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Kontaktvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung
und insbesondere auf eine Kontaktleiste mit in einem aus Isoliermaterial bestehenden
Block yehalterten Kontakteierienten.
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Bei einigen vorbekannten Kontaktvorrichtungen wird ein Kontastelement
durch Einpressen im Preßsitz oder Eingießen in einem Aufnabneblock aus Isoliermaterial
befestigt, der die halterung für die Kontakteiemente bildet und sie starr in.
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Isolierkörper hält. An diesen vorbekannten Kontaktvorrichtungen mit
starr im Isolierkörper befestigten Kontaktelementen kann dann ein Trägerkörper durch
Verschrauben des Isolierkörpers mit einem Paar im Abstand voneinander liegender,
paralleler Schienen oder durch Absenken der Xontaktelementeenden in Löcher im Trägerkörper
sowie nachfolgendes Verlöten befestigt werden. Schwierigkeiten ergeben sich bei
in Trägerkörpern befestigten Kontaktvorrichtlngen dieser
Art dadurch,
daß der Isolierkörper ein tragendes Bauelement bildet, das die Kontaktelemente trägt
und daher nach Befestigung auf dem Trägerkörper nicht entfernt werden kann.
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Weiterhin ist es praktisch unmöglich, einzelne Kontaktelemente aus
den Isolierkörper und/oder dem Trägerkörper zu entfernen, falls diese beschädigt
sind.
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Die bisherigen Verfahren zur Montage von Kontaktvorrichtungen sind
verhältnismäßig langsam, da große Kräfte zur Befestigung der Kontaktelemente im
Preßsitz und damit zurstarren Befestigung in der zugehörigen Aufnahmebuchse im Isolierkörper
erforderlich sind.
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Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktvorrichtung
und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen bei dem diese Nachteile vermieden
werden und die einen schnellen Montagevorgang sowie ein Einsetzen der Kontaktelemente
in den Isolierkörper von hand ermöglichen, so daß die Kontaktelemente zu Austausch-
oder Reparaturzwecken einzeln sehr leicht wieder entfernt werden können.
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Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung enthält eine Anzahl Kontaktelemente,
die gleichzeitig in Reihen in locker eingepaßte Buchsen innerhalb eines Isolierkörpers
eingesetzt sind. Diese Kontaktelemente haben sich von der unteren Fläche des Isolierkörpers
nach unten erstreckende Bereiche, welche im Preßsitz in Aufnahmeöffnungen in einem
Trägerkörper
befestigt werden können, wo sie starr und gegen Bewegungen
gesichert gehalten werden. Der Trägerkörper bildet das tragende Bauelement der Kontaktvorrichtung.
Der Isolierkörper kann dann von der montierten Kontaktvorrichtung und den in lockerem
Eingriff bestehenden Kontaktelementen entfernt werden, und die Kontaktelemente lassen
sich einzeln zur Reparatur oder zum Austausch aus dem Trägerkörper lösen.
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Danach kann ein neuer Isolierkörper oder der zuvor entfernte Isolierkörper
wieder auf die Kontaktelemente aufgesetzt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine auf einem Trägerkörper, der Kontaktaufnahmeöffnungen
aufweist, zu befestigende Kontaktvorrichtung. Ein hierzu verwendeter Isolierkörper
hat eine Vielzah; von sich durch ihn erstreckender Buchsen, die mit den Öffnungen
in dem Trägerkörper ausrichtbar sind.
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Durch jede der Buchsen des Isolierkörpers erstreckt sich ein Kontaktelement,
und die Kontaktelemente werden durch Reibeingriff mit den Innenwänden der Buchsen
in ihrer Lage gehalten, so daß eine Relativbewegung zwischen ihnen möglich ist,
um mittels eines Einsetzwerkzeuges eine weitere Ausrichtung der Kontakte sowohl
bezüglich dem Isolierkörper als auch dem Befestigungskörper zu ermöglichen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
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Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße
Kontaktvorrichtung.
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Figur 2 zeigt in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung
einen Teil der Kontaktvorrichtung aus Figur 1.
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Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 aus Figur 1, wobei
außerdem in einem Teilschnitt das Einsetz- und Positionierwerkzeug erkennbar ist.
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Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß verwendbaren
Isolierkörper.
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Figur 5 zeigt den Isolierkörper aus Figur 4 in einer Ansicht von unten.
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Figur 6 zeigt eine Seitenansicht des Isolierkörpers aus Figur 4.
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Figur 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 7-7 aus Figur 4.
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Figur 8 zeigt in einer Vorderansicht eine Anzahl Kontaktelemente,
die zum Einsetzen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einem Streifen befestigt
sind.
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Figur 9 zeigt in einer Endansicht die--ittels des Streifens gehalterten
Kontaktelemente aus Figur 8.
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Figur 10 zeigt in einer Vorderansicht eine Anzahl Kontaktelemente,
deren unterer Endbereich an einem gemeinsamen Haltestreifen befestigt ist, so daß
diese Kontaktelemente anstelle der Kontaktelemente gemäß Figur 8 verwendbar sind.
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Figur 11 zeigt in einer Teilansicht ein anderes Ausführungsbeispiel
eines Isolierkörpers zur Verwendung mit den Kontakten gemäß Figur 10.
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Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kontaktvorrichtung gemäß der
Erfindung hat einen Isolierkörper 10 mit einer Anzahl sich durch ihn erstreckender
Kontaktaufnahmebuchsen 11. Jede dieser Buchsen 11 ist so dimensioniert, daß sie
ein Kontaktelement 13 aufnehmen kann, dessen Form am deutlichsten in den Figuren
2 und 3 zu erkennen ist. Diese Kontaktelemente sind stangenartig ausgebildet und
haben einen im wesentlichen flachen oberen Blattbereich 14, einen Zwischenbereich
15 mit einem aufgerauhten oder gerändelten Teil 16, einen verbreiterten Preßsitzschaftbereich
17 und einen im Querschnitt im wesentlichen quadratischen unteren Bereich 18. Der
Blattbereich 14 ist vorzugsweise zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit
einem Aufnahme-Kontaktelement (nicht gezeigt) plattiert. Der Schaftbereich 17 ist,
wie dargestellt, in einer Richtung etwas breiter als der übrige Teil des Kontaktelementes.
Beispielsweise kann der Schaftbereich bei einem 635/um x 635/ um Kontaktelement
in
der Größenordnung von 635,um x 1016/um oder bei einem quadratischen Kontaktelement
mit einer Seitenlänge von 1016,um oder 1143/um in der Größenordnung von 533,um x
1575/um oder 1016,um x 1397/um liegen.
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Wie am deutlichsten in den Figuren 4, 5 und 7 zu erkennen ist, haben
die Kontaktaufnahmebuchsen 11 eine im allgemeinen quadratische öffnung 12 mit einem
sich in Längsrichtung erstreckenden, rechteckförmigen Schlitz 19 an gegenüberliegenden
Seitenwänden, so daß der verbreiterte Schaftbereich 17 durch die Buchse 11 geführt
werden kann. Die Kontaktelemente 13 werden im wesentlichen infolge des leichten
Reibeingriffes zwischen dem gerändelten Bereich 16 und den Seitenwänden der öffnung
12 in der Buchse 11 mit einer Haltekraft von 0,45 kg bis 0,91 kg locker im Isolierkörper
gehalten.
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Der in den Figuren 1 und2 dargestellte Isolierkörper ist vorzugsweise
im Guß- oder Spritzgußverfahren aus Kunststoff hergestellt, etwa aus einem Polycarbonat.
Er enthält zwei im Abstand voneinander angeordneter, paralleler Reihen nach oben
gerichteter Vorsprünge 21, die in Eingriff mit entsprechenden Schlitzen einer Aufnahme-Kontaktvorrichtung
(nicht gezeigt) bringbar sind. Diese Aufnahme-Kontaktvorrichtung hat eine Anzahl
Aufnahme-Kontaktelemente, von denen jedes einen der Blattbereiche 14 der Kontaktelemente
13 aufnimmt. Die beiden Kontaktvorrichtungen werden durch
Eingriff
der Vorsprünge 21 und der entsprechenden Aufnahmebereiche miteinander verkeilt.
Selbstverständlich sind auch andere Arten der Verbindung von solchen Kontaktvorrichtungen
möglich.
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Der Isolierkörper 10 weist nach außen ragende Endbereiche 22 mit öffnungen
23 auf. Der Isolierkörper und die Kontaktelemente 13 der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung
sind tragend an einem Trägerkörper 24, etwa einer Platte mit gedruckter Schaltung
angebracht. Dieser Trägerkörper hat eine Anzahl reihenförmig angeordneter, vorzugsweise
kreisförmiger öffnungen 25, die mit den Buchsen 11 im Isolierkörper 10 fluchten,
wenn der Isolierkörper oberhalb des Trägerkörpers angeordnet ist.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, werden die Kontaktelemente 13 vorzugsweise
mittels eines mehrere Kontaktelemente tragenden halte- oder Verbindungsstreifens
in die Buchsen 11 eingesetzt. Dabei können die Streifen auf zwei Arten ausgebildet
sein, und die verwendete Art hängt von der Form der benutzten Kontaktelemente ab.
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Wie Figuren 8 und 9 zeigen, lassen sich die Kontaktelemente 13 auf
einem Streifen 31 eines dünnen Bandmaterials 32 befestigen, das sich quer zur Achse
der Kontaktelemente 13 erstreckt. Das Halte- oder Trägerband ist insbesondere dann
zweckmäßig, wenn die Kontaktelemente nacheinander aus einem
endlosen
Draht mit quadratischem Querschnitt hergestellt und einzeln an dem Band befestigt
werden, das schrittweise im rechten Winkel zu dem verformten Draht bewegt wird.
Das Pressen der Kontaktelemente 13 aus Draht mit quadratischem Querschnitt läßt
gewissen Bereichen der Kontaktelemente den quadratischen Querschnitt, beispielsweise
den Zwischenbereich 15 und den Endbereich 18, und erzeugt gewisse Kontaktbereiche,
die breiter und dünner sind als der Draht, beispielsweise den Blattbereich 14 und
den Schaftbereich 17.
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Wie den Figuren 8 und 9 zu entnehmen ist, wird jedes der Kontaktelemente
13 auf dem Bandmaterial 32 mittels einer Anzahl abbrechbarer Zinken 33 gehalten,
die um das Kontaktelement herumgebogen sind, um es zu greifen und in dieser Lage
zu halten. Der Abstand zwischen den Kontaktelementen 13 auf dem Bandmaterial ist
gleich dem Abstand zwischen den Buchsen 11 des Isolierkörpers 10. Für den Montagevorgang
wird die gewünschte Anzahl von Kontaktelementen einer Reihe bestimmt und das Bandmaterial
32 zur Abtrennung dieser Reihe von Kontaktelementen in Form eines Streifens von
dem übrigen Bandmaterial abgeschnitten. Die Kontaktelemente 13 werden alle gleichzeitig
nach unten in die mit ihnen fluchtenden Buchsen 11 eines Isolierkörpers 10-eingeführt,
und das Bandmaterial wird abgerissen, um die einzelnen Kontaktelemente in den zugehörigen
Buchsen zu belassen.
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Wie in der teilweise aufgeschnittenen Darstellung gemäß Figur 6 zu
erkennen ist, ruht der Isolierkörper 10 zunächst auf der Oberfläche einer Stützplatte
40 so daß jede Buchse 11 sich oberhalb und in der Senkrechten fluchtend mit entsprechenden,
verhältnismäßig großen Öffnungen 41 in der Sützplatte 40 befindet. Jedes der Kontaktelemente
13 einer Reihe hat den richtigen Abstand von den anderen Kontaktelementen, und jeder
untere Bereich 18 jedes Kontaktelenentes 13 ist in die obere öffnung der Buchse
11 eingeführt, so daß alle Kontaktelemente eines Streifens gleichzeitig eingeführt
werden. Beim Einführen der Kontaktelemente 13 bewegen sich die im Querschnitt quadratischen
Bereiche verhältnismäßig frei durch die öffnungen 12 nach unten, während die Schaftbereich
17 sich frei entlang der Schlitze 19 bewegen. Die zunächst in einer Reihe positionierten
Kontaktelemente werden durch Entfernen des Bandmaterials (nicht gezeigt) voneinander
getrennt.
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Befinden sich die Kontaktelemente 13 erst einmal innerhalb der Buchsen
11, so werden sie dort im wesentlichen durch leichten Reibeingriff zwischen den
Innenwänden der Buchsen 11 und den gerändelten Bereichen 16 der Kontaktelemente
gehalten. Die Kontaktelemente für die anderen beiden Reihen von Buchsen 11 im Isolierkörper
10 werden in gleicher Weise positioniert.
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Danach wird der die Reihen von Kontaktelementen 13 in seinen Buchsen
11 haltende Isolierkörper 10 auf einen Txcigerkörper
24 aufgesetzt,
so daß sich die unteren Bereiche 18 aller Kontaktelemente 13 in die fluchtend ausgerichteten,
kreisförmigen öffnungen 25 im Trägerkörper 24 erstrecken.
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Zur Befestigung der Kontaktelemente im Trägerkörper wird ein Einsetzwerkzeug
50 (Figur 3) benutzt, das aus einem länglichen Block aus widerstandsfähigem Material,
etwa Stahl besteht und eine Anzahl in Längsrichtung verlaufender Nuten 51 und 52
hat. Die Nuten 51 nehmen unter Freilassung eines Bereiches die oberen Bereiche der
Kontaktelemente 13 auf, während die Nuten 52 unter Freilassung eines Abstandes die
oberen Bereiche der nach oben gerichteten Vorsprünge 21 des Isolierkörpers 10 aufnehmen.
Ein Paar Kontaktschultern 53 kommt in Eingriff mit der oberen Schulter jedes Kontaktelementes,
während eine Sitzfläche 54 in Eingriff mit den oberen, äußeren Kanten des Isolierkörpers
10 kommt. Der Abstand zwischen den Kontaktschultern 53 und der Sitzfläche 54 bestimmt
die gewnschte Abschlußhöhe der Blattbereiche 14 oberhalb der oberen Fläche des Isolierkörpers,
wenn die Kontaktelemente in ihre Lage in den öffnungen des Trägerkörpers 24 eingepreßt
sind.
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Wenn die unteren Bereiche 18 der Kontaktelemente 13 durch die öffnungen
25 geführt sind, wird das Werkzeug 50 über die obere Fläche des Isolierkörpers gebracht,
so daß sich die Vorsprünge 21 in die Nuten 52 und die Blattbereiche in die Nuten
51 erstrecken (Figur 3). Das Werkzeug 50 befindet
sich unter einem
Druckstößel 55 eines Zylinders 56.
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Wird der Zylinder 56 zur Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft
auf das Werkzeug 50 betätigt, so drücken die Kontaktschultern 53 die Kontaktelemente
13 nach unten durch die Buchsen 11, und die Schaftbereiche kommen in preßsitzartigen
Eingriff mit den öffnungen 25 des Trägerkörpers 24.
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Während des Einpreßvorganges dienen die Sitz flächen 54 des Werkzeugs
50 als Anschläge zur genauen Positionierung jedes der Schaftbereiche 17 in der gewünschten
Tiefe in den Offnungen 25, und sie positionieren gleichzeitig jeden Blattbereich
14 in der gewünschten Höhe oberhalb der oberen Fläche des Isolierkörpers.
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Wenn die Kontaktelemente 13 zu Beginn so in die Buchsen 11 eingesetzt
werden, daß sich die Schaftbereiche 17 vollstandig nach unten über die untere Fläche
des Isolierkörpers hinaus erstrecken, dient der Einpreßschritt zunächst zum Aufdrücken
des Isolierkörpers auf die Kontaktelemente 13 und dann zur Ausübung von Druck ßuf
die oberen Enden der Kontaktelemente 13, um die Schaftbereiche 17 in die öffnungen
25 des Trägerkörpers 24 einzupressen. Auf diese Weise wird der Isolierkörper 10
nur durch Reibeingriff jedes Kontaktelementes mit den Innenwänden der Buchse 11
locker im Isolierkörper 10 gehalten, wobei diese Kraft in einem Ausführungsbeispiel
in der Größenordnung von 0,45 kg bis 0,91 kg pro Kontaktelement lag. Dadurch läßt
sich jedes Kontaktelement 13 durch eunterziehen am unteren Bereich
18,
so daß es durch die öffnung 25 im Trägerkörper 24 hindurchgezogen wird, oder durch
nach oben Ziehen am Blattbereich 14 entfernen, wodurch das Kontaktelement 13 nach
oben durch die Buchse 11 im Isolierkörper 10 gezogen wird. In gleicher Weise kann
der Isolierkörper 10 durch Abheben von den Kontaktelementen getrennt werden, während
alle Kontaktelemente 13 in den Öffnungen 25 des Trägerkörpers 24 eingepreßt bleiben.
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Bei der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung dient der Isolierkörper
10 nicht als tragendes Element, sondern als Abdeckung und als Halterung für das
Einpressen der Kontaktelemente 13 in den Trägerkörper, der im wesentlichen die Aufgabe
des tragenden Elementes hat. Durch die Erfindung kann ein vollständig mit locker
gehalterten Kontaktelementen gefüllter Isolierkörper zu einer entfernten Stelle
transportiert werden, wo dann das Einpressen in die Öffnungen des Trägerkörpers
und damit die erstellung der selbsttragenden, fertigen Kontaktvorrichtung erfolgt.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel für eine Halterung und das gleichzeitige
Einsetzen von Kontaktelementen ist in Figur 10 dargestellt. Diese Kontaktelemente
bilden einen Teil eines gemeinsamen Trägerstreifens 36, der mit den unteren Endbereichen
18 der Kontaktelemente über einen schmalen Abschnitt 37 verbunden ist. Diese Anordnung
ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Kontaktelemente gleichzeitig mittels
einer
fortschreitenden Form aus einem Materialstreifen gepreßt oder gestanzt werden. Um
einen Kontaktbereich zum leichten Reibeingriff mit den Innenwänden der Buchsen 11
zu erhalten, ist der Zwischenbereich 15 etwas verformt, etwa mittels der Vorsprünge
20.
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Bei Verwendung von Kontaktelementen, die über ihre Lange im wesentlichen
die gleiche Breite haben, wie dies in Figur 10 dargestellt ist, kann ein Isolierkörper
110 mit rechteckförmigen Buchsen 111 (Figur 11) verwendet werden. Die Kontaktelemente
werden innerhalb der Buchsen 111 durch leichten Reibeingriff der Innenwände der
Buchsen 111 und der Vorsprünge 20 der Zwischenbereiche 15 der Kontaktelemente locker
gehalten.
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Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben
wurde, ist es klar, daß sie nicht auf diese beschränkt ist, sondern daß weitere
Abwandlungen und Änderungen möglich sind, die alle unter die Erfindung fallen.