DE4211923C1 - - Google Patents
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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
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 (12)
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.
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