute Strom/Kontaktschienenvorrichtung.

[0011] Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, daß auch eine werksseitig verwendete Buchse bzw. ein werksseitig verwendeter Stecker mit nicht lösbaren Anschlüssen wiederverwendet werden kann, indem die nicht lösbar mit dem zweiten Arretierungsmittel verbundenen Kabelenden im Bereich der zweiten Kabelaufnahme durchtrennt werden und dann ein weiteres Kabelende in die erste Kabelaufnahme eingeführt und dort über das erste Arretierungsmittel fixiert werden kann. Im Falle einer Beschädigung einer der Verbindungen, etwa wenn nach einem Versagen der üblichen Zugsicherung des Gehäuses das Kabelende aus der Kabelaufnahme herausgerissen wurde, kann der erfindungsgemäße Verbinder im Gegensatz zu den bekannten Verbindern mit nicht lösbaren Arretierungen des Kabelendes wieder instandgesetzt werden. Diese Reparaturmöglichkeit eines Erstausrüster-Verbinders stellt einen weiteren wesentlichen Vorteil der Erfindung dar.

[0012] Bei den bekannten elektrischen Verbindern, die vollständig von einem Gehäuse ummantelt sind, ist das Kabel mit dem Kabelende in das Gehäuse eingeführt und innerhalb des Gehäuses mit den Anschlußelementen bzw. mit dem dem Anschlußelement verbunden. Eine Zugsicherung verbindet meist das Gehäuse mit einer Kabelummantelung bzw. quetscht diese gegen einen Teil der Gehäusewandung, so daß die Verbindung mit dem Anschlußelement auch bei Ziehen an dem Kabel nicht auf Zug belastet ist. Aus dem Gehäuse ragen im Falle eines Steckers entweder die Kontaktelement in Form von Stiften heraus oder das Gehäuse weist im Falle einer Buchse entsprechende Öffnungen auf, in die die Stifte eines korrespondierenden Steckers einführbar sind.

[0013] Die erste Kabelaufnahme und die zweite Kabelaufnahme eines Anschlußelements können innerhalb des Gehäuses entweder beide integral mit dem Kontaktelement verbunden sein oder auch im Gehäuse in entsprechenden Aufnahmen angeordnet sein und dann über elektrische Kontaktbrücken miteinander bzw. mit dem Kontaktelement verbunden sein. Im Falle eines Steckers ist das Kontaktelement bevorzugt als Hohlzylinder ausgebildet, dessen freies, in die korrespondierende Buchse einführbares Ende verschlossen ist und dessen gegenüberliegendes Ende integral mit der ersten Kabelaufnahme verbunden ist.

[0014] Bevorzugt wird hier die erste Kabelaufnahme von dem Zylinder selbst gebildet, in den das abisolierte Kabelende einführbar ist, wobei das erste Arretierungsmittel hier von einer Quetschschraube gebildet sein kann, die in die Wandung des hohlzylindrischen Stiftes des Steckers einschraubbar ist und so das abisolierte Kabelende gegen die innere Mantelfläche zu drücken vermag. Das freie Ende dieses Stiftes kann dann als Crimp- oder Fügefahne ausgebildet sein, die bevorzugt rechtwinklig zur Mittelachse des Steckers angeordnet ist. In diesem Fall kann das Kabelende entweder in die das zweite Arretierungsmittel bildende Crimp- oder Fügefahne eingelegt werden und dort entweder durch Umbiegen von entsprechenden Zungen auf die übliche Weise befestigt werden oder durch eine der üblichen thermischen Fügeverfahren fixiert werden.

[0015] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.

[0016] In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Steckers mit einem in eine erste Kabelaufnahme eingeführtem Kabelende der erdenden Ader des Kabels im Schnitt,

Fig. 2

eine Seitenansicht auf den Stecker aus Figur 1 in einer weiteren Schnittebene mit einem in eine erste Kabelaufnahme eingeführtem Kabelende eines stromführenden Kabels im Schnitt,

Fig. 3

eine Draufsicht auf den Stecker aus den Figuren 1 und 2,

Fig. 4

eine der Kabelaufnahmen des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Steckers als Detailansicht,

Fig. 5

den in Figur 1 dargestellten Stecker, wobei das Kabelende hier in die zweite Kabelaufnahme eingeführt ist,

Fig. 6

den in Figur 2 dargestellten Stecker, wobei das Kabelende hier in die zweite Kabelaufnahme eingeführt ist,

Fig. 7

eine Draufsicht auf den Stecker aus den Figuren 5 und 6,

Fig. 8

eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Buchse mit in zweite Kabelaufnahmen eingeführten Kabelenden im Schnitt,

Fig. 9

eine weitere Seitenansicht auf die in Figur 8 dargestellten Buchse aus einer um 90° gedrehten Blickrichtung im Schnitt,

Fig. 10

eine Draufsicht auf die in den Figuren 8 und 9 dargestellte Buchse aus Sicht der Kabeleinführung im Schnitt,

Fig. 11

eine der Kabelaufnahmen des in den Figuren 8 bis 10 dargestellten Steckers als Detailansicht,

Fig. 12

den in Figur 8 dargestellten Stecker, wobei das Kabelende hier in die erste Kabelaufnahme eingeführt ist,

Fig. 13

den in Figur 9 dargestellten Stecker, wobei das Kabelende in die erste Kabelaufnahme eingeführt ist,

Fig. 14

eine Draufsicht auf den in Figur 10 dargestellten Stecker, wobei das Kabelende hier in die erste Kabelaufnahme eingeführt ist.

[0017] In den Figuren 1 bis 7 ist ein Stecker dargestellt, der beispielsweise in eine übliche Steckdose des öffentlichen Stromnetzes einsteckbar ist. Der Stecker weist Kontaktelemente 3 auf, die in die Buchsen der Steckdose einsteckbar sind. Der so abgegriffene Strom wird über Anschlußemente 2 auf das Kabelende 1 übertragen und von dem Kabel zum elektrischen Verbraucher geführt.

[0018] Das Anschlußelement 2 dieses Steckers weist eine erste Kabelaufnahme und eine zweite Kabelaufnahme auf, die jeweils im Gehäuse 6 des Steckers angeordnet sind und alternativ zum kontaktierenden Anschluß des Kabelendes 1 an das Kontaktelement 3 verwendbar sind. Jede der Kabelaufnahmen ist mit einem Arretierungsmittel versehen, wobei ein erstes Arretierungsmittels das abisolierte Kabelende 1 in der jeweiligen Kabelaufnahme zu fixieren vermag. Dabei weist die erste Kabelaufnahme ein erstes Arretierungsmittel 4 auf, über das eine lösbare Verbindung realisierbar ist. Dieses erste Arretierungsmittel 4 ist von einer in die buchsenartige Kabelaufnahme seitlich eingeschraubten Klemm- oder Quetschschraube gebildet, die das Kabelende gegen eine Wandung der Kabelaufnahmne zu drücken vermag. Die erste Kabelaufnahme und die Quetschschraube ist in Figur 4 in einer vergrößerten Detailansicht gezeigt.

[0019] Zur Herstellung einer nicht lösbaren Verbindung des Kabelendes mit dem Anschlußelement kann dieses über die zweite Kabelaufnahme und das zweite Arretierungsmittel 4 mit dem Anschlußelement 2 verbunden werden. Das zweite Arretierungsmittel 4 wird bevorzugt von einer Crimp- oder Fügefahne gebildet, in die das abisolierte Kabelende 1 einlegt werden kann und nachfolgend fixiert werden kann. Das Befestigen des Kabelendes 1 erfolgt bevorzugt durch ein Crimpen, das heißt durch umbiegen von zwei seitlichen Quetschzungen, die dann das Kabelende 1 einklemmen, oder durch ein übliches thermisches Fügeverfahren, wie zum Beispiel Schweißen oder Löten.

[0020] In den Figuren 8 bis 14 ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbinders dargestellt, die hier als Buchse ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist das erste Arretierungmittel 4 von einer Quetschschraube gebildet, die in den metallischen und flachen Körper des Anschlußelementes 2 eingeschraubt ist und einen flachen Kopf aufweist, wobei das Kabelende 1 zwischen der Unterseite des Kopfes und dem Anschlußelement eingeklemmt ist.

[0021] Die Rückseite des Anschlußelement-Körpers ist als CrimpFahne ausgebildet, die bei Bedarf als zweites Arretierungsmittel dienen kann. Diese Funktion ist in den Figuren 12 bis 14 dargestellt. Durch die Tatsache, das die Crimp-Fahne der Quetschschraube abgewandt ist, kann nach Durchtrennen des über die nicht lösbare Verbindung angeschlossenen Kabelendes 1 die Buchse weiter verwendet oder repariert werden, indem dann das erste Arretierungsmittel 4 und die erste Kabelaufnahme für den Anschluß des Kabelendes 1 genutzt wird.

[0022] Als Alternativmöglichkeit sei erwähnt, daß beim Stecker die Schutzkontaktcrimpfahnen zusätzlich mit einem Durchzug versehen werden können, um an dieser Stelle den Schutzleiter zu befestigen.

[0023] Abschließend sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Art von Verbindung nicht auf elektrische Verbindungen beschränkt ist, sondern beispielsweise auch auf optische Verbindungen oder sonstige Signalverbindungen anwendbar ist.

Bezugszeichenliste:

[0024] 

1

Kabelende

2

Anschlußelement

3

Kontaktelement

4

Erstes Arretierungsmittel

5

Zweites Arretierungsmittel

6

Gehäuse

Ansprüche

1. Verbindungsvorrichtung, und insbesondere eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie z.B. ein Stecker oder eine Buchse oder eine Strom/ Kontaktschienenvorrichtung, zum Anschluß eines Signalleiters an einen Anschlußpunkt für eine Signalübergabe, mit zumindest einem Anschlußelement (2) für den kontaktierenden Anschluß eines Signalleiterendes (1), wobei das Anschlußelement (2) mit einem mit dem Anschlußpunkt kontaktierbaren Kontaktelement (3) verbunden ist und eine erste Signalleiteraufnahme, in die das Signalleiterende (1) einlegbar ist, sowie ein erstes Arretierungsmittel (4) aufweist, mit dem das Signalleiterende (1) in der Signalleiteraufnahme zur Herstellung einer Sicherung gegen Herausziehen fixierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Anschlußelement (2) eine elektrisch mit der ersten Signalleiteraufnahme in Kontakt stehende zweite Signalleiteraufnahme und ein zweites Arretierungsmittel (5) aufweist, wobei mit dem ersten Arretierungsmittel (4) das Signalleiterende (1) lösbar und mit dem zweiten Arretierungsmittel (5) das Signalleiterende (1) nicht lösbar fixierbar ist.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen elektrischen Verbinder handelt und der Signalleiter ein Kabel ist.

3. Verbindungsvorrichtung zum Anschluß eines mehradrigen Kabels an die Signalübergabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er für jede Ader des Kabels jeweils ein Anschlußelement (2) aufweist.

4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, mit einem Gehäuse (6), in dem das Anschlußelement (2) angeordnet ist, wobei das Kabel mit dem Kabelende (1) in das Gehäuse (6) eingeführt ist und das Kontaktelement (3) aus dem Gehäuse (6) herausragt oder von einer buchsenartigen Aufnahme zum Einführen eines Kontaktstiftes oder ähnlichem gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Arretierungsmittel (4) und das zweite Arretierungsmittel (5) im Abstand zueinander in dem Gehäuse (6) angeordnet sind und über eine elektrische Kontaktbrücke miteinander verbunden sind.

5. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kabelaufnahme von einer hülsenartigen Aufnahme, deren Wandung von einer Gewindebohrung durchdrungen ist, und das erste Arretierungsmittel (4) von einer in die Gewindebohrung eingeschraubten Quetschschraube gebildet ist.

6. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Arretierungsmittel (4) von einem federbelasteten Druckelement mit einem Löseknopf gebildet ist, wobei das Druckelement in die erste Kabelaufnahme das eingelegte Kabelende (1) gegen eine Wandung der ersten Kabelaufnahme zu drücken vermag und die Federkraft durch manuellen Druck auf den Löseknopf aufhebbar ist.

7. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Arretierungsmittel (5) von einer Crimp- oder Fügefahne gebildet ist, wobei das Kabelende (1) in ein freies Ende der Crimp- oder Fügefahne einlegbar ist und durch Umbiegen seitlicher Zungen bzw. Aufschmelzen eines Schweiß- bzw. Lotmaterials über eine Crimpverbindung bzw. eine thermische Fügeverbindung fixierbar ist.

8. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (2) integral mit dem Kontaktelement (3) verbunden ist.

9. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als Stecker mit einem Gehäuse (6) ausgebildet ist und das Kontaktelement (3) von einem hohlzylindrischen Stift gebildet ist, der mit einem verschlossen freien Ende zum Einsetzten in eine Buchse aus dem Gehäuse herausragt, wobei das Kabelende (1) in das dem freien Ende gegenüberliegende offene Ende des Stiftes einführbar ist und die Quetschschraube in die Wandung des Stiftes einschraubbar ist.

10. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Stiftes insbesondere integral mit der Crimp- oder Fügefahne verbunden ist.

11. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als Buchse mit einem Gehäuse (6) ausgebildet ist und das Kontaktelement (3) von einer buchsenartigen Aufnahme in dem Gehäuse (6) ausgebildet ist, in die ein Kontaktstift einführbar ist.

12. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er Stecker bzw. Buchse für die Verbindung oder den Anschluß elektrischer Verbraucher an das öffentliche Stromversorgungsnetz ausgebildet ist.

Zeichnung