DE4243740A1 - Kontakt und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontakt für stromführende Stifte, der aus mindestens einem Metallstreifen besteht, der an seiner einen Seite festgelegt und elektrisch an­ schließbar ist und der an seiner anderen Seite an die Form des mit ihm in Kontakt tretenden Stiftes angepaßt und elastisch nachgebend ausgebildet ist; außerdem be­ trifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung bestimm­ ter Kontakte dieser Art.

Aus der deutschen Patentschrift 37 42 850 ist eine Feder­ anordnung für kraftschlüssig wirkende Kontakte an elektro­ technischen Geräten bekannt, bei der sich eine Kontakt­ feder auf einer Stützfläche abwälzt, um zuverlässig für alle Stiftdicken eine plastische Verformung der Kontakt­ feder zu vermeiden. Infolge der Stützfläche ist eine gewisse Raumgröße der Federanordnung unerläßlich. Es bedarf nämlich zur Abdeckung großer Stiftdicken einer ziemlichen Länge der Stützfläche, damit die erwünschte progressive Federverhärtung eintritt. Aufgrund dieses großen Raumbedarfes können bestimmt Kontaktaufgaben mit dieser bekannten Federanordnung nicht verwirklicht wer­ den.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kontakt der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei sehr geringem Raumbedarf eine große Variationsbreite von Stiftdicken sicher erfaßt wird, ohne den Kontakt bei dicken Stiften bleibend zu verformen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Metallstreifen aus mindestens zwei dünnen Lagen besteht, die an der festgelegten Seite zueinander fixiert sind, sich jedoch an der elastisch nachgebenden Seite lediglich berühren. Bezüglich der beanspruchten Verfahren wird auf die Ansprüche 8 und 9 verwiesen.

Bei dem Kontakt gemäß der Erfindung werden biegsame Lagen zur Bildung des Metallstreifens bzw. der Metallstreifen verwendet, die auch bei stärkster Verformung immer nur elastisch verformt werden, also keine bleibende, plasti­ sche Formänderung erleiden. Gegebenenfalls können deutlich mehr als zwei Lagen eingesetzt werden, wobei die dem Stift zugewandten Enden mit zunehmender Lagenanzahl vom Stift weg gestaffelt sein können. Da in der Regel nur die oberste Lage mit dem Stift in Kontakt tritt und den darunter befindlichen Lagen eine Stützfunktion zufällt, können die Materialien entsprechend ausgewählt werden, also zum Beispiel Messing oder Bronze für die oberste Lage, während jede darunter liegende Lage aus Federstahl be­ steht.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein Kontakt verwirklicht werden kann, der auf kleinstem Raum ein sehr großes Spektrum von Stiftdicken zuverlässig elektrisch kontaktieren kann. Wenn zum Beispiel jeder Metallstreifen Bestandteil einer flächigen, durch Stanzen und Biegen bzw. Tiefziehen verformten Einheit ist, genügt ein im wesentlichen pfenniggroßer, weitgehend in sich ebener Kontakt, um alle Anforderungen bei einer normalen Steckverbindung abzudecken. Dabei ist die eigentliche Verformung der Einheit sehr gering, weil anders als bei herkömmlichen Kontakten, bei denen eine über große Flächen hervorgebrachte Kontaktierung vorhanden ist, bei der Erfindung sich die Metallstreifen ringförmig bzw. teil­ ringförmig um den Stift herumlegen. Ein eingesteckter Stift, der den Metallstreifen bzw. die Metallstreifen voll erfaßt hat, wird infolgedessen nicht besser kontaktiert, wenn er weiter in den Kontakt hineingeschoben wird.

Der Kontakt gemäß der Erfindung kann auch einem unflexiblen, mit dem Stift ebenfalls in Kontakt tretenden Gegenstück gegenüberliegen, das elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch anschließbar sein kann.

Ein Kontakt gemäß der Erfindung, der aus einer gelochten und sternförmig eingeschnittenen Einheit besteht, deren Lochrand abgerundet ist, kann dadurch hergestellt werden, daß aus mehreren übereinanderliegenden Lagen aus Metall ein Loch mit mindestens zwei radial von dem Loch sich erstreckenden Einschnitten ausgestanzt und anschließend in einem Gesenk der Lochrand gerundet wird. Dieser Arbeits­ gang wird vorzugsweise am laufenden Blechstreifen vorge­ nommen, der schrittweise unter einer Stanze voranbewegt wird. Wenn Lochstanze und Gesenk dem Schrittabstand des Vorschubes entsprechen, kann mit einer Hubbewegung die Einheit hergestellt werden. Sie muß dann nur noch von dem Blechstreifen abgetrennt und gegebenenfalls weiter­ verarbeitet werden.

Es ist sogar eine Herstellung in einem einzigen Arbeits­ gang an ein und derselben Bearbeitungsstelle möglich, wenn der Bereich einer Einheit, der später den Stift aufnimmt, zunächst zu einer Schüssel tiefgezogen und anschließend zusammen mit den Einschnitten ausgestanzt wird.

Ausführungsbeispiele von Kontakten gemäß der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, werden nachfol­ gend im einzelnen beschrieben; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kontakt gemäß der Erfindung für eine Steckverbindung vergrößerter Dar­ stellung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1 in noch größerer Darstellung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kontakt, der durch einen Metallstreifen und ein Gegenstück gebildet ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Kontakt mit insge­ samt vier Metallstreifenanordnungen und

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Kontakt mit vier Kontaktmöglichkeiten für Stifte.

Der in der Fig. 1 wiedergegebene Kontakt 1 kann zum Bei­ spiel in einer herkömmlichen Steckdose verwendet werden, um den einen Pol eines stromführenden Steckerstiftes aufzu­ nehmen. Innerhalb einer insgesamt vier Metallstreifen 2 bildenden Einheit ist ein Loch 7 mit radial davon aus­ gehenden vier Einschnitten 8 ausgestanzt, wobei der Loch­ rand gerundet ist (vgl. Fig. 2). Der Kontakt 1 besteht aus zwei übereinanderliegenden Lagen 3 und 4, was deut­ lich aus der Fig. 2 zu erkennen ist. Auf der der Einheit aus den Metallstreifen 2 abgewandten Seite des Kontaktes 1 befindet sich ein üblicher Anschluß 6 für die schraub­ bare Befestigung eines Leitungsdrahtes.

Die obere Lage 3 des Kontaktes 1 besteht aus einem dünnen Messingblech von zum Beispiel 0,3 bis 0,5 mm, während die sich darunter befindende Lage 4 aus Federstahl besteht; letztere weist im übrigen annähernd dieselbe Dicke auf. Wenn in den Kontakt 1 ein Stift eingesteckt wird, biegen sich die einzelnen Abschnitte des Lochrandes an den inneren Enden der Metallstreifen 2 spreizend auseinander, wobei es, je nach Dicke des Stiftes, eine mehr oder weniger abrollende Bewegung auf der Oberfläche der oberen Lage 3 gibt. Es ist dem Fachmann anhand der Fig. 1 und 2 ver­ ständlich, daß ein tieferes oder weniger tiefes Eindringen des Stiftes in den Kontakt 1 keinen Beitrag zur Kontaktie­ rung liefert, weil in jeder Einstecktiefe ein eher ring­ förmiger Kontakt vorhanden ist. Voraussetzung ist selbst­ verständlich das ausreichend tiefe Eindringen des Stiftes so weit in den Kontakt 1 hinein, daß sich beim weiteren Einstecken keine Spreizbewegungen der Metallstreifen 2 mehr ergeben.

Ein Kontakt gemäß der Erfindung kann auch dadurch gebildet werden, daß ein Metallstreifen 2 in der geschilderten Ausbildung vorgesehen ist, der einem unflexiblen Gegen­ stück 5 (Fig. 3) gegenüberliegt, wobei dann die gesamte elastische Verformung der Metallstreifen 2 aufbringen miß. Dieser ist ebenso, wie anhand der Fig. 1 und 2 be­ schrieben, durch eine mehrlagige Struktur gekennzeichnet, die höchste Verformungen ohne bleibende elastische Ver­ formung verträgt.

Anhand der Fig. 4 soll verdeutlicht werden, wie mehrere Metallstreifen 2 zu einer Kontaktleiste kombiniert werden können, wobei die mit einem Kreuz gekennzeichneten Stellen die Fixierung der Lagen aneinander und der Metallstreifen beispielsweise an einem isolierenden Untergrund hinwei­ sen. Vom Ergebnis her ähnlich ist der Kontakt 1, der in der Fig. 5 abgebildet ist. Statt einzelner Metallstrei­ fen 2 ist eine Einheit vorgesehen, aus der an den Kontakt­ stellen Löcher 7 und Einschnitte 8 eingeformt sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist von der Kontaktierungssituation her ähnlich dem gemäß der Fig. 1, wobei allerdings statt vier sich kreuzender Einschnitte 8 lediglich drei Ein­ schnitte 8 vorgesehen sind, die in gleichmäßigem Abstand um den Umfang verteilt angeordnet sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist keine gesonderte Fixierung des Kontaktes 1 dargestellt. Allerdings sind im Bereich des Anschlusses 6 zwei 180°- Kantungen vorgesehen, die selbstverständlich die beiden Lagen 3 und 4 eindeutig und endgültig zueinander fest­ legen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 ist ein entsprechender Trog oder dergleichen zur Aufnahme des Kontaktes 1 vorgesehen, so daß dadurch die Fixierung vorgenommen wird. Es kommt lediglich darauf an, daß das Loch 7 zur Aufnahme des zu kontaktierenden Stiftes erhal­ ten bleibt und auch die anhand der Fig. 2 erläuterte Stützfunktion der einzelnen Lagen 3 und 4 gewährleistet ist.

Der Fachmann erkennt sofort, daß bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß der Fig. 3 der Metallstreifen 2 nicht unbe­ dingt den elektrischen Kontakt mit dem Stift bilden muß, sondern diese Funktion auch von dem Gegenstück 5 über­ nommen werden kann, das beispielsweise aus Messing be­ steht. Der Metallstreifen 2 wird in diesem Fall lediglich als Mittel zum Aufbringen der Andrückkraft verwendet, wozu er deswegen besonders gut taugt, weil er in der Lage ist, eine große Bandbreite von Stiftdicken aufzu­ nehmen, ohne selbst eine plastische Verformung zu erlei­ den.

Claims (9)

1. Kontakt für stromführende Stifte, bestehend aus min­ destens einem Metallstreifen, der an seiner einen Seite festgelegt und elektrisch anschließbar ist und der an seiner anderen Seite an die Form des mit ihm in Kontakt tretenden Stiftes angepaßt und ela­ stisch nachgebend ausgebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Metallstreifen (2) aus mindestens zwei dünnen Lagen (3, 4) besteht, die an der festgelegten Seite zueinander fixiert sind, sich jedoch an der elastisch nachgebenden Seite lediglich berühren.

2. Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für ein und denselben Stift zwei sich gegenüber liegende, mehrlagige Metallstrei­ fen (2) oder noch mehr gleichmäßig um den Umfang verteilte mehrlagige Metallstreifen (2) vorgesehen sind.

3. Kontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Stift in Kontakt gelangende Lage (3) aus einem elektrisch gut leit­ fähigem Material, z. B. Messing oder Bronze, und jede darunter liegende Lage (4) aus einem Federwerkstoff wie z. B. Stahl besteht.

4. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Metallstreifen (2) Bestandteil einer flächigen, durch Stanzen und Biegen bzw. Tiefziehen verformten Einheit ist.

5. Kontakt nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einheit gelocht und sternförmig eingeschnitten ist, daß der Lochrand abgerundet ist, und daß jeder Bereich zwischen zwei Einschnitten (8) den Metallstreifen (2) bildet.

6. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (2) einem unflexiblen, mit dem Stift ebenfalls in Kontakt tretenden Gegenstück (5) gegen­ überliegt.

7. Kontaktstift nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenstück (5) elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch anschließbar ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Metallstreifens des Kontaktes nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine Einheit aus mehreren übereinanderliegenden Lagen aus Metall ein Loch mit mindestens zwei radial von dem Loch sich erstreckenden Einschnitten ausgestanzt wird, und daß anschließend in einem Gesenk der Lochrand gerundet wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Metallstreifens des Kontaktes nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Bereich einer Einheit, der später den Stift aufnimmt, in einem Arbeitsgang zunächst zu einer Schüssel tiefgezogen und anschließend in einem Arbeitsgang zusätzlich mit mindestens zwei radial von dem Bereich aus sich erstreckenden Einschnitten ausgestanzt wird.