DE2827631A1 - Verbinder fuer gedruckte schaltungstraeger - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

H. KINKEUDEY

DR-INGL

W. STOCKMAIR

DR-INa ■ AeEICALTECH

K. SCHUMANN

DR. RSl NAT. ■ ΟΡΙ_-ΡΗΥ3.

P. H. JAKOB

DlPL-ING.

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXI MIUANSTRASSE

P 12 872

Verbinder für gedruckte Schaltungsträger

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbinder für gedruckte Schaltungsträger, insbesondere auf Verbinder, die ein direktes Einschieben und Entfernen gedruckter Schaltungsträger ermöglichen, ohne daß die Gefahr von Beschädigungen der Leiteranschlußstreifen auf dem plattenförmigen Träger besteht.

In üblicher Weise werden gedruckte Schaltungsplatten entlang wenigstens einer ihrer Kanten mit einer Reihe von Leitungspfaden versehen, welche zueinander parallel und bezüglich der Kante der Platte senkrecht angeordnet sind. Diese Leiterpfade münden in Anschluß-Verbindungsbereiche oder Leiterstreifen, und sie stellen einen integralen Bestandteil der Verdrahtung der gedruckten Schaltung auf dem Träger dar, das heißt, die Leiter-Anschlußstreifen werden von derselben Schicht leitenden Materials gebildet wie die Verdrahtung der gedruckten Schaltung, und sie werden beim selben Herstellungsprozeß erzeugt. Die

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TELEFON (OBB) 33 9803 TELE.' OS-3OSBO TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

Leiter-Anschlußstreifen (pads) sind demzufolge sehr brüchig, und hierin liegen die Probleme beim Herstellen einer Verbindung zu anderen Leitern oder Verbindern eines elektrischen Geräts.

Insbesondere ist es äußerst schwierig, direkt die Kante einer gedruckten Schaltung in einen weiblichen Verbinderteil mit einer großen Anzahl gabelförmiger Kontakte, wie sie heute üblicherweise verwendet werden, einzustecken. Bei dem Verbinder mit gabelförmigen Kontaktelementen sind die federnden Kontaktmesser so ausgebildet, daß sie das Ende einer Platte aufnehmen und das Ende der Platte in einem aus Isoliermaterial bestehenden Verbindergehäuse einklemmen. Die freien Enden der Kontakte sind im allgemeinen nach innen und dann aufwärts nach außen gebogen, so daß sie vor dem Einstecken eine geringere purchlaßbreite aufweisen, verglichen mit der Breite der Schaltungsplatte selbst. Wird auf diese Weise eine Einsteckkraft auf die Schaltungsplatte ausgeübt, werden die gebogenen Teile der Äufnahmekontakte verschoben und üben einen seitlichen Kontaktdruck auf die Schaltungsplatte aus. Beim Einführen der Schaltungsplatten jedoch .rufen diese seitlich einwirkenden Kräfte Reibkräfte auf den brüchigen Kontaktstreifen des Schaltungsträgers hervor. Derselbe nachteilige Effekt zeigt sich beim Herausziehen der Schaltungsplatte. Da die federnden Kontaktmesser des weiblichen Verbinderteils so ausgebildet sind, daß Seitenkräfte ausgeübt werden, die zum Herstellen eines elektrischen Kontakts durch Druck zwischen den Kontaktmessern und den Leiterstreifen auf der Schaltungsplatte ausreichen, sind die hervorgerufenen Reibungskräfte relativ groß. Dementsprechend sind die Eigenschaften des Kontaktes, welche die gute elektrische und mechanische Verbindung verbessern, das heißt also große Seitenkräfte, den Eigenschaften, die dem Abblättern und Verschleißen der Leiteranschlußstreifen auf der Platte entgegenwirken, entgegengesetzt. Die Seitenkräfte wirken somit den angestrebten Grundzielen von Verbindungen gedruckter Schaltungen mit passenden Kontaktelementen, nämlich unbegrenzten und zerstörungsfreien Gebrauch beim Einführen und Herausziehen der Schaltungsplatte, entgegen.

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Es ist vorgeschlagen worden, ein Zwischenelement in Form einer Verbinderstange zu verwenden, die an dem Ende einer gedruckten Schaltungsplatte, beispielsweise mit Schrauben, befestigt ist. Das Zwischenelement hat Anschlußklemmen in Form von Zungen oder Stiften, die beispielsweise durch Löten permanent mit den Leiter- Anschlußstreif en auf der Platte verbunden sind. Die Verbindung wird dann mittels der stärkeren Anschlußklemmen dieses Zwischenelementes, welches an der Platte befestigt ist, bewerkstelligt.

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Die Verwendung eines Zwischenelementes weist offensichtliche Nachteile auf. So zum Beispiel stellt es ein zusätzliches Teil dar, was sich nachteilig auf die Kosten, die .Wartung, den Zusammenbau, usw. auswirkt. Um die Verwendung eines Zwischenelementes zu vermeiden, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches das Härten der mechanischen Eigenschaften der Verbinder-Anschlußstreifen auf dem gedruckten Schaltungsträger vorsieht, indem die Anschlußstreifen durch einen galvanisch bewirkten Niederschlag beschichtet werden, ohne daß die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte in Mitleidenschaft gezogen werden. Dies ermöglicht das direkte Einführen der Schaltungsplatte in einen Verbinder der oben erläuterten Bauart mit einem relativ geringeren Auftreten nachteiliger Effekte. Um jedoch gleichzeitig die Eigenschaften guter elektrischer Leitfähigkeit und guter mechanischer Härte zu erreichen, besteht der galvanische Niederschlag im allgemeinen aus seltenen Metallen, beispielsweise Nickel und/oder Rhodium, das heißt also, aus Materialien, die bezüglich Verschleißerscheinungen mechanisch widerstandsfähiger sind als das bei gedruckten Schaltungen für gewöhnlich verwendete rote Kupfer, allerdings auch gleichermaßen teurer.

Darüber hinaus muß der Beschichtungsvorgang mit äußerster Präzision durchgeführt werden, um zu vermeiden, daß durch unsaubere und ungenaue Niederschlagstechniken die Kontaktoberflächen abreibend gemacht werden und/oder zu verhindern, daß die Kontakte während des Vorgangs sich rasch verschlechtern. Die erforderliche Präzision und die hohen Qualitätsanforderungen bei dem Ver- ■ fahren erhöhen in beträchtlichem Maße die Herstellungskosten

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derartiger gedruckter Schaltungsträger. .

Gemäß dem Stand der Technik wurde es oft vorgezogen, eine billigere Legierung aus Zinn und Blei anstelle der oben genannten seltenen Metalle aufzubringen. Die Zinn- und Bleilegierung hat, wenn sie die gesamten Leitungswege auf der Schaltungsplatte abdeckt, den zusätzlichen Vorteil, daß gleichzeitig bei einem einzelnen Vorgang direkt alle Kupferteile auf der Schaltungsplatte verzinnt werden. Diese Beschichtung vermindert die Möglichkeiten des Abblätterns oder Abkratzens der Leiter-Anschlußstreifen auf der Schaltung, bietet jedoch im Vergleich zu unbeschichtetfem Kupfer wenig Vorteil, da es in hohem Maße dehnbar ist und dementsprechend keine großen mechanischen Reibungskräfte verträgt. Folglich ist die Verwendung gabelförmiger Verbinder bei Verwendung dieser Beschichtung gleichermäßen problematisch, da die während des Einsteckens und Herausziehens der Schaltungsplatte auftretenden Reibungskräfte sich nicht mit der mechanischen Dauerfestigkeit der Beschichtung vertragen.

Es ist ein Ziel- der vorliegenden Erfindung, die oben geschilderten Probleme des Standes der Technik zu vermeiden, indem, ein Verbinder geschaffen wird, welcher das direkte Einstecken und Entfernen einer gedruckten Schaltungsplatte ermöglicht, ohne daß die leitenden Anschlußflächen auf der Schaltungsplatte mechanisch in Mitleidenschaft gezogen werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen Verbinder für eine gedruckte Schaltungsplatte anzugeben, der das Einstecken und Herausziehen der Schaltungsplatte in, bzw. aus einem weiblichen Verbinder ermöglicht, wobei nur minimale Reibungskräfte auftreten, während gleichzeitig eine optimale elektrische Verbindung hergestellt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen Verbinder der oben genannten Art anzugeben, bei dem die Schaltungsplatte in der Kontaktstellung innerhalb des Verbinders gesperrt oder verriegelt wird.

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Während bei der folgenden Diskussion die neuen Merkmale der Erfindung unter Bezugnahme auf eine gedruckte Schaltungsplatte in einem weiblichen Verbindergehäuse verdeutlicht werden, sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Elemente lediglich zur Veranschaulichung dienen-, und daß andere Anwendungen der Erfindung in Betracht kommen? so könnte beispielsweise ein kommerziell hergestellter männlicher Verbinder mit empfindlichen Anschlüssen vorteilhaft anstelle der gedruckten Schaltung verwendet werden, um zu ähnlichen Vorteilen zu gelangen.

Erfindungsgemäß ist ein Verbinder zum Herstellen eines federnden Druckkontaktes mit wenigstens einer leitenden Oberfläche auf wenigstens einer Seite eines festen Körpers vorgesehen. Der Verbinder umfaßt erfindungsgemäß ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse montierten federnden Kontakt. Das Gehäuse weist eine Führung auf, um den festen Körper in eine Einschubrichtung entlang eines bestimmten Weges zu lenken, und das federnde Kontaktelement weist ein erstes Teil auf, welches entlang des Weges verschiebbar ist, sowie ein zweites Teil, welches anfänglich außerhalb des Weges positioniert ist; das erste Teil ist durch den starren Körper entlang des Weges in Einsteckrichtung bewegbar, um das Kontaktelement zu biegen und das zweite Kontaktelementteil in Kontakt mit der leitenden Oberfläche auf der Seite des Körpers zu bringen.

Das federnde Kontaktelement hat eine derartige Form, daß beim Einführen des starren Körpers eine Ausbauchung des Kontaktelementes einen rollenden Druck gegen die leitende Oberfläche des Körpers hervorruft, um dadurch gute mechanische und elektrische Verbindung zu der leitenden Oberfläche zu schaffen, ohne daß zerstörerische Reibungskräfte hervorgerufen werden.

Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Verriegelungseinrichtung in dem Verbinder vorgesehen, um den starren Körper innerhalb des Verbinders in einer festen Stellung zu sperren. Die Verriegelungseinrichtung besteht aus einem in dem Verbinder angeordneten schwingenden Element und einem auf dem starren Körper in Eingriff kommenden Element; die beiden genannten Elemente kommen in Eingriff mit entsprechenden, gegeneinander anliegenden

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Anschlagschultern und werden durch eine äußere Vorspannanordnung in einer Verriegelungsstellung gehalten. Wird der starre Körper in den Verbinder eingeführt, wird das schwingende Element gegen die Vorspannkraft bewegt, bis die zwei Anschlagschultern eingreifen. Das Entriegeln wird dadurch bewirkt, daß das schwingende Element veranlaßt wird, in eine Richtung zu schwingen, in der sich die Anschlagschultern voneinander lösen.

Zusammengefaßt: Die Erfindung schafft einen Verbinder mit einem federnden Kontaktelement, welches einen rollenden Kontakt mit den Leiter-Anschlußstreifen einer gedruckten Schaltungsplatte anstelle eines schleifenden Kontaktes schafft. Erfindungsgemäß hat ein federndes Kontaktelement einen ersten Teil, der anfänglich in den Weg der einzuführenden Schaltungsplatte innerhalb des Verbinders positioniert ist und entlang dieses Weges beim Einführen der Schaltungsplatte verschiebbar ist. Ein zweites Teil des federnden Kontaktelementes weist eine Ausbuchtung auf, die in Bewegungsrichtung des ersten Teils folgt, jedoch eine kontinuierlich anwachsende seitliche Kraft gegen den Leiter-Anschlußstreifen ausübt, wenn die Schaltungsplatte eingeführt wird. Die Erfindung schafft ebenso eine Verriegelungseinrichtung, mit der die Schaltungsplatte in dem Verbindergehäuse fest verriegelbar ist.

Im folgenden werden Ausführungsbexspiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläurert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines bekannten Verbinders des Gabeltyps, welcher die Kante einer gedruckten Schaltungsplatte aufnimmt,

Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Verbinders, welcher die Kante einer gedruckten Schaltungsplatte aufnimmt,

Fig. 3 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei eine zusätzliche vertikale Wandung des Verbinders dargestellt ist,

Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei ein In-Eingriff-Kommen unter Drehung eines Teiles des federnden Kontaktelementes in eine in einer Verbinderwand ausgebildeten Kerbe gezeigt ist,

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Fig. 5 einen Vertikal-Querschnitt eines Verbinders mit einem Paar von Kontakten der in Fig. 2 gezeigten Art, wobei eine Kupplungsstange zum Verbinden paarweiser Kontakte dargestellt, ist, die zur Aufnahme der Kante einer gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet ist, wenn letztere in den Verbinder eingesteckt wird,

Fig. 6 den Verbinder gemäß Fig. 5 mit einer eingesteckten Schaltungskarte,

Fig. 7 einen Querschnitt eines Verbinders, gesehen von der Flachseite einer einzusteckenden Schaltungskarte, wobei ein Verrxegelungsmechanismüs zum Halten der gedruckten Schaltuhgsplatte in dem Verbinder und zum Unterstützen seiner Freigabe dargestellt ist,

Fig. 8 einen Querschnitt ähnlich dem in Fig. 7 dargestellten Querschnitt einer gedruckten Schaltungsplatte in vollständig eingesteckter Stellung, '·.

Fig. 9 einen Querschnitt des Verbinders ähnlich wie in Fig. 8, wobei die Schaltungsplatte in verriegelter Stellung ist,

Fig.10 einen Querschnitt ähnlich dem in Fig. 9 gezeigten, wobei die Verriegelungseinrichtung sich in einer nicht verriegelten Stellung befindet,

Fig.11 die Ansicht einer Kante einer gedruckten Schaltungsplatte mit einem darauf angeordneten Eingriffselement zum verriegelnden In-Eingriff-Kommen mit einer Verriegelungseinrichtung des Verbinders,

Fig. 12A und 12B Querschnittansichten einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig.13.einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der ' Erfindung,

Fig.14 einen Querschnitt des in Fig. 13 dargestellten Verbinders, in dem eine gedruckte Schaltungsplatte eingesteckt ist,

Fig.15 einen Querschnitt eines Verbinders mit einer auf jeder Seite vorgesehenen Verriegelungseinrichtung für die gedruckte Schaltungsplatte,

Fig.16 einen herkömmlichen Gabelkontakt, der einstellbar ist, um nach dem Einfügen einer gedruckten Schaltungsplatte in den Verbinder eine verzögerte Verbindung zu bewirken,

Fig.17 eine Teil-Querschnittsansicht eines Teils des Gabel-Kontaktes gemäß Fig. 16, wobei dieser seine zwei

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extremsten Stellungen in dem Verbindergehäuse einnimmt, und

Fig.18 eine perspektivische Ansicht eines eine gedruckte Schaltungsplatte aufnehmenden Verbinders, wobei die Leiter-" teile abwechselnd bis an die Kante der Platte, bzw. bis nicht an die Kante der Platte reichen.

Im folgenden sollten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbinder erläutert werden. Teilweise bezieht sich die folgende Beschreibung auch auf herkömmliche Verbinder. Ähnliche oder identische Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Verbinder mit gabelähnlichen Kontaktelementen. Die federnden Kontaktelemente 1 und 2 sind so geformt, daß sie ein Ende einer Schaltungsträgerplatte 10 aufnehmen und das Ende der Platte in dem Verbindergehäuse 5 aus Isoliermaterial festklemmen. Die freien Enden der Kontaktelemente sind nach innen und dann aufwärts ragend nach außen gerichtet, so daß sie vor dem Einsteckvorgang eine Durchlaßbreite bilden, die geringer ist als die Stärke der Schaltungsplatte. Wird somit eine Einsteck- oder Einschiebkraft Pe auf die Schaltungsplatte ausgeübt, so werden die gebogenen Teile 3 und 4 der Aufnahme-Kontakte lemente 1 und 2 verschoben, und sie üben seitliche Kräfte Fn₁ und Fn₂ gegen die Platte aus. Ist die Platte 10 jedoch eingeführt, rufen diese seitlichen Kräfte Fn₁ und Fn₀ Reibungskräfte Fg₁ undl^p^uf den schwachen und bruchanfälligen Leiter-Anschlußstreifen der Platte hervor. Die vorliegende Erfindung dient dazu, die zerstörerischen Reibungskräfte Fg₁ und Fg₂ zu eliminieren.

Eine erste Ausführungsform des erfxndungsgemaßen Verbinders ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 ist ein federndes Kontaktelement 11 mit einem seiner Enden 13 in einem Verbindergehäuse aus Isoliermaterial montiert. Das federnde Kontaktelement 11 hat allgemein die Form einer U-förmigen Schleife 16 mit einem hakenförmigen freien Ende 12, und das befestigte Ende 13 ist in dem Gehäuse 5 vorzugsweise in einer zur Einsteckrichtung der Platte 10 (in Fig. 2 senkrecht nach unten) parallelen Richtung festgeklemmt. 809883/0762

Im anfänglichen Zustand des Verbinders, das heißt, wenn keine Platte 10 in den Verbinder eingeführt ist, befindet sich das federnde Kontaktelement 11 in einer Stellung, die in der Zeichnung durch eine dünne ausgezogene Linie kenntlich gemacht ist und mit (0) markiert ist; das freie Ende 12 ist im Idealfall in der Mitte des Weges, den die Schaltungsplatte 10 zurücklegt, positioniert. Wird die Platte 10 in den Verbinder eingeführt, kommt die Vorderkante 14 der Platte 10, die vorzugsweise mit einer V-förmigen Kerbe gemäß Fig. 2 ausgestattet ist, in Eingriff und sitzt auf dem freien Ende 12 des Kontaktelementes in der mit Aq bezeichneten Stellung. In dieser Stellung befindet sich eine Ausbauchung 15, die durch den inneren Teil des Kontaktelementes 11 gebildet wird, in einer Stellung B„ in Abstand von dem Einführweg 5' der Platte 10. Ein leichtes Eindringen der Schaltungsplatte 10 auf dem Weg 5' bewegt die Vorderkante 14 und das ergriffene freie Ende 12 des Kontaktelementes 11 in die in der Figur mit Punkt A₁ bezeichnete Stellung. In dieser Stellung des Kontaktelementes 10 bringt die Verformung des Kontaktelementes, wenn dieses um sein befestigtes Ende 13 gedreht wird, die Ausbauchung 15 in reibungslosen Kontakt bei B₁ mit der Platte, wie es in Fig. 2 durch gestrichelte Linien dargestellt ist, und somit in Kontakt mit dem Leiter-Anschlußstreifen 6 auf der Schaltungsplatte 10. Die Einschubkraft, die notwendig ist, um das Kontaktelementende 12 von A_Q bis A₁ zu bewegen, ist mit F₁ bezeichnet.

Ein weiteres Vorrücken der Schaltungsplatte 10 in den Gehäusekörper 5 zwingt die Vorderkante 14 der Platte in die mit A₂ bezeichnete Stellung; diese Stellung ist in Fig. 2 durch eine dick ausgezogene Linie angedeutet, welche mit (2) markiert ist. In dieser Stellung befindet sich die Ausbauchung 15 in großem Druckkontakt mit dem leitenden Streifen 6 auf der Schaltungsplatte 10 am Punkt Bj- Bei vollem Einführen der Schaltungsplatte 10 wird ein Maximalkontaktdruck erzeugt, der durch den Pfeil F₂ dargestellt ist. Die Kraftrichtung ist senkrecht zu der Ebene der leitenden Oberfläche des Schaltungsträgers 10. Wird die Schaltungsplatte von der Stellung A₁ in die Stellung A» in den Verbinder gestoßen, bewegt sich die Ausbauchung 15 zwischen den Stellungen B₁ und B₂, und aufgrund der Elastizität des Kontakt-

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elementes erzeugt ein kontinuierlich ansteigender Seitendruck auf den Schaltungsträger 10 die seitliche Kontaktkraft F₂, und es wird eine zusätzliche Komponente F_ der Einschubkraft entwickelt, wobei die zusätzliche Komponente der Kraft F₀ von den elastischen Eigenschaften des Kontaktelementes 10 herrührt, wenn das Ende 12 sich vom Punkt A₁ nach A_ bewegt. Man sieht, daß, obschon eine beträchtliche Kontaktkraft F₀ erzeugt wird, die Ausbauchung 15 während der Bewegung der Schaltungsplatte auf den Leiter-Anschlußstreifen 6 der Platte 10 ohne die Erzeugung von zu der Einsteckrichtung der Platte parallel gerichteten Reibungskräften abrollt, das heißt, ohne die Erzeugung der Kräfte Fg₁... und Fg₂ (gemäß dem bekannten, in Fig. 1 dargestellten Verbinder). Diese Kräfte sind nicht vorhanden und verursachen daher keine mechanisch nachteiligen Effekte für die empfindlichen Leiterstreifen 6.

Die Kraft F₀, die entsteht, wenn die Platte 10 von der Stellung A₁ in die Stellung A₉ vorrückt, erhält ihren wesentlichen Anteil durch das Durchbiegen des Bogens OB₂ des Kontaktelementes 11. Hat daher die Platte 10 erst einmal ihren Sitz, so erhöht ein Verschieben der Platte zwischen den Punkten Aq und A₂ nicht nur den Kontaktdruck Fi im Punkt B„, sondern erzeugt ebenso die Kraft Fq, die sich zu der anfänglichen Einschubkraft F₁ addiert. Aufgrund der Ausbauchung 15 wird der Großteil der starken Kompressionekräfte, die beim Deformieren des Kontaktelementes 11 in dem Bogen OB- entstehen, bei der Ausbauchung 15 erzeugt, um im Punkt B₂ optimale Kompressionskräfte sicherzustellen. Um die für einen vollständigen Sitz einer Platte notwendige Gesamtkraft auf einem Minimum zu halten, wird die als Rückstellkraft bezeichnete kombinierte Kraft F₁+F _ so niedrig wie möglich gehalten. Als allgemeine Regel wird vorzugsweise F₂> F_Q <25g gehalten, um beim Einführen der Schaltungsplatte in den Verbinder Schwierigkeiten zu vermeiden.

Wie man aus Fig. 2 als Entwurfauswahl ersieht, würden, wenn entweder die Entfernung a oder b vermindert würde, beide Kräfte Fq und F₂ anwachsen, und es würde eine insgesamt höhere Einschubkraft F₁+F₀ erforderlich sein, um die Platte in ihren Sitz zu bringen.

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Fig. 3 zeigt eine alternative Ausfuhrungsform der Erfindung.
In dieser Ausführung ist das federnde Kontaktelement 11 ähnlich angeordnet wie in Fig. 2, jedoch ist die obere Schleife 16 viel weniger gekrümmt. Darüber hinaus hat das Kontaktelement ein
zweites gekrümmtes Teil, welches im folgenden als Bogen 18 bezeichnet werden soll. Die Wölbung des Bogens 18 hat eine Richtung, die senkrecht auf der Einsteckrichtung der Platte 12 steht. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Platte 10 eingeschoben wird und die Kante 14 mit dem freien Ende 12 des Kontaktelementes in Eingriff kommt, kommt wiederum die Ausbauchung 15 in
reibungslosen Kontakt mit dem Leiterstreifen 6, wie es oben bereits erl^räutert wurde. Da der Abstand zwischen dem Bogen 18 und der Ausbauchung 15 jedoch so gewählt ist, daß er größer ist als der Abstand zwischen dem Leiterstreifen 6 und einer Wandung 151 des Verbinders, verursacht ein weiteres Abwärtsbewegen der
Platte 10, daß der Bogen 18 mit der Wandung 151 am Punkt P in
Eingriff kommt. In Fig. 3 zeigt die feine ausgezogene Linie (0) die Stellung des Kontaktelementes, während die Plattenkante 14
gerade das freie Ende 12 berührt, die gestrichelte Linie zeigt die Stellung (1), welche das Kontaktelement 11 einnehmen würde, wenn die Ausbauchung 15 nicht mit dem Leiter-Anschlußstreifen 6 auf der Schaltungsplatte 11 in Eingriff käme, und die dick ausgezogene Linie (2) zeigt die endgültige Stellung und die Form
des Kontaktelementes, nachdem der Schaltungsträger 10 vollständig eingeschoben wurde. Man sieht, daß, wenn die Schaltungsträgerkante 14 sich von der Stellung A_fl in die Stellung A~ bewegt, das gebogene Teil OP des Kontaktelementes 11 sich zuerst nach
links umbiegt, bis die Ausbauchung 15 den Leiterstreifen 6 berührt, und dann nach rechts umbiegt, bis der Bogen 18 im Punkt P die Wandung 151 berührt. Wiederum ergänzen sich in der vollständig eingesteckten Stellung des Schaltungsträgers 10 die abwärts gerichteten Kräfte zu F₁+F_n,. wie es bereits oben der Fall war, jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel aufgrund der
Kraft Fp des Bogens 18 gegen die Wandung 151 der gebogene Abschnitt PB₂ des Kontaktelementes zwischen dem Leiterstreifen 6
und der Wandung 151 komprimiert, um eine Kompressions-Kontaktkraft F„ zu erzeugen, die im Vergleich zum Betrag der Verschiebung der Kartenkante 14 zwischen den Stellungen A₁ und A„
einen relativ großen Wert aufweist.

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Aufgrund der Durchbiegung des gekrümmten Teils OP wird am Kontaktpunkt P ein Drehmoment C erzeugt, welches den übrigen gebogenen Teil PB₃A₃ des Kontaktelementes aufwärts zu bewegen trachtet. Dieses Drehmoment leistet teilweise einen Beitrag zu der Gesamt-Einschubkraft und ist in dem Wert der Kraft F_ enthalten. Die gesamte Einschubkraft F,+F₀ ist wiederum auf einem Minimum gehalten, um für die Schaltungsplatte eine verminderte Einschubkraft zu ermöglichen, während gleichzeitig eine hohe Kontaktandrückkraft F₃ erzeugt wird. Als bevorzugte Kräfteverteilung wurde das sich aus der Beziehung F^/F.. <a'/b' ergebende Resultat gefunden, wobei a' der Abstand zwischen dem freien Ende

12 des Kontaktelementes 11 und der Wandung 151, und b' der vertikale Abstand der relativen Kontaktpunkte der Ausbauchung 15 und des Bogens 18 ist. Änderungen des Kontaktdrucks und der Einschubkräfte können durch Verändern der Abstände a, a¹ und b* realisiert werden, wobei die Verminderung irgendeiner der drei Größen ein Anwachsen der Kontaktandruckkraft F„ bewirkt.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbinders dargestellt. Das Kontaktelement 11 besteht im wesentlichen aus zwei zusammenführenden Teilen,-die in einem Scheitelpunkt O₂ vereinigt sind. Das Kontaktelement in dieser Ausführungsform führt eine Verkrümmung aus, um den Schleifenteil 16 in zwei stabile Zustände zu schnappen. Das in Fig. 4 gezeigte Kontaktelement hat ein aktives Kontaktteil 11 und ein Ausgleichsteil 11'. Das Ausgleichsteil 11' ist mit seinen Enden

13 und 13' an einer Stelle 0.. im Gehäuse 5, bzw. 0, in einer in einer Wandung 152 ausgebildeten Kerbe 153 befestigt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 repräsentiert die fein ausgezogene Linie (0) die Ausgangsstellung des Kontaktelementes vor dem Einführen eines Schaltungsträgers, die gestrichelte Linie (1) stellt den Punkt des maximalen Kontaktdruckes der Ausbauchung 15 gegen den Leiterstreifen 6 dar, und die stark ausgezogene Linie (2) stellt das Kontaktelement in einer Stellung dar, in welcher der Schaltungsträger 10 vollständig eingeschoben ist.

In dieser Ausführungsform ist das Ausgleichsteil 11 * des Kontaktelementes 11 zwischen den Punkten O₁ und O₂ vorgespannt. Die

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strichpunktierte Linie (00) zeigt die eigentliche Stellung des Scheitelpunktes O₂ an, wenn die Wandung 152 und die Kerbe 153 nicht vorhanden wären. Nach dem Einführen des Schaltungsträgers 10 wird der gekrümmte Teil O₃B₀ einer Verkrümmungskraft unterworfen, die ihren Maximalwert annimmt, wenn sich die Ausbauchung 15 am Punkt B.. direkt gegenüberliegend dem Punkt O₂ befindet. Diese Stellung definiert den nicht stabilen Zustand des Kontaktelementes. Wird der Schaltungsträger 10 weiter nach unten bewegt, bis die Kante 14 den Punkt A_ erreicht, so wird eine weitere Bewegung durch einen Anschlag E begrenzt. Der Anschlag E ist im unteren Teil des Gehäuses 5 ausgebildet. Die zweite stabile Stellung (2) des aktiven Teils 11 ist dann erreicht. In dieser Stellung tragen das Halten des freien Endes 12 in der Ausnehmung 14 und eine Tendenz des gebogenen Teiles O₃B₂, um B₃ gedreht zu werden, zu der Kontaktandrückkraft F₂ bei- Die Tendenz, den Teil O₃B um B₃ zu drehen, wird bewirkt durch eine Kraft F , die aufgrund der Tatsache erzeugt wird, daß das Kontaktteil 13' zu Beginn in Richtung von F gehoben wird und in seiner Bewegung in der Kerbe 153 zurückgehalten wird. Das aktive Kontaktteil 11 trachtet durch die Wirkung des Ausgleichteils 11' weiter nach oben gedrückt zu werden, weil das Ausgleichteil. 11' in der vollständig eingeschobenen Stellung (2) veranlaßt, daß ein Drehmoment C auf das aktive Teil 11 um den Drehpunkt O₂ wirkt. Durch geeignete Wahl des Abstandes zwischen den Punkten A_Q und A₂, des Abstandes a¹ zwischen der Platte 10 und der Wandung 152, des Abstandes zwischen dem Punkt O₂ und dem Punkt B_, und des Abstandes b zwischen der Höhe von 0- und B₂, läßt sich ein optimaler Kontaktdruck F₃ erreichtn. Gleichzeitig wird eine Gegen-Ausgleichskraft aufgrund des Drehmomentes C erzeugt, teilweise bestimmt durch den Abstand a. Diese Gegen-Ausgleichskraft wirkt entgegengesetzt zu der Gesamt-Einschubkraft und gestattet es somit, daß die Schaltungsplatte mit einer durchschnxttlichen Netto-Einschub- oder -Rückziehkraft von Null eingeschoben oder herausgezogen wird. Aufgrund der Schnappwirkung des aktiven Kontaktteils 10, wobei der Punkt B₂ (in Einsteckrichtung) abwärts bezüglich des Scheitelpunktes 0„ liegt, ist die Komponente der Einschubkraft F_ negativ. Um dann eine Netto-Einschubkraft von Null zu erhalten, muß F₁ zuzüglich der aus dem Drehmoment C

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resultierenden Rückstellkraft der Kraft Fq, in absoluten Werten gemessen, gleich sein. Diese Konfiguration macht mit der reduzierten, oder nicht vorhandenen Einschubkraft eine Verriegelungsanordnung zum mechanischen Halten des Schaltungsträgers in dem Verbinder überflüssig.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 kann es notwendig sein, die Ausnehmung 14 in Form einer öffnung auszubilden, so daß eine Leiste 14' beim Herausziehen der Schaltungsplatte das Anheben des Kontaktelementes 11 unterstützt, weil in der vollständig eingesteckten Stellung des Schaltungsträgers 10 das Kontaktelement 11 einen stabilen Zustand einnimmt.

In den Figuren 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem ein Paar sich gegenüberliegender Kontaktelemente des in Fig. 2 gezeigten Typs verwendet werden. Fig. 5 zeigt die Stellung, die die Kontakte vor dem Einführen einer Schaltungsplatte einnehmen, Fig. 6 zeigt den Zustand, den die Kontaktelernente einnehmen, wenn ein Schaltungsträger vollständig in den Verbinder eingeführt ist. Der Gehäusekörper 5 des Verbinders besteht aus Isoliermaterial in Form eines Parallelflachs mit inneren Kammern 20, die in Längsrichtung durch Querteile 21 getrennt sind. Ein mittlerer erhabener Teil 22 mit einer oberen Oberfläche 23 ist als Anschlagelement vorgesehen, um die Einstecktiefe des Schaltungsträgers in den Verbinder zu begrenzen. Seitenteile 24 dienen als Äufnahmelagerung für die jeweiligen Enden 13 der Kontaktelemente 11. Ein geradliniger Abschnitt 25 des Kontaktelementes ist parallel zu dem Einführweg 5' angeordnet. Lezterer wird bestimmt durch Kanten 26 der Teile 21. Abgeschrägte Oberflächen 28 der Teile 21 führen den Schaltungsträger in den Weg 5'.

Anstatt in der Kante 14 des einzuführenden Schaltungsträgers 10 Ausnehmungen vorzusehen, kann eine Kupplungsleiste 30 als Teil des Verbinders vorgesehen sein, um das freie Ende 12 des Kontaktelementes (bzw. der Kontaktelemente) zu halten. Gemäß Figuren 5 und 6 sind ein Paar gegenüberliegender Kontaktelemente, die ein Paar aus einer Mehrzahl in einem Verbindergehäuse der Länge

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nach angeordneter Kontaktelement-Paare repräsentieren, in Ausnehmungen 29 der Kupplungsleiste 30 eingefaßt. Die Kupplungsleiste 30 wird durch einen Vorsprung 31 am Ende des Verbindergehäuses 5 an einer Aufwärtsbewegung gehindert. In den unteren Teil des Gehäuses 5 sind Kontaktklemmen 32 eingepaßt. Sie sind so montiert, daß eine elektrische Verbindung bei 33 mit den festen Enden 13 des Kontaktelementes 11 geschaffen wird, beispielsweise durch Löten, Sicken, Wickeln, usw. Das Eindringen des Schaltungsträgers.10 in den Verbinder wird gemäß den Figuren 5 und 6 begrenzt durch einen Vorsprung 34 der Kupplungsleiste 30; dieser Vorsprung 34 kommt an dem Anschlag 23 zur Anlage.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen eine Verriegelungsanordnung, durch die eine gekrümmte Schalungsplatte 10 gegen die Vorspannkräfte mehrerer Kontaktelemente, die die Platte aus dem Verbinder zu drängen trachten, verriegelt werden kann. Eine derartige Verriegelungseinrichtung ist besonders nützlich bei Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Figuren 2 und 3, obschon sie auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 verwendet werden kann als zusätzliche Sicherungseinrichtung gegen mechanisches Lösen, falls dies gewünscht wird. Wie man in der Draufsicht der Figuren 7 bis 10 und in der Seitenansicht gemäß Fig. 11 sieht, kann die Schaltungsplatte 10 ein Eingriffselement 35 aufweisen, welches an einer Ecke der Schaltungsplatte befestigt ist. Das Element ragt in einer abgeschnittenen V-Form 36 über die Vorderkante der Platte 10 vor und weist seitlich der Platte eine Hakenform auf. Das Element 36 wirkt mit einer Ausnehmung 38, die am längsseitigen Ende der Kupplungsleiste 30 ausgebildet ist, zusammen. Ein Flügel 39 der Leiste 30 erstreckt sich senkrecht zu dieser und parallel zu der Einsteckrichtung der Platte 10. Der Flügel gleitet unter Anlage an einer Wandung 40 eines Kanals 41, der in dem Gehäuse 5 ausgebildet ist. Das freie Ende des Flügels 39 ist abgeschrägt und wirkt hierdurch mit der oberen abgeschrägten Oberfläche eines Gleitstücks 42 zusammen, welches durch eine Feder 46 nach oben gezogen wird. Die Feder 46 ist an einer Wipp-Sperre 43 befestigt, die sich um einen der zwei Drehstifte 44 oder 45 in Lagerungsflächen 50, bzw. 51 drehen kann.

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In einem oder beiden äußeren Enden des Verbindergehäuses 5 ist ein. Kanal 41 ausgebildet, und eine allgemein mit L bezeichnete Verriegelungseinrichtung ist ebenfalls an einem oder beiden Enden des Verbinders vorgesehen.

Die Verriegelungseinrichtung arbeitet, wie es in den verschiedenen Stellungen gemäß den Figuren 7 bis 10 dargestellt ist. In Fig. 7 ist die Feder 46, die an einer oberen Halterung 47 auf der Wipp-Sperre 43 sowie an der unteren Lagerung 48 auf dem Gleitstück 42 befestigt ist, in einer Lage, in der sie veranlaßt, daß die Wipp-Sperre 43 an der Außenkante eines sich seitlich am Ende der Leiste 30 erstreckenden Zipfels 53 zur Anlage kommt und gegen eine Nockenfläche 59 des Gleitstücks 42 anliegt.

Wird der Schaltungsträger 10 unter Aufbringen der Kraft F-nach unten gedrückt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, so passiert das Element 35 die Durchgangsöffnung 54 und sitzt in der Ausnehmung 38 auf, um die Leiste 30 und den Flügel 39 gegen die Vorspannkraft der Feder 46 nach unten zu drücken, bis die Stange 30 durch Anlage an der Fläche 23 gestoppt wird. Nachdem der Zipfel 53 soweit herabgedrückt ist, daß er unterhalb der •Haltespitze 52 der Wipp-Sperre 43 ist, wird die Haltespitze 52 nach links (in Fig. 8) unter horizontaler Zugkraft der Feder gezogen. Die Abwärtsbewegung des Leitstücks 42 durch den Flügel 39 ermöglicht eine Bewegung der Nockenfläche 49 der Wipp-Sperre 43 nach links, ebenfalls hervorgerufen durch die horizontale Zugkraftkomponente durch die Feder 46. In der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsträgerstellung wird der Haken 37 unter (tiefer als) die Haltespitze 42 gestoßen, und die Wipp-Sperre 43 rastet mit der oberen Lagerungsfläche 50 auf der oberen Oberfläche des Drehzapfens 44.

Wirkt die abwärts gerichtete Kraft F₃. nicht mehr auf den Schaltungsträger 10 ein, so trachtet die Feder 46 das Gleitstück 42, den Flügel 39, die Leiste 30 und die Platte 10 nach oben zu drücken, bis die Spitze des Zipfels 53 mit dem oberen Anschlag der Haltespitze 52 in Eingriff kommt und der Zipfel 53 vollständig in der flachen Tasche 43', die durch eine Seite der Wipp-

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Sperre 43 gebildet wird, enthalten ist. Die leichte Aufwärtsbewegung des Schaltungsträgers 1O ermöglicht nun ein vollständiges Einfassen des Lagerzapfens 44 in die obere Lagerungsfläche 50 und gestattet gleichzeitig dem Wipp-Element 43, weiter nach links und von dem Gelenkzapfen 45 fort gezogen zu werden, wie man aus Fig. 9 ersieht.

Um den Schaltungsträger 10 aus der Verriegelungsstellung mit dem Verbinder zu lösen, bewirkt eine - wie man in Fig. 10 erkennt - auf den Schaltungs träger 10 einwirkende Kraft F₁, wiederum, daß das Gleitstück 42 nach unten getrieben wird, und da die Wipp-Sperre 43 nun um den Gelenkzapfen 44 dreht, kann die Nockenoberfläche 49 noch weiter nach links rücken als in der Stellung gemäß Fig. 9. In der in Fig. 10 gezeigten Stellung trachtet die Vorspannkraft der Feder, die Wipp-Sperre 43 weiter um den Gelehkzapfen 44 zu drehen, wird jedoch hieran durch die untere Lagerfläche 51, die auf der oberen Oberfläche des Gelenkzapfens 45 zur Anlage kommt, gehindert. Die Haltespitze 52 ist nach rechts gezogen, und der Schaltungsträger 10 kann entfernt werden, indem der Haken 37 an der Haltespitze 52 vorbeiläuft. Während die Leiste 3.0 unter Einwirken der Kraft der Feder 46, die auf das Gleitstück 42 ausgeübt wird, nach oben angehoben wird, läuft der Zipfel 53 an der Haltespitze 52 vorbei, und die Nockenfläche 59 des Gleitstücks 42 kommt gegen die Steuerfläche 49 zur Anlage, um die Wipp-Sperre in die in Fig. 7. dargestellte Stellung zu bringen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 werden die Abstände χ und y zwischen den Gelenkzapfen 44 und 45 so festgelegt, daß in einer ersten Gleichgewichtsstellung, das heißt, wenn die Wipp-Sperre 43 um den Gelenkzapfen 45 dreht, die Haltespitze 52 von dem Zipfel beabstandet ist und außerhalb des Durchlaßweges 54 liegt. Weiterhin werden die Abstände der Zapfen 44 und 45 so gewählt, daß die Wipp-Sperre 43 in ihrer in Fig. 9 dargestellten Verriegelungsstellung sich in ihrem zweiten stabilen Zustand befindet, wie oben erläutert wurde.

Die Figuren 12A und 12B zeigen eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der das Kontaktelement 11 stets mit einem seiner En-

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den 12 mit der Leiste 30 in Eingriff ist. In dieser Ausführungsform bildet das Kontaktelement keine Schleife, und die Ausbauchung 15 wird durch eine Biegung des Kontaktelementes gebildet, welche eine Verlängerung 55 mit einer nach innen gebogenen Spitze 56 an deren freiem Ende bildet. In dieser Ausführungsform wird das Kontaktelement 11 zwischen der Leiste 30 und einer entsprechenden Wandung der Kammer 20 gehalten. Die Klemmen 33 verlaufen innerhalb der Kammer 20 in einer solchen Höhe, daß sie in Gleitkontakt mit der Spitze 56 stehen, wenn die Schaltungsplatte 10 vollständig eingeschoben ist, sowie für eine vorgegebene Länge, bis die Schaltungsplatte entfernt ist. Beim Entfernen der Schaltungsplatte rutscht die Spitze 56 nach Passieren der vorbestimmten Länge von der Klemme 33 und bewirkt eine Trennung von der Klemme 33. Fig. 12A zeigt die endgültige Kontaktstellung des Kontaktelementes 11, während Fig. 12B die vollständig zurückgezogene Stellung des Schaltungsträgers 10 andeutet. Man sieht, daß mit dem an der Leiste 30 befestigten freien Ende 12 die Ausbauchung 15 einen reibungslosen Kontaktdruck gegen den Schaltungsträger 10 erzeugt.

Die Ausführungsform gemäß den Figuren 12A und 12B hat den Vorteil, daß keine Verriegelungseinrichtung notwendig ist, den Schaltungsträger in dem Verbinder zu verriegeln, da die Kontakte nicht - wie in den anderen Ausführungsbeispielen - den Schaltungsträger nach oben zu drücken trachten. Andererseits müssen die Vorderkante 14 des Schaltungsträgers und die Leiste mechanisch gekoppelt sein, dieses wird durch die weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 15 beschriebene Anordnung erreicht. .

In den Figuren 13 und 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbinders gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weisen die Kontaktelemente 11 wiederum eine U-förmige Schleifenform auf, wobei das untere Teil 13 zwischen dem Gehäuse und einer Klemme 32 eingeklemmt ist. In dieser Ausführungsform jedoch ist das andere Ende 12 des Kontaktelementes 11 nicht aufwärts gebogen, wie in den anderen Ausführungsbeispielen (zum Beispiel Figuren 5 und 6), sondern in Schlitzen 29' festgeklemmt und über gekrümmte Kantenteile der Leiste 30, die an die Form des Kontaktelementes 11 angepaßt sind, gebogen.

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Wird der Schaltungsträger 10 in die Durchlaßöffnung 27 eingeführt, und stößt er die Leiste 30 nach unten, so gleiten die Seitenwandungen der Leiste 30 entlang den geraden Teilen des Kontaktelementes 11, welche gegen die Klemme 32 anliegen. Fig. zeigt in ihrer linken Hälfte eine Ausbauchung, die einen reibungslosen Kontaktdruck durch den gekrümmten Teil 15' gegen den Schaltungsträger 10 ergibt. Die Ausbauchung entsteht durch die Elastizität des Kontaktelementes 11, welches sich der seinem Ende 12 beaufschlagten Zugkraft beim Abwärtsbewegen der Leiste widersetzt. Die Durchbiegung des Kontaktelementes 11 ist seitlich begrenzt durch die Wandungen der Kammern 2Q. Die rechte Hälfte der Fig. 14 zeigt die Gestalt des Kontaktelementes 11, wenn die Leiste 30 bei NichtVorhandensein einer Schaltungsplatte 10 abgesenkt wird, wobei der Betrag der seitlichen Bewegung der Ausbauchung 15' in den Durchlaß 27 die Kontakt-Andrückkraft zwischen der Ausbauchung 15' und der Platte 10 bestimmt. In dieser Ausführungsform, wie auch in der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform, wird auf die in den Verbinder eingeschobene Schaltungsplatte 10 keine Rückziehkraft ausgeübt, so daß der oben erläuterte Verriegelungsmechanismus nicht notwendig ist. Wie bereits oben erwähnt wurde, müssen der Schaltungsträger 10 und die Leiste 30 miteinander in Eingriff kommende Teile aufweisen, so daß es möglich ist, die Kontaktelemente des Verbinders in ihre Ausgangsstellung, die in Fig. 13 dargestellt ist, nach dem Herausziehen des Schaltungsträgers zurückzubringen.

Um die Kontaktelemente in ihre Ausgangsstellungen (siehe Fig.12B und 13) zurückzubringen, wird die Anordnung gemäß Fig. 15 verwendet. In Fig. 15 sind die in Längsrichtung beabstandeten Enden des Schaltungsträgers 10 und der Leiste 30 mit zusammenwirkenden Zugeinrichtungen ausgestattet, die einen ähnlichen Zweck erfüllen wie die in den Figuren 7 bis 11 dargestellten Verriegelungsanordnungen. Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 15 ist das Ende der Leiste 30' mit einer Ausnehmung 60 ausgestattet, die durch zwei Arme 61 gebildet wird, welche in sich aufwärts erstreckende und nach außen abgewinkelte Flansche 62 auslaufen. Entlang den Wandungen der Ausnehmung 27 ausgebildete Schultern 63 dienen dazu, die Flansche 62 nach innen zu führen, wenn der Schaltungs-

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träger eingeführt wird', um die Leiste 30' nach unten zu drücken. Der Schaltungsträger 10 ist an seiner Außenkante mit kurzen seitlichen Vorsprüngen 64 ausgestattet, welche obere Kanten 66 bilden. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 64 ist etwas kleiner als die Breite zwischen den Armen 61. Wenn der Schaltungsträger nach unten gedrückt wird, werden die Flansche 62 nach innen gedrückt, und die Schultern 63 kommen in eine Stellung oberhalb der Kanten 66, und der Abstand zwischen ihnen ist geringer als der Abstand zwischen den VorSprüngen 64. Auf diese Weise kommen beim Aufwärtsbewegen des Schaltungsträgers 10 die Kanten 66 in Kontakt mit der Schulter 63, und die Leiste 30 wird, wie erforderlich, in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Die Flansche 62 kehren durch die ihnen eigene Elastizität in ihre Ausgangsstellung zurück.

Es sei darauf hingewiesen, daß in bekannten Verbindern und in der Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie sie in den Figuren 13 und 14 dargestellt ist, zwischen den Kontaktelementen 11 und den Leiter-Anschlußstreifen 6 auf dem Schaltungsträger 10 ein sofortiger elektrischer Kontakt hergestellt wird. In modernen Schaltungen ist es jedoch oft wünschenswert,oder notwendig, elektrischen Kontakt mit einigen Anschlußstreifen auf dem Schaltungsträger früher herzustellen als mit anderen. Um dies zu erreichen, werden die Anschluß-Leiterstreifen auf dem gedruckten Schaltungsträger vollständig bis zu der Kante der Schaltungsträgerplatte geführt oder nicht, abhängig davon, ob eine sofortige elektrische Verbindung hergestellt werden soll oder nicht. Dies ist in der perspektivischen Ansicht eines Schaltungsträgers in Fig. 18 dargestellt. Dort sind die Anschlußstreifen 71 bis zur Kante der Schaltungskarte geführt, während die Streifen 72 kurz vor der Kante enden. Bei Verbindern des Gabeltyps beim Stand der Technik, wie sie in den Figuren 16 und 17 dargestellt sind, gibt es keine Möglichkeit, selektiven Kontakt mit den zwei Arten von Leiterstreifen 71 und 72 herzustellen, während für alle Stellungen des Verbinders der Kontakt auf derselben Ebene gehalten wird. Dementsprechend wurden Versuche gemacht, einen Gabelkontakt (Fig. 16) zu schaffen, welcher in zwei wahlweisen Stellungen H oder B innerhalb des Verbindergehäuses 5' positionierbar

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ist, abhängig davon, ob der Kontakt mit einem Leiterstreifen auf der Schaltung sofortigen Kontakt bekommen soll oder nicht. Somit muß in Abhängigkeit von der Funktionsweise der Schaltungskarte und der Verteilung der Schaltungselemente auf der Karte der Anwender selbst die richtige Anordnung der Gabelkontakte in dem Verbinder bestimmen und einrichten, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten. Dies verursacht jedoch offensichtlich Anpassungsprobleme und ist mit einem beträchtlichen Zeitverlust beim Zusammenbau verbunden. Dieses Problem wird durch die vorliegende Erfindung gelöst. Dies gilt speziell für die in den Figuren 13 und 14 gezeigte Ausführungsform, bei der die gesamte Reihe, der Kontaktelemente 11 eine elektrische Verbindung mit den äußersten Spitzen der Leiter-Anschlußstreifen auf dem Schaltungsträger 10 herstellt und dann aufrechterhält, indem die Ausbauchung 15 auf der Oberfläche der Schaltungsplatte abrollt; sofortiger Kontakt wird mit den Leiterstreifen 71 hergestellt, verzögerter Kontakt mit den Leiterstreifen 72 (siehe Fig. 18). Dementsprechend kann im Gegensatz zu der herkömmlichen Anordnung gemäß den Figuren 16 und 17 der erfindungsgemäße Verbinder mehrere identische Kontaktelemente 11 aufweisen und trotzdem die gewünschte Funktion ausführen.

Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß die Erfindung verschiedene Ausführungsformen haben kann. Insbesondere kann die allgemeine Formgebung der in den dargestellten Beispielen gezeigten Kammern und die allgemeine Form der Verbindergehäuse an verschiedene Anwendungszwecke angepaßt werden, ohne daß von den wirkungsmäßigen und konstruktionsmäßigen Eigenschaften der Erfindung abgewichen wird. Weiterhin ergeben sich hinsichtlich der für die verschiedenen Elemente der Erfindung ausgewählten Materialien keine Beschränkungen, das heißt, die federnden Kontaktelemente können aus kupferhaltigen Legierungen gebildet werden (Phosphorbronze, Messing, Kupfer-Beryllium, und dergleichen). Die Flexibilität der Kontaktelemente kann verbessert werden, indem sie als geschlitzte Blätter ausgeführt werden und zwecks zusätzlicher Stärke können mehrere statt einer Ausbauchung 15 vorgesehen sein.

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Claims (28)

1. FATENTANWÄLTc A. GRÜNECKER

   DIPL-INa

   H. KlNKELDEY

   DR-INa

   W. STOCKMAIR £ Q L t V V I _{K SCHUMANN}

   DR RER NAT · DlPU-PHYS.

   P. H. JAKOB

   D(PU-INa

   G. BEZOLD

   DR BBlNAT.- DPL-CHEM.

   8 MÜNCHEN 22

   MAXIMILIANSTRASSE 43

   2J. Juni 1978 P 12 872

   BUIKER RAMO CORPORATION

   Commerce Drive, Oak Brook, Illinois 60521, USA

   Patentansprüche

   Verbinder zum Herstellen eines federnden Druckkontakts mit wenigstens einer leitenden Oberfläche auf wenigstens einer Seite eines starren Körpers, gekennzeichnet durch ein eine Führung (5') zum Führen des Körpers (10) entlang eines Weges in Einsteckrichtung aufweisendes Gehäuse (5) , ein in dem Gehäuse (5) montiertes, federndes Kontaktelement (11), von dem ein err-ter Teil (12) anfänglich in dem Weg und ein zweiter Teil (15) außerhalb des Weges positioniert ist, wobei der erste Teil (12) des Kontaktelements (11) durch die Vorderkante (14) des Körpers (10) bewegbar ist, wenn sich dieser in Einsteckrichtung entlang des Weges bewegt, um das Kontaktelement (11) zu biegen und den zweiten Teil (15) des Kontaktelementes (11) in reibungslosen Kontakt mit der leitenden Oberfläche (6) auf der Seite des Körpers (10) zu bringen.
2. 2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbinderteil (12) ein Ende des Kontaktelementes (11) ist, und daß das eine Ende (12) mit dem Körper (10) bewegbar und entlang des Weges (5^?) in Einsteckrichtung verschiebbar ist.

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   TELEFON (O89) 293863 TELEX OB-3S38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPlEFtER

   BAD ORIGINAL
3. 3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktteil eine Ausbauchung (15) aufweist, die in dem Kontaktelement (11) ausgebildet ist und von dem einen Ende (12) in zu der Einsteckrichtung entgegengesetzter Richtung beabstandet ist.
4. 4. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einklinkanordnung (14, 12) zum Aufrechterhalten eines festen In-Eingriff-Kommens des starren Körpers mit dem einen Ende (12) des Kontaktelementes (11) vorgesehen ist, um dadurch einen festen Kontaktpunkt der Ausbauchung (15) der leitenden Oberfläche (6) des Körpers (10) beizubehalten.
5. 5. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einklinkanordnung einen an dem Ende (12) des ersten Kontaktteils ausgebildeten Haken umfaßt, welcher mit einer an dem Körper (10) ausgebildeten Ausnehmung (14) in Eingriff kommt.
6. 6. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem anfänglich Kontakt zwischen der Ausbauchung (15) und der leitenden Oberfläche (6) . des Körpers (10) hergestellt ist, ein weiteres Bewegen des Körpers (10) in Einsteckrichtung einen abrollenden Kontakt der Ausbauchung

   (15) entläng der leitenden Oberfläche (6) verursacht.
7. 7. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11) ein drittes Teil (13, 13') an seinem Ende aufweist, welches entfernt von dem einen Ende (12) angeordnet und in dem Gehäuse (5) entlang einer zur Einsteckrichtung parallelen Ebene befestigt ist.
8. 8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine von der Führung (5¹) beabstandete Wandung (151) aufweist, daß das Kontaktelement (11) einen Bogen (18) zwischen der Ausbauchung (15) und dem dritten

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   Teil (13¹) aufweist, daß die Ausbauchung (15) von dem Bogen (18) etwas weiter entfernt ist als die Seitenwandung

   (151) von dem Körper (10) in der Führung (5'), um dadurch eine erste Kraft zwischen dem Körper (10) und der Ausbauchung (15)' und eine zweite Kraft zwischen dem Bogen (18) und der Wandung (151) nach Bewegen des ersten Kontaktteils

   (12) in Einsteckrichtung zu erzeugen (Fig. 3).
9. 9. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11) ein viertes Teil (11') aufweist, welches einen Scheitelpunkt (O₂) bildet, von dem aus sich das Kontaktelement in Form von zwei im wesentlichen parallelen Segmenten erstreckt, daß das erste Segment (11) das erste (.12¹J und zweite (15) Kontaktteil umfaßt, daß das zweite Segment (11') von dem ersten Teil in Form einer Krümmung fortläuft, um das dritte Kontaktteil (13) zu bilden, daß das Gehäuse (5) eine von der Führung (5¹) beabstandete Wandung (152) aufweist, welche zur Aufnahme des Scheitelpunktes(O₂) eine Kerbe (153) aufweist, und daß der Scheitelpunkt (0?^ ^von ^^{er Aus}k^aucnung (15) etwas weiter entfernt ist als von dem Körper (10) in der Führung (5¹), um dadurch eine Kraft zwischen dem Körper (10) und der Ausbauchung (15) und eine Kraft zwischen dem Scheitelpunkt (O₂) und der Kerbe (153) nach Bewegen des ersten Kontaktteils (12) in Einsteckrichtung zu schaffen (Fig. 4).
10. 10. Verbinder nach Anspruch 9,. dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Segment zwischen dem Scheitelpunkt (0~) und seinem festen Punkt (O₁) in dem Gehäuse vorgespannt ist, um einen konvexen Bogen (11 ') zu bilden, daß ein Teil des konvexen Bogens neben dem Scheitelpunkt (0_?) ein Teil des ersten Segmentes, welches dem Scheitelpunkt (O₂) benachbart ist, lagert, um in dem ersten Segment (11) ein um den Scheitelpunkt (O₂) wirkendes Drehmoment zu erzeugen und dadurch eine Kraft hervorzurufen, die das eine Ende (12) des Kontaktelementes (11) in eine zur Einsteckrichtung entgegengesetzte Richtung zu bewegen trachtet (Fig. 4).

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11. 11. Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (18) die Wandung (151) in einem bezüglich der Einsteckrichtung tiefer liegenden Punkt kontaktiert als der Kontaktpunkt (B₂) zwischen der Ausbauchung (15) und der leitenden Oberfläche (6) eines vollständig eingesteckten Körpers (10), um dadurch um den Kontaktpunkt (P) des Bogens (18) mit der Wandung (151) ein Drehmoment zu erzeugen, welches das erste Ende (12) des Kontaktelementes (11) in einer zur Einsteckrichtung entgegengesetzten Richtung zu bewegen trachtet.
12. 12. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von sich gegenüberliegenden Kontaktelementen (11) vorgesehen ist, welches in dem Gehäuse (5) montiert ist, und daß weiterhin eine Kupplungsleiste X30) vorgesehen ist, welche eine Grundfläche mit Ausnehmungen

    (29) zum festen Aufnehmen der einen Enden (12) der Kontaktelemente (11) aufweist, und die eine obere Oberfläche aufweist zum In-Eingriff-Kommen mit dem vorderen Teil des starren Körpers (10) (Fig. 5, 6).
13. 13. Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Leiste (30) in eine zur Einsteckrichtung entgegengesetzte Richtung durch einen in dem Verbindergehäuse (5) ausgebildeten Vorsprung (31).begrenzt wird, wobei der Vorsprung (31) als Anschlag für die obere Oberfläche der Leiste (30) dient.
14. 14. Verbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (30) einen Vorsprung (34) aufweist, welcher sich zwischen dem einen Ende (12) erstreckt und mit einem erhabenen Teil (22) des Verbindergehäuses (5) in Eingriff bringbar ist, um die Bewegung der Leiste (30) in Einsteckrichtung zu beschränken.
15. 15. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (L) zum verriegelnden In-Eingriff-Kommen mit einem an wenigstens einer Ecke der vorderen

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    Kante (14) des Körpers (10) ausgebildeten Einklink-Element (37) vorgesehen ist, und daß die Verriegelungseinrichtung (L) eine Einrichtung (43, 38, 52) aufweist zum Aufnehmen der Kante (14, 36) des Körpers (10), welche auf die Bewegung des Körpers (10) in Einsteckrichtung anspricht, um das Einklink-Element (37) zu erfassen und zu halten.
16. 16. Verbinder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen der Kante (36) des Körpers (10) eine Wipp-Sperre (43) aufweist, welche eine erste und zweite Lagerfläche (51, 50) aufweist, daß ein erster und

    t
    zweiter Drehzapfen (45, 44) vorgesehen ist, um die die Lagerflächen (51, 50) drehbar sind, und daß elastische Mittel (46) vorgesehen sind, zum wahlweisen Vorspannen der Sperre (43), um mit dem ersten und zweiten Drehzapfen (45, 44) in der ersten oder zweiten Lagerfläche (51, 50) in Eingriff zu kommen, um dadurch einen ersten und zweiten stabilen Verrxegelungszustand für die Wipp-Sperre (43) zu definieren (Figuren 7 bis 10).
17. 17. Verbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen der Kante (36) des Körpers (10) ein Betätigungselement umfaßt, welches zwischen einer ersten und zweiten Betätigungsstellung bewegbar ist, daß das. Betätigungselement (30, 33, 42) einen Zipfel (53) und eine beabstandete Steuer- oder Nockenfläche (59) aufweist, daß die Wipp-Sperre (43) eine mit dem Zipfel (53) in Eingriff bringbare Haltespitze (52) aufweist, sowie eine dritte Lagerfläche (49), welche mit der Steuerfläche (59) in Eingriff bringbar ist, wodurch vor dem Einfügen des Körpers (10) in den Verbinder das Betätigungselement in der ersten Betätigungsstellung und die Wipp-Sperre (43) in der ersten stabilen Stellung ist, während die dritte Lageroberfläche (49) mit der Steuerfläche (59) zur Anlage kommt, um die erste Lagerfläche (51) mit dem ersten Drehzapfen (45) in lagernden Eingriff zu bringen, um hierdurch den Zipfel (53) in eine Position zu bringen, in welcher die Haltespitze (52) nicht mit dem Einklink-Element (37) des Körpers (10) in Eingriff bringbar ist (Fig. 7).

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18. 18. Verbinder nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einfügen des Körpers (10) in den Verbinder das Betätigungselement (42) durch den Körper (10) in die zweite Betätigungsstellung gezwungen wird, damit die Steuerfläche (59) sich von der dritten Lagerfläche (49) entfernt, daß das Betätigungselement (42) und die federnden Mittel (46) derart zusammenwirken, daß die Wipp-Sperre (43) in ihre zweite stabile Stellung schwingt, um dadurch die zweite Lagerfläche (50) erzwungenermaßen mit dem zweiten Drehzapfen (44) in Anlage zu bringen und den Zipfel (53) in eine Stellung zu versetzen, in der er die Haltespitze (52) freigibt und dieser gestattet, mit dem Einklink-Element (37) in Eingriff zu kommen (Fig. 9).
19. 19. Verbinder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei weiterem Bewegen des Körpers (10) in Einsteckrichtung das Betätigungselement (42) und die federnden Mittel (46) derart zusammenwirken, daß sie die Wipp-Sperre (43) zum Umspringen um den zweiten Drehzapfen (44) in die erste stabile Stellung bringen, wodurch die Haltespitze (52) zum ungehinderten Herausziehen des Körper.s (10) in eine Stellung gebracht wird, in welcher sie nicht mehr in Eingriff mit dem Einklink-Element (37) ist.
20. 20. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11) ein unter Reibung entlang einer Innenwandung (57) des Gehäuses (5) gleitbares drittes Teil (56) aufweist, und daß das Gehäuse (5) Kontaktklemmen (32) besitzt, welche neben dem Eingang des Führungsweges in eine Steuerfläche auslaufen, um das dritte Teil (56) nach innen zu bewegen, wenn der Körper (10) sich in Einsteckrichtung bewegt, und daß das zweite Teil (15) sich außerhalb des Weges befindet, wenn das dritte Teil (56) nicht nach innen gebogen ist, während das zweite Teil (15) in reibungslosem Druckkontakt mit der leitenden Oberfläche (6) des Körpers

    (10) steht, wenn das dritte Teil (56) durch die Steuerfläche nach innen gedrückt ist.

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21. 21. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Körpers vorgesehen ist, welche eine bewegbare Leiste (30) , die sich in Längsrichtung des Verbinders erstreckt, aufweist, daß die Leiste (30) wenigstens einen nach außen gerichteten, hakenförmigen Flansch (62) aufweist, und daß in dem Verbindergehäuse wenigstens eine als Steuerfläche dienende Schulter (63) vorgesehen ist, um den hakenförmigen Flansch (62) nach innen zu drücken und dadurch einen auf der Vorderkante (14) des Körpers (10) vorgesehenen Vorsprung (66) zu erfassen (Fig. 15).
22. 22. Verbinder zum Herstellen eines federnden Druckkontaktes mit wenigstens einer leitenden Oberfläche auf wenigstens einer Seite eines starren Körpers, gekennzeichnet durch ein eine Führung (5¹) zum Führen des Körpers entlang eines Weges in Einsteckrichtung aufweisendes Gehäuse (5), ein in dem Gehäuse (5) montiertes, federndes Kontaktelement (11), von dem ein erster Teil (12) in Einsteckrichtung bewegbar ist, wenn der Körper (10) entlang des Weges in Einsteckrichtung bewegt wird, und von dem ein zweiter Teil (15) anfänglich außerhalb des Weges positioniert ist und bei Bewegen des ersten Teils in Einsteckrichtung derart gebogen wird, daß er in reibungslosen Kontakt mit der leitenden Oberfläche (6) auf der Seite des Körpers (10) gebracht wird.
23. 23. Verbinder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse. (5) eine Gleitschiene zum Hin- und Herbewegen entlang des Weges vorgesehen ist, und daß entlang einer inneren Wandung des Gehäuses (5) elektrische Anschlußklemmen (32) vorgesehen sind, daß das federnde Kontaktelement (11) ein zwischen der Gleitschiene (30) und den Anschlußklemmen (32) eingefügtes drittes Teil aufweist, wobei die Gleitschiene (30) das erste Teil (12) des Kontaktelementes (11) zum Bewegen mit diesem aufweist, und daß die Gleitschiene einen Anschlag aufweist, gegen den eine Vorderkante des Körpers (10) zur Anlage kommt, um die Gleitschiene (30) und das erste Teil (12) in Einsteckrichtung zu bewegen.

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24. 24. Verbinder zum Herstellen eines federnden Druckkontaktes mit wenigstens einer leitenden Oberfläche auf wenigstens einer Seite eines starren Körpers, gekennzeichnet durch ein eine Führung zum Führen des .Körpers (10) entlang eines Weges in Einsteckrichtung aufweisendes Gehäuse (5), und eine Verriegelungseinrichtung (L) zum verriegelnden Eingreifen in ein Einklink-Element (37), welches an wenigstens einer Ecke der Vorderkante (14) des Körpers (10) ausgebildet ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung (L) eine Einrichtung (30, 38, 39, 42) aufweist zum Aufnehmen der Kante (14, 36, 37) des Körpers (10), welche auf die Bewegung' des Körpers (10) in Einsteckrichtung anspricht, um das Einklink-Element (37) zu erfassen und zu halten.
25. 25. Verbinder nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen der Kante (37)^: des Körpers (10) eine Wipp-Sperre (43) aufweist, welche eine erste und zweite Lagerfläche (51, 50), sowie einen ersten und zweiten Drehzapfen (45, 44), um die die Lagerflächen (50, 51) drehbar sind, aufweist, und daß federnde Mittel (46) vorgesehen sind, um die Sperre (43) wahlweise vorzuspannen, so daß

    . entweder der erste oder zweite Drehzapfen (45, 44) in der ersten oder zweiten Lagerfläche (51, 50) zur Anlage kommt, um dadurch für die Wipp-Sperre (43) eine erste und zweite stabile Verrxegelungsstellung zu definieren.
26. 26. Verbinder nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen der Kante (14) des Körpers (10) ein Betätigungselement (39, 42) umfaßt, welches zwischen einer ersten und zweiten Betätigungsstellung bewegbar ist, daß das Betätigungselement einen Zipfel (53) und eine beabstandete Steuerfläche (59) aufweist, daß die Wipp-Sperre (43) eine mit dem Zipfel (53) in Eingriff bringbare Haltespitze (52) umfaßt, sowie eine mit der Steuerfläche (59) in Eingriff bringbare dritte Lagerfläche (49), wobei vor dem Einstecken des Körpers (10) in den Verbinder das Betätigungselement (39, 42) sich in der ersten Betätigungsstellung befindet und die Wipp-Sperre (43) in ihrer ersten stabilen Stellung ist und die dritte Lagerfläche (49) mit

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    der Steuerfläche (59) zur Anlage kommt, um die erste Lagerfläche (51) gegen den ersten Drehzapfen (45) zur Anlage zu bringen, um dadurch den Zipfel (53) in eine Stellung zu bringen, in welcher er die Haltespitze (52) daran hindert, mit dem Einklink-Element (37) des Körpers (10) in Eingriff zu kommen.
27. 27. Verbinder nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem der Körper (10) in den Verbinder eingeführt ist, das Betätigungselement (39, 42) durch den Körper (10) in die _fzweite Betätigungsstellung gebracht wird, um zu veranlassen, daß die Steuerfläche (59) sich von der dritten Lagerfläche (49) entfernt, und daß das Betätigungselement (39, 42) und die federnden Mittel (46) derart zusammenwirken, daß die Wipp-Sperre (43) in Richtung auf ihre zweite stabile Stellung schwingt, um dadurch die zweite Lagerfläche (50) erzwungenermaßen gegen den zweiten Drehzapfen (44) zur Anlage zu bringen, den Zipfel in eine die Haltespitze (52) freigebende Stellung zu bringen, und um zu erlauben, daß die Haltespitze (52), mit dem Einklink-Element (37) in Eingriff kommt.
28. 28. Verbinder nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß bei weiterem Bewegen des Körpers (10) in Einsteckrichtung das Betätigungselement (39, 42) und die federnden Mittel

    (46) derart zusammenwirken, daß sie die Wipp-Sperre (43) um den zweiten Drehzapfen (44) in die erste stabile Stellung schwingen, wodurch die Haltespitze (42) derart positioniert ist, daß sie sich nicht in Eingriff mit dem Einklink-Element (37) befindet, so daß der Körper (10) zerstörungsfrei herausgezogen werden kann.

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