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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Steckverbinderkontakt eines Kontakteinsatzes
für einen
Industriestecker gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Industriestecker
werden überall
dort eingesetzt, wo eine rauhe Industrieumgebung eine zuverlässige elektrische
Verbindung von Kraft- und Steuerstromleitungen erfordert, die entweder
miteinander oder mit Geräten
verbunden werden. Derartige Industriestecker bestehen aus einem
robusten Gehäuse,
in das ein Kontakteinsatzblock einsetzbar ist und mit oder ohne
schützendes
alle Bauteile abdeckendes Gehäuse
zur Leiteranschlußseite
Stecköffnungen
zum Einstecken von Einzelkontakten besitzt. Die in den Kontakteinsatzblock
einsteckbaren Kontakteinsätze
bestehen aus einem Stift- oder Buchsenkontakt, die an ihrem zur
Leiteranschlußseite
zeigenden Ende eine Befestigungsmöglichkeit für einen abisolierten elektrischen
Leiter besitzen. Es gibt eine Vielzahl genormter Steckverbinder,
deren Kontakteinsatzblöcke
sich in Form und Größe unterscheiden
und unterschiedliche Kontakteinsätze
der verschiedensten Leistungsklassen als Stift- oder Buchsenkontakte
in einer beliebigen Vielzahl aufnehmen können. Der Anschluß eines
elektrischen Leiters an den Kontakteinsatz erfolgt dabei mit Hilfe
von Schraub-, Crimp, Löt-
oder Federkraftanschlüssen.
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Diese
Kontakteinsätze
sind aufgrund einer für
Industriestecker gewünschten
hohen Kontaktdichte sehr kompakt ausgeführt. Im Stand der Technik ist
es deshalb erforderlich, eine Anschlußtechnik für anzuschließende Leiter
zu verwenden, die eine sichere und fehlerfreie elektrische Verbindung
garantiert. Hierbei haben sich Schraub-, Crimp-, Löt und Klemmverbindungen
mittels Federkraftklemmen hervorgehoben. Diese Anschlußtechniken
erfordern ein Abisolieren des Anschlußendes des elektrischen Leiters
und somit einen zusätzlichen
Montageaufwand, der Zeit, spezielle Abisolierwerkzeuge und vor allem Sorgfalt
erfordert.
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Aus
der
DE 197 51 699
A1 ,
DE 197
49 622 C1 ,
EP
0 867 973 A1 und der
DE 298 14 208 U1 sind bei Reihenklemmen abisolierfreie
Anschlußtechniken
für elektrische
isolierte Leiter bekannt, die mittels der Schneidtechnik die Isolation
eines Leiters durchdringen und mit den Einzeladern einer Litze oder
eines Volldrahtes eine elektrische Verbindung herstellen.
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Bei
der Schneidtechnik umfasst der Steckverbinder ein Schneidelement
und ein Betätigungsteil,
wobei das Schneidelement den elektrischen Kontakt mit dem Leiter
an eine mit dem Schneidelement verbundene Stromschiene herstellt
oder in der Ausführung
von Klemmen für
Leiterplatten einstückig mit
einem Kontaktstift oder einer Kontaktfeder mittels eines Verbindungsstücks verbunden
ist. Diese Klemmen besitzen ein Betätigungsteil, mit dem ein anzuschließender Leiter
in das Schneidelement geschoben werden kann. Das Betätigungsteil
ist jeweils relativ zum Schneidelement verschiebbar angeordnet und
besitzt eine für
den zu kontaktierenden Leiter vorgesehene Einsteck- und Führungsaufnahme.
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Bei
den bekannten Steckverbindern mit Schneidelement wird die elektrische
Verbindung zwischen dem Steckverbinderkontakt und dem elektrisch
leitenden Schneidelement indirekt, nämlich über eine Stromschiene hergestellt.
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Nachteilig
ist dabei einerseits, daß eine Stromschiene
zwischen dem Schneidelement und dem Kontakteinsatz benötigt wird
und somit ein großer
Platzbedarf erforderlich ist. Andererseits muß die Verbindung zwischen dem
Kontakteinsatz und der Stromschiene aufgrund einer notwendigen Crimpverbindungstechnik
sehr robust sein. Dies verlangt wiederum zusätzlichen Herstellungs- sowie
Montageaufwand.
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Aus
der
DE 196 28 116
C1 ist es bekannt, nicht abisolierte Leiter mittels eines
Schiebers in Stechkontakte zu drücken,
die in ein- oder mehrpoligen Steckverbindern für Einzelleiter Verwendung finden.
Diese vorgeschlagenen Stechkontakte sind vorteilhaft aus einem einstückig hergestellten
Metall mit einer Kontaktgabel verbunden. Allerdings ist diese Konstruktion
für eine
kompakte Ausführung
eines mehrpoligen Steckverbinderanschlusses nicht sonderlich geeignet,
da eine Anbindung der Stechkontakte an einen Stiftkontakt nur in
der Verlängerung
der Stechkontaktanbindung möglich
wäre. Zusätzlich ist zur
Aufnahme des doppelten Stechkontakts eine Kraftableitung beim Kontaktieren
des elektrischen Leiters notwendig, die die Konstruktion erheblich
vergrößert und
für die
handelsüblichen
Tüllengehäuse nicht
einsetzbar macht.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinderkontakt
für einen
Kontakteinsatz mit Schneidanschluß in einer sehr kompakten Konstruktion
zur Verfügung
zu stellen, welcher eine unmittelbare Verbindung mit dem den Leiter
kontaktierenden Schneidelement hat und somit einen einfacheren,
platzsparenden und damit kostengünstigeren
Anschluß von
elektrischen Leitungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Steckerverbinderkontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Steckverbinderkontakt, der je nach Verbinderart als Buchse oder
Stiftkontakt ausgeführt sein
kann, ist im Kontakteinsatzblock derart kompakt und direkt mit einem
Schneidelement angeordnet und mit diesem mechanisch mittels Löt-, Schweiß- oder
Preß-/Klemmtechnik
verbunden, daß einesteils eine
kompakte Anordnung vieler Steckverbinderkontakte nebeneinander möglich ist
und andererseits eine einfache Befestigung der elektrischen Leiter
mittels eines Betätigungsschieber
erreicht wird. Der Anschlußteil
dieses Schneidanschlusses umfaßt
eine elektrisch leitende Schneidklemme sowie einen Betätigungsschieber,
der mit einer Leitereinsteckvorrichtung versehen und relativ zur
Schneidklemme verschiebbar angeordnet ist und mittels eines einfachen
Werkzeuges, zum Beispiel eines Schraubendrehers, von einer geöffneten
Leitereinsteckstellung in eine den Leiter kontaktierende Stellung
verschoben werden kann. Dieser elektrische Anschluß erfordert
keinen abisolierten Leiter und ist deshalb komfortabel und schnell
möglich.
Durch das Zusammenwirken des Betätigungsschiebers
und des Schneidanschlusses kann ein Übersehen eines Anschlusses ausgeschlossen
werden, weil der Betätigungsschieber
bei einem unkorrekten Anschluß über die
seitliche Kontur des Kontakteinsatzblocks ragt und ein den Kontakteinsatzblock
abdeckendes Steckverbindergehäuse
nicht mehr montierbar ist. Es ermöglicht aber auch eine optische
Kontrolle der Kontaktstellen. Besonders vorteilhaft ist das gleichzeitige
Anschließen
mehrerer Kontakte, wobei mittels Klemmbacken eine komplette Reihe
der Betätigungsschieber
in einem Arbeitsgang nach dem Einstecken der zu kontaktierenden
Leiter in die Schneidklemme bewegt werden können.
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Weil
die Verbindung zwischen dem Schneidelement und dem Steckverbinderkontakt
in kompakter Form derart vorgesehen ist und keine zwischengeschaltete
Stromschiene mehr nötig
ist, kann der Kontakteinsatz direkt am Schneidanschluß befestigt werden.
Dies erzeugt eine noch kompaktere Anordnung der Steckverbinderkontakte
im Kontakteinsatzblock.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen und der Zeichnung selbst, die in Zusammenhang
mit den Figuren näher
erläutert
werden.
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Es
zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinderkontaktes
in Form eines Stiftkontaktes mit einem Schneidanschluß,
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2 eine
Explosionsansicht eines mehrpoligen Industriesteckers mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinderkontakt
in Form eines Stiftkontaktes nach 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Industriesteckers mit Blick auf die
kompakte Anordnung der Stiftkontakte nach 1.
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In 1 wird
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des kompletten Steckverbinderkontaktes 1 mit einem Stiftkontakt 11 dargestellt.
Der Steckverbinderkontakt 1 besteht aus einem Stiftkontakt 11,
einem daran vorteilhaft durch Löt-,
Schweiß-,
Niet- oder Preßtechnik
befestigten Schneidelement 2 und einem darin teilweise
eingeschobenen Betätigungsschieber 3.
Das Schneidelement 2 besitzt zur Befestigung des/der Kontaktstiftes
oder -buchse 11 zur mechanischen Verbindung mittels Niet-
oder Preßtechnik
in der Schneidklemme 2 eine Aufnahmebohrung 21,
in die ein kurzes Bolzenstück 12 des
Kontaktstiftes 11 oder einer nicht dargestellten Kontaktbuchse eingesteckt
und verpreßt
werden kann. In einer Schweißvariante
ist anstelle der Aufnahmebohrung 21 in der Schneidklemme 2 ein
Schweißbuckel
vorgesehen, der mit dem glatten Ende des Kontaktstiftes 11 oder
einer nicht dargestellten Kontaktbuchse verschweißbar ist.
Dadurch ist der/die Kontaktstift/-buchse unmittelbar mit dem Schneidelement 2 mechanisch
und elektrisch verbunden. In das Schneidelement 2 ist ein
Betätigungsschieber 3 einsetzbar,
der eine Leiteraufnahme 31 für einen nicht-abisolierten,
in die Leiteraufnahme 31 einsteckbaren Leiter 7 nach 2 und
eine Betätigungsöffnung 32 für den Eingriff
eines Hilfsmittel, z.B. eines Schraubendrehers, besitzt. Zur elektrischen
Verbindung des Leiters 7 nach 2 mit der
Klemme wird der Betätigungsschieber 3 mit
dem Schraubendreher zur Schneidklemme 2 hin verschoben,
wobei die Schneidkanten 22, 22' der Schneidklemme 2 die
Isolation 71 des Leiters 7 durchdringt und einen
elektrischen Kontakt zwischen Schneidkanten 22, 22' und den elektrisch
leitenden Litzen oder des Volldrahtes eines Leiters 7 herstellt.
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In 2 ist
die Anordnung eines Kontakteinsatzes für einen mehrpoligen Industriestecker
dargestellt. Der Kontakteinsatzblock 4 ist aus Kunststoffmaterial
kompakt konstruiert, daß die
Aufnahme 41 am Oberteil des Kontakteinsatzblockes eine
dicht beieinander liegende Kontaktanordnung 1 ermöglicht.
Gleichzeitig ist zur besseren Führung
des jeweiligen Betätigungsschiebers 3 mindestens
eine Führungsnut 42 an
der jeweiligen Aufnahme 41 angeformt worden, die dem Betätigungsteil 3 eine
exakte Ausrichtung zur Schneidklemme 2 vorgibt. Die Kontakteinsätze 1 mit
dem jeweiligen Betätigungsteil 3 werden
durch einen Deckel 5 im Kontakteinsatzblock 4 gehalten.
Dieser Deckel 5 hat entsprechend der dichten Anordnung
der Kontakteinsätze 1 in
der gleichen Teilung korrespondierende Öffnungen 51, 52 für den zu
kontaktierenden Leiter 7 und zum Einstecken eines Betätigungswerkzeuges
in das Betätigungsteil 3.
Der Deckel 5 selbst wird durch angeordnete Rastmittel 54 am
Kontakteinsatzblock 4 befestigt. Zwei üblicherweise an den Schmalseiten
des Industriesteckverbinders angeordneten Schirmbleche 6, 6' sind seitlich
an den Rändern
des Kontakteinsatzblocks 4 derart angeordnet, daß die Schirmbleche 6, 6' den auf den
Kontakteinsatzblock 4 aufgesetzten Deckel 5 mittels
abgewinkelter Haltestücke 61, 61' zusätzlich halten.
Mit ihren Haltestücken 61, 61' greifen diese
in Randvertiefungen 53, 53' des Deckels 5 ein und
verhindern ein über
die Kontakte 1 im Steckvorgang des gesamten Industriesteckers
bewirktes Lösen
der Verrastung des Deckels 5. Die Schirmbleche 6, 6' mit ihren Haltestücken 61, 61' sind seitlich am
Kontakteinsatzblock durch geeignete Haltemittel befestigt. Der Deckel 5 weist
eine Vielzahl von Öffnungen 51 für den ankommenden
elektrischen, nicht-abisolierten Leiter 7 und eine entsprechende Anzahl
von Ausnehmung 52 für
die eingesetzten Betätigungshilfe
des Schiebers 3 auf. Mittels einer Klemmhalterung im Einsteckbereich
werden die Leiter 7 nach dem Einstecken in den Betätigungsteil 3 in ihrer
Position gehalten und können
anschließend,
z. B. mittels einer Presse, alle gleichzeitig angeschlossen werden.
Dies ermöglicht
eine äußerst rationelle Konfektionierung.
Ferner stellen die im geöffneten Zustand
nach außen
ragenden Betätigungsteile 3 eine
optische Anzeige für
die Kontaktierung dar. Es ist auch denkbar, daß im angeschlossenen Zustand des
Leiters 7 durch eine Öffnung
im Deckel 5 und im Betätigungsteil 3 ein
Prüfabgriff
zum Schneidelement 2 möglich
ist. Die Kontaktanzahl kann nach dem Bedarf der Polanzahl des Industriesteckers
entsprechend geändert
werden.
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Die
in 3 dargestellte Konstruktion eines Steckverbinderblocks 4 ohne
Gehäuse
kann zu beliebigen Steckverbindern mit beliebiger Polanzahl kombiniert
werden. Die Schneidelemente 2 erstrecken sich senkrecht
zu der Längsrichtung
der Steckverbinderkontakte 1, so daß eine kompakte Anordnung für den Kontakteinsatzblock 4 erreicht
wird, die der für
Steckverbinder vorgesehenen Norm entspricht. Durch diese Neuerung
erübrigt
sich eine sonst notwendige Stromschiene als Verbindungsglied zwischen
dem Steckverbinderkontakt 1 und dem Schneidelement 2.
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- 1
- Steckverbinderkontakt
mit Schneidanschluß
- 11
- Stiftkontakt
oder Buchsenkontakt
- 2
- Schneidelement
- 21
- Aufnahmebohrung
für Bolzenstück des Stiftkontaktes
- 22
- Schneide
des Schneidelements
- 22'
- Schneide
des Schneidelements
- 3
- Betätigungsschieber
- 31
- Einstecköffnung im
Betätigungsschieber
für den
nicht-abisolierten Leiter
- 32
- Betätigungsöffnung im
Betätigungsschieber für ein Betätigungshilfsmittel
- 4
- Kontakteinsatzblock
- 41
- Aufnahmeöffnung des
Kontakteinsatzblocks für
den Betätigungsschieber
- 42
- Führungsnut
für den
Betätigungsschieber
- 5
- Deckel
des Kontakteinsatzblocks
- 51
- Öffnung im
Deckel für
den Leiter
- 52
- Öffnung im
Deckel für
ein Betätigungshilfsmittel
- 53
- Randvertiefung
für Haltestücke des
Schirmblechs
- 53'
- Randvertiefung
für Haltestücke des
Schirmblechs
- 6
- Schirmblech
- 6'
- Schirmblech
- 61
- Haltestück des Schirmblechs
für Deckelteil
- 61'
- Haltestück des Schirmblechs
für Deckelteil
- 7
- Leiter
- 71
- Isolation
des Leiters