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Trennbare Kontaktvorrichtung für elektrische Steck- und Schaltverbindungen
Es sind zahlreiche Kontaktvorrichtungen bekannt, bei denen die sichere Kontaktgabe
durch hohen Kontaktdruck erreicht wird. Hierbei werden zum Teil auch zusätzliche
federnde Elemente verwendet, die zur Aufrechterhaltung dieses hohen Kontaktdruckes
dienen, wenn bei rauhem Betrieb mit einer Ermüdung und Deformierung der Kontaktfederung
zu rechnen ist. Diese Lösungen bedingen einen vergrößerten Platzbedarf und können
der Veränderung des übergangswiderstandes an den Kontakten durch Oxydation und Verunreinigung
nicht ausreichend entgegenwirken. Aus diesem Grunde sind weitere Kontaktvorrichtungen
entwickelt worden, bei denen ein zylindrischer Stift des Steckerteiles die Führung
im Gegenkontakt übernimmt und ein an diesem Führungsstift befindliches Messer von
einer mit ihren Stirnflächen kontaktgebenden Feder zangenartig umfaßt wird. Derartige
Kontaktvorrichtungen sind auch schon raumsparend so verändert worden, daß die runden
kontaktmessertragenden Führungsstifte fortgelassen und eine Vielfachanordnung der
Kontaktmesser im Stecker durch zwei zusätzliche Führungsstifte fixiert und mechanisch
entlastet ist.
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Diese schlüsselartigen Kontaktstecker sichern eine gute Einführung
in die Kontaktbuchsen, welche selbstreinigende Kontaktgabe mit den Messern gewährleisten.
Hierbei sind zwar die kontaktgebenden Stirnflächen selbst vor zusätzlicher mechanischer
Beanspruchung geschützt, jedoch wird die federnde Kontaktbuchse durch den zylindrischen
Führungsstift zus=itzlich mechanisch beansprucht.
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Es sind weiterhin Steckvorrichtungen bekannt, bei denen ein den zylindrischen
Gegenkontakt umgreifender hohler Steckkontakt in einer Vertiefung des Isolierkörpers
des anderen Teiles der Steckvorrichtung geführt wird.
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Die Erfindung dient der Aufgabe, die Vorzüge der Kontaktvorrichtungen
dadurch zu verbessern, daß eine absolut sichere Kontaktführung ohne zusätzliche
Führungsstifte od. dgl. erreicht wird. Außerdem soll der federnde Kontaktteil von
allen mechanischen Belastungen, die über das für die federnde Zusammenfi?gUr_g der
Kontakte erforderliche Maß hinausgehen, befreit werden.
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Eine diesen Anforderungen entsprechende trennbare sowie selbstreinigende,
aus Steckerstift und ummanteltem Gegenkontakt bestehende Kontaktvorrichtung f;?r
elektrische Steck- und Schaltverbindungen wird dadurch geschaffen, daß erfindungsgemäß
der am ortsbeweglichen Teil befindliche Steckerstift als im Querschnitt rechteckiger
oder quadratischer, an einem Ende offener Hohlkörper ausgebildet ist, der noch bei
geschlossener Kontaktvorrichtung mit seiner Außenwand an einem Isolierkörper des
ortsfesten Teiles der Kontaktvorrichtung mechanisch fest abstützt und dabei einen
im Querschnitt federnden halbkreisförmigen Gegenkontakt in der Weise ummantelt,
daß sich dieser an mindestens drei Stellen der Innenwandung des Steckerstiftes mit
hohem spezifischem Druck anlegt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der steckerstiftartige Hohlkörper
teilweise in einem Isolierstoffkörper form- oder kraftschlüssig eingebettet sein.
Der ortsfeste federnde Gegenkontakt kann in an sich bekannter Weise symmetrisch
in einer im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Vertiefung eines Isolierkörpers
angeordnet sein, deren Seitenflächen koaxial bzw. annähernd iroaxial zur Einsteck-bzw.
Schaltrichtung der Kontakte verlaufen, wobei zur besseren Einführung des Steckerstiftes
die Vertiefung im Mündungsbereich in ebenfalls an sich bekannter Weise konisch erweitert
bzw. mit Rundungen versehen sein kann.
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Die Stirnflächen des Gegenkontaktes können zum Zwecke der besseren
Einführung in den als Hohlkörper ausgebildeten Steckerkontakt abgerundet sein, wobei
die Abilindungen in an sich bekannte, parallel zur Einstecluichtung verlaufende
Flächen übergehen, die der Selbstreinigung und Kontaktgabe dienen.
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Um die Anzahl der kontaktgebenden Stellen und die selbstreinigende
Wirkung zu erhöhen, kann der Gegenkontakt in an sich bekannter Weise mit Schlitzen
versehen sein, die im Winkel von etwa 90° zur Einsteckrichtung verlaufen und zu
dieser hintereinanderliegende,unabhängig voneinander federnde Kontaktklappen
bilden.
Es ist auch möglich, den Gegenkontakt in an sich bekannter Weise mit mehreren im
Querschnitt halbkreisförmigen Kontaktfedern auszurüsten, die ineinandergelegt und
elektrisch leitend fest verbunden sind, wobei in ebenfalls an sich bekannter Weise
eine voneinander unabhängige Federung der inneren Kontaktfedern dadurch erreicht
wird, daß die Krümmungsradien derselben im Verhältnis zu jenen der äußeren Federn
kleiner gewählt werden.
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Zur übertragung größerer Stromstärken kann in der erfindungsgemäßen
trennbaren Kontaktvorrichtung der Gegenkontakt als Doppelkontakt ausgebildet sein,
der aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Federn bzw. ineinandergelegten Federsätzen
besteht. die konvex radial gegeneinander gerichtet angeordnet und elektrisch leitend
verbunden sind, wobei sie sich mit mindestens vier Stirnflächen von der Innenwandung
des steckerarLigen Hohlkörpers abstützen. Der als Hohlkörper ausgebildete Steckerstift
kann durch teilweise Einbettung in einen Isolierkörper des Stekkers in bekannter
Weise form- oder kraftschlüssig befestigt sein.
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Um die Einführung des Gegenkontaktes in den hohlen Steckerstift zu
gewährleisten, kann der Gegenkontakt an seiner Spitze mit einem angebogenen Einführungslappen
versehen sein.
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Der Aufbau und die Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung seien
an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 bis 6 stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dar; Fig. 1 zeigt einen Steckerstift und den dazugehörenden, im ortsfesten Teil
beweglich gehaltenen Gegenkontakt im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt einen Steckerstift
und den dazugehörenrenden, im ortsfesten Teil festgehaltenen Gegenkontakt im Längsschnitt;
Fig. 3 zeigt den Querschnitt von Steckerstift und Gegenkontakt in Arbeitsstellung,
die Seitenansicht im Längsschnitt und die Draufsicht; Fig. 4 zeigt den Steckerstift
im Querschnitt und in Seitenansicht; Fig. 5 zeigt einen als Mehrfachkontakt ausgebildeten
Gegenkontakt im Querschnitt und in Seitenansicht; Fig. 6 zeigt den Querschnitt und
die Seitenansicht im Längsschnitt eines Doppelsteckerpaares für höhere Stromstärken.
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Im Isolierkörper 3 des Steckers der Kontaktvorrichtung ist gemäß Fig.
1 und 2 ein als rechteckiger oder quadratischer Hohlkörper ausgebildeter Steckerstift
1 so eingebettet, daß er hierdurch ausreichend festgehaltenist. DieEinbettung kann
form- oder kraftschlüssig erfolgen. Der Gegenkontakt 2 ist in einer im Querschnitt
rechteckigen bzw. quadratischen Vertiefung 5 eines Isolierkörpers 4 (Fig. 1 und
2) so angeordnet, daß er bei geschlossener Kontaktvorrichtung vom Steckerstift 1
ummantelt wird, wobei dieser mit seiner Außenwandung in der Vertiefung 5 geführt
ist. Der in Fig. 3 dargestellte federnde Gegenkontakt 2 liegt durch seinen halbkreisförmigen
Querschnitt an mindestens drei Stellen kontaktgebend an der Innenwandung des Steckerstiftes
1 an, wobei durch mindestens zwei Stirnflächen 6 ein hoher spezifischer Flächendruck
erzielt wird. Dieser hohe spezifische Flächendruck bewirkt bei der Zusammenführung
der Kontaktvorrichtung eine gute Selbstreinigung der Kontaktflächen. In Fig. 3 sind
der Steckerstift 1 und der Gegenkoni?kt 2 in einfacher Ausführungsform dargestellt.
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Fig. 4 zeigt die Ausbildung des Steckerstiftes 1. Eine Vervielfachung
der Kontaktstellen läßt sich nach Fig. 5 in an sich bekannter Weise durch Ineinanderlegung
mehrerer stromleitend miteinander verbundener Kontaktfedern 9 zu einem Federsatz
9' erreichen. Dem gleichen Zweck dienen die ebenfalls an sich bekannten Schlitze
7, die im Winkel von 90° zur Einsteckrichtung verlaufen, wodurch mehrere unabhängig
voneinander federnde Kontaktlappen 8 gebildet werden, die in der Einseck- bzw. Schaltrichtung
hintereinanderliegen. Diese Anordnung erhöht gleichzeitig die selbstreinigende Wirkung
der Stirnflächen.
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Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsformder Kontaktvorrichtung zeigt
einen als Doppelkontakt 10 ausgebildeten Gegenkontakt, der die bereits in Fig. 5
abgebildeteFedersatzanordnung9' aufweist und durch eine an sich bekannte weitere
Erhöhung der Anzahl der Kontaktstellen und Vergrößerung des stromleitenden Querschnittes
bei noch sicherer Kontaktgabe elektrisch stärker belastbar ist. Bei dieser Ausführung
liegen viele Kontaktstellen selbstreinigend hintereinander, wobei alle Kontaktstellen
unter hohem spezifischem Flächendruck stehen.
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Um bei allen dargestellten Ausführungen eine sichere Zusammenfügung
des Kontaktes l mit dem Gegenkontakt 2 zu gewährleisten, ist dieser an seinen Stirnflächen
abgerundet und bei den Beispielen gemäß Fig. 1, 2, 3 und 5 mit einem besonderen
abgebogenen Einführungslappen 13 (Fig. 2, 4) versehen. Zur sicheren Einführung des
Steckerstiftes 1 weist die Vertiefung 5 im Einführungsbereich des Isolierkörpers
4 des ortsfesten Teiles, wie aus den Fig.1 und 2 ersichtlich ist, Abrundungen 11
bzw. konische Erweiterungen auf. Bei der in Fig. 1 abgebildeten selbstzentrierenden
beweglichen Anordnung des Gegenkontaktes 2 in der Vertiefung 5 stützt sich dieser
beim Einführen in den Hohlraum des Steckerstiftes 1 mit seinen unteren Kontaktlappen
8 am Isolierkörper 4 ab. In der entgegengesetzten Richtung, also beim Trennen der
Kontaktvorrichtung, erfolgt die Abstützung des beweglichen Gegenkontaktes 2 an einer
Sperre 12, die durch Verformung der Lötfahne, z. B. durch Verschränkung, Verdrehung
od. dgl. hergestellt ist.