WO2011128401A1

WO2011128401A1 - Leadframe und anschlussdose mit einem leadframe

Info

Publication number: WO2011128401A1
Application number: PCT/EP2011/055895
Authority: WO
Inventors: Cord Starke; Sebastian Schäfer; Sebastian Scholz; John Phillip Huss
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-10-20
Also published as: DE102010015225A9; DE102010015225A1; CN102859808B; JP2013527566A; EP2559115B1; CN102859808A; JP5567736B2; US20130065456A1; US8979597B2; TW201212788A; EP2559115A1; TWI487457B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leadframe mit mehreren Anschlüssen für elektrische Leiter, mehreren Kontakten und wenigstens zwei äußeren Strombalken, und eine Anschlussdose mit einem Leadframe sowie ein System zum Übertragen elektrischer Energie, insbesondere von einer Mehrzahl von Solarmodulen (Photovoltaikmodulen), mit einer solchen Anschlussdose. Um einen Leadframe mit möglichst geringem Platzbedarf anzugeben, ist wenigstens ein Anschluss (32a-e) für einen elektrischen Leiter zwischen den äußeren Strombalken (34a, b) vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich eine kompakte Bauform des Leadframes erreichen. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass im Stand der Technik Leadframes dazu verwendet werden, die Entfernungen zwischen vorgegebenen Kontaktabständen zu überbrücken und dabei eine Möglichkeit bieten, in ihrer Geometrie unterschiedliche Leiterbahnen in einem Stanzteil herstellen zu können. Weiterhin werden eine Anschlussdose mit einem solchen Leadframe und ein System zum Übertragen elektrischer Energie mit einer solchen Anschlussdose beschrieben.

Description

Leadframe und Anschlussdose mit einem Leadframe

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leadframe mit mehreren Anschlüssen für elektrische Leiter, mehreren

Kontakten und wenigstens zwei äußeren Strombalken,

und eine Anschlussdose mit einem Leadframe sowie ein System zum Übertragen elektrischer Energie, insbesondere von einer Mehrzahl von Solarmodulen, mit einer solchen Anschlussdose.

Dabei sind Solarmodule im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere Photovoltaikmodule, also Module, die durch den Einfall von Licht elektrische Energie erzeugen, die dann an Verbraucher abgegeben werden kann.

Aus der DE 102 32 281 AI ist eine Verwendung eines

Leadframes mit abschnittsweise parallelen Strombalken innerhalb einer Anschlussanordnung zum Verbinden eines Anschlusskabels an die Stator-Wicklungsenden eines

Außenläufermotors bekannt. Dort ist eine Anordnung der Kontakte korrespondierend zur Lage der Stator- Wicklungsenden offenbart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Leadframe mit möglichst geringem Platzbedarf anzugeben.

Dies wird bei einem Leadframe der eingangs genannten Art dadurch verwirklicht, dass wenigstens ein Anschluss (32a-e) für einen elektrischen Leiter zwischen den äußeren

Strombalken (34a, b) vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich eine kompakte Bauform des Leadframes erreichen. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass im Stand der Technik Leadframes dazu verwendet werden, die

Entfernungen zwischen vorgegebenen Kontaktabständen zu überbrücken und dabei eine Möglichkeit bieten, in ihrer Geometrie unterschiedliche Leiterbahnen in einem Stanzteil herstellen zu können.

Um einen besonders kompakten und einfachen Leadframe zu schaffen, weisen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die äußeren Strombalken erste Abschnitte auf, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dies lässt sich noch besser verwirklichen, wenn wenigstens ein

Anschluss für einen elektrischen Leiter in seiner

Längserstreckung quer zur Längserstreckung des ersten

Abschnittes der äußeren Strombalken verläuft.

Um eine Verbindung zwischen den Strombalken und den

Anschlüssen für elektrische Leiter herstellen zu können, sind Brücken zwischen den ersten Abschnitten der äußeren Strombalken und den Anschlüssen für elektrische Leiter vorgesehen. Diese lassen sich bei einem Stanzteil auf einfache Weise mit herstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweiter Abschnitt jedes äußeren Strombalkens abgewinkelt zum ersten Abschnitt angeordnet und zwischen wenigstens einem der zweiten Abschnitte und einem der Anschlüsse für einen elektrischen Leiter ist eine Brücke vorgesehen. Durch diese Ausbildung sind die Brücken auch bei befestigten Leitern zugänglich.

Durch eine Anordnung wenigstens eines Strombalkens als ein innerer Strombalken zwischen den beiden äußeren Strombalken bleibt die Bauform auch bei der Verwendung weiterer

Strombalken kompakt und damit der Platzbedarf gering.

Ein weitere Verringerung des Platzbedarfs lässt sich dadurch erreichen, dass die Kontakte zu einer durch die Strombalken und die Anschlüsse aufgespannten Ebene senkrecht ausgerichtet sind, weil sich auf diese Weise eine

Kontaktierung der Kontakte durch einen Stecker ebenfalls senkrecht zu der durch die Strombalken und Anschlüsse aufgespannten Ebene, und damit senkrecht zu der größten Abmessung des Leadframe, ergibt.

Besonders bevorzugt ist der Verlauf der Strombalken

geradlinig, weil sich dadurch ein einfacher Aufbau des Leadframe und damit auch des Stanzwerkzeugs ergibt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Leadframe weniger Kontakte als Anschlüsse für elektrische Leiter auf, sodass auch bei begrenzter Zahl von Kontakten ein höherpoliges Kabel einheitlich aufgelegt werden kann und die einzelnen Leiter des Kabels sicher aufgenommen sind. Damit ist auch eine Fehlbeschaltung, z. B. durch Verwechseln der Leiter bei der Beschaltung des Leadframes weniger wahrscheinlich als bei einer von Leadframe zu

Leadframe variierenden Zuordnung der einzelnen Leiter zu den Anschlüssen. Die vorgesehene Zuordnung der Leiter zu den Kontakten erfolgt durch die entsprechende Zuordnung der Brücken des Leadframes. Diese kann je nach Anforderungen an die Beschaltung nach einem vorgebbaren Schema variieren.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind

benachbarte Stirnseiten der Anschlüsse für elektrische Leiter gekennzeichnet durch vorhandene kurze Restabschnitte ausgestanzter Stege. Diese sind Zeugnisse einer besonders rationellen Herstellung der erfindungsgemäßen Leadframes, nämlich durch Stanzen, wobei auch die später nicht mehr erforderlichen Stege ausgestanzt werden. Dabei wird aber das Stanzwerkzeug nicht an jeder Stelle die Stege ganz genau ausstanzen, sondern geringe Maßabweichungen durch Toleranzen müssen in Kauf genommen werden. Um aber den erforderlichen Materialquerschnitt und damit die Stromtragfähigkeit nicht zu verringern, werden die

Toleranzen bevorzugt in der anderen Richtung

berücksichtigt, sodass sich Restabschnitte der

ausgestanzten Stege nicht vermeiden lassen.

Um einerseits die erforderlichen Mindestabstände einhalten zu können und andererseits eine produktionsfreundliche aber dennoch kompakte Bauform zu erreichen, sind die Abstände der Anschlüsse für elektrische Leiter und der Strombalken untereinander, aber auch die Abstände zwischen Anschlüssen für elektrische Leiter und Strombalken mit ca. 1,8 mm bis 4 mm und besonders bevorzugt mit 1,8 mm bis 3 mm bemessen.

Die Kontakte sind vorzugsweise 4 mm bis 12 mm und besonders bevorzugt 9 mm bis 10,5 mm voneinander beabstandet.

Der Leadframe, der die Verbindung zwischen daran

angeschlossenen Kabeln herstellt, ist zum Schutz vor

Berührung, aber auch zum Schutz vor unerwünschten

Einflüssen, in einer Anschlussdose aufgenommen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Leadframes stehen die Flächen der Anschlüsse, die für die anzuschließenden Leiter vorgesehen sind, gegenüber den Flächen der

Strombalken hervor.

Durch diese Maßnahme wird die Handhabung bei der Verbindung der Anschlüsse an die zu verbindenden Leiter besonders einfach, denn die Isolierung übt zum einen keine Kräfte auf die Verbindungsstelle aus, zum anderen wird aber auch bei der Verbindung die Verbindungsstelle von Fremdstoffen freigehalten, die beim Verbinden aus dem Isoliermaterial austreten könnten. Um eine verdrehsichere Steckverbindung sicherzustellen, ist das Steckgesicht der Anschlussdose in einer bevorzugten Weiterbildung mit einer mechanischen Kodierung in Form unterschiedlicher Geometrien der Kontaktierungsöffnungen ausgestattet, sodass ein Stecker mit einem komplementären Steckgesicht nur in der vorgeschriebenen Lage gesteckt werden kann.

Um bei einem Kabel eine Einspeisung aus mehreren

Stromquellen wie z.B. Solarmodulen auf einfache Weise zu verwirklichen, ist das eingangs erwähnte Kabel

gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von mit dem Kabel verbundenen erfindungsgemäßen Anschlussdosen in

vorgegebenen Abständen.

Die Verteilung der Beaufschlagung der einzelnen Phasen wird besonders bevorzugt durch nach einem alternierenden Schema in den Anschlussdosen angeordnete Brücken verwirklicht. In einer insbesondere bevorzugten Weiterbildung der

Erfindung ist das Kabel gekennzeichnet durch ausgegossene Anschlussdosen. Dadurch wird ein vollständiger Schutz der Anschlussdosen gegen eindringende Partikel und Wasser verwirklicht (Schutzart IP67).

Eine besonders einfacher und flexibler Produktionsprozess wird verwirklicht durch Verwendung eines Leadframe zur Herstellung einer galvanischen Verbindung zwischen

Anschlüssen für elektrische Leitungen und Kontakten für einen Steckverbinder bei Anschlussdosen zum Einspeisen elektrischer Leistung in ein Kabel.

Ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Kabels umfasst Arbeitsschritte, in denen das Kabel an vorgegebenen Positionen abgemantelt und abisoliert wird,

die abisolierten Leiter mit den Anschlüssen des

Leadframe verbunden werden,

Kabel und Leadframe in eine Anschlussdose eingelegt werden und die Anschlussdose verschlossen wird, die Anschlussdose vergossen wird.

Dabei wird die jeweils vorgegebene Zuordnung zwischen

Anschlüssen und Strombalken auf einfache Weise dadurch verwirklicht, dass die Verbindungen zwischen den

Anschlüssen und den Strombalken durch Heraustrennen

vorbestimmter Brücken zwischen den Anschlüssen und den Strombalken des Leadframe vor dem Verbinden der

abisolierten Leiter mit den Anschlüssen erfolgt.

Dadurch, dass die Verbindungen zwischen den Anschlüssen und den Strombalken durch Heraustrennen vorbestimmter Brücken zwischen den Anschlüssen und den Strombalken des Leadframe vor dem Vergießen der Anschlussdose erfolgt, kann angepasst an den Produktionsprozess das Heraustrennen dann vorgesehen sein, wenn es sich besonders vorteilhaft in den

Produktionsprozess integrieren lässt. Um einen Stecker mit einem Innenraum und einem

Kontaktierungsbereich und mit einem aus Halbschalen

gebildeten Gehäuse sicherer zu machen, ist der Innenraum mit einer Vergussmasse gefüllt, welche sich mit dem Kabel und dem Gehäuse verbindet. Selbst bei einer Beschädigung des Steckers werden dann die Bruchstücke von der

Vergussmasse gehalten, sodass weiterhin ein Zugang zu

Potenzial führenden Leitungen verhindert wird.

Der Stecker wird durch ein Gehäuse aus einem schlagfesten und UV-beständigen Material besonders widerstandsfähig und bietet damit auch nach intensiver UV-Bestrahlung immer noch guten Schutz für die darin enthaltenen Komponenten.

Um eine gute Vergießbarkeit zu erreichen ist bei dem

Stecker eine Abdichtung der Steckkontakte gegen den

Innenraum durch eine Abdichtplatte vorgesehen, sodass die Vergussmasse die Steckkontakte selbst nicht erreichen und die Kontaktsicherheit beeinträchtigen kann. Besonders bevorzugt weist der Stecker integral an die

Halbschalen des Gehäuses angeformte Dichtelemente auf, welche die aus dem Innenraum zu den Steckkontakten

verlaufenden Leiter umschließen. Dadurch erübrigt sich die Verwendung einer separaten Abdichtung und somit vereinfacht sich die Montage des Steckers.

Da der Stecker besonders zum Anschließen einer Stromquelle, insbesondere eines Solarmoduls, unter Vermittlung einer Anschlussdose an eine Sammelleitung ausgebildet ist, ergibt sich durch das Zusammenwirken von Stecker und Anschlussdose eine besonders raumsparende und zuverlässige Verbindung.

Besonders vorteilhaft ist das System zum Übertragen

elektrischer Energie, insbesondere von einer Mehrzahl von Solarmodulen, das erfindungsgemäße Anschlussdosen und

Stecker und wenigstens ein erfindungsgemäßes Kabel umfasst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren

eingehender beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer

erfindungsgemäßen Anschlussdose mit Kabel;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Anschlussdose in

Fig. 1; Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Leadframe;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Leadframe;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Leadframe;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des mit dem

Kabel verbundenen Leadframe;

Fig. 7 eine Draufsicht auf Leadframe und Kabel mit einer ersten Zuordnung von Anschlüssen und Strombalken;

Fig. 8 eine Draufsicht auf Leadframe und Kabel mit einer zweiten Zuordnung von Anschlüssen und

Strombalken;

Fig. 9 eine Draufsicht auf Leadframe und Kabel mit einer dritten Zuordnung von Anschlüssen und

Strombalken;

Fig. 10 eine stark vereinfachte Darstellung eines

Steckergehäuses ;

Fig. 11 eine vierte Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Leadframe;

Fig. 12 ein Kabelmanger zum Einsatz mit verschiedenen

Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen

Leadframe ;

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des mit dem

Kabel verbundenen Leadframe gemäß der vierten

Ausführungsform;

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des mit dem

Kabel verbundenen Leadframe gemäß der vierten Ausführungsform mit Kabelmanagern; und Fig. 15 eine Seitenansicht auf ein Leadframe und Kabel gemäß der vierten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlussdose 10 mit Kabeln 16, 18. Diese Kabel 16, 18 können einen

durchgehenden Strang bilden, der durch die Anschlussdose hindurch geführt wird. Sie können aber auch jeweils

Kabelenden von Kabelstücken vorgegebener Länge sein, die durch die Anschlussdose 10 zu einem Strang zusammengefügt werden. Die Länge dieses Stranges ist dabei für die

Erfindung nicht relevant und größere Kabellängen können wie üblich aufgetrommelt werden.

Das Gehäuse 10 ist aus einer Unterschale 12 und einer

Oberschale 14 gebildet, welche miteinander verrastet sind. Die Oberschale 14 weist einen Anschluss für einen (in dieser Fig. nicht dargestellten) Stecker auf und das

Steckergesicht, also derjenige Bereich der Anschlussdose 10, an dem der Stecker angeschlossen wird, weist runde Öffnungen 20 und wenigstens teilweise eckige Öffnungen 21 auf. Alle gezeigten Öffnungen 20, 21 dienen der

Kontaktierung und sind in ihrer Anzahl an die Anzahl der zu kontaktierenden Kontakte angepasst. Lediglich in den Fig. ist ein Gehäuse mit fünf Öffnungen dargestellt. Natürlich wird bei der Verwendung von vier Kontakten auch ein Gehäuse mit vier Kontakten verwendet.

Die unterschiedlichen Formen der Öffnungen des

Steckergesichts dienen der mechanischen Kodierung des

Steckers. Während rund Öffnungen universell sind, können Stecker, die falsch herum auf die wenigstens teilweise eckigen Öffnungen aufgesetzt werden, nicht zu einer

Kontaktierung führen. Damit ist eine stets richtige Montage mit der einhergehenden gewünschten Kontaktbelegung

sichergestellt. Ferner ist in den Fig. ein Dichtungssitz 15 dargestellt, der die Aufnahme einer an sich im Stand der Technik bekannten Dichtung, z. B. eines O-Ringes, erlaubt, um den Übergang zwischen Anschlussdose 10 und Stecker 40 (in dieser Fig. nicht dargestellt) abzudichten, sodass die Steckverbindung insgesamt die Anforderungen der

betreffenden Schutzklasse erfüllt. Solange die Anschlussdose 10 nicht mit einem Stecker belegt ist, kann eine (in den Fig. nicht dargestellte) Dichtungskappe aufgesetzt werden und die Öffnungen dadurch ebenfalls abgedichtet werden.

In Fig. 2 ist die Anschlussdose 10 geöffnet dargestellt. An der Unterschale 12 sind gut Rastlaschen 24 erkennbar, die mit Rastnasen 23 an der Oberschale 14 zusammenwirken und das Gehäuse der Anschlussdose 10 bilden. Zusätzlich sind Rastfedern 22 vorgesehen, die Unterschale 12 und Oberschale 14 sicher zusammenhalten.

Innerhalb des Gehäuses sind die Kabel 16, 18 dargestellt, die für die elektrische Verbindung vorgerichtet sind.

Weiterhin ist ein sogenannter Leadframe 30 gezeigt, der für eine Kontaktierung vorgesehen ist, die weiter unten

eingehend beschrieben wird. Das Vorrichten der Kabel 16, 18 umfasst das Abmanteln des äußeren Kabelmantels ebenso, wie das Abisolieren der einzelnen Leiter, sodass diese

miteinander verbunden werden können. Weiterhin kann das Vorrichten ein Auffächern der Leiter beinhalten, sodass jeder der Leiter einen vorgegebenen Abstand zum

benachbarten Leiter hat und an einer vorgegebenen Position über dem Leadframe 30 liegt.

Die Kabelöffnungen 17 sind dabei so ausgebildet, dass das Gehäuse der Anschlussdose 10 die Zugentlastungsfunktion mit übernehmen kann. Dazu sind die Kabelöffnungen 17 so

geformt, dass der im Inneren des Gehäuses der Anschlussdose 10 aufgenommene Kabelmantel so verformt ist, dass sein

Querschnitt von demjenigen der Kabelöffnungen 17 so stark abweicht, dass er diese nicht passieren kann. Somit werden auf die Kabel 16, 18 wirkende Zugbelastungen in das Gehäuse der Anschlussdose 10 abgetragen und die Kabel 16, 18 werden entlastet. Wie der Leadframe 30 ausgebildet sein kann, ist beispielhaft in den Fig. 3, 4, 5 und 11 dargestellt. Allen in diesen Fig. dargestellten Leadframes 30 ist gemeinsam, dass sie über Anschlüsse 32a-e verfügen, die für die anzuschließenden Leiter (in dieser Fig. nicht dargestellt) vorgesehen sind. Die Verbindung der Leiter mit dem

Leadframe 30 kann in bekannter Weise erfolgen. Dem Fachmann sind die Verbindungstechniken wie Löten, Crimpen, Bonden, Schneidkontaktierung (IDC), und Schweißen (z. B.

Widerstandsschweißen) gut bekannt, sodass eine weitere Ausführung zu diesen einzelnen Verfahren hier nicht

erforderlich ist. Der Fachmann wird vielmehr das für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Verfahren auswählen und einsetzen.

Weiterhin umfasst der Leadframe 30 Strombalken 34a-d und Kontakte 36a-d. Dabei sind die Strombalken 34a-d die

Verbindungen zwischen den Anschlüssen 32a-e und den

Kontakten 36a-d. Die Kontakte 36a-d dienen der Verbindung nach außen, also dem Anschluss an ein Kabel unter

Vermittlung eines Steckers.

In den Fig. ist gut zu erkennen, dass jeweils fünf

Anschlüsse 32a-e, aber lediglich vier Kontakte 36a-d vorgesehen sind. Um die gewünschte Konfiguration zwischen den Anschlüssen 32a-e und den Kontakten 36a-d herstellen zu können, sind Brücken 38a-f vorgesehen, die entsprechend der jeweils herzustellenden Konfiguration unterbrochen werden. Dieses Unterbrechen kann z. B. durch Ausstanzen oder einfaches Durchtrennen der gerade nicht erforderlichen Brücken 38a-d erfolgen. Entsprechend den verbleibenden Brücken ergeben sich dann die Zuordnungen der Anschlüsse 32a-e und der Kontakte 36a-d unter Vermittlung der

Strombalken 34a-d. Dabei ist in den Fig. auch gut zu erkennen, dass bei den gezeigten Ausführungsformen die beiden den Kontakten 36a-d nächstgelegenen Anschlüsse 32d, 32e ohne eine Brücke mit den Strombalken und darüber weiter mit den Kontakten 36b, 36c verbunden sind.

Zwischen den Anschlüssen 32a-e sind Stege 39 vorhanden. Diese Stege 39 sind aber lediglich für die Herstellung und Handhabung des Leadframes 30 relevant, weil sie die nötige Steifigkeit bewirken, und werden während der Montage des Leadframe 30 entfernt, z. B. durch Ausstanzen.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des Leadframe 30 mit jeweils zwei Brücken 38a-f dargestellt, mit denen jeder der drei von den Kontakten 36a-d weitest entfernten Anschlüsse 32a, 32b, 32c mit den äußeren Strombalken 34a, 34c

verbunden ist. Um einen der Anschlüsse 32a, 32b, 32c von den Strombalken 34a, 34c zu trennen, müssen die

entsprechenden Brücken 38a-f unterbrochen bzw.

herausgetrennt werden. Durch unterbrechen jeweils einer einem der Anschlüsse 32a, 32b, 32c zugeordneten Brücke 38a- f wird der Anschluss einem der Strombalken 34a, 34c

zugeordnet, sodass die Verbindung zwischen dem Anschluss 32a, 32b, 32c und einem der Kontakte 36a, 36d hergestellt wird .

In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Leiter auf dem

Leadframe 30 angeordnet sind, oder anders herum, dass der Leadframe 30 unterhalb der Leiter angeordnet ist. Durch die in Fig. 3 gezeigte Anordnung der Brücken 38a-f unterhalb der Leiter ergibt sich eine maximale Platzersparnis. Dafür ist es aber im Produktionsprozess vorteilhaft, die Brücken 38a-f entsprechend der erforderlichen Zuordnung der

Anschlüsse 32a, 32b, 32c zu den Kontakten 36a, 36d bereits vor dem Verbinden der Leiter mit den Anschlüssen 32a, 32b, 32c zu unterbrechen. In Fig. 4 ist die Anordnung der Brücken 38a-d anders. Auch in dieser Fig. sind Anschlüsse 32a-e für die Leiter

vorgesehen, die nach dem Verbinden mit den Leitern

unterhalb dieser Leiter liegen. Die Brücken 38a-d sind aber aus dem Bereich unterhalb der Leiter seitlich heraus gezogen, sodass die Leiter die Brücken 38a-d nicht

überdecken. Somit können die Brücken 38a-d auch nach dem Anschluss der Leiter noch unterbrochen werden. Dadurch lässt sich der Produktionsprozess flexibler gestalten, da in dieser Ausführungsform der Zeitpunkt der Unterbrechung der Brücken 38a-d erheblich besser an die übrigen

Anforderungen des Produktionsablaufs angepasst werden kann. Fig. 5 unterscheidet sich durch die Ausrichtung der

Kontakte 36a-d von Fig. 4. Während die Kontakte in Fig. 3 und Fig. 4 senkrecht zur Ebene der Strombalken 34a-d ausgerichtet sind, sodass eine Kontaktierung ebenfalls senkrecht zur Ebene der Strombalken 34a-d (oder der von den Strombalken 34a-d und den Anschlüssen 32a-e aufgespannten Ebene) erfolgt. Abweichend davon verlaufen die Kontakte 36a-d in Fig. 5 in der von den Strombalken 34a-d und den Anschlüssen 32a-e aufgespannten Ebene. Dadurch lässt sich eine Kontaktierung ebenfalls in dieser Ebene realisieren, sodass je nach Platzverhältnissen die vorteilhafteste

Kontaktierung durch Auswahl des Leadframe 30 (und eines geeigneten Gehäuses) festgelegt werden kann.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung von mit dem Leadframe 30 verbundenen Leitern LI, L2, L3, N, PE . Auch in dieser Fig. ist die Abdeckung der Anschlüsse 32a-e durch die Leiter LI, L2, L3, N, PE gut zu erkennen. In der Fig. unterhalb der Leiter LI, L2, L3, N, PE sind die Brücken 38a-d zu sehen, die folglich von den Leitern LI, L2, L3, N, PE nicht mit verdeckt werden und somit an einer geeigneten Stelle im Produktionsprozess unterbrochen (also z. B.

ausgestanzt) werden können.

In dieser Fig. und den nachfolgenden Fig. 7 - 9 ist zu erkennen, dass stets sämtliche Leiter LI, L2, L3, N, PE an die Anschlüsse 32a-e angeschlossen sind. Die Verbindung der Leiter LI, L2, L3, N, PE mit den Strombalken 34a-d erfolgt für die Leiter PE und N direkt, weil die Anschlüsse für diese beiden Leiter direkt mit den Strombalken 34c, 34d verbunden sind. Die Leiter LI, L2, L3 werden durch ein geeignetes Unterbrechen der Brücken 38a-d mit den

Strombalken 34a, 34b und darüber weiter mit den Kontakten 36a, 36d verbunden. Daraus ergibt sich, dass die Leiter PE, N stets mit den Kontakten 36b, 36c verbunden sind. Dies ist natürlich ein mögliches Ausführungsbeispiel. Ebenso könnten die Leiter PE, N durch eine geeignete Leitungsführung der Strombalken 34a-d und Anordnung der Brücken 38a-d z. B. mit den Kontakten 36a und 36d verbunden werden. Entsprechend wären dann die Leiter LI, L2 mit den Kontakten 36b, 36c verbunden.

Durch die Brücke 38a ist der Leiter L2 unter Vermittlung des Strombalkens 34a mit dem Kontakt 36a verbunden. Oder eben nicht, wenn die Brücke 38a ausgestanzt ist. Der Leiter L3 ist über die Brücke 38d und durch den Strombalken 34b mit dem Kontakt 36d verbunden, oder eben nicht. Der Leiter LI ist entweder durch die Brücke 38b und den Strombalken 34a mit dem Kontakt 36a oder über die Brücke 38c und den Strombalken 34b mit dem Kontakt 36d verbunden oder wiederum eben nicht. Daraus ergibt sich, dass der Leiter L2 stets mit dem Kontakt 36a verbunden ist und der Leiter L3 stets mit dem Kontakt 36d verbunden ist, wenn die entsprechenden Brücken 38a bzw. 38d vorhanden sind, während der Leiter LI, entsprechend vorhandene Brücken 38b, 38c vorausgesetzt, entweder über den Strombalken 34a mit dem Kontakt 36a oder über den Strombalken 34b mit dem Kontakt 36d verbunden ist. Dies wird anhand der nachfolgenden Fig. nochmals

detailliert erläutert. In der Fig. 7 sind die Leiter LI, L2 über die Brücken 38a und 38c mit den Anschlüssen 36a und 36d verbunden, während die Brücken 38b und 38d ausgestanzt sind. Folglich ergibt sich eine Verbindung des Leiters LI über die Brücke 38c und den Strombalken 34b zu dem Kontakt 36d. Durch das

Ausstanzen der Brücke 38d ist der Leiter L3 mit keinem der Strombalken verbunden und liegt demnach auch an keinem der Kontakte 36a-d an. Der Leiter L2 ist über die Brücke 38a und den Strombalken 34a mit dem Kontakt 36a verbunden.

Einschließlich der fest vorgesehenen Verbindung der Leiter PE und N ergibt sich somit die Zuordnung von Kontakt 36a zu Leiter L2, Kontakt 36b zu Leiter N, Kontakt 36c zu Leiter PE und Kontakt 36d zu Leiter LI.

In der Fig. 8 sind die Leiter L2, L3 mit den Anschlüssen 36a und 36d verbunden, weil die Brücken 38a und 38d

erhalten geblieben sind, während die Brücken 38b und 38c ausgestanzt sind. Folglich ergibt sich eine Verbindung des Leiters L3 über die Brücke 38d und den Strombalken 34b zu dem Kontakt 36d. Durch das Ausstanzen der Brücke 38b und 38c ist der Leiter LI von dem Strombalken 34a und 34b getrennt. Der Leiter L2 ist über die Brücke 38a und den Strombalken 34a mit dem Kontakt 36a verbunden.

Einschließlich der fest vorgesehenen Verbindung der Leiter PE und N ergibt sich somit die Zuordnung von Kontakt 36a zu Leiter L2, Kontakt 36b zu Leiter N, Kontakt 36c zu Leiter PE und Kontakt 36d zu Leiter L3.

In der Fig. 9 sind die Leiter LI und L3 über die Brücken 38b und 38d mit den Anschlüssen 36a und 36d verbunden, erhalten geblieben sind, während die Brücken 38a und 38c ausgestanzt sind. Folglich ergibt sich eine Verbindung des Leiters LI über die Brücke 38b und den Strombalken 34a zu dem Kontakt 36a. Durch das Ausstanzen der Brücke 38a ist der Leiter L2 nicht mit dem Strombalken 34a verbunden und liegt deshalb auch nicht an dem Kontakt 36 an. Der Leiter L3 ist über die Brücke 38d und den Strombalken 34b mit dem Kontakt 36d verbunden. Einschließlich der fest vorgesehenen Verbindung der Leiter PE und N ergibt sich somit die

Zuordnung von Kontakt 36a zu Leiter LI, Kontakt 36b zu Leiter N, Kontakt 36c zu Leiter PE und Kontakt 36d zu

Leiter L3.

In Fig. 10 ist ein Steckergehäuse 40 stark vereinfacht dargestellt, wie es für die Stecker zum Verbinden mit der Anschlussdose (vgl. Fig. 1, 2) vorgesehen sein kann. Das Gehäuse des Steckers 40 ist in zwei Halbschalen 41, 42 aufgeteilt. In jeder dieser Halbschalen 41, 42 ist ein Teil der Kabeldurchführung 43 ausgebildet, sodass das Gehäuse das (in dieser Fig. nicht dargestellte) Kabel umschließen kann.

Innerhalb des Gehäuses sind Dichtelemente 44a, 44b integral angeformt, die zusammen den Innenraum des Gehäuses gegen den Kontaktierungsbereich abdichten, sodass das Gehäuse vergossen werden kann. Die dazu erforderlichen Öffnungen zum Zuführen der Vergussmasse einerseits und zum Entlüften andererseits werden als bekannt vorausgesetzt und sind daher in dieser Fig. nicht dargestellt. In jedem der Dichtelemente 44a, 44b sind Ausnehmungen 45 vorgesehen, durch welche die Leiter oder die Kontakte selbst geführt werden können. Beim Zusammenfügen der

Gehäusehälften 41, 42 bilden die Dichtelemte 44a, 44b eine Dichtung, die den Innenraum des Gehäuses gegen die Kontakte abdichtet, sodass eine Vergussmasse, mit der das Gehäuse des Steckers 40 aufgefüllt wird, den Kontaktbereich nicht erreichen kann. Dadurch wird einerseits ein dichtes Gehäuse verwirklicht, während die Dichtmasse die

Kontaktierungssicherheit nicht beeinträchtigt.

In Fig. 11 ist eine vierte Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Leadframes 30 dargestellt. Diese

unterscheidet sich von den bisher diskutierten Leadframes im Wesentlichen dadurch, dass der Leadframe gekröpft ist. Durch die Kröpfung stehen die Flächen der Anschlüsse 32a-e, die für die anzuschließenden Leiter (in dieser Fig. nicht dargestellt) vorgesehen sind, gegenüber den Flächen der Strombalken 34a-e hervor. Durch diese Kröpfung, welche auch in der Seitenansicht gemäß Fig. 15 besonders gut zu erkennen ist, wird die

Handhabung bei der Verbindung der Anschlüsse 32a-e an die zu verbindenden Leiter besonders einfach. An die jeweiligen Anschlüsse 32a-e werden die abisolierten Leiter 19

angebracht, während Kabelabschnitte 46, die noch eine

Isolierung aufweisen, jenseits der Kröpfung sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Isolierung zum einen keine Kräfte auf die Verbindungsstelle ausübt, zum anderen wird aber auch beim Verbinden die Verbindungsstelle von Fremdstoffen freigehalten, die beim Verbinden aus dem Isoliermaterial austreten könnten. Wird zum Beispiel ein Leiter angelötet kann die Isolierung - so sie im Bereich der Lötstelle ist- durch den Lötvorgang beschädigt werden und dabei können Zersetzungsprodukte in die Lötstelle gelangen und diese Lötstelle beeinträchtigen. Durch die Erfindung werden diese Effekte deutlich minimiert.

In Figur 13 ist eine perspektivische Darstellung des mit dem Kabel 16, 18 verbundenen Leadframe 30 gemäß der vierten Ausführungsform dargestellt. Dort sind die abisolierten Leiter 19 bereits am Leadframe 30 in geeigneter Konfiguration angebracht.

Eine geeignete Konfiguration des Leadframes 30 kann dabei wieder durch Heraustrennen von einzelnen der Brücken 38a-f hergestellt werden. Dabei können die Brücken aufgrund ihrer Anordnung auch nachträglich entfernt werden, d.h. wie zuvor in Bezug auf Figur 4 beschrieben. Deutlich zu erkennen ist, dass die jeweiligen

Leiterabschnitte 46, welche noch eine Isolierung aufweisen, getrennt von den eigentlichen Verbindungsstellen an den Anschlüssen 32a-e sind. In Figur 14 ist weiterhin die perspektivische Darstellung gemäß Figur 13 um zwei Kabelmanager 47 ergänzt. Ein solcher Kabelmanager 47 ist auch in Figur 12 dargestellt.

Der Kabelmanager 47 weist mehrere rinnenartige Vertiefungen 48 auf, welche so dimensioniert sind, dass die Vertiefungen 48 isolierter Leiter 46 aufnehmen können. Weiterhin können diese Vertiefungen 48 auch weitere Vorsprünge aufweisen, die eine Klemmung der isolierten Leiter 46 ermöglichen können .

In Figur 15 ist weiterhin eine Seitenansicht auf ein

Leadframe 30 und Kabel 16, 18 gemäß der vierten

Ausführungsform dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Kröpfung größer als die Isolierung eines Leiters 47 ausgeführt sein kann. Hierdurch können Leiter 47

unterschiedlicher Dicke der Isolierungsschicht verwendet werden, ohne dass diese unterschiedlichen Dicken der

Isolierungsschicht die Montage an den Anschlüssen 32a-e erschweren . Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Kröpfung in etwa der Dicke der Isolierungsschicht des Leiters 47 entspricht, da dann Kräfte auf die Leiter 47 bzw. auf die Verbindungsstelle an den Anschlüssen 32a-e minimiert werden.

In dem Gehäuse können natürlich noch Stege und Halter vorgesehen sein. Auch Rastmittel am Gehäuse zum sicheren Zusammenfügen der Gehäusehalbschalen, z. B. Rastnasen und Rastlaschen, sind im Stand der Technik bekannt und in dieser Fig. nicht dargestellt.

Bezugs zeichenliste

Anschlussdose 10

Unterschale 12 Oberschale 14

Dichtungssitz 15

Kabel 16

Kabelöffnung 17

Kabel 18 Abisolierte Leiter 19

Führungsöffnungen 20

Kontaktöffnungen 21

Rastfedern 22

Rastnasen 23 Rastlaschen 24

Leadframe 30

Anschluss 32a-e

Strombalken 34a-e

Kontakt 36a-d Brücke 38a-e

Steg 39

Stecker 40

Erste Gehäusehalbschale 41

Zweite Gehäusehalbschale 42 Kabeldurchführung 43

Dichtelement 44

Ausnehmungen für Leiter oder Kontakt 45

Isolierter Leiter 46

Kabelmanager 47 Rinnenartige Vertiefungen 48

Claims

Patentansprüche

1. Leadframe für eine elektrische Anschlussdose, mit mehreren Anschlüssen für elektrische Leiter, mehreren

Kontakten und wenigstens zwei äußeren Strombalken,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschluss (32a- e) für einen elektrischen Leiter zwischen den äußeren

Strombalken (34a, b) vorgesehen ist.

2. Leadframe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Strombalken (34a, b) jeweils einen ersten Abschnitt aufweisen, und dass die ersten Abschnitte im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

3. Leadframe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschluss (32a-e) für einen elektrischen Leiter in seiner Längserstreckung quer zur Längserstreckung des ersten Abschnittes der äußeren Strombalken (34a, b) verläuft.

4. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Brücken (38a-f) zwischen den ersten Abschnitten der äußeren Strombalken (34a, b) und den

Anschlüssen (32a-e) für elektrische Leiter.

5. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt jedes äußeren Strombalkens (34a, b) abgewinkelt zum ersten

Abschnitt angeordnet ist und dass zwischen wenigstens einem der zweiten Abschnitte und einem der Anschlüsse (32a-e) für einen elektrischen Leiter eine Brücke (38a-d) vorgesehen ist .

6. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen inneren Strombalken (34c, d) , der zwischen den beiden äußeren Strombalken (34a, b) angeordnet ist.

7. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (36a-d) zu einer durch die Strombalken (34a, b) und die Anschlüsse (32a-e) aufgespannten Ebene senkrecht ausgerichtet sind.

8. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen geradlinigen Verlauf der

Strombalken .

9. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weniger Kontakte (36a-d) als

Anschlüsse (32a-e) für elektrische Leiter.

10. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücken (38a-f) nach einem vorgebbaren Schema zwischen den Anschlüssen (32a-e) für elektrische Leiter und den Strombalken (34a, b) vorgesehen sind .

11. Leadframe nach einem der vorstehenden Anschlüsse, gekennzeichnet durch einen Abstand der Anschlüsse (32a-e) für elektrische Leiter und Strombalken (34a-d)

untereinander und zueinander im Bereich von 1,8 mm bis 4 mm.

12. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (36a-d) in einer Reihe angeordnet sind und 4 mm bis 12 mm voneinander beabstandet sind.

13. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch an benachbarten Stirnseiten der Anschlüsse (32a-e) für elektrische Leiter vorhandene kurze

Restabschnitte ausgestanzter Stege (39) .

14. Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Flächen der Anschlüsse (32a-e) , die für die anzuschließenden Leiter vorgesehen sind, gegenüber den Flächen der Strombalken (34a-e) hervorstehen

15. Anschlussdose mit einem Leadframe nach einem der vorstehenden Ansprüche.

16. Anschlussdose nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine mechanische Kodierung des Steckgesichts durch

Kontaktierungsöffnungen (20, 21) mit unterschiedlichen Geometrien .

17. Kabel zum Anschluss einer Mehrzahl von Stromquellen, mit mehreren Leitern zum Führen unterschiedlicher

Potenziale in dem Kabel, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von mit dem Kabel verbundenen Anschlussdosen (10) nach Anspruch 15 oder 16.

18. Kabel nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch nach einem alternierenden Schema in den Anschlussdosen (10) angeordnete Brücken (38a-f) .

19. Kabel nach einem der Ansprüche 17 oder 18,

gekennzeichnet durch vergossene Anschlussdosen (10).

20. Verfahren zum Herstellen einer Kabels nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass

das zwei Kabelenden (16, 18) an vorgegebenen

Positionen abgemantelt und abisoliert werden, die abisolierten Leiter (LI, L2, L3, N, PE) mit den Anschlüssen des Leadframe (30) verbunden werden,

die Kabelenden (16, 18) und der damit verbundener Leadframe (30) in eine Anschlussdose (10) eingelegt werden und die Anschlussdose (10) verschlossen wird,

die Anschlussdose (10) vergossen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Anschlüssen (32a-c) für elektrische Leiter und den Strombalken (34a, b) durch

Heraustrennen vorbestimmter Brücken (38a-f) zwischen den Anschlüssen (32a-c) und den Strombalken (34a, b) des Leadframe (30) vor dem Verbinden der abisolierten Leiter (LI, L2, L3, N, PE) mit den Anschlüssen (32a-e) erfolgt.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Anschlüssen (32a-c) für elektrische Leiter und den Strombalken (34a, b) durch Heraustrennen vorbestimmter Brücken (38a-f) zwischen den Anschlüssen (32a-c) und den Strombalken (34a, b) des

Leadframe (30) vor dem Vergießen der Anschlussdose (10) erfolgt .

23. Stecker zum Anschließen eines Wechselrichters eines Solarmoduls an eine Sammelleitung, mit einem aus

Halbschalen gebildeten Gehäuse mit einem Innenraum und einem Kontaktierungsbereich und mit einer Anschlussleitung zwischen dem Wechselrichterausgang und dem Stecker, gekennzeichnet durch eine Füllung des Innenraums mit einer Vergussmasse, die sich mit der Anschlussleitung und dem Gehäuse (41, 42) verbindet.

24. Stecker nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (41, 42) aus einem schlagfesten und UV-beständigen Material.

25. Stecker nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch eine Abdichtung der Steckkontakte gegen den Innenraum durch eine Abdichtplatte.

26. Stecker nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch integral an die Halbschalen des Gehäuses (41, 42)

angeformte Dichtelemente (44a, 44b) , welche die aus dem Innenraum zu den Steckkontakten verlaufenden Leiter oder die Steckkontakte selbst umschließen.

27. System zum Übertragen elektrischer Energie,

insbesondere von einer Mehrzahl von Solarmodulen, gekennzeichnet durch mehrere Anschlussdosen nach

Anspruch 15 oder 16, wenigstens ein Kabel nach einem der Ansprüche 17 bis 19 und Stecker nach einem der Ansprüche 22 bis 26.