DE2901204A1

DE2901204A1 - Elektrisches anschlusselement

Info

Publication number: DE2901204A1
Application number: DE19792901204
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Ruesing
Original assignee: Hps System Technik Lehr & Lern
Current assignee: Hps System Technik Lehr & Lern
Priority date: 1979-01-13
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1980-07-24
Also published as: GB2042824A; US4332434A; JPS5596579A; FR2446544A1; FR2446544B1; AU533968B2; AU5453380A; GB2042824B; NL8000017A

Description

Andrejewslei, Honke^ Gesthüysen & Mosch Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andregewski

Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Ingenieur

Hans Dieter Gesthuysen

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte:

52 916/L¹'

43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf.789

27. Dezember 1978

Patentanmeldung

hps System Technik

Lehr- und Lernmittel GmbH

I Weberstraße 9

43oo Essen 1

Elektrisches Anschlußelement

Zusatz zu Patent 761.3-34).

(Patentanmeldung P 27 32

Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) betrifft eine Experimentiertafel zum Aufbau elektrischer Schaltungen, bestehend aus einer Grundplatte aus elektrisch isolierendem Material und auf der Grundplatte angeordneten, mit Federelementen aus

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elektrisch leitendem Material versehenen Anschlußelementen zum Anschluß von elektrischen Funktionsbausteinen.

Bei Experimentiertafeln der vorstehend beschriebenen Art weisen die Funktionsbausteine Anschlußstifte ,-drähte od. dgl. auf, mit denen sie an den Anschlußelementen mechanisch gehalten und gleichzeitig nach Maßgabe der aufzubauenden Schaltung mit anderen Funktionsbausteinen verbunden werden. Das Hauptpatent beschäftigt sich .insbesondere mit der Ausgestaltung der Anschlußelemente.

Bei bekannten Experimentiertafeln bestehen die Anschlußelemente aus mehr oder weniger kompliziert geformten Kontaktfedern, die zwischen einer Ober- und einer Unterplatte montiert und durch in der Oberplatte vorgesehene Anschlußbohrungen zum Anschluß von Funktionsbausteinen zugänglich sind. Anschlußdrähte von Funktionsbausteinen, die in die einer Kontaktfeder zugeordneten Anschlußbohrungen eingeführt sind, sind durch diese Kontaktfedern untereinander elektrisch leitend verbunden. Die Anschlußelemente sind auf der Grundplatte in geeigneter Weise regulär angeordnet; außerdem sind die zu jeweils einer Kontaktfeder gehörigen Anschlußbohrungen untereinander regulär angeordnet. Diese bekannten Experimentiertafeln haben verschiedene Nachteile. Die Tatsache, daß für jeden an einem Anschlußelement anzuschließenden Anschlußdraht eine eigene Anschlußbohrung erforderlich ist, und daß diese Anschlußbohrungen untereinander (aus fertigungstechnischen Gründen und aus Gründen der Übersichtlichkeit) regulär angeordnet sein müssen, hat

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zur Folge, daß an jedem Anschlußelement stets nur eine verhältnismäßig geringe Zahl (im allgemeinen vier) Funktionsbausteine angeschlossen werden kann,, Die Möglichkeit diese Zahl durch Zusammenschalten von mehreren Anschlußelementen zu vergrößern, kostet Anschlußelemente und macht außerdem die Schaltungen unübersichtlich» Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, daß bei den bekannten Experimentiertafeln die Anschlußelemente für den Benutzer nicht durch ein klar und eindeutig erkennbares Zentrum sondern lediglich durch die Mannigfaltigkeit der zu einer Kontaktfeder gehörenden Anschlußbohrungen definiert sind. Das führt zu - besonders unter didaktischen Gesichtspunkten - nachteiliger Unübersichtlichkeit, die auch durch die üblicherweise an der Oberseite vorgesehenen Verbindungslinien zwischen den zu je einer Kontaktfeder gehörigen Anschlußbohrungen nicht wesentlich gebessert wird. Zu all dem kommt, daß die bekannten Experimentiertafeln in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig sind, weil Ober- und Unterplatte notwendig sind und die verhältnismäßig kompliziert gestalteten Kontaktfedern zwischen diesen Platten montiert v/erden müssen.

Dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) lag folglich die Aufgabe zugrunde, eine Experimentiertafel der eingangs beschriebenen Gattung so auszugestalten und weiterzubilden, daß bei verbesserter Übersichtlichkeit und kostengünstiger Herstellung die Zahl der Anschlußmöglichkeiten je Anschlußelement vergrößert wird.

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Zur Lösung der zuvor aufgezeigten Aufgabe ist die Experimentiertafel nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlußelementen je eine Ringnut mit Innen- und Außenwandung vorgesehen ist und daß in der Ringnut mindestens ein an Innen- und/oder Außenwandung abgestütztes ringförmiges Federelement angeordnet ist. Das bedeutet, daß der Anschluß der Funktionsbausteine nicht durch eine begrenzte Zahl von diskreten Anschlußbohrungen erfolgt, sondern daß die - selbstverständlich offene - Ringnut gleichsam eine kontinuierliche Anschlußmöglichkeit für eine lediglich durch die Abmessungen der Ringnut bzw. der Anschlußdrähte begrenzte, im übrigen aber beliebige Vielzahl von Funktionsbausteinen an einem Anschlußelement bildet. In bezug auf Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Experimentiertafel nach der Lehre des Hauptpatentes (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) wird auf dessen Anmeldungsunterlagen verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird.

Die Anschlußelemente, mit deren Ausgestaltungen sich das Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) hauptsächlich beschäftigt, sind selbstverständlich nicht nur bei Experimentiertafeln zum Aufbau elektrischer Schaltungen einsetzbar, vielmehr sind derartige Anschlußelemente überall dort einsetzbar, wo eine Vielzahl von Anschlußstiften, -drahten od. dgl. an einem Anschlußelement zusammengefaßt werden müssen, beispielsweise also bei Mosaikschaltbildern

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von Schaltwarten, bei elektrischen und/oder elektronischen Steuerständen, in elektronischen Schaltungsanordnungen usxv. Demgemäß betrifft die Erfindung ein elektrisches Anschlußelement, insbesondere für eine Experimentiertafel zum Aufbau elektrischer Schaltungen aus Funktionsbausteinen od. dgl. _r bestehend aus einer Ringnut mit Innen- und Außenwandung und mindestens einem in der Ringnut angeordneten und an der Innen- und/oder Außenwandung der Ringnut abgestützten ringförmigen Federelement, nach Patent ..........

(Patentanmeldung P 27 32 761.3-34). Bei dem im Rahmen des Hauptpatentes (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34) verwendeten Anschlußelement ist das Federelement in der Ringnut praktisch zwischen der Innen- und der Außenwandung wirksam. Bei einem an der Innenwandung abgestützten Federelement beispielsweise v/erden eingesetzte Anschlußstifte, -drähte od. dgl. von dem Federelement gegen die Außenwandung gepreßt und so der Kontakt hergestellt. Innen- und Außenwandung der Ringnut müssen, um dem von dem Federelement ausgeübten Druck zu widerstehen, aus mehr oder weniger kräftigem, unelastischem Material bestehen. Mitunter wäre es aber vorteilhaft, wenn die Innen- oder die Außenwandung der Ringnut aus elastischem Material bestünde oder wenn aus anderen Gründen die Innen- oder die Außenwandung der Ringnut nicht mit dem von dem Federelement ausgeübten Druck beauftragt würde.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, das vorstehend beschriebene Anschlußelement so auszugestalten und

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weiterzubilden, daß die Innen- oder die Außenwandung der Ringnut nicht mit dem von dem Federelement ausgeübtem Druck beaufschlagt wird.

Das beanspruchte elektrische Anschlußelement, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus einem Tragring und mehreren Federbügeln besteht und daß Anschlußstifte, -drähte od. dgl. zwischen den Federbügeln und der Innenwandung oder der Außenwandung der Ringnut, an der das Federelement abgestützt ist, einsetzbar sind. Erfindungsgemäß wirkt das Federelement mit der Innen- oder Außenwandung an der es abgestützt ist klammerartig zusammen. Mit dem von dem Federelement ausgeübten Druck wird also die und nur die Innenoder Außenwandung beaufschlagt, an der das Federelement abgestützt ist. Die jeweils andere Innen- oder Außenwandung wird nicht mit Druck beaufschlagt, kann also beispielsweise aus elastischem Material hergestellt werden. Das Federelement besteht vorzugsweise aus einer Metallegierung guter elektrischer Leitfähigkeit und hoher Elastizität, beispielsweise aus (ggf. gehärtetem) Beryllium-Kupfer oder Beryllium-Bronze. Für die Formgebung des Federlementes bestehen verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise können die Federbügel des Federlementes anstatt einer glatten Streifenform auch eine gekrümmte Form aufweisen, sie können falls zweckmäßig verdrillt sein bzw. um ihre Längsachse aus der Streifenebene herausgebogen sein.

Herstellungstechniscn besonders einfach ist es, wenn die

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Innen- oder die Außenwandung, an der das Eederelement nicht abgestützt ist, von dem Federelement selbst gebildet wird. Das kann beispielsweise so aussehen, daß das Federelement nur an der Innenwandung abgestützt ist, also die Außenwandung von dem Federelement gebildet wird. Dabei ist es natürlich notwendig, daß zwischen dem Tragring des Federelementes und der Innenwandung der Ringnut eine oder mehrere Ausnehmungen zur Durchführung der Anschlußstifte, -drähte od. dgl» vorgesehen sind» Andererseits kann es selbstverständlich auch so sein, daß die Innenwandung von dem Federelement selbst gebildet wird, die Außenwandung also eine Art Aufnahmetopf für das Federelement bildet. In beiden Fällen ist es, falls das Federelement nach außen hin elektrisch isoliert sein soll, von Vorteil, wenn die von dem Federelement gebildete Innen- und Außenwandung mit einem Schutzüberzug aus Lack, Kunststoff, Gummi od. dgl. versehen ist.

Eine konsequente Fortführung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens führt dazu, daß beide Wandungen der Ringnut, also Innen- und Außenwandung praktisch von dem Federelement gebildet werden, daß nämlich die Federbügel des Federelementes als Doppelbügel ausgebildet und Anschlußstifte, -drähte od. dgl. zwischen die als Doppelbügel ausgebildeten Federbügel des Federelementes einsetzbar sind.

Nach einer v/eiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, ist innerhalb der Ringnut ein zentraler Anschlußpunkt vorgesehen. Über diesen Anschlußpunkt kann das Arischlußelement bzw. die an dem Anschlußelement ange-

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schlossenen Anschlußstifte, -drähte od. dgl. beispielsweise mit einer Spannung zentral versorgt werden. Dabei kann der Anscalußpunkt sowohl über die Innen- und/oder Außenwandung der Ringnut, als auch, ggf. zusätzlich, über das Federelement mit den Anschlußstiften, -drähten od. dgl. elektrisch verbunden sein. Der Anschlußpunkt kann dabei als Steck- oder Schraubanschluß ausgeführt sein, es kann auch ein Lötpunkt vorgesehen sein und schließlich besteht auch die Möglichkeit eines /iire-vtfrap-Anschlusses bzw. eines Termi-Point-Anschlusses. Schließlich ist es möglich, daß in Verbindung mit dem zentralen Anschlußpunkt weitere zusätzliche Anschlußpunkte vorgesehen sind, die selbstverständlich gleichfalls als Steck- oder Schraubanschlüsse od. dgl. ausgebildet sein können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 in vertikalem Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußelementes,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht ein Federelement zur Verwendung bei einem Anschlußelement gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußelementes in Fig. 1 entsprechender Darstellung und

Fig. 4 in perspektivischer Ansicht ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußelementes.

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Das in Fig. 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellte Anschlußelement 1 besteht aus einer Ringnut 2 mit einer Innenwandung 3 und einer Außenwandung 4. In der Ringnut 2, d. h. zwischen der Innenwandung 3 und der Außenwandung 4, ist ein ringförmiges Federelement 5 angeordnet. Das Federelement 5 besteht aus einem Tragring 6 und mehreren Federbügeln 7. Das Federelement 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ausschließlich an der Innenwandung 3 abgestützt» Die Innenwandung 3 selbst ist hier als Stempel ausgebildet, während die Außenwandung 4 der Ringnut 2 topfartig ausgebildet ist. Die Innenwandung 3 ist in eine Öffnung 8 am Boden der topfartig ausgebildeten Außenwandung 4 eingesetzt. Um ein Durchrutschen der als Stempel ausgebildeten Innenwandung 3 durch die Öffnung 8 zu verhindern ist eine Verdickung 9 an der Innenwandung 3 vorgesehen. Weiterhin ist die Innenwandung 3 mit einer Abdeckplatte 1o verbunden, die Ausnehmungen 11 zur Durchführung von Anschlußstiften 12 nicht gezeigter Funktionsbausteine od. dgl. aufweist. Wie aus Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, sind die Anschlußstifte 12 zwischen den Federbügeln 7 und der Innenwandung 3 ,an der das Federelement 5 abgestützt ist, eingesetzt.

In Fig. 2 ist das Federelement 5 mit dem Tragring 6 und den Federbügeln 7 nochmals besonders deutlich gezeichnet. Um Lageänderungen des Federlementes 5 gegenüber der Innenwandung des Anschlußelementes 1 zu verhindern, können an der Innenwandung 3 Vorsprünge, Nasen od. dgl. vorgesehen sein, die zwischen die Federbügel 7 des Federelementes 5 eingreifen. Dies ist hier im einzelnen aber nicht dargestellt.

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Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußelementes 1 wird die Außenwandung 4, an der das Federelement 5 nicht abgestützt ist, von dem Federelement 5 selbst gebildet. Zur Isolation des Federelementes 5, genauer gesagt der Federbügel 7 des Federelementes 5, gegenüber der Umgebung ist dabei die von dem Federelement 5 gebildete Außenwandung 4 mit einem Schutzüberzug 13 aus Lack, Kunststoff, Gummi od. dgl. versehen.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußelementes weist als Doppelbügel ausgebildete Federbügel 7 auf. Der Tragring 6 ist hier als Tragscheibe ausgebildet und mit Ausnehmungen 14 zur Durchführung der Anschlußstifte 12 versehen. Die Anschlußstifte 12 sind also zwischen die als Doppelbügel ausgebildeten Federbügel 7 des Federelementes 5 einsetzbar.

Die Fig. 2 und 3 zeigen insoweit bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Anschlußelementes, als hier innerhalb der Ringnut 2 ein zentraler Anschlußpunkt 15 vorgesehen ist, der hier jeweils als Steckanschluß ausgebildet ist. Außer dem zentralen Anschlußpunkt 15 ist, wie Fig. 3 zeigt, in Verbindung mit diesem ein weiterer zusätzlicher Anschlußpunkt 16 vorgesehen, der hier als Schraubanschluß ausgebildet ist.

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Claims

Andrejewski, Honke, Gesfhyysen ii Masclh, Pesteintafniwallfe In Essen

Patentansprüche:

Λ j Elektrisches Anschlußelement, insbesondere für eine Experimentxertafel zum Aufbau elektrischer Schaltungen aus Punktionsbausteinen od„ dgl., bestehend aus einer Ringnut mit Innen- und Außenwandung und mindestens einem in der Ringnut angeordneten und an der Innen- und/oder Außenwandung der Ringnut abgestützten ringförmigen Federelement, nach Patent .......... (Patentanmeldung P 27 32 761.3-34), dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5) aus einem Tragring (6) und mehreren Federbügeln (7) besteht und daß Anschlußstifte, -drähte od„ dgl» (12) zwischen den Federbügeln (7) und der Innenwandung (3) oder der Außenwandung (4) der Ringnut (2), an der das Federelement (5) abgestützt ist, einsetzbar sind.

2„ AnSchlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- oder die Außenwandung (3,4), an der das Federelement (5) nicht abgestützt ist, von dem Federelement (5) selbst gebildet wird.

3. Anschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Federlement (5) gebildete Innen- oder Außenwandung (3,4) mit einem Schutzüberzug (13) aus Lack, Kunststoff, Gummi od. dgl. versehen ist.

4. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Federbügel (7) des Federelementes (5) als Doppelbügel ausgebildet und Anschlußstifte, -drähte od. dgl. (12) zwischen die als Doppelbügel ausgebildeten Federbügel (7) des Federelementes (5) einsetzbar sind.

5. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ringnut (2) ein zentraler Anschlußpunkt (15) vorgesehen ist.

6. Anschlußelemente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem zentralen Anschlußpunkt (15) weitere zusätzliche Anschlußpunkte (16) vorgesehen sind.

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