DE20001510U1 - Connection device for electrical conductors with cutting contact elements - Google Patents
Connection device for electrical conductors with cutting contact elementsInfo
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Description
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung für elektrische Leiter, die wenigstens eine Leitungsader und eine die Leitungsader umgebende Isolierung umfassen, mit auf einem Bauelement - vorzugsweise einer Leiterplatte - befestigbaren Schneidkontaktelementen, die folgendes aufweisen: wenigstens jeweils eine Kontaktschneide zum Aufschneiden der Isolierung des elektrischen Leiters und wenigstens jeweils eine separate oder einstückig mit der Kontaktschneide ausgebildete Kontaktierungsfläche zur Kontaktierung der wenigstens einen Leitungsader.The invention relates to a connection device for electrical conductors, which comprise at least one conductor wire and an insulation surrounding the conductor wire, with cutting contact elements which can be fastened to a component - preferably a circuit board - and which have the following: at least one contact cutting edge for cutting open the insulation of the electrical conductor and at least one contact surface, separate or formed integrally with the contact cutting edge, for contacting the at least one conductor wire.
Eine gattungsgemäße Anschlußvorrichtung in einer Ausbildung als auf einer Leiterplatte befestigbarer Verbindungsblock ist aus der EP 0 585 731 Bl bekannt. Die in dieser Schrift dargestellte Anschlußvorrichtung wird in Öffnungen einer Leiterplatte festgeklemmt. Die in dieser Schrift dargestellte Anschlußvorrichtung eignet sich je-A generic connection device in a design as a connection block that can be attached to a circuit board is known from EP 0 585 731 Bl. The connection device shown in this document is clamped into openings in a circuit board. The connection device shown in this document is suitable for
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Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRACKE * DIPLl-INt. LbESE&BÖfck - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRACKE * DIPLl-INt. LbESE&BÖfck - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD
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Anmeldetext vom 21.01.00Registration text from 21.01.00
doch nicht für Einbausituationen von elektrischen Bauelementen auf Leiterplatten, bei welchen die Anzahl in hohem Maß flexibel sein muß.but not for installation situations of electrical components on printed circuit boards, where the number must be highly flexible.
Aus der EP 0 644 6120 Al ist es bekannt, IDC-Kontakte als Endlosbandware für eine Montage auf der Leiterplatte bereit zu stellen. Die metallischen Kontakte müssen jedoch vor der Montage voneinander getrennt werden.From EP 0 644 6120 A1 it is known to provide IDC contacts as endless tape for mounting on the circuit board. However, the metal contacts must be separated from each other before mounting.
Die Erfindung zielt demgegenüber darauf ab, die Anschlußvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwiekeln, daß sie unkompliziert an Einbausituationen &iacgr;&ogr; verschiedener Art anpaßbar ist, insbesondere in Hinsicht auf die Anzahl der an die Anschlußvorrichtung anschließbaren Leiter, wobei die Montage gegenüber dem Stand der Technik weiter vereinfacht werden soll.The invention, on the other hand, aims to further develop the connecting device of the generic type in such a way that it can be easily adapted to installation situations of various kinds, in particular with regard to the number of conductors that can be connected to the connecting device, whereby the assembly should be further simplified compared to the prior art.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1. Dabei sind mehrere der Schneidkontaktelemente bandartig zur gemeinsamen Montage auf dem Bauelement miteinander verbunden und eine bandartig ausgebildete, als Niederhalter ausgelegte Abdeckung ist zudem derart in Abdeckkammern unterteilt, daß jeweils eine der Abdeckkammern eines der Schneidkontaktelemente übergreift. Zwischen den miteinander bandartig verbundenen Schneidkontaktelementen sowie vorzugsweise zwischen den Abdeckkammern sind zudem jeweils nicht metallische (und nicht leitende) Solltrennstellen — z.B. leicht trennbare Filmscharniere oder Klebebandstreifenabschnitte - ausgebildet, so daß die einzelnen Schneidkontaktelemente elektrisch voneinander sicher getrennt sind. Eine Trennung der einzelnen nebeneinander auf der Leiterplatte zu montierenden Kontaktelemente ist bei der Montage nicht mehr notwendig. Es ist lediglich noch notwendig, die gewünschte Anzahl der Schneidkontaktelemente vom Band als Einheit abzulösen.The invention achieves this goal through the subject matter of claim 1. Several of the cutting contact elements are connected to one another in a band-like manner for joint mounting on the component, and a band-like cover designed as a hold-down device is also divided into cover chambers in such a way that one of the cover chambers overlaps one of the cutting contact elements. Non-metallic (and non-conductive) predetermined separation points - e.g. easily separable film hinges or adhesive tape strip sections - are also formed between the cutting contact elements connected to one another in a band-like manner and preferably between the cover chambers, so that the individual cutting contact elements are electrically safely separated from one another. Separating the individual contact elements that are to be mounted next to one another on the circuit board is no longer necessary during assembly. It is only necessary to remove the desired number of cutting contact elements from the band as a unit.
Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, vorzugsweise sowohl die auf dem Bauelement verlötbaren Schneidkontaktelemente als auch die erfindungsgemäß vorgesehenen Ab-With the help of the invention it is possible to preferably use both the cutting contact elements that can be soldered onto the component and the inventively provided
Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRAÖC& 'DIPLj-INfJ. LfESCNBEf^ - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRAÖC& 'DIPLj-INfJ. LfESCNBEf^ - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD
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Weidmüller Anmeldetext vom 21.01.00 Seite 3Weidmüller registration text dated 21.01.00 Page 3
deckungen jeweils nach Art eines „Endlosbandes" herzustellen und der Montage auf der Leiterplatte zuzuführen wobei die Schneidkontaktelemente vorzugsweise bei der Leiterplattenbestückung auf der Leiterplatte befestigt (vorzugsweise verlötet) werden und die Abdeckungen beim Anschluß der Leiter auf die Leiterplatte aufgesetzt werden. Die Schneidelemente können vorzugsweise als Lötkontaktelemente mit daran angeformten Lötstiften oder als SMD-Kontaktelemente ausgebildet sein.covers are to be produced in the manner of an "endless belt" and fed to the assembly on the circuit board, whereby the cutting contact elements are preferably attached to the circuit board (preferably soldered) during circuit board assembly and the covers are placed on the circuit board when the conductors are connected. The cutting elements can preferably be designed as solder contact elements with solder pins molded onto them or as SMD contact elements.
Eine ganz besonders geeignete Applikation der Erfindung bildet der Bereich des Anschlusses von mehradrigen Stromversorgungsleitungen/Netzkabel an Leiterplatten mit &iacgr;&ogr; Hilfe der Schneidkontaktelemente der Erfindung. Netzkabel elektrischer Geräte werden i.allg. separat über besondere Anschlußklemmen an innenliegende Leiterplatten des Gerätes angeschlossen. Hier schafft die Erfindung auf einfache Weise Abhilfe, indem es möglich wird, bei der internen Verdrahtung auf einfache Weise die Netzkabel an der Leiterplatte „anzuschlagen".A particularly suitable application of the invention is the area of connecting multi-core power supply cables/mains cables to circuit boards with the help of the cutting contact elements of the invention. Mains cables for electrical devices are generally connected separately to the internal circuit boards of the device via special connection terminals. The invention provides a simple remedy here by making it possible to simply "attach" the mains cables to the circuit board during internal wiring.
Die Montage ist schließlich noch dadurch weiter vereinfachbar, daß sowohl die Metallteile (Kontakte) als auch die Deckelteile/Abdeckungen auf Rollen direkt am Montageautomaten bereit gestellt werden, wobei sich ein Bestückungsroboter z.B. abwechselnd nach einem festen Programm entweder nach dem Verlöten des/der Metallteile(s) Kontakte(s) ein passendes Isolierteil von der anderen separaten Rolle mit den Deckelteilen holt oder im Einzelfall auch einmal lediglich Metallteile ohne Deckelteile zuführt. Finally, assembly can be further simplified by providing both the metal parts (contacts) and the cover parts/covers on rolls directly at the assembly machine, whereby an assembly robot, for example, alternately fetches a suitable insulating part from the other separate roll with the cover parts after soldering the metal part(s) contact(s) or, in individual cases, only feeds metal parts without cover parts.
Nach einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung ist eine Auslegung und An-Ordnung der Schneidkontaktelemente zum direkten Anschluß von Westernsteckern (RJ 12, RJl 5) direkt auf der Leiterplatte vorgesehen.According to a further advantageous variant of the invention, a design and arrangement of the cutting contact elements for the direct connection of Western plugs (RJ 12, RJ1 5) directly on the circuit board is provided.
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Anmeldetext vom 21.01.00Registration text from 21.01.00
Weitere besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.Further particularly preferred embodiments of the invention can be found in the remaining subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:The invention is described in more detail below with reference to the drawing using exemplary embodiments. It shows:
Fig. la eine Sprengansicht einer ersten erfindungsgemäßen AnschlußvorrichFig. la is an exploded view of a first connection device according to the invention
tung;tion;
Fig. Ib die Anschlußvorrichtung aus Fig. la im zusammengesetzten Zustand;Fig. 1b shows the connecting device from Fig. la in the assembled state;
&iacgr;&ogr; Fig. 2 u. 3 vergrößert dargestellte Schneidkontaktelemente aus Fig. 1;&iacgr;&ogr; Fig. 2 and 3 show enlarged cutting contact elements from Fig. 1;
Fig. 4 eine weitere Ausführung einer Abdeckung; undFig. 4 shows another embodiment of a cover; and
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen AnschlußFig. 5 shows another embodiment of a connection according to the invention
vorrichtung.contraption.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Anschlußvorrichtung 2 für eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter elektrischer Leiter 4a, 4b, 4c,...., die jeweils zumindest eine Leirungsader 6 und eine die Leitungsader 6 umgebende Isolierung 8 aufweisen. Die Anschlußvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Leiter nach Art der sogenannten IDC-Technik zu kontaktieren. Sie weist hierzu eine der Anzahl an Leitern entsprechende Anzahl von Schneidkontaktelementen 10a, 10b, 10c, ... auf, die auf einer Leiterplatte bzw. Platine 12 befestigt - insbesondere verlötet - sind. Die Schneidkontaktelemente 10a, 10b, 10c, ... sind durch ein Band 14 zunächst nach Art eines „Endlosbandes" (vorzugsweise in einem vorgegebenen Rasterabstand von z.B. 3,5 mm) miteinander verbunden, welches entsprechend zur Anzahl der auf die Leiterplatte 12 aufzusetzenden Schneidkontaktelemente 10 (hier nicht dargestellten) durchtrennt und z.B. nach dem Verlöten der Schneidkontaktelemente 10 von diesen abgezogen wird. Die Schneidkontaktelemente 10a, 10b, 10c, ... sind insbesondere dann, wenn sie in dem festen Rasterabstand durch das Band 14 miteinander verbunden sind, nicht nur einzeln zur Bildung einzelner An-Fig. 1 and 2 show a connection device 2 for a plurality of electrical conductors 4a, 4b, 4c, ... arranged next to one another, each of which has at least one conductor wire 6 and an insulation 8 surrounding the conductor wire 6. The connection device is designed to contact the conductors in the manner of the so-called IDC technology. For this purpose, it has a number of insulation contact elements 10a, 10b, 10c, ... corresponding to the number of conductors, which are attached - in particular soldered - to a circuit board or circuit board 12. The cutting contact elements 10a, 10b, 10c, ... are initially connected to one another by a band 14 in the manner of an "endless band" (preferably at a predetermined grid spacing of e.g. 3.5 mm), which is cut through according to the number of cutting contact elements 10 (not shown here) to be placed on the circuit board 12 and is pulled off from the cutting contact elements 10, for example after the cutting contact elements 10 have been soldered. The cutting contact elements 10a, 10b, 10c, ... are particularly suitable for use when they are connected to one another at the fixed grid spacing by the band 14, not only individually to form individual
Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRA<skEj*DIBL.jIN(ä. L(fESENfeE(fif - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRA<skEj*DIBL.jIN(ä. L(fESENfeE(fif - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD
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Schlüsse auf der Leiterplatte sondern auch direkt als Gruppe in dem vorgegebenen Rasterabstand auf der Leiterplatte positionierbar.Keys on the circuit board but can also be positioned directly as a group in the specified grid spacing on the circuit board.
Wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen, ist jedes der Schneidkontaktelemente 10 als Blech-Stanz-/Biegeteil ausgebildet und weist zwei zueinander parallel ausgerichtete Paare von sich in ihrem Endungsbereich mündungsartig erweiternden Kontaktschneiden 16a, 16b; 18a, 18b zum Aufschneiden der Isolierung 8 des elektrischen Leiters 4 auf. Die Kontaktschneiden 16a, 16b; 18a, 18b jedes Kontaktschneidenpaares sind durch Schlitze 20 voneinander getrennt, wobei das Kontakschneidenpaar 16 mit dem Kontaktschneidenpaar 18 über seitliche Stege 21 verbunden ist. Die zueinander gewandten Wandungen des Schlitzes 20 dienen jeweils als Kontaktierungsflächen 22 für die abisolierten Leitungsadern 6. In seiner Draufsicht weist jedes der Schneidkontaktelemente 10 im wesentlichen eine Art Rechteckform auf.As can be seen in Fig. 2 and 3, each of the cutting contact elements 10 is designed as a sheet metal stamped/bent part and has two pairs of contact blades 16a, 16b; 18a, 18b that are aligned parallel to one another and widen in their end region like a mouth for cutting open the insulation 8 of the electrical conductor 4. The contact blades 16a, 16b; 18a, 18b of each contact blade pair are separated from one another by slots 20, with the contact blade pair 16 being connected to the contact blade pair 18 via lateral webs 21. The walls of the slot 20 facing one another each serve as contact surfaces 22 for the stripped cable wires 6. In its top view, each of the cutting contact elements 10 has essentially a kind of rectangular shape.
An die Unterseite der Schneidkontaktelemente 10 sind Lötstifte 23 zum Einsetzen in und zum Verlöten in den Öffnungen einer Leiterplatte 12 ausgebildet. Alternativ ist auch eine Ausbildung der Schneidkontaktelemente 10 als SMD-Anschlußelemente zum Aufsetzen auf die Leiterplatte 12 denkbar.Soldering pins 23 are formed on the underside of the cutting contact elements 10 for insertion into and soldering into the openings of a circuit board 12. Alternatively, it is also conceivable to form the cutting contact elements 10 as SMD connection elements for placement on the circuit board 12.
Zum Durchschneiden und Kontaktieren der Leiter 4 ist es notwendig, diese an den Kontaktschneiden 16, 18 vorbei in den Schlitz 20 an die Kontaktierungsflächen 22 zu drücken. Dies geschieht - wie besonders gut aus dem Zusammenspiel der Fig. la und der Fig. Ib zu erkennen - mit Hilfe einer als Niederhalter fungierenden Abdeckung 24 vorgegebener Länge, welche derart in Abdeckkammern 24a, 24b, 24c, ... unterteilt ist, daß jeweils eine der Abdeckkammern 24 eines der Schneidkontaktelemente 10 übergreift, wobei seitlich Ausnehmungen 26 in den Außenwandungen der Abdeckkammern 24 ausgebildet sind, welche seitliche Durchgangsöffnungen für die Leiter 4 bilden. In order to cut through and contact the conductors 4, it is necessary to press them past the contact cutting edges 16, 18 into the slot 20 onto the contact surfaces 22. This is done - as can be seen particularly well from the interaction of Fig. 1a and Fig. 1b - with the aid of a cover 24 of a predetermined length which acts as a hold-down device and is divided into cover chambers 24a, 24b, 24c, ... in such a way that one of the cover chambers 24 overlaps one of the cutting contact elements 10, with recesses 26 being formed laterally in the outer walls of the cover chambers 24, which form lateral through-openings for the conductors 4.
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Weidmüller Anmeldetext vom 21.01.00 Seite 6Weidmüller registration text dated 21.01.00 Page 6
Bei der Montage werden zunächst die Schneidkontaktelemente 10 auf der Leiterplatte 12 befestigt (z.B. verlötet). Daraufhin werden die Leiter 4 in die Schneidkontaktelemente 10 eingelegt und das Band 14 oder ein sonstiges Haltemittel für den Transport (z.B. Folie, Streifen z.B. aus Kunststoff, Tray) wird entfernt. Schließlich wird die Abdeckung 24 aufgesetzt und soweit herunter gedrückt, daß die Leiter 4 zunächst abisoliert und dann an den Kontaktierungsflächen 22 kontaktiert werden. Auf diese Weise wird eine schnelle Montage gewährleistet.During assembly, the insulation displacement contact elements 10 are first attached to the circuit board 12 (e.g. soldered). The conductors 4 are then inserted into the insulation displacement contact elements 10 and the tape 14 or other means of holding the conductors for transport (e.g. foil, strips made of plastic, tray) is removed. Finally, the cover 24 is put on and pressed down until the conductors 4 are first stripped and then contacted at the contact surfaces 22. This ensures quick assembly.
Die Befestigung der Abdeckung 24 an den Schneidkontaktelementen 10 erfolgt mittels &iacgr;&ogr; Rastmitteln 28 der Abdeckungen 24 an entsprechend ausgestalteten, komplementären Rastmitteln (hier nicht zu erkennen) der Schneidkontaktelemente 10.The cover 24 is attached to the cutting contact elements 10 by means of locking means 28 of the covers 24 on correspondingly designed, complementary locking means (not visible here) of the cutting contact elements 10.
Die Abdeckung 24 der Fig. 4 unterscheidet sich von der Abdeckung 24 der Fig. 1 dadurch, daß die Abdeckkammern 24a, 24b,... durch Filmscharniere 34 miteinander verbunden sind, welche es erlauben, die Abdeckung ebenfalls als Endlosbandware zu fertigen und je nach Einsatzgegebenheit in der benötigten Länge vom Endlosband abzuschneiden. The cover 24 of Fig. 4 differs from the cover 24 of Fig. 1 in that the cover chambers 24a, 24b,... are connected to one another by film hinges 34, which allow the cover to also be manufactured as an endless strip and to be cut to the required length from the endless strip depending on the application.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 bis 4 dadurch, daß an die metallenen Schneidkontaktelemente 10 untere Fußabschnitte 30 aus Kunststoff angeformt sind. Diese Kunststoffüße werden beim Spritzen der Anschlußvorrichtung über Filmscharniere 32 miteinander verbunden, wobei die Metallteile der Schneidkontaktelemente entweder nach dem Spritzvorgang in Befestigungs-/Durchgangslöcher (hier nicht zu erkennen) der Kunststoffteile eingesetzt werden oder direkt mit den Kunststoffüßen umspritzt werden. Die Kunststoffüße 32 erleichtern die Montage weiter, da nicht mehr jedes einzelne Schneidkontaktelement 10 separat auf der Leiterplatte 12 positioniert werden muß. Die Länge der Filmscharniere 32 und die Dimensionierung der Kunststoffüße ist dazu an einen vorgegebenen Rasterabstand (Abstand der Löcher/Bohrungen) der Leiterplatte 12 angepaßt.The embodiment of Fig. 5 differs from that of Figs. 1 to 4 in that lower foot sections 30 made of plastic are molded onto the metal cutting contact elements 10. These plastic feet are connected to one another via film hinges 32 when the connection device is molded, with the metal parts of the cutting contact elements either being inserted into fastening/through holes (not visible here) in the plastic parts after the molding process or being molded directly with the plastic feet. The plastic feet 32 make assembly even easier because each individual cutting contact element 10 no longer has to be positioned separately on the circuit board 12. The length of the film hinges 32 and the dimensions of the plastic feet are adapted to a predetermined grid spacing (distance between the holes/bores) of the circuit board 12.
Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRACfcEjTJIHL.ilNCj. LCfeSENfeEOK»- PATENTANWÄLTE - BIELEFELD ···<—« &idigr;&tgr; m 5T* wr ■ Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL.-ING. STRACfcEjTJIHL.ilNCj. LCfeSENfeEOK»- PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD ···<—« &idigr;&tgr; m 5 T* wr ■
Anmeldetext vom 21.01.00 Seite 7Registration text dated 21.01.00 Page 7
Claims (17)
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