DE4211923C1

DE4211923C1 -

Info

Publication number: DE4211923C1
Application number: DE4211923A
Authority: DE
Inventors: Siegmar Dipl.-Ing. 7541 Straubenhardt De Birkmann
Original assignee: Schroff GmbH
Current assignee: Schroff GmbH
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1993-07-29
Anticipated expiration: 2012-04-10
Also published as: GB2266199B; GB9307181D0; JP2602610B2; ITMI930686A1; FR2689719A1; FR2689719B1; GB2266199A; JPH0645011A; IT1264787B1; ITMI930686A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement aus Federstahlblech zur elektrisch leitenden Verbindung einer Teilfrontplatte mit einer Gewindelochleiste, die in die nach vorne offene Aufnah menut einer Modulschiene eines Baugruppenträgers eingeschoben ist, mit Kontaktspitzen, die unter Federspannung in die Rück seite der aufgesetzten Teilfrontplatte drücken.

Bei Baugruppenträgern, die zur Aufnahme elektrischer und elek tronischer Baugruppen dienen, müssen die den vorderen Ab schluß des Geräts bildenden Teilfrontplatten oft mit den üb rigen Metallteilen, insbesondere mit den Modulschienen, in zuverlässiger Weise elektrisch leitend verbunden sein. Man schafft hierdurch Schutzleiterfunktion, die zur Sicherheit des Bedieners beiträgt oder die eingebaute Elektronik schützt. Ferner ist eine elektrisch leitende Verbindung aller Gehäuse teile untereinander notwendig, wenn die eingebaute Elektronik gegen elektromagnetische Störstrahlung abgeschirmt werden muß.

Die gewünschte elektrische Verbindung zwischen Teilfront platte und Modulschiene des Baugruppenträgers kann auf unter schiedliche Weise erreicht werden. Beispielsweise kann mit tels der Befestigungsschrauben für die Teilfrontplatte gleich zeitig auch eine elektrische Verbindung hergestellt werden. Hierzu muß allerdings die Schraube sowohl mit der Teilfront platte als auch mit der in die Modulschiene eingesetzten Gewindelochleiste metallische Verbindung haben. Frontplatten sind jedoch üblicherweise mit einem nicht leitfähigen Korro sionsschutzüberzug versehen, beispielsweise lackiert, so daß über die Befestigungsschraube eine elektrisch leitende Verbin dung mit der Modulschiene nur dann zustande kommt, wenn durch besondere Maßnahmen dafür gesorgt ist, daß diese Oberflächen schicht durchdrungen wird.

Bekannt sind Federelemente, die in Nuten der Modulschienen eingeschoben werden und mit ihren Kontaktspitzen sowohl die Modulschiene als auch die Frontplatte bzw. Teilfrontplatte kontaktieren. Der Nachteil dieser Federelemente ist, daß sie verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen und deshalb für kleine Baugruppen nicht einsetzbar sind. Außerdem sind derar tige Federelemente bei fertigen Geräten nur noch schwer nach rüstbar.

Mit der DE-OS 37 17 219 ist schließlich eine Kontaktfeder bekanntgeworden, die hülsenförmig mit Längschlitz ausgebildet ist. Diese Kontaktfeder ist von der Vorderseite her in eine vor der Gewindelochleiste vorgesehene Erweiterung der Aufnah menut der Modulschiene einrastbar. Beim anschließenden An schrauben der Frontplatte wird das Kontaktteil federelastisch verformt, wobei es sich gegen die nach innen weisenden Flan ken der Erweiterungsnut abstützt. Nachteilig bei dieser Anord nung ist, daß sich Fertigungstoleranzen unmittelbar auf die Kontaktgabe auswirken. Es kann beispielsweise vorkommen, daß bei angezogener Befestigungsschraube zwar Frontplatte und Gewindelochstreifen über das Kontaktelement sicher kontak tiert sind, aber die Klemmung zwischen Frontplatte, Gewinde lochstreifen und Modulschiene nicht mehr garantiert ist, so daß keine sichere elektrische Verbindung zum Gestell erreicht wird. Nachteilig ist ferner, daß die recht kompliziert geform te Kontaktfeder nur in solchen Modulschienen eingesetzt wer den kann, welche mit der speziellen Erweiterungsnut ausgestat tet sind. Außerdem läßt sich das einmal eingerastete Kontakt element nur noch mit erheblichen Schwierigkeiten wieder aus der Erweiterungsnut entfernen.

Es ist ein Kontaktteil zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung einer Frontplatte mit einer Modulschiene eines Baugruppen trägers bekannt, welches H-förmigen Querschnitt aufweist und in eine Aufnahmenut vor der Gewindelochleiste der Modulschiene eingesetzt wird. Beiderseitige, dreieckförmige Kontaktstellen verbinden mit ihren Spitzen die Frontplatte mit der Gewindelochleiste. Jedoch ist die Herstellung dieses Kontaktteils nicht ganz einfach und seine Montage umständlich (DE-GM 89 06 492).

Des weiteren ist eine elektrisch leitende Arretiervorrichtung, beste hend aus einer Flachformfeder, bekannt, mit deren Hilfe ein elektri scher Kontakt zwischen der Frontplatte einer Steckbaugruppe und der Vorderseite der Modulschienen eines Baugruppenträgers herstellbar ist. Da hierbei aber die Gewindelochleiste nicht in direkte elektri sche Verbindung mit der Rückseite der Frontplatte gebracht wird, ist in manchen Fällen eine ausreichende Störstrahlungsdämpfung nicht erzielbar (DD-PS 2 41 176).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Schaffung eines besonders einfach und billig herzustellenden Kontaktele ments, das eine sichere Kontaktgabe zwischen Teilfrontplatte und Gewindelochstreifen ermöglicht, ohne daß die Klemmverbin dung zwischen Frontplatte, Gewindelochstreifen und Modulschie ne gestört wird, wobei dieses Kontaktelement ohne Werkzeug auch an bestehenden Baugruppenträgern noch nachträglich schnell und einfach angebracht werden und bei Bedarf ebenso problemlos auch wieder entfernt werden kann.

Bei der Lösung dieses technischen Problems wird ausgegangen von einem Kontaktelement aus Federstahlblech, wie eingangs beschrieben. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Kontakt element im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei der U-Rücken an seiner Außenseite die Kontaktspitzen trägt und die beiden U-Schenkel als Federbeine zum Einstecken in ein Gewindeloch der Gewindelochleiste ausgebildet sind.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Kontaktelement läßt sich materialsparend und fertigungstechnisch einfach aus Feder stahlblech herstellen. Es kann auf einfachste Weise mit sei nen Federbeinen in zwei Gewindelöcher der Gewindelochleiste eingesteckt werden, ohne daß es irgendeiner konstruktiven Änderung der Modulschiene bedürfte. Auf diese Weise ist auch problemlos eine Nachrüstung bestehender Geräte möglich.

Zum Einsetzen wird das Kontaktelement mit den Fingern gehal ten und mit seinen Federbeinen in den Gewindelochstreifen eingeführt. Die Länge des U-Rückens und damit den gegenseiti gen Abstand der beiden Federbeine wird man dabei so wählen, daß er mit den Lochabständen der Gewindelochleiste korrespon diert. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Kontakt element ein Gewindeloch, das frei bleibt, überdeckt.

Bevorzugt wird eine Ausführung, bei welcher der U-Rücken eine nach außen gerichtete bogenförmige Krümmung aufweist, wobei dann zweckmäßig die nach außen weisenden Kontaktspitzen sym metrisch zu dieser Krümmung angeordnet sind. Wird der Krüm mungsradius so gewählt, daß bei eingestecktem Kontaktelement die nach außen ragenden Kontaktspitzen über die Stirnseite der Modulschiene überstehen, so wird das Kontaktelement beim Anschrauben der Teilfrontplatte elastisch verformt, wobei sich die Kontaktspitzen in die Rückseite der Frontplatte eindrücken und die Federkraft ausreicht, um einen nichtleiten den Überzug zu durchdringen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die Feder beine nach außen weisende Klemmnasen auf. Die Montage wird dadurch besonders elegant: Zum Einsetzen wird das Kontaktele ment zwischen Daumen und Zeigefinger gehalten und zunächst mit den freien Enden der Federbeine, die zweckmäßig abgerun det sind, in die Gewindelöcher des Gewindelochstreifens einge führt. Die Federbeine sind dabei so lang bemessen, daß sie schon eine sichere Führung in den Gewindelöchern ermöglichen, wenn der übrige Teil des Kontaktelements noch außerhalb der Profilschiene ist und damit noch gut gehalten werden kann. Wenn die Federbeine schon einen gewissen Halt in den Löchern gefunden haben, kann umgegriffen und die restliche Montage durch einen Druck mit der Fingerkuppe auf den höchsten Punkt des gekrümmten U-Rückens ausgeführt werden. Dadurch wird der federnde Widerstand der Kontaktnasen überwunden, und das Kontaktelement schnappt in seine vorgesehene Montageposition ein.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführung, bei der die Feder beine von dem U-Rücken unter Bildung eines spitzen Winkels nach innen zurückgebogen sind, so daß die Enden der Feder beine näher aneinanderstehen als die mit dem U-Rücken gebil deten Eckbereiche. Diese Geometrie erleichtert das Einführen des Kontaktelements in die Gewindelöcher und führt bereits zu einem Klemmsitz, sobald die Federbeine auch nur wenige Milli meter in die Löcher eingeführt sind. Eine Schrägstellung der Federbeine zueinander unter einem Winkel von ungefähr 10 Grad genügen.

Vorteilhaft ist der U-Rücken breiter als die Federbeine, wobei die dadurch entstandenen Übergänge zwischen den Feder spitzen Winkel einschließen. Diese Ecken liegen selbst dann kontaktgebend auf der Vorderseite des Gewindelochstreifens auf, wenn im Bereich der Ränder der Gewindelöcher Grate sein sollten. Es genügt, wenn der von den Ecken gebildete Winkel ungefähr 85 Grad beträgt.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Kontaktelement läßt sich aus einem einzigen schmalen Stück Federblech durch Stanzen und Biegen herstellen. Dabei können die Kontaktspitzen vorteil haft als dreieckige, aus dem U-Rücken nach außen herausgebo gene Federzungen ausgebildet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:.

Fig. 1a ein Kontaktelement, in einer stark vergrö ßerten Ansicht von vorne;

Fig. 1b das Kontaktelement von Fig. 1a, in einer Seitenansicht;

Fig. 2 eine Abwicklung des Kontaktelements gemäß Fig. 1a in die Ebene;

Fig. 3 zwei Kontaktelemente, die in einen Baugrup penträger eingesetzt sind, in einer teil weise geschnittenen Ansicht;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3.

Gemäß Fig. 1a hat das Kontaktelement 1 die Form eines umge kehrten großen U, wobei der U-Rücken 2 eine nach außen gerich tete, bogenförmige Krümmung 3 aufweist und die beiden U-Schen kel als Federbeine 4 ausgebildet sind. Symmetrisch zur Krüm mung 3 sind zwei nach außen gerichtete Kontaktspitzen 5 ange ordnet. Die Federbeine 4 haben nach außen weisende Klemmna sen 6. Die freien Enden 7 der Federbeine 4 sind abgerundet.

Das Kontaktelement 1 ist aus einem einzigen schmalen Stück Federblech (vergleiche Fig. 2) durch Stanzen und Biegen hergestellt. Die Kontaktspitzen 5 sind als dreieckige, aus dem U-Rücken 2 nach außen herausgebogene Federzungen ausge bildet.

Die Federbeine 4 sind von dem U-Rücken 2 unter Bildung eines spitzen Winkels nach innen zurückgebogen, so daß die Enden 7 der Federbeine 4 näher aneinanderstehen als die mit dem U- Rücken 2 gebildeten Eckbereiche 8. Die Federbeine 4 verlaufen somit ungefähr 10 Winkelgrade zueinander schräg.

Der U-Rücken 2 ist etwa doppelt so breit wie die daran ein stückig angesetzten Federbeine 4, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die von den Übergängen zwischen den Federbeinen 4 und dem U-Rücken 2 gebildeten Ecken 9 schließen einen spitzen Winkel 10 von ungefähr 85 Grad ein.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Baugruppenträger zur Aufnahme elektronischer Baugruppen ausschnittsweise dargestellt. Die vorderen Modulschienen 11 dieses Baugruppenträgers weisen eine Aufnahmenut 12 auf, in welche eine Gewindelochleiste 13 mit äquidistanten Gewindelöchern 14 eingeschoben ist. Der Baugruppenträger wird nach vornehin mittels mehrerer Teil frontplatten 15, welche gemeinsam die Gerätefront bilden, abgeschlossen. Jede Teilfrontplatte 15 wird mittels Befesti gungsschrauben 16 an die Gewindelochleiste 13 angeschraubt, so daß eine Klemmverbindung zwischen Teilfrontplatte 15, Ge windelochleiste 13 und Modulschiene 11 entsteht.

Vor dem Aufschrauben der Teilfrontplatten 15 können Kontakt elemente 1 in jeweils zwei Gewindelöcher 14 der Gewindeloch leiste 13 eingesetzt werden. Hierzu muß das Kontaktelement 1 mit seinen Federbeinen 4 in die Gewindelöcher 14 eingeführt und durch Druck auf den U-Rücken 2 eingeclipt werden.

Das montierte Kontaktelement 1 wird durch die an den Feder beinen 4 vorgesehenen Klemmnasen 6 in der Gewindelochlei ste 13 gehalten. Die Krümmung 3 des U-Rückens 2 ist so bemes sen, daß die Kontaktspitzen 5 etwas nach vorne aus der Modul schiene 11 herausragen. Dadurch drücken sich die Kontakt spitzen 5 in die Rückseite der anschließend aufgeschraubten Teilfrontplatte 15, wobei die Oberflächenbeschichtung der Teilfrontplatte 15 durchdrungen wird.

Das Kontaktelement 1 sichert die elektrisch leitende Verbin dung zwischen Teilfrontplatten 15 und Gewindelochleiste 13, die ihrerseits wieder klemmend mit der Modulschiene 11 ver bunden ist. Der durch die Krümmung 3 realisierte Federweg gleicht eventuelle maßliche Toleranzen aus.

Verzeichnis der Bezugsziffern

1 Kontaktelement
2 U-Rücken
3 Krümmung
4 Federbein
5 Kontaktspitzen
6 Klemmnase
7 Ende
8 Eckbereich
9 Ecke
10 Winkel
11 Modulschiene
12 Aufnahmenut
13 Gewindelochleiste
14 Gewindeloch
15 Teilfrontplatte
16 Befestigungsschraube

Claims

1. Kontaktelement aus Federstahlblech zur elektrisch leiten den Verbindung einer Teilfrontplatte mit einer Gewindeloch leiste, die in die nach vorne offene Aufnahmenut einer Modul schiene eines Baugruppenträgers eingeschoben ist, mit Kontakt spitzen, die unter Federspannung in die Rückseite der aufge setzten Teilfrontplatte drücken, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesent lichen U-förmig ausgebildet ist, wobei der U-Rücken (2) an seiner Außenseite die Kontaktspitzen (5) trägt und die beiden U-Schenkel als Federbeine (4) zum Einstecken in je ein Gewin deloch (14) der Gewindelochleiste (13) ausgebildet sind.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der U-Rücken (2) eine nach außen gerichtete bogenförmige Krümmung (3) aufweist.

3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei nach außen weisende Kontakt spitzen (5) symmetrisch zur Krümmung (3) angeordnet sind.

4. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine (4) mit nach außen weisenden Klemmnasen (6) versehen sind.

5. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (7) der Federbeine (4) abgerundet sind.

6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine (4) von dem U-Rücken (2) unter Bildung eines spitzen Winkels nach innen zurückgebogen sind, so daß die Enden (7) der Feder beine (4) näher aneinanderstehen als die mit dem U-Rücken (2) gebildeten Eckbereiche (8).

7. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Federbeine (4) unter Bildung eines Winkels von ungefähr 10 Grad zueinander schräg ver laufen.

8. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der U-Rücken (2) breiter ist als die Federbeine (4).

9. Kontaktelement nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die von den Übergängen zwischen den Federbeinen (4) und dem U-Rücken (2) gebildeten Ecken (9) einen spitzen Winkel (10) einschließen.

10. Kontaktelement nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Winkel (10) ungefähr 85 Grad beträgt.

11. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem einzigen schmalen Stück Federblech durch Stanzen und Biegen herge stellt ist.

12. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktspitzen (5) als dreieckige, aus dem U-Rücken (2) nach außen herausgebo gene Federzungen ausgebildet sind.