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| Federelement für Steckverbindungen |
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Die Erfindung betrifft ein Federelement für Steckverbindun;en der r?ernmelde-, insbesondere
Fernsprechtechnik, dessen in einem Isolierstoffgehäuse angeordnete Kontaktfedern
den Gej--nkontakt U-förmig umfassen und von einem flachen U-förmigen Bügel gestützt
sind, der den Kontaktdruck im wesentliclien bestimmt. Derartige l'ederelemente werden
sowohl als Einzelelemente wie auch als mehrpolige Stecker oder als vielpolige
Anschlussleisten
für die Herstellung elektrisch leitender Verbindungen mit messerartigen Gegenkontakten
oder mit gedruckten oder geätzten Schaltungsplatten verwendet.
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Es ist bekannt, ein derartiges Federelement so auszubilden, dass die
beiden Federenden geschlitzt sind und mit ihren Schlitzen beim Herstellen der Steckverbindungen.über
den sie umspannenden Bügel gleiten, wobei der Bügel innerhalb des kontaktgeben=
den Teiles angeordnet ist und mit seinem Ansatz am Mittelteil im Mittelteil des
kontaktgebenden Teiles eingreift und bei derweiterhin das Anschlussende der Steckkontaktfeder
seitlich angeordnet ist. Diese Anordnung genügt nun zwar den funktionellen Anforderungen,
wie Kontaktdruck, Stecksicherheit und Ubergangswiderstand, die üblicherweise bei
Federelementen von Steckverbindungen gestellt werden, sie weist jedoch konstruktiv
insoweit Nachteile auf, als sie aus mehreren Teilen mit zum Teil komplizierten Biegevorgängen
und die Fertigung verteuernden Verbindungen hergestellt ist.
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Zweck der Erfindung ist es, ein Federelement herzustellen, dessen
konstruktiver Aufbau eine einfache und ratinnelle Fertigung erlaubt.
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Erreicht wird dieser Zweck dadurch, dass das Federelement ein einstückig
in etwa doppel-T-Form hergestelltes Stanzbiegeteil ist, dessen beide parallel zueinander
verlaufende Schenkel
senkrecht zur gemeinsamen Basisebene aufgebogen
sind, wobei von den vier freien Enden zwei gegenüberliegende als den Gegenkontakt
umfassende Gabel mit im Endbereich V-förmig nach innen gewölbten Kcntaktstellen
ausgebildet sind und von den beidcn@anderen gegenüberliegenden eines als.Zötanschluss
und eines der Rastbefestigung im Isolierstoffgehäuse dient.
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Das erfindungsgemässe Federelement hat@also zunächst den Vorteil,
dass es, ohne den umspannenden Bügel, aus einem einzigen Blechteil in Zuge eines
Folgewerkzeuges hergestellt werden kann, ohne dass nachträglich eine Verbindung
zwischen Einzelteilen, die durch Schweissen oder eine ähnliche unlösbare Verbindung
hergestellt werden müsste, erforderlich ist. Eine derartige Anordnung ist für Massenartikel
von grossem Vortea7.- und um ein Massenerzeugnis handelt es sich bei einem erfindungsgemässen
Federelement zweifellos, da die Anzahl der erforderlichen Steckverbindungen ausserordentlich
gross ist - da bei ihrer Herstellung der Aufwand an Arbeitsplätzen, Maschinen und
Arbeitszeit gegenüber den bekannten Anordnungen verringert ist. Hinzu kommt, dass
der Zuschnitt, aus dem die Konstruktior entstanden ist, abfallarm ist und es erlaubt,
die in der Bearbeitung befindlichen Teile bis zudem Zeitpunkt ihrer Fertigstellung
an einem endlosen Band zusammenzuhalten, das erst zu diesem Zeitpunkt durch einen
letzten Stanzschnitt . getrennt wird. Eine Anordnung also, die insbesondere für
die
gewünschte Automatisierung einer Fertigung von Vortgil ist.
Ein-weiterer Vorteil ist in dem konstruktiven Aufbau des eigentlichen Basisteiles
des Federelementes zu sehen. von dem aus die Federgabeln, der Lötanschluss und die
Klemmbefestigung abgehen. Dieser-ist durch die Aufbiegung der beiden Schenkel aus
der Basisebene heraus zu einem kanalähnlichen Gebilde geformt, das durch seine drei
senkrecht aufeinanderstehenden Seiten eine ausserordentlich hohe Steifigkeit hat.
Diese verhindert nämlich, dass beim Einschieben der Gegenkontakte auftretende Kräfte
etwa als Bewegungen auf die Lötfahne übertragen werden, was eine mechanische Beanspruchung
der Lötanschlüsse zur Folge hätte. Sie verhindert ebenso eine Übertragung von auf
die Lötfahneausgeübten Kräften beim Anbringen der Lötverbindungen, die eventuell
eine Verstellung oder Dejustierung der Kontaktfedern zur Folge haben könnte. Ausserdem
dient sie als Wärmestau zwischen Klemmbefestigung und lötstelle, so dass bei Lötvorgängen
an der Lötfahne die dort entstehende Wärme nicht unmittelbar auf die Klemmstelle
übertragen wird, deren zu" starke Erhitzung den Kunststoff deformieren und damit
die Klemmstelle überflüssig machen würde. Sie erlaubt schliesslich eine starke Ausbildung
der Klemmbefestigung d.h. die Anwendung hoher Klemmkräfte, da sie als steife Basis
ein ausreichendes Gegenlager für starke Kräfte bildet, ohne dass irgendwelche Spannungen
auf die Kontaktfedern übertragen vrerder.
Gemäss einer zweckmässigen
Ausführungsform können die beiden den Gegenkontakt umfassenden freien Enden mit
Ausnehmungen versehen sein, in die Nasendes flächen U-förmigen Bügels einrasten.
Dieser Aufbau erlaubt eine Schnappverbindung zwischen den Kontaktfedern und dem
Bügel, die einfach herzustellen ist und keine Verteuerung der Fertigung mit sich
bringt. Zweckmässigerweise können die beiden senkrecht zur Basisebene aufgebogenen
Schenkel im Bereich der Basis Ausnehmungen haben, in die Basis des flachen U-förmigen
Flügels eingelegt ist. Diese Ausnehmungen sichern zusammen mit den oben erwähnten
Ausnehmu^--gen die genaue Zage des flachen U-förmigen Hügels, dessen freie Enden
den Kontaktdruck unmittelbar hinter den Kontaktstellen beeinflussen.
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Nach einem bevorzugten,Ausführungsbeispiel können die senkrecht zur
Basisebene verlaufenden Schenkel im unmittelbaren Bereich der Basis zur Klemmbefestigung
im Kunststoffteil dienen.
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Die oben bereits erwähnte kanalähnliche Ausführung erlaube:, beim
Einschieben des Federelementes in sein Isolierstoff-Gehäuse dieses einen: Zapfen
oder eine Rippe des IsolierstoffgehUuses umfassen zu lassen, und zwar mit e :hem.
Fressitz, der je nach Führungslänge- und-diese kann verhältnismässig gross gewählt
werden _- eine starke Sicherung gegen seitliches Verschieben des Federelementes
bringt. Gleichzeitig dient die
Umfassung der Rippe oder des Zapfens
als Gegenlager für die Klemmbefestigung.
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Zweckmässigercveise kann das der Rastbefestzgung im Kunststoffgehäuse
dienende freie Ende teilweise spitzyrinkelig gegen seinen übrigen Bereich zurückgetogeri
sein: Eine derartige Anordnung erlaubt eine einfache Einschiebe-Schnäppbefestigung
im Kunststoffteil, das in seinem rückwärtigen Bereichseine Durchtrittsöffnung haben
kann, durch die das spitzvrinkelg zurückgebogene Ende unter Andrücken dieses Endes
durchschiebbar-ist, und die in einem geeigneten Abstand vom Anschlag eine Stufe
oder Ausnehmung haben kann, in vielcher das spitzwinkelig zurückgebogene Ende in
seine Ruhelage ausfedert. Bei richtigem Abstand zwischen dem an einem Ende der Basis,
vorgenommenen Anschlag mit der Rippe oder dem Zapfen im Isolier_-stoffgehäuse und
der Ausnehmung in Verbindung mit, dem spitzwinkelig zurückgebogenen Ende ergibt
sich für die Basis des; Federelementes ein absolut starrer. Sitz im Isol.iersto.ffkürper"
uie er für derartige Steckverbindungen anzustreben. ist, um ein gleichmässiges Linführen
einer Vielzahl von Steckverbindungen -gleichzeitig zu ermöglichen. -Das dem Lötanschluss
dienende freie, Ende kann über=To-@ne41 Endbereich vcrareitert sein, wobei die-
seitlich übersteh#mden.pper:
parallel zueinander und senkrecht Zur
Ebene des freien $ndes°` aufgebogen sind. Auf diese Weise erhält ran eine Lötfahne,
deren Abmessungen einerseits nur so gross sind, dass sie ohne weiteres auch bei
enger Abstandsteilung durch eine Öffnung: des.Isolierstoffgehäuses durchgeschoben
werden kann, die aber-andererseits eine ausreichend grosse Fläche für'eine Anlagerung*von
Lötzinn aufweist, so dass alle Voraussetzungen für gute Lötstellen geschaffen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 den Zuschnitt eines erfindungsgemässen Federelemente:
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Steckerleiste mit erfindungsgemässen Federelementen.
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In Fig. 1 ist der Zuschnitt der Federelemente aus dem in Pfeilrichtung
beicegten Blechstreifen zu erkennen. Von der Basis 1 gehen etwa. doppel-T-fürmig
zwei Schenkel 2 und 3 ab. Sie werden entlang der dünn gezeichneten Linie in weiteren
Fertigi)ngsverfahren aus der Bildebene heraus, senkrecht zur Bildebene also, aufgebogen,
so dass sie im Bereich der Basis ein etwa kanalartiges Blechteil bilden. Von diesen
aus verlaufen zwei freie Enden 4. und 5, die nur teilweise gezeichnet sind-und eine
den Gegenkontakt umfassende Gabel bilden. Ein nach der
anderen Seite
verlaufendes freies Ende 6 dienfals Lötanschluws und das freie Ende 7 als Klemmanschluss
der Anordnung im Iwolierstoffkörper: Zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 8 dienen
nach dem Trennen und Aufbiegen der Schenkel zum Einlegen des U-fprmigen Bügels.
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Das fertige Federelement im Isolierstoffgehäuse ist in Fig. 2 zu sehen.
Die Basis 1 stützt dabei. das Federelement einerseits gegen die Wand 9 des Isolierstoffgehäuses
10 und mit einen Ende gegen eine Rippe 11 des Isolierstoffgehäuses 10 ab. Diese
Rippe .11 wird gleichzeitig von den beiden freien Enden 6 und 7 umfasst, wobei das
freie Ende 7 mit seinem zurückgebogenen Bereich 12 in einer Ausnehmung 13 des Isolierstoffkörxers
10 eingerastet ist. Das freie Ende 6 bildet mit zwei U-förmig aufgebogene Lappen
14 einen Lötanschluss, bei dem ein Draht in den Schlitz 15 eingelegt wird. Die grossen
das Drahtende umgebenden Flächen der Lappen 14 bilden eine ausreichende Fläche zur
Anlagerung von Lötzinn und schaffen damit die Vcmussetzungen für gute L..tstellen.
Trichterförmig sich erweiternde Enden 16 der Lappen 14 sollen das Einführen des
Drahtes in den Schlitz 15 erleichtern. Die Anordnung der beiden freien Enden 6 und
7 mit einen zumindest teilweise parallel verlufenden Bereich ermöglicht gleichzeitig
den Abgriff des Federelementes durch einen Prüfstecker. .
| Die freien Enden 4 und 5@ sind vor dem vorderen Ende der Basis |
| 1 knieförmig nach aussen geführt und bilden die Schenkel für |
| die gabelförmig umfassende Kontaktfeder. V-förmig nach innen |
| gewölbte Bereiche,17 bilden die Kontaktstellen und dienen |
| gleitihzeitig zur Erleichterung beim Einführen des Gegenkon- |
| taktes. Die beiden freien Enden 4 und 5 werden von einem |
| flachen Bügel 18 umfasst. Dieser liegt mit seiner Basis
19 |
| in den Ausnehmungen 8 des Federelementes während seine bei- |
| den Schenkel etwaxparallel zu den freien Enden 4 und 5 |
| des Federelementes verlaufen. Von den beiden Schenkeln nach |
| innen ragende Nasen 20 rasten in Ausnehmungen 21 der freien |
| Enden 4 und 5 ein und stellen mit diesen eine Rastver- |
| bindung zwischen Federelement und Bügel her. Weitere Nasen
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| liegen unmittelbar hinter den Kontaktstellen 17, co dass |
| die Federkraft der beiden Schenkel des Bügels 16 massgeb- |
| lich für die Kontaktkräfte verantwortlich ist. |
| Das Isolierstoffgehäuse 10 ist, beispielsweise aus Thermo- |
| plast, leicht herstellbar und kann mit beliebig vielen Kam- |
| mern für je ein Federelement versehen werden. Di.e Wand 9 kann |
| dabei durchgehend ausgebildet werden, wenn nämlich als Gegen-. |
| kontakte Messerstecker verwendet werden, sie kann aber auch |
| im gestrichelt gezeichneten Bereich 2@, _ ausgenommen werden,, |
| so dass das Einschieben von.Isoliamto;ffplatten mit. gedruckten |
| oder geätzten Schaltungen möglich ist. Das Federelement wird |
von links in der Zeichnung gesehen eingeschoben. Sein freies Ende
6 tritt dabei durch eine Öffnung 24 in der Kammerrückwand, während das freie Ende
7 nach Durchtritt durch eine Öffnung 25 in der Kammerrückwand wie oben heschrieten
in der Ausnehmung 13 einrastet.