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Die Erfindung betrifft einen Prüfstift für elektrische
bzw. elektronische Bauelemente mit einem in einem Gehäuse gegen
die Kraft eines Kraftspeichers verschiebbaren Prüfkopf, der mit einem Anschlussstift
zusammenwirkt.
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Stand der Technik
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In vielen, insbesondere industriellen
Bereichen ist es notwendig, eine Prüfung von elektrischen bzw. elektronischen
Bauelementen vorzunehmen. Nur beispielhaft wird auf das Erfordernis
von Kurzschlusstests von Gehäusen,
bspw. von einer Lichtmaschine, in einem KFZ verwiesen. Des weiteren
unterliegen aus dem elektronischen Sektor vor allem Leiterplatten
dem Erfordernis einer Funktionsprüfung, die mit Prüfstiften
durchgeführt
wird.
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Bei den bislang bekannten Prüfstiften
erfolgt in der Regel eine Verbindung zwischen dem Prüfkopf und einem
Anschluss über
eine Feder, gegen die sich der Prüfkopf abstützt. Der elektrische Strom
wird dann über diese
Feder auf den Anschlussstift übertragen,
wobei die Feder als Widerstandsdraht wirkt und sich, je nach Stromstärke, erheblich
erwärmt.
Dies wiederum führt
dazu, dass zum einen die Messergebnisse sehr negativ beeinflusst
werden, zum anderen wird die Feder infolge der Wärme lahm.
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Aufgabe
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Prüfstift
der o.g. Art zu entwickeln, bei dem nur eine geringe Erhöhung der
Temperatur selbst bei höheren
Stromstärken
erfolgt.
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Lösung der Aufgabe
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Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass
Prüfkopf
und Anschlussstift eine Verbindung mit mehreren Kontaktstellen eingehen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
liegt jede Verbindung mit einer Mehrzahl von Kontaktstellen, vorzugsweise
eine Drahtfeder- oder Lamellenverbindung. Es kann sich insbesondere
um eine Buchse handeln, die nach innen zueinander hin gewölbte Kontaktfedern
oder Lamellen aufweist, zwischen die ein Pin eingreift. Es kann
sich aber auch um einen gefederten Steckerstift mit nach aussen
voneinander weg gewölbten Kontaktfedern
oder Lamellen handeln, der in eine entsprechende Buchse eingreift.
Bspw. werden derartige Kontaktfederbuchsen bzw. gefederte Steckerstifte
in der
DE 36 08 276
A1 bzw. der
DE
33 42 742 A1 beschrieben, auf die besonders Bezug genommen
wird. Ferner liegt im Rahmen der Erfindung sowohl die Möglichkeit, dass
der Anschlussstift die Drahtfedern aufweist, als auch, dass die
Federn an dem Prüfkopf
vorgesehen sind.
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Kontaktfederbuchse bzw. gefederter
Steckerstift besitzen eine Vielzahl von Kontaktfedern oder Lamellen,
die mit dem jeweils anderen Teil in Kontakt kommen. Hierdurch wird
ein ausserordentlich guter und hoher Kontakt geschaffen, durch den
ein Übergangswiderstand
erheblich reduziert wird, was von dem Durchmesser der Buchse, der
Anzahl und der Stärke
der eingesetzten Federelemente abhängt. In der Praxis hat sich
herausgestellt, dass dieser Übergangswiderstand
nicht nur bei sämtlichen
Kontakten gewährleistet
bleibt, sondern auch bei allen in die Versuche einbezogenen Paarungen.
Das bedeutet, dass Geräte,
die mit derartigen Prüfstiften
arbeiten, sehr genau kalibriert werden können, da der Übergangswiderstand
bekannt ist und in die Steuerung mit eingerechnet werden kann. Die
Geräte
müssen
nicht nach einer gewissen Zeit wieder erneut kalibriert werden,
was bisher durch die Änderung
des Übergangswiderstandes
im Laufe des Gebrauchs eines Prüfstiftes,
bspw. auch infolge von Verschmutzung notwendig war.
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Da eine Schraubenfeder als ausgewählter Kraftspeicher
im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur in einem sehr geringen
Umfange in die Stromleitung mit einbezogen wird, wirkt sie auch
nicht als Widerstandsdraht, der erwärmt wird. In der Praxis hat
sich herausgestellt, dass ein erfindungsgemässer Prüfstift auch eine Stromstärke von
80 Ampere und darüber
aushält,
ohne dass er sich in nennenswertem Umfang erwärmt. Damit kommt es auch nicht
zu einem Erlahmen der Feder und es kommt zu keiner Änderung
der Prüfergebnisse über die
Zeit. Somit handelt es sich bei dem erfindungsgemässen Prüfstift um
einen Hochstromprüfstift,
der insbesondere auch zukünftig
im Automobilsektor Anwendung finden kann, wenn hier mit höheren Spannungen,
wie bspw. 24 Volt gearbeitet wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
greift der Anschlussstift mit einem Pin in eine Drahtfederbuchse
des Prüfkopfes
ein. Wie oben erwähnt,
ist dies aber nur ein Beispiel, es sind mehrere Umkehrungen der
Drahtfederverbindung möglich
und von der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Da der Prüfstift aus möglichst
wenig Einzelteilen bestehen soll, ragt der Pin von einem Mittelteil
ab, welches in das Gehäuse
eingesetzt ist. Ausserhalb des Gehäuses schliesst an das Mittelteil
ein Steckerstift an, mit dem eine Zuleitung zu einem Prüfgerät verbunden
wird. Die Verbindung kann durch Aufstecken, Aufschrauben, Anlöten od.
dgl. geschehen.
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Der Prüfkopf wiederum weist als Mittelteil
eine Aufnahme auf, mit der die Drahtfederbuchse verbunden ist. Dabei
ragt von der Aufnahme ein Zapfen in ein Sackloch der Drahtfederbuchse
ein und ist dort mit der Drahtfederbuchse verpresst.
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Andererseits schliesst an die Aufnahme
ein Kopfteil an. Hier hat es sich als ratsam erwiesen, das Kopfteil
auswechselbar von der Aufnahme zu gestalten, was der Einfachheit
halber dadurch geschieht, dass die Aufnahme eine Gewindebohrung
besitzt, in welche ein Gewindezapfen an dem Kopfteil eingeschraubt
ist.
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Zur Führung des Prüfkopfes
in dem Gehäuse
ist ein Radialstift vorgesehen, der radial von der Aufnahme abnagt
und in einem Langloch in dem Gehäuse
geführt
ist. Hierdurch wird die Bewegung des Prüfkopfes begrenzt.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere
im Zusammenhang mit Kontaktleisten anwendbar, wie sie in der P 103
40 026.5 beschrieben sind. In diesem Fall ist ein erfindungsgemässer Prüfstift mit
einer dort erwähnten
Kontaktleiste verbunden, so dass durch die Kontaktleiste ebenfalls
an dieser Schnittstelle der Übergangswiderstand
reduziert ist, was sich auf das gesamte System bzw. die erzielten
Prüfergebnisse
sehr positiv auswirkt.
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Figurenbeschreibung
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
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1 eine
Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Prüfstift;
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2 eine
Draufsicht auf den Prüfstift
gemäss 1 um 90° gedreht;
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3 einen
Längsschnitt
durch den Prüfstift
in nicht kontaktierter Gebrauchslage;
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4 einen
Längsschnitt
durch den Prüfstift
gemäss 2 in kontaktierter Gebrauchslage;
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5 eine
perspektivische Explosionsdarstellung von einzelnen Bauelementen
des Prüfstiftes
gemäss 1.
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Gemäss 1 weist ein erfindungsgemässer Prüfstift P
ein Gehäuse 1 auf,
aus dem einerseits ein Prüfkopf 2 und
andererseits ein Anschlussstift 3 herausragt.
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Gemäss den 3 und 4 besteht
der Anschlussstift 3 aus einem Mittelteil 4, von
dem einerseits ein Steckerstift 5 aus dem Gehäuse 1 herausragt.
Im Gehäuse 1 ragt
von dem Mittelteil 4 ein Pin 6 ab. Das Mittelteil 4 kann
in das Gehäuse 1 eingepresst,
eingeschraubt, eingeklebt od. dgl. sein.
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Der Pin
6 ragt in eine Sacklochbohrung
7 einer
Drahtfederbuchse
8 ein, wobei die Drahtfederbuchse
8 von
nicht näher
gezeigten Drahtfedern belegt ist, wie dies bspw. in der
DE 33 42 742 A1 beschrieben
ist. Aus diesem Grunde wird auf eine nähere Beschreibung der Drahtfederbuchse
8 verzichtet.
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Die Drahtfederbuchse 8 bildet
zusammen mit einer Aufnahme 9 und einem Kopfteil 10 den
Prüfkopf 2.
Dabei ragt von der Aufnahme 9 ein Zapfen 11 in
ein Sackloch 12 in der Drahtfederbuchse 8 ein,
wobei der Zapfen 11 mit einer in 5 angedeuteten Riffelung 13 versehen
ist. Der Zapfen 11 ist in dem Sackloch 12 verpresst.
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Das Kopfteil 10 besitzt
einen Gewindezapfen 14, mit dem das Kopfteil 10 in
eine Gewindebohrung 15 in der Aufnahme 9 eingeschraubt
ist.
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Die Aufnahme 9 bildet eine
Schulter 16 aus, gegen die sich eine Schraubenfeder 17 im
Inneren des Gehäuses 1 abstützt. Andererseits
schlägt
die Schraubenfeder 17 an einer Ringschulter 18 des
Gehäuses 1 an.
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Von der Aufnahme 9 ragt
radial ein Radialstift 19 ab, der in Gebrauchslage, wie
in 1 gezeigt, in ein
Langloch in dem Gehäuse 1 eingreift
und in diesem Langloch 20 geführt ist.
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Die Funktionsweise der vorliegenden
Erfindung ist folgende:
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In nicht kontaktierter Gebrauchslage,
wie sie in 3 gezeigt
ist, ist die Feder 17 im wesentlichen entspannt und der
Prüfkopf 2 steht
weitestgehend aus dem Gehäuse 1 hervor.
Der Radialstift 19 befindet sich in entgegengesetzter Lage,
wie in 1 gezeigt. Der
Pin 6 sitzt zwar in der Sacklochbohrung 7 der
Drahtfederbuchse 8, ist dort jedoch nur in einem sehr geringen
Kontakt mit den entsprechenden Drahtfedern. Sofern eine völlige Unterbrechung
gewünscht
wird, kann der Pin 6 auch soweit aus der Sacklochbohrung 7 gezogen
sein, dass kein Kontakt mit den Drahtfedern besteht, bzw. es kann
auch daran gedacht sein, die Drahtfedern in der Sacklochbohrung 7 erst
wesentlich tiefer beginnen zu lassen.
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Wird nun ein Kontakt mit einem zu
prüfenden
Bauelement, bspw. einer Leiterplatte od. dgl. hergestellt, so federt
der Prüfkopf 2 in
das Gehäuse 1 ein,
so dass der Pin 6 tief in die Sacklochbohrung 7 eindringt
und den Kontakt zwischen Prüfkopf 2 und
Anschlussstift 3 herstellt. Hierdurch wird eine innige,
elektrische Verbindung erzeugt, die einen sehr guten Stromübergang
zwischen Prüfkopf 2 und
Anschlussstift 3 gewährleistet.
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Die Bewegung des Prüfkopfes 2 wird
durch die Länge
des Langloches 20 begrenzt. Gleichzeitig gewährleistet
der in dem Langloch 20 geführte Radialstift 19,
dass der Prüfkopf 2 nicht
ohne weiteres von dem Gehäuse 1 getrennt
werden kann.
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Wird für eine bestimmte Prüfung ein
anderer Prüfkopf
gewünscht,
so kann das Kopfteil 10 einfach aus der Aufnahme 9 herausgeschraubt
und durch ein anderes Kopfteil ersetzt werden. Auf diese Weise können mit einer
einzigen Prüfvorrichtung
eine Vielzahl von Kopfformen verwendet werden.
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Auch für das Anschliessen einer Leitung
an den Anschlussstift 3 sind viele Möglichkeiten denkbar. Im vorliegenden
Fall bietet sich ein Aufstecken eines entsprechenden Steckers auf
den Steckerstift 5 an. Denkbar ist aber auch eine Verbindung über ein
entsprechendes Gewinde für
einen Kabelschuh oder das Einbringen eines Lötmulde in den Anschlussstift 3,
so dass eine entsprechende Zuleitung angelötet werden kann.
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