DE19802984A1 - Demontierbarer mehrpoliger elektrischer Stecker - Google Patents

Description

Ein demontierbarer mehrpoliger elektrischer Stecker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist als das, mittels achsparalleler Steckrippen mechanisch kodierte, WIELAND-Stecksystem "St 18" am Markt und in der DT 22 06 753 in Varianten beschrieben. Unter demontierbar ist in vorliegendem Zusammenhang zu verstehen, daß die Stift- bzw. Buchsen-Stecker eines korre­ spondierenden Stecker-Paares jeweils so miteinander verschraubte oder verrastete schalenförmi­ ge Gehäuseteile aufweisen, daß diese zum Anschluß bzw. zum Austausch eines elektrischen Speisekabels geöffnet und dann wieder gebrauchsgerecht verschlossen werden können. Bei ge­ öffnetem Stecker-Gehäuse werden die abisolierten Enden der Adern eines Kabels an die ihnen zugeordneten Stifte- bzw. Buchsen-Kontaktklemmen angeschlossen, indem sie jeweils mittels einer Klemmschraube in einem Sackloch festgelegt werden. Zur Zugentlastung wird der Au­ ßenmantel des so angeschlossenen Kabels zwischen gerippten Klemmbacken eingespannt, die beiderseits der Gehäuse-Teilungsfuge am Kabeleintritt in die Gehäuseschalen eingeformt sind. Beim Zusammenfügen der Gehäuseschalen mittels Spannschrauben werden diese Rippen unter Zwischenlage des Kabels gegeneinander verspannt. Daraus resultiert allerdings, daß die tatsäch­ liche Höhe des Gehäuses vom Durchmesser des einzuklemmenden Kabels abhängt. Denn der minimale lichte Klemmbacken-Abstand, gemessen quer zur Teilungsfuge, muß so klein sein, daß auch noch das dünnste in der Starkstrom-Praxis anzutreffende Kabel (3×0,7 mm) zur wirksamen Zugentlastung zuverlässig festgeklemmt wird; woraus resultiert, daß die wirksame Gehäusehöhe mit zunehmendem Kabeldurchmesser anwächst und beim dicksten genormten Kabel (3×2,5 mm) womöglich zum Kabeleintritt hin längs der Teilungsfuge aufsperrt. Vor allem aber wird bei den vorbekannten Stecker-Gehäusen dadurch eine vergleichsweise sehr gro­ ße Bauhöhe bedingt, daß die Klemmschrauben - auch noch bei Festlegen der dünnsten in der Praxis auftretenden Kabeladern (0,7 mm) - hinreichend weit aus den Anschluß-Klemmen her­ aus in die sie umgebende Einbettung des Steckerblockes hinüberragen müssen, um sicherzustel­ len, daß bei axialem Druck auf die Stecker-Kontakte diese nicht in das Stecker-Gehäuse hinein verschoben werden. Die für solche Stützfunktion bemesseneu Klemmschrauben ragen deshalb andererseits entsprechend weit aus den Klemmen heraus, wenn in deren Sacklöcher dickere. Kabeladern (bis zu 2,5 mm) für eine entsprechen höhere Speiseleistung (bis zu 16 A unter Netzspannung) festzulegen sind. Das bedingt auf dem Steckerblock über der Klemmen-Ein­ bettung eine relativ hohe, da auch die höchste aus der Klemme herausragende Schraubenlänge achsial noch überragende, rohrförmige Manschette als Schutz gegen Spannungsüberschläge und Kriechströme. Demzufolge trägt das Gehäuseteil, das als Haube über diese hoch aufragenden Manschetten gestülpt wird, im Vergleich zum Durchmesser der Kodier-Hülsen einseitig sehr stark über die Gehäuse-Teilungsfuge aufs was einen klobig-dicken und bezüglich der Teilungs­ fuge stark unsymmetrischen Stecker erbringt.

Mit derartigen Steckern konfektionierte Kabel finden umfangreich vor allem zum Speisen von beispielsweise Küchenleuchten oder Steckdosenleisten Verwendung, die über einer Arbeitsplatte unter den Unterböden von Oberschränken montiert sind. Üblicherweise erfolgt dann die Kabel­ führung zur Einspeisung von oberhalb der Oberschränke durch den schmalen Abstand hin­ durch, der regelmäßig montagebedingt zwischen der Gebäudewand und der Rückwand des dar­ an aufgehängten Oberschrankes verbleibt. Dieser Freiraum ist aber zu schmal, uni das Kabelen­ de mit dem dick auftragenden Stecker-Gehäuse dort hindurchzuführen. Deshalb muß der Stec­ ker für die Installation vor Ort demontiert und danach, nach rückwärtigem Herabschieben des Kabels, unterhalb des Oberschrankes wieder angeschlossen werden. Es ist aber auch dann eine Demontage des Steckers erforderlich, wenn z. B. der Abstand hinter dem Oberschrank nicht einmal für die Verlegung des bloßen Speisekabels ausreichen würde und dieses deshalb - oder aus anderen Gründen - z. B. durch Bohrungen im Deckboden in den Schrank hinein- und im Unterboden wieder hinausgeführt werden muß; denn diese Bohrungen sollen einfach aber mög­ lichst beschädigungsfrei eingebracht werden können und schließlich unauffällig sein, also keinen wesentlich größeren Durchmesser als das aktuell hindurchzuführende Kabel selbst aufweisen.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingeführte Kodierstecker-Installationssystem dadurch noch spürbar anwendungsfreundlicher zu machen, daß die Erfordernisse der Steckerdemontage bei der Kabelverlegung wesentlich eingeschränkt werden aber gleichwohl handhabungsfreundlich bleiben.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gemäß dem Hauptanspruch ein demon­ tierbarer Flachstecker vorgesehen wird, dessen Bauhöhe, bei weiterhin bedarfsweise einfachem Zugang zu den für alle gängigen Kabelstärken ausgelegten Klemmschrauben, doch nicht mehr - oder jedenfalls nicht mehr spürbar - über die Außenhöhe der nebeneinanderliegenden Stec­ ker-Kodierhülsen hinausragt. Somit kann nun das mit dem angeschraubten Flachstecker konfek­ tionierte Kabel in der Praxis regelmäßig ohne Stecker-Demontage durch den lichten Abstand hinter dem Oberschrank herabgeführt werden. Sollte einmal der Abstand dort doch nicht ausrei­ chen, dann kann dieser Flachstecker wie gewohnt einfach demontiert und danach dann - z. B. nach dem Durchziehen des Kabels durch optimiert kleine Schrankwand-Bohrungen - problem­ los wieder angeschlagen werden.

Ermöglicht wird die erfindungsgemäße - für einen geschraubten und dadurch leicht (de-)mon­ tierbaren Stecker ungewöhnliche - extrem flache Bauform gemäß einer Weiterbildung der Er­ findung im wesentlichen dadurch, daß die Klemmschrauben nun keine mechanische Stützfunk­ tion für die Kontakte mit ihren Anschlußklemmen gegenüber deren Einbettung in den Stecker­ block mehr übernehmen und somit nun sehr kurz gehalten werden können; nämlich vornehm­ lich als Madenschrauben solcher optimal kurzen Länge, daß sie nach Einführen der dünnsten Ader in das Klemmen-Sackloch sogar schon in ihre Klemme einsenken oder wenigstens etwa bündig damit abschließen. Der maximale Überstand bestimmt sich dann, aus der Durchmes­ ser-Differenz zwischen dünnster und dickster vorkommender Ader des Mehraderkabels, zu et­ wa 1,8 mm. Dieser immer noch vergleichsweise kleine Überstand verschwindet gewöhnlich fast vollständig in der Wandstärke des die Klemmen aufnehmenden Steckerblockes, er bedingt je­ denfalls keine die Klemmschrauben hoch aufragend umgebenden Schutzmanschetten mehr, so daß nun auch keine hoch aufragende Haube als überzustülpende zweite Gehäuseschale mehr erforderlich ist.

Die formschlüssige Arretierung der Klemmen, und damit ihrer Steckkontakte, im Steckerblock erfolgt nun - statt wie bisher durch die Schäfte der Klemmschrauben - durch Gehäuse-Vor­ sprünge wie kleine, der Druckwirkung entgegen orientierte, widerhakenförmige Rampen oder bevorzugt durch (die Klemmen-Einbettungen durchgreifende und dadurch hinter die Klemmen ragende) Zapfen, die an wenigstens eine der Gehäuse-Schalen angeformt sind.

Zwar gibt es im oben erwähnten Programm des WIELAND-Stecksystemes "St 18" auch flache Stecker, deren Gehäuse kaum über die Dickenabmessungen der Schutz- und Kodier-Hülsen für die Steckkontakte auftragen. Dadurch kann eine größere Anzahl von Steckern, einander dicht benachbart, an einen Verteiler-Klotz vorgegebener Länge angeschlossen werden. Aber zum Erfüllen der einschlägigen Sicherheitsvorschriften handelt es sich dann um nicht-demontierbare Stecker-Gehäuse, deren Schalen längs der Teilungsfuge miteinander verschweißt sind und in denen die Kabel-Adern mit an den Kontakten ebenfalls nicht mehr verschraubt sondern ver­ klemmt oder verschweißt sind. Die Verlegung durch einen Schrank hindurch bedingt folglich schwierig einzubringende und optisch stark störende da - zumal im Verhältnis zum Durchmesser des nicht mehr austauschbaren Kabels - sehr große Bohrungen zum Durchtritt dieses nicht-de­ montierbaren breiten Flachsteckers.

Die Erfindung dagegen vereinigt die Vorteile der einfachen Stecker-Demontierbarkeit mit denen eines denkbar flachen Steckers, ohne deren Nachteile (vor allem die hoch auftragende Gehäu­ se-Haube bzw. eine durch Einschweißen fest vorgegebene Kabelstärke) zu übernehmen, indem insbesondere ein demontierbarer mehrpolig kodierter elektrischer Stecker nun vergleichsweise sehr flach ausgelegt werden kann, um ihn z. B. mit angeschlossenem Speisekabel in dem schmalen Spalt zwischen einem Küchen-Oberschrank und der tragenden Wand zu einer Leuchte über der Arbeitsplatte herablassen oder aber zum Einfädeln des Kabels durch eine klei­ ne Bohrung im Schrank vor Ort leicht abnehmen und zuverlässig wieder montieren zu können; wobei das Gehäuse vorzugsweise mit wenigstens einem Zapfen o. dgl. ausgestattet ist, der durch den Steckerblock hindurch die Kabelanschlußklemme des Steckkontaktes hintergreift, um beim Steckvorgang ein Verschieben in das Innere des Stecker-Gehäuses hinein zu verhindern, ob­ gleich keine weit aus der Klemme hervorstehenden Kabelader-Klemmschrauben mehr vorhan­ den sind. Für eine zuverlässige mechanische Festlegung einer abnehmbaren Gehäuseschale, die auf einem Ankerschrauben-Pfeiler ruht, untergreift dabei die Gehäuseschale einen Hinterschnitt, der an einem Steckerblock-Kragen zwischen Klemmen-Einbettung und Kontakt-Hülse ausgebil­ det ist.

Zusätzliche Alternativen, Weiterbildungen und Vorteile ergeben sich aus den weiteren Ansprü­ chen und aus nachstehender Beschreibung eines bevorzugten Realisierungsbeispieles zur erfin­ dungsgemäßen Lösung. In der Zeichnung zeigt, auf etwa das Doppelte vergrößert und angenä­ hert maßstabsgerecht aber stark vereinfacht skizziert:

Fig. 1 einen Stecker in Draufsicht bei abgenommenem Oberteil seines zweischaligen Ge­ häuses, ohne angeschlossenes Kabel,

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß der Pfeilangabe II in Fig. 1, aber nun mit angeschlosse­ nem Kabel, und

Fig. 3 einen Axial-Längsschnitt durch das Gehäuse-Oberteil.

Der in der Zeichnung etwas vereinfacht und vergrößert skizzierte Kunststoff-Stecker 11 ist in seinem tragenden Steckerblock 49 beispielsweise mit Steckkontakt-Buchsen (oder aber mit Steckkontakt-Stiften) ausgestattet, die von an den Steckerblock 49 angeformten Berührungs­ schutz-Hülsen 12 umgeben sind, welche zur Sicherung gegen eine Verpolung mit unsymme­ trisch längsverlaufend angeformten Kodier-Rippen 13 ausgestattet sind.

An der Außenmantelfläche des Metallkörpers, in dem der (Stift- oder Buchsen-)-Kontakt 14 mit seiner rückwärtig sich anschließenden Kabelanschluß-Klemme 15 ausgebildet ist, verläuft der Übergang zwischen diesen beiden Metallteilen wie skizziert etwa stufenförmig. Dieser Stufe 16 entspricht eine komplementäre Einschnürung 17 am Übergang von der rohrförmigen Klem­ men-Einbettung 18 zur vom Kontakt 14 radial distanzierten Hülse 12 am Steckerblock 49. So kann der Steckerblock 49 achsparallel von rückwärts durch die Einbettung 18 hindurch bis zur Anlage der Stufe 16 gegen die Einschnürung 17 mit einem Kontakt 14 bestückt werden, über die hinaus nach vorne der danach nicht noch hinausgleiten kann.

In das rückwärtig offene koaxiale Sackloch 19 einer Kontakt-Klemme 15 ist das abisolierte Ende der zugeordneten Ader 20 des Speisekabels 21 eingeführt und mittels einer quer zum Sackloch 19 orientierten Klemmschraube 22 unter ohmscher Kontaktgabe festgelegt. Die Klemmschrau­ ben 22 sind vorzugsweise kurze Innensechskant-Madenschrauben, die für den Schraubendreher durch Öffnurgen 23 in der Klemmen-Einbettung 18 hindurch zugänglich sind. Eine Stützfunk­ tion gegenüber der Einbettung 18 und somit gegenüber dem Steckerblock 49 übernehmen die Klemmschrauben 22 nicht mehr. Statt der Befestigung der Kabel-Adern 20 mittels der Klemm­ schrauben 22 können daher auch praktisch nicht-auftragende Kontakt-Klemmen 15 mit lösbaren Arretierzungen an oder in den Kontakt-Klemmen 15 Einsatz finden, wie sie etwa an Hausinstal­ lationsartikeln anzutreffen sind.

Das Ende des Kabels 21, aus dem die zunächst noch isolierten Adern 20 zu den Kon­ takt-Klemmen 15 hin austreten, verläuft durch eine Zugentlastung 25 in Form einer - einem konkaven Rippenprofil 27 gegenüber ausgewölbten - Brücke 26. Die ist unter Anlage gegen den Mantel des Kabels 21 auf zwei Sockel 28 geschraubt, wodurch hier Kabel 21 aller gängigen Durchmesser schon bei noch geöffnetem Gehäuse 24 zuverlässig festlegbar sind, ohne daß die Kabelstärke auf die aktuelle Gehäusehöhe von Einfluß ist.

Das (in der Zeichnung oben dargestellte) Unterteil 29 des zweischaligen Gehäuses 24 ist im we­ sentlichen eine mit mittleren und seitlichen Verstärkungsrippen 33 profilierte Kunststoff-Platte, von der die angespritzten Sockel 28 für die Zugentlastung 25 vor den beiden Stirnseiten des Rippenprofiles 27 hervorstehen. Nach vorne, also in Steckrichtung, dagegen versetzt ragt in der Mitte ein hohler Pfeiler 30 aufs um den herum die hier noch nicht abisolierten Adern 20 nach Austritt aus dem Kabel 21 zu ihren Kontakt-Klemmen 15 hin verlaufen.

Der Steckerblock 49 ist in Querrichtung mit einem flachen Kragen 31 versehen, der die Grenze zwischen den Kontaktklemmen-Einbettungen 18 und den Hülsen 12 markiert. Er weist etwa die Höhe der Kodierungs-Rippen 13 auf, steht über diese also nicht signifikant vor. Für die Ober­ flächen der Einbettungen 18 ergibt sich durch die Stufe zum Kragen 31 aber eine verlängerte Kriechstrom-Weglänge, ohne daß es dafür stark auftragender Isolierstoff-Schutzaufbauten be­ darf.

Gegen den Kragen 31 stößt die Stirn 32 des brettförmigen Steckergehäuse-Unterteiles 29, das im übrigen den Klemmschrauben 22 gegenüber längs der Klemmen-Einbettung 18 und somit an dem Steckerblock 49 anliegend verläuft. In Längsrichtung etwa mittig auf dem Unterteil 29 aus­ geformte Rippen 33 enden in dagegen abgewinkelt orientierten Schenkeln. Für eine Festlegung des Unterteiles 29 an dem profilierten Steckerblock 49 mit den daran ausgeformten Hülsen 12 und Rippen 13 sowie seinen Einbettungen 18 für die Kontakt-Klemmen 15 ragen die freien Rippen-Schenkel mit Spreiznasen 34 durch Öffnungen 35 zwischen den Einbettungen 18. Zur zusätzlichen Lageorientierung sind an die Stirn 39 des Gehäuse-Unterteiles 29 seitlich Nasen 36 angeformt, die wie die Spreiznasen 39 orthogonal zum Unterteil 29 orientiert sind und dadurch die abgerundeten freien Seitenwangen 37 der außen gelegenen Klemmen-Einbettungen 18 gleich hinter dem Kragen 31 seitlich etwas übergreifen.

Das Gehäuse-Oberteil 38 hat im wesentlichen die Form einer im Längsschnitt L-formigen und im Querschnitt U-förmigen Schütte. Mit seinen Seitenwänden 39 übergreift es die freien Au­ ßenflächen der Einbettungs-Seitenwangen 37 und die Berandung des Unterteiles 29. Quer zur Längserstreckung des Steckers 11 liegt das Gehäuse-Oberteil 38 vorne, ebenfalls gleich hinter dem Kragen 32, mit Abstandshaltern 40 auf der zwischen den Klemmen 15 herabgezogen, rohrförmig profilierten Klemmen-Einbettung 18 aufs um lichten Abstand für die bei dicken Adern 20 aus den Klemmen 15 und aus deren Einbettungen 18 etwas hervorstehenden Klemm­ schrauben 22 zu gewährleisten; während das Oberteil 38 im übrigen durch Auflage eines das freie Stirnende des Pfeilers 30 übergreifenden Hohlbundes 41 auf dem Unterteil 29 ruht. Dieser Hohlbund 41 umgibt innen im Oberteil 38 ein außen, also sichtseitig, eingesenktes Loch 42 zum Durchtritt einer Ankerschraube 43, die z. B. mit selbstschneidendem Gewinde in den hohlen Pfeiler 30 eingeschraubt wird, um den Stecker 11 nach dem Anschluß des Kabels 21 an den Steckerblock 49 wieder-demontierbar zu verschließen. Dabei erfährt das Oberteil 38 dadurch eine zusätzliche Positionssicherung gegen Abheben vom Steckerblock 49 und gegen seitliches Verschwenken um den Pfeiler 30 aus der Stecker-Längsrichtung heraus, daß vom Oberteil 38 stirnseitig in Längsrichtung vorstehende kurze Zungen 44 Hinterschnitte 45 untergreifen, die rückwärtig an den Kragen 31 des Steckerblockes 49 angeformt sind.

Hinter den Zungen 44 tauchen kanalförmige Manschetten 46 quer zur Kabelanschluß- und Stecker- Längsrichtung zwischen den Klemmen 15 in deren Einbettung 18 hinein, wo sich ihr Hohlraum in Aussparungen 47 fortsetzt, welche den Steckerblock 49 und das an ihm festgelegte Gehäuse-Unterteil 29 durchqueren, so daß sich bei geschlossenem Gehäuse 24 wenigstens ein zum Innern des Steckers 11 hin abgeschotteter Durchgangskanal, etwa für Befestigungszwecke, ergibt.

Vor allem aber ragt im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel bei geschlossenem Ge­ häuse 24 auch noch vom Innern des Oberteiles 38 her je ein Zapfen 48 durch ein Loch 50 in der Klemmen-Einbettung 18 hindurch, bis er die räumlich zugeordnete Kontakt-Klemme 15 hintergreift. Unter Abstützung gegen den Steckerblock 49 hindern so die Zapfen 48 die Klem­ men 15 daran, sich unter Einfluß einer Steckkraft in der Einbettung 18 nach rückwärts zu verla­ gern.

Die beschriebenen vielfältigen formschlüssigen Verbindungen von Oberteil 38 und Unterteil 29 des Stecker-Gehäuses 24 miteinander und mit dem Steckerblock 49 ergeben also trotz ver­ gleichsweise dünner Gehäuseschalen und nur einer einzigen Steckergehäuse-Montageschraube 43 einen außerordentlich stabilen, elektrisch und mechanisch zuverlässigen, insbesondere auch verwindungssteifen und für alle gängigen Kabelstärken zuverlässig verschlossenen, dabei extrem flachen demontierbaren Stecker 11.

Claims (9)

1. Demontierbarer mehrpoliger elektrischer Stecker (11) mit von einem öffnenbaren Gehäuse (24) erfaßten Steckerblock (49) mit Einbettung (18) für Kabelanschluß-Klemmen (15), die mit Stecker-Kontakten (14) in mechanisch kodierten Schutz-Hülsen (12) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) in Höhe und Breit quer zur Längsachse praktisch nicht über die Außen­ abmessungen einer Anordnung der Kontakt-Hülsen (12) einschließlich ihrer Kodier-Rippen (13) hinausragt.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (15) jeweils in beiden Längsrichtungen gegen Verschiebung gehäusefest gesi­ chert sind, nämlich einerseits gegen den Steckerblock (49) und andererseits gegen ein vom ab­ nehmbaren Stecker (11; 29 bzw. 38) getragenes Formteil.

3. Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil ein Zapfen (48) ist der bei geschlossenem Gehäuse (24) durch eine Ausspa­ rung (Loch 50) in der Klemmen-Einbettung (18) hindurch die Klemme (15) neben ihrer Öff­ nung für die Kabelaufnahme hintergreift.

4. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt-Klemmen (15) mit Madenschrauben ausgestattet sind.

5. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Steckerblock (49) auf der Seite der Klemmschrauben-Öffnung (23) zwischen den Klemmen-Einbettungen (18) und den Kontakt-Hülsen (12) eine kragenförmige Kriechstrom­ barriere vorgesehen ist.

6. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Gehäuse-Oberteil (38) mit wenigstens einem Abstandshalter (40) auf der Klemmen-Einbettung (18) des Steckerblockes (49) unter lichtem Abstand gegenüber Klemm­ schrauben-Öffnungen (23) aufliegt.

7. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Gehäuse-Oberteil (38) mit Zungen (44) einen Teil des Steckerblockes (49) untergreift.

8. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (24) eine Kabel-Zugentlastung (25) in Form einer Brücke über zwei Pfeilern (30) vorgesehen ist.

9. Stecker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein abnehmbarer Teil des Gehäuses (24) mit einem Hohlbund (41) auf einem Pfeiler (30) zur Aufnahme einer Ankerschraube (43) ruht, der von einem anderen Teil des Gehäuses (24) hochragt.