Lösbare elektrisch leitende Verbindung von Kabeln

Abstract

 Zur Herstellung einer lösbaren Kontaktverbindung zwischen den Kontaktflächen (22) von Flachkabeln (19, 20) übt eine exzentrische Nockenwalze (16) bei ihrer Betätigung auf die Kontaktflächen (22) eines Kabelpaares (19,20) eine Druckkraft aus. Die Nockenwalze (16) ist mit einem Mantel (17) hoher Reibung überzogen und überträgt während ihrer Einstelldrehbewegung auch eine tangentiale Mitnahmekraft auf das obere Kabel (20), in deren Folge zwischen den einander aufliegenden Kontaktflächen (22) gleichzeitig eine Schubbewegung erzeugt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine lösbare elektrisch leitende Kabelverbindung, insbesondere für Flachkabel mit auf einer Oberfläche angeordneten Kontaktflächen, mit einer benachbart zu einer Kabeleinschuböffnung angeordneten, mittels eines Betätigungshebels in eine Wirklage drehbaren Welle, wobei ein an der Welle angeordnetes Druckelement eine Druckkraft auf die Kontaktflächen des Kabels ausübt.

[0002] Lösbare Kabelverbindungen, insbesondere für flexible Leitungssteckverbindungen zwischen Schaltungseinheiten, bestehen üblicherweise aus Kontaktstiften oder -federn, die in entsprechende gefederte Buchsen eingesteckt werden. Zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Federkraft für die Gewährleistung der Kontaktverbindung werden hierbei die Abmessungen der Federn in den Buchsen etwas geringer gehalten als die Kontaktstifte bzw. -federn dick sind. Diese bekannten Kontaktanordnungen haben den Nachteil, daß, wenn eine größere Zahl von Kontaktstiften gleichzeitig eingeschoben werden muß, ein erheblicher Kraftaufwand zum Einschieben der Kontakte erforderlich ist. Weiterhin können Probleme auftreten, wenn durch häufiges Einschieben und Herausziehen die Federelemente im Laufe der Zeit einem gewissen Verschleiß ausgesetzt sind.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare elektrisch leitende Kabelverbindung, insbesondere für Flachkabel zu schaffen, bei welcher die Herstellung der Verbindungen ohne Kraftaufwand möglich ist, auch wenn es sich um eine größere Anzahl gleichzeitig herzustellender Kontaktverbindungen handelt. Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der oben beschriebenen Gattung durch die im Patentanspruch 1 genannte Ausführung gelöst worden. Hierbei geht die Erfindung von einer Kabelverbindungseinrichtung aus, wie sie aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 7, Nr. 9, Seite 742 bekannt ist. Dort ist eine Kabeleinschuböffnung vorgesehen, in die ein mit einem Leitungsmuster lösbar zu verbindendes Flachkabel eingeschoben wird, und zwar zwischen das Leitungsmuster und ein spiralförmiges Federelement. Zur Herstellung der Kontaktverbindung wird ein Betätigungshebel geschwenkt, wodurch die spiralförmige Feder gedreht und ihre wirksame Kraft erhöht wird. Auch diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß das Einschieben des Kabels nicht widerstandsfrei erfolgt. Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Verbindung den Vorteil, daß auch Kabel mit einer beliebigen Anzahl von Kontaktflächen widerstandsfrei eingeschoben werden können und erst anschließend die Kraft zur Herstellung der Kontaktverbindung wirksam wird. Die erfindungsgemäße Steckvorrichtung eignet sich somit insbesondere auch für Wartungs- und Austauscharbeiten "im Feld", d. h. an der am Einsatzort stehenden Maschine im Rahmen von Servicearbeiten, Fehlersuche und -beseitigung u. ä., bei denen Flachkabel Verwendung finden. Aber auch für Diagnosegeräte- und Meßgeräte-Anschlüsse und ähnliche Anwendungen ist die erfindungsgemäße Verbindung mit großem Vorteil einsetzbar.

[0004] Ein zusätzlicher Vorteil beim Einsatz der Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die miteinander zu verbindenden Kontaktflächen eine relative Schubbewegung ausführen, wenn durch die Hebelbewegung der Kontakt hergestellt wird; dadurch wird eine besonders zuverlässige Kontaktverbindung gewährleistet.

[0005] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel erläutert.

[0006] Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Verbindungseinrichtung zum Verbinden zweier Flachkabel vor dem Einschieben der Flachkabel, und

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 nach dem Einschieben der Kabel und dem Betätigen der Vorrichtung.

[0007] Die in den Zeichnungen dargestellte Einrichtung besteht aus einem vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Gehäuse 10, welches im unteren Bereich eine Kammer 11 bildet, und in deren oberem Bereich sich eine Öffnung 12 befindet, die mit der Kammer 11 in Verbindung steht. Weiterhin befindet sich an der einen Seite des Gehäuses 10 eine Einschuböffnung 13 für ein unteres Flachkabel 19 und an der anderen Seite eine Einschuböffnung 14 für ein oberes Flachkabel 20, wobei beide Einschuböffnungen 13, 14 in die Kammer 11 führen.

[0008] Auf einer drehbaren Welle 15 im oberen Bereich des Gehäuses 10 ist eine Nockenwalze 16 exzentrisch gelagert und verläuft über die gesamte Länge der Öffnung 12. Die Nockenwalze 16 ist mit einem Mantel 17 aus synthetischem Gummi versehen, dessen Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm gewählt ist, je nach Ausführung der zu verbindenden Kabel. Mittels eines mit der Welle 15 verbundenen Betätigungshebels 18 kann die exzentrische Nockenwalze 16 gedreht werden.

[0009] Die oben beschriebene Einrichtung dient zur elektrischen Verbindung der beiden Flachkabel 19 und 20. Derartige Flachkabel werden in unterschiedlicher Dicke hergestellt und bestehen vorzugsweise aus einem polymeren Werkstoff, welcher kupferbeschichtet ist und anschließend geätzt wird, um Gedruckte-Schaltungs-Leiter 21 in einem bestimmten Muster zu erhalten. Diese sind mit einer Reihe Goldkontakte 22 verbunden, die auf der Oberfläche des Flachkabels nahe dem Ende aufgebracht sind. Die Goldkontakte 22 sind üblicherweise etwa 0,37 bis 0,5 mm breit und 0,75 bis 1,8 mm lang. Die Dicke der Flachkabel 19, 20 liegt üblicherweise im Bereich von 0,25 bis 0,35 mm, so daß sie infolge ihrer Elastizität zur Verbindung von gedruckten Schaltungskarten besonders geeignet sind, z. B. solchen gedruckten Schaltungskarten, die unterschiedliche Muster der Eingangs- und _Ausgangskontakte haben. Sie werden aber auch dazu verwendet, planare gedruckte Schaltungskarten an die entsprechenden Kontakte im Computerrahmen anzuschließen, in den sie eingesetzt werden.

[0010] In Fig. 2, welche zur Verdeutlichung die Teile nach Fig. 1 in etwa dreifacher Vergrößerung zeigt, ist die Ausgangslage des Betätigungshebels 18 gestrichelt dargestellt, in welcher sich die Nockenwalze 16 in ihrer "geöffneten" oberen Lage befindet, wie gleichfalls gestrichelt gezeichnet.

[0011] Zum Verbinden der Flachkabel 19 und 20 wird zunächst das Flachkabel 19, mit den Goldkontakten 22 nach oben, in die Einschuböffnung 13 so weit wie möglich eingeschoben. Sodann schiebt man das Flachkabel 20 in die Einschuböffnung 14 an der entgegengesetzten Seite der Einrichtung ein, und zwar in einer Ausrichtung, daß die Goldkontakte 22 an der Unterseite liegen. Hierbei gleitet sie mit den Goldkontakten 22 auf den entsprechenden Kontakten auf der Oberfläche des Flachkabels 19. Auch das Flachkabel 20 wird so weit wie möglich in die Kammer 11 hineingeschoben, wobei es die in _Fig. 2 mit 23 gekennzeichnete, gestrichelt dargestellte Position einnimmt. Die Goldkontakte 22 beider Flachkabel 19, 20 liegen nun aufeinandergedeckt. Nun wird der Betätigungshebel 18 im Uhrzeigersinn betätigt, so daß die Nockenwalze 16 einen wachsenden Druck auf die Oberseite des Flachkabels 20 ausübt und die paarweise einander gegenüberliegenden Goldkontakte 22 mehr und mehr aufeinandergepresst werden. Gleichzeitig führt infolge der Drehbewegung der Nockenwalze 16 das Flachkabel 20 eine Horizontalbewegung nach links aus, so daß zwischen den Goldkontaktpaaren 22 eine Schubbewegung erzeugt wird, welche sowohl einen Reinigungseffekt als auch eine besonders innige Berührung der Kontaktflächen zur Folge hat. Nach der Betätigung des Betätigungshebels 18 um einen Winkel von 180⁰ stößt dieser an einer Anschlagfläche 24 des Gehäuses 10 an, und nun haben im Kontaktbereich 25 die Kontaktpaare ihre endgültige Lage zueinander erreicht. Je nach Bemessung der Nockenwalze 16 beträgt die Horizontalschubbewegung des Flachkabels 20 etwa 0,75 bis 1,25 mm.

[0012] Mit dem Erreichen der Endstellung des Betätigungshebels 18 an der Anschlagfläche 24 ist der höchste Bereich der Nokkenwalze 16 bereits etwas überschritten, was durch das synthetische Material des Mantels 17 der Nockenwalze 16 unterstützt wird, so daß der Hebel 18 in seiner Endstellung festgehalten und auf die Kontakte der Flachkabel 19, 20 eine gleichbleibende Kraft ausgeübt wird. Die Größe dieser Kraft kann maßgeblich beeinflußt werden durch die Wahl des Materials und der Dicke des Mantels 17 der Nockenwalze 16.

[0013] Zum Lösen der Flachkabel 19, 20 wird der Betätigungshebel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn um 180⁰ in seine Ausgangslage zurückgeschwenkt, wodurch infolge des Abhebens der Nockenwalze 16 die beiden Flachkabel 19 und 20 freigegeben werden und herausgezogen werden können.

[0014] Es ist zu bemerken, daß der Mantel 17 auf der Nockenwalze 16 gewisse Dickenunterschiede im Kontaktflächenbereich auszugleichen vermag und somit eine gleichmäßige Druckkraft gewährleistet. Weiterhin wird durch die Schubbewegung zwischen den Kontaktflächen im Verlauf der Schließbewegung des Betätigungshebels 18 der Kontaktübergang zwischen den beiden Flachkabeln 19, 20 außerordentlich günstig beeinflußt.

Ansprüche

₁. Lösbare elektrisch leitende Kabelverbindung, insbesondere für Flachkabel (19, 20) mit auf einer Oberfläche angeordneten Kontaktflächen (22), mit einer benachbart zu einer Kabeleinschuböffnung (13, 14) angeordneten, mittels eines Betätigungshebels (18) in eine Wirklage drehbaren Welle (15), wobei ein an der Welle (15) angeordnetes Druckelement eine Druckkraft auf die Kontaktflächen (22) des Kabels (20) ausübt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement als an der Welle (15) exzentrisch befestigte, mit einem Mantel (17) hoher Reibung überzogene Nockenwalze (16) ausgebildet ist, welche während ihrer Einstellbewegung in die Wirklage mittels der auf das Kabel (20) ausgeübten tangentialen Mitnahmekraft gleichzeitig eine Schubbewegung zwischen den zu verbindenden Kontaktflächen (22) erzeugt.

2. Verbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an gegenüberliegenden Seiten je eine Einschuböffnung (13, 14) für ein unteres (19) bzw. ein oberes Kabel (20) mit den Kontaktflächen (22) auf der oberen bzw. unteren Seite angeordnet ist, wobei die Nockenwalze (16) bei Betätigung des Betätigungshebels (18) auf das obere Kabel (20), dieses verschiebend, wirksam ist.

3. Verbindung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel (17) der Nockenwalze (16) aus synthetischem Gummi besteht.

4. Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Gehäuse (10) eine Anschlagfläche (24) für den Betätigungshebel (18) angeordnet ist, und daß in der Betätigungsstellung des Betätigungshebels (18) an der Anschlagfläche (24) der höchste Bereich der Nockenwalze (16) überschritten ist.

Zeichnung