Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Hochstromsteckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.

Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Montage eines Hochstromsteckverbinders nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 10.

Derartige Hochstromsteckverbinder besitzen in der Regel zumindest einen Isolierkörper und mehrere darin angeordnete Steckkontakte und werden benötigt, um im gesteckten Zustand Ströme hoher Stromstärken, kurz als „hohe Ströme“ bezeichnet, an entsprechende Gegenkontakte eines Gegensteckers zu übertragen. Die Begriffe„hohe Stromstärken“ /„hohe Ströme“ bedeuten dabei und im Folgenden insbesondere, dass eine solche Steckverbindung pro Steckkontakt einen Strom von z. B.

mindestens 24 Ampere, bevorzugt mindestens 32 Ampere und in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sogar 40 Ampere und mehr übertragen kann. Insbesondere können besagte Steckkontakte z. B. für Stromstärken von 70 Ampere ausgelegt sein.

Zur Herstellung der zur Übertragung hoher Ströme notwendigen besonders guten Leitwerte sind in der Regel besonders starke

Steckkontaktierungskräfte gefordert. Diese gehen beim Stecken und Ziehen der Steckverbinder mit entsprechend hohen Steck- und Zugkräften einher. Daher werden an die Befestigung der Steckkontakte, insbesondere der Stift- und Buchsenkontakte im Isolierkörper, hohe Anforderungen gestellt. Dazu kann der Isolierkörper kabelanschlussseitig eine lösbar an ihm fixierbare Kontakthalteplatte aufweisen, an welcher zur besonders stabilen Befestigung der Steckkontakte im Isolierkörper Haltelemente angeformt sind, die insbesondere lamellenförmig ausgeführt sein können. Stand der Technik

Im Stand der Technik ist es des Öfteren gefordert, z. B. zwei

Steckkontakte eines Steckverbinders zu„brücken“, d. h. sie elektrisch leitend zu verbinden. Dies wird oft auch als„Splitt“ oder als„Y-Verteilung“ bezeichnet und dient in der Regel dazu, den Strom einer ausreichend tragfähigen Stromquelle auf mehrere Senken zu verteilen, was in der Fachsprache auch als„Potentialvervielfachung“ bezeichnet wird. Dazu ist es beispielsweise bekannt, ein Kabel, z. B. die Litzen eines Litzenkabels, in mehrere Teile zu trennen und auf die Anschlussbereiche mehrerer, z. B. zweier, Steckkontakte zu verteilen. Diese Technik ist jedoch aus

verschiedenen sicherheitstechnischen Aspekten zumindest fragwürdig und wird insbesondere im professionellen Bereich nicht gerne gesehen.

Die Druckschrift CN 200978418 Y offenbart eine preisgünstige elektrische Verbindungsstruktur, die in Stanzbiegetechnik ausgeführt ist. Dabei können mehrere Kontakte insbesondere einstückig in Stanzbiegetechnik ausgeführt und dadurch elektrisch leitend miteinander verbunden sein.

Die Druckschrift EP 0 735 627 A2 offenbart einen mehrpoligen

elektrischen Steckverteiler. Dieser weist ein Isoliergehäuse und darin angeordnete Steckkontakte auf. Die Steckkontakte bestehen aus

Kontaktstiften und dazu komplementär ausgebildeten Kontaktbuchsen. Polweise sind mehrere Steckkontakte quer zu deren Steckrichtung aneinandergereiht. Die aneinandergereihten Steckkontakte sind durch mindestens einen in Reihenrichtung verlaufenden Verbindungsstift miteinander elektrisch verbunden. Der Verbindungsstift und die

miteinander verbundenen Steckkontakte bilden zusammen eine

Poleinheit, welche in Steckrichtung von außen in das Isoliergehäuse eingebracht ist. Weiterhin ist aus der Druckschrift EP 2 539 966 B1 eine

Verteilersteckereinheit für elektrische Installationen mit 16 A bei 240 V bekannt. Zur Verbindung je eines (Steckkontakt-)Stifts einer ersten

Gruppe mit einem (Steckkontakt-)Stift einer zweiten Gruppe werden Metall-Überbrückungselemente offenbart. Diese sind in Form eines ebenen Plättchens ausgeführt, das sich im Wesentlichen in der Ebene (...) erstreckt und integral an jedem Ende einen zurückgebogenen Abschnitt (M) einschließt, der eine elastisch verformbare offene Hülse definiert, die einen Metallstift umschließt und umklammert (...).

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass diese Bauform für Hochstrom-Steckverbinder im Sinne der eingangs erwähnten Definition ungeeignet ist. Schließlich müssen die (Steckkontakt-) Metallstifte in dieser Bauform eine entsprechende Länge aufweisen, um einen

Steckkontaktabschnitt zur Verfügung zu stellen, welcher von der offenen Hülse flächig umgriffen werden kann. Dementsprechend schwierig wäre dann auch ihre mechanische Befestigung im Isolierkörper. Eine gewünscht kompakte Bauweise des Hochstromsteckverbinders ist bei einer solchen Bauform daher mechanisch nicht realisierbar.

Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert:

DE 195 13 880 A1 , DE 1 1 2012 004 155 T5, GB 853 694 A,

US 4,544,220 A, EP 2 536 966 B1 , EP 0 735 627 A2, CN 200 976 418 Y.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakte Bauform für einen Hochstromsteckverbinder anzugeben, die auch für die Übertragung hoher Ströme von 24 A und mehr, insbesondere für die Übertragung von beispielsweise 70 A, geeignet ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Ein Hochstromsteckverbinder weist einen Isolierkörper mit einem

Kontaktträger auf. Der Kontaktträger hat mindestens eine Kontaktkammer, die zumindest zwei steckseitige Durchgangsöffnungen besitzt. Weiterhin weist der Hochstromsteckverbinder mindestens zwei in der

Kontaktkammer parallel zueinander angeordnete elektrisch leitfähige Steckkontakte auf. Die Steckkontakte besitzen je an einem ersten Ende einen Kabelanschlussbereich und gegenüberliegend an einem zweiten Ende einen Steckbereich. Diese Steckbereiche sind durch je eine der Durchgangsöffnungen der Kontaktkammer geführt.

Weiterhin besitzt der Hochstromsteckverbinder ein in die Kontaktkammer eingelegtes, elektrisch leitfähiges Verbindungselement. Das

Verbindungselement weist zumindest zwei Kontaktaufnahmen auf, in welche jeweils einer der Steckkontakte mit seinem Steckbereich form- und kraftschlüssig eingefügt ist. Durch das Verbindungselement sind die mindestens zwei Steckkontakte elektrisch leitend miteinander verbunden.

Ein Verfahren zur Montage eines Hochstromsteckverbinders besitzt die folgenden Schritte:

A.) Einlegen mindestens eines Verbindungselements in mindestens eine kabelanschlussseitig geöffnete Kontaktkammer eines Kontaktträgers, sodass das Verbindungselement mit darin angeordneten

Kontaktaufnahmen in der Nähe steckseitiger Durchgangsöffnungen der Kontaktkammer angeordnet ist;

B.) Montieren eines Isolierkörpers durch Anfügen einer

Kontakthalteplatte an den Kontaktträger und dadurch gleichzeitig

C.) Fixieren des mindestens einen Verbindungselements im

Isolierkörper; D.) Vercrimpen mindestens einer elektrischen Leitung eines elektrischen

Hochstromkabels mit einem Kabelanschlussbereich mindestens eines Steckkontaktes;

E.) kabelanschlussseitiges Einführen des vercrimpten Steckkontaktes und Einfügen zumindest eines weiteren Steckkontaktes durch je eine

Kontaktöffnung der Kontakthalteplatte in eine gemeinsame

Kontaktkammer des Kontaktträgers, wobei zumindest diese zwei Steckkontakte in dem Isolierkörper verrasten und gleichzeitig je eine der Kontaktaufnahmen des Verbindungselements durchgreifen, und dadurch

F.) elektrisch leitendes Verbinden dieser zumindest zwei im Isolierkörper verrasteten Steckkontakte, nämlich des vercrimpten Steckkontaktes und des mindestens einen weiteren Steckkontaktes, durch das Verbindungselement.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich, insbesondere aus Sicherheitsgründen, bei den Steckkontakten um Buchsenkontakte.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das

Verbindungselement eine ausreichend hohe Elastizität aufweisen, um die Steckkontakte aufzunehmen, zu halten und zerstörungsfrei wieder freigeben zu können. Dies ist zur Kontaktierung des Verbindungselements mit den Steckkontakten von besonderem Vorteil. Die Steckkontakte können auf diese Weise beim Einstecken in den Isolierkörper automatisch mit dem Verbindungselement form- und kraftschlüssig verbunden werden und dabei elektrisch damit kontaktieren.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Verbindungselement aus Metall, insbesondere aus Messing, und ist flächig ausgeführt, wobei seine Fläche im eingelegten Zustand rechtwinklig zur Steckrichtung verläuft. Dadurch ist eine hohe Robustheit, eine hervorragende Langzeitstabilität und gleichzeitig ein geringer Platzbedarf gewährleistet.

Die zumindest zwei Kontaktaufnahmen des Verbindungselements können je durch einen offenen Ring gebildet sein. Die ist besonders vorteilhaft, weil dadurch zumindest abschnittsweise rotationssymmetrische

Steckkontakte darin einfügbar sind.

Insbesondere kann der offene Ring dadurch gebildet sein, dass die zumindest zwei Kontaktaufnahmen des Verbindungselements je zwei sichelförmige Arme aufweisen, deren Enden zueinander gerichtet sind. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch bei größtmöglicher Stabilität die gewünschte Elastizität einstellbar ist, welche nötig ist, um die

Steckkontakte mit einer gewünschten Kontaktkraft aufzunehmen.

Zur Einführung der Steckkontakte können die Kontaktkammern im

Kontaktträger kabelanschlussseitig geöffnet sein. Der Isolierkörper besitzt weiterhin eine steckseitig am Kontaktträger lösbar fixierbare

Kontakthalteplatte, durch welche die Steckkontakte geführt und an der sie gehalten sind, wobei die Kontakthalteplatte zur Einführung und Fixierung der Steckkontakte im Isolierkörper mit dem Kontaktträger zusammenwirkt. Insbesondere kann die Kontakthalteplatte dazu spezielle Flalteelemente, beispielsweise Lamellen, aufweisen. Diese Konstruktion hat den zusätzlichen Vorteil, dass das Verbindungselement zwischen den steckseitigen Durchgangsöffnungen und der Kontakthalteplatte, insbesondere deren Flalteelementen, beispielsweise deren Lamellen, angeordnet sein kann.

Weiterhin kann der Kontaktträger steckseitig an seinen

Durchgangsöffnungen als Berührschutz hohlzylindrische Anformungen aufweisen, welche die durch die Durchgangsöffnungen geführten Steckbereiche der Steckkontakte umfassen und steckseitig überragen. Diese hohlzylindrischen Anformungen haben neben dem besagten

Berührschutz weiterhin die Funktion, Luft- und Kriechstrecken zu verlängern und Überschläge auch bei hohen Spannungen zu verhindern.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a - e einen Isolierkörper, aufweisend eine Kontakthalteplatte und einen Kontaktträger;

Fig. 1 f den Isolierkörper mit eingelegten Kontakten in einer

Draufsicht;

Fig. 2a - b ein Verbindungselement aus verschiedenen Ansichten; Fig. 3a - b ein Steckkontakt aus verschiedenen Ansichten; Fig. 4a - b zwei Steckkontakte mit dem Verbindungselement;

Fig. 5a - b einen Isolierkörper mit eingelegten Verbindungselementen und eingesteckten oder einzusteckenden Steckkontakten.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische

Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.

Die Fig. 1 a zeigt eine Kontakthalteplatte 1 1 mit Lamellen 1 14, die zum Halten von Steckkontakten 3 und des Massekontaktstifts 3 ^' dienen. Dazu sind die Steckkontakte 3 und der Massekontaktstift 3 ^' durch Kontaktöffnungen 1 10 kabelanschlussseitig einführbar. Weiterhin besitzt die Kontakthalteplatte 1 1 mehrere Rastlaschen 1 1 1 mit je einem

Rastfenster 1 12 zur Verrastung an einem Kontaktträger 12. Die Fig. 1 b zeigt den Kontaktträger 12 in schräger Draufsicht, d.h. mit schrägem Blick auf seine Kabelanschlussseite. Dieser Kontaktträger 12 besitzt mehrere kabelanschlussseitig geöffnete Kontaktkammern 120 zur Aufnahme je zweier Kontakte 3. Der Kabelanschlussseite

gegenüberliegend besitzen die Kontaktkammern 120 je zwei

Durchgangsöffnungen, die in der Zeichnung nicht sichtbar und daher mit keinem Bezugszeichen versehen sind. An diesen Durchgangsöffnungen besitzt der Kontaktträger 12 steckseitig hohlzylindrische Anformungen 124 zur Aufnahme je eines Steckbereichs 32 der Kontakte 3. Weiterhin besitzt der Kontaktträger 12 Rastzapfen 121 , an denen die Rastlaschen 1 11 der Kontakthalteplatte 1 1 verrasten können. Außerdem besitzt der

Kontaktträger 12 eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher bezeichnete Massekontaktkammer zur Aufnahme eines

Massekontaktstifts 3 ^' . Die Fig. 1 c zeigt den montierten Isolierkörper 1 , d. h. den

Kontaktträger 12, auf den die Kontakthalteplatte 11 mit ihren

Rastlaschen 11 1 aufgerastet ist, wobei die Rastfenster 1 12 an den Rastzapfen 121 verrasten und wobei die Lamellen 1 14 in die

Kontaktkammern 120 eingreifen. Weiterhin ist der Massekontaktstift 3 ^' dargestellt.

Die Fig. 1 d zeigt die Kontakthalteplatte 1 1 mit steckseitigem Blick auf die Lamellen 1 14. Die Fig. 1 e zeigt den montierten Isolierkörper 1 in einer Seitenansicht. Die Fig. 1 f zeigt den Isolierkörper 1 mit eingeführten Steckkontakten 3 in einer Draufsicht, d. h. mit Blick auf die Kontakthalteplatte 11.

Die Fig. 2a und 2b zeigen ein Verbindungselement 4, welches zwei Kontaktaufnahmen 40 aufweist, in welche jeweils ein Steckkontakt 3 mit seinem Steckbereich 32 form- und kraftschlüssig einfügbar ist.

Das Verbindungselement 4 besteht aus Metall, insbesondere aus

Messing, und ist flächig ausgeführt. Dadurch ist eine hohe Robustheit, eine hervorragende Langzeitstabilität und gleichzeitig ein geringer Platzbedarf gewährleistet.

Die zumindest zwei Kontaktaufnahmen 40 des Verbindungselements 4 sind je durch einen offenen Ring gebildet. Die kreisrunde Ringform ist besonders vorteilhaft, weil die darin einzufügenden Steckkontakte 3 rotationssymmetrisch ausgeführt sind.

Der offene Ring ist dadurch gebildet, dass die zumindest zwei

Kontaktaufnahmen 40 des Verbindungselements 4 je zwei sichelförmige Arme 41 aufweisen, deren Enden zueinander gerichtet sind. Die beiden Enden sind voneinander also durch eine Öffnung 400 getrennt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil durch die Ausgestaltung deren konkreter Form bei größtmöglicher Stabilität die gewünschte Elastizität einstellbar ist, welche nötig ist, um die Steckkontakte 3 mit einer gewünschten

Kontaktkraft aufzunehmen.

Die Fig. 3a und 3b zeigen den Steckkontakt 3. Dieser besitzt einen als Crimpbereich ausgeführten Kabelanschlussbereich 31 und einen

Steckbereich 32. Dazwischen befindet sich kabelanschlussbereichsseitig ein umlaufender Kragen 34. Steckbereichsseitig schließt an den

Kragen 34 ein Verbindungsbereich 30 an, mit welchem der Steckkontakt 3 in die Kontaktaufnahmen 40 des Verbindungselements 4 einfügbar ist. Die Fig. 4a und 4b zeigen zwei Steckkontakte 3, welche in je eine der Kontaktaufnahmen 40 des Verbindungselements 4 eingefügt sind in einer schrägen Draufsicht sowie in einer Seitenansicht. Der jeweilige

Steckbereich 32 ist durch die Kontaktaufnahmen 40 geführt und die Steckkontakte 3 kontaktieren das Verbindungselement 4 mit ihren

Verbindungsbereichen 30. Dabei umschließt das Verbindungselement 4 die Verbindungsbereiche 30 mit seinen Kontaktaufnahmen 40 form- und kraftschlüssig.

Die Fig. 5a zeigt den montierten Isolierkörper 1 mit teils eingefügten und teils einzufügenden Steckkontakten 3. Dabei sind vier

Verbindungselemente 4 in je eine Kontaktkammer 120 eingelegt und durch Zusammenwirken der Kontakthalteplatte 1 1 mit dem daran verrasteten Kontaktträger 12 im Isolierkörper 1 fixiert.

Die Fig. 5b zeigt die selbe Anordnung in einer Seitenansicht. Dabei wird deutlich, dass die Steckbereiche 32 der bereits eingesteckten Kontakte 3 in die hohlzylindrischen Anformungen 124 aufgenommen sind, wobei die hohlzylindrischen Anformungen 124 die Steckbereiche 32 steckseitig überragen.

Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden. Bezugszeichenliste

1 Isolierkörper

1 1 Kontakthalteplatte

1 10 Kontaktöffnung

1 1 1 Rastlasche

1 12 Rastfenster

1 14 Lamellen

12 Kontaktträger

120 Kontaktkammer

121 Rastzapfen

124 hohlzylindrische Anformungen

3 Steckkontakte

3 Masse kontaktstift

30 Verbindungsbereich

31 Kabelanschlussbereich

32 Steckbereich

34 Kragen

4 Verbindungselement

40 Kontaktaufnahme

400 Öffnung

41 sichelförmige Arme