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Steckvorrichtung mit federnden Kontaktorganen, bei der entweder der
Steckerstift oder die Steckerhülse aus einer Mehrzahl von gewölbten Kontaktfedern
besteht Die Erfindung bezieht sich' auf -Steckvorrichtungen mit federnden Kontaktorganen,
bei denen entweder der Steckerstift oder die Steckerhülse aus einer Mehrzahl von
gewölbten Kontaktfedern besteht. Bei diesen Steckvorrichtungen sind hauptsächlich
zwei Arten von Steckerstiften bekannt und gehräuch-]ich, nämlich die sog. Bananensteicker
mit zwei oder vier Blattfedern und die diagonal, oder kreuzweise längs geschlitzten
Stifte. Eine besondere bekannte Ausbildung der Bananenstecker besteht darin, die
Kontaktorgane nicht in Form von Blattfedern, sondern in Form von Drähten auszubilden,
wobei mindestens drei Kontaktdrähte vorhanden sein müssien. Die Steckerhülsen werden
meistens als starre, nicht federnde zylindrische Hülsien. ausgebildet, doch sind
auch Vorschläge bekanntgeworden, die Steckerh#ülse mit Kontaktfedern auszurüsten,
so daß der Steckerstift also einfacher zylindris-cher Stift ausgeführt werden kann.
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Bei denerwähnten bekannten Steckvorrichtungen war es bisher üblich,
die Kontaktfedern so vorzubiegen, daß sich die jeweils gewünschte Wölbung der Kontaktfedern
ergibt. Durch verschieden starkes Durchbiegen der Kontaktfedern läßt sich dabei
innerhalb gewisser Grenzen eine Anpassung des Steckerstiftes an die Steckerhülse
oder der Steckerhülse an den Steckerstift erreichen. In dieser Weise hergestellte
Steckvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß, die Durchbie#gung der Kontaktfedern
vielfach schon nach kurzem Gebrauch der Steckvorrichtung wieder rückgängig gemacht
wird, was, eine Verschlechterung der Kontaktgabe zwischen Steck#erstift und Steckerhülse
zur Folge hat. Daher ist es erforderlich, die Kontaktfedern von Zeit zu Zeit wieder
nachmbiegen. Es ist einleuchtend, daß sich auf diese Weise eine dauernde und einwandfreie
Kontaktgabe zwischen Steckerstift und Steckerhülse nicht gewährleisten läßt.
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Bei Steckerhülsen mit einer oder mehreren nach innen durchgebogenen
Kontaktfedern ist es bekanntgeworden, zusätzliche Schraubmittel vorzusehen, um den
an sich schon durchgebogenen Kontaktfedern. durch mehr oder weniger starkes Anziehen
der Schrauben eine verschieden starke Wölbung zu geben und damit die Steckerhülse
für Stekkerstifte mit verschiedenem Durchmesser brauchbar zu machen. Durch diese
zusÄtzlichen Schraubmittel wird aber einerseits die Steckerhülse verteuert und vergrößert,
andererseits ist auch bei Steckerhülsen dieser Art im Falle der Ermüdung der Kontaktfedern
ein 1\%chbiegen dersr4ben mittels der Schraubmittel erforderlich.
Nehen
den Steckvorrichtungen mit gewölbten Kontaktfedern ist auch ein Steckerstift mit
geraden Federn bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Ausführung wird ein in Form
einer konisch-en Metallblechhaube, deren Mantel in federn-de Zungen oder,4rmellen
geteilt ist, hergestellter Kontaktk.o*:#.iper über einen Metallstift geschoben und
am Kopfende des Metallstiftes befestigt. Damit bei dem Steckerstift ein Umbiegen
der Kontaktlamellen vermieden wird, werden die dem Kopfende des Steckerstiftes entfernt
liegen-'den freien Enden der federnden Zungen in einer zylindrischen Vertiefung
des Steckerkörpers, gelagert, ohne daß sie jedoch hierbei nennenswert gebogen werden.
Aber auch bei diesen mit ungewölbten Kontaktfedern verschenen Steckerstiften tritt
rasch eine Ermüdung der Federn ein, weil sich die Biegebeanspruchungen der Kontaktfedern
bei Gebrauch des Steckerstiftes auf einen in der Nähe des Kopfendes liegenden Pun.kt
konzentrieren. Steckerstifte mit Kontaktfedern dieser Art haben daher keinen Eingang
in die Praxis gefunden.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer Steckvorrichtung mit federnden
Kontaktorganen, bei der entweder der Steckerstift oder die Steckerhülse aus einer
Mehrzahl von gewölbten Kontaktfedern besteht, eine auch bei län-
gerem Gebrauch
gute Kontaktgabe zwischen dem Steckerstift und der Steckerhülse ohne spätere Nachbiegung
der Kontaktfedern dadurch erreicht, daß verhältnismäßig dünne, für sich durchbiegbare
Kontaktfedern aus hart#gezogenem Baustoff, insbesondere hartgezogene BronzedräLte,
verwendet werden, die ohne# Vorbiegung mindestens an einem Ende derart eingespannt
sind, daß sie beim Zusammenfassen am anderen Ende durch das Einspannmoment ihre
Wölbung erhalt-en.
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Eine vorteilhafte Ausführungsforrn eines Steckerstiftes besteht darin,
die Kontaktfedern am Kopfende eines zentral-en Stiftes mittels eines Befestigungsringes
bzw. einer Befestigungskappd gegen eine um clen zentralen Stift kreisförmig verlaufende
konische Fläche zu drücken. Am anderen Ende der Kontaktfedern werden diese vorteilhaft
in einer riDgförmigen Rille frei bewegbar gelagert. Die zweckmäßig durch Lötung
erfolgte Verbindung der Kontaktfedern -untereinander -und mit,dem Kopfende des zentralen
Stiftes wird an einer außerhalb des Federbereiches liegenden Stelle, z. B. an der
Spitze des Steckerstiftes, vorgenommen, um ein Ausglühen der Kontaktfedern. zu vermeiden.
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Um einerseits eine möglichst geschlossene Läge von Kontaktfedern und
anderseits eine weiche und gleichmäßige Federung sowie eine große Kontaktfl#äehe
zu erhalten, wird der Steckerstift bzw. die Steckerhülse vorteilliaft mit mindestens
sechs verhältnismäßig dünnen Kontaktfedern ausgerüstet. Zweckmäßig beträgt die Anzahl
der Kontaktfediern zwölf oder mehr. Eine günstige Musteraus--führung eines gemäß
der Erfindung ausgebildeten Steckerstiftes wurde mit achtzehn Kontaktfedern ausgerüstet.
Bei einer derart großen Zahl von verhältnismäßig dünnen Kontaktfedern wird jede
einzelne Feder nur wenig beansprucht. Dementsprechend ist die Gefahr eines Abbr-echens
der Kontaktfedern. sehr gering. Sollte aber dennoch eine einzelne Feder abbrechen,
so gewährleisten die übrigen Federn stets noch einen guten Kontakt. Dies ist ein
wesentlicher Vorteil gegenüber den bisher gebräuchlichen Bananenstekkein mit vier
Blattfedern, die nach Ausfall einer einzigen Blattfeder unbrauchbar sind.
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Die Kontaktfedern erhalten zweckmäßig einen kreisförmigen Querschnitt,
können aber auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, z. B. einen q#iadratischen
Querschnitt, ;erhalten. Ebenso kann die Querschnittsform, des gesamten Steckerstiftes
bzw. der Steckerhülse von der Kreisform abweichen.
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Die Fig. i und 2 zeigen eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Steckerstiftes. Die Fig. i zeigt den Stekkerstift irn Längsschnitt;
die Fig. 2 Zeigt einen Schnitt nach der LinieA-A der Fig. i. Der Steckerstift besteht
aus einem zentralen zylindrischen Stift io und aus achtzehn um den Stift auf einer
Kreislinie gleichmäßig verteilten Kontaktfedern, die mit i i bezeichnet sind. Der
zentrale Stift io ist ain Kopfende verjüngt, wodurch zwischen dem verjüngten Ende
und dem mittleren Teil des Stiftes.,eine konische übergangsfläche 12 entsteht. Der
Durchmesser des verjüngtenEndes ist so groß, daß die Kontaktfedern ii an dieser
Stelle eine geschlossene Lage bilden, Zur Befestigung der Kontaktfedern ii an dieser
Stelle wird üher die Kontaktfedern ein Ring 13 gepreßt, wodurch die Kontaktfedern
an der konischen Anlauffläche nach, außen gespreizt werden. Um den Ring
13 in. dieser Lage festzuhalten, wird eine Bohrung 14 am Ende kegelig aufgeweitet.
Durch Ausfüllung der Bohrung 14 mit -einer Zinnplombe 15 wird gleichzeitig
ein guter elektrischer Kontakt der Kontaktfedern i i mit dem zentralen, Stift io
gewährleistet. Am anderen Ende werden die Kontaktfedern i i in einer ringförmigen
Rille 16 gelagert. Auf diese Weise erhalten die Kontaktfedern durch das Einspannmoment
eine gewölbte Form -und eine gute Federwirkung. Die ringförmige Rille 16 wird durch
eine auf den Stift io aufgestülpte
Kappe 17 gebildet und ist so
tief und dezrn Durchmesser nach so groß, daß die Kontaktfedern innerhalb der Rille
genügend Bewegungsfreiheit haben. Das Anschlußende des Steckerstiftes ist als Gewindebolzen
ausgebildet, kann aber in jeder beliebigen anderun Weise ausgebildet sein. Die Rille
16 kann entsprechend der konischen Lage der Kontaktfedern konisch ausgebildet sein.
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Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steckerstiftes
nach der Erfindiing. Bei dieser Ausführungsform sind die Kontaktfedern i i in einer
anderen Weise als bei dem Ausführungsbeisplel nach den Fig. i und 2 am Kopfende
des Steckerstiftes befestigt. Ein zentraler Stift 18 und sein, kappenartigerRandig
bestehen auseinemStück. Am Kopfende ist der zentrale Stifti8 mit einer axialen Bohrung
2 1 versehen, in die die Enden von Kontaktfedern 22 eingeführt sind. Um eine gut
leitende Verbindung der Kontaktfedern 22 untereinander und mit dem zentralen Stifti8
zu erhalten, werden die bereits. vorher verzinnten Enden der Kontaktfedern durch
seitliche öflinungen 23 bzw. Aussparungen oder Schlitze hindurch innerhalb
der Bohrung2i verlötet. Die schwarzen Flä,chen deuten das Lötmaterial an. Nachdem
die Kontaktfedern 22 innerh#alb der Bohrung 21 festgelegt sind, werden sie um das
Kopfende des Stiftes 18 gebogen und in die Rille 20 eingeführt. Auf diese Weise
erhalten die Kontaktfedern eine gewölbte Form und die gewünschte Federspannting.
Zuir Erzielung einer gleichmäßigen Lagerung der Kontaktfedern innerhalb der Bohrunig
21 ist in der Mitte ein zusäulicher Draht 24 vorgesehen, der am Ende mit einer Schutzscheibe
25 verlötet ist. Da aber die Kontaktfedern bereits innerhalb der Bohrung 2 1 untereinander
und mit dem Steckerkörpier leitend miteinander verbunden sind, kann auf die zusätzliche
Verlötung am Kopfende des Steckerstiftes verzichtet werden. Dias vorstehende Ende
des Drahtes 24 fällt dann fort.
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In den Fig. 4 bis 7 sind vier weitere Ausführungsformen der
ringförmigen Rille zur Lagerung der Kontaktfedern dargestellt. Nach den Fig. 4 bis
6 wird die Rille durch Aufsetzen einer besonderen Kappe gebildet. Nach der
Fig. 6 sind Stift und Kappe ausi einem Stück gefertigt.
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Die Fig. 8 zeigt in Ansicht einen gemäß der Erfindung hergestellten
Kurzschluß- bzw. Verbindungsstecker. Der Verbindungsstecker besteht aus dem U-förmigen
BÜgel 26 und den Steckerstiften 27 -und 28, die in der in den
Fig. i und 2 gezeigten Weise ausgebildee sind. Von einer näheren Beschreibung des
Verbindungssteckers kann daher abgesehen werden. In der Fig. 9 ist ein gemäß
der Erfindung ausgebildeter Anschlußstecker dargestellt. Dias, Kontaktende des Steckerstiftes
29 ist in der in den Fig. i und 2 gezeigten Weise ausgebildet. Das Leitungsanschlußende
30 ist in bekannter Weise mit einer zentralen Bohrung 31 und einer
Befestigungsschraube 32
versehen. 33 ist der das Leitungsanschlußen-de
umgebende Isolierkörper.
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In der Fig. io ist ein Ausführungsb:eispiel einer Steckerhülse dargestellt.
Erfindungsgemäß, sind die Kontaktfe-d#ern 40 innerhalb der zylindrischen Hülse 4
1 in einer möglichst geschlossenen Lage angeordnet. Am Kopfende der Hülse ist die
axiale Bohrung erweitert, wodurch eine konische übergangsfläche 42 entsteht. Die
Befestigung der Kontaktfedern 40 erfolgt durch einen Ring 43, der die Federn 40
fest gegen die konische Fläche 42 preßt, um ihnen die gewölbte Form zu geben. An
der Stelle 44 werden die Kontaktfedern untereinander und mit dem Ring 43 einerseits
und der Hüls,e 4 1 anderseits, v#erlötet. Da die Kontaktfedern an dem erweiterten
Ende der Hülse keine geschlossene Lage bilden, können an der Innenseite der Hülse
41 sowie an der Außens,eite des Befestigungsringes 43 Einkerbungen vorgesehen sein,
um die Kontaktfedern in gleichmäßigem Abstand voneinander zu halten und fest zu
lagern. Am anderen Ende der Kontaktfedern sind diese in der Rille 45 lose gelagert.
Eine Rille 4 5 wird durch ieinen in die HÜlsie 4 1 #eingeschraubten Gewinde-
bzw. Anschlußholzen 46 gebildet.
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Die Fig. i i zeigt ein weiteres Ausf ühruiigsbeispiel einer Stecktrhälse.
Nach diesemAusführungsbeispiel sind die innerhalb einer Hülse 47 angeordneten Kontaktfedern
48 nicht mittels eines Ringes, sondern mittels einer aufgestülpten Kappe 49 befestigt.
Die Kontaktfedern sind, wie aus der Figur ersichtlich, am Kopfende der Hälse 47
nach außen ge-
bogen und werden in, der umgebogenen Lage durch die Kappe 49
festgehalten. Um ein Lösen der Kappe 49 zu vermeiden und eine gut leitende Verbindung
der Kontaktfedern 48 mit der Hülse 47 zu gewährleisten, ist die Kappe an der Stelle
5o mit der Hülse verlötet. Eine Rille Si zur Lagerung der Kontaktfeden am anderen
Ende wird durch eine Schraube 52 gebildet. 53 ist das als Gewindebolzen.
ausgebildete Anschlußendie der Steckerhülse.
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In den Fig. 12 bis 16 sind weitere Beispiele gezeigt, wie man die
Rille zur Lagerung der Kontaktfedern ausführen kann. Nach den Fig. 12 bis 14. bestehen
die Steckerhülse 54 und der Ansc:blußbolzen 55 aus einem Stück. Eine Rille
5 6 wird nach den, Fig. 12 und 13
durch ein besonderes Einsatzstück
und nach
der Fig. 14 durch eine -Eindrehung gebildet, Die Fig. 15
und 16 zeigen Ausf ührüngsheispiele, bei denen die Steckerhülse
57 und der Anschlußbolzen 58 aus zwei getrenntün Stük-5 ken bestehen.
Die Befestigung des Anschlußbolzens erfolgt nach der Fig. 15 innerhalb der
Hülse durch eine zusätzliche Ringhülse 59 und nach der Fig. 16 mittels Schraubgewinde.
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- In den Fig. 17 bis 2o sind drei Ausführungsformen
von Steckerhülsen dargestellt, bei denen der äußere Mantel der Steckerhülse fehlt,
so daß die Kontaktfedern nach außen hin ungeschützt sind. Diese Ausführungsformen
haben nicht nur den Vorteil, daß an Material gespart wird, sondern den weiteren
Vorteil, daß, die Kontaktfedern zwecks keini gung leicht zugänglich sind.
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Nach der Fig. 17 sind die Kontaktfedern 6o an dem Kopfende
der Steckerhülse zwischen zwei Ringen 61 und 62 undan dem Anschlußende der
Steckerhülse zwischen einem Ansatz 63 des Anschlußbolzens und einem Ring
64 befestigt. An Aden schwarz gezeichneten Stellen sind die Kontaktfedern untereinander
und mit den Befestigungsringen durch LUtung leitend verbunden. Im Gegensatz zu den
Ausf ührungsbeispielen nach den Fig. i o und i i sind also die Kontaktfedürn bei
dieser Stekkerhülse.an beiden Enden gegeneinander festgelegt. Die Wölbung der Kontaktfedern
wird da durch erhalten, daß die Ringe 6 1 und 64 die Federn gegen die konischen.
Flächen des Ringes 62 und des Ansatzes 63 des Anschluß-Z, bolzens
pressen.
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Die in der Fig. 18 dargestellte Steckerhülse unterscheidet sich von
der in Fi.-. 17
gezeigten Steickerhülse im wesentlichen nur durch eine -,andere
Art der Befestigung der Kontaktfedern an den Enden. Nach der Fig. 18 sind
die Kontaktfedern 65 an beiden Enden um Ringe 66 -und 67 gebogen.
Um die umgebogenen Enden der Kontaktfedern in ihrer Lage festzuhalten, ist arn Kopfende
der Steckerhülse eine ringf örmige Kappe 6§ angeordnet, während das andere
Ende in eine Bohrung 69 eines Anschlui3kÖrpers 70
eingeführt ist. Die
Enden der Kontaktfedern sind untereinander sowie mit den Ringen 66
und
67 einerseits und nut der Kappe 68 und dem Anschlußkörper
70 anderseits an den Stellen 71 und 7-- durch Lötung leitend
verbunden. Zur Erleichterung der Herstellung einer derartigen Steckerhülse werden
die Befestigungsringe 66 und 67 vorläufig durch zwei diametral gegenüberliegende
Stege miteinander verbunden, wie es beispielsweise. die Fig. 20 zeigt. Nach der
Befestigung der Kontaktfedern werden die Verbindungsstege zwischen den beiden Befestigungsringen
entf ernt. Bei der in der Fig. 19 dklxges,tellten Stekkerhülse wird die geschlossene
Lage der Kontaktfedern dadurch gebildet, daß man einen Federdraht73 in geschlossenen
Windungen um die am Kopfende und am, Anschlußende angeordneten Befestil-ungsringe
74 und 7 5 wickelt. Die Befestigungsrin-ge 74 und 75 sind in der in
der Fig. 2o dargestellten Weise durch Stege miteinander verbunden. über das Kopfende
der Steckerhülse ist eine SchutzkapPe 76 gestülpt, die mittels vier umgebogener
ZURgen 77 mit dem Befestigungsring 74 beweglich vereinigt wird. Am Anschlußende
ist die Steckerhülse in eine Bohrun,9 78 eines Anschlußkörpers
79
eingesetzt und an der Stelle So mit dem Anschlußkörper 19 durch
Lötung leitend verbunden.