DE69120641T2 - Elektrischer Stecker mit doppelter Isolierung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker zum Verbinden von zwei Elementen eines elektrischen Kabels mit zwei Stiften, die jeweils ein Verbindungsmittel darstellen, wobei die Stifte in zwei in einem Isoliereinsatz angeordnete Aufnahmen eingesteckt sind, und der Stecker durch ein Außengehäuse elektrisch isoliert ist.
• Die Erfindung wird insbesondere auf dem allgemeinen Gebiet der Steckverbindungen und insbesondere demjenigen von bipolaren Steckern und bipolaren plus Erde-Steckern verwendet, wenn ein hoher Isolationsgrad erwünscht ist.
• Im Stand der Technik ist ein elektrischer Stecker entsprechend der Präambel bekannt, bei dem der Isoliereinsatz ein im wesentlichen plattenfärmiges Kunststoffteil ist. Die Stifte sind in Aufnahmen eingesteckt, die im wesentlichen von der Schulter des Einsatzes gebildet sind, und die entmantelten Adern der Elemente des Kabels sind z.B. in Anschlußhülsen der Stifte an der Öffnung der Anschlußhülsen auf der Seite des Einsatzes befestigt, die zur Aufnahme des Isoliergehäuses bestimmt ist. Diese gleiche Seite ist mit Haltemitteln in Form von Rastnocken versehen, in welche die Elemente derart angeordnet sind, daß sie einen Widerstand gegenüber dem Zug ausüben, wenn das Kabel gewalttätig gezogen wird.
• In jedem Fall enthält diese bekannte Bauart eines elektrischen Steckers den Nachteil einer unzureichenden elektrischen Isolation gegenüber insbesondere beweglichen Adern, die aus den Anschlußhülsen austreten und auf diese Weise mit dem Gehäuse in Berührung kommen könnten und selbst im Fall insbesondere langer, beweglicher Adern frei liegen könnten, was aus Sicherheitsgründen nicht akzeptabel ist.
• Um diesen Nachteil zu beheben, schlägt die deutsche Patentanmeldung DE-A-3 807 309 vor, den elektrischen Stecker der Präambel mit einem Zwischen-Isolierkörper auszurüsten, der den Einsatz abdeckt und zur Aufnahme des äußeren Gehäuses bestimmt ist. Auf diese Weise hindert der Isolierkörper, der zwischen dem Einsatz und dem Gehäuse angeordnet ist, jede freie Ader, ungeachtet ihrer Länge, an einem Kontakt mit dem Gehäuse. Andererseits können bewegliche Adern großer Länge aufgrund der umschließenden Eigenschaften des Körpers auf dem isolierenden Einsatz schlimmstenfalls nur aus dem Stecker durch den davorliegenden Teil desselben austreten, d.h. an der Seite der Stifte an der Stelle, die nicht zugänglich ist, wenn der elektrische Stecker angeschlossen ist.
• Es ist anzumerken, daß in dem oben beschriebenen elektrischen Stecker die Anordnung des Körpers auf dem Einsatz das Einführen eines Endes des Kabels quer durch ein Loch in dem Körper erfordert, was nur manuell möglich ist und jede Möglichkeit einer automatischen Montage des Gerätes ausschließt.
• Das Dokument DE-B-1 020 078 beschreibt einen elektrischen Stecker, der einen Körper umfaßt, der auf einen Einsatz angeordnet werden soll, welcher die an das Kabel angeschlossenen Stifte trägt. Dieser Körper umfaßt zwei seitliche Öffnungen, die, wenn der Körper auf dem Einsatz positioniert ist, einen Austritt der beweglichen Adern derart ermöglichen, daß sie mit dem Gehäuse in Berührung kommen und eine Gefahr darstellen, wenn der Stecker angeschlossen ist.
• Andererseits sind gemäß diesem Dokument die seitlichen Öffnungen des Körpers zum Einführen des elektrischen Kabels im oberen Teil geschlossen. Der Körper wird daher auf dem Einsatz in einer einzigen senkrechten Bewegung angeordnet, wobei die obere Wand der seitlichen Öffnungen an dem Kabel derart anliegt, daß dieses gekrümmt ist, um es durch sie hindurchzustecken.
• Das technische Problem durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu lösen, besteht in der Realisierung eines elektrischen Steckers zum Verbinden von zwei Elementen eines elektrischen Kabels mit zwei Stiften, die jeweils ein Verbindungsmit tel darstellen, wobei die Stifte in zwei Aufnahmen eingesteckt sind, die in einem Isoliereinsatz angeordnet sind und der Stecker einen Zwischen-Isolierkörper umfaßt, der den Einsatz abdeckt und zur Aufnahme eines äußeren Isoliergehäuses bestimmt ist, wobei der elektrische Stecker die sehr einfache Mechanisierung der Montage der Zusammensetzung der ihn bildenden Bestandteile erlauben würde und, insbesondere, der die automatische Anordnung des Isolierkörpers auf dem Einsatz erlauben würde, ohne daß das Kabel Beanspruchungen unterworfen wird, insbesondere ohne es zu krümmen.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der vorliegenden Erfindung darin, daß der Körper seitliche Einführmittel des Körpers auf das Kabel umfaßt, die von einer seitlichen, offenen Nut gebildet sind, deren beide Enden derart offen sind, um eine Anordnung des Isolierkörpers auf dem Einsatz in einer seitlichen Bewegung zu ermöglichen und danach ihn in einer senkrechten Bewegung auf den Einsatz hinzuführen.
• Auf diese Weise ist es möglich, den Isolierkörper durch eine einfache seitliche Zuführbewegung anstelle einer vorherigen Zufuhr zu dem Kabel quer zu einem Durchgangsloch zuzuführen.
• Vorteilhaft ist die seitliche Nut mit Wänden versehen, die Festhaltemittel der Elemente des Kabels in dem elektrischen Stecker bilden.
• Auf diese Weise wird durch die seitliche Nut eine doppelte Wirkung gewährleistet, nämlich diejenige des Durchgangs des Kabels quer zu dem Körper und diejenige der Halterung der Elemente des Kabels.
• Es ist ebenfalls vorgesehen, daß der Isolierkörper seitliche Rippen zur Versteifung des Gehäuses umfaßt. In bezug auf den bekannten Stecker, bei dem die Rippen mit dem Einsatz verwirklicht sind, erlaubt diese vorteilhafte Anordnung die Verminde rung der Kosten des elektrischen Steckers gemäß der Erfindung, da ja das Material, das den Körper bildet, z.B. Polypropylen, eindeutig weniger kostspielig (etwa dreifach) sein kann als das den Isoliereinsatz bildende Material (z.B. Polyamid) Die sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehende Beschreibung von nicht begrenzten Ausführungsbeispielen macht verständlich, woraus die Erfindung besteht und wie sie verwirklicht werden kann.
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes und eines Gehäuses eines bipolaren elektrischen Steckers gemäß der Erfindung.
• Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Körpers in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles F1.
• Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der von dem Einsatz und dem Körper gemäß Fig. 1 gebildeten Anordnung.
• Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Steckers in Fig. 1 nach der Fertigmontage.
• Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Einsatzes eines bipolaren und geerdeten elektrischen Steckers gemäß der Erfindung.
• Fig. 6 ist eine Unteransicht des Steckers in Fig. 5.
• Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II des Steckers in Fig. 5.
• Fig. 1 zeigt in Perspektive einen elektrischen Schalter der bipolaren Bauart zur Verbindung von zwei Elementen 101, 102, z. B. des Nulleiters und der Phase eines elektrischen Kabels 100, mit zwei Stiften 201, 202, die jeweils ein Verbindungsmittel darstellen, das gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 in nicht einschränkender Weise eine Anschlußhülse 211, 212 ist, die zur Aufnahme der entmantelten Adern 111, 112 des entsprechenden Elementes 101, 102 bestimmt ist. Die Befestigung der Adern 111, 112 in den Anschlußhülsen 211, 212 wird im Fall von Fig. 1 durch eine Quetschverbindung in den quer verlaufenden Löchern 311, 312 hergestellt.
• Die Stifte 201, 202, die aus Messing hergestellt sein können, werden durch Ultraschall oder auf andere Weise in den beiden Lagern 301, 302 ummantelt, die in einem Isoliereinsatz 300 aus z.B. gegossenem Polyamid angeordnet sind.
• Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt der elektrische Stecker einen Isolierkörper 400, der zum Abdecken des Einsatzes 300 und zur Aufnahme eines in Fig. 4 gezeigten Gehäuses 500 dient, das die Außenisolierung des Steckers sicherzustellen erlaubt. Der Körper 400, der also in einer Zwischenposition zwischen dem Einsatz 300 und dem Isoliergehäuse 500 plaziert ist, ermöglicht eine maximale elektrische Isolation des Steckers, insbesondere gegenüber den beweglichen Adern, die sich aus den Anschlußhülsen 211, 212 lösen könnten. Wie sich daher aus Fig. 3 ergibt, hat die kennzeichnende Eigenschaft des Körpers 400 den Vorteil, daß die beweglichen, insbesondere langen Adern aus dem Stecker an der Seite der Stifte austreten müssen, an einer Stelle, wo sie, unter Berücksichtigung des Gehäuses, keine Gefahr darstellen, wenn der Stecker angeschlossen ist.
• Andererseits, wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist, umfaßt der Isolierkörper 400 seitliche, mit dem Isoliergehäuse einheitlich ausgebildete Rippen 401, 402, was erlaubt, die Gestehungskosten des Steckers, des den Körper bildenden Materials, z.B. des Polypropylens, so zu vermindern, daß er tatsächlich weniger teuer als das Polyamid des Einsatzes ist, aus dem gewöhnlich die starren Rippen hergestellt sind.
• Fig. 1 zeigt ebenfalls, daß der Isoliereinsatz 300 eine Aus sparung 320 umfaßt, die durch zwei Trennwände 331, 332 begrenzt ist und in deren Innerem die Elemente 101, 102 des Kabels 100 mit ihrem Teil angeordnet sind, der zwischen dem Kabel und den Anschlußhülsen liegt. Insbesondere weist der Isolierkörper 400 Wände 421, 422 auf, die gegen die genannten Seitenwände 331, 332 zur Anlage kommen, wenn der Körper auf dem Einsatz angeordnet wird. Die Wände 421, 422 sind auf diese Weise wie Immobilisationsmittel wirksam, wobei sie mit der Aussparung 320 Mittel für die zickzackförmige Halterung der genannten Elemente 101, 102 bilden. Dieses Zickzack-System erlaubt es, die Verbindungen unter Sicherstellung der Immobilisierung der Elemente bei einem gewaittätigen Abziehen des Kabels vollständig zu erhalten.
• Man kann den Fig. 1 und 2 entnehmen, daß der Körper 400 seitliche Einführmittel des Körpers auf das Kabel 100 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die seitlichen Einführmittel aus einer seitlichen Nut, die von den beiden Wänden 421, 422 und einer dritten Wand 423 gebildet ist. Der Körper kann daher sehr leicht angeordnet werden, wobei es hierfür genügt, ihn zu dem Kabel in einer seitlichen Bewegung hinzuführen, die durch den Pfeil F1 in Fig. 1 dargestellt ist und ihn danach gemäß dem Pfeil F2 auf den Einsatz 300 bis in seine endgültige Stellung zu führen.
• Auf diese Weise kann man mit Hilfe dieser beiden sehr einfachen Bewegungen sofort den Körper auf dem Einsatz plazieren, wobei das Kabel quer an dem Körper entlangläuft und die Immobilisierung der Elemente des Kabels verwirklichen. Daraus resultiert eine sehr einfache Automatisierung der Montage des elektrischen Steckers.
• Es ist anzumerken, daß die seitliche Nut gleichzeitig die Einführmittel des Körpers auf das Kabel und die Wände der Immobilisierungsmittel bildet.
• Nachdem der Einsatz 300 angeordnet worden ist, wird der Isolierkörper 400 mit Hilfe von Befestigungsmitteln festgehalten, die von zwei Befestigungsnocken 330 gebildet werden, welche beidseitig des Einsatzes 300 angeordnet sind, wobei ein Befestigungsnocken mit einem Schlitzloch 410 zusammenwirkt, das, wie Fig. 2 zeigt, in der Wand 423 der seitlichen Nut des genannten Körpers angeordnet ist. Das Einsetzen des Rastnockens in das Schlitzloch 410 wird durch elastische Deformation des Körpers realisiert, der seine anfängliche Form wieder annimmt, wenn der Rastnocken 330 in das genannte Schlitzloch eingreift. Die Gegenwart der beiden Rastnocken, von denen nur einer wirklich verwendet wird, erlaubt das Zuführen des Körpers auf den Einsatz in einer beliebigen Richtung, so daß auf diese Weise die Montage des Steckers erleichtert wird.
• Die Fig. 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform des anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen elektrischen Steckers, die zur Verbindung mit einem Kabel 100 dient und außer der Phase und dem Nulleiter 101, 102 ein Erdungselement 103 umfaßt. Gemäß Fig. 5 umfaßt der Isoliereinsatz 300 ebenfalls ein drittes Lager 303, in welchem elektrisches Kontaktmittel 350 in Form einer Anschlußhülse angeordnet ist und an der Außenseite des Einsatzes durch ein Befestigungsmittel 360, z.B. eine Niete, an einer Erdungsschiene 600 ausmündet. Die Ader 113 des Erdungselements 103 ist in der Anschlußhülse 350 in einem nicht dargestellten Querloch entsprechend den Löchern 311, 312 in Fig. 1 befestigt. Es ist verständlich, daß im Fall der Fig. 5 der Einsatz 300 zwei unterschliedliche Aussparungen 321, 322 umfaßt, die zur Aufnahme je eines der Elemente 101 und 102 dienen.
• Die in Fig. 6 dargestellte Unteransicht zeigt die Anordnung der Erdungsschiene 600 in bezug auf den Einsatz 300 und das Gehäuse 500, wenn der elektrische Stecker vollständig montiert ist.
• Gemäß einer vorteilhaften Eigenschaft der Erfindung ist vorgesehen, daß die drei Elemente 101, 102, 103, nämlich die Phase, der Nulleiter und die Erdung, eine identische Länge der Art haben, daß bei der Montage der Körper auf den Einsatz gleitet, die Phase und Nulleiterelemente durch die genannten Hindernisse blockiert und das Erdungselement 103 eine Überlänge oder eine spannungslose Sicherungsader auf eine Weise bilden, die in Fig. 7 dargestellt ist. Ein gewalttätiges Abziehen des Kabels 100 führt vor dem Erdungselement zu dem Bruch zumindest eines der Phasen oder Nulleiterelemente.
• Um schließlich die Montage des Steckers zu erleichtern, und wie Fig. 1 und 5 zeigen, umfaßt der Isoliereinsatz 300 Zuführmittel, die aus den Kegeln 341, 342, 343 bestehen, welche das Einführen der Elemente 101, 102, 103 des Kabels 100 jeweils in bezug auf die Verbindungsmittel 301, 302 und die elektrischen Kontaktmittel 350 ermöglichen.

Claims (12)

1. Elektrischer Stecker zum Verbinden von zwei Elementen (101, 102) eines elektrischen Kabels (100) mit zwei Stiften (201, 202) , die jeweils ein Verbindungsmittel (211, 212) aufweisen, wobei die Stifte in zwei Aufnahmen (301, 302) eingesteckt sind, die in einem Isoliereinsatz (300) angeordnet sind, und der Stecker einen den Einsatz (300) abdeckenden und zur Aufnahme eines äußeren Isoliergehäuses (500) bestimmten Isolierkörper (400) umfaßt, wobei der Isolierkörper (400) dazu dient, jede bewegliche Ader, ungeachtet ihrer Länge, daran zu hindern, mit dem äußeren Gehäuse (500) in Berührung zu kommen und sicherzustellen, daß zumindest die beweglichen Adern großer Länge aus dem Stecker an der Seite der Stifte an einer Stelle austreten, wo sie unter Berücksichtigung des Gehäuses keine Gefahr darstellen, wenn der Stecker angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper seitliche Einführ mittel des Körpers (400) auf das Kabel (100) umfaßt, die aus einer seitlichen Nut (421, 422, 423) bestehen, welche an ihren beiden Enden offen ist, um eine Anordnung des Isolierkörpers (400) auf dem Einsatz (300) in einer seitlichen Bewegung zu ermöglichen und ihn anschließend in einer senkrechten Bewegung auf den Einsatz (300) hinzuführen.

2. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (400) seitliche Rippen (401, 402) zur Versteifung des Gehäuses (500) umfaßt.

3. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliereinsatz (300) mindestens eine Aussparung (320, 321, 322) umfaßt, die durch zwei Seitenwände (331, 332) begrenzt ist und daß im Innern desselben die Elemente (101, 102) des Kabels auf ihrem Abschnitt zwischen dem Kabel (100) und den Verbindungsmitteln (211, 212) angeordnet sind und daß der Isolierkörper (400) Haltemittel (421, 422) aufweist, die mit der Aussparung (320, 321, 322) Mittel für die zickzackförmige Halterung der genannten Elemente bilden.

4. Elektrischer Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel Wände (421, 422) sind, die an den Seitenwänden (331, 332) der Aussparung < 320, 321, 322) anliegen, wenn der Körper (400) auf dem Einsatz (300) angeordnet ist.

5. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliereinsatz (300) zwei Mittel (341, 342) zum Einführen der Kabelelemente in die Verbindungsmittel (211, 212) umfaßt.

6. Elektrischer Stecker nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Nut die Seitenwände (421, 422) aufweist, welche die Haltemittel bilden.

7. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (400) auf dem Einsatz (300) mit Hilfe von einander zugeordneten und jeweils auf dem Körper bzw. auf dem Einsatz vorgesehenen Befestigungsmitteln (330, 410) gehalten ist.

8. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Befestigungsmittel aus mindestens einem Befestigungsnocken (330) bestehen, der auf dem Isoliereinsatz (300) angeordnet ist und mit einem Schlitzloch (410) zusammenwirkt, das in dem Körper (400) angeordnet ist.

9. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Kabel (100) ein drittes Erdungselement (103) aufweist, der Einsatz (300) ebenfalls in einer dritten Aufnahme (303) ein elektrisches Kontaktmittel (350) umfaßt, das an der Außenseite des Einsatzes (300) vorsteht und durch ein Befestigungsmittel (360) an einer Erdungsschiene (600) befestigt ist und mit dem das Erdungselement (103) verbunden ist.

10. Elektrischer Stecker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliereinsatz (300) ein drittes Mittel (343) zum Einführen des Erdungselementes (103) in das elektrische Kontaktmittel (350) umfaßt.

11. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (101, 102, 103) eine identische Länge haben, so daß das Erdungselement (103) bei der Montage eine Sicherheits-Überlänge bzw. eine bewegliche Sicherheitsader aufweist.

12. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1, 6, 7, 8, 10, 11, 12 und dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführmittel Einführkegel (341, 342, 343) sind.