Elektrisches Steckkontaktelement und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein elektrisches Steckkon- taktelement, welches dazu bestimmt ist, mit minde stens einem an ihm vorhandenen Teil in eine öff- nung einer Isolierplatte eingesteckt zu werden, die auf einer ihrer Flachseiten mit einer als gedruckte Schaltung dienenden elektrisch leitenden Schicht ver sehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Steckkontaktelementes.
Es ist bereits bekannt, einen Lötstift in einer me tallischen Hülse zu befestigen und diese in eine öff- nung einer Leiterplatte an einer mit einem Leiter be legten Stelle einzudrücken. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, zu ermüden und sich dadurch zu lockern und ausserdem nicht drehfest zu sein.
Andere bekannte Steckkontaktvorrichtungen wei sen ferner zur Montage auf Leiterplatten Federein sätze auf, durch die sie lösbar in die Öffnungen der Leiterplatte einschnappen können. Diese Vorrich tungen haben den Nachteil, keine sichere Kontakt gabe zu gewährleisten, sondern zu Wackelkontakten zu neigen.
Es ist ebenfalls bereits bekannt, Steckkontaktvor- richtungen für gedruckte Schaltungen teilweise als Flachstücke auszubilden und als Stanzstücke herzu stellen. Diese Vorrichtungen weisen jedoch einen Kopf auf, der mit Prägungen versehen ist, die sich in eine in der gedruckten Schaltungsplatte befindliche Öffnung eindrücken sollen, wodurch eine Presssitz- verbindung zwischen dem Kopf und der gedruckten Schaltungsplatte herbeigeführt werden soll. Da jedoch diese Prägungen mit der Zeit ermüden, ist keine si chere mechanische Kontaktgabe gewährleistet und in folgedessen auch die elektrische Kontaktgabe in Frage gestellt.
Aus diesem Grunde sind zusätzliche Flansche vorgesehen, die jedoch ihrerseits ebenfalls ermüden.
Weiterhin ist es bekannt einen mit einer Steckauf- nahme für einen runden Steckerstift versehenen blockförmigen Kontaktteil mittels einer in diesem ver ankerten Flachfeder in einem an einer belegten Stelle der Leiterplatte befindlichen Loch zu befestigen. Diese zweiteilige Ausführungsform ist nicht nur auf wendig und in der Handhabung umständlich, sondern nimmt vor allem auf der Leiterplatte selbst Platz in Anspruch, wodurch die nutzbare Fläche der Platte verkleinert und die Bauhöhe bei der Montage von Bauelementen vergrössert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im vorstehenden dargelegten Mängel zu vermeiden und ein elektrisches Steckkontaktelement der ein gangs erwähnten Gattung zu schaffen, das unter mini maler Platzbeanspruchung bei einfacher Handhabung eine einwandfreie feste mechanische Verbindung und elektrische Kontaktgabe mit der Leiterplatte gewähr leistet.
Das erfindungsgemässe elektrische Steckkontakt element ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem einstückigen, ebenen Metallplättchen besteht, das eine Anschlagschulter besitzt, um an der Isolier platte anzuliegen, wobei diese Schulter rechtwinklig ist zum als Stift ausgebildeten Einsteckteil.
Weiterhin ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass dieses Steckkontaktelement durch Stanzen hergestellt wird.
Das Steckkontaktelement kann zusätzlich als me chanisches Verbindungsglied verwendet werden.
Die Erfindung wird anschliessend anhand der bei liegenden Zeichnung beispielsweise erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte einer gedruckten Schaltung, Fig.2 und 3 bis 4 verschiedene Anordnungen von Steckkontaktelementen auf einer Leiterplatte, Fig. 5 bis 6 verschiedene Anordnungen mehrerer Leiterplatten, Fig. 7 und 7a ein Führungsblech zum Zusammen bau verschiedener Leiterplatten in Draufsicht und im Querschnitt, die Fig. 8 bis 10, 11a und llb je eine weitere Ausführungsform, Fig. 12, 13a und 13b einen Kabelschuh im Quer schnitt und in zwei Seitenansichten,
Fig. 14 bis 21 weitere Ausführungsformen des Steckkontaktelementes.
Fig. 22 bis. 24 Aggregate aus mehreren mit einer Vielzahl von Steckkontaktelementen bestückten Lei terplatten.
Der in Fig. 1 dargestellte Abschnitt einer Leiter platte, worunter eine Isolierplatte verstanden wird, die auf einer ihrer Flachseiten mit einer als gedruckte Schaltung dienenden, elektrisch leitenden Schicht ver sehen ist, muss man sich nach rechts und links und unten noch fortgesetzt denken. Man sieht eine Viel zahl von Löchern, die zumeist durch mit Metallbele gungen versehene Stellen des Isolierkörpers der Lei terplatte geführt sind und zumeist weit entfernt vom Rande mitten in der Schaltungsebene angeordnet sind.
Die vier grossen Öffnungen <I>A, B, C, D</I> dienen Befestigungszwecken. Die Löcher wie E an den mit Metallbelegungen versehenen Stellen dienen als Auf nahmen für Steckkontaktelemente nach der Erfin dung.
Sämtliche nachfolgend beschriebenen Steckkon- taktelemente bestehen erfindungsgemäss aus einem einstückigen, ebenen Metallplättchen, bei dem von einem als Anschlagschulter für das Anliegen am Iso- lierkörper beim Einstecken dienenden Randteil des Plättchenhauptteiles der als länglicher Stift ausgebil dete Einsteckteil rechtwinklig absteht (s. auch Erläute rung zu Fig. 14).
Fig. 2a stellt eine Verbindung dar, bei der auf der einen Seite ein Steckkontaktelement 1 in eine Leiter platte 2 durch eine Öffnung 3 eingesteckt und mittels eines Lötflecks 4 eingelötet ist. Daneben befindet sich ein als Lötöse 5 ausgebildetes Steckkontaktelement, das wieder durch einen Lötfleck mit dem leitenden Belag 6 auf der unteren Seite der Leiterplatte 2 ver bunden ist. Auf den nach oben herausragenden Hauptteil des Steckkontaktelementes 1 kann ein Ka belschuh aufgesetzt werden.
Als Material für das Steckkontaktelement haben sich besonders folgende Materialien als zweckmässig erwiesen: Messing hart bis federhart, Messing ka schiert oder Messing platiert mit Edelmetall, z. B. Gold oder Platin, und/oder Gold-Platin-Legierung, wobei das Metall oder die Legierung auf das verwen dete Messing- oder Kupferband aufgewalzt werden kann. Die Plattierung kann ein- oder zweiseitig auf getragen werden.
Es ist auch möglich, die Zunge hart zu vergolden oder zu versilbern, um einen möglichst kleiner < übergangswiderstand zwischen der Zunge und dem Kabelschuh zu gewährleisten. Dies ist vor allem bei der Verwendung in der Messtechnik beim Arbeiten mit höchst empfindlichen Geräten von Vor teil. Durch Metallauftrag kann auch eine Oxydation bei klimatisch ungünstigen Verhältnissen verhindert werden, wie sie z. B. in tropischen Gegenden oder in salzhaltiger Atmosphäre oder bei hoher Luftfeuchtig keit, z. B. bei Tauwettereinbruch, sich ergeben kön- neu.
Fig.2b zeigt eine ähnliche Anordnung, jedoch derart abgewandelt, dass mit der Lötöse auf der Rückseite der Leiterplatte der gedruckten Schaltung weggefahren werden kann.
In der Anordnung nach Fig. 3 sind zwei gleich artige Steckkontaktelemente nebeneinander auf der Leiterplatte angeordnet. Es ist dies eine sogenannte < cTap-zu-Tap -Anordnung.
Die Anordnung nach Fig.4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 nur dadurch, dass der eine Anschluss auf der Rückseite angeordnet ist.
Die Fig. 5 stellt einen Tap- oder Tap-Lötverteiler dar. Bei diesem Verteilersystem können Leitungs drähte auf die Flachstücke (Taps) gestaffelt aufge setzt werden.
Die in Fig.5 gestaffelt eingezeichneten Platten können reine gedruckte Schaltungen für Verteiler zwecke sein oder aber gedruckte Schematas darstel len, die mit Bauelementen, wie Transistoren, Dioden, Widerständen usw., versehen und übereinander gestaf felt angeordnet sind.
Eine zweite derartige Anordnung ist gemäss Fig. 5b in umgekehrter Reihenfolge gestaffelt ange ordnet und kann mit der ersten Anordnung gemäss Fig. 5 kombiniert hinzugefügt werden, um eine mög lichst grosse Raumausnützungsziffer zu erhalten.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere ähnliche Anordnung, bei der die Leiterplatten schief gestaffelt sind, so dass die Kabelverbindungen in die Verteilerplatinen oder gedruckten Einheiten gut angeschlossen werden kön nen. Hierbei ist es nicht nötig, dass die Steckkontakt elemente beidseitig der gedruckten Schaltung ange ordnet sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man zwischen die einzelnen Elemente bequem Ab schirmbleche 7 gegen störende Induktionen einschie ben kann. In dieser Figur bedeutet 4 ein Bauelement, wie einen Transistor.
Man kann derartige Verteiler auch mit gedruckten Einheiten, die Transistoren etc. enthalten, kombinieren.
Fig. 7 zeigt ein Führungsblech, das für den Ein schub derartiger gedruckter Schaltungen gedacht ist. Durch diese räumliche Anordnung können auf klein stem Raum sehr viele gedruckte Schaltungen unter gebracht werden. Es ist hierbei gedacht, dass zwei Führungsbleche verwendet werden, die durch Di stanzbolzen miteinander verbunden sind. In diese Führungsbleche können die gedruckten Einheiten eingeschoben werden.
Damit die eingeschobenen Ein heiten seitlich und in der Höhe geführt sind, kann man in den seitlichen Führungsblechen Putzchen ge- mäss Fig. 7a herausdrücken, oder man versieht die Führungsbleche mit Gewindelöchern und sichert die Einheiten mit Schrauben.
Fig. 8 und 9 zeigen zwei Steckkontaktelemente für grössere Stromstärken, wobei die Teilung t auf ein normales Rastermass: 5 mm, 2,5 mm oder Ihd' oder 1/1o" etc. passt.
Fig. 10 zeigt eine Mehrfachzunge zum Einlöten in die gedruckte Schaltung, wobei t1 ein Vielfaches des normierten Rastermasses ist.
Das in Fig. 11a gezeigte Steckkontaktelement ist auf einer Seite mit einem Edelmetall plattiert.
Das in Fig. llb gezeigte Steckkontaktelement ist ein solches, bei dem beidseitig ein Edelmetall oder eine Edelmetallegierung aufgewalzt ist.
Die Fig. 12, 13a, 13b zeigen einen handelsübli chen Kabelschuh, der auf den Hauptteil eines der Steckkontaktelemente 1 aufgesteckt werden kann. Ein solches, durch einfaches Ausstanzen aus Blech erhaltenes Steckkontaktelement 1 ist in Fig. 14 in vergrössertem Massstab gezeigt. Der stiftartig ausge bildete Einsteckteil la steht rechtwinklig von den fluchtenden, beim Einstecken als Anschläge dienen den Schultern 1b ab, die an der verbreiterten Basis des Hauptteiles 1c vorhanden sind.
Fig. 15 und 16 zeigen Varianten, bei denen der Einsteckteil an seinem freien Ende gegabelt bzw. bei seinem freien Ende mit einem Langloch versehen ist, beides zur Ermöglichung eines leichteren Anschlus ses eines Drahtes: Fig. 17 und 18 zeigen Steckkontaktelemente, die sich zum Anlöten von Drähten auf einer Seite eignen. Fig. 19 zeigt ein Steckkontaktelement 101, dessen Hauptteil zwei Zungen bildet, auf welche je ein Kabel schuh aufgeschoben werden kann.
Fig.20 zeigt ein Steckkontaktelement 102 mit zwei im Abstand t voneinander befindlichen stiftarti gen Einsteckteilen, zwischen welche ein Draht 8 ein gelötet werden kann.
Fig.21 zeigt ein Steckkontaktelement 103, bei welchem der Elementenhauptteil die Form einer Zunge hat, deren Mittellinie zu derjenigen des stift artigen Einsteckteiles ein Winkel von etwa 30 bildet, in einer Variante könnte dieser Winkel beispielsweise 90 betragen.
Fig. 22 zeigt, wie mehrere mit Steckkontaktele- menten nach Fig.21 bestückte Leiterplatten bau- kastenförmig im Raume zusammengeschlossen wer den können. Fig. 23 zeigt den Querschnitt durch ein Aggregat aus drei kastenartig angeordneten bzw. zusammenge fügten Leiterplatten 9, 10, 11, in die eine vierte Platte 12 mittels Klemmen eingefügt ist.
Gemäss Fig.24 wird ein Aggregat von Leiter platten 14 von zwei quer zueinander angeordneten Platten 15 und 16 gehaltert.
Immer dann, wenn der Einsteckteil des bis zum Anschlag eingesteckten Steckkontaktelementes genü gend von der Leiterplatte herausragt, kann ein An- schlussdraht nach der bekannten wire-wrap -Me- thode, bei der das Drahtende um einen Elemententeil gewickelt und angelötet wird, an dieses herausragende Ende angeschlossen werden.