BE904607A

BE904607A - Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrische contactpen voor gedrukte-stroomloopkaarten, en werktuig voor de uitvoering van de werkwijze.

Info

Publication number: BE904607A
Application number: BE2/60962A
Authority: BE
Inventors: Dieter Mezger; Josef Projer; Ewald Siewert
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1986-04-17
Publication date: 1986-10-17
Also published as: US4748841A; MX161505A; ES296947Y; JPS61279081A; DE3686435D1; EP0198408A3; ES296947U; EP0198408B1; EP0198408A2; DE3513768A1

Abstract

Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrische contactpen voor gedruktestroomloopkaarten, en werktuig voor de uitvoering van de werkwijze. Volgens die werkwijze worden contactpennen (1) gevormd met een montagedeel, dat uit drie veerkrachtige benen (5,6,7) bestaat. Het montagedeel maakt de bevestiging, zonder soldering, mogelijk van de contactpen in contactmakende gaten (2) via gedrukte-stroomloopplaten (3). In één enkele gecombineerde stans- en koudextrusieewerking worden de drie benen (5,6,7) in een stand gebracht waarin ze met elkaar een hoek van 120 graden vormen. Het gebruikte werktuig omvat een vrouwelijk (14) en een mannelijk deel (15).

Description

UITVINDINGSOKTROOI INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION WERKWIJZE VOOR DE VERVAARDIGING VAN EEN ELEKTRISCHE
EMI1.1
,
CONTACTPEN VOOR GEDRUKTE-STROOMLOOPKAARTEN EN WERKTUIG
VOOR DE UITVOERING VAN DE WERKWIJZE De aanvraagster van deze oktrooiaanvraag beroept zich op het recht van voorrang van een oktrooiaanvraag ingediend in West-Duitsland op 17 april 1985 onder nummer P 35 13 768.1 in naam van : STANDARD ELEKTRIK LORENZ, Aktiengesellschaft,

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een contactpen, in het bijzonder van het montagedeel waarmee zij in een contactmakend gat van een gedrukte stroomloopkaart onder druk bevestigd kan worden.

Er zijn meerdere ontwerpen van montagedelen van dergelijke contactpennen bekend. Het DE-OS 2930560, bijvoorbeeld, beschrijft een contactpen met twee veerkrachtige benen. Het montagedeel wordt verkregen door de contactpensteel met vierkante dwarsdoorsnede te splitsen en hem terzelfdertijd met behulp van twee spieën te verbreden. Gedurende de verbredingsstap worden de gesplitste steelhelften tegen schelpvormige aanslagen gedrukt en aldus van een afgerond oppervlak voorzien.

Een contactpen met een montagedeel dat een betere krachtenverdeling bewerkstelligt, is beschreven in het VSA oktrooi NO 3 545 080. In een uitvoering worden drie veerkrachtige organen gevormd door verscheidene gleuven en uitsnijdigen in een vlak metaaldeel te stansen. De aldus verkregen bruggen worden omgebogen teneinde de veerorganen te vormen en het metaalblad wordt vervolgens opgerold om een holle contactpen te vormen, welke voorzien is van drie veerorganen die op 1200 van elkaar zijn opgesteld. De steel van een dergelijke contactpen heeft echter een cirkelvormige dwarsdoorsnede en is daarom ongeschikt voor draadwikkeling.

Het EP-A-0 105 044 beschrijft een contactpen met rechthoekige doorsnede waarvan het montagedeel gesneden wordt uit een middendeel, dat breder is dan de steel. Met behulp van twee langssnijdingen worden drie veerkrachtige benen gevormd waarvan het middenste in één richting in net

vlak van de irsnijding omgebogen wordt, terwijl de andere twee in tegengestelde zin omgebogen worden. De achterste uiteinden van de twee buitenste veerkrachtige benen overlappen het overeenkomstige uiteinde van het middenbeen. Aldus, wanneer de contact pen in een gat gestoken wordt gedraagt het middenbeen zich als een spie die vastgeklemd wordt door de twee buitenbenen, welke een V-vormige stand innemen. Deze opstelling van de drie benen begrenst echter hun veerkrachtige eigenschappen.

Een werkwijze voor de vervaardiging van een contactpen zoals beschreven in de kop van conclusie 1 is beschreven in het DE-OS 25 45 405. Zoals in EP-A-0 105 044 worden hier drie veerkrachtige benen uitgestanst, waarbij de twee buitenste benen in een bijkomende stap ten opzichte van elkaar zodanig verdraaid worden dat alle drie de oppervlakken, die ontworpen zijn om met de gatwand contact te maken, op gelijke afstand van elkaar gelegen zijn. In de verdraaiingsstap worden de achterste uiteinden van de benen in een positie gebracht waarin ze slechts op een kleine afstand van elkaar gelegen zijn, waaruit volgt dat de afbuiging van de veerkrachtige benen sterk begrensd is.

De uitvinding beoogt een eenvoudige werkwijze te verschaffen voor de vervaardiging van contactpennen waarvan de montagedelen, die uit drie veerkrachtige benen bestaan, in contactmakende gaten zonder bijkomende soldering gemonteerd kunnen worden, en waarvan de standaarddiameter binnen betrekkelijk brede tolerantiegrenzen mag veranderen. De uitvinding beoogt ook een werktuig voor de uitvoering van de werkwijze te verschaffen Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt door de werkwijze-en ontwerpmaatregelen, die in de conclusies 1 en 3 zijn uiteengezet. Verdere voordeelbiedende kenmerken van de uitvinding zijn in de onderconclusies uiteengezet.

De uitvinding verschaft verscheidene voordelen.

De volledige vervaardiging van contactpennen in één enkele stap is zeer ekonomisch. Door de toepassing van een gecombineerde pons-en koudextrusiewerkwijze kunnen dergelijke contactpennen aan een zeer redelijke kostprijs vervaardigd worden. Dit is een groot voordeel gezien contactpennen in massa vervaardigde elektrotechnische artikels zijn, die in

grote hoeveelheden in elektronische uitrustingen, in het bijzonder in telefoniesystemen, gebruikt worden.

Bij voorkeur bestaat het werktuig uit twee betrekkelijk eenvoudige delen met lange levensduur. Er zijn geen bijkomende werktuigen vereist om het montagedeel te vormen.

Het mannelijk deel ondergaat enkel op-en neerwaartse bewegingen, hetgeen een hoge cyclussnelheid mogelijk maakt. De aldus vervaardigde contactpennen kunnen op veilige wijze en onder druk in de gaten van gedrukte-stroomloopkaarten gestoken worden, waarbij de hoeken van 1200 tussen hun veerkrachtige benen een gelijke verdeling van krachten bewerkstelligen, zelfs in het geval van negatieve toleranties van de gaten. De betrekkelijk grote veerafbuiging van de tweede en derde benen verhindert beschadiging van de bekleding.

De hierboven vermelde en andere doeleinden en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zeis zal het best begrepen worden aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld en van de bijbehorende tekeningen waarin
Fig. 1 een contactpen toont welke in een gat van gedrukte-stroomloopplaat steeks, waarbij het montagedeel in dwarsdoorsnede getekend is,
Fig. 2 een gedeeltelijke dwarsdoorsnede is van een werktuig voor de vorming van het montagedeel van een contactelement, waarbij het werktuig uit een mannelijk en een vrouwelijk deel bestaat,
Fig. 3 een gedeeltelijk vooraanzicht is van een contactpen met een montagedeel gevormd met het werktuig van Fig. 2, en
Fig. 4 een zijaanzicht van de contactpen van Fig. 3 toont.

In de tekeningen wordt de elektrische contactpen, die bij voorkeur een rechthoekige dwarsdoorsnede heeft, met het referentienummer 1 aangeduid. Zij heeft een verbreed middendeel dat dient om de pen op veerkrachtige wijze te monteren in een contactmakend gat 2 van een gedruktestroomloopplaat 3 waarvan de geleiders met 4 zijn aangeduid.

Zoals het best in Fig. 1 zichtbaar is heeft

het middendeel van de contactpen 1 drie veerkrachtige benen 5,6, 7 waarvan een eerste been 5 aan een brede zijde 8 van de contactpen 1 buitenwaarts gebogen is teneinde een brug te vormen. Dit been 5 wordt verkregen door middel van een stansbewerking, waarbij twee op een afstand van elkaar gelegen evenwijdige langssnijdingen 9,10 de contactpen 1 in axiale richting verdelen. Gedurendz de stansbewerking worden de tweede en derde benen 6,7 waarvan de assen 12,13 een hoek van bij voorkeur 120 maken met de as 11 van het eerste been 5, door extrusie gevormd.

Fig. 2 toont het werktuig dat gebruikt wordt om contactpennen 1 te vormen. Het bestaat uit een vrouwelijk deel 14 en een mannelijk deel 15. Het vrouwelijk deel 14 heeft een gedeelte voor opname van de contactpen 1, waarbij dit gedeelte voorzien is van een draagoppervlak 16 alsook van een trogvormige gleuf 17 in het midden van het draagoppervlak 16 voor de vorming van het eerste been 5. In de onderhavige uitvoering is de breedte van de gleuf gelijk aan de helft van de lengte van de zijde van de steel van de contactpen.

Vanaf het draagoppervlak 16 strekt zich aan beide lange zijden van de gleuf 17 een brugvormig uitsteeksel 18 uit, welke een breedte heeft gelijk aan één vierde van de lengte van de zijde van de steel van de contactpen. Vanaf het oppervlak van elk van de uitsteeksels 18 strekt zich een zijdelings hellend oppervlak 19 uit in de richting van de scheidingslijn van de twee delen van het werktuig. Door deze oppervlakken 19 worden de lange zijden 20 van de tweede en derde benen 6,7 gevormd, waarbij deze zijden voorbij de steel van de contacpent uitsteken (Fig. 1 en 4). Elk van de oppervlakken 12 maakt een hoekt van 60 met de sluitingsrichting van de twee delen van het werktuig.

Het mannelijk deel 15 van het werktuig heeft een stempel 21, die samenwerkt met en complementair is aan de gleuf 17 in het vrouwelijk deel 14. De stempel 21 steekt uit voorbij de scheidingslijn van het mannelijk deel 15 en, als de twee delen van het werktuig gesloten zijn, dringt hij gedeeltelijk in de gleuf 17 van het vrouwelijk deel 14 binnen.

Naast elk van de twee lange zijden van de stempel 21 heeft

het gedeelte 14 een uitsnijding 22 waarin het verplaatste materiaal binnendringt als de twee werktuigdelen gesloten worden. Om de tweede lange zijde 23 van de tweede en derde benen 6,7 van de contactpen 1 te vormen, hebben de uitsnijdingen 22 elk een hellend oppervlak 24. Deze oppervlakken zijn evenwijdig aan het overeenkomstige oppervlak 19 van het vrouwelijk deel 14, dit wil zeggen ze maken een hoek van 120 met de sluitingsrichting van de twee delen van het werktuig. Als de twee delen van het werktuig gesloten zijn, zijn de twee lange zijden 20,23 van de tweede en derde benen 6,7 die dor de hellende oppervlakken 19,24 gevormd worden, op een afstand van elkaar gelegen die gelijk is aan de breedte van de gleuf 17 in het vrouwelijk deel 14.

Vanaf het buitenste uiteinde van de hellende oppervlakken 24 naar de scheidingslijn van de twee delen van het werktuig strekt zich een gebogen wanddeel 25 uit, welke de uitsnijdingen 22 afbakent. Deze wanddelen 25 en het overeenkomstige wanddeel 26 op de bodem van de gleuf 17 van het vrouwelijk deel 14 vormen de buitenoppervlakken van de drie benen 5,6, 7 van de contactpen 1 waarvan de stralen aan de straal van het gat 2 in de gedruktestroomloopkaart 3 aangepast zip. Daarom, als de twee delen van het werktuig gesloten zijn, liggen de oppervlakken van de drie hierboven vermelde wanddelen 25,26 op een cirkelomtrek waarvan het middelpunt samenvalt met de langsas van de contactpen 1, die in het opnamegedeelte is aangebracht.

De diameter van deze cikelomtrek is echter een weinig groter dan de diameter van het gat in de gedrukte-stroomloopplaat 3, dat een standaarddiameter van bijvoorbeel 1, 5 mm heeft.

De contactpen 1 wordt uit een blad metaal gestanst in één enkele stap en op zodanige wijze dat een stop 27 verkregen wordt, welke de insteekdiepte (Fig. 3) beperkt. Als het mannelijk deel 15 naar beneden bewogen wordt, wordt het middendeel dat later het montagedeel van de contactpen 1 vormt verwezenlijkt.

Tijdens deze stap wordt het eerste been 5 gestanst en zijn gebogen buitenoppervlak gevormd, en worden de tweede en derde benen 6,7 door koudextrusie gevormd, waardoor een dwarsverplaatsing van het materiaal veroorzaakt wordt. Omdat de hoeken van de uitsnijdingen 22 in het mannelijk deel 15 in het overgangsgebied

25 dienen om veranderingen in afmetingen te compenseren en daarom gedurende de koudextrusie niet volledig met materiaal gevuld worden, hebben de benen 6,7 een afgeronde kant 28 (Fig. 1).

Zoals blijft uit de Fig. 3 en 4 kunnen de uitsnijdingen, die dienen om de drie benen 5,6, 7 in net vrouwelijk deel 14 en in het mannelijk deel 15 te vormen op zodanige wijze asymmetrisch uitgevoerd zijn dat de benen, aan de uiteinden 29 die dienen om in een gat 2 van de gedrukte-stroomloopkaart gedrukt te worden, een betrekkelijk kleine helling vertonen ter plaatse van de steel 30 van de contactpen. De tegenoverliggende uiteinden 31 hebben een betrekkelijk steile helling. Onafhankelijk daarvan, als de benen 5,6 7 in het werktuig gevormd worden, worden ze door de steel van de contactpen 1 zover in tegenoverliggende zin gedrukt dat een luchtspleet 32 tussen het eerste been en de twee andere benen 6,7 (Fig. 4) gevormd wordt.

Indien de contactpen 1 in het gat 2 van een gedrukte-stroomloopplaat 3 gestoken wordt, bewegen de benen 5,6, 7 zich radiaal naar binnen. Aldus versmallen de tweede en derde benen de ruimte 33 waaruit het eerste been 5 gestanst werd (Fig. 1). Tegelijkertijd wordt de breedte van de luchtspleet 32 tussen het eerste been 5 en de andere twee benen 6,7 verminderd Indien er een negatieve tolerantie bestaat op de diameter van het gat 2 kan de luchtpleet 32 volledig worden gesloten.

Gezien de tweede en derde benen 6,7, die voorheen door de wand van het gat naar binnen werden gedrukt, net eerste been 5 beletten van tussen hen vastgespied te worden, wordt ook in dit geval hun verwerking behouden. Doordat het oppervlak 34 door de uitsteeksels 18 van het vrouwelijk deel 14 gedurende de stansbewerking wordt doorgedrukt, in dit geval de anders radiale binnenwaartse verplaatsing van de tweede en derde benen 6,7 in een langsbeweging veranderd. Er dient hier opgemerkt dat vooraleer de contactpen T te monteren de oppervlakken 34, die op de lange zijden 20 van de tweede en derde benen 6,7 aansluiten, zich op eenzelfde niveau als de langsas van de steel 30 van de contactpen bevinden en dat bovendien de assen 11,12, 13 van alle benen 5,6, 7 de langsas van de steel 30 snijden.

Met behulp van Fig. 1 tot 4 werd de vervaardiging van contactpennen 1 voor de montage, zonder soldering, in gaten 2 van de gedrukte-stroomloopplaten 3 uiteengezet. Als de vrije stelen 30 van de contactpennen 1 als contactstaven voor draadwikkelingen enlof inplugpennen dienen, hebben de stelen 30 een rechthoekige doorsnede met een gebruikelijke lengte van een zijde van bijvoorbeeld Or8 x 1, 00 mm. Natuurlijk kunnen de contactpennen voorzien van montagedelen ook deel uitmaken van een als een vlakke connector uitgevoerde contactbrug waar ze overeenkomstig het gatenpatroon van de gedrukte-stroomloopplaten 3, bijvoorbeeld aan twee tegenoverliggende zijden van een metaalbladstrook, rechthoekig omgebogen zijn.

Hoewel de principes van de uitvinding hierboven zijn beschreven aan de hand van een bepaalde uitvoeringsvorm, is het duidelijk dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.

Claims

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrische contactpen voor gedrukte-stroomloopplaten, voorzien van een middendeel voor montage in een gat van de gedrukte-stroomloop- plaat, waarbij het middendeel twee langsinsnijdingen heeft die de contactpen in drie veerkrachtige brugvormige benen verdelen waarvan een eerste in de richting van het snijvlak buitenwaarts gebogen is, terwijl de andere twee over een stompe hoek ten opzichte van het eerste been buitenwaarts gebogen zijn, met het kenmerk, dat het middendeel gevormd wordt in één enkele stap waarin het eerste been (5) door stansen en de tweede en derde benen (6,7) door koudextrusie die een dwarsverplaatsing van materiaal veroorzaakt verwezenlijkt worden.
2. Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrische contactpen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens de koudextrusie de assen (12, 13) van de tweede en derde veerkrachtige benen (6,7) in een positie gebracht worden waarin ze een hoek van 120 met de as (11) van het eerste been (5) maken.
3. Werktuig voor de uitvoering van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het uit twee delen bestaat, een vrouwelijk deel (14) en een mannelijk deel (15), dat het vrouwelijk deel (14) een gedeelte heeft voor opname van de steel (30) van de contactpen (1) en, in het draagoppervlak (16J van het opnamegedeelte, een gleuf (17) voor het vormen van het eerste been vertoont, waarbij zich naast deze gleuf en aan elke langszijde daarvan een uitsteeksel (18) voor de vorming van de tweede en derde benen uistrekt vanaf het draagoppervlak en waarbij het oppervlak van het uitsteeksel (18) overgaat <Desc/Clms Page number 10> in een buitenwaards geheld oppervlak (t9) dat eindigt op de scheidingslijn van het werktuig, en dat het mannelijk deel (15) een stempel (21) heeft die met de gleuf (17)

in het vrouwelijk deel (14) overeenkomt voor de vorming van het eerste been (5), waarbij naast de stempel en aan elke langszijde daarvan een uitsnijding (22) aanwezig is voor de vorming van het tweede been (6) en het derde been (7) respektievelijk, waarbij deze uitsnijding (22) een oppervlak (24) heeft dat aan het gehelde oppervlak (19) van het vrouwelijk deel (14) evenwijdig is.
4. Werktuig volgens conclusie 3, met het kenmerk dat elk van de twee hellende oppervlakken (19) van het vrouwelijk deel (14) een hoek van 600 vormt met de sluitingsrichting van de twee delen van het werktuig, en dat elk van de overeenkomstige hellende oppervlakken (24) van het mannelijk deel (15) met deze richting een hoek van 1200 maakt.
5. Werktuig volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat als de twee delen van het werktuig gesloten zijn, de hellende oppervlakken (19,24) van de vrouwelijke (14) en mannelijke (15) delen van elkaar gescheiden zijn door een afstand die gelijk is aan de breedte van de gleuf (17) in het vrouwelijk deel (14).
6. Werktuig volgens conclusies 3 tot 5, met het kenmerk, dat de gleuf (17) in het vrouwelijk deel (14) half zo breed is als het gedeelte voor opname van de steel (30) van de contactpen (1).
7. Werktuig volgens conclusies 3 tot 6, met het kenmerk, dat als de twee delen van het werktuig gesloten zijn, de oppervlakken van de wandgedeelten (25) die zich van de buitenste uiteinden van de hellende oppervlakken (24) in de uitsnijdingen (22) van het mannelijk deel (15) tot de scheidingslijn uitstrekken en het wandgedeelte (26) dat de bodem van de gleuf (17) in het vrouwelijk deel (14) vormt op een cirkelomtrek liggen waarvan het middenpunt samenvalt met de langsas van de contactpen (1) die in het opnamedeel is aangebracht.

Zijnde een totaal van 10 bladzijden