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Die
Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kontakt mit einer
Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen des elektrischen
Kontakts gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen elektrischen Kontakts.
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Elektrische
Kontakte, die durch Stanzen und Biegen aus Metallblech hergestellt
werden, weisen immer zumindest eine Trennfuge auf. Die Stabilität und die
Masshaltigkeit des Kontakts kann beispielsweise durch einen Schweissvorgang
zur Verschliessung der Trennfugen erhöht werden. Dieser Schweissvorgang
lässt sich
jedoch nicht leicht mit dem Stanz- und Biegevorgang kombinieren.
Eine andere oft angewandte Verbindungsmethode ist die Verwendung
von Schwalbenschwanzverbindungen. Schwalbenschwanzanordnungen zur
Verbindung von Wandteilen sind an sich bekannt.
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Aus
der
US 2 711 524 ist
eine gattungsbildende Anordnung bekannt. In einem elektrischen Steckverbinder
mit einem zylindrischen Buchsenkontaktteilbereich ist eine Schwalbenschwanzverbindung
angeordnet, um die Aufweitung der Trennfuge zwischen aneinander
stossenden Wandteilen zu verhindern. Die Schwalbenschwanzverbindung
weist vier Überlappungsbereiche
auf, die durch unterschiedliche Breiten von Teilbereichen des Stemmlochs
und des Schwalbenschwanzes entstehen. Die zwei strikt genommen nicht
passenden Teile werden in einem nicht genau beschriebenen Schritt
zusammengefügt.
Ein letzter Schritt der Formgebung des Kontaktteiles ist eine Verpressung,
die dazu führt, dass
die Wandteile in einer Ebene bündig
verlaufend angeordnet werden. Durch die gegenseitige Überlappung
wird die Öffnung
der Schwalbenschwanzverbindung bei einer Belastung des Buchsenkontakts
verhindert.
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Die
DE 34 08 432 A1 zeigt
ein für
eine elektrische Steckkontaktvorrichtung vorgesehenes Kontaktstück in Form
einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Hülse, die durch einen Bodenteil
einseitig zumindest teilweise abgeschlossen ist und deren gegenüberliegendes,
offenes Ende eine Einführöffnung für einen
Kontaktstift bildet, wobei der Bodenteil als Verbindungsteil zum
elektrisch gut leitenden Befestigen des Kontaktstücks an einem
Träger
vorgesehen und die vom Bodenteil gegen die Einführöffnung verlaufende Wandung
der Hülse
zumindest in dem an den Öffnungsrand
der Einführöffnung anschliessenden
Längenabschnitt
durch Schlitze zur Bildung von die Einführöffnung umgebenden biegsamen
Kontaktfingern unterbrochen ist, die sich federnd an den in die
Einführöffnung eingesteckten
Kontaktstift anlegen, wobei die Hülse aus einem einteiligen Stanzteil gebildet
ist, das aus einem aus einem Kontaktwerkstoff bestehenden Blech
ausgestanzt ist, dessen in der der Längsrichtung der Hülse entsprechenden Richtung
gemessene Breite geringer ist als die axiale Lange der Hülse zuzüglich des
halben Durchmessers ihres Bodenteils, dass das Stanzteil mit von demjenigen
Seitenrand, der den Öffnungsrand
der Hülse
bildet, gegen den gegenüberliegenden
Seitenrand hin verlaufenden, die Schlitze der Hülsenwandung bildenden und im
Abstand voneinander angeordneten Einschnitten versehen ist, die
in einem Abstand von dem dem Bodenteil zugehörigen Seitenrand des Stanzteils
enden, und dass an letzterem Seitenrand des Stanzteils im wesentlichen
dreieckförmige
Ausschnitte vorhanden sind, so dass die zwischen den Ausschnitten
gelegenen Bereiche des Stanzteils, die rechtwinklig aus der Stanzteilebene ausgebogen
sind, Bodensegmente des Bodenteils der aus dem Stanzteil durch Zusammenrollen
desselben gebildeten Hülse
bilden.
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Die
DE 88 04 271 U1 zeigt
eine Steckvorrichtung zum Kuppeln elektrischer Leitungen mit erleichtertem
Stecken und Trennen, wobei die Buchsen im Bereich der Kontaktfedern
mit konischen Flächen versehen
sind und sich damit in Längsrichtung
am Kontaktträger
abstützen.
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Die
DE 18 42 369 U zeigt
eine aus Blech gerollte Steckerbuchse für elektrische Leitungen, in
der die aneinander stoßenden
Zylinderkanten der Buchse miteinander verzahnt sind. Dabei weist
die eine Zylinderkante schwalbenschwanz-, Winkel- oder doppel-T-förmige oder ähnliche
Ansätze
und die andere Kante entsprechende Ausnehmungen auf.
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Die
US 46 06 599 zeigt eine
Steckverbindung mit niedriger Einsteckkraft, die Leiter hat, die aus
streifenförmigem
Metallmaterial gebildet und in Öffnungen
eines isolierenden Verbindungskörpers angeordnet
sind. Ein beträchtlicher
Abschnitt jedes Leiters hat eine Brücke, die sich über den
Umfang eines Quadrates erstreckt und innerhalb einer Körperöffnung angeordnet
ist. Die Brücke
hat integrale Blattfedern hat, die sich von der Brücke auf
den jeweiligen Seiten des Quadrates zu einem Anschlusseingangsende
der Öffnung
erstrecken, so dass zwei Paare der Federn so angeordnet sind, dass
sie sich um eine gemeinsame Achse gegenüberstehen, um zwischen sich
einen Anschluss aufzunehmen. Die Kontaktflächen eines Federpaares liegen
näher an dem
Eingangsende der Körperöffnung als
die Kontaktfläche
des anderen Federpaares, so dass ein Anschluss, wenn er eingeführt wird,
die Federpaare getrennt voneinander bewegt, wodurch eine geringere Kraft
benötigt
wird.
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Die
US 35 43 227 zeigt eine
Kontaktfeder, die an einem Hülsenkörper befestigt
ist, wobei die beiden Elemente zusammen eine Hülse bilden. Wenn ein Stift
in die Hülse
eingeführt
wird übt
ein federnder Kontaktstift, der auf auf der Kontaktfeder angeordnet
ist, Druck aus, um eine gute Verbindung zwischen der Hülse und
dem Stift herzustellen. Eine Sperrnocke auf der Kontaktfeder sichert
den Stift in dem Hülsenkörper. Die
Kotaktfeder ist aus einem einzelnen Metallstück geformt und hat einen im
Wesentlichen röhrenförmigen Aufbau.
Das Metallstück
wird durch einen Schwalbenschwanzsaum in dem röhrenförmigen Aufbau gehalten.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Schwalbenschwanzanordnung zur Verbindung von Wandteilen eines elektrischen
Kontakts anzugeben, die eine hohe Stabilität aufweist und mit möglichst
wenig zusätzlichem Werkzeug
hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer
Schwalbenschwanzverbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts.
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Diese
Aufgabe wird bezüglich
der Anordnung gelöst
durch einen elektrischen Kontakt mit einer Schwalbenschwanzanordnung
gemäss
den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens durch
ein Verfahren zur Herstellung einer Schwalbenschwanzanordnung zur
Verbindung von Wandteilen eines elektrischen Kontakts gemäss den Merkmalen
des Anspruchs 5.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Es
ist von Vorteil, dass die Schwalbenschwanzanordnung ohne wesentlichen
Zusatzinvestitionen mit der gleichen Verfahrenstechnik und auf der
gleichen Anlage wie das Kontaktteil hergestellt werden kann. Dies
wird dadurch erreicht, dass der Schwalbenschwanz zwischen den Flügeln einen Weitungsspalt
aufweist, derart, dass die Flügel
des Schwalbenschwanzes zur Verbindung des ersten Wandteils mit dem
zweiten Wandteil in Richtung auf die dazu korrespondierenden Seitenwände des Stemmlochs
deformierbar sind.
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Es
ist auch von Vorteil, dass die Schwalbenschwanzanordnung mit einem
einfachen Stanzwerkzeug fertiggestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht,
dass das zweite Wandteil im Bereich des Stemmlochs eine Werkzeugaufnahme
zur Aufnahme eines Aufweitungswerkzeugs zur Aufweitung des Weitungsspalts
aufweist.
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Es
ist weiter von Vorteil, dass die Schwalbenschwanzanordnung auch
an kompliziert geformten Kontaktteilen angewendet werden kann. Dies
wird dadurch erreicht, dass das zweite Wandteil im wesentlichen
senkrecht zum ersten Wandteil angeordnet ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung sowie die Herstellung wird anhand der Figuren beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Sicht auf einen elektrischen Kontaktteil,
mit zwei Schwalbenschwanzanordnungen zur Verbindung von Wandteilen,
vor der Fertigstellung,
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2 eine
Sicht auf den elektrischen Kontaktteil von 1, gesehen
aus einer Richtung senkrecht zur Sichtrichtung von 1,
nach der Fertigstellung,
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3 eine
ausschnittsweise vergrösserte Sicht
auf die Schwalbenschwanzanordnung von 1, vor der
Fertigstellung,
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4 eine
ausschnittsweise vergrösserte Sicht
auf die Schwalbenschwanzanordnung von 1, gesehen
aus einer Richtung senkrecht zur Sichtrichtung von 3,
vor der Fertigstellung,
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5 eine
ausschnittsweise vergrösserte Sicht
auf die Schwalbenschwanzanordnung von 4, nach
der Fertigstellung, und
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6 einen
Schnitt durch den Kontakt von 1 im Bereich
der Schwalbenschwanzanordnung.
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In 1 und 2 ist
ein elektrisches Kontaktteil, hier ein Buchsenkontaktteil mit einem
kreuzförmigen
Profil, dargestellt. 1 und 2 sind in zwei
senkrecht zueinander liegenden Sichtrichtungen dargestellt. In 1 wurde
zur besseren Übersichtlichkeit
ein Arm des kreuzförmigen
Profils teilweise weggelassen und teilweise geschnitten dargestellt.
Auf die Beschreibung der übrigen
Merkmale des kreuzförmigen
Buchsenkontaktteils soll hier nicht weiter eingegangen werden.
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Das
Kontaktteil 1 wird durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil
hergestellt. In einem Eckbereich 2 des Kontaktteils 1 werden
zwei im wesentlichen senkrecht zu einander verlaufende Wandteile 3, 4 zusammengefügt. Das
zweite Wandteil 4 weist am Rand zwei Stemmlöcher 5 auf,
in die jeweils ein Schwalbenschwanz 6 des ersten Wandteils 3 aufgenommen
ist. Der Ausschnitt des Stemmlochs 5 ist grösser als
die grösste
Breite des Schwalbenschwanzes 6. Sowohl der Rand des Stemmlochs 5 als
auch der Rand des Schwalbenschwanzes 6 ist derart unter
einem Winkel eingeschnitten, dass die grösste Breite des Schwalbenschwanzes 6 ohne Krafteinwirkung
in dem Stemmloch 6 aufgenommen wird. Zwischen dem Schwalbenschwanz 6 und
dem Rand des Stemmlochs 5 bleibt ein Spalt 7 zur
leichteren Einführung
des Schwalbenschwanzes 6 übrig. In 2 ist ersichtlich,
wie die Höhe
des Schwalbenschwanzes 6 nicht wesentlich grösser ist
als die Materialstärke
des Bleches, aus dem das Kontaktteil 1 gestanzt und gebogen
wird. Der Schwalbenschwanz 6 weist in der Mitte einen Weitungsspalt 8 auf,
der in seiner Tiefe im wesentlichen ebenfalls der Materialstärke entspricht.
Der Weitungsspalt 8 teilt den Schwalbenschwanz 6 in
zwei Flügel 9, 9'. Die Sichtrichtung
auf dem Kontaktteil 1 liegt in 1 senkrecht
zur Ebene des zweiten Wandteils 4 und in 2 senkrecht
zur Ebene des ersten Wandteils 3.
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In 2 ist
ersichtlich, dass der Weitungsspalt 8 aufgeweitet wurde
und die Flügel 9, 9' in dem Stemmloch 5 aufgenommen
werden. 1 zeigt das elektrische Kontaktteil 1 vor
dem Aufweiten des Weitungsspalts 8 und 2 zeigt
das elektrische Kontaktteil 1 nach dem Aufweiten des Weitungsspalts 8. Mit
dem Aufweiten des Weitungsspalts 8 werden die Flügel 9, 9' in Richtung
auf den Spalt 7 zwischen dem Schwalbenschwanz 6 und
dem Stemmloch 5 verformt.
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In 3 ist
ein Teil des Kontakts 1 von 1 nochmals
ausschnittsweise stark vergrössert
dargestellt. In 3 ist ersichtlich, wie das Stemmloch 5 im zweiten
Wandteil 4 ausgebildet ist. Auch ist ersichtlich, wie das
Stemmloch 5 im Bereich der grössten Breite des Schwalbenschwanzes 6 eine
unter einem Winkel verlaufende Seitenwand 11, 11' aufweist, die zusammen
mit der Abschrägung
des Schwalbenschwanzes 6 einen parallel zu den Flügeln 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 verlaufenden
Spalt 7 bildet. Der Ausschnitt des Stemmlochs 5 wird
im Stanzprozess grösser
als die grösste
Breite des Schwalbenschwanzes 6 ausgestanzt und im Bereich
der Seitenwand 11, 11' unter einem Winkel gestemmt. Hierdurch
wird ausreichend Platz zur Aufnahme des Schwalbenschwanzes 6 geschaffen.
Der Schwalbenschwanzs 6 kann durch die Biegung des ersten Wandteils 3 ohne
weitere Kraftaufwendung in das Stemmloch 5 eingebracht
werden.
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4 und 5 zeigen
die Schwalbenschwanzanordnung nochmals vergrössert, gesehen in der Sichtrichtung
von 2. In 4 ist die Schwalbenschwanzanordnung
vor der Fertigstellung der Verbindung und in 5 ist die
Schwalbenschwanzanordnung nach der Fertigstellung der Verbindung
dargestellt. In 4 ist ersichtlich, wie der Schwalbenschwanz 6 als
ein Teil des ersten Wandteils 3 ausgebildet ist. Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 passen
in das Stemmloch 5 und lassen einen Spalt 7 zwischen
den Flügeln 9, 9' und der angeschrägten Seitenwand 11, 11' des Stemmlochs 5 frei.
In 4 ist auch ersichtlich, wie die Flügel 9, 9' abgeschrägte Seitenflächen 12, 12' aufweisen.
Vor der Fertigstellung der Verbindung verläuft der Spalt 7 zwischen
der Seitenwand 11, 11' und der Seitenfläche 12, 12' im wesentlichen
parallel. Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 erstrecken sich
mit ihren Enden 13, 13' über die Ebene des zweiten Wandteils 4.
Der Weitungsspalt 8 in der Mitte des Schwalbenschwanzes 6 weist
noch parallel verlaufenden Seitenwände auf. Die Tiefe des Weitungsspalts 8 entspricht
etwa die Dicke des Blechmaterials des Kontaktteils 1.
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In 5 ist
der Schwalbenschwanz 6 von 4 nochmals,
diesmal nach der Fertigstellung der Verbindung, dargestellt. Der
Weitungsspalt 8 zwischen dem Flügeln 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 wurde
mit einem hier nicht dargestellten Aufweitungswerkzeug soweit aufgeweitet,
dass die Enden 13, 13' der Flügeln 9, 9' im Stemmloch 5 hinter
der Ebene des ersten Wandteils 3 zu liegen kommen. Das
Aufweitungswerkzeug kann beschrieben werden als ein in der Stanztechnik
verwendeter Stempel, der am vorderen Ende die Form des Weitungsspaltes 8 vor
der Aufweitung aufweist.
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Weiter
hinten hat dieser Stempel einen immer grösser werdenden Querschnitt,
derart, dass beim Einführen
in den Aufweitungsspalt 8 dieser nach und nach aufgeweitet
wird. Zur Aufnahme des Stempels beim Aufweitungsvorgang weist das Stemmloch 5 eine
Werkzeugaufnahme 15 auf. Der Stempel des Aufweitungswerkzeugs
bewegt sich beim Aufweitungsvorgang in dem Weitungsspalt 8 im wesentlichen
in eine Richtung senkrecht zur Ebene des ersten Wandteils 3 und
senkrecht zur Ebene des Schwalbenschwanzes 6. Durch die
Aufweitung des Weitungsspalts 8 wird der Spalt 7 zwischen
der Seitenwand 11, 11' und der Seitenfläche 12, 12' weitgehend
ausgefüllt.
Die Flügel 9, 9' des Schwalbenschwanzes 6 liegen
nach der Aufweitung zumindest mit dem Bereich der Seitenwand 12, 12' näher an der Seitenfläche 11, 11' als vor der
Aufweitung. Durch diese Aufweitung und durch die Form des Schwalbenschwanzes 6 wird
verhindert, dass das erste Wandteil 3 von dem zweiten Wandteil 4 gelöst werden
kann.
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In 6 ist
das Kontaktteil 1 von 1 und 2 in
einem Schnitt im Bereich des Weitungsspalts 8 dargestellt.
Hier ist ersichtlich, wie das erste Wandteil 3 und das
zweite Wandteil 4 in einer Ecke 2 zusammengefügt sind.
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Das
Kontaktteil 1 wird durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblechteil
hergestellt. Das Kontaktteil 1 weist ein kreuzförmiges Profil
auf. Die Schwalbenschwanzanordnung wird beim Stanzvorgang gemäss den 3 und 4 ausgestanzt
und auch die Verbindung des ersten Wandteils 3 mit dem zweiten
Wandteil 4 mittels der Schwalbenschwanzanordnung wird mit
einem zusätzlichen
Werkzeug am Ende des Stanz- und Biegeprozesses durchgeführt. Die
für die
Herstellung der Schwalbenschwanzverbindung wesentlichen Verfahrensschritten
sind die folgende: Ausstanzen des Stemmlochs 5 mit den
gestemmt verlaufenden Seitenflächen 11, 11'. Ausstanzen
des Schwalbenschwanzes 6 mit dem Weitungsspalt 8,
den Flügeln 9, 9' und den gestemmt
verlaufenden Seitenwänden 12, 12'. Anschliessend
wird das Kontaktteil 1 geformt und wird das erste Wandteil 3 mit
dem zweiten Wandteil 4 in einem im wesentlichen rechten
Winkel zusammengebracht. In einem weiteren Schritt wird der Weitungsspalt 8 von
einem keilförmigen
Werkzeug aufgeweitet, um die Flügel 9, 9' in den Spalt 7 des
Stemmlochs 5 des zweiten Wandteils 4 zu pressen.
Der Winkel, der durch die keilförmige
Ausweitung des Weitungsspalts 8 zwischen den zwei Seiten
des Spaltes 8 gebildet wird, stimmt überein mit dem Winkel, den
die Enden der Flügel 9, 9' vor der Ausweitung
miteinander bildeten. Die Schwalbenschwanzverbindung beansprucht
wenig Platz am Kontaktteil 1, derart, dass leicht mehrere Schwalbenschwanzverbindungen
an dem gleichen Kontaktteil 1 ausgeführt werden können. Die
Schwalbenschwanzanordnung bedingt lediglich eine geringe Materialentnahme
am Kontaktteil 1, derart, dass die Stabilität des Kontakteiles 1 möglichst
wenig beeinträchtigt
wird. Durch die Schwalbenschwanzverbindung des ersten Wandteils 3 mit
dem zweiten Wandteil 4 wird am Ende des Stanzprozesses
ein stabiles elektrisches Kontaktteil 1 erhalten, das ohne nachträgliches
Verschweissen oder andere Verstärkungsverfahren
eine hohe Festigkeit aufweist.