DE2523448C3 - Durch Einpressen in einem Kunststoffkörper befestigbares Kontaktelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement mit einem Halteschaft mit umlaufenden Querrippen, welches in eine Aufnahmeöffnung eines Kunststoffkörpers einschiebbar und darin klemmend lösbar befestigbar ist, wobei sich die höchsten Stellen der Querrippen in die Innenwand der Aufnahmeöffnung eindrücken

In der herkömmlichen Technik werden die Kontaktelemente für die Steckerleisten in Spritzgußlormen für die Kunststoffkörper der Steckerleisten eingesetzt und formschlüssig umspritzt. Ein derartiges Verfahren ist schwie-ig 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 Kontaktelement entfernt werden. Beim Entfernen eines Kontäktelementes entsteht im Kunststoffkörper ein Dürchbrüch, der in Form Und Abmessungen kaum definiert werden kanm Ein entsprechendes Ersatzkontaktelement kann daher nur mit einer geringen Sicherheit eingesetzt werden.

Nach der deutschen Gebrauchsmusterschrift 29 944 ist es bekannt, den Halteschaft der KGntaktelemente mit Querschnittsänderungen zu versehen, die als sägezahnförmige Einschnitte, Riffelungen odßr 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 anschließendes Ultraschallprägen werden die Kontaktelemente in den Kunststoffkörpern formschlüssig befestigt. Beim Ultraschallprägen wird j -doch die Lagegenauigkeit 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 Kontaktelementen nirht möglich.

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 verursacher·, durch welche sich die ursprünglichen Klemmspannungen reduzieren. Die Spannungsrisse können also nicht nur zu einer Zerstörung des Kunststoffkörpers führen, sondern auch zu einer nicht genügenden Befestigung der Kontaktelemente im Kunststoffkörper. 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

■\o wird durch die Feilwirkung der Säyezähne Material abgeschabt, was ein Auswechsein 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 Klemmspannungen im Kunststoffkörper, was die Gefahr einer örtlichen Überlastung vergrößert.

Durch die US-PS 27 04 357 ist eine P.undsteckhülse bekannt geworden, welche mittels eines Halteschaftes in einem Kunststoffkörper befestigt ist. Der Halteschaft ist als Rotationskörper mit umlaufenden Querrippen ausgebildet. Die Querrippen haben ein sägezahnförmi ges Profil. Die höchsten Stellen der Querrippen sind scharfkantig abgesetzt und drücken sich in die Innenwand der Aufnahmeöffnung des Kunststoffkör pers ein. Die konisch ausgebildeten Querrippen erweitern sich zur Einsteckseite der Rundsteckhülse hm. Das bedeutet, daß sich die üuerrippen in der Art von Widerhaken in den Kunststoffkörper eindrücken und nur sehr schwer bzw nicht ohne Materialabrieb herausgezogen werden können.

Die zwischen den Qudrrippen ausgebildeten QuerriN ien weisen scharfe Innenecken auf und'erstrecken sich senkrecht zur Längsachse des Halteschaftes. Dadurch ist der Querschnitt des I-Ialteschaftes besonders geschwächt und bruchgefährdßl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter

Vermeidung der vorstehenden Nachteile den Halteschaft des Kontaktelementes 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.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Halteschaft eine zumindest annähernd quadratische 1,0 Querschnittskoniur aufweist, daß die höchsten Stellen der Querrippen abgeflacht sind und mit einem geringen Steigungswinkel in die Rillen zwischen den Querrippen Obergehen, daß die Querrippen an allen vier Seitenflächen des Halteschaftes und schräg zu dessen Längsach- H5 se geneigt angeordnet sind, daß das Vorzeichen des Neigungswinkels der Querrippe an jeweils zwei benachbarten Seitenflächen des Halteschaftes wechselt und daß die Querrippen an den Längskanten des Halteschaftes pfeilspitzenartig zusammentreffen.

Durch die annähernd quadratische Querschnittskontur des Halteschaftes und die Anordnung der Querrippen an dessen vier Seitenflächen kommt es ~u einer gleichmäßigen Verteilung der Klernmspannungen um die Aufnahmeöffnung herum. Damit werden örtliche :>5 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 iu 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. Dabei kommt es zur teilplastisehen Verformung des Kunststoffkörpers, 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 Verfugung, so kommt es zu to einer Zerstörung des Kunststoffgefüges. Durch die dabei auftretenden hohen lokalen Spannungen an den Querrippen 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 flach ϊπ Steigungswinkel an den Seitenflanken der Querrippen, verringert sich die Umformgeschwindigkeit beim Einschieben des Halteschaftes und die zulässige Fließgeschwindigkeit so für das jeweilige Kunststoffmatenal kann unterschritten werden. Außerdem wird durch den flachen Steigungswinkel an den Seitenflanken der Querrippen die Anlageflache zwischen dem Halteschaft und dem Kunststoffkörper vergrößert Die Anordnung der Querrippen schräg .tür Längsachse des Halteschaftes läßt die Seitenflanken der Querrippen in Längsrichtung noch flacher werden. Außerdem verteilen sich dadurch die Klemmspannungen gleichmäßiger in der Längsrich tung der Aufnahmeöffnung Durch die schräge Anord m> nung 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 art jeweils zwei b^r> benachbarten Seitenflächen des Halteschaftes wechselt. Indem die Querrippen an den Längskanten des Kontaktelementes pfeilspiteenartig 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.

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 Sieg 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 das Material sich über seine ursprüngliche Kontur hinaus erhebt und in die Querrippen einfließt. Damit wird der Halteschaft in seiner Kontur dicker als das Ursprui^sprofil, welches von der Prägung aus bis zu einei.i 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.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

F i g. 1 und 2 zwei verschiedene Seitenansichten eines Kontaktelementes nach der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Kontaktelementes nach F i g. I und 2.

In den Fig. 1 und 2 isi 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 Kunststoffkorper

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 w.^ist das Kontaktelement 1 einen quadratischen Q-ierschni'.t 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 Kontaktelement 1 im Kunststoffkorper hindurchge schoben werden kann, woningegen sich der Halteschaft

3 ^r3st mit dem Kunststoffkorper 2 verklemmt. Der Halteschaft 3 weist Ouerrippen 5 auf, weiche schräg uir Längsachse des Halteschaftes 3 geneigt sind. Diese Rippen 5 drücken sich in die Innenwand der Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers 2 ein, wodurch eine kraft- und fornrchlüssige Befestigung des Kontaktelementes 1 im Kunststoffkorper 2 erreicht wird. Die höchsten Stellen der Querrippen sund abgeflacht und gehen mit einem geringen Steigungswinkel in die Rillen 6 zwischen den Querrippen über, wodurch der Kunststoffkorper 2 beim Verschieben des Kontaktelementes i nicht beschäi.igt 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.

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 ah den Längskanten des Halteschaftes 3 pfeilspitzenartig zusammentreffen. Die Querrippen 5 verlaufen also zick-zack-arlig um das Kontaktelement 1 und bilden eine in sich geschlossene Erhebung am Halleschaft 3 welche die Aufnahmeöffnung im Kunststoffkörpef 2 (Fig. I) vollkommen verschließt und abdichtet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kontaktelement mit einem Halteschaft mit umlaufenden Querrippen, welches in eine Aufnahmeöffnung eines Kunststoffkörpers einschiebbar und darin klemmend lösbar befestigbar ist, wobei sich die höchsten Stellen der Querrippen in die Innenwand der Aufnahmeöffnung eindrücken, d a durch gekennzeichnet, daß der Halteschaft (3) eine zumindest annähernd quadratische Querschnittskontur aufweist, daß die höchsten Stellen der Querrippen (5) abgeflacht sind und mit einem geringen Steigungswinkel in die Rillen (6) zwischen den Querrippen (5) übergehen, daß die Querrippen (5) an allen vier Seitenflächen des Halteschaftes (3) und schräg zu dessen Längsachse geneigt angeordnet sind, 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.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei in Längsrichtung des Halteschaftes (3) aufeinanderfolgenden Querrippen (5) entlang einer Seitenkante des Halteschaftes (3) ein Steg (7) verläuft, welcher die entsprechende Rille (6) zwischen den Querrippen (5) begrenzt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelementes nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Rillen (6) in den Halteschaft (3) des Kontaktelementes (1) eingeprägt werden.

4. Verfahren nach Anspruch j, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rillen (6) zugleich eingeprägt werden.

5. Verfahren zum Einschieben des Kontaktelementes in die Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschiebgeschwindigkeit des Kontaktelementes (1) kleiner als die spezifische Fließgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials im Bereich der Aufnahmeöffnung des Kunststoffkörpers (2) ist.