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Steckverbindung für elektrische Leitungen Die Erfindung betrifft eine
Steckverbindung zum wahlweisen Verbinden, Abgreifen oder Prüfen von elektrischen
Leitungen, bestehend aus zwei mit den elektrischen Leitungen verbundenen, einander
mit Abstand gegenüberliegenden und einen Buchsenkontakt bildenden Federkontakten
sowie einem zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen diese Federkontakte
einführbaren und die Kontakte auseinanderspreizenden beweglichen Verbindungs-, Abgreif-
oder Prüfstecker.
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Bei einer bekannten Ausführung dieser Art sind die Federkontakte .als
einfache, spiralförmig eingerollte Federbleche ausgebildet, wobei für jeden Buchsenkontakt
eine einzige Kontaktstelle vorhanden ist.
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Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Steckverbindung liegt in
dem verhältnismäßig großen Übergangswiderstand an der Kontaktstelle. Es wäre an
sich denkbar, diesen Widerstand durch eine Vergrößerung der Kontaktfläche (Verbreiterung
der Federbleche) zu verringern. Abgesehen von dem hierfür erforderlichen erhöhten
Material- und Raumaufwand ergibt sich dabei jedoch der Nachteil, daß die vergrößerten
Kontaktflächen, insbesondere wenn sie aus einem einzigen Stück hergestellt sind,
nicht mit ihrer ganzen Fläche und mit gleichem Druck aneinander anliegen und somit
nicht gleichmäßig zum Stromübergang beitragen.
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Man könnte nun versuchen, diesen Nachteil in der Weise zu vermeiden,
daß mehrere einzelne Kontaktelemente parallel geschaltet werden. Dies führt jedoch
zu ziemlich aufwendigen Konstruktionen und gewährleistet den gewünschten Erfolg
(Verringerung des Übergangswiderstandes) nur dann, wenn durch eine sorgfältige -
und dementsprechend zeitraubende -Justierung ein gleichmäßiger Kontaktdruck bei
den parallel geschalteten Kontakten vorhanden ist.
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Die vorstehend genannten Mängel lassen sich bei den bekannten Ausführungen
auch nicht dadurch vermeiden, daß der Kontaktdruck, mit dem der bewegliche Steckerkontakt
an den ortsfesten Kontakten anliegt, wesentlich erhöht wird. Hierdurch läßt sich
zwar der Übergangswiderstand vermindern; gleichzeitig werden jedoch die Federn übermäßig
beansprucht, so daß die Lebensdauer der Steckverbindung stark herabgesetzt wird.
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Es sind weiterhin Steckverbindungen bekannt, die mit sogenannten »Regenwurmkontakten«,
d. h. mit ringförmig geschlossenen Spiralfedern, versehen sind. Bei einer bekannten
Ausführung dieser Art sind die ringförmigen Spiralfedern zwischen Isolierscheiben
eingelegt und werden durch einen in den Ring eingeführten Stecker nach außen gedrückt,
so daß sich der Federring allseitig an den zugehörigen Bund des Steckerstiftes anlegt.
Diese bekannte Steckverbindung weist jedoch den Nachteil auf, daß zwischen der ringförmigen
Spiralfeder und dem die Zuleitung zu dieser Feder bildenden Bolzen nur eine ganz
ungenügende Kontaktverbindung vorhanden ist, falls nicht eine Lötverbindung hergestellt
wird, was jedoch einen zusätzlichen Aufwand erfordert.
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Es ist ferner ein federnder Stecker bekannt, der eine leitende Verbindung
zwischen zwei achsparallel angeordneten Anschlußbuchsen herstellt und bei dem als
Kontaktelemente zur Herstellung dieser Verbindung federnde, als Wippen ausgebildete
Drahtelemente dienen, die voneinander und vom Steckerkörper isoliert sind und in
Bohrungen lose drehbar eingehängt sind.
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Bei dieser Ausführung sind zwar mehrere parallel liegende Kontaktstellen
vorhanden, an denen sich selbsttätig der optimale Kontaktdruck einstellt. Dieser
Vorteil wird jedoch bei der bekannten Ausführung mit einem außerordentlich großen
Aufwand erreicht, da ebenso viele einzelne Federbügel erforderlich sind, wie parallel
liegende Kontaktstellen gewünscht werden. Darüber hinaus muß auch die Halterung
für die Federbügel mit einer entsprechenden Zahl von Ansätzen versehen werden, was
fertigungstechnisch gewisse Nachteile mit sich bringt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
Mängel der bekannten Ausführungen eine Steckverbindung der eingangs genannten Art
so auszubilden, daß ein besonders niedriger Übergangswiderstand zwischen den Federkontakten
und ihrem Kontaktanschluß sowie zwischen den
Federkontakten und
dem Stecker gewährleistet ist, ohne daß jedoch die Montage des Buchsenkontaktes
erschwert wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden
Federkontakte eines Buchsenkontaktes als parallel zueinander liegende, gerade Schraubenfedern
ausgeführt und in je einer Ausnehmung eines metallischen Anschlußkontaktes derart
angeordnet sind, daß die kontaktgebenden Innenwände der Ausnehmungen eine Abstützung
für die durch den eingeführten Stecker nach außen gedrückten Schraubenfedern bilden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Buchsenkontakt sind somit jeweils mehrere
parallel liegende Kontaktstellen vorhanden, nämlich so viele Kontaktstellen, wie
Windungen der Schraubenfeder am Stecker anliegen, wobei sich infolge des federelastischen
Zusammenhanges der einzelnen Schraubenfederwindungen an allen Kontaktstellen selbsttätig
der gleiche Kontaktdruck einstellt.
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Die Schraubenfedern werden beim Einführen des Steckers in den Buchsenkontakt
in ihre Ausnehmungen im metallischen Anschlußkontaktbolzen gepreßt, wobei sie sich
mit jeder Windung an mehreren Stellen elastisch abstützen. Der Kontaktdruck ist
dabei an diesen Stellen des Anschlußkontaktbolzensetwagenauso groß wie an der Verbindungsstelle
zwischen der Schraubenfeder und dem Steckerstift. Auf diese Weise wird eine optimale
Ausnutzung erreicht und eine Überlastung der Schraubenfeder vermieden. Bei der erfindungsgemäßenAusführung
bedarf es somit keiner Lötverbindung, um einen guten Stromübergang von den Schraubenfedern
auf die Anschlußkontaktbolzen zu gewährleisten.
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Die Unterbringung der Schraubenfedern in den Ausnehmungen der Anschlußkontaktbolzen
kann in zweifacher Weise geschehen: Wird Wert auf eine besonders hohe Lebensdauer
der Steckverbindung gelegt, so hat es sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
.als günstig erwiesen, wenn die Schraubenfedern lose in die Ausnehmungen eingelegt
sind. Auf diese Weise werden die Schraubenfedern beim Einführen des Steckers jedesmal
um ein gewisses Stück verdreht, so daß die wirksame Kontaktstelle stets an einen
anderen Umfangsteil der Schraubenfeder zu liegen kommt. Dadurch ist eine gleichmäßige
Abnutzung der Federn und somit eine größtmögliche Lebensdauer gewährleistet.
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Soll demgegenüber unter Inkaufnahme einer etwas geringeren Lebensdauer
der Übergangswiderstand der Steckverbindung möglichst klein gehalten werden, so
ist es gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Schraubenfedern
mit wenigstens einem ihrer beiden Enden - vorzugsweise in einem Schlitz oder einem
Durchbruch der Ausnehmung - am Anschlußkontaktbolzen festgelegt sind.
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Bei dieser letztgenannten Ausführung tritt beim Einführen des Steckers
jeweils eine Reibung an der Kontaktstelle auf, die zu einer Reinigung der Kontaktstelle
und damit zu einer Verminderung des übergangswiderstandes führt.
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In fertigungstechnischer Hinsicht hat es sich in Ausbildung der Erfindung
weiterhin .als günstig erwiesen, wenn die Ausnehmungen der Anschlußkontaktbolzen
schlitzförmig ausgebildet sind und daß zur Sicherung der Schraubenfedern gegen ein
Herausfallen aus der Ausnehmung je eine den Rand der Ausnehmung übergreifende Kappe
vorgesehen ist.
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Um eine Rastierung des Steckers in der Einschaltstellung zu erzielen,
ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Stecker
in dem an den Schraubenfedern anliegenden Bereich eine der Federkrümmung bei eingeführtem
Stecker entsprechende Rastausnehmung aufweist.
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Noch einfacher erreicht man eine Rastierung dadurch, daß der Stecker
in dem außerhalb des Buchsenkontaktes liegenden Bereich verbreitert ist.
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Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele hervor;
es zeigt Fig. 1 eine - teilweise geschnittene - Seitenansicht eines ortsfesten Kontaktes
der erfindungsgemäßen Steckverbindung, Fig. 2 eine gegenüber der Darstellung in
Fig. 1 um 90° gedrehte, ebenfalls teilweise geschnittene Seitenansicht des ortsfesten
Kontaktes, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Kontakt gemäß Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine
Teilansicht eines ortsfesten Kontaktes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Steckverbindung
mit eingeführtem beweglichen Steckerkontakt, Fig. 6 und 7 je eine Schnittdarstellung
eines Steckerkontaktes der erfindungsgemäßen Steckverbindung. Der in den Fig. 1
bis 3 dargestellte ortsfeste Kontakt der erfindungsgemäßen Steckverbindung weist
einen mit Gewinde 1 a versehenen Anschlußkolben 1 auf, der an seinem unteren Ende
zu einem Lötanschluß 2 mit einer zur Aufnahme der Leitungsdrähte bestimmten Bohrung
2a .abgesetzt ist und in seinem oberen Teil über einen zur drehsicheren Festlegung
des Kontaktes in einer nicht dargestellten Halterung dienenden Vierkantansatz 3
in den die eigentliche Halterung für die Schraubenfeder4 bildenden Teil 5 übergeht.
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Dieser zylindrische Halterungsteil5 ist mit einer durchgehenden schlitzartigen
Ausnehmung6 versehen; deren Breite (vgl. Fig. 2) etwas größer als der Durchmesser
der Schraubenfeder 4 im nicht verformten Zustand ist.
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Die das wirksame Kontaktelement bildende gerade Schraubenfeder 4,
die bei dem in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung
lose in die schlitzartige Ausnehmung 6 eingelegt ist, wird an einem Herausfallen
aus dieser Ausnehmung durch die Kappe 7 gehindert, die an ihrer Oberseite eine rechteckige
Ausnehmung 7 a aufweist (vgl. Fig: 3), deren Breite etwas kleiner als die Breite
der Ausnehmung 6 gewählt ist; so daß der Rand der Ausnehmung 7a die schlitzartige
Ausnehmung 6 in der Halterung 5 leicht übergreift. Mit dem unteren Rand 7 b ist
die Kappe 7 um eine Fase 5 a der Halterung 5 herumgebördelt.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten ortsfesten Kontakt ist die Schraubenfeder
4' nicht lose in die schlitzartige Ausnehmung 6 der Halterung 5 eingelegt, sondern
greift mit ihren beiden Enden 4 a, 4 b durch je einen Schlitz 5 b der Halterung
5. Die Feder 4' ist auf diese Weise gegen Verdrehen in der Ausnehmung-6 gesichert.
Das Herausfallen der Feder 4' aus der Ausnehmung6 wird ebenso wie beim Ausführungsbeispiel
gemäß
den Fig. 1 bis 3 durch eine - in Fig. 4 nicht dargestellte - Kappe 7 verhindert.
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In Fig. 5 ist die aus zwei ortsfesten Kontakten (Anschlußkontaktbolzen
1) und einem beweglichen Steckerkontakt 8 bestehende erfindungsgemäße Steckverbindung
veranschaulicht.
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Die beiden gleich ausgeführten ortsfesten Kontakte mit den lose in
die Ausnehmung 6 der Anschlußkontaktbolzen 1 eingelegten Schraubenfedern4 liegen
einander parallelachsig mit Abstand gegenüber und bilden somit einen Buchsenkontakt,
in dem der Verbindungsstecker 8 mit seinem das Kontaktelement 9 tragenden Ansatzteil
8 a eingeführt ist. Das Kontaktelement 9, das als Kontaktblech ausgebildet ist,
ragt dabei - wie dies beispielsweise bei der Verbindung von mehradrigen Leitungen
aus hochfrequenztechnischen Gründen erforderlich ist - über den Buchsenkontakt auf
keiner Seite hinaus.
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Die Festlegung des Kontaktelementes 9 auf dem Ansatz 8 a des Verbindungssteckers
8 erfolgt durch einen warm umgenieteten Ansatz 8 b, der durch einen Durchbruch im
Kontaktblech 9 hindurchgreift, sowie gegebenenfalls durch einen weiteren - nicht
dargestellten - Niet, der quer zur Achse des Ansatzes 8 a durch diesen hindurchgeführt
ist.
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Beim Einführen des Steckers 8 in den von den beiden Schraubenfedern
4 begrenzten Buchsenkontakt werden die Federn 4 in der aus der Zeichnung ersichtlichen
Weise verformt, wobei sie sich an die drei Seiten der Ausnehmung 6 in der metallischen
Halterung 5 anlegen. Infolge des federelastischen Zusammenhangs der einzelnen Windungen
der Schraubenfeder 4 stellt sich dabei an den einzelnen Kontaktstellen zwischen
der Feder 4 und dem Kontaktblech 9 der gleiche Kontaktdruck ein, und zwar unabhängig
davon, ob die Ausnehmung 6 in der Halterung 5, der Ansatz 8 a des Steckers 8 oder
das Kontaktblech 9 einwandfrei hergestellt bzw. montiert sind. Da die Feder 4 in
der Ruhelage den durch die Kappe 7 begrenzten Raum der Ausnehmung 6 nicht vollständig
ausfüllt (vgl. Fig. 1), kann sie sich beim Einführen des Steckers in Längsrichtung
etwas ausdehnen; hierdurch ist gleichzeitig ein gewisser Schutz gegen eine nicht
elastische Verformung der Federn 4 beim Einführen eines zu breiten Steckers gegeben.
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Um eine Rastierung des Steckers 8 in der Einschaltstellung zu erzielen,
ist der über die Kontaktstelle hinausgreifende Bereich des Ansatzes 8a des in Fig.
5 dargestellten Steckers etwas verbreitert.
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Eine ähnliche Rastierung läßt sich auch dadurch erreichen, daß das
in der Einschaltstellung an der bzw. den Federn 4 anliegende Kontaktelement des
Steckers eine der Krümmung der Federn 4 entsprechende Ausnehmung trägt. Dies ist
beispielsweise 'bei den Steckerausführungen gemäß- den Fig. 6 und 7 dargestellt.
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Der Stecker 10 gemäß Fig. 6 dient als Abgreifstecker, durch
den die beiden Leitungen miteinander verbunden werden und zugleich die Verbindungsstelle
abgegriffen wird. Der aus metallischem Werkstoff bestehende Stecker 10 weist an
seinem zum Eingriff in den Buchsenkontakt bestimmten unteren Teil zwei Ausnehmungen
11 auf, die in der vorstehend erwähnten Weise an den Windungen der Federn 4 anliegen;
er ist in seinem oberen Bereich ferner mit einer zum Eingriff eines Bananensteckers
bestimmten Bohrung 12 versehen.
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Der Stecker gemäß Fig.7 dient als Prüfstecker, durch den die beiden
an den Buchsenkontakt angeschlossenen Leitungen nicht verbunden werden, sondern
lediglich die eine abgegriffen und zu einem Prüfgerät herausgeführt wird. Zu diesem
Zweck trägt der Stecker 13 an seinem unteren Teil einen Isolierstoffeinsatz 14,
der an der einen Schraubenfeder anliegt. Im übrigen entspricht die Ausführung dieses
Steckers durchaus der zuvor erläuterten Ausführung.