DE1490742A1

DE1490742A1 - Anschlussstecker fuer kupferkaschierte Leiterplatten

Info

Publication number: DE1490742A1
Application number: DE19621490742
Authority: DE
Inventors: Erich Amberg; Karl Gundlfinger
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1962-08-03
Filing date: 1962-08-03
Publication date: 1969-07-03

Description

Anschlußstecker fUr kupferkaschierte Leiterplatten

Bei Steckverbindungen für kupferkaschierte Leiterplatten treten

eineReihe von technischen und physikalischen Problemen auf.

Mechanisch wird von einer, guten Steckverbindung gefordert, daß

beim Einstecken und Herausziehen der Leiterplatte keine Beschädi-

gungen auftreten, keine Pehleteckung möglich ist, keine zu hohen

Steck- oder Ziehkräfte aufgewendet werden müssen, keine Beschädi-

gung der Kupferfolie auftritt, die Federn nicht ermüden, Bestän-

digkeit gegen Staub, feuchte Luft, Kälte und Wärme gewährleistet

ist, beschädigte Federn rasch ausgetauscht werden können, die Löt-

ölen gut zugänglich und gut lötbar sind und die ganze Anordnung

nur geringe Baugröße erfordert und möglichst geringe Kosten ver-

ursacht. In elektrischer Hinsicht wird gefordert, daß der Kghtakt-

übergangswiderstand kleiner als 1i100 Ohm ist und bei gesteckter

Kontaktplatte beständig klein bleibt ,.daß der Isolationswiderstand

hoch, der Kriechgtromweg groß, die Kapazität von Pol zu Pol gering

ist, die Kontaktftelle stark belastet werden kann und auch bei

Erschütterung des Kabels ein stabiler Kontaktwiderstand besteht.

Es sind Steckverbindungen bekannt, die mit einer extrem hohen Kontaktkraft arbeiten, also etwa je Kontakt größer als 200 Gramm, wie es z.B. in der Röhrentechnich üblich,ist. Bei mehrfachem Stecken und Ziehen solcher Steckverbindungen tritt eine spanabhebende Wirkung auf, wodurch eine hohe Betätigungszahl nicht möglich ist. Andere bekannte Steckverbindungen sehen lediglich gut leitende Kontaktfedern, z.B. aue,rteusilber oder Bronze vor, verwenden aber eine nur geringe Kontaktkraft von etwa 50 Gramm. Hierbei ist zwar die Kontaktabnutzung unerheblich gering, jedoch werden die Forderungen in beug auf die Gate den Kontakten nicht erfüllte umsomehr, als solche Kontaktfedern resch zum Ermüden neigen. Andere bekannte Steckverbindungen sorgen für eine gute Kontaktgabe durch eine separate Kontaktfeder aus edlem oder unedlem Kontakt-

material, während die nötige Kontaktkraft durch eine besondere

Druckfeder herbeigeführt wird. Solche Steckverbindungen sind

im allgemeinen für gedruckte Schaltungen räumlich zu groß und

zu plump. Bei Leiterplatten, die einseitig kaschiert sind und

bei denen die Pole der Steckverbindungen im geringen Abstand,

z.8. von 5 mm erscheinen sollen, ist es erwünscht, zwei unab-

hängig voneinander arbeitende Kontaktstellen je Pol anzubringen.

Bei einer bekannten Anordnung, welche mit zwei parallel neben-

einanderliegenden Einzelstahlfedern zwei Kontakte je Pol an-

drückt, werden wegen der räumlichen Beschränkung und der ander-

seits benötigten Fedenokraft hochkant beanspruchte Stahlfedern

verwendet. Solche hochkant ausgelastete Stahlfedern haben

jedoch.eine steile Federkonstante und neigen zu früher Ermüdung.

Fertigungstoleranzen wirken sich bei Hochkantfedern wegen der

großen Änderung der Kraft je Wegeinheit bedeutend gefährlicher

aus als bei Flachfedern.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Anordnungen

zu vermeiden und eine Steckverbindung für Leiterplatten zu

schaffen, die allen erwähnten Anforderungen gerecht wird. Dies

erreicht die Erfindung durch einen Anschlußstecker für kupter-

kaschierte Leiterplatten mit unter dem Einfluß von Druckfedern

stehenden Kontaktfedern, welcher dadurch gekennzeichnet ist,

daß jede für eine Kontaktstelle der Leiterplatte vorgesehene

Kontaktfeder einen gefalteten, durch einen Schlitz einer Trag-

leiste steckbaren Teil mit federnden Lappen, die sich gegen

die Unterseite der Tragleiste legen und die. Feder gegen Zurück-

ziehen aus der Tragleiste sichern, aufweist, während die Kontakt-

feder auf der Seite der kontaktgebenden Enden einen quer zu

ihrer Längsausdehnung verlaufenden Teil besitzt, der sich auf

der oberen Seite der Tragleiste abstützt. Diese Anordnung nach

u

der Erfindung ermöglicht eng die Stahldruckfeder als Band- oder

Flachfeder auszubilden und durch eine große Rundung und ent-

sprechende Federlänge einen dringen Federanstieg zu gewährleisten.

Sie gestattet es ferner, daß die Kontaktfeder wie auch die Druck-

feder geschlitzt Bind, so daß zwei unabhängig voneinander federn-

de Kontaktzungen bereitstehen.' Die Ausbildung der Kontaktfedern

nach der Erfindung elglicht en, eine etwa in Gebrauch beschä-

digte Kontaktfeder leicht in der Tragleiste auszuwechseln.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen

dargestellt. Es zeigen:

Fig.1) eine Leiterplatte nebst Anschlußstebker

im Schnitt;

Fig.2 eine K ntaktfeder der Anordnung nach Fig.1

u.3 in Seifenansicht und Aufsicht;

.Fig.4 eine Druckfeder der Anordnung nach Fig.1

u.5 in Seitenansicht und Aufsicht.

Fig.6 eine Leiterplatte mit Stecker in Seitenansicht

im Schnitt;

Fig.7 eine Leiterplatte mit Stecker in Aufsicht im Schnitt;

Fig.8 einen Schnitt durch eine weitere Ausbildung

einer Steckerleiste;

Fig.9 eine Druckfeder in Seitenansicht und Aufsicht

u.10 der Anordnung nach Fig.8;

Fig.11 eine Steckerleiste im Schnitt für einen kleineren

Kontaktabstand;

Fig.12 eine Kontaktfeder in Seitenansicht und Aufsicht

u. 13 der Anordnung nach Fig.11;

Fig.14 eine Druckfeder in Aufsicht und Seitenansicht

ü. 15 der Anordnung nach Fig.11;

Fig. 16 eine Steckerleiste im Schnitt für Leiterplatten

mit angenieteten Steckerstiften;

Fig.17 eine Kontaktfeder der Anordnung nach Pig.16

u. 18 in Seitenansicht und Aufsicht;

Fig.19 eine Druckfeder der Anordnung nach Fig.16

u. 20 in Seitenansicht auf Aufsicht;

Fig.21 eine weitere Ausbildung einer Steckerleiste

im Schnitt für Leiterplatten mit angenieteten

Steckerstiften und kleinerem Polabstand;

Fig.22 eine Kontaktfeder der Anordnung nach Fig.21

n. 23 in Seitenansicht und Aufsicht;

Fig.24 eine D uckfeder der Anordnung nach Fig.21

u. 25 in Seifenansicht und Aufsicht.

Bei der in Fig.1 dargestellten Anordnung sind die zur Kontakt- gabe mit den leitenden Flächen 12 der Leiterplatte 11 vorgese- henen Kontaktfeder 18 an einer Tragleiste 13 angeordnet. Diese Tragleiste 13 hat einen U-förmigen Querschnitt. Die beiden Schenkel 14 und 15 bilden Seitenwände, welche die kontaktgebende Stelle der Kontaktfedern schützen. Das durch den U-förmigen Querschnitt gebildete Gehäuse wird durch einen Deckel 16 abge- schlossen, welcher einen Schlitz aufweist, durch den die Leiter- platte 11 eingeführt werden kann.

Das untere Ende jeder Kontaktfeder 18, welches durch einen

Schlitz der Tragleiste 13 hindurchgesteckt wird und zum-Anlöten

elektrischer Verbindungen dient, ist durch Faltung längs einer

Längskante auf doppelte Materialstärke gebracht, so daß seine

Steifigkeit erhöht ist. Aus den beiden para11e111egenden@Feder-

teilen sind Spreizzungen 19 susgeechert, die sich nach dem Ein-

stecken der Kontaktfeder 18 in den Schlitz der Tragleiste 13 vor

die Unterseite der Tragleiste legen und damit ein Zurückziehen

der Kontaktfeder verhindern. Der durch die Tragleiste hindurch-

gesteckte Teil der Kontaktfeder trägt Aussparungen 20 und 21

zum Einlegen der Anschlußdrähte.

Vor dem Einstecken der Kontaktfeder in den Schlitz der Trag-

leiste 13 wird dieses Ende der Kontaktfeder durch den Schlitz

26 einer Druckfeder 25 gesteckt, welche sich nach dem Einstecken

in den Schlitz der Trägerleiste 13 auf die Oberseite der Träger-

leiste auflegt. Der Quersteg 23 der Kontaktfeder 18 liegt hier-

bei auf der Druckfeder 25, so daß die Kontaktfeder 18 unverrück-

bar an der Tragleiste 13 gehalten ist.

Das freie Ende der Kontaktfeder ist geschlitzt, so daß eich zwei

Kontaktzungen 22 ergeben. Diese sind unter flachen Winkeln so

geformt, daß sowohl in der Ruhe- wie in der Arbeitslage genügend

Raum und Berührungsfläche für die Kontaktstellen 12 der Leiter-

platte 11 vorhanden ist. Seitliche Ansätze 24 der Kontaktfeder

18 dienen zu deren Abstützung an Zwischenstegen 32 (Fig.6 u.7)

der Tragleiste 13, welche die Kammern der einzelnen Kontakt-

stellen begrenzen.

Der eine Schenkel der Druckfeder 25 wird durch einen Ansatz 17

des Deckels 16 an dem einen Schenkel 15 der Traglei ete 13 ge-

halten. Der andere Schenkel der Druckfeder 25 ist geschlitzt,

so daß sich zwei unabhängig voneinander federnde Zungen 27 er-

geben, die auf die beiden Kontaktzungen 22 einwirken und diesen

den erforderlichen Kontaktdruck erteilen. Der Deckel 16 wird

mittels Bolzen 34 an der Tragleiste 13 gehalten.(Fig.6). Um die

beiden Enden der Tragleiste 13 ist von außen her eine U-förmige

Stahlfeder 31 gelegt, die an ihren'freien Enden nach obenstehende

f ederzungen 29 aufweist, welche durch entsprechende Aussparungen

einer Gestellschiene 28 hindurchtreten können. Die Federzungen

29 tragen Widerhaken (30), welche vor die Gestellechiene 28

greifen und damit die Trägerleiste 13 an der Gestellschiene 28

halten.

Die federnden Zungen 29 können von Hand nach innen gebogen

werden, wenn die mit den Kontaktfedern bestückte Trägerleiste

13 von der Gestellsehiene 28 entfernt werden soll.

Die in den Figuren 8, 9 und 10 dargestellte Anordnung unter-

scheidet sich von der in den Figuren 1 bis 7 dargestellten

Anordnung nur durch die@Ausbildung der Druckfeder. Der rechte

Schenkel der Druckfeder 25-1 wird nicht durch den Deckel an

einem Schenkel der Trägerleiste 13 festgeklemmt, sondern nein

freies Ende ist abgekröpft und stützt sich an der Rückseite

der Leiterplatte 11 ab.

Die in den Figuren 11 bis 15 dargestellte Anordnung ist für

Leiterplatten mit einer kleineren Polteilung bestimmt, etwa

von 2,5 mm. Um ein bequemes und einwandfreies Einlöten in die

bei so kleiner Teilung dicht nebeneinanderliegenden Lötösen

zu ermöglichen, sind die Kontaktfedern 40 abwechselnd auf zwei

verschiedene Reihen von Schlitzen in der Trägerleiste 13-1

aufgeteilt. Hierdurch wird der doppelte Abstand zwischen be-

nachbarten Lötösen dergleichen Reihe erzielt.

Die Kontaktfedern 40 sind wiederum an dem durch den Schlitz der

Trägerleiste gesteckten, als Lötanechluß dienenden Teil durch-

Faltung auf die doppelte Materialstärke gebracht. Die Einsteck-

tiefe der Kontaktfedern 40 wird durch rechteckige Abwinklungen

41 und 43 ihrer freien Enden begrenzt, welche sich auf die

Oberkante der Trägerleiste 13-1 auflegen. Der zur Kontaktgabe

vorgesehene Schenkel 'der Kontaktfeder 40 (Fig.12 und 13) ist

geschlitzt, so daß sich zwei unabhängig voneinander federnde

Zungen 42 ergeben. Der andere Sehenkel der Kontaktfeder 40 ist

zu einem U-förmigen Ende 44 umgewinkelt, welcher den einen

Schenkel der Druckfeder 25-2 festhält und seinerseits zwischen

einem Ansatz 17-1 des Deckels 16-1 und dem Schenkel 14-1 der

Trägerschiene 13-1 gehalten wird. Der auf die Kontaktzunge 42

einwirkende Teil der Druckfeder 25-2 ist ebenfalls geschlitzt,

so daß sich zwei einzeln federnde Zungen 27-2 ergeben.

Trotz der engen Reihung der Pole 12 der Leiterplatte 11 sind für

jeden Pol zwei unabhängig voneinander federnde Kontaktetellen 42

vorgesehen, deren Kontaktdruck durch die unabhängig federnden

Federzungen gewährleistet ist.

Die Befestigung des Deckels und die Befestigung der Trägerleiste

an einer Gestellschiene kann in der gleichen Weise erfolgen wie

bei den Anordnungen der Figuren 1 bis 7.

Bei der in den Figuren 16 bis 20 dargestellten Anordnung trägt

die Leiterplatte besondere Steckeretifte 45, welche mit den

Leitungen 12 elektrisch verbunden sind. Dünne Stifte 46 des

Steckerplättehens 45 treten durch entsprechende Bohrungen der

Leiterplatte 11 hindurch,-so daß sie mittels Tauchlotung mit den

Leitern 12 elektrisch verbunden werden können. Das über*den

Rand der Leiterplatte 11 vorspringende Ende 46 des Steckerplätt-

chens 45 ist um 90 o- gekröpft, so daß es in derselben Ebene.- liegt

wie die Leiterplatte 11. -

Diese abgekröpften Steckerplättchen 46 treten durch den Schlitz

des Deckels 16-2 derTrägerleiste 13-2 in die die Kontaktfedern

enthaltende Kammer. DieAusbildung der Kontaktfeder 18-1 und

der Druckfeder 25-3 entspricht im wesentlichen der in den Figuren

1 bis 5 gezeigten Ausbildung. Der Unterschied besteht nur darin,

daß die Kontaktfeder 18-1 zwei jeweils geschlitzte kontaktgebende

Enden 22-1 aufweist, welche das Steckerplättchen 46 von beiden

Seiten berühren. Dementsprechend ist die Druckfeder 25-3 susgeb-

bildet.

Auch die in den Figuren 21 bis 25 dargestellte Anordnung für die

Kontaktgabe mit Leiterplatten, welche mit besonderen Stecker-"

plättchen 45 und 46 ausgerüstet sind, entspricht im wesentlichen

der in den Figuren 11 bis 15 gezeigten Anordnung, bei welcher die Kontaktfedern 40-1 in zwei Reihen an der Trägerleiste 13-3 angeordnet sind. Jede Kontaktfeder 40-1 besitzt wieder eine horizontale Abwinklung 41-1, die sich auf die Oberseite der Trägerleiste 13-3 legt. Der Unterschied gegenüber der Anordnung nach Fig.11 bis 15 besteht nur darin, daß jede- Kontaktfeder 40-1 zwei kontaktgebende Enden 42-1 aufweist, die das in die Ebene der Leiterplatte 11 abgekröpfte Steckerplättchen 46 von beiden Seiten berühren.

Entsprechend der Ausbildung der Kontaktfedern 40-1 sind die Druckfedern 4? derart geformt, daß sie sich mit einem Schenkel an der Wandung der Trägerleiste 13-3 abstützen, während ihr anderer Schenkel auf das kontaktgebende Ende 42-1 der Kontakt- feder 40-1 einwirkt.

Da die in die Ebene der Leiterplatte 11 abgekröpßten Stecker-

plättchen 46 bei einem verringerten Polabetand nur geringe Breite

haben können, ist eine Schltzung der kontaktgebenden Enden 42-1

der Kontaktfedern 40-1 bei dieser Ausbildung nicht möglich.

Die auf beide Seiten der Steckerplättchen 46 einwirkenden Kon-

taktzungen 42-1 stellen eine einendfreie Kontaktgabe sicher.

Das Steckerplättchen 45 setzt sich auf M.e Kante des Deckels

16-2 (Fig.16) auf und begrenzt damit die der

Leiterplatte 11.

Die abgekröpften Ansätze 46 der einzelnen Steckerplättchen 45 können unterschiedlich lang sein, so daß beim Einschieben einer Leiterplatte in die mit Kontaktfedern bestückten Trägerleiste nicht der Kontaktdruck aller Kontaktfedern gleichzeitig Überwunden werden muß. Dadurch wird das Einschieben der Leiterplatte in die Anschlußsteckerleiste erleichtert.

Claims

P a t@e n t a n s p r ü e ä e 1) Anschlußstecker fair kupferkaschierte Leiterplatten mit unter dem Einfluß von Druckfedern stehenden Kontaktfedern, dadurch gekennzeichnet, dal jede fier eine Kontaktstelle der Leiterplatte vorgesehene Kontaktfeder einen gefalteten, durch einen Schlitz einer Tragleiste steckbaren Teil mit federnden Lappen, die sich gegen die Unterseite der Tragleiste legen und die Feder gegen Zurückziehen aus der Tragleiste sichern, aufweist, während die . Kontaktfeder auf der Seite der kontaktgebenden Endes einen quer zu ihrer Längsausdehnung verlaufenden Teil besitzt, der sich auf _ der oberen Seite der Tragleiste abstutzt.
2) Anschlußstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal der quer zu der Vö,ngsausdehnung der Kontaktfeder." verlaufende Teil durch die Druckfeder gebildet wird, welche die seitliche Vorsprünge aufweisende Kontaktfeder in einem Schlitz aufnimmt.
3) Anschlußstecker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das. kontaktgebende linde der Kontaktfeder und der darauf einwirkende .Arm der Druckfeder in Längsrichtung geschlitzt sind, so daß zwei unabhi,ngig voneinander federnde Kontaktzungen gebildet werden.
4) Anschlußstecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder zur Bildung genügender Steifigkeit ihren als Lötöse dienenden Teiles parallel zu ihrer Lqngskante gefaltet ist. 5) Anschlußstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder 3 wechselseitigAckegungen trägt, so daß der einzusteckenden Leiterplatte eine Schrägflanke gegenübersteht und mit der bis zum Anschlag eingeschobenen Leiterplatte die Feder an der Kontaktstelle so weit ausgeldnkt wird, daß die untere Kante der Leiterplatte sich nicht auf die Kontaktfeder selbst abst`itzen kann.

6) Anschlußstecker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kontaktzungen seitliche Ansätze oder Schultern trIgt, die zur Be grenzung des Spielen der Kontaktfedern in der Kontaktkammer dienen. 7) Anschlußs-teeker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet Aa(A die Tragleiste U-förmigen Querschnitt hat, deren Seitenteile Schutzwandungen für die Federn bilden.

8) Anschlußstecker nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Druckfeder zu deren Halterung zwischen einer Halteleiste des Deckes und einer Seitenwand der Trägerleiste liegt. 9) Anschlußstecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder sich an der Rückseite der Leiterplatte ab- stützt. 10) Anschlußstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unverwechselbarkeit der Leiterplatte neben den Anschluß- polen ein oder mehrere Schlitze vorgesehen sind, welche mit entsprechenden Stegen des Deckels der Trägerleiste korrespon-

dieren.

11) Anschlußstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Trägerleiste ohne Schrauben zwei Klammerfedern vorgesehen sind, welche an ihren freien Enden zwei federn- de Zungen mit Auskröpfungen tragen, die nach Durchstecken durch eine Gestellschiene vor diese vorspringen. 12) Anachlußstecker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klammerfeder U-förmig ausgebildet ist und ohne Befestigung auf die Trägerleiste aufgeschoben werden kann, welche Einschnitte aufweist, in der sich die federnden Arme einlegen. 13) Anschlußsteeker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiähnet, daß jedem Pol der Leiterplatte ein etegförmiges Steekerplättchen zugeordnet ist, das im Bereich der Leiterplatte senkrecht zu dieser steht und im-Bereich der Kontaktfedern in die eine zur . Leiterglatte parallele Ebene erbgekröpft ist. i 14) Ansehlußetecker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, deß die Steekerplättchen mit ein oder mehreren doraääalichek - Fortsätzen in die Leiterplatten gentehke sind und mit ihren ' Anechlußleitünf verlötet werden.

15) Anschlußstecker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dal jedes stegförmige iteckerplJ#ttchen -iit einer 9ehulter gegen eine Abdeckblende der Trägerleiste anschlägt und damit die Einschubtiefe begrenzt. 16) Anschlußstecker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerplättchen unterschiedlich lange Kontaktzungen tragen, so daß beimEinstecken nicht alle Steckerplättehen gleichzeitig dtn Anpreßdruck der Kontaktfedern zu überwinden haben.