DE102011106727B3

DE102011106727B3 - Stecker für feuchtigkeitsgeschützte elektrische Steckverbindung

Info

Publication number: DE102011106727B3
Application number: DE102011106727A
Authority: DE
Inventors: Dominik Brune; Juri Bugajew; Andreas Hanke; Reinhard Hembrock
Original assignee: Oase Pumpen Wuebker Soehne GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Oase Pumpen Wuebker Soehne GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2031-05-07
Also published as: US8591243B2; CN102769225A; CN102769225B; EP2521223A3; PL2521223T3; EP2521223A2; US20120282794A1; EP2521223B1; HUE029075T2

Abstract

Ein Stecker für feuchtigkeitsgeschützte elektrische Steckverbindung mit einem Steckergehäuse (1) und zumindest zwei an diesem gehaltenen Kontaktelementen (4), die jeweils mit einer elektrischen Leitung (6), die sich durch das Gehäuse (1) hindurch erstreckt und jeweils eine sie ummantelnde Isolierung (7) aufweist, leitend verbunden sind, wobei das Gehäuseinnere zumindest teilweise mit einer Vergussmasse (10) gefüllt ist, ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass die Leitungen (6) im Anschluss an die Verbindungen mit den Kontaktelementen (4) je zumindest einen Bereich (6') ohne Isolierung (7) aufweisen, wobei zwischen diesen abisolierten Bereichen (6') und den elektrisch leitenden Verbindungen mit den Kontaktelementen (4) zumindest ein elektrisch nichtleitender Abstandhalter angeordnet ist und wobei zumindest die abisolierten (Teil)bereiche (6') auf der den Kontaktelementen (4) abgewandten Seite des Abstandhalters von der Vergussmasse (10) umgeben sind. Der Abstandhalter kann von der Vergussmasse (10) umgeben sein, wobei abisolierte Teilbereiche (6'') zwischen den Kontaktelementen (4) und dem Abstandhalter vorhanden und von der Vergussmasse (10) umgeben sind. Bevorzugt ist der Abstandhalter nicht unmittelbar mit dem Gehäuse (1) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker für feuchtigkeitsgeschützte elektrische Steckverbindungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2009 060 564 A1 ist eine Steckverbindungsanordnung bekannt, bei der die Verbindung über zusätzliche Dichtelemente verfügt. Damit konnten wesentliche Verbesserungen im Schutz gegen Feuchtigkeit erzielt werden. Sofern die Verbindung selbst aber unzureichend befestigt wird, so dass die Dichtungen der Steckerverbindung in ihrer Funktion nicht greifen oder bei beschädigtem Kabel, kann es auch im Stecker zu Defekten kommen. Bei Steckern, die unter Feuchtigkeitseinflüssen, insbesondere im Unterwasserbereich angesetzt werden sollen, besteht nämlich häufig die Problematik, dass eintretende Feuchtigkeit durch die Kapillarwirkung entlang der einzelnen elektrischen Leitungen in den Stecker hineingeleitet oder im Stecker weitergeleitet wird und dort oder in den angeschlossenen Geräten irreparable Schäden verursacht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stecker hinsichtlich seiner Schutzeigenschaften gegen Feuchtigkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Stecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei werden die einzelnen elektrischen Leitungen, die innerhalb eines Steckerkabels jeweils mit einzelnen Isolierungen ummantelt sind, bereichsweise abisoliert und zwar nicht nur an ihren Enden, an denen die Verbindung, insbesondere Verlötung mit den Kontaktelementen erfolgt, sondern auch in einem darüber hinausgehenden Bereich, der bei Fertigstellung des Steckers mit Vergussmasse umgeben ist. Beim Vergießprozess (unter Vakuum) legt sich die Vergussmasse komplett um die blanken Drähte und versiegelt diese zuverlässig. Die Ummantelung mit Vergussmasse wirkt sodann als Kapillarsperre. Damit die abisolierten Bereiche sich auch bei der Fertigung des Steckers nicht berühren und zu Kurzschlüssen führen können, wird erfindungsgemäß zumindest ein elektrisch nicht leitender Abstandhalter eingesetzt, der die abisolierten Bereiche voneinander beabstandet.
Bei der Herstellung elektrischer Verbindungen mit Leitungskabeln wird üblicherweise zunächst der Kabelmantel teilweise entfernt und dann an den Enden der einzelnen elektrischen Leitungen deren jeweilige Isolierungen. Unter abisolierten Bereichen im Sinne der Erfindung sind jedoch nicht nur solche Bereiche der elektrischen Leitungen zu verstehen, bei denen eine vorher vorhandene Isolierung entfernt wurde, sondern auch solche, die möglicherweise von vorne herein ohne Isolierung, d. h. isolierungsfrei gefertigt wurden.
Vorzugsweise ist der nicht leitende Abstandhalter im fertigen Stecker ebenfalls von der Vergussmasse umgeben und wird durch diese fixiert und gehalten. Zusätzlich zu den abisolierten und von Vergussmasse umgebenen Teilbereichen auf der den Kontaktelementen abgewandten Seite des Abstandhalters können vor dem Abstandhalter, d. h. zwischen den Kontaktelementen und dem Abstandhalter ebenfalls abisolierte Teilbereiche vorhanden sein, die ebenfalls von Vergussmasse umgeben sein können. Der Abstandhalter ist dann zwischen zwei abisolierten und von Vergussmasse umgebenen Teilbereichen angeordnet. Dies erhöht die Längswasserdichtigkeit noch weiter.
Bevorzugt ist der Abstandhalter nicht unmittelbar mit dem Gehäuse des Steckers verbunden. Insbesondere besteht eine Verbindung zu dem Gehäuse ausschließlich über die Vergussmasse und/oder das Kabel bzw. die elektrischen Leitungen selbst. Dadurch ist die Herstellung des Steckers vereinfacht, und dennoch sind bei ausgehärteter Vergussmasse die elektrischen Leitungen und der Abstandhalter unverrückbar im Gehäuse fixiert.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der Abstandhalter durch verbliebene Isolierungs-Teilstücke gebildet wird. Diese sind zwischen den Leitungsenden, die elektrisch mit den Kontaktelementen verbunden sind, und dem abisolierten und später mit Vergussmasse umgebenen Bereich, der der Längswasserdichtigkeit dient, angeordnet. Bei sehr flexiblen, d. h. dünneren oder weicheren elektrischen Leitungen kann es vorteilhaft sein, zwischen den abisolierten Bereichen und dem Kabelmantel, d. h. der Außenisolierung des Kabels zumindest ein Spreizelement anzuordnen, das eine Berührung der Leitungen in den abisolierten Bereichen verhindert. Dies kann nötig sein, da eine gewisse Mindestlänge an Abisolierung zur Sicherung der Längswasserdichtigkeit gewünscht ist. Sind die Leitungen jedoch sehr dünn oder weich und daher zu flexibel, könnte es eventuell trotz des Abstandhalters im abisolierten Bereich selbst bei der Herstellung des Steckers zu Berührungen kommen. Insbesondere bei sogenannten mehradrigen Datenleitungen mit typischerweise kleinem Querschnitt können daher solche Spreizelemente vorteilhaft sein. Das Spreizelement kann beispielsweise durch auf die einzelnen Leitungen aufgezogene Schrumpfschlauchstücke gebildet sein. Bei dickeren oder eigensteifen elektrischen Leitungen, sogenannten Powerleitungen mit meist nur zwei Datenleitungen und größerem Querschnitt (üblicherweise > 0,5 mm²), sind die Isolierungen der einzelnen elektrischen Leitungen meist dick genug, um eine Berührung der einzelnen Leitungen bzw. Litzen auszuschließen, so dass ein weiteres Spreizelement in der Regel nicht notwendig ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die im Folgenden beschrieben werden; es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Stecker im Längsschnitt und
2 eine weitere Ausführungsform der elektrischen Leitungen, wie sie im Steckergehäuse angeordnet sein können.
Der in 1 gezeigte Stecker besitzt ein Steckergehäuse 1, in das vorderseitig ein Kontaktträger 2 eingelassen ist. Zusätzlich ist die Vorderseite des Steckers mit einer Profildichtung 3 versehen. Im Kontaktträger 2 sind Kontaktelemente 4 gehalten, die über Kontaktstifte 5 leitend mit elektrischen Leitungen 6 verbunden sind. Die elektrischen Leitungen 6 weisen jeweils eine sie ummantelnde Isolierung 7 auf und sind im weiteren Verlauf durch einen Kabelmantel in einem Kabel 8 zusammengefasst. das Kabel 8 erstreckt sich am rückwärtigen Ende aus dem Steckergehäuse 1 heraus, welches dort mit einer Dichtung 9 verschlossen ist.
Erfindungsgemäß weisen die einzelnen elektrischen Leitungen 6 zwischen der elektrischen Verbindung mit den Kontaktelementen 4 und der Zusammenführung im Kabel 8 je einen isolierungsfreien bzw. abisolierten Bereich 6' auf, der jeweils von das Innere des Steckergehäuses 1 ausfüllenden Vergussmasse 10 umgeben ist. Damit bei der Montage des Steckers die abisolierten Bereiche 6' der elektrischen Leitungen 6 nicht in Berührung geraten, ist erfindungsgemäß zwischen den abisolierten Bereichen 6' und den elektrisch leitenden Verbindungen mit den Kontaktelementen 4, hier über die Kontaktstifte 5, ein Abstandhalter angeordnet. Dieser wird bei der dargestellten Ausführungsform durch verbliebene Isolierungs-Teilstücke 7' gebildet, die die elektrischen Leitungen 6 in diesem Bereich voneinander beanstanden. Bevorzugt sind diese Isolierungs-Teilstücke 7' bzw. ist der Abstandhalter stabilisierend ebenfalls von Vergussmasse 10 umgeben. Auch kann vor den Isolierungs-Teilstücken 7' jeweils ein weiterer abisolierter Teilbereich 6'' vorhanden sein, der zur weiteren Dichtigkeitsverbesserung ebenfalls von Vergussmasse 10 umgeben sein kann.
Um eine ausreichende Benetzung und Umgebung mit der Vergussmasse 10 zu erreichen, sollten die abisolierten Bereiche 6' hinter dem Abstandhalter 7' zumindest eine Länge L von 3 mm, vorzugsweise sogar mindestens 5 mm Länge aufweisen. Da andererseits eine zu große Länge L wiederum dazu führen könnte, dass die abisolierten Bereiche 6' sich bei der Montage berühren, sollte diese Länge L nicht größer als 20 mm, bevorzugt sogar maximal 10 mm betragen.
Bei sehr dünnen und/oder flexiblen elektrischen Leitungen 6 könnte es trotzdem zu Berührungen der abisolierten Bereiche 6' kommen, solange diese noch nicht von der Vergussmasse 10 umgeben sind. Um dies zu verhindern, ist es vorteilhaft, zumindest ein zusätzliches Spreizelement einzusetzen. Dieses sollte vorzugsweise im Übergangsbereich zwischen dem abisolierten Bereich 6' und der ummantelnden Isolierung 7 angeordnet sein. Es kann auch die ummantelnde Isolierung 7 vor der Zusammenfassung im Kabel 8 umgeben. Dieses Spreizelement kann bevorzugt durch auf die einzelnen Leitungen 6 aufgezogene Spreizelementstücke 12 gebildet sein, wie es in 2 dargestellt ist. Die Spreizelementstücke 12 sind vorzugsweise Schrumpfschlauchstücke. So bewirken die Spreizelementstücke 12 gleichsam eine Verdickung der Isolierung 7 und dadurch eine weitere Beabstandung der abisolierten Bereiche 6' voneinander.
Der erfindungsgemäße Stecker verfügt über eine hervorragende Längswasserdichtigkeit und ist dadurch selbst im Unterwassereinsatz sehr sicher. Diese verbesserte Dichtigkeit wird auf die erfindungsgemäße Weise konstruktiv einfach und ohne wesentlich erhöhte Kosten bewirkt.

Claims

Stecker für feuchtigkeitsgeschützte elektrische Steckverbindung mit einem Steckergehäuse (1) und zumindest zwei an diesem gehaltenen Kontaktelementen (4) die jeweils mit einer elektrischen Leitung (6), die sich durch das Gehäuse (1) hindurch erstreckt und jeweils eine sie ummantelnde Isolierung (7) aufweist, leitend verbunden sind, wobei das Gehäuseinnere zumindest teilweise mit einer Vergussmasse (10) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (6) im Anschluss an die Verbindungen mit den Kontaktelementen (4) je zumindest einen Bereich (6') ohne Isolierung (7) aufweisen, wobei zwischen diesen abisolierten Bereichen (6') und den elektrisch leitenden Verbindungen mit den Kontaktelementen (4) zumindest ein elektrisch nichtleitender Abstandhalter angeordnet ist und wobei zumindest die abisolierten (Teil)bereiche (6') auf der den Kontaktelementen (4) abgewandten Seite des Abstandhalters von der Vergussmasse (10) umgeben sind.
Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter von der Vergussmasse (10) umgeben ist.
Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abisolierte Teilbereiche (6'') zwischen den Kontaktelementen (4) und dem Abstandhalter vorhanden und von der Vergussmasse (10) umgeben sind.
Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter nicht unmittelbar mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.
Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter durch verbliebene Isolierungs-Teilstücke (7') gebildet ist.
Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen den abisolierten Bereichen (6') und der ummantelnden Isolierung (7) zumindest ein Spreizelement (12) angeordnet ist, das eine Berührung der Leitungen (6) verhindert.
Stecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (12) durch auf die einzelnen Leitungen (6) aufgezogene Schrumpfschlauchstücke gebildet ist.
Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abisolierten Bereiche (6') der Leitungen (6) hinter dem Abstandhalter eine Länge (L) von mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 5 mm aufweisen.
Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abisolierten Bereiche (6') der Leitungen (6) hinter dem Abstandhalter eine Länge (L) von maximal 20 mm, vorzugsweise maximal 10 mm aufweisen.