DE3808476C1

DE3808476C1 - Contact element for plug connector

Info

Publication number: DE3808476C1
Application number: DE19883808476
Authority: DE
Inventors: Norbert 7100 Heilbronn De Roller
Original assignee: Amphenol Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1989-07-06

Abstract

A contact element for a plug connector for thermometry, characterised in that the contact element is made from a basic material which is conventional for manufacture of contact elements, such as brass, tin bronze or the like, and in that a coating of thermal material is provided or the contact element.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement für Steckverbinder für die Thermomeßtechnik und ferner für ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kontaktelements.The invention relates to a contact element for Connectors for thermometer technology and also for a Method for producing such a contact element.

Steckverbinder für die Thermo-, Meß- und Regeltechnik enthalten häufig ein oder mehrere Kontaktelemente, die aus Eisen, bzw. aus Konstantan bestehen, d. h. sogenannte Eisen- (FE) und Konstantan (KO)-Kontaktelemente. Derartige Steckverbinder finden vornehmlich in der Steuer- und Regeltechnik ihren Einsatz, und zwar dort, wo es gilt, zwischen Eisen- bzw. Konstantan-Leitungen Schnittstellen zu schaffen. FE/KO-Kabel werden üblicherweise als Verbindungs glied zwischen Thermoelement und Regelgerät eingesetzt. Durch den Einsatz von solchen FE/KO-Steckverbindern in die "Thermofühlerleitung" werden die Meßergebnisse verfeinert, d. h. die Regelungenauigkeit wird stark reduziert.Connectors for thermal, measuring and control technology often contain one or more contact elements made up of Iron, or consist of constantan, d. H. so-called iron (FE) and constantan (KO) contact elements. Such Connectors are found primarily in the control and Control technology is used wherever it applies interfaces between iron or constantan lines create. FE / KO cables are usually used as connection link between thermocouple and control device. By the use of such FE / KO connectors in the "Thermo sensor line", the measurement results are refined, d. H. the control inaccuracy is greatly reduced.

Die Herstellung von Eisen-Kontaktelementen ist in der Praxis kostenaufwendig und problematisch. Der Grund ist darin zu sehen, daß Eisen oder Cr/Ni-Legierungen im Gegensatz zu anderen Materialien nur mit großem Maschinenaufwand und durch andere Nachbearbeitungsgänge in die für Kontaktelemente erforderliche Form gebracht werden kann. Eisen bzw. Cr/Ni-Legierungen sind aufgrund ihrer Materialbeschaffenheit (sehr zäh mit langer Spanbildung) äußerst problematisch spanabhebend zu bearbeiten. Die Späne wickeln sich um den Drehstahl. Es ergibt sich sehr hoher Werkzeugverschleiß mit geringer Standzeit.The production of iron contact elements is in practice costly and problematic. The reason is there too see that iron or Cr / Ni alloys as opposed to other materials only with a lot of machinery and through other post-processing steps in the for contact elements required form can be brought. Iron or Cr / Ni alloys are due to their material properties (very tough with long chip formation) extremely problematic to be machined. The chips wrap around the Turning tool. The tool wear is very high short service life.

Was für die Herstellung der Eisen-Kontaktelemente gesagt wurde gilt sinngemäß auch für die Herstellung anderer aus Thermomaterial bestehender Kontaktelemente, z. B. der Konstantan-Kontaktelemente.What was said for the manufacture of the iron contact elements applies mutatis mutandis to the manufacture of others Thermomaterial of existing contact elements, e.g. B. the Constantan contact elements.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und Kontaktelemente für Steckverbinder für die Thermotechnik vorzusehen, die preisgünstig und problemlos hergestellt werden können. Insbesondere bezweckt die Erfindung die preisgünstige und problemlose Herstellung von Eisen- und Konstantan- Kontaktelementen.The present invention is based on the object Avoid disadvantages of the prior art and Contact elements for connectors for thermal engineering to provide, which are inexpensive and easily manufactured can. In particular, the invention aims to be inexpensive and easy production of iron and constantan Contact elements.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sieht die Erfindung ganz allgemein vor, daß für die Kontaktelemente ein übliches für die Herstellung von Kontaktelementen verwendetes Grundmaterial wie Messing, Zinnbronze oder dergleichen eingesetzt wird. Je nachdem, welche Art eines Thermokontakts hergestellt werden soll, wird das Thermomaterial auf das fertige aus dem Grund material hergestellte Kontaktelement aufgalvanisiert, oder aber alternativ wird Grundmaterial mit darauf in der Form einer Schicht aufgewalztem Thermomaterial, d. h. ein sogenannter Schichtverbundwerkstoff verwendet, der dann noch durch übliche Verfahren in ein Kontaktelement umgeformt wird.The invention provides a solution to the stated object generally before that for the contact elements a common for the basic material used for the production of contact elements such as brass, tin bronze or the like is used. Each after what kind of thermal contact is made Should, the thermal material is finished on the ground material produced contact element galvanized, or but alternatively, base material is in the shape of it a layer of rolled thermal material, d. H. a so-called layered composite material is used, which then is transformed into a contact element by conventional methods.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen.Preferred embodiment of the invention results from the Claims.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigtFurther advantages, aims and details of the invention result itself from the description of exemplary embodiments on the basis of the Drawing; shows in the drawing

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Einsatzes eines Steckverbinders für Thermo-, Meß- und Regeltechnik; Figure 1 is a schematic representation of the use of a connector for thermal, measurement and control technology.

Fig. 2 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 verwendeten bekannten Steckverbinders; Fig. 2 is a schematic representation of the known connector used in Fig. 1;

Fig. 3 schematisch am Stanzstreifen angeordnete Stift- und Federkontakte, die erfindungsgemäß noch mit einem Überzug aus Thermomaterial versehen werden müssen; Fig. 3 schematically arranged on the stamped strip pin and spring contacts, which according to the invention still have to be provided with a coating of thermal material;

Fig. 4 schematisch eine Ansicht eines Blechs aus üblichem Grundmaterial, und zwar versehen mit einer galvanisch aufgebrachten Schicht aus Thermomaterial; Fig. 4 schematically shows a view of a sheet of conventional base material, namely provided with a galvanically applied layer of thermal material;

Fig. 5 schematisch Grundmaterial in Blechform, und zwar versehen mit einer durch Aufwalzen aufgebrachten Schicht aus Thermomaterial, beispielsweise aus Konstantan, so daß sich insgesamt ein Schichtverbundwerkstoff ergibt. Fig. 5 shows schematically basic material in sheet form, provided with a layer of thermal material, for example made of constantan, applied by rolling, so that overall a layered composite material results.

Fig. 1 zeigt ein Thermoelement 1, welches über Thermoelement drähte 2 und 3 mit einem Steckverbinder 4 verbunden ist, der seinerseits durch eine schematisch bei 5 gezeigte Verbindung an ein Regelgerät angeschlossen ist. In der Praxis werden häufig eine Vielzahl von Thermoelementdrahtverbindungen 2 und 3 verwendet, und dementsprechend enthält auch der Steckverbinder 4 eine Vielzahl von buchsenförmigen Kontakt elementen 7, 8 und stiftförmigen Kontaktelementen 9, 10. Der Steckverbinder 4 weist in üblicher Weise zwei Steckverbinder hälften 11 und 12 auf. Ein Steckverbinder der in Fig. 2 gezeigten Art ist beispielsweise unter der Bezeichnung "Serie C 146 E" im Handel und wird auf Seite 135 des Katalogs der Amphenol-Tuchel-Electronics GmbH mit dem Titel "Steckverbinder für industrielle Anlagen, Steuer- und Regeltechnik, Serien C 146/C 164" beschrieben. Fig. 1 shows a thermocouple 1 , which is connected via thermocouple wires 2 and 3 to a connector 4 , which in turn is connected to a control device by a connection shown schematically at 5 . In practice, a large number of thermocouple wire connections 2 and 3 are often used, and accordingly the connector 4 also contains a large number of socket-shaped contact elements 7, 8 and pin-shaped contact elements 9, 10 . The connector 4 has two connector halves 11 and 12 in the usual way. A connector of the type shown in Fig. 2 is for example under the name "Series C 146 E" in the trade and is on page 135 of the catalog of Amphenol-Tuchel-Electronics GmbH with the title "Connector for industrial systems, control and regulation technology, Series C 146 / C 164 "described.

Die Kontaktelemente 7-10 sind aus Materialien hergestellt, die den Materialien der Thermoelementleiter 2 bzw. 3 entsprechen. Im folgenden sei die Erfindung anhand von aus Eisen (FE) bzw. Konstantan (KO) Thermoelementverbindungen 2 und 3 beschrieben. Für dieses Thermomaterial Paar ist die vorliegende Erfindung besonders geeignet. Die Erfindung ist aber nicht auf dieses Thermomaterial Paar beschränkt.The contact elements 7-10 are made of materials that correspond to the materials of the thermocouple conductors 2 and 3, respectively. The invention is described below with reference to iron (FE) or constantan (KO) thermocouple connections 2 and 3 . The present invention is particularly suitable for this pair of thermal materials. However, the invention is not limited to this pair of thermal materials.

Wie bereits erwähnt, sind üblicherweise mehrere Thermoelement leiter 2 aus FE vorhanden, die dann mit entsprechenden FE-Kontaktelementen 7 und 9 in Verbindung stehen. Die Kontakt elemente 7 und 9 sind dann üblicherweise aus Eisen hergestellt. Für die ebenfalls mehreren KO-Thermoelement verbindungen 3 sind aus Konstantan bestehende Kontaktelemente 8 und 10 vorhanden.As already mentioned, there are usually several thermocouple conductors 2 made of FE, which are then connected to corresponding FE contact elements 7 and 9 . The contact elements 7 and 9 are then usually made of iron. For the also several KO thermocouple connections 3 existing contact elements 8 and 10 are available from Constantan.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Kontaktelemente 7, 9 nicht mehr massive Eisenkontaktelemente sind, sondern aus einem für die Kontaktelementherstellung üblichen Grundmaterial wie Messing, Bronze oder Zinnbronze hergestellt werden. Die dann nur aus dem Grundmaterial fertig hergestellten Kontaktstifte 9 und Kontaktfedern 7 werden dann, insbesondere solange sie sich noch an ihren zugehörigen Stanzstreifen 20, 21 befinden, in ein galvanisches Bad gebracht, um Eisen an der Oberfläche der Kontaktelemente 7, 9 abzuscheiden. Da die genannten Grundmaterialien wesentlich günstiger und einfacher zu verformen sind, ergibt sich so eine preiswerte Herstellung für die sogenannten FE-Kontaktelemente.According to the invention, it is provided that the contact elements 7, 9 are no longer solid iron contact elements, but are made from a base material, such as brass, bronze or tin bronze, which is common for the production of contact elements. The contact pins 9 and contact springs 7, which are then only produced from the base material, are then, in particular as long as they are still on their associated punching strips 20, 21 , placed in a galvanic bath in order to deposit iron on the surface of the contact elements 7, 9 . Since the base materials mentioned are much cheaper and easier to deform, this results in inexpensive production for the so-called FE contact elements.

Die Abscheidung von Konstantan auf einem fertigen aus einem üblichen Grundmaterial bestehenden Kontaktelement ist einerseits wirtschaftlich und andererseits in der benötigten Homogenität nicht möglich (3-Stoff-Komponentenlegierung), weshalb für die Herstellung der Konstantan-Kontaktelemente 8, 10 vorzugsweise von einem Blechmaterial ausgegangen wird, welches schematisch in Fig. 5 gezeigt ist. Dieses Blechmaterial besteht aus einem Hauptteil 22 hergestellt aus einem für die Kontaktelementherstellung üblichen Grundmaterial wie beispielsweise Messing oder Zinnbronze. Auf dieses Grundmaterial 22 ist das Thermomaterial, und zwar insbesondere Konstantan 23 aufgewalzt, so daß sich insgesamt ein Schicht verbundwerkstoff 24 ergibt. Dieser Schichtverbundwerkstoff 24 wird durch die üblichen Verfahren zur Kontaktelement herstellung verformt, was wegen des großen Anteils an Grundmaterial 22 ohne weiteres möglich ist. Es ergibt sich somit auch hier eine preisgünstige und problemlose Herstellung für die Konstantan-Kontaktelemente 8, 10.The deposition of constantan on a finished contact element consisting of a common base material is economical on the one hand and on the other hand not possible in the required homogeneity (3-component component alloy), which is why a sheet metal material is preferably used for the production of the constantan contact elements 8, 10 , which is shown schematically in FIG. 5. This sheet metal material consists of a main part 22 made of a base material that is customary for the manufacture of contact elements, such as brass or tin bronze. The thermal material, in particular constantan 23, is rolled onto this base material 22 , so that there is a total of one layer of composite material 24 . This layered composite material 24 is deformed by the usual methods for producing the contact element, which is easily possible because of the large proportion of base material 22 . This also results in inexpensive and problem-free manufacture for the constantan contact elements 8, 10 .

In Fig. 4 ist noch die Möglichkeit dargestellt auch die Eisenkontakte 7, 9 derart herzustellen, daß man von einem Grundmaterial 31 ausgeht, auf welches vor der Kontaktelementherstellung eine FE-Schicht 30 aufgalvanisiert wurde. Diese Möglichkeit steht zwar offen, doch wird die anhand der Fig. 3 beschriebene Verfahrensweise bevorzugt.In FIG. 4, the possibility is also shown, the ferrous contacts 7, 9 to produce such a way that starting from a base material 31, to which was electrodeposited before the contact member producing an FE-layer 30. Although this possibility is open, the procedure described with reference to FIG. 3 is preferred.

Claims

1. Contact element for a connector for thermometer technology, characterized in that the contact element consists of a common base material for the contact element production such as brass, tin bronze or the like, and that a coating of a thermal material is provided on the contact element.

2. Process for the production of a contact element Claim 1, characterized in that the thermal material FE is.

3. Process for producing a contact element according to the Claims 1 and 2, characterized in that the Thermo material is KO.

4. A method for producing a contact element according to a of the preceding claims, characterized in that the pair of thermal materials used is of a common type, e.g. B. Chromel / Alumel or Nickel / Chromel.

5. A method for producing a contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 30 ) is applied galvanically.

6. A method for producing a contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 23 ) is part of a layered composite material ( 24 ).

7. A method for producing a contact element according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:

1. Formation of a contact element by a method customary in contact element production, in particular by the stamping and bending method from the contact element base material, and
2. Deposition of a thermal material, especially FE, on the raw contact by means of a galvanic process.

8. A method for producing a contact element according to one of the preceding claims, characterized in that

1. a coating of a thermal material is applied to a conventional contact element base material, and
2. the base material provided with the coating is deformed by a method customary in the manufacture of contact elements.

9. A process for producing a contact element according to claim 6, characterized in that the thermocouple material, in particular constantan is used in the form of a layer composite, wherein the existing constantan layer (23) applied to the base material (22) (rolled), and this is firmly connected.