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Federelement für elektrische Steckverbindungen
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Gemäss der Erfindung kann mit Hilfe des aus besonderem Material hergestellten Kontaktteiles an der
Kontaktstelle zunächst ein sehr hoher Kontaktdruck erzielt werden, da es ohne weiteres möglich ist, mit
Federn aus nicht rostendem Stahl ausserordentlich grosse Kräfte aufzubringen. Der besondere Vorteil einer derartigen Anordnung mit das Abgleiten des Kontaktmessers verhindernden seitlichen Lappen liegt aber darin, dass ein erfindungsgemässes Federelement ohne die nachteiligen Erscheinungen der erstgenannten
Anordnung als einzelner Stecker, beispielsweise mit freistehendenKontaktmessern verbunden werden kann, ohne dass es zu seiner Halterung zusätzlicher Teile bedarf.
Üblicherweise werden derartige Federelemente zu mehreren in einem Gehäuse angeordnet, wobei die mehreren Federelemente nach ihrem gleichzeiti- gen Aufbringen auf verschiedene Kontaktmesser ein Verkanten der ganzen Anordnung vermeiden. Einzel- elemente werden stets mit Gehäusen versehen, die dann den seitlichen Anschlag für das Kontaktmesser bilden müssen. Es erscheint einleuchtend, dass demgegenüber die erfindungsgemässe Anordnung grosse
Vorteile bezüglich des Aufwandes an Montage und bezüglich der Preiswürdigkeit hat.
Gemäss einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Federelement so ausgebildet werden, dass die Lappen oder Ansätze in Richtung des Gegenkontaktes mit nach aussen abgeschrägten Flächen versehen sind.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Lappen oder Ansätze verbessert die Funktionsfähigkeit der in der Fernsprechtechnik als Ersatz fürSchraubklemmen-undLötanschlüsse verwendetenFederelemente wei- ter. So erleichtert zunächst die Ausbildung der Lappen oder Ansätze des Federelementes das Einschieben des Kontaktmessers. Durch die Aufgleitflächen, die nach aussen abgeschrägt sind, wird das Kontaktmesser auch bei schrägem Einführen stets in die Lage gezwungen, für die es vorgesehen ist. Dabei wird vermie- den, dass das Kontaktmesser etwa auf eine stumpfe Kante auftrifft und bei gewaltsamem Einschieben Teile des Federelementes verbiegt und damit die eingestellte Kontaktkraft verändert.
Es ergibt sich jedoch noch ein weiterer Vorteil, wenn gemäss einer besonders zweckmässigen Ausbil- dung der Abstand der Lappen oder Ansätze gleich oder geringer ist als die Breite des Gegenkontaktes. Die Lappen oder Ansätze dienen dann nicht nur dazu, ein seitliches Abgleiten des Kontaktmessers zuverhindern, sondern sie dienen gleichzeitig als Kontaktstellen, so dass der Gegenkontakt, beispielsweise also ein Kontaktmesser, nun an vier SeitenKontaktstellen haben kann. Damit wird in vorteilhafter Weise die Kon- taktfläche vergrössert und der Übergangswiderstand verringert, was dem Bestreben dient, den Federelementen die gleichen elektrischen Eigenschaften zu geben, die die bisher üblichen Verbindungsarten Schraubklemmanschlüsse und Lötverbindungen-hatten.
Da der Abstand der Lappen in relativ engen Gren- zen vorher bestimmt werden kann, ist es auch möglich, mit Hilfe der Lappen oder Ansätze einen hohen Kontaktdruck an den gewünschten Stellen zu erzielen. Dieser muss keinesfalls beim Einführen des Gegenkontaktes störend wirken, da die nach aussen abgeschrägten Flächen bei hohem Kontaktdruck eine sehr flache Steigung haben können, so dass nur eine geringe Kraft, über einen allerdings grösseren Weg, zum Einführen des Kontaktmessers erforderlich ist.
Eine zweckmässige Ausbildung der Erfindung kann die gleichen Vorteile durch eine Kombination des U-förmigen Federteiles mit einer zusätzlichenDruckfeder erreichen. Dabei kann der Kontaktdruck nahezu beliebig erhöht werden, da die beispielsweise ebenfalls U-förmige Feder im Grenzfall theoretisch starr ausgebildet sein kann. Bei dieser Anordnung können die Lappen oder Ansätze zur Führung des Kontaktmessers beispielsweise auch an einem Teil angeordnet werden, der die Bewegung der Kontaktstellen nicht mit ausführt.
Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemässen Federelementes kann so ausgebildet werden, dass die freien Enden der Schenkel des U-förmigen Kontaktmessers nach innen umgebogen sind. Vorteil dieser Anordnung ist, dass dem eindringenden Kontaktmesser keine scharfen Kanten gegenüberstehen können, da die beiden abgebogenen Schenkel in Bewegungsrichtung Teile eines Zylindermantels bilden, zwischen die das Messer unter Überwindung nur des Gleitwiderstandes eindringen kann. Selbstverständlich kann aber ein ähnlicher Effekt durch die bekannte V-förmige Ausbildung der freien Federenden erzielt werden.
Die zur Erzielung eines hohen Kontaktdruckes vorgesehene Druckfeder kann beispielsweise ebenfalls U-förmig ausgebildet werden, den Kontaktteil umgreifen, und mit an ihren freien Enden abgebogenen Lappen in Ausnehmungen oder Vertiefungen des Kontaktteiles einrasten. Damit ist in vorteilhafter Weise eine Anordnung geschaffen, die räumlich der Form des Kontaktteiles angepasst ist und die mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche Befestigungselemente auf dem Kontaktteil gehalten werden kann. Nach dieser Ausbildung der Druckfeder und des zugehörigen Kontaktteiles ist es möglich, den Federdruck sowohl auf die äusseren Teile der Schenkel wirken zu lassen, so dass der Kontaktdruck der nach innen umgebogenen freien Enden mittelbar über die Abbiegung von der Druckfeder beeinflusst wird.
Es ist aber auch ohne weiteres möglich, die abgebogenen Lappen so weit durch die Ausnehmungen des Federelementes greifen
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zu lassen, dass sie unmittelbar an den umgebogenen freien Enden anliegen, so dass derKontaktdruck dieser freien Enden unmittelbar von der Druckfeder beeinflusst wird. Dies würde derFederwirkung bei einer eben- falls möglichen Ausbildung des Federteiles mit V-förmig dem Kontaktmesser gegenüberstehenden freien
Enden entsprechen.
Vorzugsweise können die Ansätze, die das seitliche Abgleiten des Kontaktmessers verhindern sollen, an einem der nach innen umgebogenen freien Enden des Kontaktteiles angeordnet werden. Eine derartige
Anordnung hat Vorteile bezüglichdes Zuschnittes derAbwicklung desFederelementes undvermeidetausser- dem gegenüber andern möglichen Anordnungen, wie beispielsweise das Anbringen je eines Lappens an je einem der umgebogenen freien Enden, eine Deformation des Kontaktteiles durch Verschränken der freien
Enden gegeneinander beim Angriff einer seitlich wirkenden Kraft auf das Messer.
Die Lappen oder Ansätze zur seitlichen Führung des Kontaktmessers können ebenso auch an den äusse- ren Teilen der Schenkel des U-förmigen Kontaktteiles oder direkt an der Druckfeder angeordnet werden.
In beiden Fällen ergibt sich der Vorteil, dass Kräfte, die auf die Lappen wirken, nur geringen bzw. gar keinen Einfluss auf die Kontaktstellen haben.
Erfindungsgemäss kann der Kontaktteil mit Ansätzen zur lötfreien Klemmverbindung mit einer oder mehreren Anschlussschnüren versehen werden. Dies ist besonders empfehlenswert für Anordnungen in Fernsprechstationen, bei denen häufig Leiter verwendet werden, die keinerlei Lötvorgängen standhalten kön- nen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen die Fig. l, 2 und 3 ein erfindungsgemässes Federelement in verschiedenen Ansichten, die Fig. 4, 5,6, 7,8 und 9 verschiedeneAusführungsmöglichkeiten von erfindungsgemässenFederelementen und Fig. 10 ein Federelement, dessen Ansätze mit nach aussen abgeschrägten Flächen versehen sind.
In Fig. l ist über einen Kontaktteil 1 eine Druckfeder 2 geschoben. Der Zuschnitt des Kontaktteiles 1 bildet in einem hochstehenden Lappen die lötfreieKlemmverbindung 3 fürAnschlussschnüre, die mit in der Fig. 3 erkennbaren krallenartigen Ansätzen 4 zum Umfassen der Schnurisolation u. ähnl.
Ansätzen 5 zum Umfassen des von der Isolierung befreiten Teiles der Anschlussschnur ausgerüstet sind. Die Schenkel des U-förmigen Kontaktteiles sind derart ausgestanzt und abgebogen, dass in Richtung der Messereinführung keinerlei Teile eine Begrenzung erzwingen, so dass Messer beliebiger Länge eingeführt werden können. Die beiden Schenkel 6 und 7 sind an ihren freien Enden 8 und 9 umgebogen, so dass dem einzuführenden Kontaktmesser keinerlei Kanten gegenüberstehen.
Die Druckfeder 2 ist ebenso wie der Kontaktteil derart ausgestanzt und abgebogen, dass in Bewegungsrichtung des Messers keine Begrenzung der Einschubbewegung erfolgt. Sie ist mit zwei freien Enden 10 und 11 ausgerüstet, dir sich parallel zu den Schenkeln des Kontaktteiles erstrecken und in Ausnehmungen 12 und 13 in unmittelbarer Nachbarschaft der Abbiegungen mit Lappen 14 und 15 eingreifen. Das nach innen umgebogene freie Ende 9 ist gegenüber dem freien Ende 8 sowohl verlängert als auch verbreitert. Aus diesem Zuschnitt werden die seitlichen Lappen 16 und 17 gebildet. Es ist insbesondere in Fig. 2 erkennbar, dass das einzuführende Messer zwischen diese Lappen gleiten wird und von ihnen gegen seitliches Verkanten oder Verschieben gesichert ist.
Eine besondere Ausbildung des Zuschnittes erlaubt es, mit Hilfe eines Steges 18 je zwei nebeneinander hergestellte Kontaktteile zusammenzuhalten, u. zw. während der gesamten Transportbewegungen in einem Folgewerkzeug, in dem alle Stanz-und Biegevorgänge nacheinander vorgenommen werden. Diese Verbindung bleibt vom ursprünglichen Rohmaterial her so lange bestehen, bis der Kontaktteil seiner endgültigen Verwendung zugeführt wird. Er wird dann erst von den ihm benachbarten Kontaktteilen getrennt und es ist leicht einzusehen, dass bei der geringen Grösse derKontaktteile ein derartiger Zusammenhalt über den ganzen Bereich der Fertigung und Montage grosse Vorteile hinsichtlich des Transportes und der Lagerhaltung mit sich bringt. Zudem ermöglicht diese Ausbildung erst eine rationelle Anwendung automatischer Fertigungsmethoden.
Der Kontaktteil in Fig. 4 ist so ausgebildet, dass die freien Enden mit je einem seitlich abgebogenen Lappen 20 und 21 versehen sind. Diese Ausbildung ergibt einen etwas rationelleren Zuschnitt der Abwicklung des Kontaktteiles, bringt aber mit sich, dass bei seitlichem Druck auf das Messer die freien Enden gegeneinander verbogen werden. können. Ausserdem ist der Kontaktteil im vorliegenden und den folgenden Ausführungsbeispielen derart U-förmig ausgebildet, dass die Basis 22 des Kontaktelementes und der Druckfeder dem eindringenden Messer unmittelbar gegenüberstehen. In dieser Ausführung wird zwar der Einschubweg des Kontaktmessers an der Basis des Federelementes begrenzt, bei ausreichender Länge des Kontaktteiles wird aber damit kein Nachteil auftreten.
Die Druckfeder 24 inFig. 5 ist mit einer zusätzlichen Ausnehmung 25 versehen, die neben den durch die Lappen 26 gebildeten Raststellen eine weitere Rastbefestigung der Druckfeder auf dem Kontaktteil erlauben. In Fig. 6
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sind die seitlichen Lappen 27 zur Umfassung des Kontaktmessers nicht an den freien Enden, sondern an den parallel zu den freien Enden verlaufenden Teilen der Schenkel angeordnet. Auf diese Weise kann eine noch grössereUnabhängigkeit derKontaktstellen von seitlichem Verkanten des Kontaktmessers erzielt werden. DieDruckfeder ist hier auch mit stärkeren Lappen 28 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen des Kontaktteiles eingreifen.
Fig. 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, entsprechend der das Kontaktmesser mit Hilfe von Lappen 29, die an der Druckfeder 30 unmittelbar angeordnet sind, umfasst wird. Auf diese Weise kann absolute Un- abhängigkeit der Kontaktstellen von seitlichen Bewegungen des Kontaktmessers und den dabei auftretenden Kräften erzielt werden. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Lappen in diesem Fall nur im Bereich der Mitte des Federelementes eine Bewegung des Messers vermeiden können.
Fig. 8 zeigt eine andere Möglichkeit die Druckfeder mit seitlichen Ansätzen 31 und 32 auf dem Kontaktteil zu halten.
Fig. 9 zeigt einen Kontaktteil 33, dessen freie Enden 34 und 35 gegenüber dem einzuführenden Kontaktmesser V-förmig ausgebogen sind. Die Druckfeder 36 greift mit ihren nach innen abgewinkelten Enden 37 in Sicken 38 unmittelbar an derKontaktstelle 39 an. Zur Führung des Kontaktmessers trägt einer der Schenkel zwei seitliche Lappen 40.
Die Fig. 10 zeigt schliesslich ein Federelement 41, dessenLappen oderAnsätze mit nach aussen ab- geschrägten Flächen versehen sind. Von einer Basis 42, die einen nur angedeuteten Ansatz 43 für den
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Sicken 49 unterteilt. Der Schenkel 44 ist mit zwei abgebogenen Lappen 50 und 51 versehen.
Während die Schenkel 44 und 45 das Kontaktmesser 52 nach dem Einführen an den Breitseiten um- greifen, liegen die Schenkel 50 und 51 jeweils gegenüber den beiden Schmalseiten des Kontaktmes- sers.
In Richtung des ankommenden Kontaktmessers sind die Lappen 50 und 51 mit nach aussen abge- schrägten lappenartigen Ansätzen 53 und 54 versehen, die Auflaufflächen für die Kanten des Kontakt-
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derelement in der Kontaktebene, was bei Verwendung von Einzelsteckern eine gegenseitige Berührung von zwei nebeneinander angeordneten, nicht durch Abstandsstücke getrennten Steckelementen verhindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Federelement für elektrische Steckverbindungen mit einem im wesentlichen U-förmigen Kontaktteil zur Umfassung eines Kontaktmessers in Bewegungsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktteil aus federelastischem Material, vorzugsweise nicht rostendem Stahl, hergestellt und mit zusätzlichen Führungsflächen versehen ist, die von Lappen oder Ansätzen des Kontaktteiles gebildet werden und das Kontaktmesser in der zur Kontaktebene senkrechten Ebene führen.