DE7230924U

DE7230924U - Mehrpolige Steckverbindung

Info

Publication number: DE7230924U
Application number: DE7230924U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1974-04-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrpolige Steckverbindung, bestehend aus einer Federleiste und einer mit dieser verbindbaren Messerleiste.

Mehrpolige Steckverbindungen der genannten Art dienen vornehmlich dazu, die auf Leiterplatten enthaltenen Sohaltungen an die ü'origen Teile einer elektrischen oder elektronischen Baugruppe anzuschließen. Die zunehmende Prozeßautomatisierung bedingt eine weitgehende funktionelle Zusammenfassung der informationsverarbeitenden, leistungselektronischen und starkstromtechnischen Teile innerhalb einer Anlage, oft sogar innerhalb einer Baugruppe.

Von den in derartigen Anlagen zu verwendenden mehrpoligen Steckverbindungen werden universelle Einsatzmögliciakeiten gefordert, d. h. sie müssen hohe Spannungsfestigkeit und Stroirbelastbarkeit aufweisen, dabei soll eine möglichst große Polzahl auf gegebenem Raum untergebracht werden, andererseits soll, um blindliegende Kontaktelemente einzusparen, die Bestückung der Steckverbindungen maschinell programmiert vorgenommen werden können bzw. die Kontaktelemente sollen bedarfsweise einzeln auswechselbar sein.

Eine mehrpoli-ge Steclrverbindung der eingangs genannten Art, die die gestellten Forderungen erfüllt, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Leistenkörper der Federleiste aus je einem in einer Ebene senkrecht zur Steckrichtung trennbaren Leistenoberteil und Leistenunterteil besteht, wobei die in beiden Teilen reihenweise angeordneten Vertiefungen rechteckigen Querschnitts sich beim Zusammenfügen von Ober- und Unterteil

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zu Kammern ergänzen, welche Mittel zur Voröf.fnung und Zentrierung <?~r in ihnen angeordneten Kontaktfedern und zur Begrenzung einer Axial- und/oder Kippbewegung derselben enthalten und daß an den im Leistenober+.eil gelegenen Stirnflächen der Kammern Schlitss sur Einführung der Kontaktmesser der aufzusteckenden Messerleiste und an ihren im Leistenunterteil gelegenen Stirnflächen Durchführungen für die Anschlußmittel der Kontaktfederu vorgesehen sind und daß die Kontaktfedern und ihre Anschlußmittel derart ausgebildet sind, daß sie von der Trennebene her in die Kammerteile des Leistenunterteils einsteckbar sind und daß die Kontaktmesser der Messerleiste einzeln in diese einsetz- und auswechselbar sind.

Der Aufbau einer mehrpoligen Steckverbindung gemäß der Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels erläutert=

Figur 1 zeigt eine Federleiste 1 in einer Seitenansicht. Der im -wesentlichen quaderformige Leistenkörper der Federleiste 1 besteht aus einem Leistenoberteil 3 und einem Leistenunterteil 4, welche sich in einer Ebene 5 senkrecht zu der durch den Doppelpfeil angedeuteten Steckrichtung trennen lassen. Die hiür nicht gezeichnete Messerleiste wird zur Herstellung der Steckverbindung von oben her auf die Federleiste 1 aufgesteckt. Aus der entgegengesetzten, also der Unterseite der Federleiste 1 ragen die Anschlußmittel 6 der im Innern der Federleiste 1 angeordneten Kontaktfedern.

Zur lösbaren Verbindung von Leistenoberteil 3 und Leistenunterteil 4 ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die im Leistenunterteil 4 aus mehreren wandparalieien Ausnehmungen 7 in den Längsseiten und im Leistenoberteil 3 aus nach außen gerichteten Rastnasen besteht, wie in Figur 3 näher dargestellt ist.

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Figur 2 zeigt die Federleiste 1 von ihrer Schmalseite her. Es ist zu erkennen, daß es sich um eine dreireihige Federleiste handelt, d. h. &ie besitzt drei parallele Reihen von Kontaktfedern, deren Ansohlußmittel 6 aus dem Leistenunterteil 4 h

Figur 3 zeigt die Verriegelungseinrichtung und weitere Einzelheiten im Innenaufbau der Federleiste 1 in einer Teilansicht der Ebene A-A¹ (Figur 1). An den beiden Längs seiten des Leistenoberteils 3 sind mehrere nach außen gerichtete Nasen 8 angebracht, von denen eine hier zu sehen ist. Die stehengebliebene Außenwand 9 im oberen Teil der wandparailelen Ausnehmung 7 im Leistenunterteil 4 weist an ihrem oberen Ende eine Hinterschneidung 10 auf, in die jeiuQ Zusammenfügen der beiden Leis tenlcörper teile die Nase 8 einrastet. Uuj die für die Funktion der Verriegelungseinrichtung notwendige Fsdsrv;irkung zu erzielen, weisen die wandparallelen Ausnehmungen 7 die melirfache Breite der Nase 8 auf, so daß die stehengebliebene Wand beim Aufgleiten der Nase 8 auf dia Rampe 11 oberhalb der Hinterschneidung 10 elastisch nach außen ausweicht bis die Nase 8 hinter der Hinterschneidung 10 einschnappt. Um Leistenoberteil· 3 und Leistenunterteil 4 wiecgr voneinander zu lösen, ist mittels eines keilförmigen Werkzeugs ein Druck auf die Rampe 11 auszuüben, bis die Verriegelung sich löst.

Zur Aufnahme der Kontaktfedern sind in den Foderleieten 1 Reihen von Kammern 13 rechteckigen Querschnitts angeordnet, die beim Zusammenfügen von Leistenoberteil 3 und Leistenunterteil 4 durch die dort vorgesehenen zusammenpassenden Vertiefungen 12 und 12' gebildet v/erden. An der im Leistenoberteil 3 gelegenen Stirnfläche jeder Kammer 13 ist jeweils ein Schlitz 14 vorgesehen zur Einführung der Kontaktmesser der aufzusteckenden Messerleiste. Um das Einführen der Hesser zu erlüicütern, sind die Schlitze 14 am Grunde einer Längsnut 15 mit trapezförmigen: Querschnitt angeordnet.

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Die in die Kammern 13 einzusetzenden, in bekannter Weise aus zwei parallelen Blattfederschenkeln mit konvex gegeneinander gerichteten Kontaktflächen an den oberen Enden gebildeten Kontaktfedern sollen, um das Eipfü^v.ren der Messer zu erleichtern, eine gewisse Voröffnung aufweisen und gleichzeitig zentriert werden, um sogenannte Hinterstecker zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist an einer senkrecht zur Kontaktebene liegenden Wand der Kammer 13 eine Auflauframpe 16 angeordnet, deren Funktion später im Zusammenhang mit den Kontaktfedern beschrieben wird. Um möglichst große Kriechwege zwischen den einzelnen Kontaktelementen zu erhalten und damit eine hohe Spannungsfestigkeit zu erreichen, ist vorgesehen, daß die einander in der Trennebene 5 zugekehrten Flächen von Leistenoberteil 3 und Leistenunterteil 4 eine dem Grundriß der Kammern 13 folgende, beim Zusammenfügen ineinandergreifende Positiv-Negativ-Verrippung 17 aufweisen.

In Figur 4 ist ein Teilausschnitt der Schnittebene G-G' (Figur 2) dargestellt. In dem aus Leistenoberteil 3 und Leistenunterteil 4 gebildeten Leistenkörper sind zwei Kammern 13 zu sehen, in denen Kontaktfedern 18 angeordnet sind. An den oberen Stirnflächen der Kammern 13 sind wieder die Schlitze 14 zu erkennen, welche zur Einführung der Kontaktmesser in die Kontaktfedern 18 dienen. Die Schlitze 14 münden am Grund der Nut 15. Die Blattfederschenkel der Kontaktfedern 18 (siehe auch Figur 6a, 6b) weisen in ihrem oberen Teil seitwärts gerichtete zueinander parallele Nasen 19 auf, welche beim Aufstecken des Leistenoberteils 3 auf die im Leiatenunterteil 4 einzeln eingesetzten Blattfedern 18 auf die Auflauframpe 16 (siehe auch Figur 3) aufgleiten und so die Kontaktfedern zentrieren und eine Voröffnung der Kontaktflächen verursachen. Um ein Abkippen der Kontaktfedern 18 beim Stecken oder Ziehen der Messerleiste zu vermeiden, sind am unteren Teil der Kontaktfedern 18 Stützlappen 20 vorgesehen, die seitlich gerichtet sind und sich gegen schulterartige Stütz-

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flächen 21 Im Leistenoberteil 3 und 21' im Leiatenunterteil 4 abstützen.

Die Stirnflächen der Kammern 13 im leistenunterteil 4 weisen Durchführungen 22 für die Anschlußmittel 6 der Kontaktfedern 18 auf.

Auch hier ist die in der Trennebene 5 zwischen Leistenoberteil 3 und Leistenunterteil 4 vorgenommene Positiv-Negativ-Verrippung 17 zu erkennen.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die Federleiste 1 in der Ebene B-E¹ (siehe Figur 1). Bei der Anwendung der programmier- und automatisierbaren Wire-Wrap- oder Termi-Point-Verdrahtun^stechnik ist ein festes Easter vorgegeben, in welchem die Anschlußmittel der Kontaktfedern 18 anzuordnen sind. Andererseits sollen, um eine möglichst kompakte Bauweise der mehrpoligen Steckverbindungen zu erreichen, die Kontaktabstände b möglichst klein gehalten werden. Die in der Figur dargestellte Ausführung ist für die Wire-Wrap-Verdrahtungstechnik vorgesehen und weiet als Anschlußmittel Stifte 61, sogenannte Wrap-Stachel, auf. Der Abstand a der Mittelachsen MA der Stifte 61 entspricht dem vorgegebenen Rastermaß von 5,08 mm. Dbr Kontaktabstand b ist kleiner und beträgt 3,<31 mm. Um dies zu erreichen, sind die mit den drei Kontaktfedern 18 verbundenen Stifte 61, die aus dem Leistenunterteil 4 herausgeführt sind, räumlich unterschiedlich angeordnet. Die Mittelachsen MA der Stifte 61 der außenliegenden Kontaktfedern 18 verlaufen parallel zu den senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Mitteletenen ME der Kontaktfedern 18, und zwar, wie zu erkennen ist, derart, daß die Stifte 61 jeweils an der nach außen gerichteten Seite der Kontaktfedern 18 befestigt ist. Bei der mittleren Kontaktfeddr 18 ist der Stift 61 zwischen den Blattfederschenkeln der Kontaktfeder 18 angeordnet, so daß seine Mittelachse MA in der Mittelebene MF liegt.

Um eine Axialbewegung der Stifte 61 und der mit diesen verbundenen Kontaktfedern 18 zu begrenzen oder ganz zu vermeiden, sind Niederhalter 23 vorgesehen, die auf den

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Stirnseiten der Stifte aufliegen. Bei den außenliegenden Stiften werden die Niederhalter 23 durch Ausnehmungen an der Unterkante des Leistenoberteils 3 gebildet, bei dem mittleren Stift 61 durch einen zungenartigen Vorsprung der Kammerwand.

Um eine möglichst universell einsetzbare und für alle Anschlußtechniken geeignete Kontaktfeder zu erhalten, besteht die eigentliche Kontaktfeder 18, wie in den Figuren 6a und 6b in perspektivischer Ansicht von verschiedenen Seiten dargestellt, aus den beiden im wesentlichen parallel verlaufenden "Biattfederschenkeln 24 mit konvex gegeneinander gerichteten Kontaktflächen 25 an ihren oberen Enden. Die Blattfederschenkel 24 münden mit ihrem unteren Ende in ein U-förmig gebogenes Schlußstück 29» dessen Schenkel sich in die bereits in Figur 4 und 5 gezeigten und erwähnten Etützlappen 20 fortsetzt. In den Figuren sind auch die am oberen Teil der Blattfederschenkel 24 zueinanuer parallel angeordneten, seitwärts gerichteten Nasen 19 zu erkennen, die mit den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Auflauframpen 16 in der dort angegebenen Weife zusammenwirken. Das U-förmige Schlußstück 29 weist noch einen in der Ebene eines Blattfederschenkals nach unten gerichteten Fortsatz 26 auf, welcher für die Befestigung verschiedener Anschlußmittel vorgesehen ist. Außerdem weist das U-förmige Schlußstück 29 an seinem Rücken noch eine Längssicke 27 auf, in welcher drahtförmige Anschlußmittel befestigt werden können.

Sollen die universell einsetzbaren Kontaktfedern 15 gemäß Figur 6a, 6b in Anlagen mit Wire-Wrap- oder Termi-Point-Anschlußtechnik verwendet werden, so ist, wie in den Figuren 7 und 8 angegeben, als Anschlußmittel ein Stift 61 mit quadratischem Querschnitt, ein sogenannter Wrap-Stachel, vorgesehen.
! Dabei kann, wie in Figur 7a, 7b für eine Kontaktfeder 18

ν der Mittelreihe in zwei Ansichten dargestellt ist, der

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Stift 61 auf der Innenseite des Portsatzes 26 durch Punktachweißen befestigt werden, derart, daß seine Mittelachse MA mit der Mittelebene ME der Kontaktfeder 18 zusammenfällt. Das obere Ende des Stifts 61 ist oberhalb der "Punkt schweißstelle rechtwinklig abgebogen, wie aus Figur 7a zu ersehen ist. In eingebautem Zustand befindet sich dieses abgebogene Ende des Stifts 61 zwischen dem gestrichelt angedeuteten Niederhalter 23 im Leistenoberteil 3 und einer Auflage 28 im Leistenunterteil 4.

In den Figuren 8a und 8b ist in zwei Ansichten die in der Beschreibung zu Figur 5 erwähnte andere Ausführungsform dargestellt, bei der die Stifte 61 an der Außenseite des Fortsatzes 26 befestigt werden, derart, daß ihre Mittelachse MA parallel zur Mittelebene ME der Kontaktfeder 28 verläuft. Um die derart ausgebildeten Kontaktfedern für beide Außenreihen verwendbar zu machen, sind die mit den Nasen 19 und den Stützlappen 20 zusammenwirkenden Teile im Leistenober- und -unterteil in ein3r Außenreihe in entgegengesetzter Richtung angeordnet, so daß die gleiche Kontaktfeder 18 um 180° gedreht einsetzbpr ist. Der gestrichelt angedeutete Niederhalter 23 im Leistenoberteil 3 liegt bei dieser Ausführungsform jeweils auf <?er Stirnseite des Stifts 61 auf.

Eine andere Ausführungsform der Kontaktfeder 18 zeigen die Figuren 9a und 9b in zwei Ansichten. Das Anschlußniittel ist hier eine streifenförmige Lötfahne 62, die mit ihrem oberen Ende mit dem Fortsatz 26 der Kontaktfeder 18 verschweißt ist. Auch bei dieser Ausführung kann die Lötfahne 62 an der Innenseite, wie g zeigt, oder an der Außenseite des Fortsatzes 26 angebracht sein.

Bei Verwendung derartig ausgerüsteter Kontaktfedern ist beispielsweise das Leistenunterteil 4 so auszubilden, daß die Durchführung eine Vertiefung aufweist, in die die aus der Ebene der Lötfahne 62 herausgedrückte Nase 621 in bekannter Weise federnd einrasten kann.

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Allen Kontaktfedern mit den verschiedenen Ansehlußmitteln ist gemeinsam, daß sie bei der Bestückung der Federleisten von oben in die Vertiefungen 12' des Leistenunterteila 4 (Figur 3) eingeführt werden können, wobei das jeweilige Anecbliißnn ttal 6 durch die Durchführung 22 nach außen geführt wird« Damit ist es möglich, die Leisten in beliebiger Anordnung von Hand oder maschinell zu bestücken, darüberhinaus können aufgrund des abnehmbaren Leistenoberteils 3 auch bei später notwendig werdender Vervollständigung der Bestückung oder Änderung des Anschlußrasters die Kontaktfedern einzeln herausgenommen oder eingefügt werden. Die Kontaktfedern 18 können in sehr großer Stückzahl rationeil gefertigt und je nach Bedarf mit den entsprechenden Anschlußmitteln versehen werden, so daß in jedem Fall gleichartige Steckverbindungen für mehrere Anschlußtechniken verwendbar sind.

Dis Federleiste 1 v.'ird durch die Messerlsiste 2 z'i mehrpoligen Steckverbindung ergänzt, ein Querschnitt durch eine derartige Messerleiste 2 in dreireihiger, zu der bereits beschriebenen Federleiste 1 passenden Ausführung ist in Figur 10 dargestellt. Der aus Isolierstoff bestehende Leistenkörper 30 der Kesserleiste 2 weist drei in Längsrichtung parallele Reihen von Durchführungen 31 auf, in welche die nacn unten herausgeführten, von der Schmalseite her gesehenen Kontaktraesser 32 mit Hilfe der bekannten "Snap-in"-Bafestigung gehalten sind. Die oberen Enden 33 der Kontaktmesser 32 sind rechtwinklig nach einer Seite abgebogen, derart, daß die Enden in einer Ebene parallel zu den Mittelachsen der Kontaktmesser liegen. Der Leistenkörper 30 weist auf dieser Seite eine in Längsrichtung verlaufende Schulter 34 auf, auf welcher, -wie angedeutet, eine anzuschließende Leiterplatte 35 aufsitzt. Die Enden 33 der Kontaktmesser 32 sind durch Bohrungen in der Leiterplatte 35 geführt und mit deren Schaltung verbunden.

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Auoh die Kontalctniesser 32 sind aufgrund der gewählten Befestigungsart einzeln einsetz- und herausnehmbar, die Messerleiste kann programmiert bestückt werden.

11 Patentansprüche
10 Figuren

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723092*25.4.74

Claims

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1. Mehrpolige Steckverbindung, bestehend aus einer Federleiste und einer mit dieser verbindbaren Messerleiste, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistenkörper der Federleiste (1) aus je einem in einer Ebene (5) senkrecht zur Steckrichtung trennbaren Leistenoberteii (3) und Leistenunterteil (4) besteht, wobei in beiden Teilen reihenweise angeordnete Vertiefungen (12, 12') rechteckigen Querschnitts sich beim Zusammenfügen von Ober- und Unterteil zu Kammern (13) ergänzen, welche Mittel zur Voröffnung und Zentrierung der in ihnen angeordneten Kontaktfedern (18) und zur Begrenzung einer Axial- und/oder Kippbewegung derselben enthalten, und daß en den im Leistenoberteil (3) gelegenen Stirnflächen der Kammern (13) Schlitze (14) zur Einführung der Kontaktmesser (32) der aufzusteckenden Messerleiste

(2) und an ihren im Leistenunterteil (4) gelegenen Stirnflächen Durchführungen (22) für die Anschlußmittel (6) der Kontaktfedern (18) vorgesehen sind, und daß die Kontaktfedern (18) und ihre Anschlußmittel

(6) derart ausgebildet sind, daß sie von der Trennebene (5) her in die Kaminerteile des Leistenunterteils (4) einsteckbar sind,

und daß die Kontaktmesser (32) der Messerleiste (2) einzeln in diese einsetz- und auswechselbar sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Längsseiten des Leistenoberteils (3) mehrere nach außen gerichtete Nasen (8) angebracht; sind, welche beim Zusammenfügen in entsprechende Hinter schneidungen (10) in wandparallelen Ausnehmungen

(7) in den Längsseiten des Leistenunterteils (4) einrastbar sind,

3. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander in der Trennebene (5) zugekehr-

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ten Flächen von Leistenober- und leistenunterteil (3, 4) eine den Wandungen der Kammern (13) folgende, beim Zusammenfügen ineinandergreifende Positiv-Negativ-Verrippung (17) aufweisen,

4. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise aus zwei parallelen Blattfedersciaenkeln (24) mit konvex gegeneinander gerichteten Kontaktflächen (25) an den oberen Enden gebildete Kontaktfeder (13) ein U-förmiges Schlußstück (29) aufweise, an welchem das stift- oder streifenförmige Anschlu3mifctel (6) an einer Außenseite oder innerhalb des U-Bogens befestigt ist, derart, daß die Mittelachse des Anschlußmittelä parallel zu der Mittelebene (ME) der Kontaktfeder (iö) verläuft.

5. Steckverbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußmittel (6) der Kontaktfeder (18) ein Stift (61) von quaaratischen; Querschnitt ist..

6. Stockverbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußmittci (6) eine Lötfahne (62) ist.

7. Stpckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederschenkel (24) in ihrem oberen Teil jeweils eine, zu anderen parallele seitwärts gerichtete Nase (19) aufweisen.

8. Steckverbindung nach Anspruch 1 und 7> dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Voröffnung und Zentrierung der Kontaktfeder!! (18) die Nasen (19) an den Blattfeder schenkein (24) mit Auflauframpen (16) an der den Nasen (19) zugewandten Innenwand der Kammern (13) zusammenwirken,

9. Steckverbindung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederschenkel (24) in ihrem unteren

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Teil mindestens einen seitlichen Stützlappen (20) aufweisen.

10; StHokverbindung nach Anspruch 1 und 9. dadurch gekennzeichnet, daß im Leistenoberteil (3) und im Leiatenunterteil (4) schulterartige Stützflächen (21, 21') vorgesehen sind, die sich beim Zusammenfügen an die oberen und unteren Kanten der Stützlappen (20) an den Blattfederschenkeln (24) anlegen.

11. Steckverbindung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Begrenzung der Axialbewegung im Leistenoberteil (3) auf den Stirnseiten der Stifte (61) aufliegende Niederhalter (23) vorgesehen sind.