Steckerbrücke mit Steckerhohlstift

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Steckerbrücke (1) mit einer Grundplatte (2) und mit mindestens einem diese Grundplatte (2) durchdringenden Steckerhohlstift (3) sowie auch den Steckerhohlstift (3) selbst. Um in technologisch wenig aufwändiger Weise die Funktionalität und Langzeitstabilität eines mit diesen Teilen ausgerüstete Steckers zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass der Steckerhohlstift (3) als nahtfreier, einseitig offener Hohlzylinder mit anderseitig geschlossener, insbesondere abgerundeter, Einsteckspitze, vorzugsweise zumindest teilweise als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckerbrücke mit einer Grundplatte und mit mindestens einem diese Grundplatte durchdringenden Steckerhohlstift. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Steckerhohlstift zur Aufnahme in einer Steckerbrücke, umfassend einen steckdosenseitigen Steckbereich, einen in der Steckerbrücke befestigbaren Haltebereich und einen Anschlussbereich für ein Netzkabel.

[0002] Eine bekannte derartige Steckerbrücke einschließlich eines entsprechenden Steckerstiftes ist in der WO 03/092123 A1 beschrieben. Bei dieser Steckerbrücke ist der steckdosenseitig offene Hohlraum des Hohlstiftes mit einer Abdichtung gegen Grundplattenmasseneindringen bei der Steckerbrückenfertigung versehen. Der Hohlstift der bekannten Steckerbrücke wird aus einem gestanzten und/oder geprägten Blechstück gebogen und stellt somit ein sogenanntes Stanz- oder Prägebiegeteil dar.

[0003] In der WO 03/092123 A1 ist auch die Funktion einer Steckerbrücke der eingangs genannten Art beschrieben. Es handelt sich dabei um ein Teil eines Netzsteckers, in dem die Verbindung zwischen von in die Steckdose einzuschiebenden Kontakten, insbesondere den Steckerstiften, einerseits und den abisolierten Litzen eines Netzanschlusskabels andererseits erfolgt. Die Steckerbrücke umschließt dabei die Stifte in der für die jeweilige elektrische Norm korrekten geometrischen Ausrichtung und weist auf der Seite des Litzenanschlusses Verbindungsmöglichkeiten, wie Crimpflügel zum Vercrimpen mit den Leitungen, Lötfahnen, Einführtrichter für die Vercrimpung oder Verschraubung oder ähnliche andere Elemente, auf.

[0004] In dem genannten Dokument ist auch ein Teil der Problematik beschrieben, die mit dem Einsatz von Hohlstiften in bekannten Steckerbrücken verbunden ist. Zwar ist wegen eines geringeren Materialaufwandes und einer technologisch weniger aufwändigen Fertigung sowie wegen einer Gewichtsersparnis beim Transport der Einsatz eines Hohlstiftes im Vergleich mit einem Steckerstift, dessen Form aus dem Vollen gedreht wird, vorteilhaft, beim üblichen Umspritzen der Hohlstift-Steckerkontakte mit dem die Steckerbrücke bildenden Kunststoff besteht jedoch nachteiligerweise die Möglichkeit, dass Kunststoffmaterial in den Hohlraum des Steckerstiftes eindringt. Da aber nach den geltenden Sicherheitsvorschriften kein Kunststoffmaterial der Steckerbrücke in den Hohlraum des Steckerstiftes eindringen darf, besteht keine Möglichkeit, wasserdichte Stecker mit Hohlstift-Kontakten auszurüsten. Dadurch, dass der steckdosenseitig offene Hohlraum gemäß der WO 03/092123 A1 des Hohlstiftes mit einer Abdichtung versehen ist, soll diesem Problem abgeholfen werden. Die bekannte technische Lösung vermag jedoch nicht zu verhindern, dass Wasser oder Feuchtigkeit in das Innere des steckdosenseitigen Teils des Hohlstiftes eindringt und dort eine Korrosion verursacht, was ebenfalls eine langfristige Stabilität des Steckers und damit dessen Verwendbarkeit im Außenbereich, in Feuchträumen und dergleichen in Frage stellen kann. Außerdem wird durch ein Stanz- oder Prägebiegeteil als Steckerstift der bekannten Art aufgrund des Vorhandenseins der mit der Fertigung entstehenden Längsnaht keine vollständige Rundheit bzw. Formstabilität im Querschnitt erreicht, was zu Schwierigkeiten beim Stecken führen kann.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckerbrücke und einen Steckerhohlstift der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bzw. mit dem in technologisch wenig aufwändiger Weise die Funktionalität und Langzeitstabilität eines mit diesen Teilen ausgerüsteten Steckers erhöht werden kann.

[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Steckerhohlstift als nahtfreier, einseitig offener Hohlzylinder mit anderseitig geschlossener, insbesondere abgerundeter, Einsteckspitze, vorzugsweise zumindest teilweise als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt ist. Hierdurch gelingt es vorteilhafterweise, in technologisch einfacher Weise einen vollkommen nahtfrei ausgebildeten formstabilen Steckerhohlstift herzustellen, der vollständig gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geschützt ist.

[0007] Das Tiefziehen ist entsprechend der Definition der DIN 8584 ein Zug-Druck-Umformen eines Blechzuschnitts in einen einseitig offenen Hohlkörper oder eines bereits vorgezogenen Hohlkörpers in einen solchen mit geringerem Querschnitt, ohne dass die Blechdicke gewollt verändert wird. Man unterscheidet dabei ein Tiefziehen mit Werkzeugen, ein Tiefziehen mit Wirkmedien, wie Gasen oder Flüssigkeiten, und ein Tiefziehen mit Wirkenergie. Das erstgenannte Verfahren stellt dabei die klassische und weitestverbreitete Variante dar, wobei die zur Umformung notwendige Presskraft mit Hilfe eines Stempels auf den Boden des zu fertigenden Tiefziehteiles über die Bodenrundung und dem Seitenteil (Flansch) in den eigentlichen Umformbereich geleitet wird, der sich zwischen einem Ziehring und einem Niederhalter befindet. Die Umformung erfolgt durch radiale Zugspannung und dadurch bewirkte tangentiale Druckspannungen. Durch die Druckspannungen erfolgt eine Durchmesserreduzierung z. B. bei einer Ronde. Durch die radialen Zugspannungen im Umformbereich wird eine Blechverdickung vermieden. Mit dem Stempel wird der Blechzuschnitt durch den Ziehring gedrückt. Der Niederhalter verhindert die Bildung von Falten am Ziehteil.

[0008] Das Fließpressen ist nach der DIN 8583 ein Druck-Umform-Verfahren, bei dem eine Massivumformung eines Rohlings erfolgt, wobei im Ergebnis durch einen ein- oder mehrstufigen Fertigungsvorgang ein Vollkörper oder - wie erfindungsgemäß vorgesehen - ein Hohlkörper entstehen kann. Dabei wird der Werkstoff unter Einwirkung eines hohen Druckes zum Fließen gebracht. Ein Stempel drückt den Rohling durch eine formgebende, im Querschnitt verminderte, Werkzeugöffnung - eine Matrize. Dieser Umformprozess kann bei Raumtemperatur - in diesem Fall spricht man von Kaltfließpressen - oder nach einer Erwärmung des Rohlings erfolgen, wobei man dann von einem Halbwarmfließpressen oder Warmfließpressen spricht. Zur Fertigung des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes kann bevorzugt als Kaltfließpressen ein sogenanntes Napfen eingesetzt werden. Hierbei werden eine hohe Maßgenauigkeit sowie Oberflächengüte erreicht.

[0009] Die Grundplatte der erfindungsgemäßen Steckerbrücke kann dabei in an sich bekannter Weise gegossen und/oder gespritzt sein, so dass der erfindungsgemäße Steckerhohlstift - bzw. wie bei einem Stecker üblich zwei Steckerhohlstifte - verdreh- und auszugsicher in der Platte befestigbar bzw. befestigt ist/sind.

[0010] Weitere vorteilhafte Merkmale sind aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Anhand mehrerer durch die beiliegende Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigen

[0011] 

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Steckerbrücke,

Fig. 2

eine teilweise geschnittene Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführung einer erfindungsgemäßen Steckerbrücke,

Fig. 3

eine Seitenansicht der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung einer erfindungsgemäßen Steckerbrücke,

Fig. 4

eine Darstellung einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes,

Fig. 5

eine Darstellung wie in Fig. 4, jedoch geschnitten,

Fig. 6

eine Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes,

Fig. 7

eine Darstellung wie in Fig. 6, jedoch geschnitten.

[0012] In den Figuren der Zeichnung sind dieselben bzw. einander entsprechende Teile stets auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.

[0013] Wie zunächst aus Fig. 1, aber auch aus Fig. 2 und 3, hervorgeht, umfasst eine erfindungsgemäße Steckerbrücke 1 eine Grundplatte 2 und mindestens einen diese Grundplatte 2 durchdringenden erfindungsgemäßen Steckerhohlstift 3. Vorzugsweise sind - wie dargestellt - zwei derartige Steckerhohlstifte 3 vorgesehen, die erfindungsgemäß jeweils - zumindest teilweise - als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt sind. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass der Steckerhohlstift 3 durch Tiefziehen oder Fließpressen mit anschließender Umformung und/oder Prägung gefertigt ist. Bei der Grundplatte 2 kann es sich bevorzugt um ein Guß- und/oder Spritzteil handeln.

[0014] Der erfindungsgemäße Steckerhohlstift 3, der in Fig. 4 und 5 als Einzelteil dargestellt ist, weist entsprechend der Funktion und Lage seiner Teile einen steckdosenseitigen Steckbereich 4, einen in der Steckerbrücke 2 befestigbaren Haltebereich 5 und einen Anschlussbereich 6 für ein Netzkabel auf. Der Steckerhohlstift 3 ist als nahtfreier, einseitig offener Hohlzylinder mit anderseitig geschlossener, insbesondere abgerundeter, Einsteckspitze 4a ausgebildet.

[0015] Die Steckerbrücke 2 ist dabei insbesondere Bestandteil eines sogenannten nicht wieder anschließbaren Netzsteckers, der mit einem Netzkabel eine bauliche Einheit bildet, deren Bestandteile weder von Hand noch unter Verwendung eines Werkzeugs beschädigungsfrei voneinander trennbar sein dürfen.

[0016] Außer den Steckbereichen 4, die in eine Steckdose einschiebbare Kontakte darstellen, kann ein Stecker bzw. eine Steckerbrücke 2, mit den erfindungsgemäßen Steckerhohlstiften 3 in an sich bekannter Weise auch sogenannte, insbesondere um 90° gegenüber der Ebene der Steckerhohlstifte 3 versetzt liegende Masse-Erdungsbügel aufweisen.

[0017] Im Anschlussbereich 6 für das Netzkabel erfolgt die Befestigung der abisolierten Litzen des Kabels, wofür beispielsweise ein Vercrimpen, Verlöten oder eine Verschraubung vorgesehen werden kann.

[0018] Der Steckerhohlstift 3 sollte zumindest in seinem steckdosenseitig aus der Grundplatte 2 herausragenden Steckbereich 4 als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt sein.

[0019] Der Haltebereich 5 und/oder der Anschlussbereich 6 für das Netzkabel kann zusätzlich oder alternativ als Umform- und/oder Prägeteil ausgebildet sein.

[0020] So zeigt die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführung des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes 3 einen Haltebereich 5, der bei einer durch Umformung erzeugten konkaven Wölbung 7 einen gegenüber dem Außendurchmesser D4 des Steckbereiches 4 verringerten Außendurchmesser D5 aufweist. Außerdem sind in diesem Haltebereich 5 - insbesondere durch Prägung erzeugte - sickenartige Vertiefungen bzw. mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnete Rippen vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass die Grundplatte 2 der Steckerbrücke 1 die Steckerhohlstifte 3 in der für die jeweilige elektrische Norm korrekten geometrischen Ausrichtung umschließt, wobei durch einen form- und materialschlüssigen Verbund, in welchem der Steckerhohlstift 3 mit seinem die Grundplatte 2 durchdringenden Haltebereich 5 vom Material der Grundplatte 2 umspritzt bzw. umgossen ist, eine gegenseitige Befestigung erzielt wird, die eine Verdrehung oder Axialverschiebung des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes 3 sicher verhindert.

[0021] Sowohl für die Grundplatte 2 als auch für den Steckerhohlstift 3 sind verschiedenartige Ausbildungen möglich. So ist der Querschnitt des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes 3 nicht auf eine kreisrunde Ausbildung beschränkt, sondern könnte auch durch eine rechteckige Form gebildet sein. Für die Grundplatte 2 kann - wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt - in vorteilhafter Ausbildung z. B. vorgesehen sein, dass daran insbesondere hakenförmig ausgebildete Ausziehsicherungsteile 9 zur Kabelhalterung ausgebildet oder befestigt sind.

[0022] Der Anschlussbereich 6 des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes 3 kann in bevorzugter Ausbildung - wie gezeigt - zumindest bereichsweise als Trichter 6a ausgebildet sein, wobei insbesondere ein maximaler Außendurchmesser D6 des Trichters 6a größer ist als ein maximaler Außendurchmesser D4 des Steckbereichs 4 und ein maximaler Außendurchmesser D5 des Haltebereiches 5. Diese Formgestaltung ist insofern von technologischer Bedeutung, als sie es ermöglicht, erfindungsgemäß in einem Blech durch Tiefziehen und nachfolgende Umformung und/oder Prägung erzeugte Steckerhohlstifte 3 im Bereich des Außendurchmessers D6 aus dem Blech auszustanzen. Der Trichter 6a kann als Einführ- und Befestigungshilfe für die anzuschließenden Kabelenden dienen.

[0023] In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der erfindungsgemäße Steckerhohlstift 3 als ein aus zwei Komponenten bestehendes Montageteil ausgebildet ist.

[0024] Eine solche zweiteilige Ausführung zeigen Fig. 6 und 7. Diese Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung durch die Ausbildung des Anschlussbereiches 6. Dieser ist in der zweiten Ausführung der Erfindung als Steckerteil, insbesondere als Flachstecker 6b, ausgebildet, der die zweite Komponente des Montageteils bildet, während der Steckbereich 4 und der Haltebereich 5 die erste Komponente bilden. Der Flachstecker 6b weist dabei einen im Wesentlichen in Richtung der Längsachse X-X des Streckerhohlstiftes 3 verlaufenden Steckabschnitt 61 und einen rechtwinklig dazu abgebogenen Befestigungsabschnitt 62 auf. Der Befestigungsabschnitt 62 ist mit dem Haltebereich 5 des Steckerhohlstiftes 3 verbördelt, wobei der Haltebereich 5 mit einem durchmesserverengten Abschnitt 51 eine im Befestigungsabschnitt 62 befindliche Öffnung 63 durchgreift, über der ein Bördelrand 52 gebildet ist.

[0025] Wie schon aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel und Maßnahmen. So fällt es beispielsweise - wie erwähnt - auch in den Rahmen der Erfindung, wenn der Steckerhohlstift nicht rund ist. Der Begriff Hohlzylinder umfasst mithin erfindungsgemäß auch eine Ausbildung als Hohlprisma. Die für die Durchmesser der einzelnen axial (Längsachse X-X) hintereinander liegenden Bereiche des erfindungsgemäßen Steckerhohlstiftes - Steckbereich 4, Haltebereich 5, Anschlussbereich 6 - beschriebenen geometrischen Relationen sind dann entsprechend auf die z. B. rechteckigen Außenkonturen der Bereiche zu übertragen. Der Anschluss des Anschlussbereichs 6 kann auf eine Klemme, eine Feder oder mittels eines Gewindes erfolgen, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

[0026] Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Bezugszeichen

[0027] 

1

Steckerbrücke

2

Grundplatte

3

Steckerhohlstift

4

Steckbereich von 4

4a

Einsteckspitze von 4

5

Haltebereich von 4

51

durchmesserverengter Abschnitt von 5

52

Bördelrand von 5

6

Anschlussbereich von 4

6a

Trichter in 6

6b

Flachstecker in 6

61

Steckabsabschnitt von 6b

62

Befestigungsabschnitt von 6b

63

Öffnung in 62

7

Wölbung in 5

8

Rippe in 5

9

Auszugsicherung auf 2

D4

Durchmesser von 4

D5

Durchmesser von 5

D6

Durchmesser von 6

X-X

Längsachse

Ansprüche

1. Steckerbrücke (1) mit einer Grundplatte (2) und mit mindestens einem diese Grundplatte (2) durchdringenden Steckerhohlstift (3),
dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhohlstift (3) als nahtfreier, einseitig offener Hohlzylinder mit anderseitig geschlossener, insbesondere abgerundeter, Einsteckspitze, vorzugsweise zumindest teilweise als Tiefziehteil oder als Fließpressteil, gefertigt ist.

2. Steckerbrücke (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhohlstift (3) durch Tiefziehen oder Fließpressen mit anschließender Umformung und/oder Prägung gefertigt ist.

3. Steckerbrücke (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhohlstift (3) zumindest in einem steckdosenseitig aus der Grundplatte (2) herausragenden Steckbereich (4) als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt ist.

4. Steckerbrücke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) gegossen und/oder gespritzt ist.

5. Steckerbrücke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhohlstift (3) in einem die Grundplatte (2) durchdringenden, in der Grundplatte (2) befestigten Haltebereich (5) vom Material der Grundplatte (2) umspritzt bzw. umgossen ist.

6. Steckerbrücke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhohlstift (3) in einem/dem in der Grundplatte (2) befestigten Haltebereich (5) und/oder in einem Anschlussbereich (6) für ein Netzkabel als Umform- und/oder Prägeteil gefertigt ist.

7. Steckerbrücke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Grundplatte (2) insbesondere hakenförmig ausgebildete Ausziehsicherungsteile (9) zur Kabelhalterung ausgebildet oder befestigt sind.

8. Steckerbrücke (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Steckerhohlstiftes (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 17.

9. Steckerhohlstift (3) zur Aufnahme in einer Steckerbrücke (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend einen steckdosenseitigen Steckbereich (4), einen in der Steckerbrücke (2) befestigbaren Haltebereich (5) und einen Anschlussbereich (6) für ein Netzkabel,
gekennzeichnet durch eine Ausbildung als nahtfreier, einseitig offener Hohlzylinder mit anderseitig geschlossener, insbesondere abgerundeter, Einsteckspitze, vorzugsweise mit einer zumindest bereichsweisen Ausbildung als Tiefziehteil oder als Fließpressteil.

10. Steckerhohlstift (3) nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch eine zumindest bereichsweise Ausbildung als Umform- und/oder Prägeteil.

11. Steckerhohlstift (3) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Steckbereich (4) als Tiefziehteil oder als Fließpressteil gefertigt ist.

12. Steckerhohistift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich (5) und/oder der Anschlussbereich (6) für das Netzkabel als Umform- und/oder Prägeteil ausgebildet ist.

13. Steckerhohlstift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich (5), insbesondere bei Vorliegen einer durch Umformung erzeugten konkaven Wölbung (7) einen gegenüber einem Außendurchmesser (D4) des Steckbereiches (4) verringerten Außendurchmesser (D5) aufweist.

14. Steckerhohlstift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass im Haltebereich (5) insbesondere durch Prägung erzeugte sickenartige Vertiefungen und/oder Rippen (8) angeordnet sind.

15. Steckerhohlstift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (6) für das Netzkabel zumindest bereichsweise als Trichter (6a) ausgebildet ist.

16. Steckerhohlstift (3) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Außendurchmesser (D6) des Trichters (6a) größer ist als ein maximaler Außendurchmesser (D4) des Steckbereichs (4) und ein maximaler Außendurchmesser (D5) des Haltebereiches (5).

17. Steckerhohlstift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (6) für das Netzkabel als Steckerteil, insbesondere als Flachstecker (6b), ausgebildet ist.

18. Steckerhohlstift (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
gekennzeichnet durch eine Ausbildung als ein aus zwei Komponenten bestehendes Montageteil.

19. Steckerhohlstift (3) nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Montageteils miteinander verbördelt sind.

20. Steckerhohlstift (3) nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Komponente des Montageteils durch den Steckbereich (4) und den Haltebereich (5) und eine zweite Komponente durch den Anschlussbereich (6) gebildet sind.

Zeichnung