EP2179479B1

EP2179479B1 - Im fliesspressverfahren geformter steckerstift

Info

Publication number: EP2179479B1
Application number: EP08801133.3A
Authority: EP
Inventors: Michael Taller
Original assignee: Global Genius (Hong Kong) Ltd
Current assignee: TALLER, MICHAEL
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2028-08-12
Also published as: DE112008002761A5; WO2009021491A2; CZ21837U1; WO2009021491A3; CN103178372A; ES2448425T3; DE202008014774U1; CN101816106A; EP2179479A2; CN101816106B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Steckerstiftes und einen Steckerstift sowie eine Steckerbrücke, einen Netzstecker sowie eine Netzanschlussleitung und ein elektrisches Gerät mit einer solchen, jeweils in Verbindung mit einem solchen Steckerstift.
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.
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 Filterelemente 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.
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.
Es sind bereits eine Vielzahl von Steckerstiften bekannt. Typisch werden diese im Stand der Technik gedreht, was bei der üblichen Verwendung von Messing als Rohmaterial die unerwünschte Hinzulegierung von Blei erfordert.
Aus der DE 102 03 171 Al ist bereits ein elektrischer Steckerstift mit elektrisch leitendem Kern in Fließpresstechnik bekannt, wobei der elektrische Steckerstift in eine Netzsteckdose einführbar sein soll und einen elektrisch leitenden Kern mit einem Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der Netzsteckdose und einem Anschlussbereich zum Kontaktieren einer elektrischen Komponente aufweisen soll. Es wird in der DE 102 03 171 Al angegeben, dass der elektrisch leitende Kern in einem Fließpressverfahren hergestellt ist. Der elektrisch leitende Kern soll insbesondere für einen Europastecker dienen und in einem Zentralbereich mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung ummantelt sein.
Ein elektrischer Steckverbinder im wesentlichen bestehend aus zwei gleichgerichteten Steckkontaktteilen oder aus einem Steckkontaktteil und einem zu letzterem gleichgerichteten Anschlussteil, wobei im Bereich des Übergangs der beiden miteinander in Verbindung stehenden Teile ein nach außen vorstehender, zumindest annähernd über den gesamtem Umfang des Steckverbinders sich erstreckender, in scharfen Kanten endender, flanschartiger Positionsanschlag vorgesehen ist, ist aus der DE 103 23 850 C2 bekannt. Es wird angegeben, dass der Positionsanschlag von einem kreisringförmigen Außenbereich eines an einem Ende eines der beiden Teile einstückig angeformten, kreisförmigen Abschlusselementes oder einem zwischen den beiden Teilen befindlichen kreisförmigen Trennelement gebildet sein soll. Es wird zwar eine spanlose Herstellung angegeben, nicht jedoch explizit auf Fließpressumformungen eingegangen.
Eine Fließpressumformung wird auch erwähnt in der DE 100 41 516 Al , die jedoch eine elektrische Anschlussvorrichtung für hohe Ströme mit einer Aufnahme für einen elektrischen Leiter, an den die Anschlussvorrichtung bleibend zu befestigen ist, und einem federnden Steckkontakt zum Anschluss an einen Gegenstecker betrifft. Die gezeigten federnden Enden machen die Anordnung für Netzstecker ungeeignet. Zudem ist eine mehrteilige Anordnung dargestellt.
Eine Umformung einer Metalllegierung durch Fließpressen zur Herstellung von elektrischen Bürstenkontakten ist aus der US-PS 4,597,281 bekannt. Dabei sollen Bürstenkontakte mit an entgegengesetzten Enden unterschiedlichem Durchmesser in einem mehrstufigen Verfahren hergestellt werden.
Es ist wünschenswert, einen Netzstecker angeben zu können, der bei geringen Gesamtkosten ein hohes Maß an Sicherheit bietet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Steckerstiftes sowie einen Steckerstift, anzugeben, wobei sich das Verfahren und der Steckerstift durch geringe Gesamtkosten, hohe Materialausnutzung sowie geringes Gewicht und verbesserte mechanische Stabilität für einen Steckerstift auszeichnen soll.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, entsprechende Zwischen- und Endprodukte mit einem solchen Steckerstift anzugeben.
Die vorgenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Patentansprüche 1 bis 18 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zwischen- und Endprodukte mit einem solchen Steckerstift sind Gegenstand der Ansprüche 29 bis 32.
Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken einen Steckerstift mit einem Verbindungsende zur Verbindung mit einer Netzanschlusslitze und einem mit Fließpressumformung geformten, vom Verbindungsende zu einem steckdosenkontaktseitigen Kontaktende führenden Mittelbereich vor, bei welchem vorgesehen ist, dass das Verbindungsende als Crimpende und der Mittelbereich zumindest im Wesentlichen hohl gebildet ist.
Ein erster wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Erkenntnis, dass der Steckerstift wesentlich verbessert werden kann, indem eine hohle Formung des Mittelbereiches gleichzeitig mit der Schaffung eines Crimpendes vorgesehen wird. Der Mittelbereich erhält, auch wenn er hohl gebildet wird, durch die Fließpressumformung eine Veränderung der Materialeigenschaften. Dies gilt besonders dann,wenn der Steckerstift aus Vollmaterial gebildet wird, was möglich, aber nicht zwingend erforderlich ist. Die bei der Fließpressumformung eintretende Eigenschaftsveränderung des Mittelbereiches führt erstaunlicherweise zu einer Verbesserung der mechanischen Stabilität desselben, so dass auch bei vergleichsweiser dünner Wandungsausbildung des Mittelberei-ches und damit hoher Materialersparnis kein Abknicken oder eine andere Verformung zu erwarten ist, wie sie etwa bei Trommelfallversuchen auftreten können, denen Steckerbrücken regelmäßig unterworfen werden, um eine Zulassung zu erhalten.
Es sei erwähnt, dass erforderlichenfalls dort, wo durch die - wie erforderlich und dem Fachmann für Fließpressumformung einsichtig mehrstufig ausgeführte - Fließpressumformung eine zu große Änderung der Materialeigenschaften, insbesondere der Duktilität beziehungsweise Härte, eintritt, eine Wärmebehandlung vorgesehen werden kann. Diese kann in Form einer thermisehen Nachbehandlung vor- oder teilgefertigter Steckerstifte oder durch Warmfließpressumformung, das heißt Fließpressumformung eines vorerwärmten Materials, geschehen.
Auch die im Laufe eines Produktionsverfahrens auftretenden Bearbeitungsschritte führen nicht zu einer Deformation der durch die Fließpressumformung gebildeten, in der Regel verfestigten Mittelbereiche. Gleichwohl ist wider Erwarten eine Vercrimpung am Verbindungsende noch möglich. Dies war nicht, jedenfalls nicht ohne Weiteres zu erwarten, weil das Crimpen ein hochdynamischer Vorgang ist und ein durch die Umformung verfestigtes und womöglich sogar zu spröde oder starr gewordenes Material hier typisch nicht erwünscht ist. Es wurde aber gefunden, dass ungeachtet der Verbesserungen im Mittelbereich ein Crimpen im Verbindungsbereich noch möglich bleibt, was eventuell darauf zurückzuführen ist, dass dort andere Umformungsbedingungen herrschen. Die so ermöglichte Ausbildung des Steckerstiftes erlaubt es, leichtere Steckerstifte herzustellen, die insbesondere weniger Ausgangsmaterial benötigen. Da der Hohlraum im Mittelbereich zum Steckergriffkörper hin durch eine geeignete Vercrimpung zudem geschlossen werden kann, und zwar, bei ordnungsgemäßer Ausführung der Vercrimpung, wie sie im industriellen Maßstab ohne Weiteres erzielbar ist, kunststofffluiddicht, wird weder ein Eindringen von PVC in den Hohlraum zu befürchten sein, noch ein damit einhergehender zusätzlicher Materialverbrauch. Auch ist es nicht erforderlich, den Verbindungsbereich noch durch zusätzliches Material zu isolieren. Dies hat nicht nur eine Verbilligung des Gesamtsteckers durch die Materialersparnis zur Folge, sondern spart auch Transportgewicht, was bei den globalen Transportwegen von zunehmender Bedeutung ist, wenn etwa Steckerbrücken, Metzkabel und Elektrogeräte jeweils an anderen Orten gefertigt werden und hernach die fertigen Elektrogeräte zum Verbraucher über weite Entfernungen verbracht werden sollen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Verbindungsende netzanschlusslitzenseitig erweitert ist. Dies erleichtert das Anschlagen, d.h. Zuführen der Netzanschlusslitze. Prinzipiell wäre es zwar möglich, die Netzanschlusslitzenzuführung durch vorgesetzte Kunststofftrichter zu erleichtern, wobei die vorgesetzten Kunststofftrichter mit einem Steckerbrückengrundkörper einstückig sein können, in welchen der Steckerstift vergossen wird, und/oder an diesem zu befestigen. Es ist jedoch bevorzugt, stattdessen und/oder bevorzugt zusätzlich das Verbindungsende selbst unmittelbar zu erweitern. Dies kann durch Schaffung einer trichterförmigen Kontur geschehen, genauso wie durch Vorsehen von Crimpflügein, die eine V- bzw. U-förmige Crimpung ergeben. Die tatsächliche Form des Verbindungsendes kann dabei auch davon abhängen, für welches Land der jeweilige Steckerstift bestimmt ist, da bei bestimmten Steckerstiften Geometrien in der Grundplatte unterschiedliche Zuführungen der Netzanschlusslitze bevorzugt sein können. Verwiesen wird diesbezüglich auf Unterschiede zwischen etwa Steckern für Deutschland und Steckern für Großbritannien.
Es sei im Übrigen erwähnt, dass der Steckerstift sowohl für den Anschluss an einen Null- oder Phasenleiter bestimmt sein kann als auch zur Kontaktierung eines Erd- bzw. MasseanSchlusses. Als Steckerstift werde vorliegend auch verstanden ein Steckerstift, der nicht nur für das herkömmliche 240 bzw. 120 Volt Wechselstromnetz bestimmt ist, sondern auch ein solcher Steckerstift, wie er für Stecker in Drehstromnetzen Einsatz findet.
Bei trichterförmiger bevorzugter Erweiterung des Verbindungsendes kann eine Erweiterung auf ein Maß gegeben sein, bei welchem die Einführung von Umformmitteln vom Verbindungsende her möglich wird. Als Umformmittel können - insbesondere mehrstufig wirkende - Pressstempel verwendet werden, genauso wie (hydrostatische) Wirkfluide. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung beide Möglichkeiten zulässt, aber die mehrstufige Vorwärtsfließpressumformung besonders bevorzugt ist.
Der Schutzkontaktstecker wird, wie bereits dargelegt, bevorzugt für Netzstecker und insbesondere für Doppelschutz- bzw. SchutzkontaktStecker europäischer Norm dimensioniert sein.
Da der Steckerstift zur Verwendung in Steckerbrücken bestimmt und geeignet ist, ist es bevorzugt, wenn dicht beim Verbindungsende in jenem Bereich, der bei der Steckerbrückenbildung von Kunststoff umhüllt ist, eine Formgebung vorgenommen wird, die den Steckerstift gegen Torsion bzw. Freidrehen in der Steckerbrückenkunststoffmasse und/oder gegen Ausziehen schützt. Als Schutz gegen Lockerung durch Torsion haben sich Rändelungen, Eintiefungen oder Einprägungen bewährt, d.h. Formgebungen, die eine Kreissymmetrie des Steckerstiftes im Bereich der Steckerbrückenkunststoffmasse bzw. im Bereich, der zur Umhüllung durch Steckerbrückenkunststoffmasse vorgesehen ist, brechen. Die Formgebung kann während der Fließpressumformung geschehen, beispielsweise, indem Material gegen eine äußere Fließpressform - Matrize gedrückt wird, und/oder nachträglich.
Der Steckerstift kann aus Vollmaterial gebildet sein. In diesem Fall wird er durch einen geeigneten Pressstempel oder Pressfluid mit dem hohlen Mittelbereich versehen. Dies kann mittels eines eingepressten Stempels geschehen oder durch ein Einpumpen von Fluid. Alternativ ist es auch möglich, von einem Hohlelement auszugehen, d.h. ein Rohrstück geeigneter Länge einer Fließpressumformung zu unterwerfen. Bei der Fließpressumformung und/oder in einem davon verschiedenen Schritt kann das kontaktseitige Ende so umgeformt werden, dass sich eine normgemäße Abrundung ergibt. Eine solche kann ohne Probleme so weit geschlossen werden, dass ein Eindringen von Fremdkörpern verhindert ist, so dass keine Gefahr besteht, dass ein Benutzer durch Berührung eines sich an der Spitze verfangen habenden und mit dieser in die Steckdose zu einem Phasenleiter eingeführten, z.B. durch Feuchtigkeit oder intrinsisch leitenden Gegenstandes wie einer dünnen Kupferlitze zu Schaden kommt.
Die Verwendung von Vollmaterial ist auch dann bevorzugt, wenn der Steckerstift an seinem Steckdoseneinschubende nicht beziehungsweise nicht vollständig hohl geformt wird, sondern dort noch Vollmaterial verbleibt. Dies kann Vorteile bieten, wenn eine mit dem Steckerstift gebildete Steckerbrücke Auszugstests zu durchlaufen hat, um zu testen, wie sich der Stecker verhält, wenn er wiederholt unter Volllast aus einer Steckdose ausgezogen wird. Bei derartigen Tests können durch Lichtbogenbildung während der Ausziehphase Beschädigungen des Steckerstiftes auftreten. Durch das Belassen eines verdickten Endbereiches zur Steckdose hin ist die Beständigkeit unter solchen Bedingungen dann signifikant erhöht. Der Endbereich ist dabei insbesondere zumindest bevorzugt so zu wählen, dass die in einer Buchse beziehungsweise Steckdose zu kontaktierenden Bereiche voll kontaktiert sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend erforderlich ist, ausschließlich eine Fließpressumformung vorzunehmen, dies aber schon deshalb bevorzugt wird, weil damit erhebliche Vorteile bei der Herstellung verbunden sind.
Die Dimensionierung des Hohlbereiches kann so gewählt werden, dass das Gewicht des isoliert betrachteten Mittelbereiches maximal noch 70%, bevorzugt darunter, insbesondere bevorzugt maximal 40% eines in den Außendimensionen gleichen Vollstückes beträgt. Wenn die Gewichtsersparnis kleiner ist als 30% werden die Vorteile, die mit dem Steckerstift der vorliegenden Erfindung erhalten werden, insbesondere die Ersparnis von teuerem Metallmaterial, geringer. Bei zu geringen Wanddicken wird hingegen die Stabilität des Steckerstiftes beeinträchtigt. Es ist aber abzuschätzen, dass bei geeignetem Material auch noch Gewichtsreduktionen des Mittelbereiches möglich werden, die größer als die hier als bevorzugt angegebenen sind. Prinzipiell ist es so, dass die Gewichtsreduktion so groß wie möglich sein sollte, aber die erforderlichen Stabilitätstests wie Falltrommelprüfungen und dergleichen noch zu bestehen sind. Insofern stellen die vorstehenden Angaben Bereiche dar, bei denen von einer problemfreien Realisierung ausgegangen werden kann, ohne dass die Erfindung als darauf beschränkt anzusehen ist.
Der Steckerstift wird bevorzugt aus Messing oder aus Edelstahl gebildet. Es wird einzuschätzen sein, dass die verwendeten Materialien so gewählt sein können, dass sie eine Fließpressumformung des erforderlichen Ausmaßes ohne Risse oder andere Zerstörung ertragen.
Es sei hier erwähnt, dass die Erfindung mit Messing als Ausgangsmaterial gut einsetzbar ist, vor allem dann, wenn dessen Kupfergehalt hinreichend hoch ist. Praktische Versuche mit einem Cu-Gehalt von 85 % waren sehr zufriedenstellend und es ist abzuschätzen, dass auch Messingsorten mit geringerem Cu-Gehalt einsetzbar sind, beispielsweise Messingsorten mit nur um die 70 Gewichtsprozent Cu. Dabei ist eine Hinzulegierung von Blei (Pb) nicht erforderlich, so dass bleifreie Steckerstifte erhalten werden. Im übrigen sind die angegebenen Kupferprozentsätze nicht durch vorstehende Angaben nach unten limitierend gemeint, sondern nur bevorzugt. Es wird gegebenenfalls ein für Fließpresszwecke in geeigneter, bekannter Weise wärmevorbehandeltes Rohmaterial eingesetzt. Dies gilt bevorzugt auch für Nichtmessing-Ausgangsmaterialien.
Es wird auch einzuschätzen sein, dass abhängig von nationalen oder internationalen Vorschriften andere als die angegebenen Materialen verwendbar sein werden und dass gegebenenfalls bei Änderungen nationaler Vorschriften Materialien, die aus rechtlichen Gründen derzeit noch nicht eingesetzt werden können, für die Erfindung verwendbar werden. Die Verwendbarkeit mit anderen Metallen außer Messing, insbesondere mit Edelstahl, sei explizit erwähnt und offenbart; gerade hier ist eine Ausbildung bevorzugt, bei welcher der Steckerstift im vorderen Bereich, das heißt dem beim Einführen in eine Steckdose kontaktierten Teil, massiv gebildet ist. Oberflächenbehandlungen wie Vernickelungen können einsichtigerweise auf einem Steckerstift der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden und sind im Regelfall bevorzugt. Dies gilt auch und gerade für Edelstahlstifte.
Schutz wird auch beansprucht für eine Steckerbrücke mit wenigstens einem Steckerstift gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Netzanschlusskabel mit einer solchen Steckerbrücke sowie ein elektrisches Gerät aufweisend ein solches Netzanschlusskabel. Des Weiteren wird Schutz beansprucht für ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben. In dieser ist dargestellt durch

Fig. 1a: ein erfindungsgemäßer Steckerstift im in eine Steckerbrückengrundplatte eingegossenen Zustand im Längsschnittund
Fig. 1b: Querschnitte in unterschiedlichen Höhen durch den Steckerstift.

Nach Figur 1a umfasst ein allgemein mit 1 bezeichneter Steckerstift 1 ein Verbindungsende 2 zur Verbindung mit einer Netzanschlusslitze, nicht dargestellt, und mit einem mit Fließpressumformung geformten, vom Verbindungsende 2 zu einem steckdosenseitigen Kontaktende 3 führenden Mittelbereich 4, wobei der Mittelbereich 4 wie durch Hohlraum 4a dargestellt, hohl gebildet ist und das Verbindungsende 2 als Crimpende 2a gebildet ist.
Der Steckerstift 1 ist im vorliegenden Beispiel für einen Doppelschutzkontaktstecker bestimmt und wird im Gebrauch in eine bei 5 angedeutete Steckerbrückengrundplatte 5 aus Kunststoffmaterial eingegossen. Er ist hergestellt aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material, hier das bevorzugt einsetzbare Messing. Die Verwendbarkeit mit anderen Metallen, insbesondere Edelstahl, sei explizit erwähnt und offenbart.
Am Verbindungsende 2 ist bei 2b eine trichterförmige Erweiterung vorgesehen, die das Einschieben der Netzanschlusslitze wie aus der Richtung, die durch Pfeil S angedeutet ist, erleichtern soll, ohne dass abstehende Litzen die Sicherheit des fertigen Netzsteckers beeinträchtigen können. Es sei darauf hingewiesen, dass dem Erweiterungstrichter 2b zur Steckerbrückengrundplatte 5 gehörende, aus Kunststoff gebildete Einführtrichter vorgesetzt sein können und/oder die ausschließliche Verwendung von Kunststofftrichtern ohne Erweiterung des Verbindungsendbereiches möglich ist. Gleichwohl ist es bevorzugt, sowohl den Verbindungsendbereich trichterförmig zu erweitern als auch einen zusätzlichen Kunststoffeinführtrichter vorzusetzen. Es sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Anordnungen für die Ausbildung von vorgesetzten Trichtern und deren Ausbildung zum Steckerstift hin vorbekannt sind und dass derartige vorbekannte Anordnungen mit dem Steckerstift der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Erwähnt seien insbesondere vorgesetzte Kunststofftrichter, die zum Steckerstift hin flach gebildet sind; solche, die konusförmig in Form eines Doppelkonus ausgebildet sind; und solche, die tellerförmig sind, d.h. einen zunächst beispielsweise konisch zulaufenden oder zylindrisch eingetieften Bereich haben, um dann abzuflachen.
Im Querschnitt von Figur 1b ist zu sehen, dass die lichte Weite im Trichterbereich 2b deutlich größer ist als die lichte Weite im Hohlraum 4a des Mittelbereiches 4, vergleiche Figur 1b unten. Unterhalb des Einführtrichters 2b ist ein Crimpbereich 2a gebildet, der sich soweit zwischen der netzleitungslitzenanschlagseitigen Oberfläche 5a des Steckerbrückengrundkörpers 5 und der trichterförmigen Öffnung bei 2b erstreckt, dass eine eingeschobene Litze ohne Gefahr der Zerstörung oder Beschädigung des Grundkörpers 5 vercrimpt werden kann. Dies ist angedeutet durch den Doppelpfeil 2d. Die entsprechende Dimensionierung dieses Bereiches wird für den Fachmann ohne Weiteres möglich sein. Es ist einzusehen, dass sich der Bereich, in dem die Crimpwerkzeuge bei der Fertigung des Netzsteckers angreifen, nicht vollständig bis an die Steckerbrückengrundplatte 5a erstrecken wird, und dass auch nicht, jedenfalls zwingend, der Einführtrichter mit verformt werden wird. Eine bevorzugte lichte Weite ist beispielhaft in Figur 1b in der zweiten Abbildung von oben erkennbar. Es ist auch ersichtlich, dass durch die Fließpressumformung genug Wandmaterial belassen wird, um die Crimpung ohne Reißen des Steckerstiftes oder dergleichen sicher zu bewerkstelligen. Gleichfalls ist die Wandstärke so gewählt, dass ein dichter, insbesondere gasdichter, wenigstens aber PVC-fluiddichter Abschluss zur Litze hin erhalten werden kann.
Das Kontaktende 3 ist im vorliegenden Beispiel vollkommen geschlössen, was hier bereits allein aufgrund der Fertigung des dargestellten Steckerstiftes aus Vollmaterial, d.h. Runddraht geschieht. Bei Verwendung von abgelängten Rohrstücken sind andere Möglichkeiten, um das Kontaktende hinreichend zu schließen, realisierbar.
Wie in Fig. 1a dargestellt, ist bei Verwendung von Vollmaterial das vordere, also steckdosenseitige Kontaktende nicht vollkommen ausgehöhlt, sondern weist an dem vorderen Ende einen Bereich auf, in dem Vollmaterial belassen ist. Dieser Bereich aus Vollmaterial ist so dimensioniert, dass bei Auszugsversuchen unter Volllast eine Zerstörung der Spitze durch Funkenerosion oder andere nachteilige Effekte einer Lichtbogenbildung nicht zerstört wird. Die Dicke des nicht hohl umgeformten Spitzenbereiches kann je nach Geometrie der Steckdosen-Steckerstift-Paarungen, die in einem jeweiligen Land vorgeschrieben sind, variieren. Eine hinreichend große Dicke des Vorderendes wie in Fig. 1a dargestellt trägt nicht nur dazu bei, soviel Material bereit zu stellen, dass auch nach erheblicher Funkenerosion usw. die Integrität des SteckerStiftes noch gewahrt bleibt; vielmehr trägt eine hinreichend massive Spitze auch zu einer besseren Ableitung der bei der Lichtbogenbildung ins Material eingebrachten thermischen Energie bei.
Der Mittelbereich 4 ist zunächst hohl gebildet und dabei insbesondere im Bereich zwischen dem Kontaktende 3 und der in der Verwendung des Netzsteckers zur Steckdosenseite hin weisenden Oberfläche der Steckerbrückengrundplatte 5, vergleiche Bezugszahl 5b, dünnwandig. Dies ist in Figur 1b durch den Querschnitt ganz unten dargestellt. Es ist ersichtlich, dass ein überwiegender Teil der dargestellten Querschnittsfläche hohl ist. Es ist damit unmittelbar einsichtig, dass dies gegenüber einem Vollmaterial erheblich an Gewicht und Material spart. Die Wandungsstärke ist so gewählt, dass einerseits der vorgesehene Strom den erforderlichen Minimalquerschnitt ohne Weiteres auch im Bereich der dünnen Wandung vorfindet und andererseits zugleich sowohl der Steckerstift als auch der in einer Steckerbrücke vergossene Steckerstift Falltrommelprüfungen und dergleichen problemfrei übersteht. Wie ersichtlich, ist die Ringwand im Bereich des hohlen Mittelbereiches noch etwas dünner als im Crimpbereich, dies ist aber nicht zwingend.
Im Bereich des Steckerbrückengrundkörpers 5 ist der Steckerstift verdickt, wie bei Figur 1b, dritter Querschnitt von oben, und in Figur 1a zu erkennen. Die Verdickung bewirkt, dass Schultern 4c, die leicht abfallend sein können, also nicht senkrecht von der restlichen Steckerstiftwandung abstehen müssen, dies aber können, gebildet sind, welche den Steckerstift gegen Ausziehen im Steckerbrückengrundkörper 5 fixieren. Dass die Verdickung nicht zwingend ist, sei übrigens erwähnt. Zugleich ist eine äußere Form gewählt, die nicht kreisrund ist, sondern eine von einer runden Form abweichende Form aufweist und überdies gezahnt oder gezackt sein kann oder eine entlang des Oberflächenumfanges vorgesehene Profilierung aufweist, die zumindest partiell, beispielsweise in einem Teilbereich 4d vorgesehen sein kann, wobei es nicht zwingend ist, den Profilierungsbereich 4d mittig in der Steckerbrückengrundplattendicke vorzusehen, und auch mehrere, entsprechende Teilbereiche können vorgesehen sein. Wichtig ist lediglich, dass durch eine Feinprofilierung der Oberfläche noch eine Torsionssicherheitserhöhung bewirkt werden kann.
Die Anordnung wird wie folgt gebildet und verarbeitet.
Zunächst wird ein Stück Vollmaterial abgelängt und eine Fließpressform bereitgestellt, in welcher das abgelängte Stück mittels eines einzigen Fließpress-Umformschrittes in die gewünschte Form gebracht wird. Dann wird ein Fließpressstempel in die Fließpressmatrix, die mit dem abgelängten Rohling bestückt wurde, eingebracht und so der Steckerstift gebildet. Es sei darauf hingewiesen, dass auch ein mehrstufiges Bildungsverfahren ohne Weiteres mit anderen als Fließpress-Umformschritten möglich ist. Ein mehrstufiger Umformvorgang mittels Fließpresstechnik ist gleichfalls durchführbar.
In einer bevorzugten Variante wird keine thermische Nachbehandlung vorgenommen, sondern der Steckerstift ohne Weiteres weiter verarbeitet. Dazu kann er in per se herkömmlicher Weise in einen Steckerbrückengrundkörper eingegossen werden und hernach die gebildete Steckerbrücke mit einer Netzanschlusslitze versehen werden. Nach dem Anschlagen an die Netzanschlusslitze kann dann der Steckerkörper durch Umspritzen mit PVC-Material gebildet werden. Dabei besteht keine Gefahr, dass PVC-Material in den Hohlraum eindringt, da der hohle Mittelbereich durch die Vercrimpung gegen das Eindringen von Material hinreichend gesichert ist.
Es sei erwähnt, dass es nicht zwingend erforderlich ist, die Vercrimpung nur in einem Hohlraum vorzunehmen. Stattdessen kann auch ein Umschlagen von Crimpflügein oder dergleichen erfolgen. Gleichwohl sei auf die Möglichkeit, einer qualitativ besonders hochwertigen Crimpung hingewiesen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Steckerstiftes (1), insbesondere eines Netzstecker-Steckerstifts für Schutzkontaktstecker europäischer Norm, mit einem Verbindungsende (2) zur Verbindung mit einer Netzanschlusslitze und einer vom Verbindungsende (2) zu einem steckdosenkontaktseitigen Kontaktende (3) führenden Mittelbereich (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbereich (4) durch Fließpressumformung und hohl und das Verbindungsende als Crimpende (2a) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerstift (1) in Fließpressumformung mit einem Hohlraum (4a) im Mittelbereich (4) auf Basis eines Vollmateriales als Ausgangsmaterial hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließpressumformung in einem mehrstufigen Fließpress-Umformvorgang erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein steckdosenseitiges, vorderes Kontaktende des Steckerstiftes (1) einen Bereich aufweist, in dem Vollmaterial belassen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stück Vollmaterial abgelängt und in eine Fließpressform eingesetzt wird und durch einen einzigen Fließpress-Umformschritt in eine gewünschte Ausgangsform gebracht wird, anschließend ein Fließpressstempel in die Fließpressform eingebracht und der Steckerstift mit einem Hohlraum (4a) im Mittelbereich (4) fließgepresst wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließpressumformung als Vorwärts- und/oder RückwärtsFließpressen ausgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließpressumformung durch ein Verfahren mit starren Werkzeugen erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließpressumformung durch eine hydrostatisches Fließpressen erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerstift aus Messing oder Edelstahl hergestellt und/oder nach der Fließpressumformung einer Oberflächenbehandlung unterzogen, insbesondere vernickelt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines Torsions- und/oder Ausziehschutzes ein weiteres, von der Fließpressumformung verschiedenes Verfahren vorgesehen wird und der Torsions- und/oder Ausziehschutz durch eine Rändelung, Eintiefung und/oder Einprägung ausgebildet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Mittelbereich (4) und das Crimpende (2a) gleichzeitig durch Fließpressumformung ausgebildet werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsende (2) trichterförmig erweitert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke im Crimpbereich (2a) so gewählt ist, dass ein dichter, insbesondere gasdichter, zumindest aber kunststofffluiddichter Abschluss zu einer Netzanschlussschlitze erhalten wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Kontaktendes (3) des Steckerstiftes (1) dem beim Einführen in eine Steckdose kontaktierten Teil entspricht.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließpressumformung einer mehrstufigen Vorwärtsfließpressumformung durch mehrstufig wirkende Pressstempel ausgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Wärmebehandlung in Form einer thermischen Nachbehandlung vor- oder teilgefertigter Steckerstifte oder durch Fließpressumformung eines vorgewärmten Materials.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringwand des Steckerstiftes (1) im Bereich des hohlen Mittelbereiches (4) benachbart zu dem Kontaktende (3) dünner als im Crimpbereich ausgebildet ist.
Steckerstift (1), insbesondere Netzstecker-Steckerstift für Schutzkontaktstecker europäischer Norm, mit einem Verbindungsende (2) zur Verbindung mit einer Netzanschlusslitze und einem vom Verbindungsende (2) zu einem steckdosenkontaktseitigen Ende (3) führenden Mittelbereich (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbereich (4) in Fließpressumformung hohl ausgebildet und das Verbindungsende (2) als Crimpende (2a) ausgebildet ist.
Steckerstift (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsende (2) als Crimpende (2a) eine Erweiterung aufweist.
Steckerstift (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung trichterförmig und/oder flügelförmig ist und/oder in diese Umformmittel einpressbar sind.
Steckerstift (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch einen Torsions- und/oder Ausziehschutz zum Fixieren des Steckerstiftes in einer Steckerbrücken-Kunststoffmasse
Steckerstift (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsund/oder Ausziehschutz durch eine Rändelung, Eintiefung und/oder Einprägung gebildet ist.
Steckerstift (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerstift aus Messing oder Edelstahl besteht.
Steckerstift (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein steckdosenseitiges, vorderes Kontaktende (3) des Steckerstiftes (1) einen Bereich aufweist, in dem Vollmaterial belassen ist.
Steckerstift nach zumindest Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Kontaktendes (3) des Steckerstiftes (1) dem beim Einführen in eine Steckdose kontaktierten Teil entspricht.
Steckerstift nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 25 dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke im Crimpbereich (2a) so gewählt ist, dass ein dichter, insbesondere gasdichter, zumindest aber kunststofffluiddichter Abschluss zu einer Netzanschlussschlitze erhalten wird.
Steckerstift nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringwand des Steckerstiftes (1) im Bereich des hohlen Mittelbereiches (4) benachbart zu dem Kontaktende (3) dünner als im Crimpbereich ausgebildet ist.
Steckerstift (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 27, vorgesehen für einen Schutzkontaktstecker, insbesondere einen Doppelschutzkontaktstecker europäischer Norm.
Steckerbrücke mit mindestens einem Steckerstift nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 28.
Netzstecker, insbesondere Schutzkontaktstecker europäischer Norm, mit einer Steckerbrücke nach Anspruch 29.
Netzanschlußleitung mit einer Steckerbrücke nach Anspruch 29.
Elektrisches Gerät mit einer Netzanschlußleitung nach Anspruch 31.