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Durch Einpressen in einem Kunststoffkörper befestigbares Kontaktelement.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement, welches mit einem
Halteschaft in eine Aufnahmeöffnung eines Kunststoffkörpers eingeschoben und darin
klemmend gehalten ist und welches in seinem Halteschaft Querrippen aufweist, deren
höchste Stellen sich in die Innenwand der Aufnahme öffnung eindrUcken, insbesondere
für Steckerleisten der Fernmeldetechnik.
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In der herkömmlichen Technik werden die Kontaktelemente für die Steckerleisten
in Spritzgußformen für die Kunststoffkörper der Steckerleisten eingesetzt und formschlüssig
umspritzt. Ein derartiges Verfahren ist schwierig und umständlich durchzuführen
und verursacht daher hohe Herstellkosten für die Steckerleisten. Wird ein Kontaktelement
beschädigt, so muß entweder die gesamte Steckerleiste ausgewechselt oder das beschädigte
Kontakt element entfernt werden. Beim Entfernen eines Eontaktelementes entsteht
im Kunststoffkörper ein Durchbruch, der n Form und Abmessungen kaum definiert werden
kann. Ein entsprendes Ersatzkontaktelement kann daher nur mit einer geringen Sicherheit
eingesetzt werden.
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Nach der deutschen Gebrauchsmusterschrift G 6 929 944 ist es bekannt,
den Halteschaft der Kontaktelemente mit Querschnittsänderungen zu versehen, die
als sägezahnförmige Einschnitte, Riffelungen oder Quetschungen ausgebildet sein
können. Der Querschnitt der Halteschäfte ist jeweils etwas größer als der Querschnitt
der entsprechenden Aufnahmeöffnungen im Kunststoffkörper, wodurch die Kontaktelemente
in den Aufnahmeöffnungen eingeklemmt gehalten werden. Durch ans chließ endes Ultraschaliprägen
werden die Kontactelemente in den Kunststoffkörpern
formschlüssig
befestigt. Beim Ultraschallprägen wird jedoch dieLagegenauigkeit der Kontaktelemente
beeinträchtigt. Außerdem kann dabei Kunststoffmaterial mit dem Prägewerkzeug verkleben,
was eine unsaubere Oberfläche des Kunststoffkörpers ergibt. Auch hier ist ein zerstörungsfreier
Austausch von Kontakt elementen nicht möglich.
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Versuche mit in der genannten Gebrauchsmusterschrift dargestellten
Kontaktelementen haben ergeben, daß bei derartig ausgebildeten Halteschäften auf
das Ultraschallprägen nicht verzichtet werden kann. Die für Steckerleisten verwendeten
Kunststoffe besitzen unter anderem aus thermischen Gründen eine hohe Härte und Sprödigkeit
und neigen daher zu Spannungsrissen. Will man die Kontaktelemente lediglich durch
Verklemmen genügend sicher befestigen, können die erforderlichen Klemmspannungen
zusammen mit den ohnehin vorhandenen inneren Spannungen im Kunststoffkörper Spannungsrisse
verusachen, durch welche sich die ursprünglichen Klemmspannungen reduzieren.
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Die Spannungsrisse können also nicht nur zu einer Zerstörung des Kunststoffkörpers
führen, sondern auch zu einer nicht genügenden Befestigung der Kontaktelemente im
Kunststoffkörper.
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Bei einem sägezahnförmigen Halteschaft nach dem genannten Gebrauchsmuster
drücken sich die Querrippen scharfkantig in die Innenwand der Aufnahmeöffnung des
Kunststoffkörpers ein. An diesen Eindrücken entstehen gefährliche Kerbspannungen,
die besonders leicht zu Spannungsrissen führen. Beim Verschieben des Halteschaftes
in der Aufnahmeöffnung wird durch die Pfeilwirkung der Sägezähne Material abgeschabt,
was ein Auswechseln der Kontaktelemente aufgrund der sich verändernden Abmessungen
der jeweiligen Aufnahmeöffnung erschwert. Da die Sägezähne nur an den beiden schmalen
Längsseiten des Halteschaftes ausgebildet sind, kommt es zu einer ungleichmäßigen
Verteilung der Elemmspannungen im Kunststoffkörper,was die Gefahr einer örtlichen
Uberlastng vergrößert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehenden
Nachteile den Halte schaft des EontaRtelementes so auszubilden, daß er lediglich
durch Einschieben in die Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers sicher befestigt
werden kann, daß dabei die Gefahr der Bildung von Spannungsrissen im Kunststoffkörper
weitgehend ausgeschaltet wird, und daß die Kontaktelemente zumindest einmal ausgewechselt
werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Halteschaft eine zumindest
annähernd quadratische Querschnittskontur aufweist, daß die höchsten Stellen der
Querrippen abgeflacht sind und mit einem geringen Steigungswinkel in die Rillen
zwischen den Querrippen übergehen, daß die Querrippen an allen vier Seitenflächen
des Halteschaftes und schräg zu dessen Längsachse geneigt angeordnet sind, daß das
Vorzeichen des Neigungswinkels der Querrippen an jeweils zwei benachbarten Seitenflächen
des Halteschaftes wechselt und daß die Querrippen an den Längskanten des Halteschaftes
pfeilspitzenartig zusammentreffen.
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Durch die annähernd quadratische Querschnittskontur des Halteschaftes
und die Annordnung der Querrippen an dessen vier Seitenflächen kommt es zu einer
gleichmäßigen Verteilung der Klemmspannungen um die Aufnahmeöffnung herum. Damit
werden örtliche Spannungsspitzen vermieden. Durch das Abflachen der höchsten Stellen
der Querrippen kommt es zu einer großflächigen Anlage zwischen dem Halteschaft und
dem Kunststoffkörper. Dementsprechend verteilen sich die Klemmspannungen auf eine
größere Fläche, was die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Spannungsrissen verringert.
Der geringe Steigungswinkel an den Flanken der Querrippen ermöglicht ein leichteres
Einschieben des Halteschaftes in die Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers.
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Dabei kommt es zur teilplastischen Verformung des Eunststoffkörpers,
wobei das von den Querrippen verdrängte Material in die Rillen zwischen den Querrippen
eindringt und sich dort entspannt. Steht für derartige
Fließvorgänge
keine genügende Zeitspanne zur Verfügung, so kommt es zu einer Zerstörung des Kunststoffgefüges.
Durch die dabei auftretenden hohen lokalen Spannungen an den Guerrippen können Spannungsrisse
entstehen oder es wird Kunststoffmaterial von der Innenwand der Aufnahmeöffnung
abgeschabt. Beides führt zu einer unsicheren Befestigung der Kontaktelemente im
Kunststoffkörper. Wählt man nun einen flachen Steigungswinkel an den Seitenflanken
der Querrippen, verringert sich die Umformgeschwindigkeit beim Einschieben des Halteschaftes
und die zulässige Fließgeschwindigkeit für das jeweilige Kunststoffmaterial kann
unterschritten werden.
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Außerdem wird durch den flachen Steigungswinkel an den Seitenflanken
der Querrippen die Anlagefläche zwischen dem Halteschaft und dem Kunststoffkörper
vergrößert. Die Anordnung der Querrippen schräg zur Längsachse des Halteschaftes
läßt die Seitenflanken der Querrippen in Längsrichtung noch flacher werden. Außerdem
verteilen sich dadurch die Klemmspannungen gleichmäßiger in der Längsrichtung der
Aufnahmeöffnung. Durch die schräge Anordnung der Querrippen können jedoch Verdrehkräfte
auf das Kontaktelement wirken, welche dieses in der Aufnahmeöffnung verkanten. Diese
Verdrehkräfte werden dadurch eliminiert, daß das Vorzeichen des Neigungswinkels
der Querrippen an jeweils zwei benachbarten Seiten-Jh flächen des Halteschaftes
wechselt. Indem die Querrippen an den Längskanten des Kontaktelementes pfeilspitzenartig
zusammentreffen, bilden sie eine um den Halteschaft herumführende in sich geschlossene
Erhebung, welche die Aufnahmeöffnung hermetisch verschließt und gegen einen möglichen
Kolophoniumdurchtritt beim Löten der Kontaktelemente abdichtet.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung verläuft zwischen jeweils
zwei in Längsrichtung des Halteschaftes aufeinanderfolgenden Querrippen entlang
einer Seitenkante des Halteschaftes ein Steg, welcher die entsprechende Rille zwischen
den
Querrippen begrenzt. Dieser Steg dichtet zusätzlich die Aufnahmeöffnung gegen den
möglichen Durchtritt von Kolophoniumdämpfen ab. Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung werden die Rillen alle zugleich in den Halteschaft des Kontaktelementes
eingeprägt. Das Einprägen stellt eine spanlose Formgebung dar, die eine rationelle
Herstellung erlaubt. Indem alle Rillen zugleich eingeprägt werden, kann sich der
Halteschaft beim Prägen nicht verlängern, so daß daß Material sich über seine ursprüngliche
Kontur hinaus erhebt und in die Querrippen einfließt. Damit wird der Halteschaft
in seiner Kontur dicker als das Ursprungsprofil, welches von der Prägung aus bis
zu einem Ende des Kontaktelementes unverändert bleibt. Dieser unverändert bleibende
Abschnitt des Kontaktelementes kann daher leicht durch die Aufnahmeöffnung hindurch
geschoben werden, wohingegen sich der Halteschaft mit seinen Querrippen in der Aufnahmeöffnung
verklemmt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei verschiedene
Seitenansichten eines Kontakt-I elementes nach der Erfindung, Fig,3 eineperspektivische
Ansicht eines Teiles des Kontaktelementes nach Fig. 1 und 2.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein Kontaktelement 1 dargestellt, welches
zum Einbau in einen hier gestrichelt angedeuteten Kunststoffkörper 2 zum Beispiel
für eine Steckerleiste vorgesehen ist. Das Kontaktelement 1 wird mit seinem Halteschaft
3 in dem Kunststoffkörper 2 befestigt. Das Kontaktelement 1 ist an seinem einen
Ende als Kontaktmesser 4 ausgebildet, auf welches ein hier nicht dargestellter Gegenstecker
trennbar aufgesteckt werden kann. Auf der von dem Kontaktmesser 4 abgewandten Seite
des Halteschaftes weist das Kontaktelement 1 einen quadratischen Querschnitt auf,
der sich zum Beispiel für
das Anschließen von Schaltdrähten im sogenannten
Wickelverfahren eignet. Dieser Teil des Kontaktelementes 1 ist in seinem Querschnitt
etwas kleiner als die Querschnittskontur des Halteschaftes 3, so daß das Kontaktelement
1 bis zum Halteschaft leicht durch die Aufnahmeöffnung für das Eontaktelement 1
im Kunststoffkörper hindurchgeschoben werden kann, wohingegen sich der Halteschaft
3 fest mit dem Kunststoffkörper 2 verklemmt. Der Halteschaft 3 weist Querrippen
5 auf, welche schräg zur Längsachse des Halteschaftes 3 geneigt sind. Diese Rippen
5 drücken sich in die Innenwand der Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers 2 ein,
wodurch eine kraft-und formschlüssige Befestigung des Kontaktelementes 1 im Kunststoffkörper
2 erreicht wird. Die höchsten Stellen der Querrippen sind abgeflacht und gehen mit
einem geringen Steigungswinkel in die Rillen 6 zwischen den Querrippen über, wodurch
der Kunststoffkörper 2-beim Verschieben des Kontaktelementes 1 nicht beschädigt
wird und das Kontaktelement 1 ohne weiteres durch ein anderes Kontaktelement ersetzt
werden kann. Zwischen jeweils zwei in Längsrichtung des Halteschaftes 3 aufeinanderfolgenden
Querrippen 5 verläuft entlang einer Seitenkante des Halteschaftes 3 ein Steg 7,
welcher die entsprechende Rille 6 zwischen den Querrippen 5 begrenzt.
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Fig. 3 stellt eine perspektivische Ansicht des Halteschaftes 3 dar.
Es ist hierbei zu erkennen, daß das Vorzeichen des Neigungswinkels der Querrippen
5 an jeweils zwei benachbarten Seitenflächen des Halteschaftes 3 wechselt und daß
die Querrippen 5 an den Längskanten des Halteschaftes 3 pfeilspitzenartig zusammentreffen.
Die Querrippen 5 verlaufen also zickzack-artig um das Kontaktelement 1 und bilden
eine in sich geschlossene Erhebung am Halteschaft 3 welche die Aufnahmeöffnung im
Kunststoffkörper 2 (Fig.1) vollkommen verschließt und abdichtet.
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5 Patentansprüche 3 Figuren