DE1590020A1

DE1590020A1 - Elektrische Vielfachstecktafel(Programmiertafel)

Info

Publication number: DE1590020A1
Application number: DE19661590020
Authority: DE
Inventors: Teurlings Lucas Ge Christianus
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1965-07-27
Filing date: 1966-07-27
Publication date: 1970-05-14
Also published as: NL6509692A; ES328925A1; CH461598A; GB1107967A

Description

Priorität: Holland; 27. Juli 1965; Serial Ko. 6509692

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vielfachsteckertafel (Programmiertafel) und zugehörige Kontaktstecker.

Elektrische Vielfachstecktafeln bestehen aus einer gitterförmigen Anordnung von Kontakten, die in zwei oder mehreren Gruppen in einer aus Isoliermaterial bestehenden und entsprechende Einstecköffnungen aufweisenden Schalttafel in Matrixform angeordnet sind. Das Einstecken eines Steokerstiftes in eine Öffnung bewirkt eine Verbindung der an der Öffnung vorgesehenen Kontakte. Mit einer solchen Anordnung sind verschiedene Öffnungen durch Schienen miteinander ver-

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INSPECTED

bunden, so daß das Einstecken eines Stiftes in eine Öffnung oder mehrere Öffnungen Verbindungen zwischen den Kontakten der Stromschienen an den Überkreuzungsstellen bildet. Bei einer derartigen, quer zueinander verlaufende Stromschienen aufweisenden Steckertafel sind die Kontakte im allgemeinen in zwei or¹ er mehreren Schichten angeordnet, und die Verbindungssehienaider verschiedenen Schichten verlaufen senkrecht zueinander.

Im allgemeinen verwendet man Steckerstifte von zylindrischem Querschnitt bei derartigen Anordnungen, um reproduzierbare Kontaktcharakteristiken bei wiederholtem Einstecken zu erhalten, da in einem solchen Fall die Steckerdimensionen innerhalb enger ■? oleranz en liegen können. Derartige Steckerstifte sind jedoch verhältnismäßig kostspielig, da sie ein nur begrenztes Leöen zuverlässiger Kontaktgabe haben, und dadurch stellt jeder Stecker einen verhältnismäßig teueren Bestandteil dar. Die Stecker können auch eine Diode oder ein sonstiges Schaltelement enthalten, und dann besteht der Stecker aus zwei oder mehreren ringförmigen Kontaktteilen.

Die Erfindung betrifft eine Steckertafel, die zur Benutzung mit KontaktSteckern v6n verhältnismäßig einfacher Form bestimmt ist.

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Eine elektrische Steckertafel, bestehend aus einer Platte aus Isoliermaterial mit einem Matrixnetz von Kontaktpaaren an Einstecköffnungen, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß jeder Kontakt ein Blattfederteil ist und eine zum Anschluß an -eine Verbindungsschiene oder an einen Anschlußdraht dienende, nach hinten sich erstreckende Zunge aufweist, ■wobei ein Paar derartiger Federkontakte in einem rechteckigen Schlitz in der Tafel angeordnet ist und zwischen den Federkontakten eine aus Isoliermaterial bestehende Rippe längs eines Teiles der Breite des Federsteckers vorgesehen ist, wobei die Blattfedern federnd gegen die Rippe wirken und eine Vorspannung der Federteile ergeben; in die Einstecköffnungen sind flache Kontaktstecker von rechteckigem Querschnitt zwischen die aufeinander zu gerichteten Teile der Federkontakte zur Kontaktgabe mit den verbleibenden Flächenteilen vorgesehen.

Auf diese Weise kann ein flacher Kontaktstecker "in der Technik gedruckter Stromkreise in Massenfertigung hergestellt werden, und obwohl sich verhältnismäßig weite Toleranzen hinsichtlich der Stärke der Isolierplatte ergeben, gewährleistet die Vorspannung der Federkontakte einen bestimmten minimalen Kontaktdruck.

Die Erfindung betrifft auch einen Stecker für eine derartige Steckertafel, und ein derartiger Stecker kennzeichnet sich

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dadurch, daß er ein Flachstecker aus Material, wie es für einen gedruckten Stromkreis verwendet- wird, von rechteckigem Querschnitt ist und an den "beiden gegenüberliegenden Seiten je zwei parallele stromleitende im Abstand voneinander angeordnete Bahnen aufweist, wobei die vier streifenförmigen Strombahnen diagonal zu dem Stecker miteinander verbunden sind und Streifenpaare mittels elektrischer Schaltelemente, beispielsweise einer Diode, in einer Vertiefung am einen Ende des Steckers verbunden sind.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren in mehreren Ausführungsformen erörtert. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckertafel;

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Tafel;

Figur 3 einen Teilschnift entsprechend der Schnittlinie 3-3 der Fig. 2;

Figur 4 einen Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie 4-4 der Fig. 2;

Figur 5 Ansichten eines Steckers für eine erfindungsbis gemäße Steckertafel von der Seite, von oben Figur 8 gesehen und vom Ende her gesehen;

Figur 9 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktes für eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung;

Figur 10 eine Teilansicht von unten gesehen der abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckertafel;

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Figur 11 eine Teildraufsicht der abgewandelten Ausführungsform der Steckertafel;

Figur 12 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie 12-12 der Fig. 11;

Figur 13 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie 13-13 der Fig. 11.

Die in Fig. 1 dargestellte Steckertafel 1 besteht aus Isoliermaterial und hat gemäß Fig. 2 ein im wesentlichen quadratisches Netzwerk von Einstecköffnungen zur Aufnahme von Steckerstiften. Die Anordnung hat eine Vorderplatte 3, die in einer ähnlichen Anordnung kreisförmige Löcher 4 zum Einstecken von Steckerstiften 5 in die Schlitze 2 aufweist. Die Vorderplatte wird normalerweise Fläche an Fläche liegend mit der Tafel 1 verbunden. Die Schlitze 2 erstrecken sich teilweise durch die Tafel und haben im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit einer Rippe 6, die von der einen Wandseite etwa zur Hälfte die Schlitzbreite durchsetzt, wobei an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes eine rechteckige Nut von einer Tiefe gebildet ist, die der Höhe der Hippe 6 entspricht, jedoch eine größere Breite hat. Die Hut 7 bildet die Führung für eine Kante eines flachen Steckerstiftea 5, dessen andere Kante die Ipnenflache 9 der Rippe 6 berührt.

Die kreisförmigen öffnungen 4 sind so angeordnet, daß ihre Achse im wesentlichen in der Mitte zwischen den Innenflächen 9 der Hippen β und. der G-rundflache 10 der betreffenden Nuten

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7, die an den Schlitz 2 angrenzend liegen, so daß die Stifte frei in die entsprechenden Stellen der Schlitze 2 eingeführt werden.

Wie aus den Figo 1, 3 und 4 zu ersehen ist, enthält jeder den Einsteckkanal "bildende Schlitz 2 zwei Federkontakte 11, die an gegenüberliegenden Seiten des Schlitzquerschnittes angeordnet sind. Ein jeder Kontakt 11. besteht aus einem flachen Streifen, der an seinem oberen Ende zurückgebogen ist, do daß sich eine nach unten und innen schräggerichtete Blattfeder 12 ergibt, deren freies Ende 13 eingebogen ist. An seinem anderen freien Ende hat der Streifen einen Fortsatz 14 geringerer Breite, der in eine Öffnung 15 dichtpassend eingedrückt wird, die im Boden des Schlitzes 2 gebildet wird. Zu diesem Zweck hat jeder Schlitz 2 an seinen beiden Seiten je eine halbkreisförmige Öffnung 15, deren gewölbter Teil nach innen gerichtet ist, wie in Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen ist. Vorsprünge an dem oberen Ende des Abschnittes geringerer Breite des Federkontaktes wirken gegen die Bodenfläche des Schlitzes und legen die Kontaktfedern mit einer passenden Einstecktiefe fest, und die Blattfedern 12 haben eine Breite, die im wesentlichen gleich der Breite des quadratischen Querschnittes ist.. Auf diese Weise überlappt ungefähr die Hälfte der Breite einer jeden Kontaktfeder 12 die Rippe 6, wie aus Fig. 1 zu sehen . ist, und jede Kontaktfeder 12 wirkt gemäß Fig. 4 federnd gegen die Rippe 6, wodurch die Kontaktfeder 12 in Riohtung

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auf den Streifenabschnitt 11 vorgespannt wird, bereits vor dem Einstecken eines Steckerstiftes. Jede Blattfeder 12 hat in der Nähe des unteren Endes zwei im Abstand voneinander vorgesehene Warzen 16, von denen die eine gegen die Hippe wirkt, während ^xdie andere die Kontaktfläche für den einzusteckenden Steckerstift bildet. Die nach innen eingebogenen. Enden 13 eines jeden Federkontaktes wirken gegen die Innenseiten der Schlitze und verhindern eine zu starke Durchbiegung der Kontaktfedern.

Die den Federkontakt bildenden Abschnitte sämtlicher Kontakte sind gleich, vorzugsweise jedoch sind die Fortsätze 14 unterschiedlich. Gemäß Fig. 1 hat jeder Schlitz 2 zwei Kontaktfedern, von denen die eine einen längeren Fortsatz 14' als die andere₍14^lf aufweist. Der längere Fortsatz 14' hat an dem unteren Ende einen Schlitz 17, während der kürzere Fortsatz 14¹' am unteren Ende eine aus einem Schlitz herausgebogene Zunge 18 bildet, so daß zwischen der Zunge 18 und dem Streifenmaterial 14'' ein Leiter einlegbar ist. Die längeren Fortsätze 14' können durch einen als Stromschiene dienenden Draht 19, der in die Schlitze 17 eingelötet wird, verbunden werden, während die kürzeren Fortsätze 14'' durch als Stromschienen wirkende Drähte 20 miteinander verbunden werden, die quer zu den Drähten 19 verlaufen und an den Zungen 18 verlötet werden. -

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Ein als Diode ausgebildeter Stecker 5 für die in Fig. 1 dargestellte Steckertafel ist in den Fig. 5-8 dargestellt und besteht aus einem Streifen aus einem Material, wie es für gedruckte Stromkreise verwendet wird, beispielsweise aus einem Ep oxy-G-I a sma te rial, auf das stromleitende Bahnen 20 in bekannter Weise aufgebracht sind. Der Stecker hat an dem einen Ende eine Zunge 21 von rechteckigem Querschnitt, die von einem quadratischen Abschnitt 22 größerer Breite ausgeht; in der entgegengesetzten Richtung erstreckt sich einseitig versetzt ein rechteckiger Fortsatz 24. Es sind vier stromleitende Bahnen 20 vorgesehen, und zwar zwei Bahnen 2OA, 20B an der einen Seite der Zunge 21 und zwei Bahnen 2OC, 2OD an der anderen Seite. Die Bahnen eines jeden Bahnenpäares sind durch einen Zwischenraum 25 getrennt, der in der Mittelebene der Zunge 21 verläuft, wobei die Kanten der Bahnen an den .Rändern der Zunge 21 liegen. Die Streifen 2OA und 20D endigen kurz vor dem Ende der Zunge 21, wobei dies Ende abgeschrägt ist, damit das Einstecken in einen Schlitz 2 der Steckertafel erleichtert wird. Diagonal gegenüberliegende Streifen 20B und 20G endigen an dem quadratischen Abschnitt 22 an einer Stelle, wo die Platte eine Öffnung 26 aufweist, so daß die Strombahnen 2OB, 2OC durch Lötmasse, die in die Öffnung 26 eingebracht wird, miteinander verbunden werden. Die diagonal gegenüberliegenden Strombahnen 2OA und 2OD gehen über den quadratischen Abschnitt 24 hinaus und bis zu der Öffnung 27 des einseitigen Fortsatzes 23 der Zunge,

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und dort sind die Ötrombahnen 2OA und 2OD in ähnlicher V/eise mittels lot, das die Öffnung 27 durchsetzt, verbunden.

Eine Diode 28 kann zwischen je einem Paar leitender Strombahnen 200, 20B und 20A, 2OD angeordnet sein, indem die Diodenzuleitungen in die Löcher 26, 27 eingelötet sind. In dem freien Kaum 24 kann die Diode oder das sonst zur Anwendung gelangende entsprechende Schaltelement in einer Passung aus Isoliermaterial, die in der Figur nicht dargestellt ist, am Ende der Zunge 23 befestigt sein. Es kann auch die Befestigung des Schaltelementes nur durch die Zuleitungen erfolgen, die von den Öffnungen 26, 27 ausgehen. Es können beispielsweise zwei Stecker miteinander durch doppelte Zuleitungen verbunden sein. Wenn keine besonderen Schaltelemente an dem Flachstecker benötigt werden, so können die beiden Leiterpaare mittels eines Kurzschlußsfcreifens, der in die Löcher 26, 27 eingelötet wird, verbunden werden.

Im Betrieb wird der in den Fig. 5-8 dargestellte Stecker durch die Öffnungen 4 in der vorderen Platte in die Einstecköffnung 2* so eingesteckt, daß die eine Kante der Steckerzunge 21 in die Nut 7 eingeführt wird und dort nicht als elektrisches Kontaktmittel wirkt. Das eine Kontaktbahnenpaar 2OA, 20G wird in die Abschnitte der Federkontakte 12, die von der Rippe 6 nicht überdeckt sind, eingeführt. Das andere Kontaktbahnenpaar 20B, 20D ist in der Nut 7 und hat keine elektrischen Kontaktfunktionen. Die Stärke der Steckerzunge

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und der Kontaktbahnen 2OA, 2OC ist auch mit dem Minimumtoleranzwert größ.er als die Stärke der Rippe 6 bei Maximaltoleranz, so daß durch den Zungenabschnitt 21 die Kontaktfedern weiter auseinandergebogen werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Kontaktdruck auf die stromleitenden Bahnen 2OA, 20B, der mindestens so groß ist wie der Vorspannungsdruck der Kontaktfedern. Schwankungen des Kontaktdruckes, bedingt durch ToleranzSchwankungen der Stärke der Steckerzunge 21, treten auf, aber diese Schwankungen überlagern sich den vorgenannten Vorspannungen und können in einem so geringen Maß gehalten werden, ohne daß die Einsteckzungen aus Plattenmaterial besonderer Dicke gefertigt werden müssen.

Die Steckerzunge 21 kann" in die Tafel so eingesteckt werden, daß entweder das Strombahnenpaar 2OA, 20G oder das Paar 20B, 20D Kontakt mit den Federkontakten bewirkt, und die Verbindung der Strombahnen 20A, 2OD und 20C, 20B macht eine besonders polarisierte Ausbildung der Stecker überflüssig. Es läßt sich ferner die Kontaktlebensdauer der Stecker dadurch verdoppeln, daß die Kontaktflächen doppelt vorhanden, sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß den Pig. 9-13

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hängen die obere Platte 3' und die untere Platte I¹ unmittelbar miteinander zusammen, und die Kontaktfedern haben unterhalb der federnden Abschnitte 12' ausgebogene Lappen 30, die

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in den Einstecköffnungen hinter entsprechende Absätze 31 greifen. Die Absätze 32 der Steckerzungen 14 wirken gegen die unteren Enden der Einstecköffnungen, so daß die Kontaktfedern an der Tafel I¹ festgelegt sind. Bei dieser Ausführungsform haben_Ndie Öffnungen 4¹ und 15' im wesentlichen rechteckigen, -polygonalen Querschnitt, und die vorspringenden Lappen 13 gehen von der einen Seite 33 der Kontaktfeder aus. Die seitlichen Lappen 32 sind zu beiden Seiten des Federkontaktes angeordnet, und der Lappen 30 verläuft in Fig. 13 schräg und in Fig. 10 in der Querrichtung der Einstecköffnung. Wenn eine Kontaktfeder nach oben in eine Einstecköffnung eingesteckt wird, so wird der Federabschnitt 12' durchgebogen, bis er an dem Vorsprung 31 vorbeigeht, und dann wird die Blattfeder entlastet und federt gegen die Wand der Rippe 6'. Der federnde Lappen 30 wird durch den Vorsprung 31 unter Keilwirkung zurückgebogen, bis der Lappen 30 an dem Vorsprung vorbeigegangen ist, da die Fläche des Lappens 30 schräggestellt ist, so daß der Lappen 30 sich um seine Ansatzstelle 33 biegt. V/enn der Lappen an dem Vorsprung 31 vorbeigegangen ist, so ist er entlastet und wirkt gegen die obere Fläche des Absatzes 31, und die seitlichen Lappen 32 wirken gegen den unteren Teil der Einstecköffnung in der Nähe des Absatzes 31.

Gemäß Fig. 10 sind die Lappen 30 durch die obere öffnung 15" zugänglich, so daß man für die Zwecke der Auswechslung die Federkontakt zum Ausrasten bringen und aus den Einstecköffnungen entfernen kann.

Q09820/1426 Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Vielfächsteckertafel (Programmiertafel), bestehend aus einer Isoliertafel, mit in Form eines Matrixnetzes angeordneten Stecker-Einstecköffnungen und an denselben angeordneten Kontaktpaaren, bei der jeder Kontakt aus Blattfedern besteht, die an der Rückseite der Tafel hervorstehen und mit einer Zuleitung oder einer eine Parallelschaltung bewirkenden Stromschiene verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß je ein Federkontaktpaar (12) in einer rechteckigen Einstecköffnung (2) der Tafel angeordnet ist und die Einstecköffnung (2) eine zwischen den Kontaktfedern (12) über einen Teil der Breite der Kontaktfedern (12) sich erstreckende Rippe (6) aufweist und die Kontaktfedern (12) federnd gegen die Rippe (6) wirken und dadurch vorgespannt werden und daß in die Einstecköffnungen Flachstecker (5) von rechteckigem Querschnitt zwischen die Federkontaktflächen (12),soweit sie nicht durch die Rippe (6) abgedeckt sind, einsteckbar sind.

2. 'Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Einstecköffnung (2) an der der Rippe (6) gegenüberliegenden Seite eine Nut (7) aufweist und daß ein eingesteckter Flachstecker (5) mit der einen Kante in der Nut (7) gleitet und mit der anderen Kante -(-9-)- gegen die Kante (9) der Rippe (6) wirkt.

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3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die an der Vorderseite vorgesehenen Einstecklöcher (4) einen Durchmesser haben, der dem Abstand zwischen dem Hutengrund (7) und der Vorderkante (9) der Rippe (6) entspricht.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte (12) Portsätze (14¹, 14'') unterschiedlicher länge aufweisen und die Portsätze (I4¹) Schlitze (17) zur Verbindung eines sich quer zur Ebene der Kontaktfedern erstreckenden, als Stromschiene wirkenden Drahtes aufweisen und an den längeren Portia'-..:n (14'') eine Zunge (18) am Ende vorgesehen ist, die gegenüber dem Pederkontaktfortsatz (14^M) eine G-abel zum Einlegen eines Drahtleiters (20) bildet, der sich parallel zur Ebene der Kontaktfedern und quer zu den vorgenannten, als Stromschienen dienenden Drähten (I9) erstreckt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Kontaktfeder (12) einen vorspringenden Lappen (30) aufweist, der einseitig an der Feder (12) angesetzt ist und schräg nach oben und quer zu der Ein stecköffnung (2) geneigt ist und' gegen eine Schulter (31) in der Einsteoköffnung an einer Seite, die dem Anaatzende (33) gegenüberliegt, wirkt.

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6. Stecker für Ar.Ordnungen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker aus einem zur Herstellung gedruckter Stromkreise geeigr^ten Plattenmaterial besteht und eine rechteckige Zunge (21) auf v/ei st und an seinen beiden Flächen gedruckte Strombahnen zur Kontaktgabe mit den Kontaktfedern (12) hat.

7. Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die gedruckten Strombahnen über eine am äußeren Ende des Steckers vorgesehene Diode (28) verbunden sind.

8. Stecker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Stecker (21) zwei parallele gedruckte Strombahnen (2OA, 2OC; 2OB, 20X>) an jeder der beiden Seitenflächen aufweist und die Kontaktbahnen (2OA, 2OD und 2OB, 20C) diagonal miteinander verbunden sind.

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