DE102011056798A1

DE102011056798A1 - Geschirmter Steckverbinder und Verfahren zur Herstellung eines geschirmten Steckverbinders

Info

Publication number: DE102011056798A1
Application number: DE102011056798A
Authority: DE
Inventors: Cord Starke
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: BR112014014934A2; EP2795728A2; EP2795728B1; ES2628631T3; WO2013091791A2; DE102011056798B4; WO2013091791A3; US9219336B2; US20150004826A1; JP5781240B2; JP2015506082A; CN104011937A; CN104011937B

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders, umfassend die Schritte: – Abmanteln eines Kabels (3) an einem freien Ende (2) des Kabels (3) an einem ersten Bereich (4) und an einem zweiten Bereich (23), wobei an dem ersten Bereich (4) der Mantel (5) des Kabels (3) und an dem zweiten Bereich (23) der Mantel (5) des Kabels (3) und die unterhalb des Mantels (5) an dem Kabel (3) ausgebildete Schirmung (6) durchtrennt werden, – Anordnen eines ersten elektrisch leitenden Federelementes (7) an dem ersten Bereich (4), – Entfernen des Mantels (5) und der Schirmung (6) an dem zweiten Bereich (23) unter Ausbildung eines Endabschnittes (8) des freien Endes (2) des Kabels (3), an welchem die Adern (9) des Kabels (3) frei liegen, – Anordnen von Kontaktelementen (10) an den frei liegenden Adern (9) des Kabels (3), – Anordnen einer Schirmhülse (12) um das an dem ersten Bereich (4) angeordnete erste Federelement (7), – Befestigen der Schirmhülse (12) an dem Mantel (5) des Kabels (3) vor und hinter dem ersten Federelement (7), und – Anordnen eines Isoliergehäuses (1), welches die Schirmhülse (12) und das freie Ende (2) des Kabels (3) zumindest teilweise umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft einen geschirmten Steckverbinder sowie ein Verfahren zur Herstellung eines geschirmten Steckverbinders.
Steckverbinder, welcher insbesondere bei Windkraftanlagen eingesetzt werden, haben die Anforderung, möglichst vollständig geschirmt zu sein, um insbesondere Überspannungen, welche beispielsweise durch Blitzschlag entstehen können, gut abführen zu können. Hierfür muss die Schirmung des Kabels, beispielsweise in Form eines Schirmgeflechts, welche die Adern des Kabels umgibt und unterhalb des Mantels des Kabels angeordnet ist, kontaktiert werden. Dies ist meist nur mit einem hohen Aufwand möglich. Beispielsweise ist es bekannt, das freie Ende des Kabels abzumanteln, das darunter liegende Schirmgeflecht zu entflechten, umzuklappen und über den Mantel des Kabels zu legen. Zur Kontaktierung wird anschließend eine Metallhülse über das umgeklappte Schirmgeflecht geführt und mit dem Schirmgeflecht verschraubt oder vercrimpt, so dass das Schirmgeflecht zwischen der Metallhülse und dem Mantel des Kabels geklemmt ist. Dieses Verfahren wird häufig bei koaxialen Steckverbindern oder umspritzten Steckverbindern eingesetzt, wie beispielsweise in der EP 0 207 322 B1 beschrieben ist.
Bei frei konfektionierbaren Steckverbindern wird entweder ähnlich verfahren oder aber die Kontaktierung wird über ein federndes Element hergestellt, welches zum Beispiel über ein Gehäuse betätigt werden kann, wie dies beispielsweise in der DE 198 49 227 C1 beschrieben ist.
Die Weiterführung der Schirmung wird dann üblicherweise über eine Verschraubung realisiert, welche mit einem entsprechenden Verschraubungsteil eines Gegensteckers korrespondiert.
Nachteilig bei den zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren ist, dass diese sehr aufwendig sind und nicht automatisiert erfolgen können. Die Konfektionierung dieser Steckverbinder erfolgt üblicherweise in Handarbeit, was insbesondere bei großen Stückzahlen sehr unwirtschaftlich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher die Herstellung eines geschirmten Steckverbinders automatisiert erfolgen kann und dadurch der Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten reduziert werden können, so dass auch große Stückzahlen eines geschirmten Steckverbinders wirtschaftlich hergestellt werden können.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den nachfolgenden Schritten gelost: Abmanteln eines Kabels an einem freien Ende des Kabels an einem ersten Bereich und an einem zweiten Bereich, wobei an dem ersten Bereich der Mantel des Kabels und an dem zweiten Bereich der Mantel des Kabels und die unterhalb des Mantels an dem Kabel ausgebildete Schirmung durchtrennt werden, Anordnen eines ersten elektrisch leitenden Federelementes an dem ersten Bereich, Entfernen des Mantels und der Schirmung an dem zweiten Bereich unter Ausbildung eines Endabschnittes des freien Endes des Kabels, an welchem die Adern des Kabels frei liegen, Anordnen von Kontaktelementen an den frei liegenden Adern des Kabels, Anordnen einer Schirmhülse um das an dem ersten Bereich angeordnete erste Federelement, Befestigen der Schirmhülse an dem Mantel des Kabels vor und hinter dem ersten Federelement, und Anordnen eines Isoliergehäuses derart, dass das Isoliergehäuse die Schirmhülse und das freie Ende des Kabels zumindest teilweise umschließt.
Bei einem Steckverbinder der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steckverbinder ein Isoliergehäuse, innerhalb welchem ein freies Ende eines Kabels eingeführt ist, ein erstes elektrisch leitendes Federelement, welches an einem ersten abgemantelten Bereich des freien Endes des Kabels auf der die Adern des Kabels umgebenden Schirmung angeordnet ist, mehrere Kontaktelemente, welche mit den Adern des Kabels verbunden sind, und eine Schirmhülse, welche das erste Federelement umschließt, wobei die Schirmhülse an dem Mantel des Kabels vor und hinter dem ersten Federelement befestigt ist, aufweist.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Steckverbinder und das Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders mit einer Schirmkontaktierung zeichnen sich dadurch aus, dass der Herstellungsaufwand gegenüber herkömmlichen Steckverbindern wesentlich reduziert ist und nunmehr das gesamte Herstellungsverfahren automatisiert in verschiedenen Arbeitsstationen erfolgen kann, wodurch die Herstellung, insbesondere großer Stückzahlen, besonders wirtschaftlich erfolgen kann.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders wird zunächst der Mantel des in den Steckverbinder einzuführenden Kabels an zwei Bereichen eingeschnitten, wobei an dem ersten Bereich soweit eine Einschneidung erfolgt, dass nur der Mantel eingeschnitten wird, jedoch nicht die darunter angeordnete Schirmung. An dem zweiten Bereich, welcher beabstandet zu dem ersten Bereich ist, wird zusätzlich zu dem Mantel auch die Schirmung eingeschnitten. Zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich bleiben der Mantel und die Schirmung an dem Kabel erhalten. An dem ersten Bereich wird so viel von dem Mantel entfernt, dass in den ersten Bereich ein erstes elektrisch leitendes Federelement eingesetzt werden kann, welches im eingesetzten Zustand auf der Schirmung des Kabels aufliegt. Vor und hinter dem eingesetzten Federelement ist das Kabel weiterhin von dem Mantel des Kabels umgeben. Durch das Durchtrennen des Mantels und der Schirmung im zweiten Bereich können hier der Mantel und die Schirmung von dem Kabel abgezogen werden, so dass ein Endabschnitt des freien Endes des Kabels ausgebildet wird, an welchem die Adern des Kabels frei liegen. Falls notwendig werden die nunmehr frei liegenden Adern ebenfalls abgemantelt und mit Kontaktelementen, beispielsweise durch Crimpen, verbunden. Anschließend wird eine elektrisch leitende Schirmhülse, welche beispielsweise aus einem Metall-Druckguss hergestellt sein kann, soweit über das freie Ende des Kabels geführt, dass die Kontaktelemente und das erste Federelement von der Schirmhülse vollständig abgedeckt sind. Zur sicheren Positionierung der Schirmhülse wird die Schirmhülse an dem Mantel des Kabels unmittelbar vor und hinter dem ersten Federelement befestigt. Die Befestigung der Schirmhülse an dem Mantel des Kabels erfolgt dabei derart, dass hierdurch sowohl das Federelement dicht abgeschlossen wird, als auch eine Zugentlastung für das Kabel ausgebildet wird. Über die Schirmhülse wird anschließend ein Isoliergehäuse geschoben, welches bis auf einen kleinen Bereich die Schirmhülse und das freie Ende des Kabels abdeckt, wobei das Isoliergehäuse bereichsweise an der Außenumfangsfläche der Schirmhülse anliegt. Jeder Bearbeitungsschritt während des Herstellungsverfahrens kann hierbei vollautomatisiert erfolgen, so dass keine Handarbeit mehr eingesetzt werden muss, wodurch neben dem Herstellungsaufwand auch die Herstellungskosten und die Herstellungszeit reduziert werden können.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Federelement ringförmig ausgebildet, wobei das ringförmig ausgebildete Federelement über das freie Ende des Kabels auf das Kabel aufgeschoben wird und in den ersten abgemantelten Bereich eingeführt wird. Das verwendete erste Federelement ist vorzugsweise in Form eines geschlossenen Ringes ausgebildet, wodurch die Positionierung des ersten Federelementes an dem ersten abgemantelten Bereich des Kabels besonders gut automatisiert erfolgen kann. Zudem wird durch die ringförmige Ausgestaltung des Federelementes eine besonders gute Schirmung erreicht. Das ringförmig ausgebildete Federelement ist vorzugsweise ein Spiralfederring.
Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigen der Schirmhülse an dem Mantel durch ein Crimpen erfolgt. Durch ein Crimpen kann in kurzer Zeit eine sichere Fixierung der Schirmhülse an dem Mantel des Kabels erfolgen, wobei hierbei gleichzeitig an den gecrimpten Bereichen des Kabels eine besonders wirkungsvolle Zugentlastung für das Kabel ausgebildet werden kann. Ferner kann durch das Crimpen, bei welchem der Durchmesser der Schirmhülse in diesem Bereich reduziert wird, indem die Schirmhülse auf den Mantel, vorzugsweise ringförmig um 360°, aufgepresst wird, die Schirmhülse an die Dicke bzw. den Durchmesser des Kabels angepasst werden, so dass jeder beliebige Kabeldurchmesser für den erfindungsgemäßen Steckverbinder verwendet werden kann.
Vorzugsweise ist es weiter vorgesehen, dass beim Befestigen der Schirmhülse an dem Mantel des Kabels das erste Federelement gespannt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass beim Befestigen der Schirmhülse an dem Mantel, vorzugsweise durch einen Crimpvorgang, die Schirmhülse auch im Bereich des ersten Federelementes in ihrem Durchmesser reduziert wird und damit in Richtung des Mantels gedrückt wird, wodurch die Schirmhülse auf das Federelement drückt und dieses spannt, so dass das erste Federelement im fertig montierten Steckverbinder durch die Schirmhülse gespannt ist.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird/ist in einen ersten zwischen dem Isoliergehäuse und dem in dem Isoliergehäuse angeordneten freien Ende des Kabels ausgebildeten Freiraum ein Isoliermaterial eingespritzt. Durch das in diesen ersten Freiraum eingespritzte Isoliermaterial kann die Isolationsfestigkeit des Steckverbinders verbessert werden. Durch das eingespritzte Isoliermaterial können Hohlräume innerhalb des Steckverbinders, welche anfällig für eindringendes Wasser sind, reduziert werden.
Hierbei ist es bevorzugt vorgesehen, dass an der Schirmhülse mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, über welche das Isoliermaterial in einen zweiten, einen Innenraum der Schirmhülse ausbildenden Freiraum, in welchem die frei liegenden Adern des Kabels hin geführt sind, eingespritzt wird/ist. Das Ausfüllen auch dieses zweiten Freiraumes innerhalb der Schirmhülse mit einem Isoliermaterial ermöglicht, die Isolationsfestigkeit des Steckverbinders weiter zu verbessern, da hierdurch die Anzahl von Hohlräumen innerhalb des Steckverbinders weiter reduziert werden kann. Zudem können einzelne Bauteile, wie die frei liegenden Adern und die Kontaktelemente dauerhaft fixiert werden.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Isolierkörper vorgesehen, in welchem die Kontaktelemente eingeführt sind. Sind die Kontaktelemente fest mit den Adern des Kabels verbunden, wird ein Isolierkörper über die Kontaktelemente geführt, so dass die Kontaktelemente anschließend von dem Isolierkörper umschlossen sind. Der Isolierkörper weist vorzugsweise jeweils eine Durchgangsöffnung pro Kontaktelement auf, so dass die Kontaktelemente getrennt voneinander in dem Isolierkörper angeordnet sind.
Um die Fixierung und damit die Positioniergenauigkeit der Schirmhülse innerhalb des Steckverbinders zu verbessern, wird die Schirmhülse zusätzlich zu der Anordnung um das erste Federelement um den Isolierkörper angeordnet und die Schirmhülse an dem Isolierkörper befestigt.
Bevorzugt erfolgt das Befestigen der Schirmhülse an den Isolierkörper durch ein Crimpen. Durch ein Crimpen kann in kurzer Zeit eine sichere Fixierung der Schirmhülse an dem Isolierkörper erfolgen. Das Crimpen erfolgt vorzugsweise an mehreren Bereichen um die Außenumfangsfläche der Schirmhülse herum, wobei die mehreren Bereiche vorzugsweise punktuell ausgebildet sind.
Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an einem freien Ende der Schirmhülse, an welchem der Steckverbinder mittels der Schirmhülse an einer Wand befestigbar ist, ein zweites elektrisch leitendes ringförmiges Federelement in einer an der Schirmhülse ausgebildeten Ausnehmung eingesetzt wird/ist. Das zweite Federelement liegt in einem befestigten Zustand des Steckverbinders mit der Wand, welche beispielsweise eine Gehäusewand ist, flächig an der Wand an, wobei bei einer aus Metall ausgebildeten Wand das zweite Federelement als Schirmung dient, so dass eine Schirmkontaktierung zwischen der Wand und dem zweiten Federelement ausgebildet werden kann. Zudem kann das zweite Federelement ein zwischen dem Steckverbinder und der Wand ausgebildetes Spiel ausgleichen. Das zweite Federelement ist vorzugsweise ebenso wie das erste Federelement in Form eines Spiralfederringes ausgebildet.
Zum Befestigen des Steckverbinders an der Wand ist es vorzugsweise vorgesehen, dass an dem freien Ende der Schirmhülse Rastmittel ausgebildet sind. Durch die Rastmittel kann der Steckverbinder mit einem geringen Aufwand leicht und schnell an der Wand befestigt und auch wieder gelöst werden, indem die Rastmittel die Wand hintergreifen. Die Rastmittel sind vorzugsweise in Form von einem oder mehreren ringförmig an der Stirnfläche der Schirmhülse ausgebildeten Rasthaken vorgesehen.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Isoliergehäuse auf der Schirmhülse verschiebbar angeordnet ist, wobei bei einer Verschiebebewegung des Isoliergehäuses die Rastmittel betätigbar sind. Hierfür ist vorzugsweise an der Außenumfangsfläche der Schirmhülse eine Auswölbung ausgebildet. Zum Betätigen der Rastmittel kann das Isoliergehäuse mit einer vorzugsweise geneigt ausgebildeten Anschlagsfläche, welche an der Innenwand des Isoliergehäuses ausgebildet ist, über die in der Nähe der Rastmittel ausgebildete Auswölbung der Schirmhülse geführt werden, wodurch hierbei die Schirmhülse und damit auch die Rastmittel nach innen gedrückt werden, so dass eine Verhakung der Rastmittel mit der Wand gelöst werden kann. Hierdurch kann die Bedienbarkeit und die Handhabbarkeit des Steckverbinders für einen Benutzer wesentlich vereinfacht werden.
Vorzugsweise weist der Steckverbinder weiter an der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses eine Flüssigkeitsabführungsnut auf. Über diese Flüssigkeitsabführungsnut kann eine in den Steckverbinder eindringende Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, sicher aus dem Steckverbinder herausgeführt werden.
Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders sieht vor, dass an der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses eine Markierungsfläche ausgebildet ist. An dieser Markierungsfläche kann der Steckverbinder beschriftet werden, so dass dieser, insbesondere bei einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Steckverbindern, einfach und schnell identifizierbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Darstellung eines Steckverbinders gemäß der Erfindung in einer Schnittansicht,
2 eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
3 eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
4 eine schematische Darstellung eines dritten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
5 eine schematische Darstellung eines vierten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
6 eine schematische Darstellung eines fünften Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
7 eine schematische Darstellung eines sechsten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
8 eine schematische Darstellung eines siebten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
9 eine schematische Darstellung eines achten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
10 eine schematische Darstellung eines neunten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
11 eine schematische Darstellung eines zehnten Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
12 eine schematische Darstellung eines elften Verfahrensschrittes zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung,
13 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, und
14 eine schematische Darstellung des in 13 gezeigten Steckverbinders mit einem Gegenstecker.
In 1 ist ein Steckverbinder gemäß der Erfindung in einer geschnitten Darstellung gezeigt. Der Steckverbinder weist ein Isoliergehäuse 1 auf, welches im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildet ist und die äußere Hülle des Steckverbinders ausbildet. Innerhalb des Isoliergehäuses 1 ist ein freies Ende 2 eines Kabels 3 eingeführt.
Das Kabel 3 weist an dem freien Ende 2 einen ersten abgemantelten Bereich 4 auf, an welchem der Mantel 5 des Kabels 3 entfernt ist und die unterhalb des Mantels 5 angeordnete Schirmung 6, welche als Schirmgeflecht ausgebildet ist, des Kabels 3 frei liegt. In diesem ersten abgemantelten Bereich 4 ist ein erstes elektrisch leitendes Federelement 7 auf der Schirmung 6 angeordnet. Das erste Federelement 7 ist in Form eines geschlossenen Ringes geformt und als ein Spiralfederring ausgebildet, welcher dicht an der Schirmung 6 anliegt.
An einem Endabschnitt 8 des freien Endes 2 des Kabels 3 treten mehrere Adern 9 des Kabels 3 aus dem Kabel 3 aus und sind mit Kontaktelementen 10, wie sie in 5 gezeigt sind, verbunden, wobei die Kontaktelemente 10 wiederum in einem Isolierkörper 11 angeordnet sind. Der Isolierkörper 11 ist innerhalb des Steckverbinders beabstandet von dem Endabschnitt 8 des freien Endes 2 des Kabels 3 angeordnet.
Zwischen dem Isolierkörper 11 und dem Isoliergehäuse 1 ist eine elektrisch leitende Schirmhülse 12 angeordnet, welche den Isolierkörper 11, einen zweiten zwischen dem Isolierkörper 11 und dem Endabschnitt 8 des freien Endes 2 des Kabels 3 ausgebildeten Freiraum 13 und das erste Federelement 7 umschließt. Die Schirmhülse 12 überragt dabei das Federelement 7 sowohl vor als auch hinter dem Federelement 7 und ist dichtend auf dem Mantel 5 des Kabels 3 angeordnet. Im Bereich des ersten Federelementes 7 liegt die Schirmhülse 12 auf dem Federelement 7 auf und drückt dieses in Richtung der Schirmung 6, so dass das Federelement 7 durch die Schirmhülse 12 gespannt wird.
Im Bereich des Isolierkörpers 11 und dem zweiten Freiraum 13 ist die Schirmhülse 12 dicker ausgebildet als im Bereich des ersten Federelementes 7, so dass im Bereich des Isolierkörpers 11 und dem zweiten Freiraum 13 die Schirmhülse 12 an der Innenwand 14 des Isoliergehäuses 1 anliegt. In einem zwischen dem Isoliergehäuse 1 und dem in dem Isoliergehäuse 1 angeordneten freien Ende 2 des Kabels 3 ausgebildeten ersten Freiraum 15 ist ein Isoliermaterial 28 eingespritzt, welches den ersten Freiraum 15 vollständig ausfüllt. Das Isoliermaterial 28 grenzt dabei im Bereich des freien Endes 2 des Kabels 2 an eine Außenumfangsfläche der Schirmhülse 12 als auch, dort wo keine Schirmhülse 12 mehr vorgesehen ist, unmittelbar an den Mantel 5 des Kabels 3 an.
In der Schirmhülse 12 sind ferner ein oder mehrere, hier nicht gezeigte, Öffnungen ausgebildet, über welche das in den ersten Freiraum 15 eingespritzte Isoliermaterial 28 auch in den zweiten Freiraum 13, welcher einen Innenraum der Schirmhülse 12 darstellt, in welchem die frei liegenden Adern 9 des Kabels 3 in den Isolierkörper 12 eingeführt sind, strömen kann, so dass auch dieser den Innenraum der Schirmhülse 12 ausbildende zweite Freiraum vorzugsweise keine mit Luft gefüllten Bereiche mehr aufweist, sondern vollständig mit dem Isoliermaterial 28 ausgefüllt ist. Die in dem zweiten Freiraum geführten Adern 9 des Kabels 3 sind somit in dem Isoliermaterial 28 eingebettet.
In dem ersten Bereich 4 ist zwischen der Schirmung 6, dem ersten Federelement 7 und der Schirmhülse 12 ein dritter Freiraum 33 ausgebildet, welcher jedoch nicht von dem Isoliermaterial ausgefüllt ist, sondern in welchem Luft angeordnet ist, damit sich das erste Federelement 7 spannen und entspannen kann.
Die Schirmhülse 12 ist bis auf einen Bereich eines freien Endes 16 der Schirmhülse 12 im Wesentlichen vollständig von dem Isoliergehäuse 1 umschlossen. An dem Bereich des freien Endes 16, welcher nicht von dem Isoliergehäuse 1 abgedeckt ist, weist die Schirmhülse 12 Rastmittel 17 zum Befestigen des Steckverbinders an einer Wand 18, wie sie in 14 gezeigt ist, auf. Die Rastmittel 17 sind in Form von mehreren ringförmig an der Stirnfläche der Schirmhülse 12 ausgebildeten Rasthaken vorgesehen.
Das Isoliergehäuse 1 ist auf der Schirmhülse 12 und auch auf dem in dem ersten Freiraum 15 angeordneten Isoliermaterial 28 beweglich gelagert, so dass das Isoliergehäuse 1 auf der Schirmhülse 12 und dem Isoliermaterial 28 verschoben werden kann, wobei bei einer Verschiebebewegung des Isoliergehäuses 12 die Rastmittel 17 betätigt werden können. Hierfür ist an der Außenumfangsfläche der Schirmhülse 12 in der Nähe der Rastmittel 17 eine Auswölbung 19 ausgebildet. An der Innenwand 14 des Isoliergehäuses 1 ist eine geneigt ausgebildete Anschlagsfläche 20 vorgesehen. Wird das Isoliergehäuse 1 mit der Anschlagsfläche 20 über die Auswölbung 19 geschoben, wird die Schirmhülse 12 an ihrem freien Ende 16 und damit auch die Rastmittel 17 nach innen gedrückt, so dass eine Verhakung der Rastmittel 17 mit der Wand 18 gelöst werden kann.
Ferner ist an dem freien Ende 16 der Schirmhülse 12 ein zweites elektrisch leitendes Federelement 21 in Form eines geschlossenen Ringes in einer an der Schirmhülse 12 ausgebildeten Ausnehmung 22 eingesetzt. Das zweite Federelement 21 ist ortsnah zu den Rastmittel 17 angeordnet, so dass bei einem Verhaken der Rastmittel 17 hinter der Wand 18 das zweite Federelement 21 eine Federkraft auf die Rastmittel 17 derart aufbringt, dass die Rastmittel 17 nach außen gedrückt werden, so dass eine besonders stabile und sichere Verhakung bzw. Befestigung der Rastmittel 17 und damit des Steckverbinders an der Wand 18 ermöglicht wird.
In 2 bis 12 ist ein Verfahren zur Herstellung des in 1 gezeigten Steckverbinders mit den einzelnen Herstellungsschritten gezeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, wird zunächst der Mantel 5 des in den Steckverbinder einzuführenden Kabels 3 an zwei Bereichen 4, 23 eingeschnitten, wobei an dem ersten Bereich 4 soweit eine Einschneidung erfolgt, dass nur der Mantel 5 eingeschnitten wird, jedoch nicht die darunter angeordnete Schirmung 6. An dem zweiten Bereich 23, welcher beabstandet zu dem ersten Bereich 4 ist, wird zusätzlich zu dem Mantel 5 auch die Schirmung 6 eingeschnitten. Zwischen dem ersten Bereich 4 und dem zweiten Bereich 23 bleiben der Mantel 5 und die Schirmung 6 an dem Kabel 3 erhalten.
An dem ersten Bereich 4 wird so viel von dem Mantel 5 entfernt, dass, wie in 3 gezeigt ist, in den ersten Bereich 4 das erste elektrisch leitende Federelement 7 eingesetzt werden kann, welches im eingesetzten Zustand auf der Schirmung 6 des Kabels 3 aufliegt. Vor und hinter dem eingesetzten Federelement 7 ist das Kabel 3 weiterhin von dem Mantel 5 des Kabels 3 umgeben.
Der zweite abgemantelte Bereich 23 bildet den Endabschnitt 8 des freien Endes 2 des Kabels 3, an welchem die Adern 9 des Kabels 3 austreten, aus, indem durch das Durchtrennen des Mantels 5 und der Schirmung 6 im zweiten Bereich 23 diese von dem Kabel 3 abgezogen werden, so dass die Adern 9 in diesem Bereich dann frei liegen, wie in 4 gezeigt ist.
Die nunmehr frei liegenden Adern 9 werden ebenfalls an ihren freien Enden 24 abgemantelt und mit Kontaktelementen 10, wie in 5 gezeigt ist, durch Crimpen verbunden.
Sind die Kontaktelemente 10 fest mit den Adern 9 des Kabels 3 verbunden, wird, wie in 6 dargestellt, der Isolierkörper 11 über die Kontaktelemente 10 geführt, so dass die Kontaktelemente 10 anschließend in dem Isolierkörper 11 angeordnet sind, wie in 7 dargestellt ist. Der Isolierkörper 11 weist jeweils eine Durchgangsöffnung 25 pro Kontaktelement 10 auf, so dass die Kontaktelemente 10 getrennt voneinander in den Durchgangsöffnungen 25 in dem Isolierkörper 11 angeordnet sind.
In einem weiteren Schritt wird, wie in 8 gezeigt ist, die elektrisch leitende Schirmhülse 12, welche beispielsweise aus einem Metall-Druckguss hergestellt ist, soweit über das freie Ende 2 des Kabels 3 geführt, dass der Isolierkörper 11 und das erste Federelement 7 von der Schirmhülse 12 überdeckt sind, wie in 9 gezeigt ist.
Zur verrutschsicheren Positionierung der Schirmhülse 12 wird die Schirmhülse 12 sowohl an dem Isolierkörper 11 als auch an dem Mantel 5 des Kabels 3 unmittelbar vor und hinter dem ersten Federelement 7 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch einen Crimpvorgang, wie in 10 gezeigt ist.
Das Crimpen im Bereich des Isolierkörpers 11 erfolgt an mehreren Bereichen 26 um die Außenumfangsfläche der Schirmhülse 12 herum, wobei die mehreren Crimpbereiche 26 punktuell ausgebildet sind. Der hier gezeigte Steckverbinder weist vier Crimpbereiche 26 auf, welche auf einer Kreisbahn um die Außenumfangsfläche der Schirmhülse 12 ausgebildet sind. In den Crimpbereichen 26 ist die Schirmhülse 12 in Richtung des Isolierkörpers 11 gebogen, so dass in diesen Crimpbereichen 26 die Schirmhülse 12 auf den Isolierkörper 11 aufgepresst ist.
Das Crimpen im Bereich des Mantels 5 erfolgt durch ein kreisrundes Pressen der Schirmhülse 12 auf den Mantel 5, so dass in den Crimpbereichen 27 unmittelbar vor und hinter dem ersten Federelement 7 der Durchmesser der Schirmhülse 12 reduziert wird. In den Cimpbereichen 27 wird die sonst kreisrund ausgebildete Schirmhülse 12 in ein Vieleck umgeformt. Bei der Ausbildung der Crimpbereiche 27 kann gleichzeitig das erste Federelement 7 gespannt werden.
Anschließend erfolgt das Umspritzen mit dem Isoliermaterial 28, wobei der erste Freiraum 15 und der zweite Freiraum 13 mit dem Isoliermaterial 28 gefüllt werden. Durch das Umspritzen weist der Steckverbinder anschließend einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf, da die Dicke des Isoliermaterials 28 an den größten Durchmesser der Schirmhülse 12 angepasst ist, wie in 11 gezeigt ist.
Abschließend wird, wie in 12 dargestellt ist, über die Schirmhülse 12 das Isoliergehäuse 1 geschoben, welches bis auf einen kleinen Bereich 16 die Schirmhülse 12 und das mit Isoliermaterial 28 umgebende freie Ende 2 des Kabels 3 abdeckt.
Der fertig konfektionierte Steckverbinder ist in 13 gezeigt.
An der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses 1 ist ferner eine Flüssigkeitsabführungsnut 29 ausgebildet, über welche Flüssigkeit, wie Wasser, aus dem Steckverbinder abgeführt werden kann.
Ferner ist an der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses 1, wie in 14 gezeigt, eine Markierungsfläche 30 zum Kennzeichnen des Steckverbinders ausgebildet.
14 zeigt zudem eine Wand 18 mit einem Gegenstecker 31, welcher hier an einer Leiterplatte 32 angeordnet ist, wobei der Steckverbinder mit dem Gegenstecker 31 kontaktierend verbunden werden kann. Zum Befestigen des Steckverbinders an dem Gegenstecker 31 können die Rastmittel 17 hinter der Wand 18 einrasten.
Bezugszeichenliste

1: Isoliergehäuse
2: Freies Ende
3: Kabel
4: Erster Bereich
5: Mantel
6: Schirmung
7: Erstes Federelement
8: Endabschnitt
9: Ader
10: Kontaktelement
11: Isolierkörper
12: Schirmhülse
13: Zweiter Freiraum
14: Innenwand
15: Erster Freiraum
16: Freies Ende
17: Rastmittel
18: Wand
19: Auswölbung
20: Anschlagsfläche
21: Zweites Federelement
22: Ausnehmung
23: Zweiter Bereich
24: Freies Ende
25: Durchgangsöffnung
26: Crimpbereich
27: Crimpbereich
28: Isoliermaterial
29: Flüssigkeitsabführungsnut
30: Markierungsfläche
31: Gegenstecker
32: Leiterplatte
33: Dritter Freiraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0207322 B1 [0002]
DE 19849227 C1 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders, umfassend die Schritte: – Abmanteln eines Kabels (3) an einem freien Ende (2) des Kabels (3) an einem ersten Bereich (4) und an einem zweiten Bereich (23), wobei an dem ersten Bereich (4) der Mantel (5) des Kabels (3) und an dem zweiten Bereich (23) der Mantel (5) des Kabels (3) und die unterhalb des Mantels (5) an dem Kabel (3) ausgebildete Schirmung (6) durchtrennt werden, – Anordnen eines ersten elektrisch leitenden Federelementes (7) an dem ersten Bereich (4), – Entfernen des Mantels (5) und der Schirmung (6) an dem zweiten Bereich (23) unter Ausbildung eines Endabschnittes (8) des freien Endes (2) des Kabels (3), an welchem die Adern (9) des Kabels (3) frei liegen, – Anordnen von Kontaktelementen (10) an den frei liegenden Adern (9) des Kabels (3), – Anordnen einer Schirmhülse (12) um das an dem ersten Bereich (4) angeordnete erste Federelement (7), – Befestigen der Schirmhülse (12) an dem Mantel (5) des Kabels (3) vor und hinter dem ersten Federelement (7), und – Anordnen eines Isoliergehäuses (1) derart, dass das Isoliergehäuse (1) die Schirmhülse (12) und das freie Ende (2) des Kabels (3) zumindest teilweise umschließt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des ersten Federelementes (7) an dem ersten Bereich (4) durch Aufschieben eines ringförmig ausgebildeten Federelementes über das freie Ende (2) des Kabels (3) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen der Schirmhülse (12) an dem Mantel (5) durch ein Crimpen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befestigen der Schirmhülse (12) an dem Mantel (5) des Kabels (3) das erste Federelement (7) gespannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einen ersten zwischen dem Isoliergehäuse (1) und dem in dem Isoliergehäuse (1) angeordneten freien Ende (2) des Kabels (3) ausgebildeten Freiraum (15) ein Isoliermaterial (28) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schirmhülse (12) mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, über welche das Isoliermaterial (28) in einen zweiten einen Innenraum der Schirmhülse (12) ausbildenden Freiraum (13), in welchem die frei liegenden Adern (9) des Kabels (3) geführt sind, eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (10) in einen Isolierkörper (11) eingeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmhülse (12) zusätzlich zu der Anordnung um das erste Federelement (7) um den Isolierkörper (11) angeordnet wird und die Schirmhülse (12) an dem Isolierkörper (11) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen der Schirmhülse (12) an dem Isolierkörper (11) durch ein Crimpen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende (16) der Schirmhülse (12), an welchem der Steckverbinder mittels der Schirmhülse (12) an einer Wand (18) befestigbar ist, ein zweites elektrisch leitendes ringförmiges Federelement (21) in einer an der Schirmhülse (12) ausgebildeten Ausnehmung (22) eingesetzt wird.
Steckverbinder, mit einem Isoliergehäuse (1), innerhalb welchem ein freies Ende (2) eines Kabels (3) eingeführt ist, einem ersten elektrisch leitenden Federelement (7), welches an einem ersten abgemantelten Bereich (4) des freien Endes (2) des Kabels (3) auf der die Adern (9) des Kabels (3) umgebenden Schirmung (7) angeordnet ist, mehreren Kontaktelementen (10), welche mit den Adern (9) des Kabels (3) verbunden sind, und einer Schirmhülse (12), welche das erste Federelement (7) umschließt, wobei die Schirmhülse (12) an dem Mantel (5) des Kabels (3) vor und hinter dem ersten Federelement (7) befestigt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (7) ringförmig ausgebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (7) durch die Schirmhülse (12) gespannt ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einen ersten zwischen dem Isoliergehäuse (1) und dem in dem Isoliergehäuse (1) angeordneten freien Ende (2) des Kabels (3) ausgebildeten Freiraum (15) ein Isoliermaterial (28) eingespritzt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schirmhülse (12) mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, wobei über die Öffnung das Isoliermaterial (28) in einen zweiten einen Innenraum der Schirmhülse (12) ausbildenden Freiraum (13), in welchem die frei liegenden Adern (9) des Kabels (3) geführt sind, eingespritzt ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder einen Isolierkörper (11) aufweist, in welchem die Kontaktelemente (10) eingeführt sind.
Steckverbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmhülse (12) zusätzlich zu der Anordnung um das erste Federelement (7) um den Isolierkörper (11) angeordnet ist und die Schirmhülse (12) an dem Isolierkörper (11) befestigt ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende (16) der Schirmhülse (12), an welchem der Steckverbinder mittels der Schirmhülse (12) an einer Wand (18) befestigbar ist, ein zweites elektrisch leitendes ringförmiges Federelement (21) in eine an der Schirmhülse ausgebildete Ausnehmung (22) eingesetzt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende (16) der Schirmhülse (12) Rastmittel (17) zum Befestigen des Steckverbinders an der Wand (18) ausgebildet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergehäuse (1) auf der Schirmhülse (12) verschiebbar angeordnet ist, wobei bei einer Verschiebebewegung des Isoliergehäuses (1) die Rastmittel (17) betätigbar sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses (1) eine Flüssigkeitsabführungsnut (29) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des Isoliergehäuses (1) eine Markierungsfläche (30) ausgebildet ist.