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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.
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Spring element for electrical plug connections
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According to the invention, with the help of the contact part made of special material on the
Contact point initially a very high contact pressure can be achieved, since it is easily possible with
Stainless steel springs to apply extremely high forces. The particular advantage of such an arrangement with the side tabs preventing the contact blade from sliding off, however, is that a spring element according to the invention without the disadvantageous phenomena of the former
Arrangement as a single plug, for example, can be connected to free-standing contact blades without the need for additional parts to hold it.
Usually, several spring elements of this type are arranged in a housing, the several spring elements avoiding tilting of the entire arrangement after they have been applied simultaneously to different contact blades. Individual elements are always provided with housings, which then have to form the side stop for the contact knife. It appears obvious that, in contrast, the arrangement according to the invention is large
Has advantages in terms of installation effort and value for money.
According to a further concept of the invention, the spring element can be designed in such a way that the tabs or attachments are provided with outwardly beveled surfaces in the direction of the mating contact.
The design of the tabs or attachments according to the invention further improves the functionality of the spring elements used in telephony technology as a replacement for screw terminal and soldering connections. First of all, the formation of the tabs or approaches of the spring element facilitates the insertion of the contact blade. Due to the sliding surfaces, which are bevelled outwards, the contact blade is always forced into the position for which it is intended, even if it is inserted at an angle. This prevents the contact knife from hitting a blunt edge and, when pushed in forcibly, bends parts of the spring element and thus changes the set contact force.
However, there is still another advantage if, according to a particularly expedient design, the distance between the tabs or extensions is equal to or less than the width of the mating contact. The tabs or lugs then not only serve to prevent the contact blade from sliding off sideways, but also serve as contact points so that the mating contact, for example a contact blade, can now have contact points on four sides. This advantageously increases the contact area and reduces the contact resistance, which serves to endeavor to give the spring elements the same electrical properties that the previously common types of screw terminal connections and soldered connections had.
Since the distance between the tabs can be determined within relatively narrow limits in advance, it is also possible to achieve a high contact pressure at the desired points with the help of the tabs or attachments. This does not have to interfere with the insertion of the mating contact, since the outwardly sloping surfaces can have a very flat slope at high contact pressure, so that only a small force is required to insert the contact blade over a larger path.
A suitable embodiment of the invention can achieve the same advantages by combining the U-shaped spring part with an additional compression spring. The contact pressure can be increased almost as desired, since the spring, which is also U-shaped, for example, can theoretically be rigid in the limit case. With this arrangement, the tabs or attachments for guiding the contact blade can for example also be arranged on a part that does not carry out the movement of the contact points.
A preferred embodiment of the spring element according to the invention can be designed such that the free ends of the legs of the U-shaped contact blade are bent inward. The advantage of this arrangement is that the penetrating contact knife cannot face any sharp edges, since the two bent legs in the direction of movement form parts of a cylinder jacket, between which the knife can penetrate while only overcoming the sliding resistance. Of course, a similar effect can be achieved by the known V-shaped design of the free spring ends.
The compression spring provided to achieve a high contact pressure can, for example, also be U-shaped, encompass the contact part and snap into recesses or depressions in the contact part with tabs bent at their free ends. This advantageously creates an arrangement which is spatially adapted to the shape of the contact part and which can be held on the contact part with simple means and without additional fastening elements. After this design of the compression spring and the associated contact part, it is possible to let the spring pressure act both on the outer parts of the legs, so that the contact pressure of the inwardly bent free ends is influenced indirectly by the bend of the compression spring.
But it is also easily possible to reach the bent tabs so far through the recesses of the spring element
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to let that they lie directly on the bent free ends, so that the contact pressure of these free ends is directly influenced by the compression spring. This would free the spring action if the spring part was also possible with a V-shaped configuration opposite the contact blade
Ends match.
The lugs, which are intended to prevent the contact blade from sliding off sideways, can preferably be arranged on one of the inwardly bent free ends of the contact part. Such a one
The arrangement has advantages with regard to the cutting of the development of the spring element and also avoids a deformation of the contact part by entangling the free ends compared to other possible arrangements, such as attaching a tab to each of the bent free ends
Ends against each other when a laterally acting force is applied to the knife.
The tabs or attachments for the lateral guidance of the contact blade can also be arranged on the outer parts of the legs of the U-shaped contact part or directly on the compression spring.
In both cases, there is the advantage that forces acting on the tabs have little or no influence on the contact points.
According to the invention, the contact part can be provided with attachments for a solderless clamping connection with one or more connecting cords. This is particularly recommended for arrangements in telephone stations where conductors are often used that cannot withstand any soldering process.
The invention is explained in more detail below using the exemplary embodiments. 1, 2 and 3 show a spring element according to the invention in different views, FIGS. 4, 5, 6, 7, 8 and 9 show different possible designs of spring elements according to the invention, and FIG. 10 shows a spring element whose attachments are provided with outwardly beveled surfaces .
In Fig. 1, a compression spring 2 is pushed over a contact part 1. The blank of the contact part 1 forms the solder-free clamp connection 3 for connecting cords in an upstanding flap, which are provided with claw-like projections 4, which can be seen in FIG. 3, for encompassing the cord insulation and the like. similar
Approaches 5 are equipped for embracing the part of the connecting cord freed from the insulation. The legs of the U-shaped contact part are punched out and bent in such a way that no parts force a limitation in the direction of the knife insertion, so that knives of any length can be inserted. The two legs 6 and 7 are bent over at their free ends 8 and 9, so that the contact knife to be inserted does not face any edges.
The compression spring 2, like the contact part, is punched out and bent in such a way that the insertion movement is not limited in the direction of movement of the knife. It is equipped with two free ends 10 and 11, which extend parallel to the legs of the contact part and engage in recesses 12 and 13 in the immediate vicinity of the bends with tabs 14 and 15. The inwardly bent free end 9 is both lengthened and widened compared to the free end 8. The side tabs 16 and 17 are formed from this blank. It can be seen in particular in FIG. 2 that the knife to be introduced will slide between these tabs and is secured by them against tilting or shifting to the side.
A special design of the blank makes it possible to hold together with the help of a web 18 two contact parts made side by side, u. betw. during the entire transport movements in a subsequent tool in which all punching and bending processes are carried out one after the other. This connection remains from the original raw material until the contact part is put to its final use. It is only then separated from the contact parts adjacent to it and it is easy to see that, given the small size of the contact parts, such cohesion over the entire area of production and assembly brings great advantages in terms of transport and storage. In addition, this training enables an efficient application of automatic production methods.
The contact part in FIG. 4 is designed in such a way that the free ends are each provided with a laterally bent tab 20 and 21. This design results in a somewhat more efficient cutting of the development of the contact part, but it means that the free ends are bent against one another when the knife is pressed sideways. can. In addition, in the present and the following exemplary embodiments, the contact part is U-shaped in such a way that the base 22 of the contact element and the compression spring are directly opposite the penetrating knife. In this embodiment, the insertion path of the contact blade is limited at the base of the spring element, but if the contact part is of sufficient length, this will not cause any disadvantage.
The compression spring 24 inFig. 5 is provided with an additional recess 25 which, in addition to the locking points formed by the tabs 26, allow a further locking attachment of the compression spring on the contact part. In Fig. 6
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the lateral tabs 27 for enclosing the contact blade are not arranged at the free ends, but rather on the parts of the legs that run parallel to the free ends. In this way, an even greater independence of the contact points from lateral tilting of the contact blade can be achieved. The compression spring is also provided here with thicker tabs 28 which engage in corresponding recesses in the contact part.
FIG. 7 shows a further possibility according to which the contact blade is encompassed with the aid of tabs 29 which are arranged directly on the compression spring 30. In this way, absolute independence of the contact points from lateral movements of the contact knife and the forces that occur can be achieved. However, it can be seen that in this case the tabs can only prevent the knife from moving in the area of the center of the spring element.
Fig. 8 shows another possibility of holding the compression spring with lateral lugs 31 and 32 on the contact part.
9 shows a contact part 33, the free ends 34 and 35 of which are bent in a V-shape with respect to the contact blade to be inserted. The compression spring 36 acts with its inwardly angled ends 37 in beads 38 directly on the contact point 39. To guide the contact blade, one of the legs has two lateral tabs 40.
Finally, FIG. 10 shows a spring element 41, the tabs or attachments of which are provided with outwardly sloping surfaces. From a base 42, which is an only hinted approach 43 for the
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Beads 49 divided. The leg 44 is provided with two bent tabs 50 and 51.
While the legs 44 and 45 encompass the contact blade 52 after insertion on the broad sides, the legs 50 and 51 each lie opposite the two narrow sides of the contact blade.
In the direction of the incoming contact knife, the tabs 50 and 51 are provided with outwardly sloping tab-like projections 53 and 54, the contact surfaces for the edges of the contact
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derelement in the contact plane, which prevents mutual contact between two juxtaposed, not separated by spacers plug elements when using individual plugs.
PATENT CLAIMS:
1. Spring element for electrical connectors with a substantially U-shaped contact part for enclosing a contact blade in the direction of movement, characterized in that the contact part is made of resilient material, preferably stainless steel, and is provided with additional guide surfaces that are supported by the tabs or approaches Contact part are formed and lead the contact knife in the plane perpendicular to the contact plane.