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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders, mit einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden ersten Steckkontakten und einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden zweiten Steckkontakten.
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Steckverbinder der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und werden typischerweise zur elektrischen Verbindung insbesondere für I/O-Schnittstellen an Kleincomputern, Mobiltelefonen oder ähnlichen Geräten verwendet. Häufig weist ein derartiger Steckverbinder ein aus zwei zusammengesetzten Schalen gebildetes Gehause auf, wobei in wenigstens eines der Gehäuseschalen in Steckrichtung des Steckverbinders verlaufende Konturen eingeformt sind, in welche die Steckkontakte zum Herstellen eines Steckverbinders eingelegt oder eingesteckt werden.
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Bedingt durch die fortschreitende Miniaturisierung derartiger Steckverbinder fordern neuere Verwendungen, wie beispielsweise im Multimediabereich als HDMI-Steckverbinder, immer mehr und immer schmalere Steckkontakte, die gleichzeitig immer enger zueinander und auf kontinuierlich geringerem Raum angeordnet sein mussen. Insofern erweisen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren für Steckverbinder als problematisch, da die immer kleiner werdenden Steckkontakte entsprechend immer kleiner werdende Konturen im Gehause zur Aufnahme der Steckkontakte benotigen, welche maschinell nicht mehr verlasslich fertigbar sind. Der Stand der Technik bietet jedoch bislang keine Möglichkeiten, auf einfache und kostengunstige Weise sicherzustellen, dass derartig miniaturisierte Steckverbinder zuverlassig und ohne wahrend des Herstellungsverfahrens entstehende Kurzschlüsse, die zum Ausschuss des Steckverbinders führen, herstellbar sind.
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Aus der
DE 10 2007 001 535 A1 ist ein Steckverbinder mit einem Gehäuse bekannt, wobei das Gehäuse an seinem ersten Ende einen Steckansatz mit Steckkontakten und an seinem zweiten, vom Steckansatz abgewandten Ende, eine Kabeleinführung für ein mehr- oder vieladriges Kabel aufweist.
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Aus der
DE 440 75 08 A1 ist ein Verfahren zum Einbetten von elektrischen Leiterbahnen in einen Kunststoff bekannt, wobei ein die Leiterbahnen enthaltendes Stanzgitter, in welchem die Leiterbahnen noch durch Stege miteinander verbunden sind, in eine Spritzgießform eingelegt wird.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders anzugeben, mit dem auf besonders einfache und sichere Weise selbst Steckverbinder mit besonders kleinen Steckkontakten herstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine Lösung der zuvor genannten Aufgabe besteht somit in einem Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders, mit einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden ersten Steckkontakten und einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden zweiten Steckkontakten, wobei die ersten Steckkontakte jeweils über ein quer zu ihrer Längserstreckung verlaufenden ersten Verbindungssteg einstückig miteinander verbunden sind, und die zweiten Steckkontakte jeweils über einen quer zu ihrer Längserstreckung verlaufenden zweiten Verbindungssteg einstückig miteinander verbunden sind, mit den Schritten: Umspritzen der ersten Steckkontakte und der zweiten Steckkontakte zum Ausbilden einer Trägerplatte derart, dass ein der Trägerplatte zugeordneter Abschnitt der ersten Steckkontakte auf der ersten Seite der Trägerplatte angeordnet ist, ein der Trägerplatte angeordneter Abschnitt der zweiten Steckkontakte auf der zweiten Seite der Trägerplatte angeordnet ist, die erste Seite der Trägerplatte gegenüberliegend zu der zweiten Seite der Trägerplatte angeordnet ist, und die ersten Steckkontakte und die zweiten Steckkontakte in jeweils einem zu der Trägerplatte beabstandeten Abschnitt in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, sowie danach Entfernen des ersten Verbindungsstegs und des zweiten Verbindungsstegs, insbesondere jeweils durch die Trägerplatte hindurch.
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Erfindungsgemaß ist also vorgesehen, dass entgegen den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders, bei denen die Steckkontakte zuerst ausgestanzt und danach in entsprechende Aufnahmen der Trägerplatte eingeführt wurden, zunachst die Steckkontakte zum Ausbilden der Trägerplatte umspritzt werden, und danach die zwischen den Steckkontakten angeordneten Verbindungsstege entfernt werden. Die derart geschaffene Einheit von mit der Tragerplatte umspritzten Steckkontakten kann dann beispielsweise in ein Gehause zum Ausbilden eines Steckers eingeschoben werden. Die Erfindung hat insofern den immensen Vorteil, dass selbst Steckkontakte mit sehr geringen Abmessungen in besonders zuverlässiger Weise zu einem Steckverbinder fortbildbar sind. Das erfindungsgemaße Verfahren vereinfacht somit die Herstellung eines Steckverbinders gegenuber dem Stand der Technik wesentlich und ermoglicht zudem Steckverbinder mit einer Vielzahl von Steckkontakten bei insgesamt sehr geringen Abmessungen herzustellen.
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Grundsatzlich gibt es verschiedene Moglichkeiten, um die Schritte des erfindungsgemaßen Verfahrens auszuführen. Besonders bevorzugt sind die jeweiligen Steckkontakte in einem Stanzstreifen vorgesehen, beispielsweise in einem endlosen auf einer Rolle aufgewickelten Stanzstreifen. Dabei sind bevorzugt jeweils zwei Steckkontakte uber einen quer zu der Langserstreckung der Steckkontakte verlaufenden Verbindungssteg miteinander verbunden, so dass der Stanzstreifen vor dem Entfernen der Verbindungsstege einstückig ausgebildet ist. Besonders bevorzugt erfolgt danach das Umspritzen der Steckkontakte zum Ausbilden der Trägerplatte in einem Kunststoffspritzwerkzeug, wobei der Fachmann das Spritzwerkzeug nach seiner Erfahrung und seinem Dafurhalten entsprechend dem erfindungsgemaßen Verfahren Dimensionieren und/oder Auswählen wird. Insofern ist also bevorzugt, dass die Tragerplatte aus einem Kunststoff ausgefuhrt ist, wobei grundsätzlich jedes andere spritzfähige Material zum Ausbilden der Tragerplatte ebenso geeignet und bevorzugt ist. Ganz besonders bevorzugt ist die Tragerplatte elektrisch nicht leitend ausgeführt. Ferner kann eine miteinander verbundene Gruppe von Steckkontakten vorgesehen sein. Dabei kann das erfindungsgemaße Verfahren zum Einen mit einem ersten Stanzstreifen, dessen Verbindungsstege nach dem Umspritzen entfernt werden, verwendet werden, und zum anderen auch mit einem zweiten Streifen, welcher zu dem ersten Stanzstreifen um mindestens eine Teilung, also beispielsweise um mindestens einen Kontaktabstand, versetzt umspritzt ist.
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Nach dem Umspritzen gemaß dem erfindungsgemaßen Verfahren „hängt” die ausgebildete Tragerplatte bevorzugt in den beiden aus den Steckkontakten und den Verbindungsstegen bestehenden Stanzstreifen und verbindet somit beide Stanzstreifen miteinander. Dabei sind die Steckkontakte derart angeordnet, dass zum einen die ersten Steckkontakte auf der ersten einen Seite der Tragerplatte angeordnet sind und die zweiten Steckkontakte auf der anderen zweiten Seite der Tragerplatte angeordnet sind. Ferner ist bevorzugt ein der Trägerplatte zugeordneter Abschnitt der Steckkontakte mit der Tragerplatte verspritzt, während ein zu der Trägerplatte beabstandeter Abschnitt der Steckkontakte nicht mit der Trägerplatte verspritzt ist. In dem zu der Tragerplatte beabstandeten Abschnitt sind die Steckkontakte bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, also abwechselnd jeweils ein erster Steckkontakt und ein zweiter Steckkontakt. Dabei sind bevorzugt die Steckkontakte wenigstens in dem von der Trägerplatte beabstandeten Abschnitt derart angeordnet, dass die Steckkontakte beabstandet voneinander angeordnet sind, also keine elektrisch leitende Verbindung zwischen wenigstens zwei Steckkontakten ausbilden.
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Waren im vorherigen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahren die Steckkontakte noch durch die jeweiligen Verbindungsstege vorzugsweise elektrisch leitend miteinander verbunden, erfolgt in dem nachsten Schritt des erfindungsgemaßen Verfahrens das Entfernen der Verbindungsstege insbesondere jeweils durch die Tragerplatte hindurch. Neben dem eigentlichen Entfernen der Verbindungsstege erfolgt somit bevorzugt auch eine Auftrennung der im Stanzstreifen durch die Verbindungsstege bewirkten elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Steckkontakten, so dass die Steckkontakte nach dem Entfernen der Verbindungsstege elektrisch isoliert voneinander in der Trägerplatte angeordnet sind.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist der zu der Tragerplatte beabstandete Abschnitt der Steckkontakte bevorzugt zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung des erfindungsgemaßen Steckverbinders mit einem weiteren Steckverbinder ausgestaltet.
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Grundsatzlich kann das Entfernen der Verbindungsstege auf beliebige dem Fachmann bekannte Weise erfolgen. Gemaß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der erste Steckkontakt eine dem zweiten Verbindungssteg zugeordnete erste Öffnung aufweist und der zweite Steckkontakt eine dem ersten Verbindungssteg zugeordnete zweite Öffnung aufweist, und das Verfahren die Schritte Entfernen des ersten Verbindungsstegs durch die zweite Öffnung hindurch, und Entfernen des zweiten Verbindungsstegs durch die erste Öffnung hindurch umfasst. Durch eine derartige Ausgestaltung wird das Entfernen des Verbindungsstegs wesentlich vereinfacht, da die dem einen Steckkontakt zugeordnete Öffnung korrespondierend zu dem Verbindungssteg des anderen Steckkontaktes angeordnet ist, somit also bevorzugt das Entfernen eines an der ersten Seite der Trägerplatte angeordneten Verbindungsstegs durch ein Einführen eines Werkzeugs durch die an der zweiten Seite der Tragerplatte angeordnete jeweilige Öffnung erfolgt. Somit ist also gemäß dieser Ausfuhrungsform bevorzugt, dass jeweils eine Offnung einem Verbindungssteg korrespondierend zugeordnet ist, ganz besonders bevorzugt eine Öffnung an der einen Seite der Trägerplatte einem Verbindungssteg an der anderen Seite der Tragerplatte korrespondierend zugeordnet ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Entfernen des Verbindungsstegs durch ein Ausstanzen des Verbindungsstegs erfolgt. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Ausstanzen des Verbindungsstegs durch ein Stanzwerkzeug erfolgt, welches vorzugsweise durch die jeweilige Öffnung hindurchführbar ist. Ferner ist bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Verbindungsstegen gleichzeitig ausstanzbar sind. Derartige Ausgestaltungen erlauben somit eine besonders einfache Entfernung der Verbindungsstege, beispielsweise mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten Stanzwerkzeugs. Die erste und/oder die zweite Offnung können dabei ebenfalls beim Herstellen des Steckkontaktes durch das Stanzwerkzeug ausgebildet werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass bei den mit der Tragerplatte umspritzten Steckkontakten der erste Verbindungssteg in dem der Trägerplatte zugeordneten Abschnitt des ersten Steckkontaktes angeordnet ist und der zweite Verbindungssteg in dem der Trägerplatte zugeordneten Abschnitt des zweiten Steckkontaktes angeordnet ist. Somit ist also bevorzugt, dass sowohl der erste als auch der zweite Verbindungssteg jeweils im Bereich der Trägerplatte angeordnet sind, also die Trägerplatte im Bereich der Verbindungsstege durch Umspritzen ausgebildet wird.
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Ferner ist nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei den mit der Tragerplatte umspritzten Steckkontakten der erste Verbindungssteg und der zweite Verbindungssteg in Langserstreckung der Steckverbindung voneinander beabstandet im Bereich der Tragerplatte angeordnet sind. Weiterhin ist bevorzugt, dass im Bereich der Trägerplatte in Quererstreckung der Steckverbinder und parallel zur Erstreckung der Tragerplatte jeweils ein erster Steckkontakt und ein zweiter Steckkontakt beabstandet voneinander angeordnet sind.
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Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mit der Tragerplatte umspritzten Steckkontakte in dem der Trägerplatte zugeordneten Abschnitt in verschiedenen, zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet sind und die ersten Steckkontakte und/oder die zweiten Steckkontakte jeweils eine die beiden Ebenen ausgleichende Kropfung zur Ausbildung der in den zu der Tragerplatte beabstandeten Abschnitt angeordneten gemeinsamen Ebene der Steckkontakte aufweisen. Ganz besonders bevorzugt weisen nur die ersten Steckkontakte oder die zweiten Steckkontakte eine derartige Kropfung auf, während die zweiten Steckkontakte bzw. die ersten Steckkontakte linear ausgebildet sind.
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Grundsatzlich können die Steckkontakte in dem der Tragerplatte zugeordneten Abschnitt beliebig ausgestaltet sein. Nach einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Steckkontakte in dem der Trägerplatte zugeordneten Abschnitt jeweils Schneidkontakte zum Anschließen eines Kabels aufweisen. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Schneidkontakte jeweils zueinander in Langserstreckung der Steckkontakte gegeneinander versetzt sind, wodurch ein einfacheres Anschließen eines Kabels ermöglicht wird. Ebenfalls ist es moglich, dass die Steckkontakte in dem der Tragerplatte zugeordneten Abschnitt jeweils Lotkontakte zum Anschließen eines Kabels aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet insbesondere den Vorteil, dass die Krafte beim Einschneiden eines Kabels in die Schneidkontakte gegenuber den aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbinders besonders gut abgefangen werden konnen, so dass mit dem erfindungsgemaßen Verfahren Steckverbinder mit sehr geringen Baumaßen und trotzdem sehr stabiler Bauweise herstellbar sind.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mit der Trägerplatte umspritzten Steckkontakte in dem der Trägerplatte zugeordneten Abschnitt mit ihrer Oberflache in der betreffenden Oberfläche der Tragerplatte einliegen. Dies bedeutet, dass die Steckkontakte bevorzugt bündig in der Tragerplatte einliegen, wobei andererseits vorab beschriebene Schneidkontakte vorzugsweise zur einfachen Bedienbarkeit nicht bundig mit der Oberfläche der Trägerplatte sind.
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Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders fur beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Steckkontakte verwendbar. Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Durchmesser der Steckkontakte und/oder der Abstand der Steckkontakte zueinander in dem zu der Tragerplatte beabstandeten Abschnitt ≤ 1,5 mm, vorzugsweise ≤ 1,0 mm und ganz besonders bevorzugt ≤ 0,5 mm ist. Demnach ist also bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für besonders kleine bzw. besonders eng zueinander angeordnete Steckkontakte zum Herstellen eines Steckverbinders verwendbar ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass die mit der Tragerplatte umspritzten Steckkontakte nach dem Entfernen des jeweiligen Verbindungsstegs elektrisch voneinander isoliert sind. Das bedeutet also, dass durch das Entfernen des jeweiligen Verbindungsstegs die durch den jeweiligen Verbindungssteg bedingte elektrisch leitende Verbindung der jeweiligen Steckkontakte unterbrochen wird, die jeweiligen Steckkontakte somit also elektrisch voneinander isoliert werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erlautert.
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Es zeigen
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1 erste und zweite Steckkontakte mit teilweise durch das erfindungsgemäße Verfahren entfernte Verbindungsstege in einer ersten Ansicht,
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2 zweite Steckkontakte mit teilweise durch das erfindungsgemäße Verfahren entfernte Verbindungsstege in einer weiteren Ansicht, und
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3 einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht.
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Aus 1 ist eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden ersten Steckkontakten 1 sowie eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden zweiten Steckkontakten 2 ersichtlich. Zunachst sind die ersten Steckkontakte 1 bzw. zwei erste Steckkontakte 1 jeweils uber einen quer zu ihrer Langserstreckung verlaufenden ersten Verbindungssteg 3 einstuckig miteinander verbunden; ebenso sind die zweiten Steckkontakte 2 bzw. jeweils zwei zweite Steckkontakte 2 zunachst uber einen quer zu ihrer Längserstreckung verlaufenden zweiten Verbindungssteg 4 einstückig miteinander verbunden, wie aus 2 ersichtlich. Ferner weisen die ersten Steckkontakte 1 eine erste Öffnung 5 und die zweiten Steckkontakte 2 eine zweite Offnung 6 auf, wie beispielsweise aus 2 ersichtlich, wobei die Offnungen 5, 6 vorliegend als Bohrungen ausgefuhrt sind.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zunächst ein Umspritzen der ersten Steckkontakte 1 und der zweiten Steckkontakte 2 zum Ausbilden einer Tragerplatte 7, wie aus 3 ersichtlich, derart, dass ein der Trägerplatte 7 zugeordneter Abschnitt 8 der ersten Steckkontakte 1 auf der ersten Seite 9 der Tragerplatte 7 angeordnet ist und ein der Trägerplatte 7 zugeordneter Abschnitt 8 der zweiten Steckkontakte 2 auf der zweiten Seite 10 der Tragerplatte 7 angeordnet ist. Dabei ist die erste Seite 9 der Tragerplatte 7 gegenüberliegend der zweiten Seite 10 der Tragerplatte 7 angeordnet.
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In einem zu der Tragerplatte 7 beabstandeten Abschnitt 11 sind die Steckkontakte 1, 2 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Dabei folgt jeweils ein erster Steckkontakt 1 auf einen zweiten Steckkontakt 2 usw. Mit anderen Worten sind also die Steckkontakte 1, 2 in ihrem der Tragerplatte 7 zugeordneten Abschnitt 8 in verschiedenen, zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet, wobei die ersten Steckkontakte 1 eine die beiden Ebenen ausgleichende Kropfung 12 aufweisen, damit die Steckkontakte 1, 2 in dem zu der Trägerplatte 7 beabstandeten Abschnitt 11 gemeinsam in einer Ebene angeordnet sind.
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Erfindungsgemaß ist nun vorgesehen, dass nach dem Umspritzen der ersten Steckkontakte 1 und der zweiten Steckkontakte 2 zum Ausbilden der Tragerplatte 7 ein Entfernen der ersten Verbindungsstege 3 und der zweiten Verbindungsstege 4 erfolgt, wobei erfindungsgemaß das Entfernen des ersten Verbindungsstegs 3 durch die zweite Öffnung 6 hindurch erfolgt und das Entfernen des zweiten Verbindungsstegs 4 durch die erste Offnung 5 hindurch erfolgt, wie jeweils angedeutet durch Pfeile 13, 14.
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Somit ist also erfindungsgemaß gemaß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Entfernen der Verbindungsstege 3, 4 jeweils durch die Tragerplatte 7 und jeweils durch die korrespondierende Öffnung 5, 6 hindurch erfolgt, beispielsweise durch ein Stanzwerkzeug 15. Durch das Entfernen eines Verbindungsstegs 3, 4 wird die bislang durch den Verbindungssteg 3, 4 bestehende elektrische Verbindung zwischen zwei benachbarten Steckkontakten 1, 2 entfernt, so dass die jeweils benachbarten Steckkontakte 1, 2 elektrisch voneinander isoliert werden.
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Demnach ist also vorgesehen, dass die Verbindungsstege 3, 4 jeweils in dem der Trägerplatte 7 zugeordneten Abschnitt 8 der Steckkontakte 1, 2 angeordnet sind, wobei die jeweiligen ersten Verbindungsstege 3 beabstandet von den zweiten Verbindungsstegen 4 in Längserstreckung der Steckkontakte 1, 2 im Bereich der Trägerplatte 7 angeordnet sind. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steckkontakte 1, 2 in dem der Trägerplatte 7 zugeordneten Abschnitt 8 jeweils Schneidkontakte 16 zum Anschließen eines Kabels, nicht dargestellt, aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders eignet sich insbesondere für Steckkontakte 1, 2 mit sehr geringem Durchmesser und/oder für in sehr geringem Abstand zueinander angeordneten Steckkontakten 1, 2. Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Steckkontakte 1, 2 und/oder der Abstand der Steckkontakte 1, 2 zueinander wenigstens in dem zu der Trägerplatte 7 beabstandeten Abschnitt 11 ≤ 1,5 mm, vorzugsweise ≤ 1,0 mm und ganz besonders bevorzugt ≤ 0,5 mm ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erste Steckkontakte
- 2
- Zweite Steckkontakte
- 3
- Erster Verbindungssteg
- 4
- Zweiter Verbindungssteg
- 5
- Erste Öffnung
- 6
- Zweite Öffnung
- 7
- Trägerplatte
- 8
- Zu der Trägerplatte zugeordneter Abschnitt der Steckkontakte
- 9
- Erste Seite
- 10
- Zweite Seite
- 11
- Zu der Trägerplatte beabstandeter Abschnitt der Steckontakte
- 12
- Kröpfung
- 13
- Pfeil
- 14
- Pfeil
- 15
- Stanzwerkzeug
- 16
- Schneidkontakt
