Stecker für ein Datenkabel und Verfahren zu dessen Herstellung

Abstract

 Bei einem Stecker (1) für Datenkabel (3), der einen Steckerkörper (5) und eine Schutzeinheit (11) mit einem Schutzkörper (13) und einem Knickschutz (17) aufweist, wobei der Schutzkörper (13) wenigstens den Steckerkörper (5) teilweise bedeckt und der Knickschutz (17) wenigstens einen Abschnitt des Datenkabels (3) bedeckt, sind der Knickschutz (17) ein vorgefertigtes Teil und der Schutzkörper (13) eine Teilumspritzung, welche mittels eines Stoffschlusses miteinander verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Stecker für ein Datenkabel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 9.

[0002] Derartige Stecker, mit und ohne Schutzeinheit, werden beispielsweise in Datenschränken von Telekommunikationsanlagen verwendet, in denen zahlreiche Datenkabel in Steckleisten gesteckt werden müssen für eine dauerhafte, aber lösbare Steckverbindung. Solche Stecker sind beispielsweise in der US-amerikanischen Telekommunikationsnorm FCC 68.500 beschrieben. In der DE 20 2004 019 870 U1 ist ein Stecker der eingangs genannten Art beschrieben, welcher als Schutzeinheit eine Umspritzung aufweist, die sowohl einen Rastzungenschutz zum Schutz einer Rastzunge am Steckerkörper als auch einen Knickschutz am Übergang zwischen dem Steckerkörper und den ummantelten Adern des Datenkabel aufweist. Die Umspritzung wird hergestellt, nachdem der Stecker angebracht ist. Damit die thermischen und mechanischen Auswirkungen der Umspritzung nicht die Performance des Datenkabels reduzieren, ist eine sorgfältige und damit kostenintensive Herstellung notwendig.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Stecker der eingangs genannten Art zu verbessern und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stecker mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0004] Eine zweiteilige Ausbildung der Schutzeinheit erlaubt es, im kritischen Bereich des Übergangs zwischen dem Steckerkörper und den ummantelten Adern des Datenkabels einen vorgefertigten Knickschutz als Teil der Schutzeinheit einzusetzen, und die restliche Schutzeinheit als Teilumspritzung des angebrachten Steckerkörpers und vorzugsweise auch teilweise des Knickschutzes vorzunehmen. Insgesamt ist damit das konfektionierte Datenkabel ("Patch Cord" oder kurz "Cord") kostengünstiger herstellbar.

[0005] Der Stoffschluss ist am Übergang zwischen dem Schutzkörper und dem Knickschutz vorgesehen. Gegenüber bekannten zweiteiligen Ausbildungen der Schutzeinheit, deren Teile lediglich durch einen Formschluss und/oder durch einen Kraftschluss und/oder durch Verkleben miteinander verbunden sind, hat der Stoffschluss den Vorteil, dass eine äußerlich nicht sichtbare Verbindung zwischen den Teilen geschaffen wird, die in ihrer Belastbarkeit einer (originär) einteiligen Ausbildung der Schutzeinheit entsprechen. Dies schließt nicht aus, dass zusätzlich ein Formschluss, beispielsweise mittels geometrischer Details, und/oder ein Kraftschluss, beispielsweise mittels Aufschrumpfens, geschaffen wird.

[0006] Bezogen auf die Längsrichtung des Datenkabels ist es von Vorteil, wenn die Teile der Schutzeinheit radial überlappen. Damit wird nicht nur eine geeignete Kontaktfläche für die Ausbildung des Stoffschlusses geschaffen, sondern es wird auch der Übergang zum Steckerkörper vergraben. Zudem kann der Übergang (also die "Nahtstelle") zwischen den Teilen der Schutzeinheit an eine (Innen-)Kante gelegt werden. Die Zweiteiligkeit und der Stoffschluss sind erst nach einem Aufschneiden der Schutzeinheit sichtbar.

[0007] Die zweiteilige Ausbildung der Schutzeinheit erlaubt auch eine Materialadaption der Teile, sowohl in Bezug auf ihre Aufgaben, beispielsweise hinsichtlich der Shorehärte, als auch in Bezug auf Kennzeichnungsfunktionen, beispielsweise hinsichtlich der Farben und sonstigen Beschaffenheit, welche eine individuelle Kennzeichnung des Steckers und damit des konfektionierten Datenkabels ermöglichen. Die Performance des konfektionierten Datenkabels bleibt auch mit der Teilumspritzung vollständig erhalten. Ebenfalls erhalten bleiben alle bewährten Merkmale und Vorteile des aus der DE 20 2004 019 870 U1 bekannten Steckers, beispielsweise das Design, die geometrischen Kennzeichnungsmöglichkeiten, die Knickschutztechnologie und die Kapselung des Steckerkörpers.

[0008] Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Untersicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht von Knickschutz und Steckerkörper,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Schutzkörpers, und

Fig. 6 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels.

[0009] Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Stecker ist am Ende eines konfektionierten Datenkabels 3 angebracht. Das kabelseitige Ende des Steckers 1 ist im folgenden mit "hinten" bezeichnet, das freie Ende mit "vorne", wodurch zugleich die Längsrichtung des Datenkabels 3 und damit auch des Steckers 1 definiert ist. Der Stecker 1 weist als Kern einen im wesentlichen quaderförmigen Steckerkörper 5 aus Kunststoff auf. Wie in der DE 20 2004 019 870 U1 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich einbezogen wird, ist jede Ader des Datenkabels 3 durch den Steckerkörper 5 bis zu dessen vorderen Ende hindurchgeführt und dort auf der im folgenden mit "unten" bezeichneten Seite des Steckerkörpers 5 an Kontaktelementen elektrisch kontaktierbar. Entsprechend ist der Schirm des Datenkabels 3 elektrisch leitend mit einer in Richtung auf das vordere Ende des Steckers 1 teilweise freiliegenden Kontaktfläche des Steckerkörpers 5 verbunden. Die mechanische Verbindung der Adern des Datenkabels 3 mit dem Steckerkörper 5 erfolgt vorzugsweise mittels Crimpen, wofür eine Vertiefung auf der Unterseite des Steckerkörpers 5 vorgesehen ist.

[0010] Am vorderen Ende des Steckerkörpers 5 mittig und mit diesem einstückig ausgebildet ist das eine Ende einer länglichen Rastzunge 7 vorgesehen, die mit ihrem freien Ende entlang des Steckers 1 nach hinten weist und von der im folgenden mit "oben" bezeichneten Seite des Steckerkörpers 5 schräg nach oben absteht. Die Längsrichtung des Steckers 1 und die abstehende Rastzunge 7 definieren eine Ebene, zu der der Stecker 1 symmetrisch ausgebildet ist, der Steckerkörper 5 mit Rastzunge 7 wird durch Vergießen hergestellt. Aufgrund eines Bereichs mit geringer Materialstärke kann die Rastzunge 7 in Richtung auf die Oberseite des Steckerkörpers 5 zu gebogen werden und in Anlage mit dieser gebracht werden. Ohne äußere Kräfte wird die Rastzunge 7 aufgrund der Elastizität des Materials wieder so nach außen gebogen, dass sie wieder vom Steckerkörper 5 absteht, der Steckerkörper 5 und die Rastzunge 7 stellen beim Zusammenstecken des Steckers 1 mit einer Steckleiste oder Steckbuchse die mechanische Verbindung her. Vorzugsweise greift dabei die Rastzunge 7 teilweise in eine Nut der Steckleiste ein, so dass nur ein zu ihrem freien Ende hin gelegener Abschnitt zum Lösen der Steckverbindung zugänglich bleibt. Mit der mechanischen Verbindung wird auch die elektrische Verbindung über die Kontaktelemente und die Kontaktfläche hergestellt.

[0011] Der Stecker 1 weist eine Schutzeinheit 11 auf, welche aus einem Schutzkörper 13, einem an der Oberseite des Schutzkörpers 13 angeformten Rastzungenschutz 15 und einem am hinteren Ende des Schutzkörpers 13 angeordneten Knickschutz 17 besteht. Der Knickschutz 17 umschließt und bedeckt den Abschnitt des Datenkabels 3, bevor es in der Steckerkörper 5 hineingeführt ist. Dabei wirkt der Knickschutz 17 aufgrund von in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen nachgiebig auf seitliche Kräfte. Der im wesentlichen quaderförmige Schutzkörper 13 bedeckt teilweise, vorliegend etwa zur Hälfte, den Steckerkörper 5 von vier Seiten.

[0012] Der Rastzungenschutz 15 steht vom Schutzkörper 13 schräg nach oben ab und ist in Richtung auf die Rastzunge 7 zu zungenförmig ausgebildet. Dabei weist der Rastzungenschutz 15 von der Seite aus betrachtet eine nach vorne ansteigende Bogenform auf, welche sich - im nicht-eingesteckten Zustand des Steckers 1 - der nach hinten ansteigenden Rastzunge 7 nähert. Der Rastzungenschutz 15 endet mit seinem freien Ende 19 im Bereich des freien Endes der Rastzunge 7, genauer gesagt knapp oberhalb desselben. Der Rastzungenschutz 15 ist etwas breiter als die Rastzunge 7 (knapp doppelt so breit) und ist seitlich mit leicht heruntergezogenen Rändern 21 ausgeformt, so dass sich eine nach unten geöffnete Aufnahme 23 ergibt. Das - innerhalb dieser Aufnahme 23 angeordnete - freie Ende der Rastzunge 7 wird also durch den Rastzungenschutz 15 von oben her und von der Seite her abgedeckt und dadurch vor Beschädigungen geschützt.

[0013] Die Schutzeinheit 11 ist ein aus zwei Teilen zusammengefügtes Bauteils. Der Knickschutz 17 ist ein vorgefertigtes (insbesondere gespritzes) Teil, während der Schutzkörper 13 mit dem angeformtem Rastzungenschutz 15 eine (nachträgliche) Teilumspritzung ist.

[0014] Zur Herstellung des Steckers 1 (und damit zur Herstellung des konfektionierten Datenkabels 3) wird an einem Ende des zunächst unkonfektionierten Datenkabels 3 der hohle Knickschutz 17 aufgeschoben. Dann werden in der oben beschriebenen Weise die Adern des Datenkabels 3 in den Steckerkörper 5 eingeführt und mit diesem mechanisch und elektrisch verbunden. Der Steckerkörper 5 weist hinten einen ersten Stutzen 5a auf, durch welchen die ummantelten Adern in den Steckerkörper 5 eingeführt werden. Der Knickschutz 17 weist vorne einen zweiten Stutzen 17b auf. Die beiden Stutzen 5a und 17b haben wenigstens näherungsweise die Form von Hohlzylindern, welcher koaxial zur Längsrichtung des Datenkabels 3 angeordnet sind. Die beiden Stutzen 5a und 17b weisen vorzugsweise den gleichen Innendurchmesser auf. Vorzugsweise ist jedoch der Außendurchmesser der zweite Stutzen 17b größer als derjenige des ersten Stutzens 5a. Der erste Stutzen 5a weist vorzugsweise zwei radial (bezüglich der Längsrichtung des Datenkabels 3) gegenüberliegende und radial nach außen weisenden Nasen auf, welche später als Verdrehschutz dienen. Spätestens wenn der Steckerkörper 5 am Ende des Datenkabel 3 fertig angebracht ist, wird der Knickschutz 17 zum Steckerkörper 5 nach vorne verschoben, so dass die beiden Stutzen 5a und 17b stirnseitig in Anlage aneinander kommen.

[0015] Nun werden der Steckerkörper 5 und der Knickschutz 17gemeinsam teilweise umspritzt, wodurch der Schutzkörper 13 und einstückig damit der Rastzungenschutz 15 entstehen. Dieser nachträglich hergestellte, als Teilumspritzung bezeichnete Teil der Schutzeinheit 11 ist in einem radial überlappenden Bereich fest mit dem Knickschutz 17 als vorgefertigem Teil der Schutzeinheit 11 verbunden, also am Übergang zwischen Schutzkörper 13 und Knickschutz 17. Während des Umspritzens wird der zweite Stutzen 17b durch das zunächst warme Material des Schutzkörpers 13 erwärmt. Durch die oberflächliche Erwärmung des zweiten Stutzens 17b vernetzt sich dessen Material mit dem warmen Material des Schutzkörpers 13, so dass mit dem Abkühlen ein Stoffschluss entsteht, ähnlich wie beim Schweißen. Aufgrund der radialen Überlappung ist der den Stoffschluss aufweisende Übergang zwischen Schutzkörper 13 und Knickschutz 17 auf einer näherungsweise zylindrischen Fläche vorgesehen, welche in Längsrichtung des Datenkabels 3 und in Umfangsrichtung desselben verläuft.

[0016] Durch leicht unterschiedliche Geometrien der Stutzen 5a und 17b (beispielsweise die besagten Nasen) kann auch ein Formschluss mit dem Schutzkörper 13 entstehen. Und durch Abkühlen der Teilumspritzung kann auch ein Aufschrumpfen erfolgen, also ein Kraftschluss entstehen. Aufgrund des Stoffschlusses im (radial) überlappenden Bereich von Teilumspritzung und Knickschutz 17 ist der Übergang zwischen der Teilumspritzung und dem vorgefertigten Teil, also dem Schutzkörper 13 und dem Knickschutz 17, spaltfrei und damit äußerlich nicht sichtbar. Zudem ist die Kontaktstelle der beiden Stutzen 5a und 17b durch die Umspritzung vollständig bedeckt. Vorzugsweise ist das äußere Ende des Übergangs zwischen dem Schutzkörper 13 und dem Knickschutz 17 an einer Innenkante der Schutzeinheit 11 vorgesehen, so dass selbst eine Naht äußerlich nicht sichtbar ist.

[0017] In der Regel ist das Kunststoffmaterial, aus welchem der Steckerkörper 5 besteht, deutlich härter als die Kunststoffmaterialien, aus welchen die Teilumspritzung und der Knickschutz 17 bestehen. Dabei können die Teilumspritzung und der Knickschutz 17 alternativ aus unterschiedlichen Materialien, aus dem gleichen Material mit unterschiedlicher (Shore)Härte oder aus dem gleichen Material mit gleicher Härte bestehen. Zusätzlich können unterschiedliche Farben oder die gleiche Farbe vorgesehen sein. Bevorzugt verwendete Materialien sind Polyvinylchloride, Polypropylene und thermoplastische Elastomere.

[0018] Zur Herstellung der Steckverbindung wird der Stecker 1 mit Daumen und Zeigefinger ergriffen, wobei der Daumen den Rastzungenschutz 15 und gleichzeitig die Rastzunge 7 herunter drückt, wobei sich der Rastzungenschutz 15 über die Rastzunge 7 legt. Eine vorzugsweise aufgerauhte Unterseite des Schutzkörpers 13 verhindert ein Abrutschen des Zeigefingers. Dann wird der Stecker 1 in die Steckleiste oder Steckbuchse eingeführt, bis die Kontaktelemente und Kontaktflächen mit ihren entsprechenden Gegenstücken zusammenwirken. Die nunmehr freigegebene Rastzunge 7 und der Formschluss des Steckerkörpers 5 sichern durch Zusammenwirken mit den entsprechenden Gegenstücken der Steckleiste oder der Steckbuchse den Stecker 1 gegen ein Herausrutschen. Der Rastzungenschutz 15 begibt sich aufgrund der Elastizität des Materials wieder in seine Ausgangsstellung. Zum Lösen der Steckverbindung wird der Stecker 1 in gleicher Weise ergriffen und herausgezogen bei gleicher Wirkungsweise der einzelnen Teile.

Bezugszeichenliste

[0019] 

1

Stecker

3

Datenkabel

5

Steckerkörper

5a

erster Stutzen

7

Rastzungenschutz

11

Schutzeinheit

13

Schutzkörper

15

Rastzungenschutz

17

Knickschutz

17b

zweiter Stutzen

19

freies Ende

21

Rand

23

Aufnahme

Ansprüche

1. Stecker (1) für Datenkabel (3), der einen Steckerkörper (5) und eine Schutzeinheit (11) mit einem Schutzkörper (13) und einem Knickschutz (17) aufweist, wobei der Schutzkörper (13) wenigstens den Steckerkörper (5) teilweise bedeckt und der Knickschutz (17) wenigstens einen Abschnitt des Datenkabels (3) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Knickschutz (17) ein vorgefertigtes Teil und der Schutzkörper (13) eine Teilumspritzung ist, welche mittels eines Stoffschlusses miteinander verbunden sind.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Ende des Datenkabels (3) angebrachte Steckerkörper (5) und der Knickschutz (17) gemeinsam nachträglich mit dem Schutzkörper (13) teilweise umspritzt sind.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerkörper (5) und der Knickschutz (17) an den einander zugewandten Enden jeweils einen Stutzen (5a, 17b) aufweisen, wobei zwischen den beiden Stutzen (5a, 17b) und dem Schutzkörper (13) insbesondere ein Formschluss besteht.

4. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschluss in einem überlappenden Bereich des Schutzkörper (13) und des Knickschutzes (17) vorgesehen ist.

5. Stecker nach einem der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem Schutzkörper (13) und dem Knickschutz (17) auf einer näherungsweise zylindrischen Fläche vorgesehen ist, welche in Längsrichtung des Datenkabels (3) und in Umfangsrichtung desselben verläuft.

6. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende des Übergangs zwischen dem Schutzkörper (13) und dem Knickschutz (17) an einer Kante der Schutzeinheit (11) vorgesehen ist.

7. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (13) und der Knickschutz (17) unterschiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Härten und/oder unterschiedliche Farben aufweisen.

8. Konfektioniertes Datenkabel mit wenigstens einem Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

9. Verfahren zur Herstellung eines Steckers nach einem Ansprüche 1 bis 7 oder eines konfektionierten Datenkabels nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Teilumspritzen des Schutzkörpers (13) das Material des Knickschutzes (17) am Übergang zum Schutzkörper (13) wenigstens oberflächlich erwärmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Knickschutzes (17) am Übergang zum Schutzkörper (13) mittels des während des Teilumspritzens warmen Materials des Schutzkörpers (13) erwärmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erwärmte Material des Knickschutzes (17) mit dem warmen Material des Schutzkörpers (13) vernetzt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschluss mit dem Abkühlen entsteht.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Teilumspritzen der vorgefertigte Knickschutz (17) auf das Datenkabel (3) aufgeschoben wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das vor dem Teilumspritzen der Steckerkörper (5) am Ende des Datenkabels angebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Teilumspritzen der Knickschutz (17) in Anlage an den am Ende des Datenkabels (3) angebrachten Steckerkörper (5) gebracht wird.

Zeichnung