DE2828350C2 - Elektrische Kontaktleiste mit Kontaktfedern, die mit ihren Kontaktzonen zur Kontaktgabe verschwenkbar sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kon'aktleiste mit zwei Reihen von Kontaktfedern, die in einem

ίο Leistenkörper aus Isoliermaterial in Kammern gehalten sind und die über eine in Längsrichtung der Kontaktleiste durchgehende und von außen verschwenkbare Exzenter-Wellenanordnung mit ihren Kontaktzonen zur direkten Kontaktgabe mit einer gedruckten Leiter platte in Richtung senkrecht zur Wellenachse ver schwenkbar sind, wobei die Kontaktleiste zwischen den Kontaktzonen der Kontaktfedern einen in Längsrichtung durchgehenden und von wenigstens einer Stirnseite zugänglichen Aufnahmeraum für die gedruckte Leiter platte aufweist, der stirnseitig in der Einsteckstellung der

Leiterplatte frei zugänglich ist und in der Kontaktstellung

der Leiterplatte über ein mit der Wellenanordnung drehfest verbundenes Sperrglied sperrbar ist.

Derartige Kontaktleisten haben den Vorteil, daß eine

gedruckte Leiterplatte in den Aufnahmeraum der Kontaktleiste eingeführt werden kann, ohne daß dabei die Reibungskraft überwunden werden muß, die zwischen den Kontaktfedern und der Leiterplatte besteht Vielmehr kann die Leiterplatte mit vom Aufnahmeraum hinweg geschwenkten Kontaktfedern in den Aufnahmeraum eingesteckt werden, d. h. mit einer relativ geringen Kraft Erst dann werden die Kontaktfedern zur Kontaktgabe an die Leiterplatte angedrückt. Derartige Kontaktleisten sind daher insbe sondere für eine sehr große Anzahl von Kontaktfedern mit entsprechend vielen Anschlußleitern an der Leiterplatte geeignet.

Eine elektrische Kontaktleiste mit den eingangs genannten Merkmalen beschreibt öie DE-OS 20 37 958.

Die Wellenanordnung besteht dabei aus einer einzigen, in Längsrichtung der Kontaktleiste durchgehenden Welle mit einem flach gedrückten Profil. Die Welle befindet sich zwischen beiden Reihen von Kontaktfedern unterhalb des Einsteckraumes. Verläuft das Profil quer zum Einsteckraum, so werden die beiden Reihen der Kontaktfedern vom Aufnahmeraum zur Seite verschwenkt, so daß die Leiterplatte mit stark verringerter Kraft in den Aufnahmeraum eingesteckt werden kann. Anschließend muß die Welle um einen Winkel von etwa 90° verdreht werden, worauf die Kontaktfedern bedingt durch ihre Eigenelastizität bis hit Anlage an die gedruckten Leiterbahnen der Leiterplatte verschwenkt werden. Hierzu haben die Kontaktfedern im Bereich ihrer Kontaktenden mit den Leiterbahnen der Leiterplatte halbkreisförmig gebogene Kontaktteile, die in Richtung zum Aufnahmeraum weisen. Die gemeinsame Welle kann von außen über einen Schraubendreher oder ein ähnliches Werkzeug geschwenkt werden, wobei eine mit der Welle ver bundene Nase die jeweilige Schwenklage anzeigt und ge gebenenfalls die Stirnseite der Aufnahme verschließt. Der Leistenkörper ist an einer Stirnseite offen und an der anderen Stirnseite geschlossen. Dieser bekannten Kontaktleiste haftet jedoch insbe sondere der Nachteil an, daß bei der Anlage der Kontaktfedern an die Leiterbahnen der Leiterplatte dort gegebenenfalls vorhandene Schmutz- oder Oxydschichten nicht durchstoßen werden, so daß die

Kontaktgabe — insbesondere unter schwierigen Umweltbedjngungen — nicht immer einwandfrei ist Auch besteht in der gegenüber der erwähnten Sperrstellung um 180" verschwenkten Stellung der Welle mit Nase die Gefahr der Beschädigung der Kontaktfedern, indem nämlich die Leiterplatte von der offenen Stirnseite her in den Aufnahmeraum eingeschoben werden kann, wobei die Kontaktfedern durch eine entsprechende Verdrehung der Weile ebenfalls in den Aufnahmeraum vorstehen. In dieser Lage werden die Kontaktfedern von der seitlich eingeführten Leiterplatte verbogen. Die DE-OS 25 31 068 beschreibt eine ähnliche Kontaktleiste mit zwei Reihen von Kontaktfedern, die über eine gemeinsame und zwischen beiden Reihen befindliche Welle über schwenkbar gelagerte Platten gemeinsam betätigt werden. Ein flügelartig auf ein Ende der Welle aufgesetztes Sperrglied verhindert ein Einstecken von zwei unter Abständen voneinander vorgesehenen und mit schubladenähnlichen Führungen versehenen Leiterplatten in derjenigen Stellung der Kontaktfedern, in der diese in ihre Kontakträume hineinragen. Beide Leiterplatten sind über gesonderte Kontaktfederreihen elektrisch an beide Seiten einer gemeinsamen und mittig angeordneten Leiterplatte angeschlossen. Diese Kontaktleiste ist somit nur für Sonderkonstruktionen von Leiterplatten geeignet.

Die DE-OS 27 07 122 beschreibt elektrische Kontaktleisten in mehreren Ausführungsformen, bei denen ebenfalls elektrische Kontaktfedern durch Betätigung eines geeigneten Werkzeugs von einer Anlagestellung in eine andere Stellung verschwenkt werden können, in denen sie keinen elektrischen Kontakt mit einer Leiterplatte haben. Das Werkzeug ist dort als Schieber ausgebildet, der über Führungen die entsprechenden Verschwenkungen der Kontaktfedern durchführt. Diese vorbeschriebene Kontaktleiste zeichnet sich insbesondere durch eine sehr große Kompliziertheit im Aufbau und auch in der Bedienung aus. Dort befindet sich bei einigen Ausführungsformen eine Exzenterwelle vom Aufnahmeraum aus gesehen hinter der betreffenden Reihe der Kontaktfedern. Allen diesen Ausführungsformen ist aber auch gemeinsam, daß bei der Anlage der Kontaktzonen der Kontaktfedern an den Leiterbahnen der gedruckten Leiterplatte dort gegebenenfalls vorhandene Schmutz- oder Oxydschichten nicht durchstoßen werden. Besonders fällt ins Gewicht, daß die Betätigung der Kontaktfedern sehr aufwendig ist, weil ein Schieber längs der Kontaktleiste verschoben werden muß. Hier können Fehlbetätigungen auftreten, wenn nicht alle Bauelemente dieser Kontaktleiste mit so großer Präzision hergestellt und montiert worden sind.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ausgehend von einer elektrischen Kontaktleiste der eingangs genannten Art lisgt ihr die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend weiterzubilden, daß eine sehr sichere und gute Kontaktgabe bei der Anlage der Kontaktfedern an den Leiterbahnen der gedruckten Leiterplatte erzielt wird, wobei gleichzeitig eine Fehlbetätigung derart verhindert werden soll, daß die Federn bei einer falschen Einführung der Leiterplatte in den Aufnahme= raum beschädigt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter-Wellenanordnung durch zwei zueinander parallele Wellen gebildet ist, die sich vom Aufnahineraum (2) her gesehen an die Rückseite jeweils einer der Reihen der Kontaktfedern anlegen, und die über ein gemeinsames Getriebe synchron verschwenkbar sind, welches aus zwei an den Enden jeder Welle drehfest angebrachten Antriebsritzeln besteht, die mit einer gemeinsamen Zahnstange kämmen, welche von einem mit ihr kämmenden Betätigungsrad mit einer Sperrscb lter der Zahnstange von einer ersten Endlage in >>r die betreffende Stirnseite des Aufnahmeraun-·'-. frei zugänglich ist, in eine zweite Endlage verschoben wird, in der diese Stirnseite zumindest in ihrem unteren Bereich verschlossen ist

Weil die beiden Wellen die Federn jeweils von der Rückseite her bei ihrer Verschwenkung an die Leiterplatte andrücken, ist stets für eine gute Kontaktgabe gesorgt und zwar unabhängig von einer eventuellen Ermüdung der Eigenelastizität der Kontaktfedern, v/ie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Weil ein gemeinsames Getriebe beide Wellen synchron und vorzugsweise gegensinnig antreibt, ist dafür gesorgt daß beide Reihen der Kontaktfedern synchron verschwenkt werden. Die diese Schwenkbewegung übertragende Zahnstange dient df -,ei gleichzeitig dazu, in derjenigen Endlage, in der die Kcniaktiedern eingeschwenkt sind, die Stirnseite des Aufnahmeraumes zu verriegeln, so daß in dieser Lage eine gedruckte Leiterplatte von dieser Stirnseite her in den Aufnahmeraum «licht eingeführt werden kann.

Es wird eine besonders gute Selbstreinigung der Kontakte erzielt, wenn die Kontaktfedern zwischen der Anlagestelle der betreffenden WeJIe und der Kontaktzone gebogen verlaufen. Bei fortschreitendem Andrükken der Kontaktfedern an die Leiterplatte gleiten daher die Kontaktzonen der Kontaktfedern auf den Leiterbahnen der Leiterplatte und zerstören dabei dort eventuell vorhandene Schmutz- bzw. Oxydschichten. Ein Verschiebungsweg von mehreren Zehntel Millimetern kann dabei ohne weiteres erreicht werden und ist für den angestrebten Zweck auch genügend.

Weitere bevorzugte Merkmale des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Durch die Merkmale nach Anspruch 3 wird erreicht daß Anschlußleiter von der jeweils kontaktierten Leiterbahn der Leiterplatte senkrecht durch die Leiterplatte zu deren Gegenseite hindurchgeführt werden können. Durch die Merkmale von Anspruch 4 wird erreicht, daß die Kontaktfedern auf einfache Weise ausgewechselt werden können, indem man nämlich mit einem geeigneten Werkzeug von außen die Rastzunge eindrückt Anspruch 5 kennzeichnet Merkmale, mit denen in den dort erwähnten beiden Endlagen der Zahnstange und der damit verbundenen Bauelemente eine Sicherung erreicht wird, so daß diese Endlagen auch bei Erschütterungen oder Vibrationen beibehalten bleiben.

/ iitpruch 6 kennzeichnet Merkmale, die ein Überdrehen der beiden Endlagen verhindert Der Ansatz des Betätigungsrades dient dem weiteren Zweck, zusammen mit zwei gehäusefesten Markierungen die beiden Endlagen optisch anzuzeigen.

Wichtig ist insbesondere Anspruch 7, wodurch erreicht wird, daß durch ein Verdrehen des Betätigungsrades um einen relativ geringen Winkel — beispielsweise zwischen 60 und 90° — beide Exzenterweüen um einen viel größeren Winkel verdreht werden, nämlich um etwa 180°. Dadurch wird also eine Übersetzung geschaffen.

Auch Anspruch 8 ist wichtig, weil dadurch eine besonders gute Lagerung der Wellen erreicht wird und jeder Feder eine eigene Nocke zugeordnet wird. Anspruch 9 kennzeichnet bevorzugte Merkmale, mit

denen eine einfache Montage der Nockenwellen in ihren Lagern ermöglicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt

F i g. I wesentliche Teile der neuartigen Kontaktleiste in einer perspektivischen und teilweise geschnittenen Ansicht;

F i g. 2 eine Draufsicht auf das rechte Ende dieser Kontaktleiste:

F i g 3 einen Schnitt längs der Linie WIM von F i g. 2;

F i g. 4 eine schematische Schnittansicht entsprechend Fig. 3 mit einer eingesetzten Kontaktfeder und einer Exzenterwelle zur Darstellung des Bewegungsablaufes; F i g. 5 eine Ansicht einer Exzenterwelle;

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie Vl-Vl von F ig. 5:

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht der Zahnstange des Getriebes; und

F i g. 8 eine Ansicht des linken Endes der Kontaktleiste der Fig. I.

Zunächst sei der grundsätzliche Aufbau der neuartigen Kontaktleiste anhand von Fig. I beschrieben. Diese besteht aus einem einstückigen Leistenkörper 1 aus geeignetem Kunststoffmaterial, der mittig einen von oben und von beiden Seiten her zugänglichen Aufnahmeraum 2 hat. Beiderseits dieses Aufnahmeraumes sind nebeneinander Reihen von Kammern 3 angeordnet, die jeweils um ein halbes Rastermaß zueinander versetzt sind. In den Kammern befinden sich Kontaktfedern 4. Dieser grundsätzliche Aufbau ist auch aus F i g. 4 ersichtlich. Die Kammern sind durch Wände 5 voneinander getrennt. Hinter beiden Reihen der Kontaktfedern sind Nockenwellen 6 drehbar angeordnet (vgl. auch F i g. 5 und 6).

Zum synchronen und gegensinnigen Drehen der beiden Nockenwellen 6 haben diese an jeweils einem Ende ein Antriebsritzel 7. Beide Antriebsritzel werden von einer Zahnstange 8 (vgl. F i g. 7) verdreht, und zwar liegen die beiden Zahnreihen 9, 10 der Zahnstange 8 an den beiden Antriebsritzeln 7 an. Eine untere Zahnreihe Il der Zahnstange kämmt mit einem von außen zugänglichen Betätigungsrad 12. Der Leistenkörper t ist im Bereich des Getriebes mit zwei zueinander parallelen Wänden 13, 14 ausgebildet, die zwischen sich die Antriebsritzel 7. die Zahnstange 8 und den Zahnkranz des Betätigungsrades 12 aufnehmen. Außerdem sind die Antriebsritzel 7 bzw. ihre Nockenwellen 6 in der äußeren Wand 14 drehbar gelagert. Dasselbe gilt für das Betätigungsrad 12. welches zusätzlich in der inneren Wand 13 über einen stiftförmigen Fortsatz 15 drehbar gelagert ist.

Die Kontaktfedern 4 haben im unteren Bereich abgebogene Federenden 16. so daß sie von oben in ihre Kammern 3 eingesetzt werden können und dann durch Herausspringen der Federenden 16 verrasten. Diese smd durch Öffnungen 17 im Leistenkörper 1 frei zugänglich, wodurch die Kontaktfedern ausgewechselt «■erden können. Die unteren Enden 18 der Kontaktfedern dienen als Leiteranschiußenden. Die oberen Enden der Kontaktfedern sind hakenförmig gebogen. im Bereich 19 liegen die Kontaktfedern an Nocken 20 der Nockenwelle 6 an (vgl. auch F i g. 5 und 6). Ein Bereich 21 der Kontaktfedern ist als Kontaktbereich mit Leiterbahnen einer in den Aufnahmeraum 2 einzuführenden Leiterplatte ausgebildet.

Fig.4 zeigt den Bewegungsablauf beim Verdrehen einer Nockenwelle 6. Daraus ist ersichtlich, daß die Kontaktbereiche 21 der Kontaktfedern 4 bogenförmig in Richtung zum Aufnahmeraum 2 verschwenkt werden. Dort treffen sie auf die Leiterplatte, wodurch die Kontaktbereiche 21 auf dieser Leiterplatte nach unten um etwa ⁵Ao Millimeter verschoben werden, wodurch der erwähnte Selbstreinigungseffekt auftritt. Wird anschließend die Nockenwelle 6 wieder zurückgedreht. so schwenken auch die Kontaktfedern 4 in ihre Ausgangslage aufgrund der ihnen innewohnenden Eigenelastizität wieder zurück.

Der besseren Übersichtlichkeit halber sind diese Verhallnisse in der rechten Hälfte von F i g. 4 nicht dargestellt.

Aus I ig. 2 und J ergibt sich insbesondere die Versetzung der beiden Reihen der Kontaktfedern um ein halbes Rastermaß sowie das Merkmal, daß die Wände 5 nach oben offen sind und mit Hinterschneidungen ausgebildet sind, so daß die Nockenwellen 6 von oben in die dadurch ausgebildeten Lager eingeschnappt werden können.

Der Bereich 22 der Zahnstange 8 dient als Sperrschulter zum Verschließen des stirnseitigen Zuganges des Aufnahmeraumes 2 (vgl. F i g. 7 und 8). In der oberen Endlage der Zahnstange 8 nimmt nämlich die den Bereich 22 nach oben abschließende Kante 23 in etwa die mit Pos 24 in F i g. 8 angedeutete Lage ein. Die neuartige Kontaktleiste ist insbesondere für ein Einführen der Leiterplatte in Pfeilrichtung A von Fig. 1 konstruiert. Dies ist in dieser Stellung nicht mehr möglich. In dieser Stellung sind die Kontaktfedern in den Aufnahmeraum 2 eingeschwenkt. Erst in der unteren Endlage der Zahnstange 8 wird also der stirnseitige Zugang zum Aufnahmeraum 2 von der Zahnstange 8 frei gegeben: in dieser unteren Endlage sind die Kontaktfedern in ihre Kammern zurückgeschwenkt und können daher nicht mehr beschädigt werden.

Die Zahnstange 8 hat eine Bohrung 25. in der eine federbelastete Kugel untergebracht ist. Diese arbeitet in den beiden erwähnten Endlagen mit halbkugelförmigen Vertiefungen in der Wand 26 des Leistenkörpers 1 zusammen (vgl. F i g. 1 und 7).

Die Wand 14 des Leistenkörpers 1 hat eine im allgemeinen kreisrunde Aufnahme 27 für das Betätigungsrad 12. Das Betätigungsrad ist ebenfalls im allgemeinen kreisförmig ausgebildet. Es hat aber an einer Seite einen Ansatz 28 mit einer Spitze 29. Die Aufnahme 27 ist an einer Seite trichterförmig erweitert, so daß das Betätigungsrad 12 mit dem Ansatz 28 um einen Winkel von zwischen 60 und 9C° in der Aufnahme gedreht werden kann. F i g. 8 zeigt die beiden Endstellungen des Betätigungsrades 12. Dadurch wird eine Sicherung gegen Überdrehen geschaffen.

Außerdem hat das Betätigungsrad 12 einen Schlitz 30, in den ein geeignetes Werkzeug eingreifen kann, beispielsweise ein Schraubendreher.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontaktleiste mit zwei Reihen von Kontaktfedern, die in einem Leistenkörper aus Isoliermaterial in Kammern gehalten sind und die über eine in Längsrichtung der Kontaktleiste durchgehende und von außen verschwenkbare Exzenter-Wellenanordnung mit ihren Kontaktzonen zur direkten Kontaktgabe mit einer gedruckten Leiterplatte in Richtung senkrecht zur Wellenachse verschwenkbar sind, wobei die Kontaktleiste zwischen den Kontaktzonen der Kontaktfedern einen in Längsrichtung durchgehenden und von wenigstens einer Stirnseite zugänglichen Aufnahmeraum für die gedruckte Leiterplatte aufweist, der stirnseitig in der Einsteckstellung der Leiterplatte frei zugänglich ist und in der Kontaktstellung der Leiterplatte über ein mit der Wellenanordnung drehfest verbundenes Sperrglied sperrbar ist, dadurch g e -kennzeishnet, daß die Exzenter-Wellenanordnung durch zwei zueinander parallele Wellen (6, 6) gebildet ist, die sich vom Aufnahmeraum (2) her gesehen an die Rückseite jeweils einer der Reihen der Kontaktfedern (4) anlegen, und die über ein gemeinsames Getriebe synchron verschwenkbar sind, welches aus zwei an d-en Enden jeder Welle drehfest angebrachten Antriebsritzeln (7, 7) besteht, die mit einer gemeinsamen Zahnstange (8) kämmen, welche von einem mit ihr kämmenden Betätigungsrad (12) mit einer Sperrschulter (22) der Zahnstange von einer ersten Endlage, in der die betreffende Stirnseite des Aufnahmeraur.' ;s frei zugänglich ist, in eine zweite Endlage verschoben wird, in der diese Stirnseite zumindest in ihm unteren Bereich verschlossen ist.

2. Kontaktleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (4) zwischen der Anlagestelle (19) der betreffenden Welle (6) und der Kontaktzone (21) gebogen verlaufen.

3. Kontaktleiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihen der Kontaktfedern (4) bezüglich des Aufnahmeraumes (2) um ein halbes Rastermaß zueinander versetzt angeordnet sind.

4. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (4) i. a. s. b. W. eine von außen zugängliche Rastzunge (16) haben.

5. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (8) über eine fedorbelastete Kugel in den beiden Erstellungen arretiert ist.

6. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsrad (12) einen Ansatz (28) hat, der in einer winkeligen Ausnehmung (27) des Leistenkörpers (1) schwenkbar ist.

7. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnverhältnis zwischen dem Betätigungsfad (12) einerseits und den Antriebsritzeln (7,7) andererseits größer als eins ist.

8. Kontaktleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (6, 6) als Nockenwellen ausgebildet sind, die in jeder Kammer (3) einen Nocken (20) aufweisen und die in den Trennwänden (5) der Kammern gelagert sind.

9. Kontaktleiste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5) nach außen offen sind, derart, daß die Wellen (6) von außen in die Lager einsetzbar sind und in ihren Lagern einschnappen.