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Elektrische Steckverbindung folie Erfindung betrifft eine elektrische
Steckverbindung, die im wesentlichen aus einer federnden Kontakthülse und mindestens
einem darin festklemmbaren Kontaktstift besteht. Die Kontaktelemente von elektrischen
Steckverbindungen sind bei bekannten Ausführungen entweder als Stans-Biegeteil oder
als geformte Plattfeder ausgebildet und üblicherweise mit Anschlußfahnen zum Anlöten
oder Klemmen der Leitungen versehen. Die Abmessungen einer solchen Steckverbindung
sind im Verhältnis zur Größe des Kontaktstifts oder des Anschlußdrahts groß und
bestimmen den Abstand der einzelnen Anschlüsse. Die Herstellungskosten derartiger
Steckverbindungen sind relativ hoch, die Kontaktgabe, die meist über zwei Kontaktstellen
erfolgt, ist häufig mangelhaft.
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Bei der auf immer kompaktere Einheiten zielenden Entwicklung der Technik
wird der für den Anschluß elektrischer eitungen an Geräten oder Anlageteilen verfügbare
Platz immer mehr eingeschränkt. Der Anschluß erfolgt üblicherweise über Klemm- oder
Lötleisten, oder an EontaktstiSten mit Wickel- oder Steckverbindung. Dabei ist der
Aufwand und Platzbedarf relativ groß, wie bei Steckverbindungen, oder das Lösen
und Wiederherstellen der Verbindungen ist aufwendig oder nur schwer durchführbar,
wie bei Löt- und Wickelverbindungen.
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Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine elektrische Steckverbindung
zu sohaffen, die die Nachteile der bekannten Steckverbindungen nicht aufweist und
die gleicherweise
die anderen bei der Verbindung elektrischer Leitungen
angewandten Techniken vorteilhaft ersetzen kann.
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Als Lösung der Aufgabe wird eine elektrische Steckverbindung der eingangs
genannten Art angesehen, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Kontakthülse aus schraubenartig aufgewickelten, federndem Draht gebildet ist,
wobei die einzelnen Windungen radial zur Hülsenachse gegeneinander versetzt sind,
derart, daß der Innendurchmesser der Kontakthülse kleiner ist als der Außendurchmesser
des einzuführenden Kontaktstifts. Beim Einschieben des Kontaktstifts richten sich
die einzelnen Windungen zur Mittelachse der Kontakthülse federnd aus, jede Windung
liegt mit einem mehr oder weniger großen Teil ihres Innenumfangs kraftschlüssig
an dem Kontaktstift an, infolge der Vielzahl der Kontaktstellen und des relativ
hohen Kontaktdrucks ist eine sichere elektrische Kontaktgabe zwischen Kontaktstift
und Kontakthülse gewährleistet. Schlecht leitende Fremdschichten auf den Kontaktelementen
werden bei Herstellung der Verbindung mit großer Sicherheit abgetragen, was zur
weiteren Erhöhung der gontaktsicherheit beträgt.
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Zur Verringerung des tJbergangswiderstands kann der federnde Draht
der Kontakthülse ein Mehrschichtdraht sein, dessen Oberfläche aus einem besonders
geeigneten Kontaktwerkstoff, der Kern aus einem Material mit besonders guten Federeigenschaften
besteht. An die Stelle der Kontaktstifte können auch die abisolierten Enden von
Leitungsdrähten entsprechenden Durchmessers treten, so daß die Kontakthulse die
Aufgabe eines Kupplungsstücks erfüllen kann.
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Die elektrische Steckeinriohtung gemäß der Erfindung ist somit universell
einsetzbar, sei es um feststehende gontaktstifte mit flexiblen Leitungen oder zwei
flexible Leitungen miteinander zu verbinden. Da die Kontakthülse, auch wenn sie
mit einem isolierenden Gehäuse umgeben ist, mit sehr kleinen räumlichen Abmessungen
hergestellt werden kann, ist die gewünschte dichte Belegung eines für die Anschlüsse
vorgesehenen Anlage teils damit zu verwirklichen.
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Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Die Figuren 1 bis 4 zeigen den stufenweisen Aufbau einer aus Kontaktstift
und Kontakthülse bestehenden Steckverbindung gemäß der Erfindung.
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In den Figuren 5 bis 8 ist eine andere Ausführungsform und ihre Funktionsweise
in verschiedenen Ansichten dargestellt.
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Figur 1 stellt die aufgewickelte Kontakthülse 1 in Richtung ihrer
Längsachse gesehen dar. Der Innendurchmesser der Sinzelwindungen 2 ist gleich oder
größer als der Außendurchmesser des spater einzuführenden KontaktstiftE. Wie aus
der Figur deutlich zu ersehen ist, sind die einzelnen Windungen 2 der aus schraubenartig
aufgewickelten, federndem Draht gebildeten Kontakthülse radial zur Hülsenachse gegeneinander
versetzt, derart, daß der Innendurchmesser der Kontakthülse 1 kleiner ist als der
Außendurchmesser des einzuführenden Kontaktstifts Die so gewickelte Kontakthülse
1 wird in ein aus den Figuren 2, 3 und 4 ersichtliches Isoliergehäuse 3 eingelegt.
Die Innenabmessungen des Isoliergehäuses 3 sind so getroffen, daß die einzelnen
Windungen 2 der Kontakthülse 1 radial federnd nach innen gedruckt werden, so daß
die federnden Windungen 2 der Eontakthulse 1 unter Vorspanung stehen. Durch diese
Maßnahme wird erreicht, daß ein relativ hoher Kontaktdruck beim Einführen des Kontaktstifts
zur Verfügung steht. Der Innendurchmesser der vorgespannten Kontakthülse 1 nach
Figur 2 ist immer noch kleiner als der des einzuführenden Kontaktstifts.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen die Steckverbindung mit eingeführtem Kontaktstift
4. Dieser Kontaktstift 4 weist, wie an sich bekannt, eine konisch zulaufende Spitze
5 auf, welche beim Einschieben in die Kontak.thülse 1 ein Aufgleiten der Windungen
2 auf den Kontaktstift 4 erleichtert. Beim Einschieben des Kontaktstifts 4 werden
die Windungen 2 entgegen der von ihnen radial ausgeübten Federkraft wieder
nach
außen gedrückt, sie liegen an verschiedenen Stellen mit einem mehr oder weniger
großen Teil ihres Innenumfanges an der Oberfläohe des Kontaktstifts 4 an. Die entsprechend
der Windungszahl vielfache Kontaktgabe erhöht die Kontaktsicherheit der Steckverbindung.
Pro Kontakthülse 1 sollten deshalb wenigstens drei Windungen 2 vorgesehen werden.
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In Figur 4 ist noch zu erkennen, daß das Isoliergehäuse 3 Öffnungen
6 zur Führung des Kontaktstifts 4 aufweist, sowie eine Öffnung 7, durch welche der
Draht der Kontakt hülse 1 zwecks Anbringung eines Anschlusses für die zu verbindende
Leitung herausgeführt ist. Wird die Anfangswindung 8 der Kontakthülse 1, wie in
Figur 4 dargestellt, so ausgeführt, daß sie im wesentlichen zentrisch zur Mittelachse
der Kontakthülse 1 angeordnet bleibt, so übt diese Windung 8 die Funktion eines
Schutzrings gegen Abbrand bei Kontaktgabe unter Spannung aus.
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In den Figuren 5 bis 8 ist eine andere Ausführungsform dargestellt,
bei der die Kontakthülse 11 als Eupplungsstück für zwei parallel zueinander geführte
und miteinander zu verbindende Kontaktstifte 4 und 4' ausgebildet ist.
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Die Kontakthülse 1 ist hier aus mehreren hintereinander angeordneten,
achtförmigen Doppelwindungen 21 gebildet, die aus fortlaufend aufgewickeltem federndem
Draht bestehen, wobei die Doppelwindungen 21 um die senkrecht zur Zeiohenebene verlaufende
Symmetrieachse der Kontakthülse 1 abwechselnd gegeneinander verdreht sind, wie aus
Figur 5 zu ersehen ist. In dem Isoliergehäuse 3, in dem die Kontakthülse 11 untergebracht
ist, ist eine durchgehende Offnung 9 vorgesehen, in die ein Werkzeug 10 eingeachoben
werden kann. Das stabartige Werkzeug 10 weist an seiner Spitze eine Absohrägung
12 auf, seine Breite ntsprioht der Lange der Kontakthülse 1. Wird dieses Werkzeug
10 unter Druck in die Öffnung 9 eingeschoben, so wird ein ein Pluohten der
Doppelwindungen
21 verursachender Druck auf diese ausgeübt (Figur 6). Die lichte Weite der aus den
Doppelwindungen 21 gebildeten Xontakthülse 11 wird dabei so vergrößert, daß in die
Hülsenöffnungen 13 und 13' die Kontaktstifte 4 und 4' eingeführt werden können.
Nach Herausziehen des Werkzeugs 10 legen sich, wie in Figur 7 dargestellt, die Doppelwindungen
21, sich gegeneinander verdrehend kontaktgebend an die Kontaktstifte 4 und 4' an.
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Figur 8 zeigt einen Längsschnitt durch die hier als Kupplungsstück
ausgebildete Kontakthülse 11 in ihrem Isoliergehäuse 3. Anstelle der Kontaktstifte
4 und 4' sind hier die abisolierten Enden 14 und 14 von Schaltdraht entsprechenden
Durchmessers getreten.
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Die bei dieser Ausführungsform gezeigte Verwendung als Kupplungsstück
bietet sich insbesondere bei der Verdrahtung von größeren Anlageteilen an, da das
Kupplungsstück universell verwendbar, einfach aufgebaut und ohne zusätzliche Mittel
das Verbinden zweier blanker Drahtenden ermögliche Auch die Ausführungsform nach
Figur 1 bis 4 kann als Kuppjungs stück verwendet werden, wenn die Kontakthülse so
lang gemaoht wird, d. h. soviel Windungen aufweist, daß zwei Kontaktstifte koaxial
von beiden Seiten in sie eingeführt werden können.
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Es ist bei genügend großem Durchmesser der Xontakthülse auch möglich,
zwei Kontaktstifte parallel übereinander von beiden Seiten einzuführen. Eine derartige
Anordnung ist bei in Wire-Wrap-2echnik ausgeführten oder dafür vorgesehenen Verbindungen
einsetzbar, wobei auch mehrere Kontakthülsen auf einen Kontakt- oder Wrap-Stift
aufgebracht werden können; eine solche Steckverbindung ist im Gegensaüz zur Wrap-Verbindung
relativ einfach wieder zu trennen.
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Zu-rr Werboserung der Kontaktgabe bzw. zur Erhöhung des hbzugswiderstands
der Ansuhlußdeänte .örLneri anstelle der runden
Kontaktstifte auch
kantige Kontaktstifte verwendet bzw. anstelle des für die Windungen verwendeten
Drahts mit rundem Querschnitt kann soloher mit rechteckigem Querschnitt verwendet
werden. Ebenso ist es möglich, die Windungen der Kontakthülse in-Borm eines Polygonzugs
anstelle der hier gezeigten Kreisform auszuführen.
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Bei Steokverbindungen in der zuerst genannten Ausfuhrungsform kann
sowohl der Steckerstift, wie bereits gesagt, das blanke Ende eines Leitungsdrahts
sein, wie auch die Kontakthülse aus dem Ende eines Leitungsdrahts gewickelt sein
kann.
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Eine weitere Möglichkeit ist der Aufbau einer kompletten Sohaltverdsahtung,
indem in durchgehenden Leitungszügen blanken Schaltdrahts dieser an vorgegebenen
Stellen zu Eontakthfflsen gewickelt ist. Die Leitungszüge werden in eine Isolierplatte
eingelegt, die in einem Rastermaß angeordnete Bohrungen zur Aufnahme der Kontakthülsen
aufweist. Abzweigungen von und Verbindungen zwisohen den Leitungszügen werden durch
Einstecken der als Kontaktstifte dienenden Schaltdrahtenden in die betreffenden
Eontakthülsen hergestellt.
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8 Patentansprüche 8 Figuren