"Elektrische schakeling en elektrisch verbindingselement gebruikt bij deze schakeling".
De uitvinding heeft betrekking op een elektrische schakeling die een, van ten minste een opening voorziene, plaat van elektrisch isolerend materiaal bevat, ten minste twee geleidende
lagen, een aan weerszijden van de plaat, die naast de opening gelegen zijn, en ten minste een losneembaar elektrisch verbindingselement, dat door de opening steekt en de geleidende laag aan een
zijde van de plaat elektrisch verbindt met de geleidende laag aan <EMI ID=1.1>
Bekende elektrische schakelingen met geleidende laag- jes die door een van een opening voorziene isolerende plaat gescheiden zijn, zijn onder meer gedrukte schakelingen, zogenoemde "prints". Een geleidend laagje aan een zijde van de isolerende plaat wordt verbonden met een geleidend laagje aan de andere zijde van de isolerende plaat, ofwel door een bekleding van de binnenkant van de opening met geleidend materiaal, het zogenoemde doormetalliseren van de opening, ofwel door een geleidend draadje dat aan de twee laagjes vastgesoldeerd is en door de opening loopt. In deze gevallen is de elektrische verbinding evenwel niet losneembaar. In sommige gevallen, zoals onder meer bij proefschakelingen en bij elektrische bouwdozen, is een losneembare verbinding gewenst.
Bij dergelijke bekende schakelingen met losneembare elektrische verbindingen, zijn de verbindingselementen gevormd door bouten waarop moeren geschroefd zijn. De schroef van een verbinding steekt door de opening in de plaat en komt met haar kop tegen het laagje aan de ene zijde van de isolerende plaat, terwijl de moer tegen het laagje aan de andere zijde van de plaat komt. Niet alleen is het plaatsen en verwijderen van de verbindingselementen relatief tijdrovend, maar het elektrische contact is niet altijd goed, bij voorbeeld wanneer de moer niet genoeg aangespannen is. Beide kanten van de plaat moeten bereikbaar zijn.
De uitvinding heeft tot doel deze nadelen te verhelpen en een elektrische schakeling te verschaffen, waarbij twee geleidende lagen, aan weerszijden van een plaat van elektrisch isolerend materiaal, op een zeer eenvoudige en snelle manier kunnen elektrisch verbonden worden zonder dat de twee zijden van de plaat moeten bereikbaar zijn en steeds een uitstekend contact <EMI ID=2.1>
tussen de twee laagjes bekomen wordt.
Tot dit doel bevat het elektrisch verbindingselement een schroefveer die elektrisch geleidend is, die door de opening steekt, en zulkdanige afmetingen bezit dat een gedeelte van de plaat en van de twee lagen naast de opening verend geklemd zit tussen twee gedeelten van de veer die respectievelijk tegen de geleidende laag aan een zijde van de isolerende plaat en tegen de geleidende laag aan de andere zijde van de plaat komen.
Door schroefveer wordt hier een spiraalveer bedoeld waarvan de windingen naast elkaar, al dan niet tegen elkaar,
<EMI ID=3.1>
De schroefveer zelf zorgt dus voor de elektrische verbinding die, door het verend klemmen van de windingen op
de plaat, uitstekend is.
Wel worden schroefveren gebruikt voor het verwezenlijken van elektrische verbindingen maar niet ter verbinding van geleidende laagjes die door aen isolerende plaat van elkaar gescheiden zijn. Deze schroefveren worden enkel gebruikt voor het verbinden van de uiteinden van draden. Zo is het bekend schroefveren in openingen van een plaat te klemmen en de uiteinden van draden die bij voorbeeld op deze plaat gemonteerde elektrische componenten verbinden, tussen twee
windingen van de veer te klemmen. Het gevaar van loskomen van de draden is evenwel zeer reëel. Anderzijds is het ook bekend een schroefveer over een verende haarspeld te schuiven die door een opening in een plaat steekt. De te verbinden draden worden met een uitende tussen de benen van de haarspeld geschoven en door de schroefveer, die door de plaat tegengehouden wordt, tegen de plooi van de haarspeld geduwd. De verbinding is zeer tijdrovend en niet gemakkelijk.
In een merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvin- <EMI ID=4.1>
de opening verend geklemd tussen twee windingen van de schroefveer, waarvan de ene tegen de geleidende laag aan een zijde van de isolerende plaat komt, en de andere winding tegen de geleidende laag aan de andere zijde van de plaat komt..
In een bijzonder uitvoeringsvorm van de uitvinding is de schroefveer in de opening geschroefd.
Doelmatig bezit de schroefveer hiertoe ten minste één uiteinde,waarvan de stap ten minste even groot is als de som
van de dikten van de plaat van isolerend materiaal en van de twee geleidende lagen,en ten minste een gedeelte, waarvan de stap ten hoogste even groot is als deze som.
In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van
de uitvinding is de schroefveer naar een uiteinde toe in diameter afnemend.
Bij voorkeur is de opening in deisolerende plaat, waardoor de schroefveer steekt, rond en bezit ten minste een uiteinde van de schroefveer een buitendiameter die groter is
dan de diameter van de opening.
De uitvinding heeft ook betrekking op een elektrisch verbindingselement kennelijk bestemd om gebruikt te worden bij de elektrische schakeling volgens een van de vorige uitvoeringsvormen.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een elektrische schakeling en van een elektrisch verbindingselement gebruikt bij deze schakeling, volgens de uitvinding; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.
Figuur 1 is een bovenaanzicht van een elektrische <EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1> guur 1. Figuur 3 is een onderaanzicht van de schakeling uit de vorige figuren.
! Figuur 4 is een zijaanzicht van de elektrische ver- binding gebruikt bij de schakeling volgens de vorige figuren. Figuur 5 is een bovenaanzicht van het gedeelte van de isolerende plaat uit de schakeling volgens de figuren 1 tot 3.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De elektrische schakeling volgens de figuren 1 tot 3 bevat een elektrisch isolerende plaat 1 van epoxy-hars. Deze plaat 1 is van een ronde opening 2 voorzien waarvan de diame-
ter gelijk is aan 4,75 mm.
Op de bovenzijde van de plaat 1, die in de figuren 1
tot 3 met het verwijzingscijfer 3 aangeduid is, is een laag 4
van vertind koper aangebracht die uit een strookvormig gedeelte
4' bestaat en uit een erop aanslitende ringvormig gedeelte 4"
dat de opening 2 omringt en waarvan de binnenste diameter een weinig groter is dan de diameter van de opening en de buitenste diameter nagenoeg gelijk is aan 10 mm. Op de onderzijde van de plaat 1, die in de figuren 1 tot 3 met het verwijzingscijfer 5 aangeduid is, is een laag 6 van vertind koper aangebracht die eveneens uit een strookvormig gedeelte 6' en een ringvormig ge- deelte 6", dat de opening 2 omringt, bestaat. Het ringvormige ge- deelte 6" is identiek aan het ringvormige gedeelte 4" en is er juist tegenover gelegen. Het strookvormige gedeelte 6' is lood recht gericht op het strookvormige gedeelte 4'. De twee lagen 4 en 6 kruisen elkaar, maar komen niet elektrisch met elkaar in contact.
Om het elektrische contact tussen de twee lagen 4 en <EMI ID=7.1>
door de opening 2 geschroefd is. Deze schroefveer 7, die in de figuur 4 in detail voorgesteld is, is van draad met een dia- meter gelegen tussen 0,6 mm en 0,8 mm en bij voorkeur van 0,7
mm van vernikkeld of gecadmieerd staal vervaardigd. Ze bezit een totale lengte van 1,5 cm. De buitenste diameter van deze veer 7 neemt van het ene, in de figuren bovenaan gelegen uiteinde, af naar het andere uiteinde. De grootste buitendiameter aan een uiteinde is.gelijk aan 7 mm, dit is groter dan de diameter van
de opening 2. -De kleinste buitendiameter aan het andere uiteinde van de schroefveer 7 is gelijk aan 5 mm, dit is nagenoeg ge-
lijk aan de diameter van de opening 2.
Aan het uiteinde met grootste buitendiameter is de stap van de windingen nul, dit wil zeggen dat de windingen tegen
<EMI ID=8.1>
van een trekveer. Op een afstand van het uiteinde met de klein- ste doorsnede neemt deze stap evenwel toe, dit wil zeggen dat de veer daar in rusttoestand uitgerekt is. Op het uiteinde met kleinste buitendiameter is de stap zelfs een heel weinig groter dan'de som van de dikten van de plaat 1 en van de twee lagen 4
en 6. Het uiteinde van de draad van de schroefveer 7 is aan het laatstgenoemde uiteinde met kleinste diameter lusvormig omgeplooid om geen scherpe punt te vormen die bij het inschroeven
van de schroefveer in de opening 2 de lagen 4 of 6 zou kunnen beschadigen. Het andere uiteinde van de schroefveer is afgeslepen.
<EMI ID=9.1>
door de opening 2 gestoken en vervolgens geschroefd, waarbij dus een gedeelte van de plaat 1 tussen twee opeenvolgende windingen grijpt. Door de vermindering van de stap zal men op een bepaald ogenblik moeilijk verder kunnen schroeven. De schroefveer 7 bevindt zich dan in de stand in dé figuren 1 tot 3 voorgesteld.
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
wel zó dat aan de bovenzijde 3 een winding tegen het ringvormige gedeelte 4" van de laag 4 komt en aan de onderzijde 5 van de plaat 1 een naburige winding tegen het ringvormige gedeelte 6' van de laag 6 komt. Ter plaatse van de opening 2 is de buitendiameter van de schroefveer 7 immers groter dan de diameter van de opening 2 en zelfs groter dan de binnenste diameter van de ringvormige. gedeelten 4" en 6" .
Voor-het verwijderen van de spiraalveer, dit is dus
het verbreken van de elektrische verbinding, schroeft men gewoon de schroefveer uit de opening 2.
Zowel het inschroeven of uitschroeven van de schroefveer 7 kan zeer snel gebeuren. Hiertoe kan gebruik gemaakt worden van een speciaal werktuig dat op het breedste uiteinde van
de veer kan geklemd worden of dat langs dit uiteinde in de schroef veer kan geklemd worden. Het uitschroeven gebeurt bij voorkeur met de hand. Doordat de twee lagen 4 en 6 met de plaat 1 tussen twee windingen van de schroefveer 7 geklemd zitten, is het elektrische contact ook steeds uitstekend.
De ringvormige gedeelten 4" en 6" van de lagen 4 en 6 reiken niet tot aan de rand van de opening 2, maar houden op een heel kleine afstand van deze rand op om te beletten dat bij het boren van de opening 2 boorsel in deze opening kan komen dat dan bij het in- of uitschroeven van de schroefveer 7 in de opening 2
<EMI ID=12.1>
7 een blijvend contact zou verwezenlijken tussen de gedeelten 4" en 6".
De hiervoor beschreven schakeling kan doelmatig deel uitmaken van een elektronische bouwdoos en in het bijzonder in
een bouwdoos zoals beschreven in het Belgische octrooi nr.
t ! <EMI ID=13.1>
"
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor be-
<EMI ID=14.1>
vrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen aangebracht worden, onder meer wat betreft de vorm, de samenstel-
ling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding gebruikt worden.
<EMI ID=15.1>
ter indicatie gegeven. Deze afmetingen kunnen van geval tot
geval verschillen.
<EMI ID=16.1>
die op dezelfde of op van elkaar geïsoleerde lagen uitgeven. In
alle of in een gedeelte van de openingen kan een schroefveer geschroefd worden.
De geleidende lagen moeten ook niet noodzakelijk van
vertind koper zijn, zoals ook de plaat niet noodzakelijk van
epoxy-hars moet zijn.
"Electrical circuit and electrical connection element used in this circuit".
The invention relates to an electrical circuit comprising a plate of electrically insulating material provided with at least one opening, at least two conductive
layers, one on either side of the plate, which are adjacent to the opening, and at least one releasable electrical connection element, which extends through the opening and connects the conductive layer to a
side of the plate electrically connects to the conductive layer at <EMI ID = 1.1>
Known electrical circuits having conductive layers separated by an apertured insulating plate include printed circuits, so-called "prints". A conductive layer on one side of the insulating plate is connected to a conductive layer on the other side of the insulating plate, either by coating the inside of the opening with conductive material, so-called through-metallizing of the opening, or by a conductive wire that is soldered to the two layers and runs through the opening. In these cases, however, the electrical connection is not detachable. In some cases, such as with test circuits and electrical construction sets, a detachable connection is desirable.
In such known circuits with detachable electrical connections, the connecting elements are formed by bolts to which nuts are screwed. The screw of a joint protrudes through the opening in the plate and its head touches the layer on one side of the insulating plate, while the nut contacts the layer on the other side of the plate. Not only is the installation and removal of the connecting elements relatively time-consuming, but the electrical contact is not always good, for example when the nut is not tightened enough. Both sides of the plate must be accessible.
The object of the invention is to overcome these drawbacks and to provide an electrical circuit in which two conductive layers, on either side of a plate of electrically insulating material, can be electrically connected in a very simple and fast way without affecting the two sides of the plate. must be accessible and always have excellent contact <EMI ID = 2.1>
between the two layers.
For this purpose, the electrical connection element comprises a coil spring which is electrically conductive, which protrudes through the opening, and is dimensioned such that a portion of the plate and of the two layers adjacent to the opening is resiliently clamped between two portions of the spring which are respectively opposed. the conductive layer on one side of the insulating plate and against the conductive layer on the other side of the plate.
Coil spring refers to a coil spring whose windings are next to each other, whether or not against each other,
<EMI ID = 3.1>
The coil spring itself thus provides the electrical connection which, by resiliently clamping the windings
the record, is excellent.
Coil springs are used for realizing electrical connections, but not for connecting conductive layers that are separated from each other by an insulating plate. These coil springs are only used for connecting the ends of wires. For example, it is known to clamp coil springs in openings of a plate and to connect the ends of wires which, for example, connect electrical components mounted on this plate between two
windings of the spring. However, the danger of the wires coming loose is very real. On the other hand, it is also known to slide a coil spring over a resilient hairpin extending through an opening in a plate. The wires to be connected are slid with one end between the legs of the hairpin and pushed against the crease of the hairpin by the coil spring, which is stopped by the plate. The connection is very time consuming and not easy.
In a curious embodiment of the invention <EMI ID = 4.1>
the opening spring clamped between two turns of the coil spring, one of which contacts the conductive layer on one side of the insulating plate, and the other turn against the conductive layer on the other side of the plate.
In a special embodiment of the invention, the coil spring is screwed into the opening.
The coil spring expediently has at least one end for this purpose, the step of which is at least as great as the sum
of the thicknesses of the plate of insulating material and of the two conductive layers, and at least a portion, the step of which is at most as great as this sum.
In a preferred embodiment of
the invention is the coil spring decreasing in diameter towards one end.
Preferably, the opening in the insulating plate through which the coil spring protrudes is round and at least one end of the coil spring has an outer diameter that is greater.
than the diameter of the opening.
The invention also relates to an electrical connection element apparently intended for use in the electrical circuit according to one of the previous embodiments.
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of an electrical circuit and an electrical connection element used in this circuit, according to the invention; this description is given by way of example only and does not limit the invention; the reference numbers relate to the attached drawings.
Figure 1 is a top view of an electrical <EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1> Figure 1. Figure 3 is a bottom view of the circuit of the previous figures.
! Figure 4 is a side view of the electrical connection used in the circuit of the previous figures. Figure 5 is a top view of the portion of the insulating plate of the circuit of Figures 1 to 3.
In the various figures, the same reference numbers refer to the same elements.
The electrical circuit according to Figures 1 to 3 contains an electrically insulating plate 1 of epoxy resin. This plate 1 is provided with a round opening 2, the diameter of which
ter is equal to 4.75 mm.
On the top side of the plate 1, shown in Figures 1
to 3 is indicated by the reference numeral 3, is a layer 4
of tin-plated copper, which consists of a strip-shaped section
4 'consists of an adjoining annular portion 4 "
which surrounds the opening 2 and whose inner diameter is slightly larger than the diameter of the opening and the outer diameter is approximately equal to 10 mm. On the underside of the plate 1, which is indicated by the reference numeral 5 in Figures 1 to 3, a layer 6 of tinned copper is provided which also consists of a strip-shaped portion 6 'and an annular portion 6 ", which forms the opening. 2 exists. The annular portion 6 "is identical to the annular portion 4" and is just opposite. The strip-shaped portion 6 'is perpendicular to the strip-shaped portion 4'. The two layers 4 and 6 intersect. each other, but do not come into electrical contact with each other.
To the electrical contact between the two layers 4 and <EMI ID = 7.1>
is screwed through the opening 2. This coil spring 7, which is shown in detail in Figure 4, is made of wire with a diameter between 0.6 mm and 0.8 mm and preferably 0.7
mm made of nickel-plated or cadmium-plated steel. It has a total length of 1.5 cm. The outer diameter of this spring 7 decreases from one end, located at the top in the figures, to the other end. The largest outside diameter at one end is equal to 7 mm, this is greater than the diameter of
the opening 2.-The smallest outside diameter at the other end of the coil spring 7 is equal to 5 mm, this is almost
the diameter of the opening 2.
At the end with the largest outside diameter, the step of the turns is zero, that is to say that the turns are against
<EMI ID = 8.1>
of a tension spring. At a distance from the end with the smallest cross-section, however, this step increases, i.e. the spring is stretched there in the rest state. On the end with the smallest outside diameter, the step is even slightly greater than the sum of the thicknesses of the plate 1 and of the two layers 4.
and 6. The end of the wire of the coil spring 7 is folded in a loop at the last-mentioned end of smallest diameter so as not to form a sharp point which when screwed in.
coil spring in opening 2 could damage layers 4 or 6. The other end of the coil spring has been ground off.
<EMI ID = 9.1>
inserted through the opening 2 and then screwed, whereby a part of the plate 1 engages between two successive turns. Due to the reduction of the step, it will be difficult to continue screwing at a certain point. The coil spring 7 is then in the position shown in Figures 1 to 3.
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
in such a way that at the top 3 a turn comes against the annular portion 4 "of the layer 4 and at the bottom 5 of the plate 1 an adjacent turn comes against the annular portion 6 'of the layer 6. At the location of the opening 2 after all, the outer diameter of the coil spring 7 is greater than the diameter of the opening 2 and even greater than the inner diameter of the annular portions 4 "and 6".
Before removing the coil spring, this is so
disconnecting the electrical connection, simply unscrew the coil spring from the opening 2.
Both screwing in or unscrewing the coil spring 7 can be done very quickly. To this end, use can be made of a special tool attached to the widest end of the
the spring can be clamped or that spring can be clamped along this end in the screw. The screwing out is preferably done by hand. Since the two layers 4 and 6 are clamped with the plate 1 between two turns of the coil spring 7, the electrical contact is also always excellent.
The annular portions 4 "and 6" of the layers 4 and 6 do not extend up to the edge of the opening 2, but stop at a very small distance from this edge to prevent cuttings from entering this edge when drilling the opening 2. opening can occur when screwing the coil spring 7 in or out in the opening 2
<EMI ID = 12.1>
7 would establish permanent contact between the portions 4 "and 6".
The circuit described above can advantageously form part of an electronic construction set and in particular in
a construction set as described in Belgian patent no.
t! <EMI ID = 13.1>
"
The invention is by no means limited to the foregoing
<EMI ID = 14.1>
Many changes can be made to the described embodiment, including with regard to the shape, the assembly
The arrangement, arrangement and number of the parts used to implement the invention.
<EMI ID = 15.1>
given as an indication. These dimensions can vary from case to
case differences.
<EMI ID = 16.1>
which release on the same or on layers isolated from each other. In
a coil spring can be screwed into all or part of the openings.
The conductive layers are also not necessarily required
tinned copper, as well as the sheet is not necessary
epoxy resin.