DE3248256C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Kontaktstiften sind bekannt. Der Abrundung der Stiftkuppe kommt dabei entscheidende Bedeutung zu, um eine möglichst kantenfreie Ausbildung zu erreichen. Eine Möglichkeit besteht ge­ mäß der DE-PS 31 12 245 darin, die Stiftkuppe spanend zu bearbeiten, d.h. durch Abdrehen des Stiftendes oder durch Abschleifen mittels Hartmetall bestückter Bürsten eine rotationssymmetrische Stiftkuppe zu schaffen. Der Nachteil liegt im hohen und daher für die Massenproduktion ungeeigneten Herstellungsaufwand.

Eine kostengünstigere Herstellung eines Kontaktstiftes ist in der DE-AS 15 89 820 vorgeschlagen. Aus dieser Druckschrift ist ein Kontaktstift mit zylindrischem Schaft und sich zum Ende hin verjüngender Kuppe bekannt, welche sich aus zwei gewölbten Deck- und Bodenflächen und zwei dazwischen an­ geordneten und am Scheitel der Kuppe zusammenstoßenden spiegelbildlichen Seitenflächen zusammensetzt. Die beiden Seitenflächen sind eben ausgebildet und stoßen keilförmig an einer Vorderkante zusammen. Die Deckfläche wird während des Stanzvorgangens konisch gestaucht und die Bodenfläche bleibt im wesentlichen zylindrisch, wobei sich jedoch die Vorderkante etwas abrunden soll. Allerdings ist fraglich, ob sich dieses gewünschte Abrunden während des einschritti­ gen Stanz- und Prägevorganges in ausreichendem Maße er­ zielen läßt.

Zwar ist die Herstellung des bekannten Kontakstiftes preisgünstig, jedoch ist das Ergebnis mit gravierenden technischen Nachteilen behaftet, die es beispielsweise nicht zulassen, den Kontaktstift mit einer Goldauflage zu versehen, da diese an den Kuppenkanten abgeschabt wer­ den würde, so daß Korrosionsgefahr bestände. Tatsächlich entsteht nämlich eine scharfe Vorderkante zwischen den Seitenflächen. Weiterhin ergibt sich eine scharfe Umfangs­ kante zwischen der konischen Deckfläche und dem Schaftum­ fang. Ebenfalls sind scharfkantige Übergänge zwischen den keilförmigen ebenen Seitenflächen und dem Schaftumfang im mittleren Axialschnitt sowie eine wohl unvermeidbare Vor­ derkante zwischen zylindrischer Bodenfläche und den Sei­ tenflächen unvermeidbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kontaktstift so auszu­ bilden, daß die Zahl der Kanten am verjüngten Stiftende mindestens verringert wird, um durch einfache Stanz-Präge­ vorgänge eine möglichst kantenfreie drehteilähnliche Stift­ kuppe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Seitenflächen eine gewölbte Kontur aufweisen, unter stetigem Verlauf kantenfrei ineinander übergehen und einen einheitlichen Flächenstreifen bilden, daß die Deck- und Bodenflächen sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung gekrümmt und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und daß sowohl die Deck-und Bodenflächen als auch der Flächenstreifen kantenfrei tangential in die Kontur des Schaftes einlaufen.

Die Erfindung vereinigt die Vorteile einer einfachen und wirtschaftlichen Massenfertigung mit denen einer möglichst kantenfreien Ausbildung der Stiftkuppe. Die neue Kontakt­ stiftkuppe ist drehteilähnlich ausgebildet und vermeidet weitestgehend Kantenübergänge zwischen den einzelnen Flä­ chen, insbesondere im Bereich des Schaftumfanges. Mit zwei einfachen Stanz-/Prägevorgängen läßt sich dieser Kontakt­ stift herstellen. Dieser Kontaktstift ist somit für die Massenfertigung wirtschaftlich geeignet und vermeidet die technischen Nachteile des bekannten Kontaktstiftes. Versuche haben gezeigt, daß dieser Kontaktstift den Anforderungen gerecht wird, da er eine hohe Zahl von Einsteckvorgängen aushält, ohne daß eine dünne Goldauflage beschädigt wird.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenständ der Unter­ ansprüche.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel dar­ stellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs­ form des neuartigen Kontaktstiftes,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Steckhülse für den Kontaktstift gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Träger­ streifens, in den die Kontaktstifte einge­ schossen sind,

Fig. 4 eine Querschnittansicht durch den Stift längs der Linie 4-4 gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Querschnittansicht längs der Linie 5-5 der Fig. 1,

Fig. 6 eine Draufsicht eines Schnittstempels nach er­ folgtem Schnitt der Stiftkuppe,

Fig. 7 eine Vorderansicht der Prägewerkzeuge,

Fig. 8 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Prägewerkzeuge gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine Vorderansicht von zwei Glätt-Prägestem­ peln und

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Glätt-Prägestempels mit eingesetztem Stift.

Ein allgemein mit 10 bezeichneter Kontaktstift besitzt einen Schaft 12 mit im Durchmesser verkleinerten Schaft­ ende 14. Der Durchmesser des Schaftes 12 beträgt ca.1mm. Das Vorderende des Schaftes 12 hat eine Kuppe 16, die aus drei Flächenabschnitten besteht, nämlich einer oberen Wölbungsfläche 18, einer spiegelbildlich dazu liegenden unteren Wölbungsfläche 20 und einem dazwischen angeordne­ tem Flächenstreifen 22. Die Wölbungsflächen 18 und 20 sind doppelt gekrümmt, d.h. die Mantelflächen weisen sowohl in einem Axialschnitt, als auch in einem Radialschnitt je­ weils eine gekrümmte Form auf. Die Wölbungsflächen 18, 20 gehen kantenfrei in die Zylinderfläche des Schaftes 12 über. Der mittlere Flächenstreifen 22 ist nur einfach ge­ wölbt, d.h. die Wölbung verläuft in einer Axialebne und sämtliche Schnitte parallel zu dieser Axialebene im Be­ reich des Flächenstreifens 22 haben die gleiche Kontur.

Zwischen jeder der Wölbungsflächen 18, 20 und dem mitt­ leren Flächenstreifen 22 wird eine Kante 24 bzw. 26 ge­ bildet, an welcher die benachbarten Flächen unter einem kleinen Winkel zusammenstoßen, der in Fig. 5 zur besseren Veranschaulichung übertrieben groß darge­ stellt ist. In der Praxis beträgt dieser Winkel zwi­ schen den Flächen 18, 22 und 20, 22 jeweils nur etwa 10°, so daß die Flächen beinahe kantenfrei ineinander­ laufen. Mit bloßem Auge sind die Kanten 24, 26 jeden­ falls nicht mehr sichtbar.

Wie sich aus Fig. 1 deutlich ersehen läßt, ist der mittlere Flächenstreifen 22 im Bereich der Kuppenspitze am schmalsten und verbreitert sich dann nach beiden Sei­ ten hin bis kurz vor Erreichen des Umfanges des Schaf­ tes 12. Anschließend laufen die beiden Kanten 24, 26 im Mantelbereich des Schaftes 12 zusammen, wo mit diesem ein gewisser kleiner Winkel gebildet wird, der aber je nach Ausbildung des Stanzwerkzeuges, wie nachstehend noch be­ schrieben wird, so klein gehalten werden kann, daß dieser Flächenstreifen 22 praktisch tangential in den Schaftum­ fang einläuft.

In jedem Fall bildet der Flächenstreifen 22 geometrisch eine Zylinderfläche, deren Erzeugende eine parallel zu sich selbst geführte Gerade ist. Im Axialschnitt hat dieser Flächenstreifen 22 eine halbovale oder halb­ elliptische Form.

Im vertikalen Axialabschnitt der Stiftkuppe 16 weisen die beiden Wölbungsflächen 18, 20 gekrümmte Konturen auf, die hinten tangential in die gerade Mantellinie des Stift­ schaftes 12 übergehen und die sich zum Kuppenvorderende hin nähern, jedoch nicht zusammenstoßen, sondern durch eine gerade Vertikallinie verbunden sind, welche vom Flä­ chenstreifen 22 gebildet wird. Die Länge dieser Vertikal­ linie beträgt etwa 20% bis 25% des Schaftdurchmessers. Die gewölbte Linie bildet mit der geraden Linie des Flä­ chenstreifens 22 einen Winkel, der möglichst klein ge­ halten ist. Die an der Übergangsstelle gezeichnete Kan­ te ist, wie vorstehend schon angedeutet, nicht scharf ausgeprägt, sondern eher weich als Übergangsbereich aus­ gebildet.

Der in Fig. 1 dargestellte Stift hat im Kuppenbereich eine drehteilähnliche Form, wobei in Umfangsrichtung des Schaftes verlaufende scharfe Kanten vermieden sind. Die verbleibenden Kanten zwischen den einzelnen Flächen 18, 22 und 20, 22 sind ebenfalls flächenmäßig als Über­ gangsbereiche ausgebildet, so daß auch hier keine schar­ fen Kanten entstehen. Der so hergestellte Stift wird mit einer dünnen Auflage aus einem Edelmaterial, bei­ spielsweise Gold versehen und in einem nicht dargestell­ ten Stecker verankert und mit einem elektrischen An­ schluß verlötet. Der Kontaktstift wird im Gebrauch in eine Kontakthülse 28 eingesteckt, wie sie in Fig. 2 perspektivisch veranschaulicht ist. Eine Mehrzahl sol­ cher Hülsen 28 ist in einer Steckdose angeordnet. Der Hülseninnendurchmesser stimmt mit dem Außendurchmesser des Schaftes 12 des Kontaktstiftes 10 überein. Auch im Fall gewisser Toleranzungenauigkeiten kann der Stift je­ doch in die Hülse 28 leicht eingeführt werden, da dank der allseitig gewölbten Kuppenkontur ein Selbstzentrie­ rungseffekt erzielt wird. Dabei können die Kanten 30 am Einsteckkanal der Hülse 28 keinerlei Abschabungen an der Oberfläche der Kuppe 16 des Stiftes 10 bewirken, dank der beschriebenen praktisch kantenfreien Kuppenausbildung. Der Stift 10 kann also sehr häufig in eine Hülse einge­ steckt werden, ohne daß die Gefahr der Beschädigung der empfindlichen Edelmetallauflage besteht.

Die Fig. 3 zeigt einen fertigen mit Kontaktstiften 10 bestückten Trägerstreifen 32. Ein solcher Streifen wird aus Metallblech gestanzt und gebogen und dann einer Verbindungsstelle zugeführt, in welcher auf Länge ge­ schnittene und vorgeprägte Drahtstifte eingeschossen werden. Die so eingesetzten Drahtstifte werden beim weiteren Vorrücken des Trägerstreifens 32 einer Schneid­ einrichtung zum Kuppenschneiden und mindestens einer Prägeeinrichtung zum Kuppenprägen zugeführt, wonach sich die in Fig. 3 dargestellte Ausbildung ergibt.

Das Verfahren zur Herstellung der Kuppe eines Stiftes 10 wird anhand der Fig. 6 bis 10 veranschaulicht. Der Stift 10 hat anfänglich ein etwa zylindrisches Vorderende, das in einem Stanzvorgang unter Verwen­ dung eines Schnittstempels 34 so beschnitten wird, daß sich eine Schnittfläche 22 ergibt, deren Kontur in der Draufsicht in Fig. 6 gezeigt ist und die eine halbovale oder halbelliptische Form aufweist. Dabei ergeben sich scharfe Kanten zwischen der Schnittfläche 22 und der zylindrischen Außenfläche des Schaftes 12.

In einem zweiten Arbeitsgang wird die so vorgefertigte Stiftkuppe verformt. Dazu werden zwei Prägewerkzeuge 36, 38 verwendet, die im geschlossenen Zustand in der Stiftmittelebene zusammenstoßen. In diesen Prägestem­ peln sind Prägeflächen 40, 42 ausgebildet und es ist nun wesentlich, daß die beiden Prägewerkzeuge 36, 38 in derselben Richtung relativ bewegt werden, wie der Schnittstempel 34. D.h. wenn der Schnittstempel ver­ tikal geführt ist, so werden auch die beiden Präge­ werkzeuge 36, 38 vertikal geführt, während der Stift seine Lage beigehält. Mit den Formflächen 40, 42 der Prägewerkzeuge werden die doppelt gekrümmten Wölbungs­ flächen 18, 20 der Kuppe 16 (Fig. 1) erzeugt. Gleich­ zeitig wird der Flächenstreifen 22 der Stiftkuppe in die in den Fig. 1 und 8 dargestellte Form gebracht.

Mit den beschriebenen beiden Stanz-Prägevorgängen ist die in Fig. 1 dargestellte Kuppenausbildung erreicht. Um die normalerweise nicht mehr störenden Kanten oder besser: Randbereiche zwischen den Flächen 18, 22 und 20, 22 zu verformen kann ein zweiter Prägevorgang un­ ter Verwendung der Prägewerkzeuge 44, 46 angeschlossen werden, der rechtwinklig zum ersten Prägevorgang statt­ findet, im Fall eines vertikalen ersten Prägevorganges, also in horizontaler Richtung von beiden Seiten her. Damit wird eine Glättprägung erreicht, da die Formflä­ chen 48, 50 der Prägewerkzeuge 44, 46 die Übergänge im Bereich der Kanten 24, 26 (Fig. 1) des Stiftes so verformen, daß die Kuppe des Stiftes 10 in allen Flä­ chenbereichen praktisch doppelt gekrümmt ist, die Kup­ pe somit kantenfrei und praktisch drehteilgleich aus­ gebildet ist.

Claims (6)

1. Kontaktstift mit zylindrischem Schaft und sich zum Ende hin verjüngender Kuppe, die sich aus zwei ge­ wölbten Deck-und Bodenflächen und zwei dazwischen an­ geordneten und am Scheitel der Kuppe zusammenstoßen­ den spiegelbildlichen Seitenflächen zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenflächen eine gewölbte Kontur aufweisen, unter stetigem Ver­ lauf kantenfrei ineinander übergehen und einen einheitlichen Flächenstreifen (22) bilden, daß die Deck- und Bodenflächen (18, 20) sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung gekrümmt und spiegelbildlich zu­ einander angeordnet sind und daß sowohl die Deck- und Bodenflächen (18, 20) als auch der Flächenstreifen (22) kantenfrei tangential in die Kontur des Schaftes (12) ein­ laufen.

2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenstreifen (22) im wesentlichen nur in axialer Richtung gekrümmt ist.

3. Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übergangszonen zwischen dem Flächen­ streifen (22) und den Deck- und Bodenflächen (18, 20) abgerundet sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstiftes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in einem ersten Stanzvorgang die Seitenflächen gebildet werden, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem anschließenden Prägevorgang mit in Stanzrichtung bewegten Prägewerkzeugen (36, 38) die Deck- und Bodenflächen (18, 20) geformt wer­ den.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Prägevorgang mit rechtwinklig zum ersten Prägevorgang bewegten Prägewerkzeugen (44, 46) Übergangszonen zwischen dem Flächenstreifen (22) und den Deck- und Bodenflächen (18, 20) geformt werden, die die benachbarten Flächen kantenfrei miteinander verbin­ den.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bei dem ersten Stanzvorgang benutzte Stanzwerkzeug (34) eine halbellip­ tische oder halbovale Schneidkante aufweist und die Präge­ werkzeuge (36, 38) Formhohlräume mit doppeltgekrümmten Prägeflächen (40, 42) aufweisen und daß die Kontur der Formhohlräume in der Teilungsebene der Prägewerkzeuge (36, 38) gleich oder geometrisch ähnlich derjenigen der Schneidkanten des Stanzwerkzeuges (34) ist.