DE102022122312A1 - Contact pin device and contact pin arrangement - Google Patents
Contact pin device and contact pin arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022122312A1 DE102022122312A1 DE102022122312.4A DE102022122312A DE102022122312A1 DE 102022122312 A1 DE102022122312 A1 DE 102022122312A1 DE 102022122312 A DE102022122312 A DE 102022122312A DE 102022122312 A1 DE102022122312 A1 DE 102022122312A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- contact pin
- contact
- projection
- flange
- pin device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 139
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 20
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 12
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 235000007575 Calluna vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009662 stress testing Methods 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
- G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
- H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
- H01R13/2464—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point
- H01R13/2471—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point pin shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
- H01R24/58—Contacts spaced along longitudinal axis of engagement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
- H01R2201/20—Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kontaktstiftvorrichtung (1) zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Prüflings (38), mit einem aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigten Halteelement (2), das einen Flansch (3) zur Befestigung an einem Kontaktstiftträger (41) und einen von dem Flansch (3) vorstehenden hohlzylinderförmigen Vorsprung (4) aufweist, mit einer auf den Vorsprung (4) aufgeschobenen oder aufgeschraubten Hülse (12), die mit einem freien Ende axial von dem Vorsprung (4) auf der von dem Flansch (3) abgewandten Seite vorsteht und aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist, und mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Kontaktelement (16,60), das zumindest abschnittsweise innerhalb der Hülse (12) zwischen dem Vorsprung (4) und dem freien Ende an der Hülse (4) elektrisch leitend anliegt und dazu ausgebildet ist, den Prüfling (38) zu kontaktieren.The invention relates to a contact pin device (1) for electrically conductive contact contacting of a test object (38), with a holding element (2) made of an electrically insulating material, which has a flange (3) for fastening to a contact pin carrier (41) and one from the flange (3) has a protruding hollow cylindrical projection (4), with a sleeve (12) pushed or screwed onto the projection (4), which protrudes with a free end axially from the projection (4) on the side facing away from the flange (3). and is made of an electrically conductive material, and with at least one electrically conductive contact element (16, 60), which rests in an electrically conductive manner at least in sections within the sleeve (12) between the projection (4) and the free end on the sleeve (4). and is designed to contact the test object (38).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kontaktstiftvorrichtung zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Prüflings, mit einem Halteelement, das einen Flansch zur Befestigung an einem Kontaktstiftträger aufweist, und mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Kontaktelement, das dazu ausgebildet ist, einen Prüfling zu kontaktieren.The invention relates to a contact pin device for electrically conductive contact contacting of a test object, with a holding element that has a flange for attachment to a contact pin carrier, and with at least one electrically conductive contact element that is designed to contact a test object.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Kontaktstiftanordnung mit einer Kontaktstiftvorrichtung wie sie obenstehend beschrieben wurde, sowie mit einem Kontaktstiftträger, in welchem die Kontaktstiftanordnung befestigt ist.Furthermore, the present invention relates to a contact pin arrangement with a contact pin device as described above, and with a contact pin carrier in which the contact pin arrangement is fastened.
Kontaktstiftvorrichtungen, die zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Prüflings dienen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere zur Prüfung der Funktionsfähigkeit elektrischer/elektronischer Produkte in der Massenfertigung werden Kontaktstiftvorrichtungen eingesetzt, die einen Prüfling, wie beispielsweise eine Leiterplatte, ein elektronisches Bauteil oder ein Anschlussstecker, berührungskontaktieren, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Prüfling und einer externen Prüfeinrichtung herzustellen, und um dann durch Beaufschlagen des Prüflings mit einem elektrischen Strom und/oder einer elektrischen Spannung auf seine Funktionsfähigkeit zu testen. Um einen sicheren elektrisch leitenden Berührungskontakt zu gewährleisten, werden Kontaktstiftvorrichtungen häufig mit zumindest einem elastisch verformbaren oder federnd gelagerten Kontaktelement eingesetzt, sodass die Berührungskräfte nicht dazu führen, dass der Prüfling und oder die Kontaktstiftvorrichtung beschädigt werden. Häufig werden hierzu Federkontaktstifte eingesetzt.Contact pin devices that are used to make electrically conductive contact with a test object are known from the prior art. In particular, to test the functionality of electrical/electronic products in mass production, contact pin devices are used which make contact with a test object, such as a circuit board, an electronic component or a connector plug, in order to establish an electrical connection between the test object and an external test device, and then to test its functionality by applying an electrical current and/or an electrical voltage to the test object. In order to ensure a secure electrically conductive touch contact, contact pin devices are often used with at least one elastically deformable or resiliently mounted contact element, so that the contact forces do not result in the test object and/or the contact pin device being damaged. Spring contact pins are often used for this purpose.
In der Prüftechnik für Kabelbäume wird zwischen einem Niederspannungs- beziehungsweise Kleinsignalbereich und einem Belastungstest unterschieden. Für einen Test im Kleinsignalbereich werden neben dem Durchgangstest und dem Kurzschlusstest auch eine Widerstandsmessung über einen Leitungsabschnitt durchgeführt. Dabei wird die Messgenauigkeit mittels Anwendung einer sogenannten Vier-Leiter-Methode nach Kelvin (Kelvin-Messung) erhöht. Mittels der Kelvin-Messung soll die Qualität beispielsweise von Crimpverbindungen an Steckverbindern erfasst werden. Bei Belastungstest sind Hochstromtest und Hochspannungstest als besonders wichtig zu nennen. Insbesondere in Zusammenhang mit dem Fortschreiten der Elektromobilität werden derartige Testverfahren bedeutender, da viele Leitungsstränge in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen hohen Strömen und auch hohen Spannungen ausgesetzt werden. Häufig werden daher verschiedene Testverfahren miteinander kombiniert, um Testzeit und Kontaktierzyklen zu reduzieren. Dabei ist jedoch das gleichzeitige Durchführen aller Testverfahren in der Regel nicht möglich. Besonders Kleinsignaltests und Belastungstests müssen nacheinander erfolgen, um zu vermeiden, dass empfindliche elektrische/elektronische Bauteile des Prüflings beschädigt werden. Unter einem kombinierten Test wird insofern insbesondere verstanden, dass zwischen der Durchführung unterschiedlicher Tests die Kontaktierung des Prüflings nicht aufgehoben oder unterbrochen wird. Dadurch muss die Kontaktiervorrichtung dazu in der Lage sein, die gewünschten Tests durchzuführen und die dadurch entstehende Belastung beschädigungs- und verschleißfrei auszuhalten.In testing technology for cable harnesses, a distinction is made between a low-voltage or small-signal range and a load test. For a test in the small signal range, in addition to the continuity test and the short-circuit test, a resistance measurement is also carried out over a section of line. The measurement accuracy is increased by using a so-called four-wire method according to Kelvin (Kelvin measurement). Kelvin measurements are used to measure the quality of crimp connections on connectors, for example. When it comes to stress testing, high-current testing and high-voltage testing are particularly important. Such test procedures are becoming more important, particularly in connection with the advancement of electromobility, since many wiring harnesses in electric vehicles and hybrid vehicles are exposed to high currents and also high voltages. Therefore, different test methods are often combined with one another in order to reduce test time and contact cycles. However, it is usually not possible to carry out all test procedures at the same time. Small signal tests and stress tests in particular must be carried out one after the other to avoid damaging sensitive electrical/electronic components of the test object. A combined test is understood in particular to mean that the contact with the test object is not canceled or interrupted between the execution of different tests. As a result, the contacting device must be able to carry out the desired tests and withstand the resulting load without damage or wear.
Am einfachsten wäre es, auf bekannte Techniken zurückzugreifen und alle Kontaktstellen des Prüflings beispielsweise mithilfe von Federkontaktstiften zu kontaktieren, die an einem gemeinsamen Halteelement angeordnet sind. Aufgrund der Anzahl von Tests und Kontaktierstellen stellt sich eine derartige Lösung jedoch als wenig wartungsfreundlich dar und darüber hinaus können Schwierigkeiten bei der Treffgenauigkeit an den Kontaktstellen auftreten.The easiest way would be to use known techniques and contact all contact points of the test object, for example using spring contact pins that are arranged on a common holding element. However, due to the number of tests and contact points, such a solution is not very easy to maintain and, in addition, difficulties can arise with the accuracy of the contact points.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kontaktstiftvorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Anforderungen erfüllt oder zumindest die Voraussetzungen dafür schafft, die Anforderung sicher erfüllen zu können.The invention is based on the object of creating an improved contact pin device which meets the above-mentioned requirements or at least creates the conditions for reliably fulfilling the requirement.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Kontaktstiftvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kontaktstiftvorrichtung gewährleistet einen modularen Aufbau sowie eine hohe Wiederverwendbarkeit bei einer robusten Ausbildung. Dabei ist die Kontaktstiftvorrichtung sowohl zur Kontaktierung von Kontaktpins (male contact) als auch von Kontaktbuchsen (female contact) eines Prüflings einsetzbar. Durch eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung der Kontaktstiftvorrichtung wird eine vorteilhafte elektrische Leitung geboten, die die vorteilhafte Kontaktierung des Prüflings erlaubt und das Durchführen unterschiedlicher Tests gewährleistet und es insbesondere ermöglicht, auf Federkontaktstifte zur direkten Berührungskontaktierung des Prüflings zumindest weitestgehend verzichten zu können.The object on which the invention is based is achieved by a contact pin device with the features of
Die erfindungsgemäße Kontaktstiftvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass das Halteelement aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist und einen Flansch sowie einen von dem Flansch vorstehenden hohlzylinderförmigen Vorsprung aufweist. Der Flansch ist dazu ausgebildet, das Halteelement in einem Kontaktstiftträger zu befestigen, dient also als Befestigungsmittel oder Verbindungsmittel zu dem Kontaktstiftträger. Auf den hohlzylinderförmigen Vorsprung ist eine Hülse aufgeschoben oder aufgeschraubt, die mit einem freien Ende axial von dem Vorsprung auf der von dem Flansch abgewandten Seite vorsteht und aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist. Die Hülse selbst dient somit insbesondere nur als elektrischer Leiter der Kontaktstiftvorrichtung, vorzugsweise nicht als Kontaktmittel zur direkten Kontaktierung des Prüflings. Weiterhin weist die Kontaktstiftvorrichtung erfindungsgemäß ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement auf, das zumindest abschnittsweise innerhalb der Hülse zwischen dem Vorsprung und dem freien Ende der Hülse angeordnet ist und elektrisch leitend an der Hülse anliegt und dazu ausgebildet ist, den Prüfling elektrisch leitend zu kontaktieren. Das Kontaktelement ist durch Berührungskontakt mit der Hülse elektrisch leitend verbunden und dient zur eigentlichen Kontaktierung des Prüflings. Das Kontaktelement selbst kann als Kontaktpin/-stift oder Kontakthülse ausgebildet sein, um eine entsprechend komplementär dazu ausgebildete Kontaktstelle des Prüflings zu kontaktieren. Innerhalb des hohlzylinderförmigen Vorsprungs verbleibt Platz für zumindest ein weiteres Kontaktmittel oder zumindest ein weiteres Kontaktelement, um mehrere Kontaktstellen des Prüflings gleichzeitig kontaktieren zu können und/oder um weitere Funktionen in die Kontaktstiftvorrichtung zu integrieren. Die Kontaktmittel oder Kontaktelemente können insbesondere wahlweise eingesetzt werden, so dass die Kontaktstiftvorrichtung modulartig an einen jeweiligen Anwendungsfall anpassbar ist.The contact pin device according to the invention with the features of
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Kontaktelement als Ringfederelement, insbesondere als ringförmig verlaufende Schraubenfeder, ausgebildet und steht radial nach innen vor, um einen in den Vorsprung einschiebbaren oder eingeschobenen Kontaktstift oder -pin des Prüflings, oder die Außenmantelwand einer Kontakthülse des Prüflings elektrisch zu kontaktieren. In diesem Fall ist der Vorsprung also dazu ausgebildet, auf ein Kontaktteil des Prüflings aufgeschoben zu werden, sodass dieser zumindest bereichsweise in den Vorsprung aufgenommen wird. Durch die Ausbildung als Ringfederelement erlaubt das Kontaktelement eine sichere Kontaktierung des Prüflings beziehungsweise dessen Kontaktstifts, weil das Ringfederelement durch seine Eigenelastizität zurückfedern kann und dadurch eine Vorspannung auf den Prüfling ausübt, wodurch eine sichere Berührungskontaktierung des Kontaktstifts des Prüflings gewährleistet ist. Darüber hinaus können Fertigungstoleranzen oder Positionstoleranzen des Kontaktstifts durch das Kontaktelement vorteilhaft ausgeglichen werden. Je nach Ausbildung des Ringfederelements, insbesondere in Bezug auf seine Elastizität, kann die Kontaktkraft auf den Kontaktstift beeinflusst beziehungsweise optimiert werden. Bei der Kontaktierung des Prüflings wird das Kontaktelement dann zwischen den Kontaktstift des Prüflings und der Hülse verspannt beziehungsweise vorgespannt, sodass sowohl zur Hülse hin als auch zum Kontaktstift hin eine sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet ist.According to a preferred development of the invention, the contact element is designed as an annular spring element, in particular as an annular coil spring, and projects radially inwards in order to electrically connect a contact pin or pin of the test object that can be inserted or inserted into the projection, or the outer jacket wall of a contact sleeve of the test object to contact. In this case, the projection is designed to be pushed onto a contact part of the test object, so that it is accommodated in the projection at least in some areas. By being designed as an annular spring element, the contact element allows secure contacting of the test object or its contact pin, because the annular spring element can spring back due to its own elasticity and thereby exerts a preload on the test object, which ensures secure contact contact of the test object's contact pin. In addition, manufacturing tolerances or position tolerances of the contact pin can be advantageously compensated for by the contact element. Depending on the design of the ring spring element, in particular with regard to its elasticity, the contact force on the contact pin can be influenced or optimized. When contacting the test object, the contact element is then clamped or prestressed between the contact pin of the test object and the sleeve, so that secure electrical contact is guaranteed both towards the sleeve and towards the contact pin.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Hülse an ihrem freien Ende einen radial nach innen vorstehenden Haltevorsprung auf, sodass das Ringfederelement axial zwischen dem Vorsprung und dem Haltevorsprung gehalten ist. Das Ringfederelement liegt somit in einer Art Nut ein, die von der Hülse, dem Haltevorsprung und der freien Stirnseite des Vorsprungs gebildet ist. Dadurch ist das Ringfederelement insbesondere in axialer Richtung verliersicher in der Kontaktstiftvorrichtung gehalten, sodass sowohl beim Einschieben als auch beim Ausschieben des Prüflings das Ringfederelement verbleibt.According to a preferred development of the invention, the sleeve has a holding projection projecting radially inwards at its free end, so that the ring spring element is held axially between the projection and the holding projection. The ring spring element thus lies in a type of groove which is formed by the sleeve, the holding projection and the free end face of the projection. As a result, the ring spring element is held captively in the contact pin device, particularly in the axial direction, so that the ring spring element remains both when the test specimen is pushed in and out.
Vorzugsweise überragt die Ringfeder den Mantel des hohlzylinderförmigen Vorsprungs radial nach außen und nach innen. Der Außendurchmesser des Ringfederelements beziehungsweise der Ringfeder ist somit größer als der Außendurchmesser des Vorsprungs und der Innendurchmesser der Ringfeder ist kleiner als der Innendurchmesser des Vorsprungs. Dadurch ist sichergestellt, dass die Ringfeder sowohl die Hülse als auch den Kontaktstift des Prüflings sicher kontaktiert. Bei dem Kontaktstift des Prüflings kann es sich selbstverständlich auch um einen hohlen Kontaktstift in der Art einer Kontakthülse handeln, wobei dann durch das Ringfederelement die Außenfläche der Kontakthülse kontaktiert wird. Es kommt daher bei dem Prüfling nicht darauf an, ob der Kontaktstift massiv oder hohl ausgebildet ist.The ring spring preferably projects beyond the jacket of the hollow cylindrical projection radially outwards and inwards. The outside diameter of the ring spring element or the ring spring is therefore larger than the outside diameter of the projection and the inside diameter of the ring spring is smaller than the inside diameter of the projection. This ensures that the ring spring securely contacts both the sleeve and the contact pin of the test object. The contact pin of the test object can of course also be a hollow contact pin in the manner of a contact sleeve, in which case the outer surface of the contact sleeve is then contacted by the ring spring element. It therefore does not matter for the test specimen whether the contact pin is solid or hollow.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in dem Vorsprung wenigstens ein weiteres elektrisch leitfähiges Kontaktelement angeordnet. Durch das weitere Kontaktelement ist der Kontaktstift des Prüflings ebenfalls kontaktierbar. Insbesondere ist dabei das weitere Kontaktelement derart ausgebildet, dass es einen Kontaktbereich des Kontaktstifts des Prüflings kontaktiert, der sich von dem mit dem Ringfederelement zusammenwirkenden Kontaktbereich unterscheidet und insbesondere elektrisch isoliert zu diesem ist. Es wird dadurch erreicht, dass ein mehrpoliger Kontaktstift des Prüflings durch die Kontaktstiftvorrichtung in vorteilhafter Weise kontaktiert werden kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Spitze des Kontaktstifts des Prüflings einen ersten elektrischen Kontaktbereich- oder Abschnitt und der Außenmantel des Kontaktstifts beabstandet zu der Spitze einen zweiten elektrischen Kontaktbereich- oder Abschnitt aufweisen, die elektrisch voneinander isoliert sind.According to a preferred development of the invention, at least one further electrically conductive contact element is arranged in the projection. The contact pin of the test object can also be contacted by the additional contact element. In particular, the further contact element is designed such that it contacts a contact area of the contact pin of the test object, which differs from the contact area which interacts with the ring spring element and is in particular electrically insulated from it. This is achieved in that a multi-pole contact pin of the test object can be contacted in an advantageous manner by the contact pin device. This is the case, for example, if the tip of the contact pin of the test object has a first electrical contact area or section and the outer jacket of the contact pin has a second electrical contact area or section spaced from the tip, which are electrically insulated from one another.
Besonders bevorzugt ist das weitere Kontaktelement als Kelchfeder ausgebildet, die zur Aufnahme eines Abschnitts des Kontaktstifts des Prüflings axial beabstandet zu dem Ringfederelement dient. Bei der Kelchfeder handelt es sich um ein herkömmliches Kontaktelement, das durch Verformung in radialer Richtung beziehungsweise durch ein Aufweiten beim Einführen des Kontaktstifts eine Vorspannkraft auf den Kontaktstift ausübt, die zu einer sicheren radialen Berührungskontaktierung führt. Die Kontaktstiftvorrichtung weist somit in dem Fall mit dem Ringfederelement zumindest zwei Kontaktelemente auf, die durch radiales Aufweiten beziehungsweise durch radiale Kraftbeaufschlagung mit dem Prüfstift beziehungsweise Kontaktstift des Prüflings zusammenwirken. Damit erfolgt insbesondere auch durch die Kelchfeder eine vorteilhafte Kontaktierung sowie ein vorteilhafter Toleranzausgleich, der das Aufschieben der Kontaktstiftvorrichtung auf den Prüfstift beziehungsweise Einführen des Prüfstifts in die Kontaktstiftvorrichtung erleichtert. Dadurch, dass das Ringfederelement zuerst mit dem Kontaktstift beim Zusammenführen zusammenwirkt, nimmt sie den Großteil der wirkenden Radialkräfte auf, wodurch die empfindlichere Kelchfehler, die erst anschließend mit dem Kontaktstift beim Zusammenführen zusammenwirkt, geschont wird. Insbesondere bei einem parallelen Seitenversatz von Prüfling und Kontaktstiftvorrichtung zueinander kommt dieser Vorteil zum Tragen. Bei einem Winkelversatz, also bei einer verkippten Ausrichtung der Kontaktstiftvorrichtung zu dem Prüfling beziehungsweise zu dessen Kontaktstift, wirken auch auf die Kelchfeder erhöhte asymmetrische Kräfte. Zum Schutz gegen plastische Überdehnung der Kelchfeder ist daher bevorzugt ein Begrenzungsanschlag vorhanden, der eine Verbiegung über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus formschlüssig verhindert. Insbesondere wird der Begrenzungsanschlag durch die Innenseite des Vorsprungs selbst gebildet. Im eingesteckten Zustand beziehungsweise montierten Zustand weist die Kelchfeder zumindest im Bereich ihrer radial verlagerbaren Kontaktlamellen beziehungsweise Kelchfederkontaktzungen einen radialen Abstand zu der Innenseite des Vorsprungs auf, sodass die Kontaktlamellen bis an den Vorsprung verbogen beziehungsweise aufgespannt werden können, wenn der Prüfstift in die Kelchfeder eingeschoben wird. Dadurch ist die Kelchfeder vor einer Überlastung auf sichere Weise geschützt. Die Kelchfeder weist bevorzugt eine Kontaktlamelle, besonders bevorzugt mehrere, insbesondere gleichmäßig über den Umfang des Vorsprungs verteilt angeordnete Kontaktfedern, auf.Particularly preferably, the further contact element is designed as a cup spring, which is used to accommodate a section of the contact pin of the test lings serves axially spaced from the ring spring element. The cup spring is a conventional contact element which, by deforming in the radial direction or by expanding when the contact pin is inserted, exerts a preload force on the contact pin, which leads to secure radial contact contact. In the case with the annular spring element, the contact pin device thus has at least two contact elements, which interact with the test pin or contact pin of the test object by radial expansion or by applying radial force. This also results in advantageous contacting and advantageous tolerance compensation, particularly through the cup spring, which makes it easier to push the contact pin device onto the test pin or to insert the test pin into the contact pin device. Because the ring spring element first interacts with the contact pin when merging, it absorbs the majority of the acting radial forces, which means that the more sensitive cup defect, which only then interacts with the contact pin when merging, is spared. This advantage comes into play particularly when the test object and the contact pin device are parallel to one another. If there is an angular offset, i.e. if the contact pin device is tilted relative to the test object or its contact pin, increased asymmetrical forces also act on the cup spring. To protect against plastic over-expansion of the cup spring, a limit stop is therefore preferably present, which positively prevents bending beyond a predetermined limit value. In particular, the limit stop is formed by the inside of the projection itself. In the inserted state or mounted state, the cup spring has a radial distance from the inside of the projection, at least in the area of its radially displaceable contact lamellae or cup spring contact tongues, so that the contact lamellae can be bent or stretched up to the projection when the test pin is inserted into the cup spring. This safely protects the cup spring from overloading. The cup spring preferably has a contact lamella, particularly preferably a plurality of contact springs, in particular evenly distributed over the circumference of the projection.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass durch den Flansch in den Vorsprung, insbesondere in die Kelchfeder, ein Federkontaktstift, insbesondere Schaltkontaktstift, geführt ist. Durch den Federkontaktstift wird insbesondere die Stirnseite des Kontaktstifts des Prüflings berührungskontaktiert. Vorzugsweise sind die Ringfeder und/oder die Kelchfeder derart ausgebildet, dass sie eine Beschädigung einer Schutzkappe oder einer Kunststoffschutzschicht des Kontaktstifts des Prüflings bei der Kontaktierung nicht beschädigen, sodass kein Kunststoffmaterial abgerieben wird. Durch den Schaltkontaktstift wird der Kontaktstift des Prüflings nur mechanisch kontaktiert. Zu diesem Zweck weist der Schaltkontaktstift vorteilhafterweise einen Kunststoffkolben oder einen Kolben aus einem anderen elektrisch isolierenden Material auf. Dann wird mittels des Schaltkontaktstifts einzig das Vorhandensein beziehungsweise das korrekte Einschieben des Kontaktstifts des Prüflings in den Vorsprung erfasst. Dabei ist die Dimensionierung des Schaltkontaktstifts, insbesondere des Kolbens oder Kontaktkopfs des Schaltkontaktstifts, insbesondere derart dimensioniert, dass ein elektrischer Überschlag sicher verhindert ist.Furthermore, it is preferably provided that a spring contact pin, in particular a switching contact pin, is guided through the flange into the projection, in particular into the cup spring. In particular, the end face of the contact pin of the test object is contacted by the spring contact pin. Preferably, the ring spring and/or the cup spring are designed in such a way that they do not damage a protective cap or a plastic protective layer of the contact pin of the test object during contacting, so that no plastic material is rubbed off. The contact pin of the test object is only contacted mechanically by the switching contact pin. For this purpose, the switching contact pin advantageously has a plastic piston or a piston made of another electrically insulating material. Then only the presence or correct insertion of the contact pin of the test object into the projection is detected using the switching contact pin. The dimensioning of the switching contact pin, in particular the piston or contact head of the switching contact pin, is in particular dimensioned in such a way that an electrical flashover is reliably prevented.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schaltkontaktstift außerdem vorzugsweise mittig oder zentral in Bezug auf den Querschnitt des Vorsprungs angeordnet, sodass der Federkontaktstift mittig auf den eingeschobenen Kontaktstift des Prüflings trifft. In diesem Fall weist der Prüfling vorteilhafterweise eine geschlossene Stirnseite auf und ist beispielsweise als geschlossener Kontaktstift oder massiver Kontaktstift ausgebildet. In diesem Fall wäre die Ausbildung als Kontaktbuchse hinderlich. Jedoch auch bei der Ausbildung des Kontaktstifts als Kontaktbuchse anstelle eines Kontaktpins wäre es möglich, deren Anwesenheit mittels des Schaltkontaktstifts zu erfassen. Dazu ist dann bevorzugt der Schaltkontaktstift nicht mittig oder zentral, sondern dezentral, nahe zum Rand beziehungsweise zum Mantel des Vorsprungs in dem Vorsprung angeordnet, um mit der Stirnseite der Buchse zusammenwirken zu können.In the present exemplary embodiment, the switching contact pin is also preferably arranged centrally or centrally with respect to the cross section of the projection, so that the spring contact pin meets the inserted contact pin of the test object in the center. In this case, the test specimen advantageously has a closed end face and is designed, for example, as a closed contact pin or solid contact pin. In this case, training as a contact socket would be a hindrance. However, even if the contact pin is designed as a contact socket instead of a contact pin, it would be possible to detect their presence using the switching contact pin. For this purpose, the switching contact pin is then preferably not arranged centrally or centrally, but rather decentrally, close to the edge or to the jacket of the projection in the projection, in order to be able to interact with the end face of the socket.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind durch den Flansch ein oder mehrere Federkontaktstifte derart geführt, dass sie von dem Flansch zumindest im unbetätigten Zustand vorstehen, um mit der dem Flansch zugewandten Stirnseite der Hülse zu deren elektrischer Kontaktierung zusammenwirken. Der oder die Federkontaktstifte sind somit radial außerhalb des Vorsprungs angeordnet, um dort mit der Hülse zusammenzuwirken. Dadurch, dass die Federkontaktstifte oder der eine Federkontaktstift im unbetätigten Zustand von dem Flansch vorstehen, ist gewährleistet, dass eine sichere Berührungskontaktierung der Hülse erfolgt, wenn die Hülse auf den Vorsprung bis zu dem Flansch aufgeschoben oder aufgeschraubt wird. Um die Hülse auf den Vorsprung aufschrauben zu können, weisen Hülse und Vorsprung vorzugsweise miteinander wirkende Schraubgewinde auf, wobei sich die Schraubgewinde nicht über die gesamte Länge des Vorsprungs und/oder der Hülse erstrecken müssen. Vielmehr ist bevorzugt vorgesehen, dass der Vorsprung nahe zum Flansch einen Schraubgewindeabstand aufweist, der weit beabstandet zum freien Ende des Vorsprungs endet, sodass bei der Montage die Hülse zunächst auf den Vorsprung aufgeschoben und erst dann aufgeschraubt wird. Dadurch ist eine einfache Montage durch das Aufschieben ermöglicht und eine sichere Befestigung durch das Verschrauben beziehungsweise Aufschrauben gewährleistet.According to a preferred development of the invention, one or more spring contact pins are guided through the flange in such a way that they protrude from the flange, at least in the unactuated state, in order to interact with the end face of the sleeve facing the flange to make electrical contact with it. The spring contact pin(s) are thus arranged radially outside the projection in order to interact with the sleeve there. The fact that the spring contact pins or the one spring contact pin protrude from the flange in the unactuated state ensures that secure contact is made with the sleeve when the sleeve is pushed or screwed onto the projection up to the flange. In order to be able to screw the sleeve onto the projection, the sleeve and projection preferably have screw threads that interact with one another, whereby the screw threads do not have to extend over the entire length of the projection and/or the sleeve. Rather, it is preferably provided that the projection is close to the flange Has screw thread spacing that ends far away from the free end of the projection, so that during assembly the sleeve is first pushed onto the projection and only then screwed on. This enables easy installation by sliding it on and ensures secure attachment by screwing or unscrewing.
Durch den Einsatz von einem oder mehreren Federkontaktstiften zur Kontaktierung der Hülse wird ein einfacher Austausch der Hülse bei auftretenden Verschleißerscheinungen der Hülse selbst oder des Ringfederelements gewährleistet, da keine Stellen oder Schraubstellen gelöst werden müssen. Durch den einfachen Berührungskontakt ist eine sichere elektrische Führung sowie eine einfache Lösbarkeit gewährleistet.The use of one or more spring contact pins to contact the sleeve ensures that the sleeve can be easily replaced if signs of wear occur on the sleeve itself or on the ring spring element, since no points or screw points need to be loosened. The simple touch contact ensures safe electrical guidance and easy releasability.
Vorzugsweise ist das Kontaktelement als Kontaktpin ausgebildet, der bereichsweise von der Hülse axial vorsteht, um in eine Kontaktaufnahme des Prüflings, also in eine Kontaktbuchse des Prüflings, eingeschoben zu werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Kontaktelement somit nicht als radial verformbares Ringfederelement ausgebildet, sondern als axial vorstehender Kontakt. Auch hier wird jedoch der elektrische Kontakt zu dem Kontaktpin durch die Hülse selbst gewährleistet, wodurch die oben genannten Vorteile ebenfalls realisiert werden.The contact element is preferably designed as a contact pin, which protrudes axially from the sleeve in some areas in order to be inserted into a contact receptacle of the test object, i.e. into a contact socket of the test object. According to this embodiment, the contact element is therefore not designed as a radially deformable ring spring element, but rather as an axially projecting contact. Here too, however, the electrical contact to the contact pin is ensured by the sleeve itself, whereby the advantages mentioned above are also realized.
Vorzugsweise weist der Kontaktpin einen elektrisch leitfähigen Außenmantel auf, dessen Außendurchmesser zumindest abschnittsweise zumindest im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Vorsprungs entspricht, sodass der Kontaktpin zumindest abschnittsweise radial in dem Vorsprung geführt beziehungsweise gelagert ist. Dadurch ist eine vorteilhafte Ausrichtung und Verbindung des Kontaktpins mit dem Vorsprung der Hülse gewährleistet.Preferably, the contact pin has an electrically conductive outer jacket, the outer diameter of which corresponds at least in sections at least substantially to the inner diameter of the projection, so that the contact pin is guided or mounted radially in the projection at least in sections. This ensures an advantageous alignment and connection of the contact pin with the projection of the sleeve.
Vorzugsweise weist der Außenmantel einen Radialvorsprung auf, der nach außen vorsteht, zwischen dem freien Ende der Hülse und dem Vorsprung axial gehalten ist und an der Innenseite der Hülse elektrisch leitend anliegt. Auch gemäß dieser Ausführungsform weist die Hülse also an ihrem freien Ende einen radial nach innen vorstehenden Haltevorsprung auf, der als Axialanschlag für den Radialvorsprung des Kontaktpins dient, sodass der Radialvorsprung einerseits durch den Haltevorsprung und andererseits durch die freie Stirnseite des Vorsprungs des Halteelements axial fixiert ist. Optional ist der Radialvorsprung axial spielfrei oder mit Schiebespiel zwischen Haltevorsprung und Vorsprung gehalten. Besonders bevorzugt weist der Radialvorsprung einen Außendurchmesser auf, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Hülse, sodass Radialvorsprung und Hülse durch eine Presspassung miteinander gefügt sind, die eine sichere elektrische Verbindung von Hülse und Außenmantel gewährleistet.The outer jacket preferably has a radial projection which projects outwards, is held axially between the free end of the sleeve and the projection and rests in an electrically conductive manner on the inside of the sleeve. Also according to this embodiment, the sleeve has at its free end a radially inwardly projecting holding projection, which serves as an axial stop for the radial projection of the contact pin, so that the radial projection is axially fixed on the one hand by the holding projection and on the other hand by the free end face of the projection of the holding element . Optionally, the radial projection is held with no axial play or with sliding play between the holding projection and the projection. Particularly preferably, the radial projection has an outer diameter that is slightly larger than the inner diameter of the sleeve, so that the radial projection and sleeve are joined together by a press fit, which ensures a secure electrical connection between the sleeve and the outer jacket.
Vorzugsweise endet der Außenmantel beabstandet von einem freien Ende des Kontaktpins, sodass sich der Außenmantel nur über einen begrenzten Bereich des von dem Vorsprung vorstehenden Abschnitts des Kontaktpins erstreckt. Dadurch verbleibt in/an dem Kontaktpin Raum für weitere elektrisch leitfähige Kontaktbereiche.Preferably, the outer jacket ends at a distance from a free end of the contact pin, so that the outer jacket only extends over a limited area of the section of the contact pin protruding from the projection. This leaves space in/on the contact pin for additional electrically conductive contact areas.
Vorzugsweise ist das freie Ende des Kontaktpins von einem weiteren Kontaktelement gebildet, dass sich von dem Außenmantel elektrisch isoliert durch den Außenmantel in den Vorsprung hinein erstreckt. Damit weist der Kontaktpin zusätzlich zu dem elektrisch leitfähigen Außenmantel noch zumindest ein Kontaktelement auf, das zur Kontaktierung des Prüflings unabhängig von dem Außenmantel genutzt werden kann.Preferably, the free end of the contact pin is formed by a further contact element that extends through the outer jacket into the projection in an electrically insulated manner from the outer jacket. In addition to the electrically conductive outer jacket, the contact pin thus has at least one contact element that can be used to contact the test object independently of the outer jacket.
Vorzugsweise erstreckt sich das weitere Kontaktelement bis zu dem Flansch, sodass es insbesondere an einem Boden des Vorsprungs beziehungsweise an dem Flansch axial anliegt. Insbesondere ist das weitere Kontaktelement bei der Montage in den Vorsprung eingeschoben und wird durch das Aufschieben/Aufschrauben der Hülse auf den Vorsprung gegen den Flansch gepresst, sodass der Kontaktpin sicher axial und radial an dem Halteelement arretiert ist. Der von der Hülse vorstehende Bereich des Kontaktpins weist dabei einen Außendurchmesser auf, der maximal so groß ist wie der Innendurchmesser des Haltevorsprungs der Hülse, sodass die Hülse auf den Pin bis zu dem Radialvorsprung aufgeschoben werden kann, um dann mit dem Gewinde des Halteelements zusammenzuwirken. Dadurch ist eine einfache Montage der Kontaktstiftvorrichtung gewährleistet.Preferably, the further contact element extends to the flange, so that it rests axially in particular on a bottom of the projection or on the flange. In particular, the further contact element is inserted into the projection during assembly and is pressed against the flange by pushing/screwing the sleeve onto the projection, so that the contact pin is securely locked axially and radially on the holding element. The area of the contact pin protruding from the sleeve has an outer diameter that is at most as large as the inner diameter of the holding projection of the sleeve, so that the sleeve can be pushed onto the pin up to the radial projection in order to then interact with the thread of the holding element. This ensures easy assembly of the contact pin device.
Vorzugsweise ist durch den Flansch wenigstens ein Kontaktstift, insbesondere Federkontaktstift, geführt, der mit dem weiteren Kontaktelement zu dessen elektrischer Kontaktierung zusammenwirkt. Es ergeben sich hierbei die Vorteile, die sich auch durch die oben beschriebene Kontaktierung der Hülse durch einen Federkontaktstift oder Kontaktstift ergeben. Insbesondere wird eine einfache Austauschbarkeit des Kontaktpins zu Wartungszwecken ermöglicht, bei geringem Leitungswiderstand beziehungsweise vorteilhafter elektrischer Verbindung. Optional sind mehrere Kontaktstifte über den Umfang des Vorsprungs verteilt angeordnet, um mit dem darin liegenden Kontaktpin zusammenzuwirken.Preferably, at least one contact pin, in particular a spring contact pin, is guided through the flange and cooperates with the further contact element to make electrical contact with it. This results in the advantages that also arise from the above-described contacting of the sleeve by a spring contact pin or contact pin. In particular, the contact pin can be easily replaced for maintenance purposes, with low line resistance or an advantageous electrical connection. Optionally, several contact pins are arranged distributed over the circumference of the projection in order to interact with the contact pin located therein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist dem Halteelement ein Schirmkontaktelement zugeordnet, das radial außerhalb der Hülse angeordnet ist. Das Schirmkontaktelement ist vorzugsweise ebenfalls als radial wirkende Kontaktzunge oder Federzunge ausgebildet, die beispielsweise auf einen Schirmkontakt des Prüflings aufschiebbar ist.According to a preferred development of the invention, the holding element is assigned a shield contact element which is radially outside the sleeve is arranged. The shield contact element is preferably also designed as a radially acting contact tongue or spring tongue, which can be pushed onto a shield contact of the test object, for example.
Vorzugsweise ist dem Schirmkontaktelement ein Schutzelement mit zumindest einer Schutzwand zugeordnet, die dazu dient, eine Beschädigung des Schirmkontaktelement verhindert. Optional sind dem Halteelement mehrere Schirmkontaktelemente zugeordnet, wobei entweder jedem der Schirmkontaktelemente jeweils eine Schutzwand oder mehreren Schirmkontaktelemente eine gemeinsame Schutzwand zugeordnet sind.Preferably, the shield contact element is assigned a protective element with at least one protective wall, which serves to prevent damage to the shield contact element. Optionally, several shield contact elements are assigned to the holding element, with either a protective wall being assigned to each of the shield contact elements or a common protective wall being assigned to several shield contact elements.
Vorzugsweise ist das jeweilige Schirmkontaktelement an dem Schutzelement befestigt. Das Schutzelement ist insbesondere lösbar an dem Flansch und/oder Vorsprung gehalten, sodass das Schutzelement auch nachträglich oder nur bei Bedarf vorgesehen werden oder entfernt werden kann. Vorzugsweise sind das Schutzelement und das Halteelement derart formschlüssig miteinander verbunden, dass eine Verdrehsicherung ausgebildet wird, die zudem eine eindeutige Anordnung von Schutzelement und Halteelement zueinander gewährleistet, die eine Fehlmontage verhindert und Freiräume für insbesondere der Montage dienende Werkzeuge garantiert.Preferably, the respective shield contact element is attached to the protective element. The protective element is in particular held detachably on the flange and/or projection, so that the protective element can also be provided or removed subsequently or only when necessary. Preferably, the protective element and the holding element are positively connected to one another in such a way that an anti-twist device is formed, which also ensures a clear arrangement of the protective element and the holding element to one another, which prevents incorrect assembly and guarantees free space for tools used in particular for assembly.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist auf der von dem Vorsprung abgewandten Seite des Flanschs eine elastisch verformbare Matte, insbesondere Dichtmatte, angeordnet. Anschlusselemente, wie die oben genannten Kontaktstifte oder Federkontaktstift, sind durch die Matte hindurchgeführt, sodass sie innerhalb der Matte ringsum elastisch auf Pressung anliegen und damit dicht abgeschlossen sind. Die elastische Matte bietet somit den Vorteil, dass zum einen eine einfache Abdichtung gewährleistet ist, und dass zum anderen eine Beweglichkeit der Kontaktstiftvorrichtung und der Kontaktstiftträger ermöglicht ist, die insbesondere ein Verschwenken oder Taumeln der Kontaktstiftvorrichtung relativ zu dem Kontaktstiftträger erlaubt. Bei bestimmungsgemäßer Montage liegt die Matte auf dem Kontaktstiftträger auf und ermöglicht somit eine Gasdichtheit der Kontaktstiftanordnung, bei welcher der Prüfling in einem gasdichten Raum gehalten beziehungsweise geprüft/getestet werden kann. Die Gasdichtheit bleibt dabei in jeder Lage der Kontaktstiftvorrichtung relativ zu dem Kontaktstiftträger erhalten. Darüber hinaus hat die Matte den vorteilhaften Nebeneffekt einer Dämpfenden axialer Kräfte beziehungsweise eines Überlastschutzes für den Fall, dass Kontaktstiftvorrichtung und Prüfling axial mit zu hoher Kraft aufeinander zu oder zusammengeführt werden. Insbesondere werden dadurch auch Fertigungstoleranzen von Kontaktstiftvorrichtung und Prüfling in vorteilhafterweise kompensiert beziehungsweise ausgeglichen, sodass Fertigungstoleranzen oder Fehler nicht zu einer Beschädigung der Kontaktstiftvorrichtung und/oder des Prüflings selbst führen.According to a preferred development of the invention, an elastically deformable mat, in particular a sealing mat, is arranged on the side of the flange facing away from the projection. Connecting elements, such as the above-mentioned contact pins or spring contact pins, are passed through the mat so that they rest elastically within the mat all around and are therefore tightly sealed. The elastic mat thus offers the advantage that, on the one hand, a simple seal is guaranteed and, on the other hand, mobility of the contact pin device and the contact pin carrier is enabled, which in particular allows the contact pin device to pivot or wobble relative to the contact pin carrier. When installed as intended, the mat rests on the contact pin carrier and thus enables the contact pin arrangement to be gas-tight, in which the test specimen can be held or checked/tested in a gas-tight space. The gas-tightness is maintained in every position of the contact pin device relative to the contact pin carrier. In addition, the mat has the advantageous side effect of dampening axial forces or overload protection in the event that the contact pin device and test specimen are brought together or towards each other axially with too high a force. In particular, manufacturing tolerances of the contact pin device and the test specimen are thereby advantageously compensated or balanced, so that manufacturing tolerances or errors do not lead to damage to the contact pin device and/or the test specimen itself.
Alternativ oder zusätzlich zu der Matte weist das Halteelement auf seiner von dem Vorsprung abgewandten Rückseite des Flanschs mindestens ein Dichtelement, insbesondere Dichtring, insbesondere O-Ring, und/oder Dichtlippe, auf, das insbesondere derart von dem Flansch vorsteht, dass es bei der Montage an dem Kontaktstiftträger anliegt und insbesondere gegen diesen derart gedrückt wird, dass es elastisch verformt oder vorgespannt wird, um eine Dichtung zu dem Kontaktstiftträger zu bilden. Vorzugsweise liegt das Dichtelement, also Dichtring oder Dichtlippe, dabei in einer Vertiefung in dem Flansch ein, insbesondere in einer Nut. Vorzugsweise ist das Dichtelement in die Vertiefung oder Nut eingepresst, sodass ein sicherer Halt des Dichtelements an dem Flansch vor und nach der Montage gewährleistet ist. Das Dichtelement ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet und/oder angeordnet dass es alle durch den Flansch geführten Öffnungen oder Kanäle zusammen ringförmig umgibt, sodass also alle Öffnungen oder Kanäle und insbesondere durch die Öffnungen oder Kanäle hindurchgeführte Kontaktmittel wie beispielsweise Kontaktstifte oder Kabel innerhalb des Rings liegen, oder jeweils nur eine durch den Flansch geführte Öffnung oder Kanal ringförmig umgibt, um zu gewährleisten, dass auf der Seite des Prüflings eine gewünschte Prüfumgebung, insbesondere in Bezug auf Luftdruck, Gaszusammensetzung und/oder Temperatur, einstellbar ist, die sich von der Umgebung auf der von dem Prüfling beziehungsweise von der Kontaktstiftvorrichtung abgewandten Seite des Kontaktstiftträgers, unterscheidet. Damit ist auch eine Dichtheitsprüfung durchführbar sowie eine Durchschlagsprüfung, bei welcher der Prüfling bei Niederdruck in einer Vakuumkammer oder Vakuumatmosphäre kontaktiert wird.Alternatively or in addition to the mat, the holding element has on its rear side of the flange facing away from the projection at least one sealing element, in particular a sealing ring, in particular an O-ring, and/or a sealing lip, which in particular protrudes from the flange in such a way that it protrudes during assembly rests on the contact pin carrier and in particular is pressed against it in such a way that it is elastically deformed or prestressed in order to form a seal with the contact pin carrier. The sealing element, i.e. sealing ring or sealing lip, preferably lies in a recess in the flange, in particular in a groove. Preferably, the sealing element is pressed into the recess or groove, so that a secure hold of the sealing element on the flange is ensured before and after assembly. The sealing element is preferably designed and/or arranged in such a way that it surrounds all openings or channels guided through the flange in a ring shape, so that all openings or channels and in particular contact means guided through the openings or channels, such as contact pins or cables, lie within the ring, or only surrounds an opening or channel guided through the flange in a ring in order to ensure that a desired test environment, in particular with regard to air pressure, gas composition and / or temperature, can be set on the side of the test object, which differs from the environment on the from the test specimen or from the side of the contact pin carrier facing away from the contact pin device. This means that a leak test can also be carried out as well as a breakdown test, in which the test object is contacted at low pressure in a vacuum chamber or vacuum atmosphere.
Die erfindungsgemäße Kontaktstiftanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktstiftvorrichtung sowie durch einen Kontaktstiftträger auf, an welchem die Kontaktstiftvorrichtung befestigt ist. Insbesondere ist die Kontaktstiftvorrichtung durch eine Verschraubung an dem Kontaktstiftträger gehalten. Dazu weist der Flansch vorzugsweise ein oder mehrere Schraubenöffnungen auf, durch welche Befestigungsschrauben geführt und in den Kontaktstiftträger eingeschraubt sind. Es ergeben sich dadurch die zuvor vorgenannten Vorteile. Besonders bevorzugt ist die jeweilige Kontaktstiftvorrichtung an dem Kontaktstiftträger taumelnd und/oder schwimmend gelagert, um Fertigungs- und Positionstoleranzen bei einem Kontaktvorgang in vorteilhafter Weise auszugleichen.The contact pin arrangement according to the invention with the features of
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
-
1A und B eine vorteilhafte Kontaktstiftvorrichtung in unterschiedlichen Darstellungen, -
2A und B eine vorteilhafte Kontaktstiftanordnung in unterschiedlichen Darstellungen, -
3A und B eine vorteilhafte Weiterbildung der Kontaktstiftvorrichtung in unterschiedlichen Darstellungen, -
4A und B ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kontaktstiftvorrichtung in unterschiedlichen Darstellungen, -
5A bis C ein alternatives Ausführungsbeispiel der Kontaktstiftvorrichtung in mehreren Darstellungen, -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kontaktstiftvorrichtung in einer Längsschnittdarstellung und -
7 eine vorteilhafte Weiterbildung der Kontaktstiftvorrichtung in einer Läng s schnittdarstellung.
-
1A and B an advantageous contact pin device in different representations, -
2A and B an advantageous contact pin arrangement in different representations, -
3A and B an advantageous development of the contact pin device in different representations, -
4A and B shows a further exemplary embodiment of the contact pin device in different representations, -
5A to C an alternative embodiment of the contact pin device in several representations, -
6 a further exemplary embodiment of the contact pin device in a longitudinal sectional view and -
7 an advantageous development of the contact pin device in a longitudinal sectional view.
Die Kontaktstiftvorrichtung 1 weist ein Halteelement 2 auf, das einen Flansch 3 sowie einen von dem Flansch 3 vorstehenden hohlzylinderförmigen Vorsprung 4 aufweist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Flansch 3 und der Vorsprung 4 einstückig miteinander ausgebildet. Das Halteelement 2 ist insgesamt aus einem elektrisch nichtleitenden Material, insbesondere aus Kunststoff gefertigt. Der Flansch 3 weist Öffnungen 5 auf, durch welche Befestigungsschrauben 6 führbar sind, um die Kontaktstiftvorrichtung 1 an einem Kontaktstiftträger 7, wie beispielhaft in
Durch die hohlzylinderförmige Ausbildung des Vorsprungs 4 weist dieser eine Mantelwand 8 auf, die sich senkrecht von dem Flansch 3 erstreckt und eine einseitig offene Aufnahmeöffnung 9 ausbildet. Die Aufnahmeöffnung 9 erstreckt sich von der freien Stirnseite 10 des Vorsprungs 4 bis zu dem Flansch 3. An der Außenseite der Mantelwand 8 weist der Vorsprung 4 nahezu dem Flansch 3 ein Schraubgewinde 11 auf.Due to the hollow cylindrical design of the
Auf den Vorsprung 4 ist eine Hülse 12 aufgeschoben, die an ihrem dem Flansch 3 zugewandten Ende auf ihrer Innenseite ein Schraubgewinde 13 aufweist, das dazu ausgebildet ist, mit dem Schraubengewinde 11 des Vorsprungs 4 zusammenzuwirken. Somit ist die Hülse 12 bis an das Schraubgewinde 11 heran auf den Vorsprung 4 aufschiebbar und dann durch Ineinandergreifen der Schraubgewinde 11, 13 auf den Vorsprung 4 aufschraubbar beziehungsweise aufgeschraubt.A
Die Hülse 12 weist an ihrem von dem Flansch 3 abgewandten Ende einen radial nach innen vorstehenden Haltevorsprung 15 auf. Der Innendurchmesser des Haltevorsprung 15 ist dabei mindestens so groß wie der Innendurchmesser des Vorsprungs 4. Zwischen dem Haltevorsprung 15 und der Stirnseite 10 des Vorsprungs 4 beziehungsweise der Mantelwand 8 ist ein Kontaktelement 16 in Form eines elastisch verformbaren Ringfederelements 17 angeordnet. Das Ringfederelement 17 ist als Schraubenfeder ausgebildet, die sich über den Umfang der Hülse 12 an deren Innenseite entlang erstreckt. Der Innendurchmesser des Ringfederelements 17 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser des Radialvorsprungs 15 und des Vorsprungs 4. Der Außendurchmesser des Ringfederelements 17 ist mindestens so groß, vorzugsweise größer als der Außendurchmesser des Vorsprungs 4 und entspricht vorzugsweise zumindest im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Hülse 12. Dadurch liegt das Kontaktelement 16 in einer durch Hülse 12, Haltevorsprung 15 und Vorsprung 4 gebildeten Umfangsnut ein und ist axial sowohl durch den Vorsprung 4 also auch durch den Haltevorsprung 15 verliersicher gehalten. Das Kontaktelement 16 ist dadurch insbesondere axial unverschieblich gelagert.The
Zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktelements 16 ist die Hülse 12 aus einem elektrisch leitenden beziehungsweise leitfähigen Material gefertigt. Die Hülse 12 weist außerdem an dem Haltevorsprung 15 eine Einführschräge 18 auf, die zur Zentrierung der Kontaktstiftvorrichtung 1 zu einem Prüfling dient, wie unten näher ausgeführt wird.For electrical contacting of the
Die Hülse 12 ist durch die Schraubgewinde 11, 13 maximal bis an den Flansch 3 auf den Vorsprung 4 aufschraubbar. Je nach Gestaltung des Ringfederelements 17 ist ein vollständiges Heranführen der Hülse 12 bis an den Flansch 3 jedoch nicht möglich, wobei das Ringfederelement 17 optional durch das Aufschrauben der Hülse 12 axial zwischen dem Haltevorsprung 15 und der Stirnseite 10 der Mantelwand 8 verspannt wird. Alternativ ist das Ringfederelement 17 mit axialem Spiel oder lediglich spielfrei zwischen Stirnseite 10 und Haltevorsprung 15 gehalten.The
Zur elektrischen Kontaktierung der Hülse 12 ist durch den Flansch 3 wenigstens ein Kontaktstift 19 geführt, der dazu ausgebildet ist, die dem Flansch 3 zugewandte Stirnseite 20 der Hülse 12 durch Berührung elektrisch leitend zu kontaktieren. Insbesondere ist der Kontaktstift 19 dazu als Federkontaktstift mit einem in einer Hülse 21 axial verschieblich gelagerten Kontaktkopf 22 ausgebildet, der im unbetätigten Zustand des Federkontaktstifts axial von dem Flansch 3 zur Kontaktierung der Hülse 12 vorsteht. Insbesondere ist der Kontaktkopf 22 in der Hülse 21 durch ein Federelement 23 axial vorgespannt. Optional sind mehrere Federkontaktstifte über den Umfang der Hülse 12 verteilt durch den Flansch 3 geführt angeordnet, um die Hülse 12 an mehreren Stellen elektrisch leitend zu kontaktieren. An seinem von der Hülse 12 abgewandten Ende steht der jeweilige Kontaktstift 19 bevorzugt ebenfalls vor dem Flansch 3 vor, sodass er einfach durch ein Anschlusskabel oder einen Kontaktstecker kontaktiert beziehungsweise an eine externe Prüfeinrichtung, welche den oder die gewünschten Tests an dem Prüfling durchführt, angeschlossen werden kann.For electrical contacting of the
In der Aufnahmeöffnung 9 ist weiterhin ein weiteres Kontaktelement 24 angeordnet, das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kelchfeder 25 ausgebildet ist. Die Kelchfeder 25 ist becherförmig ausgebildet und weist einen an dem Flansch 3 anliegenden Boden 26 sowie eine von dem Boden 26 vorstehende Mantelwand 27 auf. Die Mantelwand 27 weist in etwa im oberen Drittel mehrere axiale Längsschlitze 28 auf, wodurch die Mantelwand 27 in mehrere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander ausgebildete, elastisch verformbare beziehungsweise radial verschwenkbare Kontaktfederzungen 29 aufgeteilt ist. Dabei ist der Außendurchmesser der Mantelwand 27 zumindest im Bereich der Kontaktfederzungen 29 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Vorsprungs 4, sodass ein radialer Abstand zwischen den Kontaktfederzungen 29 und dem Vorsprung 4 verbleibt. Die Kelchfeder 25 selbst ist aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt.A
Zur elektrischen Kontaktierung der Kelchfeder 25 ist ein weiterer Kontaktstift 30, der vorzugsweise ebenfalls als Federkontaktstift ausgebildet ist, durch den Flansch 3 derart geführt, dass ein in einer Hülse 31 axial verschieblich gelagerter Kontaktkopf 32 dem Boden 26 der Kelchfeder zugeordnet ist. Wird die Kelchfeder 25 in die Aufnahmeöffnung 9 eingeschoben, trifft sie auf den von dem Boden 3 des Flanschs vorstehenden Kontaktkopf 32 und drängt diesen entgegen der Kraft des in der Hülse 31 ebenfalls angeordneten Federelements 33 axial zurück, wodurch die Vorspannung des Federelements 33 erhöht wird. Es erfolgt somit also auch eine Berührungskontaktierung der Kelchfeder 25 zur elektrischen Verbindung. Das von der Kelchfeder 25 abgewandte Ende des Kontaktstifts 30 ragt von dem Flansch 3 vor und kann dort durch ein Kabel oder einen Kontaktstecker elektrisch mit der Prüfvorrichtung verbunden werden.For electrical contacting of the
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Kontaktstiftvorrichtung 1 weiterhin einen Schaltkontaktstift 34 auf, der mittig oder zentral durch den Flansch 3 derart geführt ist, dass er mittig beziehungsweise zentral in der Aufnahmeöffnung 9, im Querschnitt der Kontaktstiftvorrichtung 1 gesehen, liegt. Der Schaltkontaktstift 34 weist dazu einen Kontaktkopf 35 auf, der in einer Hülse 36 axial verlagerbar ist, insbesondere entgegen der Kraft eines Federelements, welches den Kontaktkopf 35 in die Aufnahmeöffnung 9 drängt, sodass der Kontaktkopf 35 im Normalzustand beziehungsweise in unbetätigten Zustand von dem Boden des Flanschs 3 und von dem Boden 26 der Kelchfeder 25 axial vorsteht. Das von dem Kontaktkopf 35 abgewandten Ende des Schaltkontaktstifts 34 ragt ebenfalls von dem Flansch 3 axial hervor, um dort wie auch die Kontaktstifte 19 und 30 elektrisch kontaktiert werden zu können. Der Kontaktkopf 35 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem elektrisch nichtleitenden beziehungsweise isolierenden Material gefertigt, beispielsweise aus Kunststoff. Wird der Kontaktkopf 35 weit genug in die Hülse 36 hineingedrängt, wird ein elektrischer Kontakt hergestellt (geschaltet). Durch den Schaltkontaktstift 34 ist somit eine Anwesenheitserfassung ermöglicht, wie mit Bezug auf das folgende Anwendungsbeispiel beschrieben:According to the present exemplary embodiment, the
Die Kontaktstiftvorrichtung 1 dient dazu, einen Prüfling elektrisch leitend zu kontaktieren, ohne den Prüfling und/oder die Kontaktiervorrichtung 1 zu beschädigen oder hohem Verschleiß auszusetzen, wobei im kontaktierten Zustand mehrere elektrische Tests insbesondere nacheinander an dem Prüfling mittels der Kontaktstiftvorrichtung 1 durchgeführt werden können. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kontaktstiftvorrichtung 1 als female-contact beziehungsweise als Kontaktbuchse ausgebildet, die dazu dient, einen Kontaktstift oder -pin 37 eines Prüflings 38, wie beispielhaft in
Die Kontaktstiftvorrichtung 1 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, unterschiedliche elektrisch Kontaktbereiche des Kontaktstifts 37 des Prüflings 38 zu kontaktieren. So sind die Kelchfeder 25 und die Ringfederelement 17 elektrisch voneinander isoliert und können somit mit unterschiedlichen und voneinander isolierten elektrischen Bereichen des Kontaktstifts 37 zusammenwirken. Durch die Kontaktstiftvorrichtung 1 werden somit mehrere Kontaktverbindungen gleichzeitig hergestellt, um unterschiedliche Tests und/oder Prüfungen elektrischer Art an dem Prüfling durchzuführen. Vorzugsweise wird eine Prüfung erst dann durchgeführt, wenn der Schaltkontaktstift 34 schaltet und somit das vollständige oder ausreichende Eindringen des Kontaktstifts in die Aufnahmeöffnung 9 signalisiert ist.According to the present exemplary embodiment, the
Durch das Anordnen der Kontaktstiftvorrichtungen 1 an dem Kontaktstiftträger 41 kann eine Vielzahl von Kontaktstiftvorrichtungen 1 gleichzeitig einem Prüfling zugeführt werden. Durch die vorteilhafte taumelnde und/oder schwimmende Lagerung werden Toleranzen in vorteilhafter Weise ausgeglichen oder kompensiert. Ein Ausführungsbeispiels für die taumelnde und/oder schwimmende Lagerung der Kontaktstiftvorrichtung 1 ist weiter unten näher erörtert.By arranging the
Im Unterschied dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist die Kontaktstiftvorrichtung 1 nunmehr mehrere Schirmkontaktelemente 44 auf. Die Schirmkontaktelemente 44 sind als radial nach innen vorstehende Federzungen 45 ausgebildet, die radial außerhalb der Hülse 12 liegen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Schirmkontaktelemente 44 vorhanden, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Schirmkontaktelemente 44 dienen dazu einen Schirmungszylinder 47 des Prüflings 38 an seiner Mantelaußenfläche zu berührungskontaktieren. Vorzugsweise sind die Schirmkontaktelemente 44 mit einem optional starren Kontaktstift 46 elektrisch leitend verbunden, der parallel zur Mittelachse der Kontaktstiftvorrichtung 1 durch den Flansch 3 oder an dem Flansch 3 vorbeigeführt ist. Der Kontaktstiftträger 41 weist vorzugsweise auch zur Durchführung und/oder Aufnahme des jeweiligen Kontaktstifts 46 eine weitere Öffnung 42 auf. Die Schirmkontaktelemente 44 sind dadurch in vorteilhafter Weise von der Rückseite des Kontaktstiftträgers 41 kontaktierbar, wie beispielsweise in
Jedem der Schirmkontaktelemente 44 ist vorteilhafterweise eine Schutzwand 49 zugeordnet, die im Querschnitt gesehen kreisbogenförmig die Außenseite der Schirmkontaktelemente 44 überdeckt, um diese vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Die Schutzwände 49 sind Teil eines optionalen Schutzelements 50, das auf den Flansch 3 über den Vorsprung 4 und die Hülse 12 aufgeschoben oder aufschiebbar ist. Das Schutzelement 50 weist dabei mindestens einen Vorsprung 51 auf, der mit einer Vertiefung 52, insbesondere seitliche Abflachung, des Flanschs 3 derart zusammenwirkt, dass eine Verdrehsicherung zwischen Schutzelement 50 und Flansch 3 gewährleistet ist. Dadurch ist die sichere Anordnung und Zuordnung des Schutzelements 50 an dem Flansch 3 gewährleistet.Each of the
Vorzugsweise sind die Schirmkontaktelemente 44 an dem Schutzelement 50 gehalten und die Kontaktstäbe 46 durch das Schutzelement 50 geführt. Dadurch ist auch eine nachträgliche Anordnung der Schirmkontakte in der Art eines Schirmkontaktmoduls an der übrigen Kontaktstiftvorrichtung 1 möglich. Vorzugsweise ist das Schutzelement 50 zusammen mit den Schirmkontaktelementen 44 und den zugeordneten Kontaktleitern beziehungsweise Kontaktstäben 46 als lösbares austauschbares Schirmkontaktmodul ausgebildet. Natürlich kann das Schirmkontaktmodul auch mehr oder weniger der Schirmkontaktelemente 44 aufweisen. So kann auch eine Anpassung der Kontaktstiftvorrichtung 1 an unterschiedlich große Prüflinge beziehungsweise unterschiedlich große Schirmzylinder von Prüflingen durch die Auswahl eines passenden Schirmkontaktmoduls für eine bestehende Kontaktstiftvorrichtung 1 erfolgen.The
Durch die Verdrehsicherung ist insbesondere gewährleistet, dass die Kontaktelemente an der gewünschten Stelle liegen und gleichzeitig Freistellungen für Montagewerkzeuge korrekt positioniert sind. Dadurch, dass die Außendimensionen der Hülse 12 vorzugsweise minimal gehalten sind, wird erreicht, dass einerseits das Eindringen in den Schirmungszylinder 47 des Prüflings 38 kollisionsfrei gelingt und andererseits weitere radial eng beabstandete Bauteile angebaut werden können, wie die Schirmkontaktelemente 44 beziehungsweise das Schutzelement 50 oder das Schirmkontaktmodul.The anti-twist device ensures in particular that the contact elements are in the desired location and at the same time clearances for assembly tools are correctly positioned. The fact that the outer dimensions of the
Je nach Anforderung oder Ausbildung tritt das jeweilige Schirmkontaktelement 44 zuerst, gleichzeitig oder zuletzt in Eingriff mit dem Prüfling 38. Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Schirmkontaktelemente 44 gezeigt sind, sind gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel nur ein Schirmkontaktelement 44 und gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mehr als zwei Schirmkontaktelemente 44 vorgesehen. Vorzugsweise sind die Schirmkontaktelemente 44 elektrisch parallelgeschaltet, um redundant zu wirken. Darüber hinaus sind bei Vorhandensein mehrerer Schirmkontaktelemente 44 diese bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Kontaktstiftvorrichtung 1 verteilt angeordnet. Während vorliegend die Schirmkontaktelemente 44 als Federzungen 45 ausgebildet sind, können die Schirmkontaktelemente 44 grundsätzlich aus einem elastischen, metallischen Bauelement gefertigt sein, das mit der Berührungsfläche des Prüflings einen wenig aggressiven, kompakten, toleranzausgleichenden, sowie sicheren elektrischen Kontakt realisieren kann. Die Schirmkontaktelemente 44 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie möglichst ausschließlich in Kontaktierungsrichtung, also senkrecht zur Tangente des ringförmigen Schirmelements, nachgiebig sind. Vorliegend wird dies durch die Befestigung an dem insbesondere starren oder steifen Kontaktstift 46 jeweils gewährleistet, der fest in dem Schutzelement 50 und damit an der Kontaktstiftvorrichtung 1 gehalten ist. Durch die Anordnung an dem Flansch 3 wird außerdem erreicht, dass auch das jeweilige Schirmkontaktelement 44 mit der übrigen Kontaktstiftvorrichtung 1 relativ zu dem Kontaktstiftträger 41 taumeln kann.Depending on the requirements or training, the respective
Weiterhin wird durch die vorteilhafte Lagerung auch eine schwimmende Bewegungsfreiheit erreicht. Dadurch, dass das Halteelement 2 an mindestens zwei Stellen nicht starr, sondern bevorzugt elastisch an dem Kontaktstiftträger 41 mittels der Befestigungsschrauben 6 gehalten ist, ist nicht nur ein Verschwenken, sondern auch ein Verschieben der Kontaktstiftvorrichtung 1 relativ zu dem Kontaktstiftträger 41, insbesondere parallel zu der Ebene des plattenförmigen Kontaktstiftträgers 41, möglich. Die elastischen Lagerelemente weisen bevorzugt einen begrenzten Bewegungsbereich auf. Bei Überschreitung kommt jeweils eine Anschlagstruktur in Eingriff. Die Freiheitsgrade der Lagerung sind insbesondere optimal auf zulässige Querbelastungen der Komponenten der Kontaktstiftvorrichtung 1 abgestimmt. Mit der korrekt eingestellten Taumelfähigkeit der Kontaktstiftanordnung 40 können somit alle erwarteten Trefffehler vorteilhaft ausgeglichen werden. Bei großer Einstecklänge des Kontaktstifts des Prüflings in die Kontaktstiftvorrichtung 1 hilft das Ausweichen in eine Ebene senkrecht zur Steckrichtung ebenfalls.Furthermore, the advantageous storage also achieves floating freedom of movement. Because the holding
Eine einfache Art der schwimmenden/taumelnden Lagerung wird durch das unterlegen beziehungsweise einlegen eines Lagerrings 72, insbesondere Gummiring oder Elastomerring, vorzugsweise O-Ring, zwischen den Flansch 3 und jedes der Befestigungselemente (Befestigungsschrauben 6) bereitgestellt. Vorliegend ist die Befestigung mittels der zwei Befestigungsschrauben 6, insbesondere Bundschrauben, realisiert, welche auf Anschlag in die in den Kontaktstiftträger 41 geschraubt werden. Die Länge des Bunds und die Größe des Schraubenkopfs sind dabei derart bemessen, dass ein unter den Schraubenkopf untergelegter Gummi- oder Elastomerring 72 leicht axial und radial vorgespannt ist. Die Befestigungsschrauben sind dabei mit radialem Spiel durch die jeweilige Öffnung 5 des Flanschs 3 geführt, um radiales beziehungsweise seitliches Spiel zu gewährleisten. So wird die Kontaktstiftvorrichtung 1 bei der Montage an den Kontaktstiftträger 41 gezogen und dessen Längsachse senkrecht zur Platte ausgerichtet. Wirken Querkräfte auf den Kopf der Kontaktstiftvorrichtung 1, also auf das freie Ende, kann die Kontaktstiftvorrichtung 1 in alle Richtungen um einige Winkelgrade unter permanent wirkender Zugkraft verkippen beziehungsweise taumeln. Die Zugkraft während eines Dekontaktiervorgangs wird vorteilhafterweise ebenfalls von den Gummilagern oder Gummiringen 72 sicher aufgenommen.A simple type of floating/tumbling storage is achieved by placing or inserting a
Alternativ oder zusätzlich wird die Lagerung bevorzugt von Schrauben-, Druck- oder Zugfedern übernommen, welche wahlweise zwischen Schraubenkopf und Flansch 3 sitzen oder zwischen Flansch 3 und Kontaktstiftträger 41. Auch eine einzige zentrale Feder zwischen Flansch 3 und Kontaktstiftträger 41 mit insbesondere koradialer oder koaxialer Lage zur Mittellängsachse der Kontaktstiftvorrichtung 1 ist eine Option.Alternatively or additionally, the storage is preferably carried out by screw, compression or tension springs, which sit either between the screw head and the
Vorzugsweise weist der Flansch 3 an seinem dem Kontaktstiftträger 41 zugewandten Ende einen abgesetzten kreisrunden Vorsprung 53 auf, wie beispielhaft auch in
Aktive Kontaktzonen der Kelchfeder 25 beziehungsweise der Kontaktfederzungen 29 liegen bevorzugt am freien Ende der Kelchfeder 25, unmittelbar im Bereich der Stirnseite 10 des Vorsprungs 4, sowie in einem kurzen Axialabstand zu dem Ringfederelement 17. Dadurch wird der gegenseitige Radialzwang zwischen den beiden Kontaktelementen während der taumelnden Trefferausrichtung vermindert. An jeder Kontaktfederzunge 29 ist bevorzugt ein nach innen gerichteter Vorsprung am freien Ende, vorzugsweise gewölbt, angebracht, der den Kontaktbereich beziehungsweise die aktive Kontaktzone der Kontaktfederzunge 29 ausbildet. Die Höhe dieses Vorsprungs, also das radiale Vorstehen, ist ein Maß für die Taumelfähigkeit der Kontaktstiftvorrichtung 1. Sobald der Kontaktstift des Prüflings 38 an hinter dem Vorsprung liegende Innenflächen der Kelchfeder 24 stößt, wird der Taumelwinkel begrenzt. Dabei ist dies auch von der Aufstecklänge abhängig. Wird der Parallel/Winkelversatz in diesem Steckzustand noch nicht ausgeglichen, wird die Kontaktstiftvorrichtung 1 in die Schwimmbewegung gezwungen. Wie zuvor bereits beschrieben, sind die Taumel- sowie die Schwimmbewegung federgelagert, sodass sich die Kontaktstiftvorrichtung 1 nach der Dekontaktierung selbsttätig wieder zurück in die koaxiale Ausgangslage zurückstellt. Dabei wird die Taumel- und die Schwimmlagerung bevorzugt von demselben Federelement beeinflusst. Dies ist insbesondere bei dem Einsatz des oben genannten Gummirings 72, insbesondere O-Ring, der Fall, der axial und radial elastisch wirkt.Active contact zones of the
Der Schaltkontaktstift 34 ist optional und kann auch entfallen. Ist er vorhanden, so dient er insbesondere dazu, die Anwesenheit der sogenannten Fingerschutzkappe des Prüflings 38 zu detektieren, bei Vorhandensein den Prüfling beziehungsweise den Kontaktstift in axiale Streckung zu verlängern und/oder eine ansonsten offene Stirnseite des Prüflings zu verschließen. Bei vorhandener Fingerschutzkappe wirkt diese dann mit dem Kontaktkopf 35 mechanisch zusammen, um den Schaltkontaktstift 34 zu betätigen. Die Fingerschutzkappe hat üblicherweise Funktion des Personenschutzes bei dekontaktiertem Steckverbinder und ist häufig als Extrabauteil sowohl an Kontaktstiften als auch Kontaktbuchsen montiert. Länge und Material des Fingerschutzes sind insbesondere derart ausgelegt, dass ein Spannungsüberschlag auf Personen ausgeschlossen ist.The
Die Matte 55 bewirkt oder ermöglicht sowohl eine taumelnde als auch eine schwimmende Lagerung der Kontaktstiftvorrichtung 1 an dem Kontaktstiftträger 41 und bietet darüber hinaus eine Dichtfunktion, die es ermöglicht, Funktionstests in einer künstlichen/speziellen Atmosphäre durchzuführen. Die Matte 55 kann alternativ zu den Lagerringen 72 oder zusätzlich zu diesen für die vorteilhafte Lagerung eingesetzt werden. Sämtliche elektrische Anschlusselemente, wie obenstehend zu den Kontaktstiften 19, 30 bereits beschrieben, sind durch die Matte 55 dichtend hindurchgeführt. Der optional vorhandene zentrale Vorsprung des Flanschs 3, der in Richtung des Kontaktstiftträgers 41 vorsteht und diesen ebenfalls durchdringt und in sich optional den Schaltkontaktstift 34 führt, ist ebenfalls durch die Matte 55 luftdicht durch den Kontaktstiftträger 41 geführt. Zweckmäßigerweise sind dann die Öffnungen 42 in dem Kontaktstiftträger 41 derart groß ausgeführt, dass die dadurch durchgeführten Kontaktelemente der Kontaktstiftvorrichtung 1 ausreichende Spiel haben, um die schwimmende und taumelnde Lagerung der Kontaktstiftvorrichtung 1 an den Kontaktstiftträger 41 zu gewährleisten. Vorzugsweise weist die Matte 55 mindestens die gleiche Elastizität auf wie die zuvor genannten Lagerringe 72 an den Befestigungsschrauben 6. Dies wird insbesondere durch Materialwahl und /oder Mattendicke festgelegt. Zudem bietet die Matte 55 eine dämpfende Wirkung in axialer Richtung und wirkt somit als eine Art Überlastschutz für den Fall, dass Kontaktstiftvorrichtung 1 und Prüfling 38 zu weit oder mit zu hoher Kraft axial aufeinander zugestellt werden.The
Alternativ oder zusätzlich zu der Matte 55 ist dem Halteelement ein einzelnes, wie beispielhaft in
Durch die Matte 55 oder das Dichtelement 73 wird erreicht, dass sich die Prüfumgebung des Prüflings von der Umgebung, in welcher beispielsweise die Prüfeinrichtung auf der von der jeweiligen Kontaktstiftvorrichtung 1 abgewandten Seite des Kontaktstiftträgers 41 angeordnet ist, unterscheidet oder unabhängig von dieser einstellbar ist. Dadurch kann der Prüfling 38 beispielsweise bei Niederdruck oder in einer Vakuumumgebung kontaktiert und geprüft werden.The
In dem Zwischenbereich 64 ist das B asiselement 62 mit einer elektrisch isolierenden Zwischenlage 66 versehen, die sich hülsenförmig über den Zwischenbereich 64 erstreckt. Auf der Zwischenlage 66 ist ein elektrisch leitfähiger und durch die Zwischenlage 66 von dem Basiselement 65 elektrisch getrennter jedoch selbst elektrisch leitfähiger Außenmantel 67 oder Kontaktabschnitt angeordnet, der sich ebenfalls zumindest im Wesentlichen über den Zwischenbereich 64 axial erstreckt. Der Außendurchmesser des Außenmantels 67 ist dabei derart gewählt, dass er zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Basiselements 62 an seinem dem Flansch 3 zugewandten Ende oder Fuß und damit dem Innendurchmesser des Vorsprungs 4 zumindest im Wesentlichen entspricht.In the
Etwa mittig weist der Außenmantel 67 einen nach außen vorstehenden Radialvorsprung 68 auf, der zwischen dem Haltevorsprung 15 und der Stirnseite 10 des Vorsprungs 4 axial gehalten ist und einen Außendurchmesser aufweist, der zumindest im Innendurchmesser der Hülse 12 im unbelasteten Zustand der Hülse 12 entspricht. Vorzugsweise bildet der Haltevorsprung 15 mit der Hülse 12 im montierten Zustand, wie in
Die unterschiedlichen Kontaktbereiche des Kontaktelements 60 kann beispielsweise für die Hochvoltprüfung und die Kelvinprüfung eingesetzt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Ankopplung der elektrischen Kontaktbereiche des Kontaktelements 60 vorteilhafterweise durch die durch den Flansch 3 geführten Kontaktstifte 19 und 30. Alternativ erfolgt die Kontaktierung des Basiselements 62 durch den Kontaktstift 30, wie in
Selbstverständlich kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Kontaktstiftvorrichtung 1 ein oder mehrere Schirmkontaktelemente 44, optional mit Schutzelement 50, zugeordnet sein. Wobei in diesem Fall die Schirmkontaktelemente vorzugsweise axial federnd zur axialen Berührungskontaktierung ausgebildet sind.Of course, in this exemplary embodiment the
Vorteilhafterweise weist das Kontaktelement 60 in dem Außenmantels 67 einen weiteren Radialvorsprung 70 auf, der dazu ausgebildet ist, mit einem Axialanschlag des Prüflings zusammenzuwirken, um das Einfedern des Kontaktelements 60 bei der Kontaktierung des Prüflings zu garantieren. Mittels des in diesem Ausführungsbeispiel vorhandenen Schaltkontaktstifts 34 ist beispielsweise feststellbar, ob das Kontaktelement 60 eingefedert ist und somit der Prüfling 38 korrekt kontaktiert wurde.The
Alle Ausführungsbeispiele haben gemeinsam, dass die Kontaktstiftvorrichtung 1 modulartig ausgebildet ist. So ist die Grundstruktur der Kontaktstiftvorrichtung 1 mit Halteelement 2 und Hülse 12 sowie mit den zur elektrischen Kontaktierung dienenden Kontaktstiften 19, 30 und optional 34 in allen Varianten gleich oder im Wesentlichen gleich. Je nach Anwendungsfall kann anstelle des Kontaktelements 60 das Ringfederelement 17 und/oder die Kelchfeder 24 eingesetzt werden. Auch der Schaltkontaktstift 34 ist bedarfsweise einsetzbar. Dadurch bietet die vorteilhafte Kontaktstiftvorrichtung 1 eine hohe Anwendungsvielfalt mit einer einfachen Anpassung unterschiedlicher Randbedingungen, die es erlaubt, durch einen einzigen Kontaktiervorgang mehrere elektrische Verbindungen herzustellen und auch unterschiedliche Tests durchzuführen. Optional sind auch die Kontaktstifte 19, 30 in Hülsen austauschbar montiert, um bei Bedarf andere Schnittstellenstifte einzusetzen. Auch die Matte 55 und die Lagerringe 72 können je nach Bedarf hinzugefügt oder entfernt werden.All exemplary embodiments have in common that the
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022122312.4A DE102022122312A1 (en) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | Contact pin device and contact pin arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022122312.4A DE102022122312A1 (en) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | Contact pin device and contact pin arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022122312A1 true DE102022122312A1 (en) | 2024-03-07 |
Family
ID=89905562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022122312.4A Pending DE102022122312A1 (en) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | Contact pin device and contact pin arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022122312A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140030918A1 (en) | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Chin Nan Precision Electronics Co., Ltd. | Coaxial probe |
-
2022
- 2022-09-02 DE DE102022122312.4A patent/DE102022122312A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140030918A1 (en) | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Chin Nan Precision Electronics Co., Ltd. | Coaxial probe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1490840B2 (en) | ELECTRIC PLUG-IN COUPLING FOR CONNECTING COAXIAL CABLES | |
EP0741436A1 (en) | Device for electrical connection | |
DE102011006867A1 (en) | Connector for direct contacting on a printed circuit board | |
DE10111474B4 (en) | Connector seal assembly | |
DE2148163A1 (en) | Cable connector | |
EP2932566B1 (en) | Automobile charging plug | |
EP2656806A1 (en) | Socket assembly for an electric medical device | |
DE202017101060U1 (en) | Connector, in particular for high-current application | |
DE2215757A1 (en) | COAXIAL CONNECTOR | |
DE60116548T2 (en) | Electrical connector with sealing system | |
DE60037237T2 (en) | Connection system between medium or high voltage cells | |
EP1657795B1 (en) | Cable plug of a plug-type connection device for medium-voltage and high-voltage technics | |
DE102016218316A1 (en) | vacuum switch | |
DE3440748C2 (en) | Cable connector with component insert | |
DE102009053779B3 (en) | High voltage plug for automobile having hybrid plug, has housing comprising retainer surrounded by flange that frames plug surface, where surface has safety plate at which contact arrangement is fastened and secured against plug direction | |
DE102022122312A1 (en) | Contact pin device and contact pin arrangement | |
DE3211119A1 (en) | Device for producing an electrically conductive connection between an insulated tubular busbar and insulated cables of a medium-voltage or high-voltage power supply system | |
DE3247482C2 (en) | Connecting device | |
DE4430775A1 (en) | Waterproof sealing device for multi-pole electrical plug connectors | |
DE3930210C2 (en) | ||
WO2021013423A1 (en) | Fuel cell system | |
DE102020200795A1 (en) | Connectors | |
EP1950770A2 (en) | Insulator | |
DE3728739C2 (en) | ||
DE4135390C1 (en) | Current connecting plug for power supply - has rotatable fixing ring on housing allowing connection to housing of cooperating socket |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |