DE19754122A1 - Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für den Einsatz bei der Gebäude-Elektroinstallation.

Steckverbinder dienen im Bereich der Elektrotechnik und Elektronik zum schnellen und "richtigen" Verbinden zweier elektrischer Leitungen. Die üblichen Steckverbinder haben mehrere Kontakte, so daß mehrere Leitungen gleichzeitig durch den Steckvorgang miteinander verbunden werden.

Steckverbinder sind in ungezählten Ausführungsformen bekannt. Bei den üblichen Steckern für elektrische Stromleitungen (220 Volt) sind in einem in der Regel zweiteilig ausgeführten Isolierstoffgehäuse zwei Kontaktstifte verrastet gelagert, wobei die vorderen Enden der Kontaktstifte von dem Isolierstoffgehäuse abstehen und die hinteren Enden der Kontaktstifte an die Adern von Leitungsdrähten eines üblichen Kabels angelötet oder angeschraubt sind. Im Bereich der Leitungseinführöffnung befindet sich innerhalb des Isolierstoffgehäuses eine Zugentlastungseinrichtung, beispielsweise in Form einer Klemme.

Die oben beschriebenen Steckverbinder dienen im täglichen Leben zum Anschließen elektrischer Geräte an das 220-Volt-Netz.

Außerdem gibt es speziell ausgebildete Steckverbinder für den Bereich der Kfz-Elektrik, der Elektronik, der Hochfrequenztechnik und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf Steckverbinder, die im Bereich der Gebäude- Elektroinstallation zum Einsatz gelangen, wobei aber das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung praktisch bei jeglicher Art von Steckverbindern realisierbar ist. Aus Gründen der Anschaulichkeit soll aber speziell auf Steckverbinder für die Gebäude-Elektroinstallation Bezug genommen werden.

Anders als bei den üblichen 220-Volt-Steckern an Netzleitungen von Elektrogeräten und dergleichen gibt es elektrische Verbindungseinrichtungen, die nach einer erstmaligen Kontaktherstellung zwischen den zu verbindenden Leitungspaaren, wenn überhaupt, dann nur noch sehr selten gelöst werden. Elektrische Verbindungen, die auf Dauer angelegt sind, weil sie überhaupt nicht oder nur sehr selten gelöst werden müssen, werden in der Regel durch Verlöten oder mit Hilfe von Lüsterklemmen ausgeführt. Dies ist einerseits kostengünstiger als eine Verbindung mit Hilfe von Steckverbindungen, hat aber den Nachteil, daß Lötarbeiten oder das Ausführen von Schraubarbeiten bei Lüsterklemmen relativ aufwendig ist. In jedem Fall muß die solche Arbeiten ausführende Person geschult sein und genau wissen, welche Leitungen miteinander zu verbinden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder anzugeben, der im Vergleich zu konventionellen Steckverbindern einfacher aufgebaut ist und sich deshalb insbesondere dort einsetzen läßt, wo einerseits übliche Steckverbinder zu teuer sind und andererseits von Hand ausgeführte Anschlußarbeiten zu aufwendig sind.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder mit einem Isolierstoffgehäuse, von dem die Aderenden der in das Isolierstoffgehäuse eingeführten Leitungsdrähte als Steckkontaktstifte abstehen.

Im einfachsten und bevorzugten Fall enthält das Isolierstoffgehäuse eine Reihe von Leitungseinführöffnungen, die mit zugehörigen Aufnahmekammern in axialer Richtung der einzelnen Leitungsdrähte fluchten, folglich auch mit den von dem Gehäuse im montierten Zustand abstehenden Enden der Adern der Leitungsdrähte. Der Mittenabstand der einzelnen Leitungseinführöffnungen bestimmt damit den Mittenabstand der als Steckkontaktstifte fungierenden Aderenden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Steckverbinders lassen sich - unter Einsatz komplementär ausgebildeter Buchsen - insbesondere solche Anschlußarbeiten schnell ausführen, bei denen einzeln von Hand ausgeführte Verbindungen zwischen Paaren von Leitungen zu viel Zeit beanspruchen, und bei denen konventionelle Steckverbinder zu teuer sind. Bei den erfindungsgemäßen Steckverbindern entfallen die Anschlußarbeiten zum Verbinden der bei konventionellen Verbindern üblichen separaten Steckkontaktstifte mit den Aderenden der Leitungsdrähte des Kabels.

Erfindungsgemäß brauchen nur die einzelnen Leitungsdrähte eines Kabels abisoliert zu werden, um die Enden der blanken Adern in das Isolierstoffgehäuse einstecken zu können. An dem Isolierstoffgehäuse kann sich eine farbliche oder anderweitig ausgebildete Codierung befinden, durch die festgelegt wird, welche Adern (Schutzleiter, Nulleiter, Phasenleiter) in welche Leitungseinführöffnungen des Isolierstoffgehäuses gehören. Die zu den Steckverbindern komplementären Steckverbinder-Buchsen sind entsprechend verschaltet. Der erfindungsgemäße Steckverbinder bietet ein kostengünstiges Hilfsmittel zur Ausführung einer Elektroinstallation mit Hilfe vorkonfektionierter Leitungen. Die Vorarbeiten, nämlich das Vorkonfektionieren der Stecker und Buchsen können vom Fachmann ausgeführt werden. Die eigentliche Montage kann dann vom Laien vorgenommen werden, und zwar nicht nur der "mechanische" Teil der Elektroninstallation, sondern auch der elektrische, da mit Hilfe der mit den erfindungsgemäßen Steckverbindern vorkonfektionierten Kabeln die Elektroarbeiten nur darin bestehen, die Steckverbinder in die dazu passenden Buchsen einzustecken.

Da bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder die blanken, starren Kabelenden selbst als Steckkontaktstifte fungieren, ist der Steckverbinder in seiner Herstellung natürlich wesentlich billiger als konventionelle Steckverbinder. Da die blanken Aderenden sich nicht so "glatt" stecken lassen wie speziell geformte Steckkontaktstifte, eignet sich der erfindungsgemäße Steckverbinder vornehmlich für solche Verbindungen, die auf Dauer ausgelegt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders weist das Isolierstoffgehäuse mindestens eine Leitungseinführöffnung zum Einführen eines abisolierten Endes oder mehrerer Enden eines bzw. mehrerer Leitungsdrähte eines Kabels und eine oder mehrere Aufnahmekammern auf, aus denen die Enden der Adern der Leitungsdrähte als Steckkontaktstifte herausragen. Wie erwähnt, fluchten die Leitungseinführungsöffnungen und die Aufnahmekammern miteinander entsprechend einer Geraden, die der Längsachse des Leitungsdrahts entspricht. In einer nicht ganz so günstigen Ausführungsform können aber die Enden der Adern der Leitungsdrähte auch abgewinkelt sein gegenüber den in das Gehäuse eingeführten Leitungsdrähten.

Wie oben geschildert, lassen sich die erfindungsgemäßen Steckverbinder mühelos an die einzelnen Leitungsdrähte eines Kabels anschließen. Der Isoliermantel eines Kabels wird in einer gewissen Entfernung vom Kabelende entfernt, dann werden die Enden der einzelnen Leitungsdrähte abisoliert, so daß die vorzugsweise aus starrem, massivem Kupferdraht bestehenden Aderenden freiliegen, die dann in die entsprechenden Leitungseinführöffnungen des Isolierstoffgehäuses eingeführt werden. Das Isolieren erfolgt so weit, daß die Enden der in das Gehäuse eingesteckten Leitungsdrähte weit genug von dem Gehäuse abstehen.

Um insbesondere bei vorkonfektionierten Kabeln zu vermeiden, daß die an einem oder an beiden Kabelenden angebrachten Steckverbinder abrutschen oder ihre Lage in bezug auf die Enden der einzelnen Adern ändern, sieht die Erfindung vor, daß für jeden Leitungsdraht eine Verriegelungseinrichtung vorhanden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Verriegelungseinrichtung aus einer Federstahl-Verriegelungsscheibe, die sich zwischen der betreffenden Leitungseinführöffnung und der dazugehörigen Aufnahmekammer befindet. Das blanke Aderende wird durch die Leitungseinführöffnung und die Öffnung der Verriegelungsscheibe hindurch in und durch die Aufnahmekammer eingeschoben, bis das Ende der Ader des Leitungsdrahts in dem gewünschten Maß von der betreffenden Seite des Isolierstoffgehäuses absteht. Die Verriegelungseinrichtung dient als Zugentlastung, so daß auch bei Ausübung von Zug seitens des Kabels die vom Isolierstoffgehäuse abstehenden Aderenden ihre Lage nicht verändern.

Die Erfindung ist grundsätzlich bei praktisch sämtlichen Arten von Leitungsdrähten einsetzbar. Allerdings kann es bei gelitzten Adern schwierig sein, die abisolierten Leitungsdrähte in dem Isolierstoffgehäuse zu plazieren. In der Regel werden die Enden gelitzt ausgeführter Adern nicht genug Widerstand beim Steckvorgang bieten können. Um die Erfindung zu realisieren, könnte man daran denken, die Enden der gelitzten Adern durch Lot oder dergleichen zu versteifen. Besonders bevorzugt im Rahmen der Erfindung werden jedoch solche Leitungsdrähte eingesetzt, die aus massivem Metall, insbesondere Kupfer bestehen. Zur Gewährleistung der benötigten Steifigkeit für den Steckvorgang wird ein Aderdurchmesser von 0,5 mm und mehr bevorzugt.

Um beispielsweise bei einem mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder vorkonfektionierten Kabel die von einer Seite des Steckverbinders abstehenden Aderenden vor einem Verbiegen, Abbrechen oder anderweitigen Beschädigungen zu schützen, sieht die Erfindung vor, daß das Isolierstoffgehäuse eine die vorstehenden Aderenden mit Abstand umgebende Umfangs-Schutzwand aufweist. Diese Schutzwand verhindert, daß die einzelnen Aderenden unbeabsichtigt beschädigt werden. Die Umfangs-Schutzwand kann auch dazu genutzt werden, durch entsprechende Ausbildung des komplementären Steckverbinders dafür zu sorgen, daß eine elektrische Verbindung nur mit zueinander passenden Steckverbindern zustande kommt.

Bei den bevorzugt ausgebildeten Steckverbindern sind mindestens fünf Öffnungen für Leitungsdrähte vorgesehen. Die Anzahl kann aber auch größer sein, damit z. B. einzelne Steckplätze frei bleiben können und dadurch die Möglichkeit eröffnet wird, mit Hilfe ein und derselben Art von Steckverbindern unterschiedliche Verbindungsarten zu realisieren.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise an ein Kabelende angeschlossenen Steckverbinders;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des Steckverbinders nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittansicht durch den Steckverbinder nach Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung; und

Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Federstahl-Verriegelungsscheibe für den Steckverbinder nach Fig. 1 bis 3.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders.

Der Steckverbinder 6 enthält ein aus üblichem Isolierstoff gefertigtes Isolierstoffgehäuse 16 in Form eines Parallelepipeds mit (gemäß Orientierung nach Fig. 1) nach unten abstehender Umfangs-Schutzwand 8. Auf der Oberseite des Isolierstoffgehäuses 16 sind in regelmäßigen Abständen insgesamt fünf Leitungseinführöffnungen 10 ausgebildet.

Wie aus den Querschnitt-Darstellungen der Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, erstrecken sich die einzelnen Leitungsaufnahmeöffnungen 10 von der Oberseite des Isolierstoffgehäuses 16 in den Körper des Isolierstoffgehäuses 16 hinein bis zu einer gewissen Tiefe, wo sich an die Leitungseinführöffnung 10 eine im Grundriß kreisförmige Kammer 17 zur Aufnahme einer Federstahl-Verriegelungsscheibe 18 anschließt.

Die Leitungseinführöffnung 10 und die Kammer 17 sind konzentrisch bezüglich einer Mittelachse S angeordnet. Ebenfalls konzentrisch zu dieser Mittelachse S angeordnet ist eine Aufnahmekammer 20, die einen Teil eines abisolierten Endes einer massiven Kupferader 12 eines Leitungsdrahts 4 aufnimmt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Ende des Isoliermantels eines Kabels 2 entfernt, so daß insgesamt fünf Leitungsdrähte 4 freiliegen. Die jeweiligen Enden der Leitungsdrähte 4 sind von ihrer Isolierstoffhülle 14 befreit, so daß die blanken Enden der massiven Kupferadern 12 freiliegen und in das Isolierstoffgehäuse 16 des Steckverbinders 6 eingesteckt werden können. Nach dem Bestücken des Steckverbinders 6 in der in Fig. 1 angedeuteten Weise stehen die Enden der Adern 12 von der Unterseite des Isolierstoffgehäuses 16 in dem durch die Umfangs- Schutzwand 8 definierten Bereich ab. Die abisolierten Enden der Adern 12 dienen als Steckkontaktstifte, die mit hier nicht dargestellten Kontaktbuchsen eines ebenfalls nicht dargestellten Buchsenteils eines komplementären Steckverbinders zusammengesteckt werden.

In Fig. 1 nicht dargestellt ist eine farbliche Codierung am Isolierstoffgehäuse 16, die dem Monteur anzeigt, welche abisolierten Leitungsdrähte 4 in welche Leitungseinführöffnungen 10 des Steckverbinders 6 gehören.

Es brauchen nicht sämtliche Kammern innerhalb eines Steckverbinders 6 belegt zu werden. Auch die hier nur als Beispiel dienende Anzahl von fünf Kammern kann erhöht werden, so daß durch unterschiedliche Belegung der einzelnen Kammern eine "Programmierung" für entsprechend programmierte komplementäre Buchsen-Steckverbinder möglich ist.

Das Abisolieren der Leitungsdrähte 4 erfolgt vorzugsweise bis zu einer solchen Länge, daß die Stirnflächen der Isolierstoffhüllen 14 bei eingestecktem Leitungsdraht auf den betreffenden Federstahl- Verriegelungsringen 18 in den Kammern 17 aufliegen. Die Enden der Adern können aber auch über eine etwas größere Länge freigelegt werden, so daß sich zwischen der Verriegelungsscheibe 18 und der dieser gegenüberliegenden Stirnseite der Isolierstoffhülle 14 ein geringer Abstand einstellt, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist. Der Griff der Federstahl-Verriegelungsscheibe 18 am Außenumfang der Ader 12 ist stark genug, um bei den üblicherweise zu erwartenden Längskräften in dem jeweiligen Leitungsdraht dessen Verrutschen innerhalb des Isolierstoffgehäuses 16 zu verhindern.

Fig. 4 zeigt in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Darstellung einen Federstahl-Verriegelungsring 18, der als Zugentlastung für die einzelnen Leitungsdrähte in das Isolierstoffgehäuse für jeden Leitungsdraht eingeformt ist.

In der Mitte der Verriegelungsscheibe 18 befindet sich ein Loch mit einem - in Einsteckrichtung - unteren Umfangsrand 22, der einen Kreis definiert, der einen etwas geringeren Durchmesser besitzt als die Adern 12 der einzelnen Leitungsdrähte 4, so daß sich die Adern einerseits relativ leicht durch die Verriegelungsscheiben drücken lassen, andererseits sich dabei aber nicht biegen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 haben die Adern 12 der einzelnen Leitungsdrähte 4 des fünfadrigen Kabels 2 einen Durchmesser von 1,0 mm und bestehen aus massivem Kupfer. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Art von Adern der Leitungsdrähte ein problemfreies Zusammenstecken des Steckverbinders mit der dazugehörigen Buchse bei insgesamt fünf Leitungsdrähten möglich ist.

Claims (7)

1. Steckverbinder mit einem Isolierstoffgehäuse, von dem die Aderenden der eingeführten Leitungsdrähte als Steckkontaktstifte abstehen.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstoffgehäuse (16) mindestens eine Leitungseinführöffnung (10) zum Einführen eines abisolierten Endes oder mehrerer Enden eines bzw. mehrerer Leitungsdrähte (4) eines Kabels (2) und ein oder mehrere Aufnahmekammern (20) aufweist, aus denen die Enden der Adern (12) der Leitungsdrähte (4) als Steckkontaktstifte herausragen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine als Zugentlastung dienende Verriegelungseinrichtung (18) für jeden Leitungsdraht (4).

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungseinrichtung zwischen den Leitungseinführöffnungen (10) und den Aufnahmekammern (20) jeweils eine Verriegelungsscheibe (18) aus Federstahl gelagert ist.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Verwendung bei starren Leitungsdraht-Adern (12), insbesondere aus massivem Kupfer.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (12) einen Durchmesser von mindestens 0,5 mm aufweisen.

7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstoffgehäuse (16) eine die von dem Gehäuse abstehenden Aderenden mit Abstand umgebende Umfangs- Schutzwand (8) aufweist.