DE964795C

DE964795C - Verfahren zur Herstellung von Federkontakten mit plattiertem Kontaktniet fuer elektrische Apparate

Info

Publication number: DE964795C
Application number: DES400A
Authority: DE
Inventors: Fritz Doering
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-10-30
Filing date: 1949-10-30
Publication date: 1957-06-06

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. JUNI 1957

S 400 VIII c12ig

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Federkontakten mit plattiertem Kontaktniet für elektrische Apparate, insbesondere für Apparate und Bauteile von Fernmeldeanlagen, die mit niedrigen Spannungen und Strömen betrieben werden und bei niedrigen Kontaktdrücken eine zuverlässige Kontaktgabe erfordern.

Bei derartigen Kontakten, die meist auf einer oder mehreren Blattfedern angeordnet sind, muß die kontaktgebende Stelle aus einem Werkstoff bestehen, der sich durch gute Leitfähigkeit auszeichnet und bei dem sich durch Oxydations- oder sonstige chemische und thermische Einflüsse die Leitfähigkeit seiner Oberflächenschicht nicht verändert. Werkstoffe, die sich durch die verlangten Eigenschaften auszeichnen sind besonders Edelmetalle oder Edelmetall enthaltende Legierungen, so daß aus wirtschaftlichen Gründen diese Werkstoffe nur für hochwertige Kontakte verwendet werden. Da die kontaktgebenden Stellen nur sehr klein sind, wird das benutzte Kontaktmetall in vielen Fällen in Form eines kleinen Blättchens auf den Kontaktträger durch Aufschweißen oder Löten aufgebracht oder als Niet ausgebildet, der in die Kontaktfeder eingesetzt wird. Man hat weiterhin für die Herstellung von Kontaktnieten auch schon Verbundmetall angewendet, das aus einem unedlen Metall und einer Edelmetallauflage besteht. Aus

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dem Verbundmetall werden Scheiben herausgeschnitten, die auf ihrer Oberfläche die Edelmetallauflage tragen.

Für das Bestücken von Kontaktfedern mit Kontaktnieten mit Edelmetalloberfläche werden verschiedene Verfahren angewendet. Man formt beispielsweise Kontaktniete so aus, daß nur die für die Kontaktgabe wichtigen Stellen mit Edelmetall bedeckt sind, während vorzugsweise der Nietschaft ίο aus unedlem Metall besteht, setzt diese Niete in vorgelochte Kontaktfedern ein und bringt sie in bekannter Weise mit diesen in feste Verbindung. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, ein Edelmetallstückchen über eine Lochung einer Feder zu legen und es durch diese Durchlochung in eine unter dieser angebrachten Matrize zu treiben. Die Matrize verleiht dem Edelmetallstückchen eine für die Kontaktgabe günstige Form und ist gleichzeitig so ausgebildet, daß beim Durchstoßvorgang die Befestigung an der Kontaktfeder erreicht wird.

■Die vorgenannten und auch weitere Verfahren haben bezüglich einer wirtschaftlichen Herstellung in großer Anzahl verwendeter Kontaktfedern erhebliche Nachteile. Es muß entweder ein Kontaktniet völlig hergestellt oder ein entsprechendes Kontaktmetallstückchen vorbereitet werden, die Kontaktfeder muß gelocht werden, für die Verbindung des Niets mit der Feder ist dann noch ein weiterer Arbeitsgang erforderlich.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß erfindungsgemäß der Kontaktniet zugleich mit dem seiner eigentlichen Herstellung durch Abtrennen oder Ausstanzen aus Verbundmaterial in bekannter Weise dienenden Arbeitsgang durch eine nicht vorgelochte Kontaktfeder von einer Seite her unter gleichzeitig damit bewirkter weiterer Ausbildung der Nietform hindurchgedrückt und unter Verformung des hindurchgedrückten beispielsweise nietschaftartigen Teiles von der anderen Seite der Kontaktfeder her mit der Kontaktfeder verbunden wird.

Die bisher erforderlichen drei Arbeitsgänge lassen sich so auf einen einzigen Arbeitsgang reduzieren.

Nachstehend sind an Hand der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

In Fig. ι und 2 ist der herzustellende Gegenstand in Schnitt und Ansicht dargestellt. Als Ausführungsbeispiel ist ein Kontaktfedersatz für ein Fernsprechrelais angenommen. Die Kontaktfedern sind mit 1 und die Kontaktniete mit 2 und 3 bezeichnet. Um die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten von Kontaktnieten zu zeigen, ist für den Kontaktniet 2 ein Niet mit flachem Kopf und für den Kontaktniet 3 ein Niet mit kegelförmigem Kopf gezeigt. Fig. 3 zeigt eine weitere Variante von Kontaktnieten, die vorzugsweise für die Mittelkontaktfeder von Wechselkontakten benötigt werden. Bei diesem Niet 4 ist Kopf und Fuß des Niets kegelförmig gestaltet. Die Niete 2, 3 und 4 bestehen in ihrem Kernteil aus dem billigen Trägerwerkstoff, wie z. B. Kupfer, während die kontaktgebende Schicht, die mit 5 bezeichnet ist, aus einem Edelmetall, z. B. Palladium, gebildet sein soll.

Die Fig. 4 bis 6 veranschaulichen die Herstellung und das Einsetzen eines Kontaktniets von der mit 2 bezeichneten Form in die Kontaktfeder. Die hierfür benötigte Vorrichtung besteht aus dem von einer Exzenterpresse auf und ab bewegten Sternpel 6 mit seinem Niederhalter 7 sowie den beiden hintereinander angeordneten Schnittplatten 8 und 9. Die Bohrung 10 der Schnittplatte 8 entspricht dem Durchmesser des Stempels 6, während die Bohrung 11 der Schnittplatte 9 entsprechend dem gewünschten Durchgang des Niets durch die Kontaktfeder gewählt ist. Der in die Vorrichtung einzulegende Verbundmetallkörper, dessen Edelmetallschicht mit 5 und dessen Trägermetallschicht mit 4 bezeichnet ist, wird auf metallurgischem Wege hergestellt und zu einem Blech geeigneter Stärke ausgewalzt, so daß eine sehr innige Verbindung zwischen Deckmetall und Trägermetall gewährleistet ist. Die mit dem Niet zu versehende 'Kontaktfeder 1 wird zwischen die beiden Schnittplatten 8 und 9 eingefügt. Beim Niedergang des Stempels 6 wird daher aus dem Verbundmetallblech 5, 4 zunächst der Nietrohling ausgestanzt, der beim weiteren Eindringen des Stempels 6 in die Bohrung 10 des Schnittes 8 durch die nicht vorgestanzte Kontaktfeder 1 teil- go weise hindurchgepreßt wird, so daß gleichzeitig der entsprechende Teil aus der Kontaktfeder ausgeschnitten wird und abfällt. Bei diesem Arbeitsvorgang ergibt sich daher der in Fig. 5 dargestellte Zwischenkörper. Dieser Zwischenkörper wird nun mit Hilfe eines weiteren Werkzeuges in üblicher Weise in die in Fig. 6 dargestellte endgültige Form gebracht.

Um den Abfall von wertvollem Verbundmetallwerkstoff zu vermeiden, der sich ergibt, wenn die Niete aus einem Verbundmetallblech ausgestanzt werden, kann auch, wie Fig. 7 und 8 darstellen, von einem prismatischen Verbundmetallkörper ausgegangen werden, wenn die Schnittplatte 8 so geformt ist, daß sie beim Nachschieben des Verbundmetallkörpers 5, 4 gleichzeitig als Anschlag dient. Der abgeschnittene Nietrohling hat, wie Fig. 8 erkennen läßt, zunächst die Form eines Würfels, der jedoch beim Niedergehen des Stempels 6 entsprechend verformt wird, so daß sich die in Fig. 6 gezeigte Nietform ergibt.

Zur Bildung des in Fig. 3 dargestellten Niets wird von einem Verbundmetallkörper mit drei Schichten ausgegangen und mit Hilfe der in Fig. 9 schematisch angedeuteten Vorrichtung beim Niedergang des Stempels 6 der Nietrohling durch die Kontaktfeder 1 gepreßt, so daß sich der in Fig. 10 gezeigte Zwischenkörper ergibt. Mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeuges wird dann die endgültige in Fig. 11 dargestellte Form des Niets herbeigeführt. Durch das Anstauchen der Nietköpfe wird der Niet gegen Herausfallen aus der Kontaktfeder ι gesichert.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Federkontakten mit eingesetztem Kontaktniet ergibt sich, wenn .von einem Verbundmetalldraht aus-

gegangen wird, dessen Kern aus dem Trägermetall und dessen Außenschicht aus dem wertvollen Kontaktmetall besteht. Von diesem Verbundmetalldraht werden Stücke geeigneter Länge abgeschnitten und bilden die Nietrohlinge, die in die schematisch in Fig. 12 dargestellte Vorrichtung nacheinander eingebracht werden. Die in diese Vorrichtung eingelegte Kontaktfeder, die mit dem Niet versehen werden soll, ist mit ι bezeichnet. Die Bohrung 11

ίο der Schnittplatte 9 ist gleich oder kleiner im Durchmesser als der Kerndurchmesser des Trägermetalls, so daß beim Niedergehen des Stempeiso die Außenschicht 5 nicht mit in die Kontaktfeder eindringt, sondern in der Matrize 8 zurückgehalten wird. Der Kopf des Stempeiso ist so gewählt, daß er zunächst nur auf den Kernteil 4 des Nietrohlings 4, 5 einwirkt. Bei seinem weiteren Niedergang tritt dann ein Zusammenstauchen des Nietrohlings ein, da die Bohrung der Matrize 8 etwas größer gehalten sein soll als der Außendurchmesser des Verbundmetalldrahtes. Auf diese Weise wird der in Fig. 13 dargestellte Zwischenkörper erzeugt. Mit Hilfe eines weiteren Werkzeuges wird dann der Nietkopf und der Nietfuß angestaucht, so daß sich die in Fig. 14 dargestellte endgültige Form des Kontaktniets ergibt. Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich besonders ein Verbundmetalldraht, dessen Kern aus dem leicht verformbaren Silber und dessen Außenschicht aus Palladium besteht.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Federkontakten mit plattiertem Kontaktniet für elektrische Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktniet zugleich mit dem seiner eigentlichen Herstellung durch Abtrennen oder Ausstanzen aus Verbundmaterial in bekannter Weise dienenden Arbeitsgang durch eine nicht vorgelochte Kontaktfeder von einer Seite her unter gleichzeitig damit bewirkter weiterer Ausbildung der Nietform hindurchgedrückt und unter Verformung des hindurchgedrückten, beispielsweise nietschaftartigen Teiles von der anderen Seite der Kontaktfeder her mit der Kontaktfeder verbunden wird.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei übereinander angeordneten Schnittplatten (8, 9) mit Bohrungen (10, 11) verschiedenen Durch-" messers, zwischen welche die mit dem Kontaktniet zu versehene Kontaktfeder eingelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem prismatischen Verbundmetallkörper ein Nietrohling abgetrennt wird (Fig. 7 und 8), der in einer Vorrichtung nach Anspruch 2 beim Hindurchdrücken durch die Kontaktfeder (1) die gewünschte Form erhält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem gewalzten oder gezogenen Verbundmetalldraht mit einem Kern aus Trägermetall, z. B. Silber, und einer Außenschicht aus Kontaktmetall, z. B. Palladium, in einer geeigneten Vorrichtung zunächst nur das Trägermetall in die Kontaktfeder hineingedrückt wird (Fig. 13) und dann mit Hilfe eines weiteren Werkzeuges dem Kontaktniet die endgültige Form (Fig. 14) gegeben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 682313, 203904, 831;

USA.-Patentschrift Nr. 2 441 181; A. E. van Arkel, Leiden, 1938, »Reine Metalle«,

Werkstoffhandbuch für Nichteisenmetalle, Berlin

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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