DE1940356A1

DE1940356A1 - Federnder Stift,insbesondere federnder Hohlstift

Info

Publication number: DE1940356A1
Application number: DE19691940356
Authority: DE
Inventors: Modrey Dr Henry John
Original assignee: MODREY DR HENRY JOHN
Current assignee: MODREY DR HENRY JOHN
Priority date: 1968-08-13
Filing date: 1969-08-05
Publication date: 1970-02-26
Also published as: US3688248A

Description

Patentanwälte ' - ··

Dr.-Ing. P.K₀ Holzhäuser '
Dipl.- Met.. W. Goldbach

605 Offenbach a.M. · .

Herrnstr« 37

Henry John Modrey
Stamford, Conn., V.St.A.

Federnder Stift, insbesondere federnder Hohlstift

Die Erfindung betrifft federnde Hohlstifte und insbesondere hohle zylindrische Federstifte, die in mehreren Lagen spiralförmig aus einem Blechstreifen gewickelt oder in einer Lage aus einem Blechstreifen gewalzt sind.-

Gewalzte Federstifte der vorgenannten Art werden in grossem Maße als mechanische Halter oder Befestigungsvorrichtungen verwendet, indem man sie in Löcher von etwas geringerer lichter Weite einführt, alsMie äußere Umfangslinie der Stifte in entspanntem Zustand ist. Ein in ein solch begrenzendes Loch eingeführter Stift wird radial zusammengepreßt und übt dementsprechend einen ständigen ; Druck radial nach außen auf die Wandung des ihn aufnehmenden Loches aus, wodurch er in diesem verankert wird.

Heuzeitliche Verfahren zur Massenproduktion erlauben eine wirtschaftliche Feinherstellung von winzigen federnden Hohlstiften der genannten Art mit Durchmessern von einem Millimeter oder weniger. Solche Stifte könnten überaus geeignet als Kontaktelemente in Bestandteilen elektrischer Mikroschaltungen erscheinen, wenn sie aus geeignetem leitenden Material hergestellt sind»

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Wenn spiralig gewundene Stifte anstelle der üblichen rohrförmigen Kontaktstifte verwendet werden, bieten sie gewisse Vorteile, weil die Kante der äußeren Windung des Materials etwas aus dem runden Querschnitt vorsteht und damit eine scharfe Längskante bildet. Diese Kante ist als hauptsächliche Federkontaktfläche hervorragend geeignet, wenn der Stift in einen rohrförmigen Hohlkontakt eingeführt wird. Außerdem kann die Kante einen Schmutz- oder Öxidfilm auf dem entsprechenden, hohlen Eontaktelement aufschlitzen, wenn der Stif^eingeführt wird. Dieses Merkmal ist von besonderem Wert, wenn der Kontaktstift in Verbindung mit Aluminium, beispielsweise für eine Erdung benutzt wird, da Aluminium dazu neigt, isolierende Oberflächenoxide zu entwickeln.

Die üblichen Verfahren zum Verbinden von Drähten mit Eontaktstiften sind löten oder ümbördeln. Es ist jedoch möglich, den Stift selbst als Drahtverbinaunjg zu verwenden, wenn der Stift ein hohler Federstift ist. Da beim Einführen eines jeden Stifts in ein einschließendes Halterloch sein Durchmesser verkleinert wird, ist es mgöEch, einen Draht einzustecken, dessen Durchmesser dem innendurchmesser des Stifts, der nicht eingesteckt ist, entspricht und der festgeklemmt wird, wenn sich der Stiftdurchmesser beim Einführen des Stifts in das Loch verringert» Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Art einer Drahtverbindung unzulänglich ist · Zunächst läßt sieh der Draht nur schwer einstecken, weil sein Durchmesser praktisch der der Höhlung des Stifts ist. Andererseits unterliegt ein auf diese Weise befestigter Draht

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einer Beschädigung. Wenn ein gewalzter Stift in das Aufnahmeloch, gezwängt wird,- wird er für praktisch alle Zwecke zu einem starren Rohr ohne wesentliche Elastizität. Ein in den Stift vor dessen Einführen in das Aufnahmeloch geschobener Draht kann fest in dem Stift gehalten werden, aber der Druck, der von den jetzt nahezu starren Wänden des Stifts auf den Draht ausgeübt wird, verursacht wahrscheinlich eine schrittweise Verformung des Drahts bis zu einem solchen Grad, daß die physische Festigkeit des Drahts erheblich beeinträchtigt wird.

Bekanntlich wird ein Eupferdraht, der auf einem begrenzten Bereich einer Spannung unterworfen wird, der Wirkung nach einer Kaltbearbeitung unterworfen. Infolgedessen entwickelt der Draht eine Härte, die sein Bestreben, die ursprüngliche Form wieder anzunehmen, vermindert, und der Draht neigt weiterhin dazu, an der °telle zu brechen, an welcher er aus dem Stift heraustritt. Wie bekannt, entwickelt ein unter starker Kompression bleibender Draht schnell einen Kaltfluß und knickt allmählich ein und splittert. Offensichtlich beeinträchtigt das die Kontakteigenschaft der Verbindung zwischen dem Draht und dem von dem Stifr gebildeten Anschluß und gefährdet schließlich die mechanische Dauerhaftigkeit des Leiters.

Es ist ein weitgestecktes Ziel der Erfindung, einen neuen und verbesserten Stift der-oben genannten Art zu schaffen, der bei seiner Verwendung als elektrischer Verbinder oder Anschluß durchaus befriedigende Kontakteigenschaften zeigt. Insbesondere hat sich gezeigt, daß der mit.einem gewalzten-Stift gemäß der Erfindung geschaf-

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fene elektrische Kontakt einen stetigen und im wesentlichen gleichmäßigen, elastischen Druck ausübt, der eine ausgezeichnete Kontakteigenschaft, auch unter schwierigen Arbeitsbedingungen, ergibt, ohne daß sich eine Neigung zu einer Druckzerstörung des Leitungsdrahts zeigt. Der Kontakt wird im wesentlichen von der vorstehenden Kante des Stift bewirkt, die ebenfalls, wie erwähnt, als Oxidfräser wirkt.

Ungewöhnlich kleine Stifte der genannten Art können wirtschaftlich und genau hergestellt werden. Bei Kleinst-Stiftverbindern der üblichen Form sind die Stifte unnachgiebig, und der nötige Kontaktdruck wird durch die hohlen Kontakte erzeugt, die in Wirklichkeit kleine Blattfedern sind. Wie bekannt, haben sehr kleine Blatt federn wenig Elastizität, und dieser Mangel an Elastizität der hohlen Kontakte begrenzt die KXeinausführung der Mehrstiftverbinder. Dementsprechend schafft .die Erfindung Kleinst-Stiftverbinder, bei denen die nötige Elastitität den gewalzten Kontaktstiften innewohnt, was es ermöglicht, unelastische Hohlkontakte ohne Blattfedern zu verwenden.

Außerdem ermöglicht die Erfindung Kl einst-Draht anschlüsse für Stiftkontakte, die weder Löten noch Umbördeln des Leiters erfordern, sondern den Draht automatisch beim Einstecken des Kontaktstifts in die Steckdose oder -buchse anschließen.

ist ebenfalls ein Ziel der Erfindung, einen neuen und verbesserten Stift der genannten Art zu schaffen, der bei seiner Verwendung als mechanischer oder elektrischer Verbinder oder Anschluß einen Teil, etwa einen eingesteck-

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ten Draht, festklemmt, ohne den eingesteckten Teil zu beschädigen.

Ein weiteres, besonderes Ziel* der Erfindung ist, einen neuen und verbesserten Stift der genannten Art zu schaffen, bei dem ein federnder Klemmdruck, der praktisch über die ganze Länge des eingeführten Teils verteilt wird, erhalten wird, indem das Stiftinnere in zwei Längskammern mittels eines nach innen abgebogenen Endes des Blechs unterteilt wird, aus dem der Stift geformt ist. Wie ohne weiteres einleuchtet, behält ein solches Bnde, das in dem Stift frei abgebogen werden kann, seine Federkraft," nachdem der Stift diametral durch das Einführen in die begrenzende Aufnahmeöffnung zusammengedrückt ist· Ein in eine von den beiden Kammern eingeführter Teil wird im wesentlichen durch den quer gerichteten Drcuk des abgebogenen, federnden Endes festgehalten.

Es erhellt, daß der Stift, der in der Aufnahmeöffnung verankert ist und einen Draht mit praktisch gleichbleibendem Berührungsdruck festklemmt, in der Tat einen löt- und bördelfreien Drahtanschluß bildet.

Ebenfalls Ziel der Erfindung ist_es, einen neuen und verbesserten Stift zu schaffen, der zwei mit verschiedenen Durchmessern gewalzte Teile enthält und automatisch in einem Halter verankert werden kann, indem einer der · Stiftteile in eine umschließende Aufnahmeöffnung eingesteckt wird, die in dem Halter ausgespart ist. Während der eingesteckte Stiftteil eines solchen Doppelstifts seine Elastizität einbüßt, wie oben erwähnt ist,, behält der andere Teil diese und kann somit als ein massives

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Kontaktelement verwendet werden, wenn er in eine starre Hülse eingeführt wird, und stellt einen guten elektrischen Kontakt mit einer solchen Hülse wegen der Federung des entsprechenden Stiftteils her. Der eingeführte und im wesentlichen starre Stiftteil kann wie ein üblicher Löt- oder Bördelanschluß benutzt werden. Er kann auch mit einer inneren, federndem Zunge versehen werden, welche einen Draht oder ähnlichen Teil, der in den entsprechenden Stiffteil vor dessen Einführen in eine Aufnahmeöffnung, wie erwähnt, geschoben wurde, festhält.

Der beschriebene Doppelstift kann vorteilhaft zur Verbindung zweier Schaltteile miteinander so verwendet werden, daß der Stift immer in dem ausgewählten der beiden Teile bleibt, wenn diese voneinander getrennt werden, dieses Merkmal ermöglicht es, die G-estalt elektrischer mehrpoliger Verbinder zu vereinfachen. Bei den üblichen Verbindern müssen die Stiftteile fest in ihrer Hülse verankert werden. Das geschieht, indem die Stifte in ihre Sockel gepreßt oder aber mit einem Ansatz versehen werden, der in einen Hinterschnitt innerhalb der Aufnahme-Öffnung faßt. Hintersennitte dieser Art sind in gepreßten Teilen schwer zu formen und verlangen im allgemeinen, daß der Sockel aus zwei miteinander befestigten Teilen hergestellt wird. Ein Kotaktstift gemäß der Erfindung erfordert nichts weiter als eine glatte Aufnahmeöffnung für das Befestigen der Stifte. Wenn jedoch solche Stifte anschließend in hohle Kontakte faßten, bleibt es dem Zufall überlassen, ob bei einem Trennen des Verbinde© die Stifte in ihren Aufnahmelöchern oder in den

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hohlen Kontakten bleiben. Bei einem Doppelstift gemäß der Erfindung läßt es sich leicht einrichten, daß die mechanische Haltekraft des Stifts viel starker als sein Eontaktdruck ist· Dieser Druckunterschied sorgt dafür, daß alle Kontaktstifte in ihrem Platz bleiben, wenn der Verbinder getrennt wird.

Die unterschiedliche Haltekraft eines DOppelstifts, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann ebenfalls mit Vorteil verwendet werden, wenn der Steift als mechanischer Halter für eine trennbare Verbindung zweier Teile benutzt wird und es wünschenswert ist, daß der Stift im- ν mer in demselben Teil verbleibt, wenn die beiden Teile voneinander getrennt werden. ^

Es ist weiter ein Ziel der Erfindung, einen neuen und verbesserten Mehrfachverbinder für ein gleichzeitiges und lösbares Verbinden einer Anzahl von Folienanschlüsse einer gedruckten Schaltung mit äußeren Anschlüssen zu. schaffen, die ihrerseits weitere Verbindungen herstellen können.

Ein besonderes Ziel der Erfindung, zusammen mit dem vorgenannten, ist es, einen neuen und verbesserten Druckschaltungsverbinder zu schaffen, bei dem eine Anzahl von Doppelstiften, wi'e zuvor beschrieben, auf einem Isolierteil sitzen, so daß die zu verbindenden Folienanschlüsse automatisch.von den Doppelstiften mit einem Reibungsdruck erfaßt werden, wenn der Verbinder an die gedruckte Schaltung angesetzt wird, wodurch eine hohe Kontaktqualität gewährleistet und ein leichtes gleichzeitiges Verbinden und Trennen der Kehrfachverbindungen gestattet werden.

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Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile werden nachstehend aufgezeigt und in den "beigefügten Ansprüchen dargelegt, die einen Teil der Anmeldung bilden.

In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines spiralförmig gewickelten Stifts gemäß der Erfindung mit einem in eine der Kammern des Stifts gesteckten Drahtende,

Fig.. 2 ein Querschnitt des Stifts gemäß Fig. 1, der in eine einschließende Halteöffnung gesteckt ist,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines aus einer Einzellage gewalzten Stifts gemäß der Erfindung mit einem eingesteckten Drahtende,

Fig. 4 ein Querschnitt durch einen Stift gemäß Fig. 1, der in eine einschließende Halteöffnung gesetzt ist und an den mehrere Drähte und "Verbindungsteile angeschlossen sind,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Integfcationsschaltung und eines Sockels dafür, wobei die Schaltung und der Sockel voneinander getrennt gezeigt sind,

Fig. 6 einer der Stifte im Sockel in gtößerem Maßstab,

Fig· 7 eine perspektivische Ansicht der Schaltung und des Sockels zusammengesetzt, <

^ig. 8 eine perspektivische Ansicht eines ^oppelstifts mit einem fest und einem lose gewundenen Teil,

Fig. 9 ein Querschnitt durch einen Doppelstift gemäß Fig. 8, der als Schaltteil eines mehrpoligen Verbinders benutzt wird,

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Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Doppelstiftes -mit aus einem Stück bestehendem Kontaktlappen, der in eine gedruckte Schaltung eingesetzt ist,

Fig. 10a ein Querschnitt nach der Linie 10a - 10a in

Fig. 10, .

Fig. 11 ein Zuschnitt zum Walzen von Doppelstiften gemäß S¹Xg. 8,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer zerlegten gedruckten Schaltungsverbindung, die Doppelstifte gemäß der Erfindung verwendet,

Fig. 13 ein Grundriß der gedruckten Schaltungsverbindung im Schnitt nach Linie 15 - 13 in Fig. 12 mit ineinandergesteekten teilen und

Fig. 14 ein Doppelstift, der als Abziehbefestigung zum Verbinden zweier Teile benutzt ist.

In Fig. 1 und 2 ist der veranschaulichte, hohle, zylindrische Stift durch schraubenförmiges Wickeln eines federnden Metallstreif esn t gebildet. Drei Windungen sind' gezeigt, doch gibt es für die Anzahl der zu verwendenden Windungen keine Begrenzung. Das innere Ende 1a des Metallstreif ens ist in d as Stiftinnere abgebogen, um dort zwei Kammern 2 und 3 zu bilden. Die von dem abgebogenen Streifen gebildete Zunge kann kurz vor der Innenwandung des Stifts endigen oder zu demselben Zweck, wie bei Icr in Fig. 2 .gezeigt, umgebogen sein. In jedem Fall ist die Zunge in der Lage, sich um ihre Biegekante 1b zu legen. Dementsprechend ist es die Biegsamkeit der Zunge an der Biegekante, welche in erster Linie die Stärke der Federung der Zunge bestimmt. Die Zunge hat eine flache oder geboge-

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ne Gestalt in Längsrichtung, doch hat sich eine S-Form als besonders vorteilhaft gezeigt, und diese Form ist in Fig. 1 und 2 wiedergegeben»

Fig. 2 zeigt den Stift in eine begrenzende Aufnahmeöffnung 5 in einem Halter 6 eingepaßt. Den Halter kann man sich beispielsweise als Teil eines metallenen Halters, wenn der Stift als mechanische Befestigungsvorrichtung gebraucht wird, oder als Teil eines Kunststoffisolators vorstellen, wenn der Stift als elektrischer Verbinder benutzt werden soll. Wie schon erwähnt, wird ein schraubenförmig gewickelter Federstift, wie ihn ^ig. 1 zeigt, in eine begrenzende Aufnahmeöffnung eingeführt, d.h. in eine Öffnung von etwas kleinerem Durchmesser als dem Außendurchmesser des Stifts, in der Aufnahmeöffnung infolge des radial nach außen wirkenden Druckes der federnden Stiftwandungen festgehalten. Wie ebenfalls schon erwähnt, wird der Stift nach seinem Einführen in die Öffnung zu einem starren Röhr für alle praktischen Zwecke.

Es sei.angenommen, der Stift.soll als ein elektrischer Verbinder benutzt und das abisolierte Ende 8 eines Leitungsdrahtes 9 mit dem Stift verbunden werden. Um diese Verbindung herzustellen, wird das Drahtende 8 in eine der im Stift von der Zunge la gebildeten Kammern geschoben? gezeigt ist das Einführen des Drahtes in die Kammer 5. Der Durchmesser des. eingeschobenen Drahtendes sollte zweckmäßig so groß sein, daß der Draht durch den Eingriff ' mit der Zunge 1a leicht gehalten wird. Der Stift mit dem in ihn eingeführten Draht wird nun in die begrenzende Aufnahmeöffnung gedrückt, was eine entsprechende Verklei-

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nerung des Stifts und damit eine Verringerung des Innenspielraums für den Üaht bewirkt. Infolgedessen unterliegt nun der Draht dem radial nach innen wirkenden Druck der entsprechenden Wandung des Stifts und dem Druck der biegsamen Zunge, so daß er sicher zwiscBsn der Zunge und der Innenwandung des Stifts festgehalten wird. Der von der Zunge ausgeübte Druck ist unabhängig von dem radialen Druck, der von der erfaßten inneren Wandungsfläche des Stifts ausgeübt wird,und wirkt auch in einer anderen Ebene. Wie sich ergibt, ist der auf den Draht ausgeübte Druck nicht auf eine bestimmte Stelle des Drahta be- schränkt, sondern wirkt über die ganze Länge der Zunge, die mit dem Draht in'Berührung steht, und gleichermaßen · über die ganze Länge der inneren Wandfläche des Stifts, gegen welche der Dsraht von der Zunge gedrückt wird. Wie am besten aus ^ig. 2 zu ersehen ist, werden die Eingriffsflächen zwischen Draht und Zunge weiter durch die S-Form der Zunge vergrößert. .

Ein zweiter Draht kann in gleicher Weise in die Kammer 2 eingeführt werden. Außerdem können noch zwei Drähte in die Kammern von der gegenüberliegenden Seite des Stifts wegen der unabhängigen Federung der Zunge 1a eingesteckt werden.

Der Stift der Fig. 3 wendet das Prinzip der *'ig. 1 und 2 an, ist aber insofern vereinfacht, als ein Streifen IO aus federndem Blech gewalzt wird, so daß er einen hohlen

Stift aus einer Windung formt,; der bei 11 längsgeschlitzt ist. Ein Ende des Streifens wird einwärts gebogen, um eine Zunge 10a zu bilden. Die Zunge ist flach gezeigt und endet kurz von der Innenwandung des Stifts, ä%nn aber

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selbstverständlich auch S-Form haben oder ähnlich gekrümmt sein und um ihre Außenkante gebogen sein, wie es bei 1c für die Zunge 1a gezeigt. Die Zunge 10a bildet zwei Kammern 12 und 13 in dem Stift. Das abisolierte Drahtende 8 des Leiters 9 ist in die Kammer 13 eingeschoben und darin festgehalten gezeigt, wie es vorstehend beschrieben ist.Wie auch schon erläutert, wird die Federkraft der Zunge in erster Linie von der Federung an der Biegelinie 10b beeinflußt.

Fig. 4 zeigt einen Verbinderstift gemäß Fig. 1 in eine Schaltplatte 15 eingesetzt, die aus Isolierstoff besteht. Die abisolierten Enden 16 und 17 der. beiden Leitungsdrähte 18 und 19 werden in den Verbinderstift vor dem Einführen des Stifts in die begrenzende Halteöffnung 20 in der Platte eingeschoben. Eine ringförmige Anschlußklemme auf einem Leitungsdraht 22 ist auf der vorstehende Ende des Stifts aufgepaßt. Außerdem kann ein massiver, zügespitzter Stöpsel 23 in eine der Kammern des Verbinderstifts eingeführt und. aus ihr entfernt werden, der in diesem Fall als ein eleastischer, hohler Kontakt dient* Die Ausdehnung des Verbinderstifts infolge des Einführens des* zugespitzten Stöpsels hält die Ringklemme 21 an dem Verbinderstift fest und bewirkt einen Druckkontakt zwischen dem Verbinderstift und der Ringklemme.

Ein Vielzweck-Gabelverbinder dieser Art wird in der industriellen Praxis selten benutzt werden, ist aber zur Erläuterung gezeigte

Das Einsetzen oder Herausziehen des Stöpsels beeinflußt das Festhalten der Drahtenden 16 und 17 nicht wesentlich,

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da die Zunge in dem Stift von sich aus genügend Elastizität hat, um ein unabhängiges Festklemmen oben und unten am Verbinderstift zu gestatten. Da außerdem der Stift des spitzen Stöpsels massiv ist, kann er ohne weiteres in einen schon begrenzten Verbinderstift eingeschoben und aus ihm entfernt werden, wenn es gewünscht wird, anders als ein biegsamer Draht.

Von den Fig. 5, 6, und 7 zeigt Fig. 5-eine integrierte Schlatung 25» von der mehrere Kontaktdrähte 26 ausgehen, doe an ihren Enden 26a umgebogen sind» Die Schaltung ist dazu bestimmt, auf einen Untersatz 30 gesetzt zu werden. Der Untersatz trägt ^erbinderstifte 31 von der in Fig. 1 gezeigten Art, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Zunächst werden die Stifte 31 nur mit ihren Spitzen in Aufnahmelöcher im Untersatz 30 eingepaßt, so daß sie eingeordnet, aber nicht begrenzt und daher von den Aufnahmelö ehern nicht zusammengedrückt sind. Die E_nd_en 26a der Kontaktdrähte 26 werden dann in eine der Kammern der lose eingepaßten Stifte 31 eingepaßt, wie vorstehend· beschrieben ist.

Fig. 6 zeigt einen der Verbinderstifte 31 des Untersatzes 30 in vergrößertem Maßstab. Der Stift ist gegebenenfalls mit einer Kerbe 32 für einen Zweck versehen, der aus der nachstehenden Beschreibung erhellt,

Um den Zusammenbau zu vervollständigen, wrden alle Stifte 31 mit den Drahtenden 26a, die eingeführt sind, zusammen in den.Untersatz gedrückt...Dementsprechend werden sie nun in.den Aufnahmelöehern gehalten, und. damit werden alle Drähte gleichzeitig fest in mechanischem und elektrischem Eingriff gehalten.

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Fig. 7 zeigt die fertige Zusammensetzung. Wie ersichtlich, erleichtern die Kerben 32 ein genügend .tiefes Eindringen xer Drahtenden 26a in die Stifte 31. Außerdem gestatten die etwaigen Kerben die Verwendung einer sehr einfachen Haltevorrichtung, welche die Stifte nach unten drücken kann, ohne die eingeführten Drähte zu beschädigen. Ein vergrößerter Flansch an einem Ende der Stifte 31 erfüllt denselben Zweck.

Wie -^ig. 7 zeigt, stehen die Stifte von der Unterseite des Untersatzes vor, um eine Verbindung mit äußeren Schaltteilen herzustellen. Da die vorstehenden Stiftteile aus einem Stück mit den in eine Aufnahmeöffnung eingeschobenen Stiften bestehen, sind sie im wesentlichen starr, wie vorstehend erwähnt ist. Sie können als Lot- _ Stellen benutzt werden, welche durch Öffnungen in der leitenden Folie einer gedruckten Schaltung für einen Anachluß geschoben werden, indem die ganze Tafel mit der gedruckten Schaltung in flüssiges Lot getaucht wird» Sie können ebenfalls als massive Verbiderstifte zum Einstekken in ho^e Kontaktelemente benutzt werden.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungen der* Erfindung werden die verschiedenen Federdrücke, die auf den oder die Leitungsdrähte wirken, welche in die Kammern der X Verbinderstifte eingeführt sind, von einem einfach spiralig gewalzten Stift mittels Anordnung einer Zunge abgeleitet, die die eigentliche Drahtklemme darstellt. Die Erfindung sieht auell· vor, unterschiedliche Federdrücke in einem Einfachstift durch verschiedene Ausgestaltungen an verschiedenen-Stellen des Stifts zu erzeugen. Stifte dieser

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Art sind wirklich "Doppelstifte" in Bezug auf die Ausgestaltung und Funktion und werden in den nun zu beschreibenden Abbildungen wiedergegeben. Fig. 8 zeigt einen ^oppelstift 35? dessen feil 36 einen hohlen Stiftteil bildet, der lose"aus einem Federmetallstreifen gewickelt ist. Der andere Stiftteil 37 hat ei-; nen kleineren Durchmesser als der Teil 36 und ist fester aus demselben Streifen gewickelt.Einer der Stiftteile, etwa der Teil 37» kann so hergestellt werden, wie es in Verbindung mit Fig. 1 oder 3 beschrieben ist, d„h. mit einer den Stiftteil 37 in zwei Kammern unterteilenden Zunge. ·

Wie ^Aig. 9 zeigt, wird ein Stift gemäß 3?ig. 8 in einem isolierenden Untersatz 41 verankert, indem der enge Teil 37 des Stifts in eine begrenzende Aufnahmeöffnung 40 geschoben wird.

Wenn der Stiftteil 37 mit einer Zunge 37a geformt ist, kann das abisolierte Ende 42 eines Leiterdrahts 43 zuerst in eine derKammera des Teils 37 geschoben werden. Wie oben beschrieben, wird das Drahtende 42 mechanisch und elektrisch in dem Stiftteil 37 befestigt. Bei seinem Einführen in die Bohrung 40 wird, wie erwähnt, eine radiale Verengung des StifSteils bewirkt und dieser im wesentlich starr. Falls der Stift 37 ohne eine Zunge geformt ist, kann der vorstehende Stiftteil als üblicher Lot- oder Bordelanschluß benutzt werden.

Der Stiftteil 36 behält seine natürliche Federung bei, wenn er aus der Platte 41 gana hervorsteht, und kann

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so dazu benutzt werden, eine starre Kontakthülse 44 aufzunehmen. Den Innendurchmesser der Hülse 44 kann man sich als etwas kleiner als den Außendurchmesser des Stiftteils 36 in seiner entspannten Stellung vorstellen. Infolgedessen hält der radiale Außendruck des in der Hülse 44 eingeschlossenen Teils 36 die Hülse auf dem Stiftteil mit federndem Reibungsgriff.

Die haltende Reibungskraft zwischen dem Stiftteil 37 und der Platte 41 muß zu der haltenden Reibungskraft zwischen dem Stiftteil 36 und der Hülse 44 so in Beziehung gesetzt werden, daß die Haltekraft zwischen dem Teil 37 und der Platte 41 die größere ist? dadurch wird sichergestellt, daß die Stifte in der Platte bleiben, wenn ein axialer Zug auf die Hülse 44 ausgeübt wird, um diese von dem Stiftteil 36 abzuziehen. Eine solche Beziehung ist leicht zu erhalten, indem die relativen Windungsspannungen der Stiftteile in geeigneter Weise gewählt werden.

Die Fig. 10 und 10a zeigen einen schraubenförmig gewundenen Doppelstift 50 der in Fig. 8 gezeigten, allgemeinen Art, d.h. einen Stift mit einem engen Teil 51 und einem breiten Teil 52. Die äußerste Windung des breiten Teils 52 ist teilweise geschlitzt und nach außen gebogen, um eine Eontaktfahne 52a zu bilden. Der enge Stiftteil, ist in eine begrenzende Aufnahmeöffnung einer gedruckten Schaltung 53 gedrückt, so daß die Fahne 52a in Druckeingriff mit einem der Folienanschlüese 54 und 54a beiderseits einer zweiseitigen Schaltungsplatte 53 steht, wodurch, eine elektrische Verbindung mit diesem Anschluß

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hergestellt wird. Da die Fahne nur aus einer Materiallage hergestellt und deswegen sehr dünn ist, faßt sie etwas in das Material der Folie und wird an der Kante beim Einführen des Stifts etwas umgebogen, wie bei 52b gezeigt ist· Sie behält diese gebogene, aber elastische Gestalt bei, wenn der Stift fest in der gedruckten Schaltung.verankert wird, und bildet einen zusätzlichen Kontakt von hoher elektrischer Güte.

Der in 2?ig.·"-1 0 und 10a gezeigte Stift bietet drei verschiedene,, unabhängige Federwirkungen, d.h. die Feder-wirkung der oberen Stifthälfte, der unteren Stifthälfte und der Fahne. Ist der Stiftteil 52 mit einer Zunge, wie sie Fig. 1 und 3 zeigt» gebildet, so wird eine vierte Federwirkung geboten, die von den drei vorgenannten unabhängig ist. Wie aus der Beschreibung erhellt, erfüllen alle vier Federwirkungen vorteilhafte, wenn auch unterschieidtLche funktionen. ,

Die Verbinderteile der Fig. 10 und 1Qa haben den Vorteilt, daß sie selbstätig das Schrumpfen der Platte |5 ausgleichen· Die Tafeln gedruckter Schaltungen werden im allgemeinen aus Kunststoff gemacht,, und Kunststoff hat die unvermeidliche' -Neigung, beim Jtltwerden zu schi?umpf en. Ein solcher Schwund hat das ernste Problem zur Folge_t stjändig zuverlässig*©und im wesentlichen gleichbleibende elektrische Verbindungen zwischen den Folienanschlüssen auf der Tafel und äußeren Schaltungsteilen zu schaffen, schon seit Beginn der gedruckten Schaltungsteehnik. Viele Lösungen, wie ÖsenansohlÜsse oder Inschlüss© über plattierte Löcher, wurden vorgeschlagen, doch, hat sich

herausgestellt, daß. diese bekannten Anschlußeinrichtungen auf die Dauer nicht zufrieden stellen. .

Wenn ein Stift gemäß der Erfindung, wie ihn Fig· 10 und 10a zeigen, in das ^ufnahmeloch eingeführt wird, erfaßt er automatisch und fest die Verbinderfollen entweder auf einer oder auf beiden Seiten der Tafel, je nach Lage des Falls, und stellt sogleich einen Kontakt hoher Güte her« Spästeres Schrumpf en der Tafel beeinflußt wender die aufgebrachten Metallfolien, noch die Lage der Ta-SeI V welche von der Folie gehalten wird. Infolgedessen nimmt die ursprünglich zylindrische Aufnahmeöffnung 53a im wesentlichen eine Tonnenform an, wie es übertrieben in Fig, 10a dargestellt ist. Die Kanten der Öffnung, d.h> die linien, ah denen die leitenden Folien und der Stift sich berühren, nehmen an der Schrumpfung nicht teil, so daß der ursprünglich hergestellte elektrische Kontakt trotz der Verformung der Öffnung im Innern der Tafel beibehalten wird.

erwihnt,¹ wird der in die Aufnahmeöffnung eingefört-.β" Öt iftteil voa den Windungen eines federnden, flachen Streifen gebildet· Dementsprechend wirkt der eingeführt« Stif^tteil etwa in der Weise einer aufgezogenen Uhrfeder und hält seinen Druck auf die Kante der Öffnung in der Folie aufrecht, wenn sich infolge der Schrumpfung die Wandung der Aufnahmeöffnung von dem eingeführten Stift teil zurückzieht, -

Da der Federteil 51 völlig aus der gedruckten Schaltung hervorsteht und demzufolge seine Elastizität beibehält, kann, er vorteilhaft als Steckkontakt für eine starre Kon-

takthülse wie die Hülse 44 in ^ig. 9 verwendet werden, um eine federbelastete, äußere Verbindung mit dem Folienanschluß 54 zu bewirken.

Pig. 11 .zeigt einen Zuschnitt 55» der geschlitzt und gekerbt ist, um Stife der in Fig_e 8, 10, 10a und 11 gezeigten Art zu wickeln. Eine Schnittlinie A ist angedeutet. Der Zuschnitt hat einen Längsschlitz 56_S um ein Wickeln oder Walzen des Stifts mit zwei Teilen verschiedenen Durchmessers zu gestatten. Angenommen, der Zuschnitt wird längs der Linien B-B abgeschnitten und dann gewalzt, so werden Stifte der in Fig„ 8 gezeigten Art erhalten. Je nach der auf die beiden, durch den Schlitz 56 begrenzten Teile des Zuschnitts ausgeübten Spannung wird entweder ein Doppelstift mit einem fest gewickelten Teil und einem lose gewickelten anderen Teil oder ein gleich* mäßig gewickelter Doppelstift erhalten.

Fig. 12 und 13 zeigen einen Verbinder 65 für eine gedruckte Schaltung, der die gedruckte Schaltung 66 mit äußeren Schlatungsteilen oder einer (nicht gezeigten) Stromquelle verbindet.

Die schematisch dargestellte, gedruckte Schaltung enthält eine Isoliertafel 67, die auf beiden Seiten, wie gezeigt ist, oder nut auf einer Seite ein Schaltungsmuster in einer üblichen Drucktechnik, z.B«Atzung, s»ig± trägt j insbesondere hat sie eine Anzahl von Folienleitern, die in Anschlüssen 68 enden, welche mit dem Verbinder 65 zu verbinden sind.

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Der Verbinder hat einen rinnenförmigen Isolierkörper 69. Wie ^Xg. 12 deutlichzeigt, ist die Nut abgesetzt, um obere Rjmenflächen 69a und einen unteren -^innenboden 69b zu bilden. Die oberen Rinnenstufen enthalten mehrere Bohrungen und bilden Sitze für eine Anzahl Doppelstifte 70 der in Fig. 8 gezeigten allgemeinen-Art. Der schmale Teil 71 eines jeden Stifts geht durch eine der Bohrungen in den Sitzflächen 69a und ist in dem Isolierkörper durch Federdruck verankert, wie es in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben ist. Der breite Teil 72 jedes Stifts steht von der entsprechenden Sitzfläche 69a vor.

Der größte Durchmesser jedes breiten Teils 72 ist so groß, daß der Stiftteil etwas über den Rinnenboden 69b übersteht, wie in Fig. 3 deutlich für die beiden rechten Endstifte 70 gezeigt ist. ·

TJm die gedruckte Schaltung 66 mit dem Verbinder 65 zu verbinden, ist der die Anschlüsse 68 tragende Teil der Tafel 67 in einer solchen Lage in den Rinnenboden 69b gesetzt, daß jeder zu verbindenden Anschluß mit dem vorstehenden Teil 72 eines der Doppelstifte ausgerichtet ist. Wie aus Figo 13 klar hervorgeht, kommen die Anschlüsse mit den entsprechenden Stiftteilen 72 unter einem Reibungsdruck in Eingriff, der, wie gezeigt, ein leichtes Abflachen der mit den Anschlüssen in Eingriff kommenden Stifte verursacht und dadurch gute und dauerhafte Kontaktbedingungen schafft· Ein Trennen der gedruckten Schaltung wird durch einfaches Herausziehen der Tafel aus dem Rinnenboden 69b und aus dem Eingriff mit den Teilen 72 der Doppelstifte bewirkt.

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Die vom Boden des Isolierkörpers 69 vorstehenden Stiftteile 71 können als volle oder hohle Verbinderteile verwendet werden, wie es in Verbindung mit Pig. 9 beschrieben wurde. Wie ersichtlich, kann jede Anzahl-von Verbindungen mittels des Verbinders 65 bequem und zuverlässig hergestelle. werden.

Pig. 14 zeigt einen Doppelstift 60 der in Fig. 8 erläuterten Art, der als mechanisches Befestigungsmittel dient. Der Stift hat Teile 36 und 37, die mit verschiedenen Durchmessern gewickelt sind. Bin Stiftteil, etwa der Teil 36, wird in eine umgrenzende Aufnahmeöffnung eines Untersatzes 38 und der andere in eine begrenzende Aufnahmeöffnung -'eines Gliedes 39 eingeführt, wodurch die beiden Teile abnehmbar miteinander verbunden werden. Man kann sich das Glied 39 als einen Zierteil, wie die Perle eines Schmuckstücks, und den Untersatz 38 als ein anderes Schmuckstück vorstellen, das einen Halter für die Perle abgibt. ¥ie vorstehend in Verbindung mit der Verwendung von Doppelstiften als Schaltteilen beschrieben ist, wird der : Stift vorteilhaft so gewickelt, daß die Federspannung des Stiftteils, der in seinem Halter bleibt, wenn die Teile . voneinander getrennt werden, die größere ist. Die sich ergebende höhere Haltekraft dieses Stiftteils sichert, daß der Stift immer in dem gewählten Teil verbleibt, wie dem Untersatz 38, wenn die Perle aus ihrem St if t teil ausgezogen wird.

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Claims

Ansprüche : Im wesentlichen zylindrischer Hohlstift zum Einführen in eine begrenzende Aufnahmeöffnung einer Haltevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem gewalzten Streifen (1) aus federndem Blech besteht und eine Wandung hat, die eine federnde Wirkung nahezu unabhängig von anderen, Wandungen des Stifts ausüben kann. 2β Hohlstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem gewalzten, federnden Blechstreifen (1) besteht, dessen inneres Ende (1a) sich einwärts erstreckt, um in.längsrichtung eine lange, federnder Zunge (1a, 1Oa) zu bilden, welche das Innere des Hohlstifts in zwei Kammern (2, 3) unterteilt. 5.» Hohlstift nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (1a, 10a) einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt (1c) hat. 4w Hohlstift nach Anspruch 2, dadurch . gekennzeichnet,. daß er aus mehreren schraubenförmigen Windungen des Blechstreifens (1) besteht, deren innerste an ihrem Ende die Zunge-bildet. 5. Hohlstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (31) an einem Ende eine Kerbe (32) zur Aufnahme eines abgebogenen, in den Stift eingeführten Teils hat. " 0 0 9 8 0 9/1 131 bad 6. Hohlstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei sich längs erstreckende, benachbarte, voneinander unabhängige, gewalzte federnder Teile (36, 37) von verschiedenem Durchmesser hat, deren jeder in eine begrenzende ■ Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann, in der sich durch die Federung <des betreffenden Teils hält. 7. Hohlstift nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Blechstreifens (1) einander überlappen, wobei das äußere -^nde (52) des Stifts abgebogen ist, so daß es eine Kontaktfahne (52a) bildet. 8· Hohlstift nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß *■ einer der Stiftteile (37) dichter als der andere (36) gewalzt ist, so daß beim Einführen jedes Spitzenteils in eine Aufnahmeöffnung der fester gewlzte Stiftteil von einer stärkeren Haltekraft als der andere festgehalten wird, 9. Verbinderhohlstift für eine integrierte Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination einer integrierten Schaltung (25), von der eine Anzahl Kontaktdrähte (26) absteht, mit einem Untersatz(n3Q), der eine Anzahl Haltelöcher aufweist, und einer Anzahl Stiften (31), die je aus einem spiralig gewalzten, federndem Blechstreifen (V) geformt sind und je teilweise von einer Seite des Untersatzes in eins der Haltelöcher geführt sind, wobei der restliche Teil der Stifte aus der Seite des Untersatzes hervorsteht und jeder der vorstehenden Kontaktdrähte in einen der vorstehenden Stiftteile mit Preßsitz eingeführt ist, wodurch 009809/1131 die Kontaktdrähte (26) mit den Stiften mechanisch und elektrisch verbunden sind. 10. Verbinderhohlstift nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeführte Teil jedes der Stifte (31) aus der anderen Seite des Untersatzes (30) hervorsteht und so einen. Anschluß für äußere Verbindungen zu der Schaltung (25) bildet. · ™ 11. Verbinderhohlstift nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktdraht (26) in einem nach unten gerichteten Endteil endet, die alle in die entsprechenden Stifte (31) eingeführt sind und darin mit Preßsitz gehalten werden, 12. Verbinderhohlstift nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder hervorstehende Stiftteil eine Kerbe (32) an seinem freien Ende zur Aufnahme des abgebogenen Teile des entsprechenden Kontaktdrahts (26) hat. 13. Verbindernach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß k das innere Ende des Blechstreifens (1) bei wenigstens einigen der Stifte (31) nach innen ragt und eine längliche, federnder Zunge (1a, 10a) bildet, welche das Innere der Stifte in zwei Kammern (2, 3) unterteilt, wobei jeder .Kontaktdraht (26) in eine der Kammern eingeführt ist und dort mit Preßsitz gehalten wird. 14· Verbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Stifte (31) größer als der Durchmesser der Aufnahmelöcher ist, um eine diametrale BAD ORIGINAL 009809/113 1 Verengung der Stifte bei ihrem Einführen in die Aufnahmel&cher und damit die Verankerung der Stifte in den Loohern zu bewirken. 15. Gedruckter Schaltungsaufbau für eine gedruckte Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Isoliertafel (67)· mit wenigstens auf einer Seite aufgebrachter Schaltung mit Anschlüssen (68) nahe einer Tafelkante, einen länglichen Isolierkörper (69) mit einer Rinne sowie einer Reihe in längsabständen angeordneter, die Rinne durchsetzender Aufnahmelöcher und eine Anzahl Doppelstifte (70) mit zwei benachbarten, voneinander unabhängigen, federndem, geieLzten Teile verschiedenen Durchmessers hat, deren einer (72) mit Preßsitz in einem der Löcher und deren anderer (71) aus dem Rinnenboden (69b) in die Rinne ragt, wobei der Teil der gedruckten Schaltung, der die Anschlüsse trägt, in der Rinne in einer solchen Lage aufgenommen werden kann, daß die Anschlüsse in Druckeingriff mit den vorstehenden Stiftteilen stehen und die Anschlüsse mechanisch und elektrisch mit den Doppelstiften verbunden werden. 16. Schaltungsaufbau nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne~in dem Isolierkörper (69) eine Stufenrinne ist, die einen länglichen, oberen Rinnenteil (69a) und einen länglichen, unteren Rinnenteil (69b) begrenzt und daß die andern Stiftteile in den oberen H-innenteil ragen, wobei beim Einschieben des Tafelteils mit den Anschlüssen (68) in den unteren -^innenteil (69b) diese Anschlüsse im Preßeingriff mit den vorstehenden Stiftteilen stehen. 009809/1131 17» Schaltungsaufbau nach Anspruch 16 für eine gedruckte Schaltung mit Anschlüssen auf beiden Tafelseiten, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Rinne versehene Isolierkörper (69) einen Querschnitt hat, der einen Absatz -längs gegenüberliegender Seitenwände (69a) und eine längsverlaufende Nut (69b) zwischen den Absätzen aufweist, wobei der Rinnenteil über den Absätzen den oberen Rinnenteil und die Nut den unteren -^innenteil bilden und jeder Absatz eine Reihe Aufnahmelöeher im längsab-™ stand und jedes Loch einen Teil der Stifte (71, 72) eingesetzt hat, so daß beim Einsetzender Tafel in die Nut (69b) die Anschlüsse (68) auf beiden Tafelseiten in Druckeingriff mit den andern Stiftteilen kommen, die in den oberen Rinnenteil ragen.

1)8. Schaltungsaufbau nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Teil (72) aller Stifte über die Rinne (69b) übersteht und damit den Druckeingriff zwischen den Anschlüssen (68) auf der Tafel und den Stiften beim Einsetzen der Tafel in die Nut herstellt.

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