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Die
vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte
und befasst sich somit mit Steckerstiften, deren Herstellung und
Verwendung.
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Steckerstifte
sind per se bekannt. Sie werden in Netzsteckern von elektrischen
Geräten verwendet, um einen Kontakt zwischen der elektrisch
leitenden Litze des Netzanschlusskabels zu den spannungsführenden
Kontakten in einer Steckdose zu ermöglichen.
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Steckerstifte
werden dazu typisch in Steckerbrücken fixiert, in welchen
sie in geometrisch korrektem Abstand zueinander und mit dem korrekten Überstand
in elektrisch isolierendes Kunststoffmaterial eingegossen werden.
Die Steckerbrücke kann Erdfederbügel, genauso
wie in bestimmten Anwendungen Filter elemente und dergleichen aufweisen. Bei
der Herstellung eines Netzanschlusskabels unter Verwendung dieser
Steckerbrücke werden dann zunächst die Litzen
eines Netzanschlusskabels abisoliert und hernach fest mit den Verbindungsenden
der Steckerstifte verbunden. Nach dem Anschlagen der Litzen wird
um den Verbindungsbereich herum der Griffkörper gebildet,
typisch mit PVC im Spritzgussverfahren. Der Griffkörper
isoliert die Kontakte gegen Berührung und kann eine Zugentlastung
usw. vorsehen.
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Die
Vielzahl von elektrischen Geräten, die im täglichen
Leben benötigt werden, zeigt, dass die Netzkabel und damit
auch Steckerbrücken sowie die verwendeten Teile wie Steckerstifte
Massenwaren sind. Als solche werden die entsprechenden Teile unter
erheblichem Kostendruck gefertigt. Trotz des Kostendruckes ist es
erforderlich, ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten,
da Fehler in der Produktion schnell tödliche Folgen für
den Benutzer des Netzsteckers haben können, etwa durch
Brände oder weil der Benutzer einen elektrischen Schlag
aufgrund von Verarbeitungsfehlern erhält.
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Es
sind bereits eine Vielzahl von Steckerstiften bekannt.
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Aus
der
FR 2 744 841 ist
ein hohler Steckerstift bekannt, der in ein vorgefertigtes Steckerbrückengrundteil
eingeschoben werden kann und hernach mit einer Netzanschlusslitze
verbunden werden kann.
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Eine
Steckerbrücke mit Hohlstift ist auch aus der
DE 102 18 865 A1 bekannt.
Hierbei wird vorgeschlagen, dass der Hohlraum des Hohlstiftes mit
einer Abdichtung gegen Grundplattenmasseneindringen bei der Steckerbrückenfertigung
vorgesehen ist, wobei diese Anordnung erlaubt, die Grundplatte zu gießen
oder zu spritzen. Der Hohlstift selbst kann aus einem gestanzten
und/oder geprägten Blechstück aufgebogen sein.
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Es
sind zudem seit langem Steckerbrücken bekannt, bei denen
Steckerstifte verwendet werden, die aus Vollmaterial hergestellt
sind, wobei dieses Vollmaterial durch Drehen mit Rändelungen
versehen wird, die eine torsionsfeste Fixierung des Stiftes in einer
gegossenen Steckerbrückengrundplatte erlauben und wobei
typisch eine trichterförmige Aufweitung des Steckerstiftes
zum Litzenverbindungsende hin vorgesehen ist, um das Einführen
von Litzen zu erleichtern und die Gefahr durch abstehende Litzen,
die nicht sauber und korrekt zugeführt werden, zu verringern.
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Es
ist wünschenswert, die Produktionskosten von Netzleitungen
verringern zu können, ohne die Sicherheit derselben zu
beeinträchtigen.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche
Anwendung bereitzustellen.
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Die
Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form
beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in
den Unteransprüchen.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken
einen Hohlstift für Steckerbrücken mit einer Hohlstiftachse
und einem Litzenverbindungsende vor, wobei das Litzenverbindungsende
für den Anschlag von Litzen koaxial zur Hohlstiftachse
ausgerichtet ist.
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Ein
erster wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht somit
in der Erkenntnis, dass das Litzenverbindungsende koaxial zur Hohlstiftachse
ausgerichtet werden soll, obwohl dies bei einfachem Umfalten des
Litzenverbindungsbereiches aus einem Blechstück nicht der
Fall ist. Nur durch diesen Schritt wird eine erhebliche Verbilligung
erreicht. Zum einen ist es nicht mehr erforderlich, die Steckerstifte um
die Hohlstiftachse in eine korrekte Montageposition zu drehen, da,
unabhängig von der Drehposition, in welcher der Steckerstift
in der Steckerbrückengrundplatte montiert wird, beim Litzenanschlag
stets die gleiche Geometrie zur Verfügung steht. Dies macht
einen Orientierungs- oder Ausrichteschritt zur Erzielung einer korrekten
Drehposition für den Hohlstift entbehrlich und es ist einzuschätzen,
dass bei einer Steckerbrückenmenge per se identischer Steckerbrücken,
abhängig von dem tatsächlichen Fertigungsverfahren,
der Übergangsbereich zwischen Litzenverbindungsende und
dem eigentlichem Steckdosenkontaktbereich des Steckerstiftes in
unterschiedlichen Steckerbrücken und auch von Steckerstift
zu Steckerstift innerhalb einer Steckerbrücke variieren
kann; dass dies aber nicht zwingend der Fall sein muss, sei allerdings
erwähnt.
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Überdies
erlaubt die koaxiale Ausrichtung von Litzenverbindungsende und Hohlstiftachse
ohne Umrüstung auch die Verarbeitung erfindungsgemäßer
Steckerbrücken auf Anschlagmaschinen, die bisher nur mit
herkömmlichen, vollmassive Hohlstifte aufweisenden Steckerbrücken
verwendet wurden. Dies bietet dem Verarbeiter der Steckerbrücken
besondere Vorteile, weil nunmehr ohne Umrüstung und somit
ohne Stillstandszeiten und Vorratshaltung für unterschiedliche
Werkzeuge die Verarbeitung von Steckerbrücken unterschiedlicher
Qualitätsgrade ermög licht wird. Damit wird erstmals
der Hohlstift für Steckerbrücken in besonders
günstiger Weise einsetzbar.
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Bevorzugt
wird der Hohlstift der vorliegenden Erfindung einstückig
aus Blech gestanzt. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn Blechstreifen,
beispielsweise von einer Rolle, ausgestanzt werden. Die Formgebung
für den Hohlstift kann so gewählt werden, dass
der Anteil nicht verwendbaren, sondern wegzustanzenden und somit
zu recyclierenden Blechmaterials gering ist. Der gesamte Materialeinsatz
für einen Hohlstift wird somit signifikant gegenüber
Vollstiften verringert, ohne dass die Verarbeitbarkeit leidet.
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Es
sei erwähnt, dass neben dem herkömmlich verwendbaren
Messing auch eine Herstellung insbesondere aus Edelstahl möglich
wird.
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Der
Hohlstift der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt so ausgebildet,
dass er in der Grundplatte einer zu fertigenden Steckerbrücke
eingegossen beziehungsweise eingespritzt wird und dabei zugleich wie
erforderlich fixiert wird. Die Fixierung kann insbesondere umfassen,
dass der Steckerstift gegen Herausziehen und/oder Torsion geschützt
ist. Dies kann durch Einprägungen längs des Umfanges
des Hohlstiftes geschehen, wobei diese Einprägungen schon beim
Stanzen oder aber beim Auffalten beziehungsweise Rollen des Steckerstiftes
gebildet werden können.
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Der
Hohlstift der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt mit einem Schutz
versehen, der das Eindringen der Grundplattenmasse in den Hohlraum verhindert.
Ein solcher Schutz ist wünschenswert, weil einerseits das
Eindringen der Grundplatten masse in den Hohlraum des Hohlstiftes
im Regelfall von Hohlstift zu Hohlstift variieren wird, was Fertigungsungenauigkeiten
und damit potentiell Fehler zur Folge hat, und weil überdies
die Sicherheit beeinträchtigt wird, wenn entweder die Grundplattenmasse
durch im Hohlraum des Hohlstiftes verschwindende Kunststoffspritzmasse
zu dünn ist, um mechanischer Belastung zu widerstehen,
was zu Bruch führen kann, oder der Hohlstift durch eingespritzte,
im Regelfall unter hohem Druck eingespritzte Grundplattenmasse gespreizt
oder auf andere Weise verformt wird.
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Der
Hohlstift ist bevorzugt einstückig mit dem Schutz hergestellt,
was durch entsprechendes Ausstanzen einer Form geschehen kann. Der
Schutz kann so montiert sein, dass er im Steckerbrückengrundkörper
vollständig eingegossen ist. Dies erhöht die Sicherheit
vor Korrosion und dergleichen durch an den Litzenanschlagsbereich
dringende Feuchtigkeit, weil zusätzlich zu dem Schutz noch
eine Abdeckung aus Kunststoff vorgesehen ist, die gegen Feuchtigkeit
und Gase schützt, welche vom hohlen Steckerstift her an
den Litzenanschlagsbereich dringen könnten.
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Der
Schutz ist bevorzugt fluiddicht, wobei hier nicht zwingend ein hermetischer
und/oder gasdichter Abschluss benötigt wird, sondern lediglich
ein Schutz gegen – vergleichsweise hochviskose – einströmende
Grundplattenmassen bei der Steckerbrückengrundplattenherstellung.
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Das
Litzenverbindungsende ist bevorzugt durch Abkröpfen in
Koaxiallage zur Hohlstiftachse gebracht, das heißt, dass – typisch
steckergriffseitig des Schutzes zur Behinderung des Grundplattenmasseneindringens
eine Krümmung des Übergangsbe reiches vom Hohlstiftkontaktende
zum Litzenanschlagende vorliegt und eine Gegenkrümmung
nach einer bestimmten Strecke, die ausreicht, um das Litzenanschlagsende
in die gewünschte koaxiale Lage zu bringen. Es sei darauf
hingewiesen, dass bei der Kröpfung beziehungsweise der
Doppelkrümmung Toleranzen vorliegen können, die
dazu führen, dass eine leichte Winkelabweichung von beispielsweise von
3 bis 10 Grad, bevorzugt jedoch deutlich unter 5 Grad (bezogen auf
360 Grad für den Vollkreis) Abweichung von der exakt koaxialen
Lage zur Hohlstiftachse vorliegen kann und auch eine geringfügige Verschiebung
von maximal wenigen Zehntelmillimetern, wie sie gegebenenfalls bei
gedrehten Vollstiften auftreten könnte. Die maximal zulässigen
Abweichungen sind hier auch bestimmt durch die Trichtergröße,
durch welche die Litzen zu führen sind, sowie vor allem
durch die erforderliche Passgenauigkeit für die Crimpwerkzeuge,
mit denen die Litzen angecrimpt werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Ancrimpen der Litzen einer Netzleitung
die weit überwiegende bevorzugte Verbindungsart darstellt.
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Schutz
wird im übrigen auch beansprucht für eine Steckerbrücke
mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Hohlstift,
unabhängig davon, ob er mit einem Null-, Phasen- und/oder
Erdstift verwendet wird, sowie für eine Netzleitung mit
einer solchen Steckerbrücke und für ein Elektrogerät,
aufweisend eine solche Netzleitung. Weiter wird Schutz beansprucht für
ein Herstellungsverfahren, mit dem ein erfindungsgemäßer
Hohlstift hergestellt werden kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben. In dieser ist dargestellt durch
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1 eine
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Hohlstiftes für
Steckerbrücken nach der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht auf den um 90 Grad gedrehten Steckerstift von 1
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3 eine
Detailansicht des Litzenverbindungsendes des Steckerstiftes von 1
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4 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Steckerstiftes.
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Nach 1 umfasst
ein allgemein mit 1 bezeichneter Hohlstift 1 für
Steckerbrücken (nicht dargestellt) eine Hohlstiftachse 2 und
ein Litzenverbindungsende 3, wobei das Litzenende für
den Anschlag von Litzen, das heißt die Zufuhr abisolierter Netzanschlussleitungslitzen
und das Vercrimpen mit denselben koaxial zur Hohlstiftachse 2 ausgerichtet ist.
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Der
Hohlstift 1 ist im vorliegenden Beispiel dimensioniert
für die Verwendung in Doppelschutzkontaktsteckern für
das 240 Volt-Lichtnetz in Europa. Eine Dimensionierung für
andere Lichtnetze ist einsichtigerweise möglich. Der Hohlstift 1 ist
aus einem Blechstück, vorliegend einem Edelstahlblechstück, einstückig
gestanzt und an seinem Vorderende 1a mit einer normgemäßen
Abrundung versehen, die nach dem Auffalten beziehungsweise Aufrollen
des Hohlstiftes geformt wurde. Der Durchmesser und die Länge
der Achse sind einsichtigerweise normgemäß. Im
Bereich 1b, der bei Benutzung des Steckerstiftes in der
Grundplattenmasse der Steckerbrückengrundplatte vergossen
ist, vergleiche Bereich 1b in 1, sind
Einprägungen 1c im Blech vorgesehen, die ein Herausziehen
oder Verdrehen des Steckerstiftes verhindern, so dass eine mit einem erfindungsgemäßen Steckerstift
hergestellte Steckerbrücke ohne weiteres Falltrommelprüfungen
und dergleichen übersteht.
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Das
Litzenverbindungsende 3 ist mit dem eigentlichen Hohlstiftkörper über
einen verjüngten Bereich 4 verbunden (vergleiche 2),
an welchem eine Abkröpfung 4a vorgesehen ist,
die zunächst von dem Wandungsbereich des Hohlstiftes 1 zur
Hohlstiftachse hin führt und dann wieder in einem Bereich parallel
zu dieser übergeht, vergleiche den Bereich 3a.
Am Zuführende für die Litze ist eine trichterförmige
Erweiterung vorgesehen, vergleiche Bezugsziffer 3b in 3.
Die Innenwandung des Litzenverbindungsendes ist mit einer wellen-
und/oder zahnförmigen Prägung 3c versehen,
die sich durch Stanzen und Prägen ohne weiteres herstellen
lässt und einen besonders sicheren Griff auf die eingeführte
Litze beim Crimpen ergibt.
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Wie
aus den 1 und 2 besonders
gut ersichtlich, ist der Übergangsbereich 4 so
dimensioniert, dass das Litzenverbindungsende im Gebrauch des Hohlstiftes
oberhalb der Steckerbrückengrundplattenoberseite befindlich
ist, und zwar mit einem Abstand, der ausreicht, die dynamischen
Kräfte aufzunehmen, ohne dass ein Bruch der Steckerbrückengrundplatte
zu befürchten ist. Der geschwungene Übergangsbereich 4a trägt
hierzu besonders bei.
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In
den Hohlstift 1 ist zudem ein Schutz gegen Eindringen von
Steckerbrückengrundplattenmasse bei der Hohlstiftverarbeitung
in Form eines Deckels 5, vergleiche 4, eingearbeitet,
der einstückig mit dem Hohlstift gefertigt ist, durch Umbördeln
des Hohlstiftsteckerrandes 1d fixiert ist und der durch
seine einstückige Bildung mit dem Hohlstift besonders leicht montierbar
ist. Der Deckel 5 ist so eingepasst, dass er das Eindringen
zumindest signifikant großer Mengen von Grundplattenmasse
in den Hohlstiftbereich 1e verhindern kann.
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Der
Hohlstift wird hergestellt und verwendet wie folgt:
Zunächst
wird ein Blechstreifen bereitgestellt, aus dem eine Reihe von Hohlstiftrohlingen
mitsamt Deckelbereich für den Deckel 5 ausgestanzt
werden. Diese werden nachfolgend voneinander getrennt und der Steckerstift
wird wie erforderlich umgefaltet, um den Hohlstift zu bilden und
es wird die Kröpfung im Bereich 4 vorgenommen.
Der fertige Steckerstift kann nun in eine Steckerbrückengrundplatte
eingegossen werden, ohne dass auf die Ausrichtung des Steckerstiftes
bezüglich seiner Drehposition um die Achse 2 zu
achten ist, wie durch Pfeil 6 in 2 angedeutet
ist.
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Die
so gefertigte Steckerbrücke kann ohne Probleme wie eine
Steckerbrücke aus herkömmlichen, aus Vollmaterial
hergestellten Steckerstiften verarbeitet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - FR 2744841 [0006]
- - DE 10218865 A1 [0007]