-
Kontaktvorrichtung für elektrische Prüfgeräte
-
Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung für elektrische Prüfgeräte,
bestehend aus einem IvontaktstiftS der in einer Führungshülse gegen Federdruck fiir
begrenzte Hubbewegungen axial beweglich geführt und gesichert ist, wobei in der
Führungshülse zwischen einer Stirnfläche des Kontaktstiftes und einer radial nach
innen vorspringenden Ringauflage eine Druckfeder angeordnet ist.
-
Derartige Kontaktvorrichtungen werden hauptsächlich in elektrischen
Prüfgeräten benutzt, mit denen auf elektrischen Leiterplatten angeordnete elektrische
Schaltungen auf die Funktionstüchtigkeit ihrer elektrischen Bauelemente bzw.
-
auf die Qualität der Lötstellen und Leiterbahnen geprüft werden. Dabei
sind die Kontaktvorrichtungen in der Regel in sogenannten, aus Kunst stoff bestehenden
Prüfplatten senkrecht stehend angeordnet, und die Prüfplatten wiederum sind Teil
eines Gestells, in velches die zu prüfenden Teit.erplatten eingelegt werden und
auf ielcjie die Prüfplatten mit den Kontaktvorrichtungen soweit abgesenkt werden,
daß die federnd in den Führungshülsen geführten Kontaktstifte die
zu
prüfenden Schaltpunkte kontaktieren.
-
Bei den bekannten Kontaktvorrichtungen der beschriebenen Art besteht
die Führungshülse aus einem dünnwandigen Metallrohr, dessen Enden derart eingebördelt
sind, daß sie jeweils einen radial nach innen vorspringenden Ringflansch bilden.
Der eine Ringflansch dient als Stützauflage für die auf dem Kontaktstift einwirkende
Druckfeder, während der Ringflansch des gegenüberliegenden Endes der Führungshülse
als ilubbegrenzer für den Kontaktstift dient, der mit einem radial nach aussen vorspringenden
Ringflansch aufweist, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der Fiihrungshiilse
entspricht. Weil dabei die Gleitführung nur iiber die axiale Länge des ans ich kurzen,
radial nach aussen vorspringenden Ringflansches des Kontaktstiftes an der Innenfläche
der Führungslijilse besteht, weisen diese bekannten Kontaktvorrichtungen oft nur
mangelhafte Führungsqualitäten und Gleiteigenschaften zwischen dem beweglichen Kontaktstift
und der Führungshülse auf. Umständlich ist auch das Einwärtsbördeln des zweiten
Endes der Führungshülse, da dies bei bereits in die Führungshülse eingeführter und
vorgespannter Druckfeder sowie bereits in die Führungshülse eingeführtem Kontaktstift
erfolgen muß. Es läßt sich dabei auch nicht vermeiden, daß die Driickfe<ier,
deren Aussendurchmesser nur gelingfügig kleiner sein kann als der Innendurchmesser
der Führungshülses an der Innenseite der Führungshiilse anliegt und bei den Asialbel-egunOen
des Kontaktstiftes
einer reibenden Berührung unterliegt, was die
Bruchgefahr der Druckfeder wesentlich erhöht und erfahrungsgemäß d je Lebensdauer
herabsetzt. Die Anschlußdrähte für die elektrischen Meßinstrumente müssen bei diesen
bekairnten Kontaktvorrichtungen an die Führungshülse angelötet werden, sodaß je
nach Stellung des Kontaktstiftes in bezug auf die Führungshülse der bei dem Meßvorgang
fließende elektrische Strom häufig überwiegend oder nahezu ausschließlich durch
die Druckfeder fließt und je nach Stromstärke und Dicke der Druckfeder kann es dabei
zu einer solchen Erwärmung der Druckfeder kommen, daß deren Spannung darunter leidet
und die Feder erlahmt.
-
In der Regel läßt es sich auch nicht vermeiden, daß beim Umbördeln
der Enden der Füllrungshülse die üblicherweise aus einer dünnen Goldauflage bestehende
Sontaktleiterschicht, die zugleich als Korrosionsschutz dient, beschädigt kird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung
der eingangsgenannten Art zu schaffen, die einfacher herstellbar ist, bei der insbesondere
das Finbördeln der Fiihrungshiilse entfällt, bei der der Wontaktstift in der Führungshülse
in jeder Lage exakt gefiihrt ist und die bessere Anschlußmöglichkeiten für eine
elektrische Anschlußleitung auflteist.
-
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß
das
in der Führungshülse geführte Ende des Kontaktstiftes mit einem dienen kleineren
Durchmesser als der Kontaktstift aufleisenden, koaxialen Führungsstab versehen ist,
der in einer axialen Bohrung eines das hintere Ende der Fiihrungshülsc verlängernden
halses axial beweglich gerührt und mit einem auf der hinteren Stirnfläche des halses
aufsitzenden Tasthubbegrenzer versehen ist.
-
Bei dieser erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung sind alle vorstehend
aufgeführten Nachteile der bekannten Kontaktvorrichtungen vermieden. Der Kontaktstift
ist nicht nur über die ganze Länge seines in die Führungshülse ragenden Abschnittes
in der Führungshül@ selbst, sondern durch den Führungsstab in einer koaxialen Bohrung
des am gegenüberliegenden Ende der Führungsilülse angeordneten halses exakt gefüllrt,
sodaß ein Vereclcen des Kontaktstiftes in der Führungshülse auch bei stark exzentrisch
am Iiontaktstift angreifenden Druckkräften, die ein Kippmoment herheiführen, mit
Sicherheit unterbunden wird. Da zischen der Bohrung des halses in welcher der Führungsstab
geführt ist, und der Bohrung der Führungshülse ein Uurchme s s erunt erschied besteht,
ist an der Übergangsstelle dieser beiden Bohrungen eine ringförmige, radiale Auflageschulter
vorhanden, an welcher sich die Druckfeder des Kontaktstiftes abstützen kann.
-
Während es besonders vorteilhart ist, die zu einem elektrischen Neßgerät
@ührende Leitung unmittelbar an dem aus dem Hals heraus ragenden Ende des Führungsstabes
anzuloien, besteht auch
die Möglichkeit, diese Anschlußleitung statt
dessen an den Hals der Führungshülse anzulöten, wobei es vorteilbaft ist wenn zu
diesem Zweek der Hals einen kleineren Aussendurchmesser aufweist als die Führungshülse.
-
Der Führungsstab kann aus einem separaten Teil bestchen und in eine
Axialbohrung des Kontaktstiftes eingepreßt sein oder aber mit dem Führungsstab aus
einem Stiic1r bestehen.
-
In jedem Fall ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Anschlußleitung
an dem Führungsstab anzulöten und dadurch eine direkte elektrische Verbindung zum
Kontaktstift herzustellen, sodaß eine Strombelastung der Druckfeder vermieden tserden
kann.
-
Der Tasthubbegrenzer kann aus einem im hinteren endbereich des Führungsstabes
angeordneten Flansch- oder Ringkörper bestehen, der entweder angeform@ oder aufgepreßt
sein kann.
-
Der Führungsstab bietet sich zugleich auch als Führungselement @ür
die Druckfeder an. Es ist deshalb vorgesehen, daß die den Kontaktdruck des Kontaktstiftes
erzeugende Druckfeder den Führungsstab konzentriseh umschließt und vom Führungsstab
so geführt ist, daß sie mit der Innenwand der Führungshülse nicht in Berührung kouimt.
Auf diese Weise wird eine wesentliche herabsetzung der Bruchge fahr bzw. eine t-esentliche
Erhöhung der Lebensdauer der Führungshülse bzi.
-
der gesamten Kontaktvorrichtung erzielt.
-
Anhand der Zeichnung wird nun im folgenden ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1: Eine Kontaktvorrichtung der erfindungsgemäßen
Art in Schnittdarstellung Fig. 2: Eine andere Ausführungsform einer Kontaktvorrichtung
in Schnittdarstellung Fig. 3: Eine elektrische Prüfvorrichtung für elektrischen
Schaltelementen bestückte Leiterplatten, in welcher die in Fig. 1 dargestellte Kontaktvorrichtung
in drei verschiedenen Ausftihrungsformen angewendet ist.
-
Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Kontaktvorrichtung i besteht
aus einem zylindrischen Kontaktstift 2, dessen Tastende 3 mit mehreren spitzen Zähnen
4 versehen ist, sowie aus einer zylindrischen Führungshülse 5, einer Druckfeder
6 und einem Führungsstab 7. Der Führungsstab 7 ist in eine zentrale Axialbohrung
8, die von der hinteren Stirnseite 9 her in den Kontaktstift eingearbeitet ist,
eingepreßt, also kraftschlüssig mit dem Kontaktstift 2 festverbonden. Der Aussendurchmesser
des Kontaktstiftes ist dem Innendurehmesser der Fiihrungs11iilse 5 in Form eines
Gleitsitzes angepaßt, so daß sich der Kontaktstift in der Bohrung 10 der Führungshülse
leicht axial verschieben läßt. An dem vorderen Ende, d. h. an dem Ende, an welchen
der Sontaktstift 2 aus der Führungshülse 5 herausragt, ist die Führungshiilse 5
mit einem radial nach bussen vorspringenden Flansch 11 versehen. Am gegenüberliegenden
Ende eist die Führungshülse 5 eine Verlängerung in Form eines Halses 12 nuf, der
einen
kleineren Aussendurchmesser besitzt als die Fiihrungshülse
5 und in dessen zylindrischen Bohrung 13 der Führungsstab 7 mit Gleitsitz geführt
ist. Als Tasthubbegrenzer dient ein auf das hintere, aus dem iials 12 herausragende
Ende des Führungsstabes 7 aufgepreßter Ringkörper 14, an dessen Stelle auch eine
Sicherungsscheibe, ein Querstift, oder ein angedrehter Ringflansch vorgesehen sein
könnte.
-
In der hinteren Stirnseite 15 des Führungsstabes 7 befindet sich eine
Sackbohrung 16, in die eine elektrische Anschlußleitung eingelötet werden kann.
-
Die Druckfeder 6, die sich einerseits an der hinteren Stirnseite 9
des Kontaktstiftes 2 und andererseits an der zwischen der Bohrung 10 und der Bohrung
13 gebildeten Ringschulter 17 nbstützt, ist in ihrem Durchmesser so ausgelegt, daß
sie ausschließlich vom Führungsstab 7 geführt wird und nicht mit der Innenfläche
der Bohrung 10 der Führungshülse 5 in Berührung kommt.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Kontaktvorrichtung
1' ist ein Kontaktstift 2t vorgesehen, der mit dem Führungsstab 7' aus einem Stück
gedreht ist, und einen mittleren Kolbentcil 31 sowie einen zylindrischen Fußteil
30 besitzt. Der Fußteil 30 hat einen größeren Durchmesser als der in der Führungshülse
5 geführte Kolbenteil 31, so daß eine radiale Anschlagschulter 34 vorhanden ist,
die an der Stirnseite des Flansches 11 der Führungshülse 5 zur Anlage kommen kann,
wenn der Taststift 2 axial in die Führungshiilse 5 gedrückt wird. Der Abstand zwischen
der
hinteren Ringschulter 9' des Kolbenteils 31 und der Anschlagschulter
34 ist dabei so bemessen, daß die Druckfeder 6 nie auf Federblocklänge zusammengedrückt
werden kann, die Federwindungen sich also dann nicht berühren, wenn der Taststift
2' seine größte Hublänge ausführt.
-
Dadurch wird die Lebensdauer der Druckfeder 6 wesentlich erhöht und
eine Überbelastung bzw. schädliche Verformung der Druckfeder 6 vermieden.
-
.Zum selben -Zweck ist bei der Ausführungsform der Fig. i der Taststift
2 mit einem in einer Ringnut 13' sitzenden Anschlagring 14' versehen. Statt der
Zähne 4 ist beim Taststift 4' eine tellerförmige Platte 4' als Tastelement vorgesehen,
die für bestimmte Prüflinge besser geeignet ist.
-
Der übrige Aufbau der Kontaktvorrichtung 1' enspricht demjenigen der
Kontaktvorrichtung i.
-
Die Anwendung solcher Kontaktvorrichtungen i erfolgt in Prüfgeräten
der Art, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt.
-
Das Prüfgerät 18 besteht aus einem Rahmenkörper i9, in welchen zu
prüfende, vorzugsweise mit gedruckten Leiterbahnen versehene und mit elektrischen
Bausteinen 20 versehiedenster Art bestückte Platten 21 eingelegt erden können. ueber
dem Ralimenkörper berindet sich eine i>rüfplatte 22, die durch ein Scharnier
23 mit dem einen Schenkel des Rahmenkörpers 19 verbunden ist und mittels einer Rast-.
-
vorrichtung 24 in der in Fig. 2 dargestellten Funktionslage verriegelt
erden kann. In dieser Prflatte sind mehrere Kontaktvorrichtungen 1 und 1' der in
Fig. 1 dargestellten Art befestigt, deren Kontaktstifte 2 bzw. 2' unter Federdruck
auf
bestimmten Priifpullkten der Platte 21 aufsitzen.
-
Mit der in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigten Kontaktvorrichtung
ist die Führungshülse 5 unmittelbar in eine Paßbohrung 25 der Prüfplatte 22 von
unten eingeführt, t, sodaß der Flansch 11 an der Unterseite der Pnifplatte als Anschlag
anliegt. Bei der in der Mitte der Fig. 2 dargestellten Kontaktvorrichtung ist die
Führungshülse 5 in einer Metallbuchse 26 aufgenommen, die fest in der Prüfplatte
22 angeordnet ist, und an welche eine elektrische Verbindungsleitung 27 angelötet
ist. Bei dieser Art der Befestigung besteht die erleichterte Möglichkeit die Kontaktvorrichtung
l gegen eine andere, deren Kontaktstift eine andere Tastspitze aufweist, auszuwechseln.
-
Die in der rechten ITälfte der Fig. 2 dargestellte Kontaktvorrichtung
1', bei der die Verbindungsleitung 28 unmittelbar am hinteren Ende des Fhhrungsstabes
7 angelötet ist, besitzt der Kontaktstift 2' als Tastelement eine tellerförmige
Platte 4', die einen größeren Aussendurchmesser aufweist als der Kontaktstift 2'
selbst, sodaß auch noch Kontaktpunkte kontaktiert werden können, die exzentrisch
zur Achse der hontaktvorrichtung l liegen.
-
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der vertikale Abstand der Prüfplatte
22 von der in den Rahmen 19 eingelegten Platte 21 so gewählt, daß die Taststifte
2 bzw. 2' der einzelnen Kontaktvorrichtungen 1 bzw. 1' gegen die Wirkung der Druckfedern
6 um einen gewissen IIub in die Führungshiilsen 5 eingeschoben werden, sodaß ein
aus reichender Kontaktdruck gewährleiste t ist. Nach er Durchftillrung
des
Prüfvorganges kann durch Auslenken der Itastvorrichtung 24 die Prüfplatte 22 freigegeben
und nach oben geschwenkt werden, sodaß sich die geprüfte Platte 21 aus dem Rahmen
19 entnchmen und gegebenenfalls durch cine andere ersetzen läßt.