DE19741346A1

DE19741346A1 - Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts, elektrischer Kontakt mit Schwalbenschwanzanordnung sowie Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts

Info

Publication number: DE19741346A1
Application number: DE1997141346
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea; Josef Woller
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2017-09-20
Also published as: DE19741346B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, auf einen elektrischen Kontakt mit Schwalbenschwanzanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts.

Elektrische Kontakte, die durch Stanzen und Biegen aus Metallblech hergestellt werden, weisen immer zumindest eine Trennfuge auf. Die Stabilität und die Maßhaltigkeit des Kontakts kann beispielsweise durch einen Schweißvorgang zur Verschließung der Trennfugen erhöht werden. Dieser Schweißvorgang läßt sich jedoch nicht leicht mit dem Stanz- und Biegevorgang kombinieren. Eine andere oft angewandte Verbindungsmethode ist die Verwendung von Schwalbenschwanzverbindungen. Schwalbenschwanzanordnungen zur Verbindung von Wandteilen sind an sich bekannt.

Aus der US 2,711,524 ist eine gattungsbildende Anordnung bekannt. In einem elektrischen Steckverbinder mit einem zylindrischen Buchsenkontaktteilbereich ist eine Schwalbenschwanzverbindung angeordnet, um die Aufweitung der Trennfuge zwischen aneinander stoßenden Wandteilen zu verhindern. Die Schwalbenschwanzverbindung weist vier Überlappungsbereiche auf, die durch unterschiedliche Breiten von Teilbereichen des Stemmlochs und des Schwalbenschwanzes entstehen. Die zwei strikt genommen nicht passenden Teile werden in einem nicht genau beschriebenen Schritt zusammengefügt. Ein letzter Schritt der Formgebung des Kontaktteiles ist eine Verpressung, die dazu führt, daß die Wandteile in einer Ebene bündig verlaufend angeordnet werden. Durch die gegenseitige Überlappung wird die Öffnung der Schwalbenschwanzverbindung bei einer Belastung des Buchsenkontakts verhindert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts anzugeben, die eine hohe Stabilität aufweist und mit möglichst wenig zusätzlichem Werkzeug hergestellt werden kann; sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzverbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Anordnung gelöst durch eine Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 5 und bezüglich des Verfahrens durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, daß die Schwalbenschwanzanordnung ohne wesentlichen Zusatzinvestitionen mit der gleichen Verfahrenstechnik und auf der gleichen Anlage wie das Kontaktteil hergestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schwalbenschwanz zwischen den Flügeln einen Weitungsspalt aufweist, derart, daß die Flügel des Schwalbenschwanzes zur Verbindung des ersten Wandteils mit dem zweiten Wandteil in Richtung auf die dazu korrespondierenden Seitenwände des Stemmlochs deformierbar sind.

Es ist auch von Vorteil, daß die Schwalbenschwanzanordnung mit einem einfachen Stanzwerkzeug fertiggestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß das zweite Wandteil im Bereich des Stemmlochs eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Aufweitungswerkzeugs zur Aufweitung des Weitungsspalts aufweist.

Es ist weiter von Vorteil, daß die Schwalbenschwanzanordnung auch an kompliziert geformten Kontaktteilen angewendet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß das zweite Wandteil im wesentlichen senkrecht zum ersten Wandteil angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie die Herstellung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Sicht auf einen elektrischen Kontaktteil, mit zwei Schwalbenschwanzanordnungen zur Verbindung von Wandteilen, vor der Fertigstellung,

Fig. 2 eine Sicht auf den elektrischen Kontaktteil von Fig. 1, gesehen aus einer Richtung senkrecht zur Sichtrichtung von Fig. 1, nach der Fertigstellung,

Fig. 3 eine ausschnittsweise vergrößerte Sicht auf die Schwalbenschwanzanordnung von Fig. 1, vor der Fertigstellung,

Fig. 4 eine ausschnittsweise vergrößerte Sicht auf die Schwalbenschwanzanordnung von Fig. 1, gesehen aus einer Richtung senkrecht zur Sichtrichtung von Fig. 3, vor der Fertigstellung,

Fig. 5 eine ausschnittsweise vergrößerte Sicht auf die Schwalbenschwanzanordnung von Fig. 4, nach der Fertigstellung, und

Fig. 6 einen Schnitt durch den Kontakt von Fig. 1 im Bereich der Schwalbenschwanzanordnung.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein elektrisches Kontaktteil, hier ein Buchsenkontaktteil mit einem kreuzförmigen Profil, dargestellt. Fig. 1 und Fig. 2 sind in zwei senkrecht zueinander liegenden Sichtrichtungen dargestellt. In Fig. 1 wurde zur besseren Übersichtlichkeit ein Arm des kreuzförmigen Profils teilweise weggelassen und teilweise geschnitten dargestellt. Auf die Beschreibung der übrigen Merkmale des kreuzförmigen Buchsenkontaktteils soll hier nicht weiter eingegangen werden.

Das Kontaktteil 1 wird durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil hergestellt. In einem Eckbereich 2 des Kontaktteils 1 werden zwei im wesentlichen senkrecht zu einander verlaufende Wandteile 3, 4 zusammengefügt. Das zweite Wandteil 4 weist am Rand zwei Stemmlöcher 5 auf, in die jeweils ein Schwalbenschwanz 6 des ersten Wandteils 3 aufgenommen ist. Der Ausschnitt des Stemmlochs 5 ist größer als die größte Breite des Schwalbenschwanzes 6. Sowohl der Rand des Stemmlochs 5 als auch der Rand des Schwalbenschwanzes 6 ist derart unter einem Winkel eingeschnitten, daß die größte Breite des Schwalbenschwanzes 6 ohne Krafteinwirkung in dem Stemmloch 6 aufgenommen wird. Zwischen dem Schwalbenschwanz 6 und dem Rand des Stemmlochs 5 bleibt ein Spalt 7 zur leichteren Einführung des Schwalbenschwanzes 6 übrig. In Fig. 2 ist ersichtlich, wie die Höhe des Schwalbenschwanzes 6 nicht wesentlich größer ist als die Materialstärke des Bleches, aus dem das Kontaktteil 1 gestanzt und gebogen wird. Der Schwalbenschwanz 6 weist in der Mitte einen Weitungsspalt 8 auf, der in seiner Tiefe im wesentlichen ebenfalls der Materialstärke entspricht. Der Weitungsspalt 8 teilt den Schwalbenschwanz 6 in zwei Flügel 9, 9'. Die Sichtrichtung auf dem Kontaktteil 1 liegt in Fig. 1 senkrecht zur Ebene des zweiten Wandteils 4 und in Fig. 2 senkrecht zur Ebene des ersten Wandteils 3.

In Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Weitungsspalt 8 aufgeweitet wurde und die Flügel 9, 9' in dem Stemmloch 5 aufgenommen werden. Fig. 1 zeigt das elektrische Kontaktteil 1 vor dem Aufweiten des Weitungsspalts 8 und Fig. 2 zeigt das elektrische Kontaktteil 1 nach dem Aufweiten des Weitungsspalts 8. Mit dem Aufweiten des Weitungsspalts 8 werden die Flügel 9, 9' in Richtung auf den Spalt 7 zwischen dem Schwalbenschwanz 6 und dem Stemmloch 5 verformt.

In Fig. 3 ist ein Teil des Kontakts 1 von Fig. 1 nochmals ausschnittsweise stark vergrößert dargestellt. In Fig. 3 ist ersichtlich, wie das Stemmloch 5 im zweiten Wandteil 4 ausgebildet ist. Auch ist ersichtlich, wie das Stemmloch 5 im Bereich der größten Breite des Schwalbenschwanzes 6 eine unter einem Winkel verlaufende Seitenwand 11, 11' aufweist, die zusammen mit der Abschrägung des Schwalbenschwanzes 6 einen parallel zu den Flügeln 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 verlaufenden Spalt 7 bildet. Der Ausschnitt des Stemmlochs 5 wird im Stanzprozeß größer als die größte Breite des Schwalbenschwanzes 6 ausgestanzt und im Bereich der Seitenwand 11, 11' unter einem Winkel gestemmt. Hierdurch wird ausreichend Platz zur Aufnahme des Schwalbenschwanzes 6 geschaffen. Der Schwalbenschwanz 6 kann durch die Biegung des ersten Wandteils 3 ohne weitere Kraftaufwendung in das Stemmloch 5 eingebracht werden.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Schwalbenschwanzanordnung nochmals vergrößert, gesehen in der Sichtrichtung von Fig. 2. In Fig. 4 ist die Schwalbenschwanzanordnung vor der Fertigstellung der Verbindung und in Fig. 5 ist die Schwalbenschwanzanordnung nach der Fertigstellung der Verbindung dargestellt. In Fig. 4 ist ersichtlich, wie der Schwalbenschwanz 6 als ein Teil des ersten Wandteils 3 ausgebildet ist. Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 passen in das Stemmloch 5 und lassen einen Spalt 7 zwischen den Flügeln 9, 9' und der angeschrägten Seitenwand 11, 11' des Stemmlochs 5 frei. In Fig. 4 ist auch ersichtlich, wie die Flügel 9, 9' abgeschrägte Seitenflächen 12, 12' aufweisen. Vor der Fertigstellung der Verbindung verläuft der Spalt 7 zwischen der Seitenwand 11, 11' und der Seitenfläche 12, 12' im wesentlichen parallel. Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 erstrecken sich mit ihren Enden 13, 13' über die Ebene des zweiten Wandteils 4. Der Weitungsspalt 8 in der Mitte des Schwalbenschwanzes 6 weist noch parallel verlaufenden Seitenwände auf. Die Tiefe des Weitungsspalts 8 entspricht etwa die Dicke des Blechmaterials des Kontaktteils 1.

In Fig. 5 ist der Schwalbenschwanz 6 von Fig. 4 nochmals, diesmal nach der Fertigstellung der Verbindung, dargestellt. Der Weitungsspalt 8 zwischen dem Flügeln 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 wurde mit einem hier nicht dargestellten Aufweitungswerkzeug soweit aufgeweitet, daß die Enden 13, 13' der Flügeln 9, 9' im Stemmloch 5 hinter der Ebene des ersten Wandteils 3 zu liegen kommen. Das Aufweitungswerkzeug kann beschrieben werden als ein in der Stanztechnik verwendeter Stempel, der am vorderen Ende die Form des Weitungsspaltes 8 vor der Aufweitung aufweist.

Weiter hinten hat dieser Stempel einen immer größer werdenden Querschnitt, derart, daß beim Einführen in den Aufweitungsspalt 8 dieser nach und nach aufgeweitet wird. Zur Aufnahme des Stempels beim Aufweitungsvorgang weist das Stemmloch 5 eine Werkzeugaufnahme 15 auf. Der Stempel des Aufweitungswerkzeugs bewegt sich beim Aufweitungsvorgang in dem Weitungsspalt 8 im wesentlichen in eine Richtung senkrecht zur Ebene des ersten Wandteils 3 und senkrecht zur Ebene des Schwalbenschwanzes 6. Durch die Aufweitung des Weitungsspalts 8 wird der Spalt 7 zwischen der Seitenwand 11, 11' und der Seitenfläche 12, 12' weitgehend ausgefüllt. Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 liegen nach der Aufweitung zumindest mit dem Bereich der Seitenwand 12, 12' näher an der Seitenfläche 11, 11' als vor der Aufweitung. Durch diese Aufweitung und durch die Form des Schwalbenschwanzes 6 wird verhindert, daß das erste Wandteil 3 von dem zweiten Wandteil 4 gelöst werden kann.

In Fig. 6 ist das Kontaktteil 1 von Fig. 1 und 2 in einem Schnitt im Bereich des Weitungsspalts 8 dargestellt. Hier ist ersichtlich, wie das erste Wandteil 3 und das zweite Wandteil 4 in einer Ecke 2 zusammengefügt sind.

Das Kontaktteil 1 wird durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil hergestellt. Das Kontaktteil 1 weist ein kreuzförmiges Profil auf. Die Schwalbenschwanzanordnung wird beim Stanzvorgang gemäß den Fig. 3 und 4 ausgestanzt und auch die Verbindung des ersten Wandteils 3 mit dem zweiten Wandteil 4 mittels der Schwalbenschwanzanordnung wird mit einem zusätzlichen Werkzeug am Ende des Stanz- und Biegeprozesses durchgeführt. Die für die Herstellung der Schwalbenschwanzverbindung wesentlichen Verfahrens schritten sind die folgende: Ausstanzen des Stemmlochs 5 mit den gestemmt verlaufenden Seitenflächen 11, 11'. Ausstanzen des Schwalbenschwanzes 6 mit dem Weitungsspalt 8, den Flügeln 9, 9' und den gestemmt verlaufenden Seitenwänden 12, 12'. Anschließend wird das Kontaktteil 1 geformt und wird das erste Wandteil 3 mit dem zweiten Wandteil 4 in einem im wesentlichen rechten Winkel zusammengebracht. In einem weiteren Schritt wird der Weitungsspalt 8 von einem keilförmigen Werkzeug aufgeweitet, um die Flügel 9, 9' in den Spalt 7 des Stemmlochs 5 des zweiten Wandteils 4 zu pressen. Der Winkel, der durch die keilförmige Ausweitung des Weitungsspalts 8 zwischen den zwei Seiten des Spaltes 8 gebildet wird, stimmt überein mit dem Winkel, den die Enden der Flügel 9, 9' vor der Ausweitung miteinander bildeten. Die Schwalbenschwanzverbindung beansprucht wenig Platz am Kontaktteil 1, derart, daß leicht mehrere Schwalbenschwanzverbindungen an dem gleichen Kontaktteil 1 ausgeführt werden können. Die Schwalbenschwanzanordnung bedingt lediglich eine geringe Materialentnahme am Kontaktteil 1, derart, daß die Stabilität des Kontakteiles 1 möglichst wenig beeinträchtigt wird. Durch die Schwalbenschwanzverbindung des ersten Wandteils 3 mit dem zweiten Wandteil 4 wird am Ende des Stanzprozesses ein stabiles elektrisches Kontaktteil 1 erhalten, das ohne nachträgliches Verschweißen oder andere Verstärkungsverfahren eine hohe Festigkeit aufweist.

Claims

1. Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts mit folgenden Merkmalen:

a) ein elektrisches Kontaktteil (1) zur Aufnahme eines komplementären Kontaktteils weist ein erstes Wandteil (3) und ein zweites benachbart zum ersten Wandteil (3) angeordnetes Wandteil (4) auf,
b) am ersten Wandteil (3) ist ein Schwalbenschwanz (6) mit zwei symmetrisch angeordneten Flügeln (9, 9') angeordnet,
c) am zweiten Wandteil (4) ist ein Stemmloch (5) mit Seitenwänden (11, 11') zur Aufnahme des Schwalbenschwanzes (6) vorgesehen,
dadurch gekennzeichnet,
d) daß der Schwalbenschwanz (6) zwischen den Flügeln (9, 9') einen Weitungsspalt (8) aufweist, derart, daß die Flügel (9, 9') des Schwalbenschwanzes (6) zur Verbindung des ersten Wandteils (3) mit dem zweiten Wandteil (4) in Richtung auf die dazu korrespondierenden Seitenwände (11, 11') des Stemmlochs (5) deformierbar sind.

2. Schwalbenschwanzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stemmloch (5) gestemmte Seitenwände (11, 11') aufweist in Übereinstimmung mit den gestemmten Seitenflächen (12, 12') der Flügel (9, 9') des Schwalbenschwanzes (6).

3. Schwalbenschwanzanordnung nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wandteil (4) im Bereich des Stemmlochs (5) eine Werkzeugaufnahme (15) zur Aufnahme eines Aufweitungswerkzeugs zur Aufweitung des Weitungsspalts (8) aufweist.

4. Schwalbenschwanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wandteil (4) im wesentlichen senkrecht zum ersten Wandteil (3) angeordnet ist.

5. Elektrischer Kontakt mit Schwalbenschwanzanordnung mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein elektrisches Kontaktteil (1) zur Aufnahme eines komplementären Kontaktteils vorgesehen,
b) das Kontaktteil (1) weist ein erstes Wandteil (3) und ein zweites benachbart zum ersten Wandteil (3) angeordnetes Wandteil (4) auf,
c) am ersten Wandteil (3) ist ein Schwalbenschwanz (6) mit zwei symmetrisch angeordneten Flügeln (9, 9') angeordnet,
d) am zweiten Wandteil (4) ist ein Stemmloch (5) mit Seitenwänden (11, 11') zur Aufnahme des Schwalbenschwanzes (6) vorgesehen,
dadurch gekennzeichnet,
e) daß der Schwalbenschwanz (6) zwischen den Flügeln (9, 9') einen Weitungsspalt (8) aufweist, derart, daß die Flügel (9, 9') des Schwalbenschwanzes (6) zur Verbindung des ersten Wandteils (3) mit dem zweiten Wandteil (4) in Richtung auf die dazu korrespondierenden Seitenwände (11, 11') des Stemmlochs (5) deformierbar sind.

6. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stemmloch (5) gestemmte Seitenwände (11, 11') aufweist in Übereinstimmung mit den gestemmten Seitenflächen (12, 12') der Flügel (9, 9') des Schwalbenschwanzes (6).

7. Elektrischer Kontakt nach dem Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wandteil (4) im Bereich des Stemmlochs (5) eine Werkzeugaufnahme (15) zur Aufnahme eines Aufweitungswerkzeugs zur Aufweitung des Weitungsspalts (8) aufweist.

8. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wandteil (4) im wesentlichen senkrecht zum ersten Wandteil (3) angeordnet ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

a) daß das Stemmloch (5) durch Stanzen und Stemmen aus dem ersten Wandteil (3) und der Schwalbenschwanz (6) durch Stanzen und Stemmen aus dem zweiten Wandteil (4) eines Metallblechs hergestellt sind,
b) daß das Stemmloch (5) an der schmalsten Stelle breiter als die breiteste Stelle des Schwalbenschwanzes (6) gestanzt wird,
c) daß die die Seitenwände (11, 11') des Stemmlochs (5) und die Seitenflächen (12, 12') der Flügel (9, 9') des Schwalbenschwanzes (6) unter dem gleichen Winkel gestemmt werden,
d) daß der Schwalbenschwanz (6) frei beweglich in das Stemmloch (5) gelegt wird und
e) daß der Weitungsspalt (8) von einem Aufweitungswerkzeug keilförmig aufgeweitet wird.