WO2012025421A1 - Stecker, insbesondere photovoltaikstecker - Google Patents

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WO2012025421A1
WO2012025421A1 PCT/EP2011/064040 EP2011064040W WO2012025421A1 WO 2012025421 A1 WO2012025421 A1 WO 2012025421A1 EP 2011064040 W EP2011064040 W EP 2011064040W WO 2012025421 A1 WO2012025421 A1 WO 2012025421A1
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sleeve
sealing
base body
plug
latching
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/064040
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Inventor
Joachim Theiner
Original Assignee
Ccs Cable Connector Systems Gmbh
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    • H01R4/184—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section comprising a U-shaped wire-receiving portion
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    • H01R2101/00—One pole

Definitions

  • the invention relates to a plug, in particular a photovoltaic plug, for photovoltaic systems.
  • Such connectors are used to produce a connector that connects a plurality of individual solar modules with each other, so that the electrical energy generated by the solar energy from the solar cells can be transported to a consumer.
  • Such photovoltaic systems are designed for extended periods of, for example, twenty to thirty years.
  • Such connectors for such very long periods at the site are exposed to the prevailing weather and environmental influences and must withstand these impairments.
  • such connectors should be easy to manufacture and allow easy handling and easy disengagement in handling.
  • the requirements imposed by the relevant authorities must be met.
  • DE 10 2006 043 575 B3 discloses a plug in which a pressure screw, a clamping cage and a cable jacket seal are placed on a cable insulation. Subsequently, the strand is fastened with a contact element by a Verkrimpung before the contact element is inserted into the connector housing. For positioning a contact pin in the plug housing, which comprises a contact element for contacting with a further contact pin and a crimping region, to which a cable is connectable to the contact pin, is fastened via latching elements on the contact element in a receiving region of the housing of the plug.
  • Such plugs may have a screw connection in order to fix the cable to the housing of the plug via a strain relief connected thereto.
  • an encapsulation may be provided, which likewise comprises a strain relief. If the contact pins are inserted in a plug with an encapsulation, it is necessary that the contact pin with its sleeve-shaped base body has a seal, so that the plastic material used for the encapsulation does not get into the interior of the contact element of the contact pin.
  • the current plug with contact pins have the disadvantage that it must be determined in advance whether the contact pin is used for a plug with a screw or with an encapsulation to provide accordingly a seal and corresponding locking. As a result, the production and logistics are complex.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a connector, in particular for a photovoltaic system, which includes a connector housing with a contact pin, which are inexpensive to manufacture, allow easy installation and both for a screw and an encapsulation with a strain relief can be used for the cable to the housing.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the sealing body arranged in the sleeve-shaped base body has an outer circumference which adjoins an inner circumferential surface of the sleeve-shaped base body.
  • a further preferred embodiment of the invention provides on the sleeve-shaped base body before and / or behind the sealing body at least partially radially encircling arranged holding elements.
  • Such holding elements are preferably directed radially inward, so that the sealing body is arranged secured between the holding elements in the axial directional position and is not received in the axial direction displaceable to the sleeve-shaped base body.
  • a further preferred embodiment of the holding elements provides that these are formed as indentations or puncture or as at least partially formed recesses or beads.
  • a displacement or shearing of a section can be formed to form a kind of undercut or Verrast ceremonies.
  • a partially or completely circumferential recess or bead may be formed in order to secure the insert in the axial direction to the sleeve-shaped base body.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that a part of the holding elements on the insert, in particular on the latching element, in the region of the recess of the sleeve-shaped base body is formed and, for example, have a shoulder or undercut.
  • the insert can be secured in an axial direction to the sleeve-shaped base body.
  • retaining elements are provided for securing in the opposite direction arranged on the main body retaining elements. Due to the interaction of, for example, a shoulder on the one hand and a depression in the base body on the other hand, a position-secured arrangement of the insert can be given in the sleeve-shaped base body.
  • beads or the like may be provided on the outer circumference of the insert, in particular on the outer circumference of the partition wall or of the latching element, which engage in depressions on the sleeve-shaped base body, which are pressed outwards relative to the inner circumference.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the sealing body of the insert is pot-shaped or cup-shaped, whose opening preferably faces the crimping area.
  • at least one partially circumferential edge or annular collar may be formed on the peripheral edge, whereby a cup-shaped or pot-shaped depression is formed.
  • the gap forming between this pot edge and the inner circumference of the sleeve-shaped main body is negligible with regard to the sealing effect or, if applicable, causing the material to penetrate it as a kind of blockage, so that again a seal is provided.
  • the pot edge may also have a bead or bead, which forms an axial positional fixation with a bead or bead on the base body.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that on the sealing body are additionally arranged along the outer periphery lugs which extend in the axial direction of the sleeve-shaped base body and are associated with a holding element.
  • a contact pin which has a sleeve-shaped base body, on which a contact element is provided for contacting with a further contact element of a further contact pin and opposite a crimp region comprises, to which a cable is connected by crimping.
  • an insert is inserted into the sleeve-shaped base body, which has a sealing body for sealing the interior of the sleeve-shaped base body.
  • the insert comprises at least one latching element, which is guided through a recess on or in the sleeve-shaped base body to the outside to allow a Verkrallung or locking with the housing.
  • Such a contact pin can be used both for a plug housing, which includes a screw with a strain relief and an encapsulation with a strain relief for fixing the cable.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a plug connection with plugs which comprise a screw connection
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of an alternative connector for a plug connection according to FIG. 1 with an encapsulation
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a plug for a plug connection with a plug according to FIG. 2, FIG.
  • FIG. 4 shows a schematically enlarged sectional view of a plug housing with a contact pin according to FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a schematically enlarged sectional view of a plug housing with a contact pin according to FIG. 3, FIG.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the contact pin according to the invention
  • Figure 7 is a schematically enlarged sectional view of the embodiment of Figure 6 and
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of the contact pin to FIG. 7.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a connector 11 is shown, which consists of a plug 12, which is designed as male connector, and a further connector 14, which is designed as a female connector consists.
  • a contact element 17 is inserted as a contact pin.
  • This contact element 17 is secured in position held in the housing 16 via a latch 20.
  • the contact element 17 is crimped with a strand 18 of a cable 19, which is surrounded by a cable insulation 21.
  • the plug 14 also includes a housing 24, in which a contact element 25 is inserted, which is designed as a contact socket. Likewise, this contact element 25 is held secured by a latch 20 in its position in the housing 24.
  • This contact element 25 is in turn crimped with a stranded wire 26 of a cable 27, which is surrounded by a cable insulation 28.
  • the housings 16, 24 are preferably made of the same material and allow the production of a detachable plug connection 11.
  • openings 30 are provided on the housing 16, into which latching elements 31 of the housing 24 can be inserted and in a plug-in position the latching elements 31 with their latching lugs 32 engage behind the opening 30 of the housing 16 and the plugs 12, 14 secure each other.
  • the locking elements 31 are arranged inwardly relative to a housing enclosure, so that improper handling of the connector 11 premature damage to the lock is prevented and to release the connector 11 targeted actuation of the locking elements 31 is required.
  • the contact element 17 engages in the contact element 25, wherein in a contact region, a contact zone 34 is formed for electrical contacting.
  • This contact zone 34 is located in a housing socket 36 of the housing 24, in which the contact element 25 is mounted.
  • this contact socket 36 has a guide section 37, in which the contact element 17 is guided during insertion and in an end position.
  • a seal 41 for example, as a sealing ring on the housing 24, preferably in a circumferential recess provided.
  • connection-side end region 38 of the housings 16, 24 is assigned in each case opposite a receiving region 43 in which a cable sealing ring 44 and a clamping ring 45 can be inserted.
  • a thread 47 is provided, on which a nut 48 engages to fix the respective cable 19, 27 to the housing 16, 24 with a strain relief and a seal of the plug interior to the external environment.
  • the screw nut 48 may be integrally formed or formed in two parts as shown in FIG.
  • the nut 48 includes a threaded sleeve 58 which receives a basket 50.
  • This basket 50 is mounted radially rotatably to the threaded sleeve 58 and preferably held by a grid to the threaded sleeve 53.
  • the screening is preferably detachable.
  • claws 54 are provided, which have at their front free ends radially inwardly facing clamping lugs 63, whereby they can dig into the cable insulation 21, 28.
  • At least one rib 56 may be provided adjacent to the claws 54 extending in the same axial direction, which rib is designed to be of equal length or preferably shorter than the claw 54.
  • This rib 56 preferably has an end face or a pressure surface, which can engage on an end face of the clamping ring 45, so that the cable sealing ring 44 is positioned with certainty in the receiving area 43 for the sealing arrangement.
  • FIG. 2 shows a plug 12 (male) of a plug connection which, instead of a screw connection by a screw nut 48, has an encapsulation 60 which fulfills the same function as the screw connection by means of the screw nut 48 in FIG.
  • FIG. 3 for the sake of completeness, the plug 14 (female) of the plug connection with the plug 12 according to FIG. 2 with the encapsulation 60 is shown.
  • a contact pin 61 is provided, which has a sleeve-shaped base body 62, in which in particular a cylindrical portion is provided which forms the contact element 17.
  • This contact element 17 lying opposite a crimping 63 is formed, in which by crimping a cable to the contact pin 61 is connected.
  • a fastening portion 65 is provided, which is arranged at least in a form-fitting manner in a receiving region 66 of the housing 16.
  • the contact pin 61 is secured in position over the catch 20 to the receiving area 66 in the extension direction.
  • the latching 20 is formed by a latching element 67, which according to the exemplary embodiment is integral with a sealing body 68 within the sleeve-shaped base body 62 and forms an insert 70. This area is shown enlarged in FIG.
  • FIG. 3 shows an analogue contact pin 71 for the contact pin 61 in FIG.
  • a cage 72 in particular made of stainless steel, is used to form the contact zone 34, which allows a reduction of the cross section in the sleeve-shaped base body 62 for secure receiving and contacting of the contact element 17 of the contact pin 61.
  • the contact pin 71 is shown enlarged in FIG.
  • the insert 70 according to the invention in the contact pin 61, 71 of the plug 12, 14 is formed identically according to Figures 2 and 4 and 3 and 5, as is the locking of the locking element 67, which engages in a radially circumferential recess 73 in the receiving space 66 and in the withdrawal direction or Extension direction of the cable 19, 26 from the plug 12, 14 forms an undercut, in which the latching element 67 digs.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the contact pin 61 with the insert 70.
  • FIG. 7 shows a full cross section of the contact pin 61 in sections in FIG. 6.
  • the insert 70 for latching the contact pin 61, 71 in the plug 12, 14 and for sealing in a male housing 16, 24 disposed overmold 60 includes the sealing body 68 and at least one locking element 67, which are preferably made of a part, in particular as BiegeStanzteil ,
  • the sealing body 68 is preferably pot-shaped or cup-shaped and has a bottom 81 which extends over the entire inner cross section of the sleeve-shaped base body 62.
  • the outer edge region of the bottom 81 is formed with a peripheral edge 82, from which, for example, the tab-shaped latching elements 67 extend.
  • tab-shaped latching elements 67 have a fold 84 or shoulder, through which they are led out of a recess 86 of the wall of the sleeve-shaped base body 62.
  • the width of the tab-shaped latching elements 67 substantially corresponds to the width of the recess 86, so that the lead out of the latching elements 67 through the recess 86 forms a radial rotation of the insert 70, without additional fasteners are required.
  • At least one holding element 87 engages on the sealing body 68 or on the edge 82 of the bottom 81 of the sealing body 68 and acts in the opposite direction to the shoulder 84, so that the insert 70 is arranged fixed in position in the axial direction within the sleeve-shaped base body 62.
  • the holding member 87 may be formed, for example, as a puncture or a notch or depression as well as part or bead. These may extend in sections or completely in a radial plane. For example, alternately a holding element 87 and a recess 86 with a latching element 67 arranged therein are provided.
  • such an insert 70 is preferably inserted, so that it is arranged in a self-holding manner in the sleeve-shaped basic body 62 after the folding has ended, and is fixed in position.
  • the insert 70 is held exclusively by retaining elements 87 arranged on the sleeve-shaped base body 62, wherein at least one first retaining element 87 and at least one further retaining element 87 are oppositely aligned so that an axial fixation of the insert within the base body is made possible.
  • the tab-shaped latching elements 67 can then be formed without additional holding function and led out of the main body 62.
  • the insert 70 is integrally formed, in particular as a sheet metal bending stamped part.
  • this insert consists of a sealing body 58 and at least one locking element 67 made of different materials, but are joined together before insertion into the sleeve-shaped body to form a unit, so that the insert 70 fixed in position as a part in the Base 62 is used and can be held therein.
  • the above-described insert 70 is also provided for the contact pin 71.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of the contact pin 71 with an alternative embodiment of the insert 70 to FIG. 7.
  • This alternative embodiment of the insert 70 which is also used in the contact pin deviates to the effect that between the bottom 81 of the sealing body 68 no circumferential edge 82 is formed, but individual tabs 89 which engage behind the holding elements 87, the sliding movement of the insert 70th Lock to the crimping area.
  • the further holding elements 87 which engage the bottom 81, obstruct a displacement movement in the direction of the contact zone 34.
  • this embodiment of the insert 70 has the advantage that due to the recessed arrangement of the base 81, plastic material penetrating inside the sleeve-shaped main body 81 possibly remains exclusively within the sleeve-shaped base body 62, without it being prematurely retracted beyond the recesses 86 outside penetrates.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stecker, insbesondere Photovoltaikstecker, mit einem Gehäuse (16, 24), welches einen Aufnahmeraum (66) aufweist, in welchen ein Kontaktstift (61, 71) einsetzbar ist und durch eine Verrastung (20) darin gehalten ist, wobei der Kontaktstift (61, 71) einen hülsenförmigen Grundkörper (62) aufweist, der ein Kontaktelement (17, 25) umfasst und gegenüberliegend einen Crimpbereich (63) aufweist, an welchem ein Kabel (19, 27) durch Vercrimpen verbindbar ist, und zum Abdichten des Crimpbereiches (63) zum Kontaktelement (17, 23) im Inneren des Grundkörpers (62) einen Dichtkörper aufweist, wobei der Kontaktstift (61, 71) zur Verrastung und Abdichtung des hülsenförmigen Grundkörpers (62) einen Einsatz (70) aufweist, der innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers (62) einen Dichtkörper (68) aufweist, an dem zum Verrasten an einer Vertiefung (73) im Aufnahmeraum (66) zumindest ein Rastelement (67) angeordnet ist, welches sich durch zumindest eine Ausnehmung (86) im hülsenförmigen Grundkörper (62) nach außen erstreckt.

Description

Stecker, insbesondere Photovoltaikstecker
Die Erfindung betrifft einen Stecker, insbesondere einen Photovoltaikstecker, für Photovoltaikanlagen.
Solche Stecker dienen zur Herstellung einer Steckverbindung, die eine Vielzahl von einzelnen Solarmodulen miteinander verbindet, so dass die durch die Sonnenenergie von den Solarzellen erzeugte elektrische Energie zu einem Verbraucher abtransportiert werden kann. Solche Photovoltaikanlagen werden über längere Zeiträume von beispielsweise zwanzig bis dreißig Jahren ausgelegt. Somit sind solche Steckverbindungen für solche sehr langen Zeiträume am Einsatzort den dort herrschenden Witterungs- und Umwelteinflüssen ausgesetzt und müssen diesen Beeinträchtigungen standhalten. Darüber hinaus sollen solche Steckverbindungen einfach herstellbar sein sowie in der Handhabung ein leichtes Zusammenstecken und ein gezieltes Lösen ermöglichen. Darüber hinaus sind die von den entsprechenden Behörden gestellten Anforderungen zu erfüllen.
Für einen dauerhaften Einsatz solcher Steckverbindungen und einer hinreichenden Dichtigkeit werden in solchen Steckern Dichtmittel und Zugentlastungsmittel eingesetzt. Beispielsweise geht aus der DE 10 2006 043 575 B3 ein Stecker hervor, bei dem auf einer Kabelisolierung eine Druckschraube, ein Klemmkäfig und eine Kabelmanteldichtung aufgesetzt werden. Anschließend wird die Litze mit einem Kontaktelement durch eine Verkrimpung befestigt, bevor das Kontaktelement in das Steckergehäuse eingesetzt wird. Zur Positionierung eines Kontaktstiftes in dem Steckergehäuse, welcher ein Kontaktelement zur Kontaktierung mit einem weiteren Kontaktstift umfasst sowie einen Crimpbereich, an welchem ein Kabel mit dem Kontaktstift verbindbar ist, wird über Rastelemente an dem Kontaktelement in einem Aufnahmebereich des Gehäuses des Steckers befestigt.
Solche Stecker können eine Verschraubung aufweisen, um über eine damit in Verbindung stehende Zugentlastung das Kabel zum Gehäuse des Steckers zu fixieren. Alternativ kann anstelle einer Verschraubung eine Umspritzung vorgesehen werden, welche ebenfalls eine Zugentlastung umfasst. Sofern die Kontaktstifte in einem Stecker mit einer Umspritzung eingesetzt werden, ist es erforderlich, dass der Kontaktstift mit seinem hülsenförmigen Grundkörper eine Dichtung aufweist, damit das für die Umspritzung verwendete Kunststoffmaterial nicht in das Innere des Kontaktelementes des Kontaktstiftes gelangt. Die derzeitigen Stecker mit Kontaktstiften weisen den Nachteil auf, dass bereits im Vorfeld bestimmt werden muss, ob der Kontaktstift für einen Stecker mit einer Verschraubung oder mit einer Umspritzung eingesetzt wird, um dementsprechend eine Dichtung und entsprechende Verrastung vorzusehen. Dadurch sind die Herstellung und Logistik aufwändig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Stecker, insbesondere für eine Photovoltaikanlage, zu schaffen, welcher ein Steckergehäuse mit einem Kontaktstift umfasst, die in der Herstellung kostengünstig sind, eine einfache Montage ermöglichen sowie sowohl für eine Verschraubung als auch eine Umspritzung mit einer Zugentlastung für das Kabel zum Gehäuse einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Durch die Ausgestaltung eines Einsatzes im Kontaktstift, der eine Abdichtung des Kontaktstiftes zum daran vorgesehenen Kontaktelement als auch eine Verrastung des Kontaktstiftes in einem Aufnahmeraum des Gehäuses eines Steckers ermöglicht, wird der Vorteil erzielt, dass ein universeller Kontaktstift geschaffen ist, so dass zur Fixierung des Kabels zum Steckergehäuse sowohl eine Verschraubung als auch eine Umspritzung ausgewählt werden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Vereinheitlichung der Herstellung der Kontaktstifte, da diese sowohl für einen Stecker mit einer Verschraubung als auch einer Umspritzung einsetzbar sind.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der in dem hülsenförmigen Grundkörper angeordnete Dichtkörper einen Außenumfang aufweist, der an eine innere Mantelfläche des hülsenförmigen Grundkörpers angrenzt. Durch diese Anordnung wird eine hinreichende Dichtigkeit erzielt, ohne damit fest verbunden zu sein oder eine stoffschlüssige Verbindung zu erfordern und ermöglicht des Weiteren, dass der Einsatz mit dem Rastelement und dem Dichtkörper während der Herstellung des Kontaktstiftes ermöglicht ist, ohne dass eine zusätzliche Verbindungs- oder Verklebetechnik erforderlich wird. Der Dichtkörper erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Querschnitt im Grundkörper des Kontaktstiftes und ist bevorzugt als Trennwand ausgebildet.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht am hülsenförmigen Grundkörper vor und/oder hinter dem Dichtkörper zumindest abschnittsweise radial umlaufend angeordnete Halteelemente vor. Solche Haltelemente sind bevorzugt radial nach innen gerichtet, so dass der Dichtkörper zwischen den Haltelementen in axialer Richtungslage gesichert angeordnet ist und in axialer Richtung nicht verschiebbar zum hülsenförmigen Grundkörper aufgenommen wird. Dadurch kann eine Lagefixierung in einfacher Weise erzielt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Haltelemente sieht vor, dass diese als Einkerbungen oder Einstich oder als zumindest abschnittsweise ausgebildete Vertiefungen oder Sicken ausgebildet sind. In Abhängigkeit der einzusetzenden Herstellungstechnologie zum Stanzen und Falten der Kontaktstifte aus einem plattenförmigen Material, insbesondere einem Blech, zu einem hülsenförmigen Grundkörper, kann sowohl ein Verdrängen oder Einscheren eines Abschnittes ausgebildet werden, um eine Art Hinterschneidung oder Verrasterung zu bilden. Alternativ kann auch eine teilweise oder vollständig umlaufende Vertiefung oder Sicke ausgebildet sein, um den Einsatz in axialer Richtung zum hülsenförmigen Grundkörper zu sichern.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Teil der Haltelemente am Einsatz, insbesondere am Rastelement, im Bereich der Ausnehmung des hülsenförmigen Grundkörpers ausgebildet ist und beispielsweise eine Schulter oder Hinterschneidung aufweisen. Dadurch kann der Einsatz in eine axiale Richtung zum hülsenförmigen Grundkörper gesichert werden. Zur Sicherung in die entgegengesetzte Richtung sind an dem Grundkörper angeordnete Halteelemente vorgesehen. Durch das Zusammenspiel beispielsweise einer Schulter einerseits und einer Vertiefung im Grundkörper andererseits kann eine lagegesicherte Anordnung des Einsatzes im hülsenförmigen Grundkörpers gegeben sein.
Alternativ können am Außenumfang des Einsatzes, insbesondere am Außenumfang der Trennwand oder des Rastelementes, Sicken oder dergleichen vorgesehen sein, die in Vertiefungen am hülsenförmigen Grundkörper eingreifen, die gegenüber dem Innenumfang nach außen gedrückt sind.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Dichtkörper des Einsatzes topf- oder napfförmig ausgebildet ist, dessen Öffnung vorzugsweise zum Crimpbereich weist. Dadurch kann am Umfangsrand zumindest ein teilweise umlaufender Rand oder Ringbund ausgebildet sein, wodurch eine napf- oder topfförmige Vertiefung ausgebildet ist. Der sich zwischen diesem Topfrand und Innenumfang des hülsenförmigen Grundkörpers bildende Spalt ist im Hinblick auf die Abdichtwirkung vernachlässigbar beziehungsweise bewirkt, dass gegebenenfalls darin eindringendes Material wie eine Art Verstopfung wirkt, so dass wiederum eine Abdichtung gegeben ist. Der Topfrand kann ebenfalls eine Sicke oder Wulst aufweisen, die mit einer Wulst oder Sicke am Grundkörper eine axiale Lagefixierung bildet.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am Dichtkörper zusätzlich entlang dem Außenumfang Laschen angeordnet sind, die sich in axialer Richtung zum hülsenförmigen Grundkörper erstrecken und einem Halteelement zugeordnet sind. Dadurch kann eine zusätzliche axiale Sicherung zu den Rastelementen erfolgen, die sich über Ausnehmungen nach außen erstrecken.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein Kontaktstift vorgesehen, der einen hülsenförmigen Grundkörper aufweist, an dem ein Kontaktelement zum Kontaktieren mit einem weiteren Kontaktelement eines weiteren Kontaktstiftes vorgesehen ist und gegenüberliegend einen Crimpbereich umfasst, an welchem ein Kabel durch Vercrimpen verbindbar ist. Dazwischen liegend ist ein Einsatz in den hülsenförmigen Grundkörper eingesetzt, der zum Abdichten des Inneren des hülsenförmigen Grundkörpers einen Dichtkörper aufweist. Des Weiteren umfasst der Einsatz zumindest ein Rastelement, welches durch eine Ausnehmung am oder im hülsenförmigen Grundkörper nach außen geführt ist, um eine Verkrallung oder Verrastung mit dem Gehäuse zu ermöglichen. Ein solcher Kontaktstift ist sowohl für ein Steckergehäuse einsetzbar, welches zur Fixierung des Kabels eine Verschraubung mit einer Zugentlastung als auch eine Umspritzung mit einer Zugentlastung umfasst.
Die weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des Kontaktstiftes, welche vorstehend beschrieben sind, gelten auch als bevorzugte Ausführungsformen und Alternativen für den Kontaktstift.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Steckverbindung mit Steckern, die eine Verschraubung umfassen,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines alternativen Steckers für eine Steckverbindung gemäß Figur 1 mit einer Umspritzung,
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Steckers für eine Steckverbindung mit einem Stecker gemäß Figur 2,
Figur 4 eine schematisch vergrößerte Schnittdarstellung eines Steckergehäuses mit einem Kontaktstift gemäß Figur 2,
Figur 5 eine schematisch vergrößerte Schnittdarstellung eines Steckergehäuses mit einem Kontaktstift gemäß Figur 3,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kontaktstiftes,
Figur 7 eine schematisch vergrößerte Schnittdarstellung der Ausführungsform gemäß Figur 6 und
Figur 8 eine schematische Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform des Kontaktstiftes zu Figur 7.
In Figur 1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Steckverbindung 11 dargestellt, die aus einem Stecker 12, der als Male-Stecker ausgebildet ist, und einem weiteren Stecker 14, der als Female-Stecker ausgebildet ist, besteht. In einem Gehäuse 16 des Steckers 12 ist ein Kontaktelement 17 als Kontaktstift eingesetzt. Dieses Kontaktelement 17 wird über eine Verrastung 20 lagegesichert im Gehäuse 16 gehalten. Das Kontaktelement 17 ist mit einer Litze 18 eines Kabels 19 vercrimpt, welche von einer Kabelisolierung 21 umgeben ist. Der Stecker 14 umfasst ebenfalls ein Gehäuse 24, in welchem ein Kontaktelement 25 eingesetzt ist, welches als Kontaktbuchse ausgebildet ist. Ebenso wird dieses Kontaktelement 25 über eine Verrastung 20 in seiner Position im Gehäuse 24 gesichert gehalten. Dieses Kontaktelement 25 ist wiederum mit einer Litze 26 eines Kabels 27 vercrimpt, welches von einer Kabelisolierung 28 umgeben ist. Die Gehäuse 16, 24 sind bevorzugt aus demselben Material ausgebildet und ermöglichen die Herstellung einer lösbaren Steckverbindung 11. Hierzu sind an dem Gehäuse 16 Öffnungen 30 vorgesehen, in welche Rastelemente 31 des Gehäuses 24 einsetzbar sind und in einer Steckposition die Rastelemente 31 mit deren Rastnasen 32 die Öffnung 30 des Gehäuses 16 hintergreifen und die Stecker 12, 14 zueinander sichern. Die Rastelemente 31 sind gegenüber einer Gehäuseumfassung innenliegend angeordnet, so dass bei einer unsachgemäßen Handhabung der Steckverbindung 11 eine vorzeitige Beschädigung der Verriegelung verhindert wird und zum Lösen der Steckverbindung 11 ein gezieltes Betätigen der Rastelemente 31 erforderlich ist.
In der Anordnung der Stecker 12, 14 als Steckverbindung 11 greift das Kontaktelement 17 in das Kontaktelement 25 ein, wobei in einem Kontaktbereich eine Kontaktzone 34 zur elektrischen Kontaktierung gebildet ist. Diese Kontaktzone 34 liegt in einer Gehäusebuchse 36 des Gehäuses 24, in der auch das Kontaktelement 25 gelagert ist. Gleichzeitig weist diese Kontaktbuchse 36 einen Führungsabschnitt 37 auf, in welchem das Kontaktelement 17 während des Einführens und in einer Endlage geführt ist. Zwischen der Gehäusebuchse 36 und einem anschlussseitigen Endbereich 38 des Gehäuses 16 und 24 ist eine Dichtung 41 beispielsweise als Dichtring am Gehäuse 24, bevorzugt in einer umlaufenden Vertiefung, vorgesehen. Dadurch wird eine Schnittstelle zwischen dem Gehäuse 16 und dem Gehäuse 24 gegen eindringende Feuchtigkeit abgedichtet.
Dem anschlussseitigen Endbereich 38 der Gehäuse 16, 24 ist jeweils gegenüberliegend ein Aufnahmebereich 43 zugeordnet, in welchen ein Kabeldichtring 44 und ein Klemmring 45 einsetzbar ist. Am Außenumfang des Aufnahmebereiches 43 ist ein Gewinde 47 vorgesehen, an welchem eine Schraubmutter 48 angreift, um das jeweilige Kabel 19, 27 zum Gehäuse 16, 24 mit einer Zugentlastung und einer Abdichtung des Steckerinneren zur äußeren Umgebung zu fixieren.
Die Schraubmutter 48 kann einteilig ausgebildet sein oder gemäß der Darstellung in Figur 1 zweiteilig ausgebildet sein. Bei dieser zweiteiligen Ausführungsform umfasst die Schraubmutter 48 eine Schraubhülse 58, welche einen Korb 50 aufnimmt. Dieser Korb 50 ist radial drehbar zur Schraubhülse 58 gelagert und bevorzugt durch eine Rasterung zur Schraubhülse 53 gehalten. Die Rasterung ist vorzugsweise lösbar. An dem Korb 50 sind Krallen 54 vorgesehen, welche an deren vorderen freien Enden radial nach innen weisende Klemmnasen 63 aufweisen, wodurch diese sich mit der Kabelisolierung 21, 28 verkrallen können. Dies erfolgt insbesondere dann, wenn die Schraubhülse 53 auf das Gewinde 47 aufgeschraubt wird und eine Schrägfläche 78 des Klemmringes 45 die Kralle 54 auf die Kabelisolierung 21, 28 zubewegt. Ergänzend kann benachbart zu den Krallen 54 in dieselbe axiale Richtung sich erstreckend zumindest eine Rippe 56 vorgesehen sein, die gleich lang oder bevorzugt verkürzt gegenüber der Kralle 54 ausgebildet ist. Diese Rippe 56 weist bevorzugt eine Stirnseite beziehungsweise eine Druckfläche auf, welche an einer Stirnseite des Klemmringes 45 angreifen kann, so dass der Kabeldichtring 44 mit Sicherheit in den Aufnahmebereich 43 zur abdichtenden Anordnung positioniert wird.
In Figur 2 ist ein Stecker 12 (male) einer Steckverbindung dargestellt, welcher anstelle einer Verschraubung durch eine Schraubmutter 48 eine Umspritzung 60 aufweist, welche dieselbe Funktion wie die Verschraubung mittels der Schraubmutter 48 in Figur 1 erfüllt.
In Figur 3 ist der Vollständigkeit halber der Stecker 14 (female) der Steckverbindung mit dem Stecker 12 gemäß Figur 2 mit der Umspritzung 60 dargestellt.
Beim Stecker 12 ist ein Kontaktstift 61 vorgesehen, welcher einen hülsenförmigen Grundkörper 62 aufweist, bei dem insbesondere ein zylindrischer Abschnitt vorgesehen ist, der das Kontaktelement 17 bildet. Diesem Kontaktelement 17 gegenüber liegend ist ein Crimpbereich 63 ausgebildet, in welchem durch Vercrimpen ein Kabel mit den Kontaktstift 61 verbindbar ist. Dazwischen liegend ist beispielsweise ein Befestigungsabschnitt 65 vorgesehen, der zumindest formschlüssig in einem Aufnahmebereich 66 des Gehäuses 16 angeordnet ist.
Der Kontaktstift 61 ist über die Verrastung 20 zu dem Aufnahmebereich 66 in Auszugsrichtung lagegesichert. Die Verrastung 20 wird durch ein Rastelement 67 gebildet, welches gemäß dem Ausführungsbeispiel einteilig mit einem Dichtkörper 68 innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers 62 in Verbindung steht und einen Einsatz 70 bildet. Diese Bereich ist vergrößert in Figur 4 dargestellt.
In Figur 3 ist ein analoger Kontaktstift 71 zum Kontaktstift 61 in Figur 2 dargestellt. Dieser weicht beispielsweise dahingehend ab, dass innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers 62 ein Käfig 72, insbesondere aus Edelstahl, zur Bildung der Kontaktzone 34 eingesetzt ist, der eine Verringerung des Querschnittes im hülsenförmigen Grundkörper 62 zur gesicherten Aufnahme und Kontaktierung des Kontaktelementes 17 des Kontaktstiftes 61 ermöglicht. Der Kontaktstift 71 ist in Figur 5 vergrößert dargestellt.
Der erfindungsgemäße Einsatz 70 im Kontaktstift 61, 71 des Steckers 12, 14 ist gemäß den Figuren 2 und 4 sowie 3 und 5 gleich ausgebildet, ebenso die Verrastung des Rastelementes 67, welches in eine radial umlaufende Vertiefung 73 im Aufnahmeraum 66 eingreift und in Abzugsrichtung beziehungsweise Auszugsrichtung des Kabels 19, 26 aus dem Stecker 12, 14 einen Hinterschnitt bildet, in welchem sich das Rastelement 67 verkrallt.
In Figur 6 ist eine perspektivische Darstellung des Kontaktstiftes 61 mit dem Einsatz 70 dargestellt. Die Figur 7 zeigt einen Vollquerschnitt des Kontaktstiftes 61 abschnittsweise in Figur 6.
Der Einsatz 70 zur Verrastung des Kontaktstiftes 61, 71 im Stecker 12, 14 und zur Abdichtung bei einer am Steckergehäuse 16, 24 angeordneten Umspritzung 60 umfasst den Dichtkörper 68 und zumindest ein Rastelement 67, die bevorzugt aus einem Teil, insbesondere als BiegeStanzteil, hergestellt sind. Der Dichtkörper 68 ist bevorzugt topf- oder napfförmig ausgebildet und weist einen Boden 81 auf, der sich über den gesamten inneren Querschnitt des hülsenförmigen Grundkörpers 62 erstreckt. Bevorzugt ist der äußere Randbereich des Bodens 81 mit einem umlaufenden Rand 82 ausgebildet, von dem aus sich beispielsweise die laschenförmigen Rastelemente 67 erstrecken. Diese laschenförmigen Rastelemente 67 weisen eine Abkantung 84 oder Schulter auf, durch welche diese aus einer Ausnehmung 86 der Wand des hülsenförmigen Grundkörpers 62 herausgeführt werden. Die Breite der laschenförmigen Rastelemente 67 entspricht im Wesentlichen der Breite der Ausnehmung 86, so dass das Herausführen der Rastelemente 67 durch die Ausnehmung 86 eine radiale Verdrehsicherung des Einsatzes 70 bildet, ohne dass zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich sind. Am Dichtkörper 68 beziehungsweise am Rand 82 des Bodens 81 des Dichtkörpers 68 greift zumindest ein Haltelement 87 an und wirkt in entgegengesetzte Richtung zur Schulter 84, so dass der Einsatz 70 in axialer Richtung lagefixiert innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers 62 angeordnet ist. Das Halteelement 87 kann beispielsweise als ein Einstich oder eine Einkerbung oder Vertiefung als auch Teil oder Sicke ausgebildet sein. Diese können sich abschnittsweise oder vollumfänglich in einer radialen Ebene erstrecken. Beispielsweise sind abwechselnd zueinander ein Halteelement 87 und eine Ausnehmung 86 mit einem darin angeordneten Rastelement 67 vorgesehen.
Während dem Falten des Kontaktstiftes 61 zu einem hülsenförmigen Grundkörper 62 wird bevorzugt ein solcher Einsatz 70 eingelegt, so dass dieser nach dem Beenden des Faltens selbsthaltend in dem hülsenförmigen Grundkörper 62 angeordnet und lagefixiert ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Einsatz 70 ausschließlich durch am hülsenförmigen Grundkörper 62 angeordnete Haltelemente 87 gehalten wird, wobei zumindest ein erstes Halteelement 87 und zumindest ein weiteres Halteelement 87 entgegengesetzt ausgerichtet ist, so dass eine axiale Fixierung des Einsatzes innerhalb des Grundkörpers ermöglicht wird. Die laschenförmigen Rastelemente 67 können dann ohne zusätzliche Haltefunktion ausgebildet werden und aus dem Grundkörper 62 herausgeführt sein.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ist der Einsatz 70 einteilig, insbesondere als Blech-Biege-Stanzteil, ausgebildet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass dieser Einsatz bestehend aus einem Dichtkörper 58 und zumindest einem Rastelement 67 aus verschiedenen Materialien besteht, jedoch vor dem Einsetzen in den hülsenförmigen Körper zu einer Einheit miteinander verbunden werden, so dass der Einsatz 70 als ein Teil lagefixiert in den Grundkörper 62 einsetzbar ist und darin gehalten werden kann. Der vorbeschriebene Einsatz 70 ist auch für den Kontaktstift 71 vorgesehen.
In Figur 8 ist eine schematische Schnittdarstellung des Kontaktstiftes 71 mit einer alternativen Ausführungsform des Einsatzes 70 zu Figur 7 dargestellt. Diese alternative Ausführungsform des Einsatzes 70, der auch beim Kontaktstift einsetzbar ist, weicht dahingehend ab, das zwischen dem Boden 81 des Dichtkörpers 68 kein umlaufender Rand 82 ausgebildet ist, sondern einzelne Laschen 89, welche die Halteelemente 87 hintergreifen, die eine Verschiebebewegung des Einsatzes 70 zum Crimpbereich hin sperren. Die weiteren Halteelemente 87, welche am Boden 81 angreifen, versperren eine Verschiebebewegung in Richtung auf die Kontaktzone 34. Bei dieser Ausführungsform weisen die Rastelemente 67 zwischen der Abstufung 84 beziehungsweise der Schulter und dem Boden 81 einen Steg oder einen laschenförmigen Steg auf.
Diese Ausführungsform des Einsatzes 70 weist gegenüber der Ausführungsform gemäß Figur 7 den Vorteil auf, dass im Innenraum des hülsenförmigen Grundkörpers 62 eindringendes Kunststoffmaterial aufgrund der vertieften Anordnung des Bodens 81 gegebenenfalls ausschließlich innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers 62 verbleibt, ohne dass dieses vorzeitig über die Ausnehmungen 86 nach außen dringt.

Claims (10)

  1. Stecker, insbesondere Photovoltaikstecker, mit einem Gehäuse (16, 24), welches einen Aufnahmeraum (66) aufweist, in welchen ein Kontaktstift (61, 71) einsetzbar ist und durch eine Verrastung (20) darin gehalten ist, wobei der Kontaktstift (61, 71) einen hülsenförmigen Grundkörper (62) aufweist, der ein Kontaktelement (17, 25) umfasst und gegenüberliegend einen Crimpbereich (63) aufweist, an welchem ein Kabel (19, 27) durch Vercrimpen verbindbar ist, und zum Abdichten des Crimpbereiches (63) zum Kontaktelement (17, 23) im Inneren des Grundkörpers (62) einen Dichtkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (61, 71) zur Verrastung und Abdichtung des hülsenförmigen Grundkörpers (62) einen Einsatz (70) aufweist, der innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers (62) einen Dichtkörper (68) aufweist, an dem zum Verrasten an einer Vertiefung (73) im Aufnahmeraum (66) zumindest ein Rastelement (67) angeordnet ist, welches sich durch zumindest eine Ausnehmung (86) im hülsenförmigen Grundkörper (62) nach außen erstreckt.
  2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (68) einen Außenumfang aufweist, der an eine innere Mantelfläche des hülsenförmigen Grundkörpers (62) angrenzt.
  3. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem hülsenförmigen Grundkörper (62) vor und/oder hinter dem Dichtkörper (68) in axialer Richtung gesehen zumindest abschnittsweise radial umlaufend angeordnete Haltelemente (87) vorgesehen sind, welche den Dichtkörper (68) in dem hülsenförmigen Grundkörper (62) zur Längsachse lagefixiert aufnehmen.
  4. Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (87) als Einkerbung, Einstiche oder als zumindest abschnittsweise ausgebildete radial nach innen ausgerichtete Vertiefungen oder Sicken ausgebildet sind.
  5. Stecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Halteelemente (87) an dem Einsatz (70), insbesondere als Rastelemente (67), oder am Dichtkörper (68), ausgebildet sind und im Bereich der Ausnehmung (86) des hülsenförmigen Grundköpers (62) angreifen und insbesondere eine Abkantung oder Schulter (84) an dem Rastelement (67) aufweisen.
  6. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (68) topf- oder napfförmig ausgebildet ist und insbesondere einen Boden (81) als Trennwand aufweist.
  7. Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (68) mit dessen Öffnung zum Crimpbereich (63) weist.
  8. Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtkörper (68) zusätzlich zum Rastelement (67) zumindest eine Lasche (89) angeordnet ist, welche am Außenumfang des Bodens (81) des Dichtkörpers (68) angeordnet ist und sich in axialer Richtung erstreckt und an zumindest einem Haltelement (87) am hülsenförmigen Grundkörper (62) zur Lagefixierung angreift.
  9. Stecker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Rastelementes (67), welches durch die Ausnehmung (86) hindurchgeführt ist, im Wesentlichen der Breite der Ausnehmung (86) entspricht.
  10. Kontaktstift für einen Stecker, insbesondere einen Photovoltaikstecker, mit einem hülsenförmigen Grundkörper (62), der ein Kontaktelement (17, 25) umfasst und gegenüberliegend einen Crimpbereich (73) aufweist, an welchem ein Kabel (19, 27) durch Vercrimpen verbindbar ist und zum Verrasten in einem Gehäuse (16, 24) des Steckers (12, 14) ein Rastelement (67) aufweist und zum Abdichten des Crimpbereiches (63) zum Kontaktelement (17, 25) im Inneren des Grundkörpers (62) einen Dichtkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift zum Verrasten und Abdichten des hülsenförmigen Grundkörpers (62) einen Einsatz (70) aufweist, der innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers (62) zum Abdichten einen Dichtkörper aufweist, an dem zumindest ein Rastelement (67) zur Verrastung angeordnet ist, welches sich durch zumindest eine Ausnehmung im hülsenförmigen Grundkörper (63) nach außen erstreckt.
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