DE1590124B2 - Buchse für elektrische Kontaktvorrichtungen mit Stecker und Buchse sowie Verfahren und Maschinen für ihre Herstellung - Google Patents

Buchse für elektrische Kontaktvorrichtungen mit Stecker und Buchse sowie Verfahren und Maschinen für ihre Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Buchse für elektrische Kontaktvornichtungen mit Stecker und Buchse, weleher innerhalb koaxial angeordneter Rohrteile eine gewisse Zahl von geradlinigen Kontaktdrähten aufweist, welche schräg in bezug auf die Achse der Rohrteile liegen und deren Enden an den Enden mehrerer der Rohrteile festgelegt sind und welche ferner auseinander durch Drehung um die Buchsenachse abgeleitet werden können, so daß die Kontaktdrähte eine Mantellinienschar eines Umdrehungshyperboloids bilden, wobei einer der Rohrteile einstückig mit einem Anschlußfortsatz der Buchse verbunden ist.
Eine derartige Buchse ist aus den DT-AS 1 157 281 und 1 166 318 bekannt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die einfach herstellbaren geradlinigen Kontaktdrähte erst bei Einschieben eines Steckers elastisch gedehnt werden, wobei der eingeführte Stecker über einen größeren Teil seiner Oberfläche von jedem einzelnen Kontaktdraht umschlungen wird. Durch diese linienförmige Kontaktierung ergibt sich, bezogen auf die Gesamtheit der Kontaktdrähte, daß die Berührungsfläche der in Rede stehenden Buchse um ein Vielfaches größer ist als bei anderen bekannten Buchsen, bei denen bei Einführung eines Steckers eine tangentiale Berührung zwischen gebogenen Buchsenlamellen und dem zylinderförmigen Stecker erfolgt. Bei der in Rede stehenden bekannten Buchse sind die Kontaktdrähte an ihren beiden Enden durch Festklemmen zwischen einem rohrförmigen Rohrteil und zwei auf diese in der Längserstreckung des vorgenannten Teils nebeneinander aufgepreßte Ringe gespannt. Diese Ausbildung hat den Nachteil, daß infolge der Unterbrechung der Kontinuität der äußeren Umhüllung der Buchse zwischen den beiden Ringen sich eine Schwächung des tragenden Querschnittes ergibt. Wenn nämlich der Stecker nicht genau koaxial in die Buchsenöffnung, sondern etwas schräg eingeführt wird, was angesichts eines oft rauhen Betriebes gar nicht zu vermeiden ist, dann führt diese Schrägeinführung des Steckers zu einer Querausdehnung der Buchse, die unerwünscht ist und im Laufe der Zeit ein Unbrauchbarwerden der
Kontaktvorrichtung zur Folge hat. Außerdem haben die beiden aufgeschobenen Ringe lediglich die mechanische Aufgabe, die Kontaktdrähte an ihren beiden Enden durch Festklemmen auf dem koaxialen Rohrteil zu spannen.
Aus der FR-PS 1 345 127 ist eine weitere Buchse für elektrische Kontaktvorrichtungen mit Stecker und Buchse bekannt, bei der innerhalb einer Steckerhülse nach innen gebogene federnde Lamellen vorgesehen sind, welche den Zwischenraum zwischen den Hülsenenden überbrücken. Diese Buchse selbst besteht aus einem Blechteil, der mit die Querstabilität schwächenden längeren Einschnitten versehen ist. Beim Einführen eines Steckers erfolgt lediglich eine tangentiale punktförmige Berührung zwischen den nach innen gebogenen Lamellen und dem zylinderförmigen Stecker, so daß diese bekannte Kontaktvorrichtung eine mangelhafte Kontinuität des Stromdurchganges an den in radialer Richtung gelegenen Berührungsstellen der Lamellenfedern aufweist, die gegen eine äußere Metallhülse anliegen, die auf die eigentliche Buchse aufgebördelt ist, so daß hier kein Stromdurchgang durch ein einstückiges, die Kontinuität des Stromdurchganges sicherndes Metaliteil erfolgt. Die Kontinuität wird insbesondere durch die Bildung von oxidierten oder verschmutzten Stellen gefährdet.
Der Erfindung, die von einer Buchse der eingangs näher bezeichneten Gattung ausgeht, liegt die Aufgabe zugrunde, diese Buchse nebst Herstellungsverfahren und zugehörigen Maschinen so auszubilden, daß diese Buchse besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entspricht, insbesondere hinsichtlich der Einfachheit des Aufbaues und der Vermeidung der Querausdehnung der Buchse und einer hohen Zuverlässigkeit des Stromdurchganges, die auch bei rauhem Betrieb über lange Zeitdauer hinweg aufrechterhalten werden soll.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der einstückig mit dem Anschlußfortsatz verbundene erste Rohrteil derart lang ausgebildet ist, daß er die Kontaktdrähte im wesentlichen umschließt, daß entweder
a) innerhalb vom ersten Rohrteil ein zweiter, ungefährgleich langer Rohrteil oder
b) außerhalb vom ersten Rohrteil ein zweiter, ungefähr gleich langer Rohrteil
derart vorgesehen ist, daß die Enden der Kontaktdrähte durch Bördeln zumindest des dem offenen Buchsenende zugeordneten Endes des äußeren Rohrteils festlegbar sind.
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes liegen darin, daß
1. über die fertigungstechnische Vereinfachung und Verringerung des Gestehungspreises hinaus
2. eine mechanische Verbesserung (größere Querstabilität gegen das geneigte Einführen von Steckern) und
3. eine größere elektrische Zuverlässigkeit (Kontinuität) des Stromvorganges vorliegt.
Die Verbesserung der elektrischen Zuverlässigkeit des Stromdurchganges lassen die folgenden Ausführungen erkennen:
Der Stromübergang vom Stecker zur Buchse erfolgt zunächst über eine Parallelschaltung zahlreicher linienförmiger Kontaktflächen. Diese Kontaktflächen arbeiten mit Selbstreinigung, denn bei jedem Einschieben des Steckers wird durch Reiben eine dünne, eventuell durch Oxidation und/oder Verschmutzung entstehende kontaktgefährdende Schicht entfernt.
Von den vorgespannten Kontaktdrähten aus erfolgt der Stromdurchgang über eine Vielzahl jeweils im Bereich der Buchsenöffnung bzw. im Bereich des ■ Buchsenbodens vorgesehener parallelgeschalteter Kontaktstellen, wobei die Enden der Kontaktdrähte durch Bördeln mit dem rohrförmigen Teil verbunden werden. Durch dieses Bördeln erfolgt die punktförmige Kontaktierung der Drahtenden mit dem rohrförmigen Teil unter einem bleibenden Druck, der dafür sorgt, daß an den Kontaktstellen keine Oxidation und/oder Verschmutzung erfolgen kann, wozu der durch das Bördeln erreichte mechanische Schutz der Kontaktstellen durch die benachbarten Metallteile noch beiträgt. Von der , Vielzahl parallelgeschalteter Kontaktstellen an der Innenwand des rohrförmigen Teils der Buchse erfolgt dann durch den einstückigen, aus einem rohrförmigen Teil und dem Anschlußfortsatz gebildeten Buchsenteil eine völlig ungefährdete Weiterleitung des Stromes. Wurde schon die ältere Buchse entsprechend der DT-AS 1 157 281 durch die Vielzahl der parallelgeschalteten und zum Teil linienförmigen und unter Federvorspannung bzw. Klemmdruck stehenden Kontaktstellen eine außergewöhnlich gute Kontinuität des Stromdurchganges erreicht, so ist diese Kontinuität durch die erfindungsgemäße Ausbildung unter Verwendung eines einstückigen Buchsenteils mit den weiteren kennzeichnenden Merkmalen des Erfindungsgegenstandes noch weiter vorbessert worden.
Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktbuchse ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktdrähte innerhalb des inneren Rohrteils angeordnet werden, wobei das eine Ende jeden Kontaktdrahtes auf einen Abschlußrand zuerst in das äußere Rohrteil eingesteckt wird, bis das eine Ende jeden Kontaktdrahtes zwischen dem Abschlußrand des inneren Rohrteils und einer Querwand des äußeren Rohrteils festgeklemmt wird, und daß das von dieser Querwand am weitesten entfernte Ende des äußeren Rohrteils so umgebogen wird, daß das andere Ende jeden Kontaktdrahtes an dem inneren Rohrteil festgeklemmt wird.
Die Maschine zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktbuchse und/oder zur Ausübung des vorgenannten Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Dorn mit einem ersten zylindrischen Abschnitt, dessen Halbmesser gleich dem inneren Halbmesser des inneren Rohrteils ist und welcher Schlitze zur Festlegung der Lage der Kontaktdrähte aufweist, und einem zweiten zylindrischen Abschnitt, welcher auf den ersten folgt und dessen Halbmesser gleich dem äußeren Halbmesser des inneren Rohrteils vermehrt um den Durchmesser der Kontaktdrähte ist, ein auf dem zweiten zylindrischen Abschnitt gleitend verschiebliches Rohr und Einrichtungen, durch welche das Rohr freitragend auf dem ersten zylindrischen Abschnitt verschieblich und hierauf das äußere Rohrteil vorwärts drückbar ist, bis es sich gegen das vorgenannte Rohr legt und dieses vollständig über den zweiten zylindrischen Abschnitt zurückschiebt.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
F i g. 1 bis 5 zeigen schematisch die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge zur Herstellung einer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Buchse, weiche schaubildlich unter Wegbrechung von Teilen in F i g. 6 dargestellt ist;
F i g. 7 ist eine Ansicht eines Bestandteils einer ge-
maß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Buchse;
Fig.8 ist ein Axialschnitt des Bestandteils der F i g. 7 und eines zusätzlichen Bestandteils;
Fig.9 zeigt schaubildlich unter Wegbrechung von Teilen die mittels der Bestandteile der F i g. 7 und 8 hergestellte Buchse;
Fig. 10 ist eine Teilansicht, welche eine Ausführungsabwandlung einer der Bestandteile der F i g. 8 zeigt; ίο
F i g. 11 zeigt in gleicher Darstellung wie F i g. 9 die mittels des Bestandteils der Fig. 10 abgeänderte Buchse.
Die betrachtete elektrische Kontaktbuchse enthält innerhalb eines starren Rohrteils 1 mehrere geradlinige Drähte 2, welche geometrisch auseinander durch Drehung um die Achse des Teils 1 abgeleitet werden können und gegenüber dieser Achse schräg liegen.
Wie insbesondere in F i g. 6 dargestellt, ist die Buchse so ausgebildet, daß die Enden 2a und 26 eines jeden Drahtes 2 durch Festklemmen zwischen den entsprechenden Enden des Teils 1 und der Innenwand eines einzigen den Teil 1 umgebenden Rohrstücks 3 festgebördelt werden. Das Stück 3 ist aus Metall und kann einen Fortsatz 4 zur Befestigung eines nicht dargestellten elektrischen Leiters aufweisen, welcher zusammen mit dem an dem nicht dargestellten, in die Buchse einzusteckenden Stecker befestigten Leiter die Kontinuität eines elektrischen Stromkreises herstellen kann.
Diese Ausbildung ermöglicht eine mechanische Kontinuität der Buchse, welche ihr eine größere Festigkeit gibt, wenn ein Stecker in sie nicht genau axial eingesteckt wird.
Zur Herstellung einer derartigen Buchse werden, wie in F i g. 1 bis 5 dargestellt, die Drähte 2 in dem Rohrteil
1 angeordnet (F i g. 1 und 2), wobei die Enden 2a an dem Abschlußrand la des Teils 1 umgebogen werden (F i g. 3). Der Teil 1 wird in das Stück 3 mit dem Rand la zuerst eingesteckt (Fig.4), bis die Enden 2a der Drähte 2 zwischen dem Abschlußrand la und einer Querwand 5 des Stücks 3 festgeklemmt werden. Das von der Querwand 5 am weitesten entfernte Ende 6 dieses Stücks wird so verformt, daß die anderen Enden 26 der Drähte 2 gegen den Teil 1 gepreßt werden
(s. F i g. 6, in welcher das Ende 6 nach der Verformung mit 6a bezeichnet ist).
Eine Maschine zur Ausübung dieses Verfahrens kann einen Dorn 30 aufweisen. Dieser besitzt einen ersten zylindrischen Abschnitt 31, dessen Halbmesser r (F i g. 1) gleich dem inneren Halbmesser des Rohrteils 1 ist, und welcher Einstellschlitze 32 zur Festlegung der Lage der Drähte 2 aufweist (von diesen Schlitzen ist nur ein einziger in F i g. 1 bis 5 dargestellt, während in Wirklichkeit ebenso viele Schlitze wie Drähte je Buchse vorhanden sind), und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 33, welcher auf den ersten folgt und dessen Halbmesser R(F i g. 3) gleich dem äußeren Halbmesser des Teils I1 vermehrt um den Durchmesser der Drähte
2 ist.
Ein Rohr 34 kann auf dem zweiten Abschnitt 33 gleiten.
Nicht dargestellte Einrichtungen können das Rohr 34 freitragend über den ersten zylindrischen Abschnitt 31 (bis in die Stellung der F i g. 3) verschieben und hierauf das Rohrstück 3 vorwärtsschieben, bis es sich gegen das Rohr 34 legt (F i g. 4) und hierauf dieses vollständig über den zweiten Teil 33 zurückschiebt (F i g. 5). Wie in F i g. 1 bis 5 dargestellt, kann der zylindrische Abschnitt
33 größeren Durchmessers durch ein Rohr 35 gebildet werden, welches auf den Körper des Dorns 30 aufgeschoben ist und auf diesem gleiten kann.
Die Arbeitsweise der in F i g. 1 bis 5 dargestellten Maschine ist folgende. Man steckt zunächst einen Teil 1 auf den Abschnitt 31 des Dorns 30, worauf die Drähte 2 in die Schlitze 32 dieses Abschnitts 31 eingelegt werden (F i g. 1), wobei die Enden 2a und 2b der Drähte 2 nach außen umgebogen werden. Hierauf wird das Rohr 34 (F i g. 2) verschoben, bis es die Enden 2b der Drähte 2 zwischen seiner Innenwand und der Außenwand des Teils 1 umbiegt (F i g. 3). Während dieses Arbeitsgangs wird das Rohr 35 nach rechts verschoben und klemmt die Enden 2b der Drähte an dem Teil 1 fest, wodurch verhindert wird, daß sich diese Enden während der späteren Arbeitsgänge verschieben. Hierauf wird das Rohrstück 3 nach links verschoben, wodurch die Enden 2a zwischen der Innenwand des Stücks 3 und der Außenwand des Teils 1 umgebogen werden, bis es mit dem Rohr 34 in Berührung kommt. Das Rohrstück 3 wird weiter nach links verschoben, bis die Enden 2a der Drähte zwischen dem Rand la des Teils 1 und der Wand oder dem Boden 5 des Stücks 3 festgeklemmt werden (F i g. 5). Da der Innendurchmesser des Rohrs
34 nur sehr wenig größer als der Innendurchmesser des Stücks 3 ist, können sich die Drähte bei dem in F i g. 4 und 5 dargestellten Arbeitsgang keinesfalls verschieben. Zur Fertigstellung der Buchse genügt es dann, die Enden 26 der Drähte durch Verformung des Stücks 3 festzubördeln, wie bei 6a in F i g. 6 dargestellt.
Die Ausführungsform der F i g. 9 unterscheidet sich von der der F i g. 6 insbesondere dadurch, daß der Fortsatz 14 mit dem Rohrteil 11 ein Stück bildet und nicht mit dem äußeren Rohrstück 13. Dieses weist vor dem Zusammenbau (s. F i g. 8) eine Randleiste 16a auf, welche nach dem Zusammenbau die Enden 126 der Drähte 12 an dem entsprechenden Abschlußrand des Teils 1 festklemmt (Fig.9). Ferner weist der Teil 11 Nuten 18 auf, welche die gleiche Schräglage wie die Drähte 12 haben, und durch welche die Enden 12a derselben aus dem Teil 11 austreten, wobei das Ende 19 (F i g. 8) des Stücks 13 in der in F i g. 9 bei 19a dargestellten Weise so verformt wird, daß die Enden 12a der Drähte in diesen Nuten 18 festgeklemmt werden.
Die Ausführungsform der F i g. 10 und 11 unterscheidet sich von der der F i g. 7 bis 9 nur durch die Art und Weise, in welcher die den Enden 126 der F i g. 9 entsprechenden Enden 12c der Drähte 12 festgeklemmt werden. Hier ist die radial nach innen gerichtete Randleiste 16a der F i g. 8 durch einen inneren Bund 166 ersetzt, welcher zu dem Körper des Stücks 13 gleichachsig liegt und mit diesem eine Nut bildet, welche die Stellung der Drähte vor der Bördelung bestimmt. Hierauf wird der Bund 166 durch einen Dorn größeren Durchmessers aufgeweitet, um die Enden 126 der Drähte in der in Fig. 11 bei 16c dargestellten Weise festzubördeln.
Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, besitzt die erfindungsgemäße Buchse unter anderem folgende Vorteile:
— Vereinfachung der Herstellung;
— Verringerung des Gestehungspreises;
— kräftigere Ausführung;
— Verringerung der Querausdehnung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Buchse für elektrische Kontaktvorrichtungen mit Stecker und Buchse, welche innerhalb koaxial angeordneter Rohrteile eine gewisse Zahl von geradlinigen Kontaktdrähten aufweist, welche schräg in bezug auf die Achse der Rohrteile liegen und deren Enden an den Enden mehrerer Rohrteile festgelegt sind und welche ferner auseinander durch Drehung um die Buchsenachse abgeleitet werden können, so daß die Kontaktdrähte eine Mantellinienschar eines Umdrehungshyperboloids bilden, wobei einer der Rohrteile einstückig mit einem Anschlußfortsatz der Buchse verbunden ist, d a durch gekennzeichnet, daß der einstückig mit dem Anschlußfortsatz (4, 14) verbundene erste Rohrteil (3, 11) derart lang ausgebildet ist, daß er die Kontaktdrähte (2, 12) im wesentlichen umschließt, daß entweder
a) innerhalb vom ersten Rohrteil (3) ein zweiter, ungefähr gleich langer Rohrteil (1) oder
b) außerhalb vom ersten Rohrteil (11) ein zweiter, ungefähr gleich langer Rohrteil (13)
derart vorgesehen ist, daß die Enden der Kontaktdrähte (2, 12) durch Bördeln zumindest des dem offenen Buchsenende zugeordneten Endes (6a, 16a) des äußeren Rohrteils (3 bzw. 13) festlegbar sind.
2. Verfahren zur Herstellung einer Kontaktbuchse nach Anspruch 1,-dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktdrähte (2 oder 12) innerhalb des inneren Rohrteils (1 oder 11) angeordnet werden, wobei das eine Ende (2a oder \2b) jeden Kontaktdrahtes (2 oder 12) auf einen Abschlußrand (la oder 116) des inneren Rohrteils (1 oder 11) umgebogen wird, daß dieser Rohrteil (1 oder 11) mit dem vorgenannten Abschlußrand (la oder 116) zuerst in das äußere Rohrteil (3 oder 13) eingesteckt wird, bis das eine Ende (2a oder 126) jeden Kontaktdrahtes (2 oder 12) zwischen dem Abschlußrand (1 oder Hb) des inneren Rohrteils (1 oder 11) und einer Querwand (5 oder 16a) des äußeren Rohrteils (3 oder 13) festgeklemmt wird, und daß das von dieser Querwand (5 oder 16a) am weitesten entfernte Ende (6a oder 19) des äußeren Rohrteils (3 oder 13) so umgebogen wird, daß das andere Ende (2b oder 12a) jeden Kontaktdrahtes (2 oder 12) an dem inneren Rohrteil (1 oder 11) festgeklemmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung einer Kontaktbuchse nach Anspruch 1, dadurch ge-, kennzeichnet, daß der dem Anschlußfortsatz (4 oder 14) abgewandte Abschlußrand (6 oder 16a) des äußeren Rohrteils (3 oder 13) so verformt wird, daß das entsprechende Ende (2b oder 126) jeden Kontaktdrahtes (2 oder 12) festgebördelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung einer Kontaktbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Seite des Anschlußfortsatzes (14) liegende Ende (12a) jeden Kontaktdrahtes (12) in einen in der Wand des inneren Rohrteils (11) ausgebildeten Schlitz (18) eingeführt wird, und daß der entsprechende Rand (19) des äußeren Rohrteils (13) so verformt wird, daß das Kontaktdrahtende (12a) in seinem Schlitz (18) festgebördelt wird.
5. Maschine zur Herstellung einer Kontaktbuchse nach Anspruch 1 und/oder zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Dorn (30) mit einem ersten zylindrischen Abschnitt (31), dessen Halbmesser (r) gleich dem inneren Halbmesser des inneren Rohrteils (1) ist und welcher Schlitze (32) zur Festlegung der Lage der Kontaktdrähte (2) aufweist, und einem zweiten zylindrischen Abschnitt (33), welcher auf den ersten folgt und dessen Halbmesser (R) gleich dem äußeren Halbmesser des inneren Rohrteils (1), vermehrt um den Durchmesser der Kontaktdrähte (2) ist, ein auf dem zweiten zylindrischen Abschnitt (33) gleitend verschiebliches Rohr (34) und Einrichtungen, durch welche das Rohr (34) freitragend auf dem ersten zylindrischen Abschnitt (31) verschieb.-lich und hierauf das äußere Rohrteil (3) vorwärts drückbar ist, bis es sich gegen das vorgenannte Rohr (34) legt und dieses vollständig über den zweiten zylindrischen Abschnitt (33) zurückschiebt.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite zylindrische Abschnitt (33) größeren Durchmessers des Dorns (30) durch ein Rohr (35) gebildet wird, welches auf den Körper des Dorns (30) aufgeschoben und auf diesem gleitend verschieblich ist.
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