DE19826390A1

DE19826390A1 - Elektrisches Kontaktelement

Info

Publication number: DE19826390A1
Application number: DE1998126390
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kraemer; Ingo Scherzer; Christian Schrettlinger; Werner Tille
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2018-06-13
Also published as: DE19826390C2

Abstract

Ein elektrisches Kontaktelement (1), bestehend aus einem Messerkontaktbereich (2) zur Verbindung mit einem komplementären Kontaktelement und aus mindestens zwei Buchsenkontaktbereichen (3, 4, 5) zur Verbindung mit weiteren komplementären Kontaktelementen, wobei ein erster Buchsenkontaktbereich (3), der passend zum Messerkontaktbereich (2) ausgebildet ist, auf einer Linie mit dem Messerkontaktbereich (2) angeordnet ist, und wobei die weiteren Buchsenkontaktbereiche (4, 5) unter einem rechten Winkel zum ersten Buchsenkontaktbereich (3) angeordnet sind. Das elektrische Kontaktelement kann in einer modularen Busverbindung verwendet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kontaktelement bestehend aus einem Messerkontaktbereich zur Verbindung mit einem komplementären Kontaktelement und aus mindestens zwei Buchsenkontaktbereichen zur Verbindung mit weiteren komplementären Kontaktelementen.

Zur Verteilung von elektrischen Leistungen und elektrischen Signalen auf verschiedene Verbraucher oder Steuer- und Regelorgane werden in der Industrie oft Steuerschränke eingesetzt, die an einem vom Prozess, der gesteuert werden muss, abgesonderten Ort aufgestellt sind. In diesen Steuerschränken werden die elektrischen Leistungen und Signale oft mittels sogenannter modularer Busverbindungen verteilt. Eine modulare Busverbindung besteht aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten im wesentlichen identischen Kontaktaufnahmegehäusen, in die die elektrischen Leistungen und Signale von einem Modul zum nächsten Modul durchkontaktiert und aus dem Modul abgezweigt werden können. Zu jedem Steuer- und Regelorgan, das im Prozess vorgesehen ist, befindet sich im Steuerschrank ein entsprechendes Verbindungsmodul. Bei der zunehmenden Komplexität der Prozesse ist es wünschenswert, die Verbinderanordnungen möglichst klein und möglichst universal auswechselbar auszulegen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein elektrisches Kontaktelement anzugeben, das möglichst einfach hergestellt werden kann und für die Verteilung von elektrischen Signalen in einer modularen Busverbindung eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektrisches Kontaktelement bestehend aus einem Messerkontaktbereich zur Verbindung mit einem komplementären Kontaktelement und aus mindestens zwei Buchsenkontaktbereichen zur Verbindung mit weiteren komplementären Kontaktelementen, wobei ein erster Buchsenkontaktbereich, der passend zum Messerkontaktbereich ausgebildet ist, auf einer Linie mit dem Messerkontaktbereich angeordnet ist, und wobei die weiteren Buchsenkontaktbereiche unter einem rechten Winkel zum ersten Buchsenkontaktbereich angeordnet sind.

Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, dass mit dem elektrischen Kontaktelement möglichst grosse Leistungen übertragen werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass die Buchsenkontaktbereiche jeweils eine erste und eine zweite Federzunge aufweisen, die bereichsweise federnd parallel zueinander gebogen durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil ausgebildet sind. Dies wird auch dadurch erreicht, dass der Messerkontaktbereich und die Buchsenkontaktbereiche mit einem Kontaktkörper verbunden sind. Dies wird weiter auch dadurch erreicht, dass der Kontaktkörper zwei gegenüberliegende parallel angeordnete Wände aufweist, die jeweils eine der Federzungen der Buchsenkontaktbereiche tragen.

Es ist auch von Vorteil, dass das elektrische Kontaktelement einfach hergestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Wand, die die erste Federzunge trägt, einteilig ist und über rechtwinklig dazu angeordnete Seitenwände mit Teilwänden verbunden ist, die jeweils die zweite Federzunge der Buchsenkontaktbereiche tragen. Dies wird auch dadurch erreicht, dass der Messerkontaktbereich mittels eines Übergangsbereichs mit der ersten Wand des Kontaktkörpers verbunden ist. Dies wird weiter auch dadurch erreicht, dass eine Teilwand eine Lasche zur Verriegelung der weiteren Teilwände aufweist. Das Kontaktelement wird beispielsweise durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil hergestellt.

Es ist auch von Vorteil, dass das elektrische Kontaktelement einfach in einer modularen Busverbindung eingebaut werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Wand freigestanzte Rastschultern zur Verrastung in einer Aussparung eines Kontaktaufnahmegehäuses einer modularen Verbindungsanordnung aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Kontaktelements bestehend aus einem Messerkontaktbereich und aus drei Buchsenkontaktbereichen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des elektrischen Kontaktelements von Fig. 1, gesehen von der gegenüberliegenden Seiten,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch das Kontaktelement von Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B durch das Kontaktelement von Fig. 2,

Fig. 5 ein Layout von zwei elektrischen Kontaktelementen von Fig. 1,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiels eines elektrischen Kontaktelementes mit einem Messerkontaktbereich und zwei Buchsenkontaktbereichen,

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiels eines elektrischen Kontaktelements zur Verwendung in einer modularen Busanordnung,

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements zur Verwendung in einer modularen Verbindungsanordnung und

Fig. 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements zur Verwendung in einer modularen Verbindungsanordnung.

In Fig. 1 ist ein elektrisches Kontaktelement 1 dargestellt, das einen Messerkontaktbereich 2 und drei Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 aufweist. Ein erster Buchsenkontaktbereich 3 ist am elektrischen Kontaktelement 1 auf einer Linie mit dem Messerkontaktbereich 2 angeordnet. Zwei weitere Buchsenkontaktbereiche 4, 5 sind unter einem rechten Winkel zum ersten Buchsenkontaktbereich 3 angeordnet. Der erste Buchsenkontaktbereich 3 passt in seiner Anordnung und in seinen Abmessungen zu der Auslegung des Messerkontaktbereichs 2. Das elektrische Kontaktelement 1 kann in einem Modul einer modularen Busverbindung angeordnet werden. Hierbei sind die elektrischen Kontaktelemente jeweils in einem Modul derart angeordnet, dass auf einer Längsseite des Moduls der Messerkontakt 2 angeordnet ist und auf der gegenüberliegenden Längsseite des Moduls der erste Buchsenkontaktbereich 3 angeordnet ist. Beim Aneinanderreihen der Module wird der Messerkontaktbereich 2 eines Moduls jeweils mit dem ersten Buchsenkontaktbereich 3 des daneben angeordneten Moduls verbunden. Es entsteht eine durchgehende Verbindung von einem elektrischen Kontaktelement 1 zum nächsten elektrischen Kontaktelement 1.

Die zweiten Buchsenkontaktbereiche 4, 5 sind voneinander derart beabstandet angeordnet, dass bei der Verbindung von einem Kontaktelement 1 zum nächsten Kontaktelement 1 sämtliche zweite Buchsenkontaktbereiche 4, 5 auf dem gleichen Abstand zueinander angeordnet werden. Die Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 weisen jeweils eine erste und eine zweite Federzunge 6, 7 auf, die bereichsweise federnd parallel zueinander gebogen durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblech ausgebildet sind. Der Messerkontakt 2 und die Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 sind mit einem Kontaktkörper 8 verbunden. Der Kontaktkörper 8 weist zwei gegenüberliegende parallel angeordnete Wände 9, 10 auf, die jeweils eine der Federzungen 6, 7 der Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 tragen. Die ersten Federzungen 6 der Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 sind jeweils mit der ersten Wand 9 des Kontaktkörpers 8 verbunden. Die zweite Wand 10, die parallel zur ersten Wand 9 verlaufend angeordnet ist, besteht aus zwei Teilwänden 11, 12. Die erste Wand 9 ist über rechtwinklig dazu angeordnete Seitenwände 13 mit den Teilwänden 11, 12 verbunden. Der Messerkontaktbereich 2 ist mittels eines Übergangsbereichs 14 mit der ersten Wand 9 des Kontaktkörpers 8 verbunden.

In Fig. 2 ist das elektrische Kontaktelement von Fig. 1 von der gegenüberliegenden Seite nochmals perspektivisch dargestellt. Hier ist ersichtlich, wie die zweiten Federzungen 7 mit den Teilwänden 11, 12 verbunden sind, die jeweils über die Seitenwände 13, die senkrecht dazu abgewinkelt angeordnet sind, mit der ersten Wand 9 verbunden sind. Der erste Buchsenkontaktbereich 3 besteht ebenfalls aus zwei Federzungen 6, 7, die federnd parallel zueinander angeordnet sind und die einteilig mit dem Kontaktkörper 8 verbunden sind. Die zweite Federzunge 7 ist über eine Seitenwand 15 verbunden mit der ersten Federzunge 6. Eine Teilwand 16 des ersten Buchsenkontaktbereichs 3 weist eine Lasche 17 zur Verriegelung der weiteren Teilwände 11, 12 miteinander auf.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch das elektrische Kontaktelement von Fig. I entlang der Linie A-A dargestellt. In Fig. 3 ist ersichtlich, wie der erste Buchsenkontaktbereich 3 auf einer Linie mit dem Messerkontaktbereich 2 angeordnet ist. Der Messerkontaktbereich 2 ist durch Stanzen und Biegen um 180° aus einem Metallblechteil doppelwandig aus zwei Messerteilen 19, 20 ausgebildet. Das erste Messerteil 19 weist eine Zunge 21 auf, die nach der Biegung um 180° in eine Freistanzung 22 des zweiten Messerteils 20 verrastbar eingreift. Der Messerkontaktbereich 2 ist durch die doppelwandige Ausbildung für eine gute Verbindung und für eine optimale Leistungsübertragung zum ersten Buchsenkontaktbereich 3 ausgelegt. In Fig. 3 ist auch ersichtlich, wie die weiteren Teilwände 11, 12 bereichsweise von der Teilwand 16 überdeckt werden.

In Fig. 4 ist das elektrische Kontaktelement von Fig. 1 und Fig. 2 nochmals geschnitten entlang der Linie B-B von Fig. 2 dargestellt. In Fig. 4 ist ersichtlich, wie die Teilwand 16 eine Lasche 17 zur Verriegelung der weiteren Teilwände 11, 12, die zusammen die zweite Wand 10 des Kontaktkörpers 8 bilden, aufweist. Die erste Wand 9 weist freigestanzte Rastschultern 23 auf, die zur Verrastung in einer Aussparung eines Kontaktaufnahmegehäuses, beispielsweise einer modularen elektrischen Verbindungsanordnung, dienen.

In Fig. 5 ist ein Layout mit zwei elektrischen Kontaktelementen aus den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Sämtliche Bezugszeichen in Fig. 5 beziehen sich auf Elemente, die in den Fig. 1 bis 4 beschrieben sind. Aus dem Layout von Fig. 5 ist ersichtlich, wie nach mehrmaligem Biegen das elektrische Kontaktelement von Fig. 1 mit einem ersten Buchsenkontaktbereich 3 und zwei weiteren Buchsenkontaktbereiche 4, 5 hergestellt werden kann.

In Fig. 6 ist ein zweites Auführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements dargestellt. Das elektrische Kontaktelement von Fig. 6 weist einen Messerkontaktbereich 2 und zwei Buchsenkontaktbereiche 3, 5 auf. In Fig. 6 ist besonders gut ersichtlich, wie die Lasche 16 über das Wandteil 12 hinübergreifend angeordnet ist und so zur Erhöhung der Stabilität des Kontaktkörpers 8 beiträgt. In Fig. 7 ist ein weiteres elektrisches Kontaktelement mit einem ersten Buchsenkontaktbereich 3 und einem zweiten Buchsenkontaktbereich 5 perspektivisch dargestellt. Das elektrische Kontaktelement von Fig. 7 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Kontaktelementen dadurch, dass der Messerkontaktbereich 2 und der Übergangsbereich 14 weggelassen oder entfernt wurden. Das elektrische Kontaktelement von Fig. 7 wird am Anfang einer modularen Busverbindungsanordnung eingesetzt. An der Seite, wo die modulare Busverbindungsanordnung anfängt, ist die Durchkontaktierung des Moduls nicht auf beiden Seiten notwendig. Aus Sicherheitsgründen wird auf der Seite des Moduls, die der Anfang der Busverbindung bildet, der Messerkontaktbereich 2 weggelassen.

In Fig. 8 und Fig. 9 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele eines elektrischen Kontaktelements mit einem Messerkontaktbereich 2 und mindestens zwei Buchsenkontaktbereiche 3, 4, 5 dargestellt. Mit den elektrischen Kontaktelementen von Fig. 8 und Fig. 9 soll angedeutet werden, dass bei einer entsprechenden Auslegung des Übergangsbereichs 14 auch andere Verbindungsaufgaben als in einer modularen Busverbindung von Modul zur Modul gelöst werden können. Die elektrischen Kontaktelemente von Fig. 8 und Fig. 9 können beispielsweise innerhalb eines Moduls in der Längsrichtung des Moduls angeordnet werden.

Claims

1. Elektrisches Kontaktelement bestehend aus einem Messerkontaktbereich (2) zur Verbindung mit einem komplementären Kontaktelement und aus mindestens zwei Buchsenkontaktbereichen (3, 4, 5) zur Verbindung mit weiteren komplementären Kontaktelementen, wobei ein erster Buchsenkontaktbereich (3), der passend zum Messerkontaktbereich (2) ausgebildet ist, auf einer Linie mit dem Messerkontaktbereich (2) angeordnet ist, und wobei die weiteren Buchsenkontaktbereiche (4, 5) unter einem rechten Winkel zum ersten Buchsenkontaktbereich (3) angeordnet sind.

2. Elektrisches Kontaktelement nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsenkontaktbereiche (3, 4, 5) jeweils eine erste Federzunge (6) und eine zweite Federzunge (7) aufweisen, die bereichsweise federnd parallel zueinander gebogen durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil ausgebildet sind.

3. Elektrisches Kontaktelement nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkontaktbereich (2) und die Buchsenkontaktbereiche (3, 4, 5) mit einem Kontaktkörper (8) verbunden sind.

4. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (8) zwei gegenüberliegende parallel angeordnete Wände (9, 10) aufweist, die jeweils eine der Federzungen (6, 7) der Buchsenkontaktbereiche (3, 4, 5) tragen.

5. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (9), die die erste Federzunge (6) trägt, einteilig ist und über rechtwinklig dazu angeordnete Seitenwände (13) mit Teilwänden (11, 12) verbunden ist, die jeweils die zweite Federzunge (7) der Buchsenkontaktbereiche (4, 5) tragen.

6. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkontaktbereich (2) mittels eines Übergangsbereichs (14) mit der ersten Wand (9) des Kontaktkörpers (8) verbunden ist.

7. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilwand (16) des ersten Buchsenkontaktbereichs (3) eine Lasche (17) zur Verriegelung der weiteren Teilwände (11, 12) aufweist.

8. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (9) freigestanzte Rastschultern (23) zur Verrastung in einer Aussparung eines Kontaktaufnahmegehäuses einer modularen Verbindungsanordnung aufweist.

9. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkontaktbereich (2) durch Stanzen und Biegen um 180° aus einem Metallblechteil doppelwandig aus zwei Messerteilen (19, 20) ausgebildet ist, die verrastbar miteinander verbunden sind.

10. Verwendung eines elektrischen Kontaktelements nach einem der Ansprüchen 1 bis 9 in einer modularen Busverbindung, im wesentlichen bestehend aus einer Vielzahl von mit Längsseiten nebeneinander angeordneten Kontaktaufnahmegehäusen, die auf einer ersten Längsseite die Messerkontaktbereiche (2) des elektrischen Kontaktelements (1) aufnehmen und die auf der gegenüberliegenden zweiten Längsseite die auf einer Linie mit den Messerkontaktbereichen (2) angeordneten ersten Buchsenkontaktbereiche (3) des elektrischen Kontaktelements aufnehmen, derart, dass die Kontaktaufnahmegehäuse eine durchkontaktierte Busverbindung von Kontaktelement zu Kontaktelement bilden, wobei jedes Kontaktelement (1) weitere Buchsenkontaktbereiche (4, 5) aufweist, die im Kontaktaufnahmegehäuse parallel zur Längsseite des Kontaktaufnahmegehäuses und senkrecht zum ersten Buchsenkontaktbereich (3) von der Busverbindung abzweigend angeordnet sind.