DE20004507U1

DE20004507U1 - Verbindungsstecker für elektrische Leitungen

Info

Publication number: DE20004507U1
Application number: DE20004507U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2010-03-11

Description

10

Anmeldung eines Gebrauchsmusters mit dem Titel

Verbindungsstecker für elektrische Leitungen

20

(insbesondere für die mechanisch stark beanspruchten)

von

25

Dipl. Wirtsch. Ing. (FH) Roland Martin

Fasanenweg 6 82110 Germering

30 35

Beschreibung

des Verbindungssteckers für elektrische Leitungen

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstecker für elektrische Leitungen mit den Merkmalen der Schutzansprüche 1-6.

Als Stand der Technik gibt es eine Unzahl an Verbindungsmöglichkeiten für elektrische Leitungen, deren Hauptaufgabe primär im durchgängigen Stromfluß besteht. Als eines von vielen Beispielen zeigt Fig. 4 einen herkömmlichen Stecker, wie er in der Autoelektrik verwendet wird. Hierbei wird einfach die aus Metall bestehende Lasche 5 in den ebenfalls metallenen Schuh 6 eingeführt. Besondere Sicherungs- oder Isolierungsmaßnahmen gibt es hier nicht.

Sekundäre Aufgabe der Verbindung ist die Isolierung zum Schutz vor Kurzschlüssen oder, noch viel wichtiger, Gefahr für Leib und Leben bei entsprechend hohen Stromstärken und Spannungen abzuwenden. Dies ist im Normalfall jedoch nicht so einfach und bedarf manchmal großen Aufwands. Bei stark mechanisch beanspruchten Geräten, wie z.B. in vibrierenden Innenrüttlern, legt man sogar die Verbindungen von Haus aus in die Schwingungsknoten, in denen die Vibration = 0 ist. Deswegen muß leider einiges an Kabellänge zurückgelegt werden, was die Montage innerhalb des Schutzschlauchs auch nicht gerade erleichtert. Oder es liegen die Verbindungen der einzelnen Litzen eines Kabels (meist 4) mindestens ca. 100 mm auseinander, damit sie sich ja nicht berühren können.

Kommen also zusätzliche sekundäre Aufgaben auf Grund zusätzlicher Belastungen dazu, wird es problematisch. Diese Beanspruchungen können, wie später beschrieben, z.B. Zugkräfte sein, die zum Lösen der Verbindung führen, oder Vibrationen, die das gleiche bewirken und sogar Reibungsverschleiß verursachen, der wiederum zum Kurzschluß fuhrt.

Für die meisten der Fälle gibt es bereits bestens funktionierende Lösungen. Erst wenn die Anforderungen in den verschiedensten Kombinationen gestellt werden oder sich das Anwendungsgebiet ändert, stellt sich heraus, daß ihre Verwendbarkeit stark eingeschränkt ist oder man auf ein völlig neues Verbindungssystem umsteigen muß, wenn die Anforderungen nicht mehr erfüllt werden können.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt demnach das Problem zugrunde, unter schwerster 5 Beanspruchung trotzdem all diesen Ansprüchen nach Sicherheit und Funktionalität gleichzeitig zu genügen und damit für verschiedenste Anwendungsfälle ein einfaches aber wirkungsvolles Verbindungselement zu haben, das vorhandene integrieren kann und nicht nur deswegen Zeit und Kosten spart.

Dieses Problem wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst, da die elektrische Leitfähigkeit und damit die Primäraufgabe durch herkömmliche Standardverbindungen gewährleistet wird und die Sekundäraufgaben durch einen quasi &ldquor;Zusatz"-Stecker erledigt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 angegeben. Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 2 ermöglicht es, daß speziell in den Fällen, in denen sehr starke Zugkräfte auf die Kabel einwirken, diese vom Zusatzstecker aufgenommen werden ohne die eigentliche Verbindung zu belastea Dieser Fall tritt z.B. bei Beton-Innenvibratoren auf. Diese werden ausschließlich am Schutzschlauch gehalten, in den flüssigen Beton eingeführt und daran wieder herausgezogen. Nachdem der Schlauch dehnbar ist, wird folglich auf die darin geführten Kabel Zug ausgeübt. Wird der Zug zu groß, löst sich als schwächstes Glied die Verbindung. Um dies zu verhindern, ist der Zusatzstecker nun so ausgelegt, daß das Kabel in einer Nut geführt wird, deren Breite nur unwesentlich mehr als der Durchmesser des Kabels beträgt. Im weiteren Verlauf verbreitert sich diese Nut so weit, daß darin auch herkömmliche Steckverbindungen (ohne Zugentlastung) Platz haben. Die Normalverbindungen ihrerseits sind durch z.B. Verlöten oder Verklemmen fest mit dem Kabel verbunden. Wird nun Zug auf das Kabel ausgeübt, stößt die Normalverbindung gegen den schmalen Teil der Nut, kann diese aber auf Grund ihrer Größe nicht passieren. Die Verklemmung/Verlötung hält, der Zusatzstecker nimmt den Zug auf, die Normalverbindung wird somit nicht belastet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 angegeben. Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 3 ermöglicht es, daß sich mehrere Kabel untereinander bzw. ihre z.T.

blanken Stecker nicht gegenseitig berühren können, geschweige denn diese Stecker Metallteile berühren können oder sie durch Menschenhand berührt werden könnten. Dies wird zum einen dadurch ermöglicht, daß sich die Nuten in dem runden, meist aus Vollmaterial bestehendem Zusatzstecker, erstens immer gegenüber, d.h. mit maximal möglichen Abstand befinden. Zweitens sind die Kabellängen immer derart unterschiedlich, daß sich bei nebeneinander liegenden Nuten die Räume für die Normalverbindungen immer versetzt zueinander befinden, und drittens der Zusatzstecker nach Außen hin von einem geschlitzten, rohrartigen &ldquor;Sicherungsmantel" gegen jeden Berührungskontakt isoliert ist, der nebenbei verhindert, daß die Kabel und Stecker vor der Montage herausfallen. Damit ist nun z.B. bei den Schutzschläuchen der Innenvibratoren auch eine Montage direkt im Schwingungsbauch, d.h. unter größter Beanspruchung, möglich.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 4 angegeben. Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 4 ermöglicht es, daß sich die einzelnen Kabel z.B. bei starken Vibrationen zum einen weniger selbst verschleißen und zum anderen, sollte sich die Kabelisolierung doch abnutzen, keinen Kurzschluß erzeugen oder eine Gefahr für den Menschen darstellen können, da sie ja ein &ldquor;zweites" Mal isoliert sind. Wie bereits im Anspruch 3 beschrieben, wird dies durch die örtlich absolut getrennte Führung der Kabel in eigenen &ldquor;Einzel-Kabelschächten" ermöglicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 5 angegeben. Eine Weiterbildung nach Schurzanspruch 5 ermöglicht es, daß die Verwendung des Zusatzsteckers auch innerhalb von Schlauchleitungen praktikabel ist, wenn eine Verbindung auf Grund eines speziellen Anwendungsfalles genau dort erforderlich sein sollte. Bei den bereits erwähnten Betoninnenvibratoren ist dies manchmal der Fall, da evtl.

ti *·*

beim Schlauchanfang physikalisch und bauartbedingt die höchsten Vibrationen auftreten und sich der nächste Schwingungsknoten, in dem die Vibrationen = 0 sind, weiter entfernt vom Schlauchanfang befindet. Wie aber soll man dort montieren? Nachdem die Kabel durchwegs flexibel sind, kann man diese nicht schieben sondern muß sie folglich von hinten ziehen, was aber u.a. wiederum zu der vorher beschriebenen Zugbeanspruchung mit ihren Folgen führt. Die Lösung ist der mit seiner starren Länge ausgeführte Zusatzstecker, der nun auch (natürlich in Grenzen aber doch ausreichend) ein gutes Stück weit in den Schlauch hinein geschoben werden kann. Die Flexibilität des Schlauchs wird dabei nur unwesentlich beeinträchtigt, auftretende Biegemomente ohne Probleme absorbiert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 6 angegeben. Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 6 ermöglicht es, daß die meisten wenn nicht sogar alle &ldquor;Normalstecker und verbindungen) in diesen Zusatzstecker integriert werden können, da er sich quasi nur auf die sekundären Aufgaben eines Verbindungssteckers beschränkt. Der Rest ist nur eine Frage der Dimensionierung, nicht der Technologie.

Eine von mehreren möglichen Ausführungsarten wird nun anhand von Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt die Erfindung in einer (nicht maßstabsgerechten) 3D-Ansicht eines Querschnitts :

Das Innenteil des Steckers 1 besteht aus einem zylindrischen, nicht leitendem Kunststoff-Vollmaterial (hier ohne Phase 7 und Bohrung 8 aus Fig. 3 gezeichnet), in dem sich je nach Anzahl der zu verbindenden Litzen (hier 4) zu deren Aufnahme 4 Nuten 2 befinden. Um den größtmöglichen Abstand voneinander zu halten, sind sie um 90° verdreht.

Fig. 2 zeigt eine Abwicklung des zylindrischen Mantels :

Wir sehen wiederum die Nuten 2, deren Breite ca. etwas mehr als dem Durchmesser 3 der zu verbindenden Litzen entsprechen soll (siehe Fig. 4). Die Nuten haben jedoch auch Verbreiterungen 4, die den eigentlichen Verbindungsstecker 5 und 6 aufnehmen sollen. Die Abmessungen der verbreiterten Nuten entsprechen ca. denen der zusammengesteckten, herkömmlichen Stecker 5 und 6. Auch die Verbreiterungen 4 sind wiederum versetzt, um größtmöglichen Abstand zu gewährleisten.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt des Innenteils des Steckers :

An den Enden des Innenteils des Steckers 1 befindet sich die Phase 7, die das Einführen des Steckers in einen Schlauch erleichtern soll. Es ist noch eine Bohrung 8 vorgesehen, die das Kabel 9 (siehe Fig. 6) aufnehmen soll, aus dem die (4 Stück) Litzen austreten. Die umlaufende Vertiefung 10 wird später das äußere Steckerteil 12 in Form einer geschlitzten Hülse aufnehmen (siehe Fig. 5).

Fig. 4 zeigt als Beispiel zum Stand der Technik eine herkömmliche Steckverbindung :

Zu sehen sind eine Stecklasche 5, ein Steckschuh 6, die Litzen 3, das Kabel 9 und die Quetschverbindungen 11, in denen die Metallitzen mit den Steckern fest verbunden sind. Für eine elektrisch leitende Verbindung muß nun die Lasche 5 in den Schuh 6 geschoben werden. Das Ergebnis ist die Verbindung 13 (siehe Fig. 6).

Fig. S zeigt die 3D-Ansicht des Außenteils des Steckers :

Das Außenteil 12 besteht aus einer mit einem Schlitz 14 versehenen Hülse, deren Wandstärke und Länge auf die Vertiefung 10 des Steckerinnenteils 1 ausgelegt sind Der Schlitz 14 muß in der Breite geringer sein als die Durchmesser der Litzen 3, da sie sonst herausfallen könnten. Er ist nötig, um das Außenteil 12 bequem über das Innenteil schieben zu können. Das Außenteil 12 dient somit als Sicherung vor dem unbeabsichtigten Herausfallen der Litzen 3 und Steckverbindung sowie als Isolierung gegen Berührung und Kurzschluß.

Fig. 6 zeigt den ganzen Stecker im Längsschnitt:

Hier sehen wir den aus dem Innenteil 1 und dem sich in der VertiefunglO befindenden Außenteil 12 bestehenden Gesamtstecker 15. In der Nut 2 liegen die Litzen 3, in der Verbreiterung 4 liegen die herkömmlichen Stecker 5 und 6 zusammen als Verbindung 13. Die Quetschverbindungen 11 dienen als Anschlag für die Zugentlastung und nehmen die dabei entstehenden Kräfte auf. Das Kabel 9 hegt zwecks besseren Halts in der Bohrung 8.

Claims

1. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker konstruktiv so ausgelegt ist, daß er eine oder mehrere elektrische Leitungen dergestalt miteinander verbindet, daß sie sich unter der Einhaltung der Sicherheitsvorschriften selbst bei einer beliebigen Kombination von äußerlichen Beanspruchungen niemals von alleine lösen oder beschädigt werden und damit das Gerät oder Andere gefährden könnten.

2. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er die evtl. auf die Leitungen einwirkenden Längskräfte abfängt und die Leitungen somit zugsicher verbindet.

3. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Leitungen durch die Verbindung in diesem Stecker sowohl untereinander isoliert sind als auch gegen Kontakt nach oder von Außen.

4. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund der räumlichen Anordnung der Leitungen innerhalb des Steckers diese nicht direkt nebeneinander liegen.

5. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker Dank seiner starren Größe auch innerhalb von Schlauchleitungen verwendbar und sogar darin schiebbar ist.

6. Ein Verbindungsstecker für elektrische Leitungen nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene andere, herkömmliche Verbindungselemente, die die eigentliche elektrische Verbindung herstellen, auf Grund der konstruktiven Ausführung problemlos in diesem Verbindungsstecker integriert werden können.