Verfahren zur Montage eines Steckers an einer mehradrigen Mantelleitung sowie elektrischer Stecker

Die Erfindung betrifft die Montage einer mehradrigen, insbesonderen zweiadrigen Mantelleitung an einen Stecker sowie einen elektrischen Stecker mit daran angeschlossener Mantelleitung.

Bei der Konfektionierung von Steckern ist häufig wichtig, eine Abdichtung gegen Eindringen von Feuchtigkeit zuverlässig zu gewährleisten. Hierzu ist es erforderlich, dass die einzelnen Adern zuverlässig abgedichtet werden.

In der WO 2014/040699 A1 ist ein elektrischer Stecker mit einer daran angeschlossenen Mantelleitung beschrieben, bei der zu Zwecken der Abdichtung ein konusförmiges, aus zwei Halbschalen bestehendes Dichtelement als Einlegeteil vorgesehen ist, welches zwischen die Adern der Mantelleitung und einer Aufnahme eines Steckergehäuses angeordnet ist. Durch eine anschließende Umsprit- zung erfolgt eine zuverlässige Abdichtung.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Montage eines Steckers mit darin angeschlossener Mantelleitung zu ermöglichen und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Steckers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten. Die Erfindung wird weiterhin gelöst durch einen elektrischen Stecker mit einer daran angeschlossenen mehradrigen Mantelleitung gemäß Anspruch 7.

Die im Hinblick auf das Verfahren aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf den elektrischen Stecker zu übertragen und umgekehrt.

Der Stecker ist an einer mehradrigen Mantelleitung angeordnet, die sich in einer Längsrichtung erstreckt und mehrere von einem Leitungsmantel umgeben Adern aufweist.

Bei der Montage des Steckers wird derart vorgegangen, dass zunächst das Dichtelement aus einem Dichtmaterial auf die Adern aufgebracht, insbesondere aufgeschoben wird. Das Dichtelement weist hierzu für jede Ader eine einzelweise Durchführung durch das Dichtelement auf.

Anschließend wird die derart vorbereitete Mantelleitung mit dem angeordneten Dichtelement von hinten in ein Steckergehäuse des Steckers eingeführt und in diesem montiert. Hierbei wird das Dichtelement in eine rückseitige Aufnahme des Steckergehäuses eingeführt, bis das Dichtelement insbesondere dichtend in der Aufnahme einliegt. Vorzugsweise wird hierzu das Dichtelement entlang der Adern in die Aufnahme hinein verschoben. Danach erfolgt noch die Anbringung einer abdichtenden Ummantelung, die sich von dem rückseitigen Ende des Steckergehäuses bis zum Leitungsmantel erstreckt.

Von besonderer Bedeutung bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Ausbildung des Dichtelements als einstückiges, also monolithisches Teil, welches dichtend in der Aufnahme des Steckergehäuses einliegt. Durch die Einstückigkeit des Dichtelements ist eine einfach und kostengünstige Fertigung des Dichtelements erreicht. Weiterhin ist durch die Einstückigkeit des Dichtelements eine bessere Dichtwirkung als beispielsweise im Vergleich zu einem mehrteiligen Dichtelement erreicht. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird zuerst das Dichtelement auf die mehreren Adern aufgebracht und anschließend - vorzugsweise anschließend nach dem Anbringen des Dichtelements - endseitig an jeweils eine Ader ein Kontaktelement angebracht, beispielsweise angecrimpt. Mit den Kontaktelementen werden die Adern im Steckergehäuse des Steckers montiert. Hierzu, insbesondere zur Aufbringung des Dichtelements auf die Adern, werden bevorzugt automatisierte Verfahren herangezogen, durch die Vorteile hinsichtlich des Montageablaufs erreicht sind. Die Montage kann einfacher und schneller erfolgen.

Die Ummantelung wird vorzugsweise insbesondere durch ein Gieß- oder Spritzverfahren aufgebracht. Hierzu werden beispielsweise bekannte Gieß- oder Spritzverfahren herangezogen, welche den Montageprozess weiter vereinfachen und beschleunigen.

Zweckdienlicherweise wird hierbei, also beim Aufspritzen oder Aufgießen der Ummantelung eine in Längsrichtung gerichtete Einpresskraft ausgeübt, sodass das Dichtelement durch die Einpresskraft in die Aufnahme eingepresst wird. Vorteilhafterweise kann hierdurch ein Dichtverhalten des Dichtelements durch die Einspritzkraft beeinflusst werden. D.h. je größer die Einpresskraft ist, umso stärker wird das Dichtelement in die Aufnahme gepresst und umso besser ist das Dichtverhalten. Unter Dichtverhalten wird hierbei eine Abdichtwirkung des Dichtelements, beispielsweise eine Längswasserdichtigkeit verstanden.

Das Dichtelement ist zweckdienlicherweise nach Art eines Konuselements ausgebildet, verjüngt sich also in Längsrichtung. Dadurch wird durch den Spritzprozess und der damit verbundenen Einpresskraft die Dichtwirkung einerseits zwischen dem Dichtelement und der Wandung der Aufnahme sowie andererseits zwischen dem Dichtelement und den einzelnen Adern verbessert, sodass eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist. Zudem ist durch die Konusform eine einfache Geometrie des Dichtelements ausgebildet, die eine einfache Fertigung ermöglicht.

Im Hinblick auf die zuverlässige Dichtwirkung ist die spezielle Konusform von besonderer Bedeutung. Das Dichtelement weist allgemein eine umlaufende Mantel- fläche auf, wobei diese umlaufend einen spitzen Winkel zur Längsrichtung einschließt. Dieser liegt beispielsweise im Bereich von 5°- 35° und vorzugsweise im Bereich von 10° - 20°. Die gesamte Mantelfläche des Dichtelements ist vorzugsweise glatt und insbesondere ohne umlaufende Rippen oder Nuten ausgebildet.

Bei dem Dichtelement handelt es sich allgemein um ein vorgefertigtes einstückiges Bauteil, welches - bis auf die Durchführungen für die einzelnen Adern - keine weiteren Öffnungen oder Schlitze oder dergleichen aufweist.

Das Dichtelement ist darüber hinaus vorzugsweise aus einem weicheren Material als das Steckergehäuse ausgebildet. Mit anderen Worten weist das Dichtelement eine geringere Härte auf als das Steckergehäuse. Das Dichtelement weist beispielsweise ein Thermoplastisches Polyurethan Material (TPU-Material) auf oder ist insbesondere aus einem derartigen Material gefertigt. Dies hat den Vorteil, dass sich das Dichtelement durch die Einpresskraft formschlüssig in das Steckergehäuse einfügt und somit die Dichtwirkung erhöht.

Durch die Ausgestaltung des Dichtelements als einstückiges Bauteil ist insbesondere eine deutlich vereinfachte Montage erzielt. Es ist keine aufwendige Handhabung von zwei Halbschalen erforderlich. Vielmehr ist ein einfaches Aufschieben des Dichtelements auf die Adern ermöglicht. Dies erfolgt zweckdienlicherweise automatisiert. Auch das Verschieben des Dichtelements entlang der Adern in die Aufnahme hinein erfolgt vorzugsweise automatisiert, beispielsweise mit Hilfe eines Hilfswerkzeugs.

Insgesamt ist hierdurch eine automatisierte Montage des Steckers ermöglicht.

Die Dichtwirkung des Dichtelements einerseits zur Wandung der Aufnahme des Steckergehäuses und andererseits zu den einzelnen Adern wird vorzugsweise weiterhin durch die Wahl des Einspritzdrucks beim Spritzgießen beeinflusst und eingestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Mantelleitung um eine zweiadrige Mantelleitung mit zwei Adern.

Eine Ausführungsvariante wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise vereinfachten Darstellungen:

Fig. 1 : Eine perspektivische Darstellung einer Mantelleitung mit angebrachtem Dichtelement sowie angebrachten Kontaktelementen vor der Montage in ein Steckergehäuse,

Fig. 2: die in der Figur 1 dargestellten Komponenten, nach dem die Kontaktelemente sowie das Dichtelement in das Steckergehäuse eingeschoben wurden, sowie

Fig. 3: den endgefertigten Stecker mit angeschlagener Mantelleitung mit einer aufgespritzten Ummantelung.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines vorkonfektionierten Steckers 2 dargestellt, der an eine Mantelleitung 4 konfektioniert wird.

Die Mantelleitung 4 ist im Ausführungsbeispiel als eine zweiadrige Mantelleitung ausgebildet mit zwei Adern 10, die von einem Leitungsmantel 12 umgeben sind. An ihrem vorderen Ende (also dem Ende, mit dem sie in dem Stecker 2 angeordnet sind) sind die Adern 10 jeweils abisoliert. An die abisolierte Stelle der Adern 10 ist ein Kontaktelement 14 angebracht. Auf die beiden Adern 10 ist ein Dichtelement 16 aufgeschoben, welches aus einem weichen, elastischen Kunststoffmaterial, insbesondere TPU besteht. Das Dichtelement 16 ist als ein Konuselement ausgebildet, weist also eine Mantelfläche 18 auf, die sich bezüglich einer Längsrichtung 20 unter einem spitzen Winkel zu dieser Längsrichtung 20 verjüngt. Um das Dichtelement 16 auf die Adern 10 aufzuschieben, weist das Dichtelement 16 eine einzelweise Durchführung 17 für die Adern 10 auf.

Im Ausführungsbeispiel weist das Dichtelement 16 eine zumindest angenähert ovale Grundfläche auf. Die Grundfläche weist hierzu zwei gegenüberliegende geradlinige Abschnitte auf, die jeweils über einen (kreis-) Bogen miteinander ver- bunden sind. Alternativ hierzu kann die Grundfläche auch kreisförmig sein. Die Mantelfläche 18 ist daher insbesondere nach Art einer Kegelmantelfläche ausgebildet.

Zudem weist der Stecker 2 ein Steckergehäuse 6 auf. Das Steckergehäuse 6 ist vorzugsweise ein Kunststoffgehäuse und weist auf seinem rückseitigen, zur Mantelleitung 4 gerichteten Ende eine Aufnahme 22 auf, die zur Aufnahme des Dichtelements 16 ausgebildet ist. Speziell weist diese Aufnahme 22 vorzugsweise ebenfalls eine konische Ausgestaltung komplementär zum Dichtelement 16 auf.

Wie weiterhin anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, weist das Steckergehäuse 6 im Bereich der Aufnahme 22 an seiner Außenwandung 21 Stege 24 oder Rippen auf.

Die Stege 24 sind umlaufend ausgebildet, wobei im Ausführungsbeispiel ein mittlerer Steg 24 unterbrochen ist. Durch die Stege 24 ist eine formschlüssige Verbindung mit einer Ummantelung 8 (vgl. Fig. 3) ausgebildet, die in und entgegen der Längsrichtung 20 wirksam ist. Ergänzend ist durch die Unterbrechung des mittleren Stegs 24 auch eine in Umfangsrichtung wirksame formschlüssige Verbindung ausgebildet.

In Längsrichtung 20 zum vorderen Ende betrachtet, werden die Stege 24 von einem umlaufenden Kragen 26 begrenzt. Auf diesem rückwärtigen Bereich mit den umlaufenden Stegen 24 bis zum Kragen 26 wird - wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist - eine aufgespritzte oder aufgegossene Ummantelung 8 aufgebracht, die sich bis zum Leitungsmantel 12 der Mantelleitung erstreckt und somit eine zuverlässige und sichere Abdichtung gewährleistet.

In Fig. 2 ist der Stecker 2 in einem zwischen konfektionierten Zustand gezeigt. Hierzu wurden die mit den Kontaktelementen 14 versehenen Adern 10 in das Steckergehäuse 6 eingebracht. Das auf die Adern 10 aufgeschobene Dichtelement 16 ist hierbei in der Aufnahme 22 des Steckergehäuses 6, vorzugsweise formschlüssig angeordnet. In Fig. 3 ist der endgefertigte Stecker 2 mit der angeschlagenen Mantelleitung 4 dargestellt. Der Stecker 2 weist dabei das Steckergehäuse 6 sowie eine aufgespritzte Ummantelung 8 auf, die den Bereich, in den die Mantelleitung 4 in das Steckergehäuse 6 eingeführt ist, umschließt. Die Ummantelung 8 reicht bis zu dem Kragen 26 und liegt an diesem stirnseitig an. Sie wird aufgegossen oder aufgespritzt und ist massiv ausgebildet. Durch den beim Aufbringen erzeugten Druck wird das Dichtelement 16 in Längsrichtung 20 in die Aufnahme 22 eingedrückt, so dass die Dichtungswirkung verbessert wird. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombi- nierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Stecker

4 Mantelleitung 6 Steckergehäuse

8 Ummantelung

10 Ader

12 Leitungsmantel

14 Kontaktelement 16 Dichtelement

18 Mantelfläche

20 Längsrichtung

21 Außenwandung

22 Aufnahme 24 Stege

26 Kragen