DE102010046096A1

DE102010046096A1 - Kontaktiereinrichtung zur Masseanbindung von isolierten Teilen

Info

Publication number: DE102010046096A1
Application number: DE102010046096A
Authority: DE
Inventors: Dirk Fehse
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-02-09

Abstract

Eine Kontaktiereinheit (1) dient zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem Gehäusekörper (2) und einem Anbaukörper (20), wenn der Gehäusekörper (2) und/oder der Anbaukörper (20) mit einer isolierenden Schicht (22) beschichtet sind. Die Kontaktiereinheit (1) ist fest mit dem Gehäusekörper (2) oder dem Anbaukörper (20) verbunden. Die Kontaktiereinheit (1) weist zumindest ein Kontaktelement (4) auf, wobei das zumindest eine Kontaktelement (4) die isolierende Schicht (22) des jeweils anderen Körpers (2, 20) durchdringt, um den Gehäusekörper (2) und den Anbaukörper (20) miteinander elektrisch zu kontaktieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktiereinheit zur verbesserten Masseanbindung von isolierten Teilen, insbesondere von Teilen, die mit einer isolierenden Lackschicht überzogen sind.
Komplexe Industrieanlagen, aber auch Produkte aus dem alltäglichen Gebrauch, wie z. B. Computersysteme, bestehen aus einer Vielzahl von passgenauen Einzelteilen, die formschlüssig miteinander verbunden werden. Um Korrosionsschäden vorzubeugen, werden diese Einzelteile bereits vor der Montage lackiert. Die dabei verwendeten Lacke bilden oftmals eine elektrisch isolierende Schicht und erschweren dadurch ein einheitliches Erdungskonzept.
Damit eine zuverlässige Masseverbindung möglich ist, werden derzeit bevorzugt Massekabel verwendet, die über eine Schraubverbindung die Einzelteile miteinander elektrisch kontaktieren. Dabei muss allerdings sichergestellt sein, dass die Auflagefläche der Schraubverbindung lackfrei ausgeführt ist und dass die Schrauben mit dem notwendigen Drehmoment angezogen werden. Der Übergang zwischen der Schraubverbindung und dem Massekabel, welcher üblicherweise durch eine Crimpung hergestellt wird, erweist sich auch oftmals als Schwachstelle. Als nachteilig erweisen sich außerdem die hohen Herstellungskosten für die Konfektionierung des Massekabels, als auch die damit einhergehende Änderung in der Optik.
Aus der DE 1 489 563 A1 ist eine Möglichkeit bekannt, um ohne Verwendung eines Massekabels eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer lackierten Leuchte und ihrem Träger herzustellen. Eine Zahnscheibe, die auf eine Schraube aufgesetzt ist, dient dazu, die Lackschicht der lackierten Leuchte beim Anziehen der Schraube zu durchdringen. Dadurch wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse der lackierten Leuchte und der Schraube hergestellt, wobei die Schraube selbst wiederum elektrisch leitend mit dem Gewinde des Trägers verbunden ist, so dass insgesamt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der lackierten Leuchte und dem Träger entsteht.
Nachteilig an der DE 1 489 563 A1 ist, dass nicht sichergestellt ist, dass die Lackschicht vollständig durchstoßen wird. Die Stromtragfähigkeit kann im Übrigen stark beeinträchtigt sein, wenn etwa nur ein Zahn der Zahnscheibe die isolierende Lackschicht durchstößt. Sobald eine Komponente getauscht werden soll, muss die Zahnscheibe gewechselt werden, wobei keinesfalls sichergestellt ist, dass die Zahnscheibe tatsächlich auch gewechselt wird, bzw. dass überhaupt wieder eine Zahnscheibe eingesetzt wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktiereinheit zu schaffen, durch die sicherstellt ist, dass eine zuverlässige Masseverbindung zwischen verschiedenen Bauteilen hergestellt wird und dass diese Masseverbindung auch dann zuverlässig besteht, wenn eines dieser Bauteile ausgetauscht wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit angegeben.
Die erfindungsgemäße Kontaktiereinheit dient zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem Gehäusekörper und einem Anbaukörper. Der Gehäusekörper und/oder der Anbaukörper sind mit einer isolierenden Schicht beschichtet, wobei
die Kontaktiereinheit fest mit dem Gehäusekörper oder dem Anbaukörper verbunden ist. Die Kontaktiereinheit weist dabei zumindest ein Kontaktelement auf, wobei
das zumindest eine Kontaktelement die isolierende Schicht des jeweils anderen Körpers durchdringt, um den Gehäusekörper und den Anbaukörper miteinander elektrisch zu kontaktieren.
Vorteilhaft ist es, dass die Kontaktiereinheit fest mit dem Gehäusekörper und/oder dem Anbaukörper verbunden ist. Für den Fall, dass die Kontaktiereinheit z. B. fest mit dem Gehäusekörper verbunden ist, kann der Anbaukörper ausgetauscht werden, ohne dass dabei die Kontaktiereinheit vergessen werden kann. Wird der neue Anbaukörper entsprechend dem alten Anbaukörper eingesetzt, dann ist sichergestellt, dass wieder eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäusekörper und dem neuen Anbaukörper besteht. Selbiges gilt auch, wenn die Kontaktiereinheit am Anbaukörper ausgebildet ist. Unter fest ist bevorzugt eine dauerhaft feste Verbindung zu verstehen.
Ein weiter Vorteil der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit besteht, wenn die Kontaktiereinheit elektrisch leitend mit dem Gehäusekörper oder dem Anbaukörper verpresst ist. Durch das Verpressen ist sichergestellt, dass auch im Fall von isolierenden Lackschichten am Gehäusekörper oder am Anbaukörper, die Kontaktiereinheit elektrisch leitend mit dem Gehäusekörper oder dem Anbaukörper verbunden ist.
Weiterhin besteht bei der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit ein Vorteil, wenn die Kontaktiereinheit aus einem Grundkörper und dem zumindest einen Kontaktelement besteht, die untrennbar miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann die Kontaktiereinheit sehr einfach in einem Drehprozess oder in einem Stanzprozess oder durch Fließpressen hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können.
Außerdem besteht bei der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit ein Vorteil, wenn das zumindest eine Kontaktelement in Form einer Spitze und/oder in Form von Stegen mit scharfkantigen Schneiden ausgebildet ist. Je nach Art der zu durchdringenden isolierenden Schicht und je nach zu Verfügung stehendem Anzugsmoment zwischen Gehäusekörper und Anbaukörper und der erforderlichen Stromtragfähigkeit der elektrischen Verbindung ist der Einsatz eines spitzenförmig und/oder stegförmig mit scharfkantigen Schneiden ausgebildeten Kontaktelements von Vorteil.
Schlussendlich besteht bei der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit ein Vorteil, wenn in dem Grundkörper der Kontaktiereinheit zumindest eine Nut ausgebildet ist. Beim Einpressen der Kontaktiereinheit in den Gehäusekörper oder den Anbaukörper wird die Nut mit dem verdrängten Material des Gehäusekörpers oder des Anbaukörpers gefüllt, wodurch eine glatte Oberfläche des Gehäusekörpers oder des Anbaukörpers erhalten bleibt.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
1A ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im unverpressten Zustand zusammen mit dem Gehäusekörper;
1B ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im verpressten Zustand zusammen mit dem Gehäusekörper;
2A ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im verpressten Zustand mit dem Gehäusekörper und im nicht kontaktierten Zustand mit dem Anbaukörper;
2B ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im verpressten Zustand mit dem Gehäusekörper und im kontaktierten Zustand mit dem Anbaukörper;
3A ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im verpressten Zustand mit dem Anbaukörper und im nicht kontaktierten Zustand mit dem Gehäusekörper;
3B ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit im verpressten Zustand mit dem Anbaukörper und im kontaktierten Zustand mit dem Gehäusekörper;
4A eine Draufsicht auf ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit mit verschiedenen Kontaktelementen;
4B eine Draufsicht auf ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit mit verschiedenen Kontaktelementen;
4C eine Draufsicht auf ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit mit verschiedenen Kontaktelementen;
4D eine Draufsicht auf ein fünftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit mit verschiedenen Kontaktelementen;
5 eine räumliche Darstellung eines sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kontaktiereinheit;
6 eine räumliche Darstellung eines beispielhaften Gehäusekörpers mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit;
7 eine räumliche Darstellung des beispielhaften Gehäusekörpers mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit zusammen mit einem beispielhaften Anbaukörper;
8 eine räumliche Detaildarstellung des beispielhaften Gehäusekörpers mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit zusammen mit dem beispielhaften Anbaukörper;
9 eine räumliche Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kontaktiereinheit; und
10 eine räumliche Darstellung des beispielhaften Gehäusekörpers mit einem eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit zusammen mit einem beispielhaften Anbaukörper.
1A zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im unverpressten Zustand zusammen mit dem Gehäusekörper 2. Die Kontaktiereinheit 1 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Grundkörper 3 und zumindest einem Kontaktelement 4, die beide untrennbar miteinander verbunden sind bzw. einteilig miteinander ausgebildet sind. Die Kontaktiereinheit 1 kann dadurch auf besonders einfache Weise durch einen Drehprozess oder einen Stanzprozess oder durch Fließpressen hergestellt werden. Dabei ist gewährleistet, dass der Grundkörper und das Kontaktelement 4 fortwährend miteinander verbunden sind.
Der Grundkörper 3 der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit 1 unterteilt sich dabei, wie in 1A gezeigt, in Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern. Der Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 aus 1A weist dabei drei solcher Abschnitte auf, die jeweils einen anderen Durchmesser haben. Es ist dabei durchaus möglich, dass noch weitere solche Abschnitte ausgebildet sein können. Im ersten Abschnitt weist dabei eine Grundfläche 7 des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1 einen Durchmesser auf, der einem Innendurchmesser der Öffnung 6 an dem Gehäusekörper 2 weitestgehend entspricht. In dem Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 ist weiterhin eine Nut 5 ausgebildet. Bei dieser Nut 5 handelt es sich um einen zweiten Abschnitt des Grundkörpers 2, dessen Durchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser der Öffnung 6. Ein Durchmesser einer Deckfläche 8 des Grundkörpers 3 ist dabei größer als der Innendurchmesser der Öffnung 6 des Gehäusekörpers 2. Dieser Bereich des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kontaktiereinheit 1 kann auch als der dritte Abschnitt bezeichnet werden.
1A illustriert dabei, dass der Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 nur teilweise in die Öffnung 6 des Gehäusekörpers 2 einführbar ist. Dies liegt daran, dass der Durchmesser des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1 bevorzugt an der Deckfläche 8 größer ist, als der Durchmesser des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1 an der Grundfläche 7. Die Öffnung 6 ist in dem Gehäusekörper 2 z. B. durch einen Stanzprozess und/oder einen Laserprozess und/oder einen Bohrprozess herstellbar.
1B zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im verpressten Zustand zusammen mit dem Gehäusekörper 2. Die Kontaktiereinheit 1 kann dabei z. B. mittels bekannten Einpressverfahren, die ein Lager und ein Gegenlager verwenden, in den Gehäusekörper 2 eingepresst werden. Gut zu sehen ist, dass die Kontaktiereinheit 1 nicht verformt ist, wohl aber das die Kontaktiereinheit 1 umgebende Material innerhalb des Gehäusekörpers 2. Diese Verformungen werden in den Zeichnungsfiguren durch unebene Linien in der Nähe der eingepressten Kontaktiereinheit 1 dargestellt. Dabei besteht die Kontaktiereinheit 1 vorzugsweise aus einem Material, welches härter ist als das Material, aus dem der Gehäusekörper 2 gebildet ist. Bevorzugt wird als Grundmaterial für die Kontaktiereinheit 1 z. B. ein Silber-Stahl verwendet, der mit bekannten Verfahren z. B. durch Nitrieren noch gehärtet wird. Das Material, aus dem die Kontaktiereinheit 1 gebildet ist, ist elektrisch leitfähig.
Die Nut 5 des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1 muss dabei bevorzugt so groß sein, dass das durch den Einpressprozess der Kontaktiereinheit 1 verdrängte Volumen des Grundkörpers 2 in der Nut 5 Platz findet. Durch den Einpressprozess ist die Kontaktiereinheit 1 elektrisch leitend und dauerhaft fest mit dem Gehäusekörper 2 verbunden. Selbst für den Fall, dass der Gehäusekörper 2 entlang seiner gesamten Oberfläche mit einer isolierenden Schutzschicht 22 überzogen ist, wird diese Schutzschicht 22 durch den Einpressvorgang derart erwärmt und verformt, dass die Kontaktiereinheit 1 elektrisch leitend mit dem Gehäusekörper 2 verbunden ist.
Wie in 1B dargestellt, ist der Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 derart mit dem Gehäusekörper 2 verpresst, dass einzig das zumindest eine Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 von einer Oberfläche 9 des Gehäusekörpers 2 absteht.
2A zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im verpressten Zustand mit dem Gehäusekörper 2 und im nicht kontaktierten Zustand mit dem Anbaukörper 20. Bezüglich der Verbindung zwischen der Kontaktiereinheit 1 und dem Gehäusekörper 2 wird auf die vorangegangenen Figurenbeschreibungen verwiesen. Dargestellt ist weiterhin zumindest eine Schraubverbindung 21 an dem Gehäusekörper 2, über die der Gehäusekörper 2 mit dem Anbaukörper 20 verbunden wird.
Der Anbaukörper 20 ist mit einer isolierenden Schicht 22 beschichtet. Es ist auch denkbar, dass sowohl der Anbaukörper 20 als auch der Gehäusekörper 2 bzw. nur der Gehäusekörper 2 mit der isolierenden Schicht 22 beschichtet sind. Bei dieser isolierenden Schicht 22 kann es sich z. B. um eine Lackschicht und/oder um eine Epoxid-Schicht und/oder um eine Kunststoffschicht handeln. Das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 muss dabei größer bzw. länger bzw. höher sein, als die isolierende Schicht 22 dick ist. Untersuchungen haben ergeben, dass für übliche Lackschichten 22 eine Größe bzw. Länge bzw. Höhe für das Kontaktelement 4 von z. B. 0,5 mm ausreichend ist.
Der Anbaukörper 20 weist außerdem noch zumindest eine Öffnung 23 auf, die bevorzugt als Gewindebohrung 23 ausgeführt ist. Über diese zumindest eine Gewindebohrung 23, in die die zumindest eine Schraubverbindung 21 greift, werden der Gehäusekörper 2 und der Anbaukörper 20 miteinander verbunden.
2B zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im verpressten Zustand mit dem Gehäusekörper 2 und im kontaktierten Zustand mit dem Anbaukörper 20. Die zumindest eine Schraubverbindung 21 greift in die zumindest eine Gewindebohrung 23 derart ein, dass der Gehäusekörper 2 und der Anbaukörper 20 formschlüssig aneinander angepresst werden. Dabei durchdringt das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 die isolierende Schicht 22 des Anbaukörpers 20, dringt in den Anbaukörper 20 ein und kontaktiert den Anbaukörper 20 elektrisch mit dem Gehäusekörper 2. Dazu sollte die Kontaktiereinheit 1 allerdings aus einem Material beschaffen sein, welches härter ist, als das Material, aus welchem der Anbaukörper 2 besteht.
Bei dem Anbaukörper 20 kann es sich z. B um einen Lüfter handeln, der ausfallen kann und dann ausgetauscht werden muss. Um den Anbaukörper 20 zu tauschen, wird die zumindest eine Schraubverbindung 21 wieder gelöst. Die Form des Kontaktelements 4 bleibt, wie in den Zeichnungsfiguren gezeigt, aufgrund der bevorzugt höheren Härte des Materials der Kontaktiereinheit 1 unverändert, so dass ein neuer Anbaukörper 20 an dem Gehäusekörper 2 befestigt werden kann. Das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 ist lösbar mit dem Körper 2, 20 verbunden, dessen isolierende Schicht es durchdringt. Mit dem Körper 2, 20 ist entweder der Gehäusekörper 2 oder der Anbaukörper 2 gemeint, je nachdem mit welchem der beiden Körper die Kontaktiereinheit 1 nicht dauerhaft fest verpresst ist.
3A zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im verpressten Zustand mit dem Anbaukörper 20 und im nicht kontaktierten Zustand mit dem Gehäusekörper 2. In diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Kontaktiereinheit 1 elektrisch leitend mit dem Anbaukörper 20 verpresst und sowohl der Grundkörper 2 als auch der Anbaukörper 20 sind in diesem Fall mit einer isolierenden Schicht 22 beschichtet.
Dies kann in Situationen sinnvoll sein, in denen nachträglich ein Anbaukörper 20 an einen Grundkörper 2 angebracht werden soll. In einem solchen Fall weist der Grundkörper 2 keine Öffnung 6 auf, in die die Kontaktiereinheit 1 eingepresst werden könnte. Eine Öffnung in dem Anbaukörper 20 muss wiederum derart beschaffen sein, dass der Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 teilweise in die Öffnung des Anbaukörpers 20 einführbar ist. Diese Öffnung im Anbaukörper 20 wird, wie die Öffnung 6 im Gehäusekörper 2, z. B. in einem Stanzprozess und/oder in einem Laserprozess und/oder in einem Bohrprozess hergestellt. Anschließend wird, wie in 3A gezeigt, die Kontaktiereinheit 1 elektrisch leitend mit dem Anbaukörper 20 verpresst.
Hierzu sollte das Material, aus dem die Kontaktiereinheit 1 besteht, härter sein als das Material, aus dem der Anbaukörper 20 gebildet ist. Die Kontaktiereinheit 1 ist derart mit dem Anbaukörper 20 verpresst, dass einzig das zumindest eine Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 von einer Oberfläche 30 des Anbaukörpers 20 absteht.
3B zeigt ein erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 im verpressten Zustand mit dem Anbaukörper 20 und im kontaktierten Zustand mit dem Gehäusekörper 2. Analog zu 2B sind auch in 3B der Gehäusekörper 2 und der Anbaukörper 20 durch zumindest eine Schraubverbindung 21, die in zumindest ein Bohrgewinde 23 greift, aneinander befestigt, wobei durch ein Anzugsmoment dieser zumindest einen Schraubverbindung 21 die isolierende Schicht 22 des Gehäusekörpers 2 oder des Anbaukörpers 20 durch das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 durchdrungen wird.
Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel aus 2B, als auch bei dem Ausführungsbeispiel aus 3B gilt, dass das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 lösbar mit dem Körper 2, 20 verbunden ist, dessen isolierende Schicht 22 es durchdringt. Allerdings kann bei einem Tausch des Anbaukörpers 20 in 3B die elektrisch leitende Verbindung beeinträchtigt werden, sobald die Schraubverbindung 21 nicht mit dem notwendigen Anzugsmoment angezogen wird, weil das Kontaktelement 4 des neuen Anbaukörpers 20 in einen bereits bestehenden Hohlraum (Kratzspur) eingreift. Diesem Problem kann mittels Variation der Form des Kontaktelements 4 der Kontakteinheit 1 begegnet werden.
4A zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 mit verschiedenen Kontaktelementen 4. Anstelle eines im Zentrum der Deckfläche 8 des Grundkörpers 3 ausgebildeten Kontaktelements 4 können auch mehrere Kontaktelemente 4 auf der Deckfläche 8 des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1 ausgebildet sein. 4A zeigt z. B. vier Kontaktelemente 4, die kegelförmig ausgebildet sind. Der Abstand der einzelnen Kontaktelemente 4 zueinander kann beliebig gewählt werden. Der Vorteil einer kegelförmigen Struktur ist, dass diese leicht durch einen Drehprozess oder Fräsprozess realisiert werden kann. Mehrere Kontaktelemente 4 bieten den Vorteil, dass die Stromtragfähigkeit der Verbindung erhöht wird.
4B zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 mit verschiedenen Kontaktelementen 4. Die Kontaktelemente 4 sind in diesem Fall in Form von dachförmigen Stegen mit scharfkantigen Schneiden ausgebildet, die im Zentrum der Deckfläche 8 des Grundkörpers 3 zusammenlaufen. Diese Form kann für den Fall, dass die Kontaktiereinheit 1 in einem Pressverfahren hergestellt wird, sehr leicht in den dazugehörigen Stempel integriert werden. Die Kanten der Stege sind bevorzugt schneidenartig bzw. scharfkantig ausgebildet.
4C zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 mit verschiedenen Kontaktelementen 4. Die Kontaktelemente 4 sind in diesem Fall in Form von dachförmigen Stegen mit scharfkantigen Schneiden ausgebildet, die schachbrettförmig oder rasterartig auf der Deckfläche 8 des Grundköpers 3 der Kontakteinheit 1 angeordnet sind. Diese Form kann für den Fall, dass die Kontaktiereinheit 1 in einem Pressverfahren hergestellt wird, sehr leicht in den dazugehörigen Stempel integriert werden.
4D zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 mit verschiedenen Kontaktelementen 4. Die Kontaktelemente 4 sind einerseits als wellenförmige Stege mit scharfkantigen Schneiden ausgebildet und andererseits als kegelförmige Kontaktspitzen. Auch diese Formen können für den Fall, dass die Kontaktiereinheit 1 in einem Pressverfahren hergestellt wird, sehr leicht in den dazugehörigen Stempel integriert werden. Die dachförmigen Stege aus 4C sind dabei dünner als die dachförmigen Stege aus 4B.
Die Kontaktelemente 4 in den 4A, 4B, 4C und 4D müssen dabei alle so hoch sein, dass sie die isolierende Schicht 22 durchdringen können. Von Vorteil sind die Kontaktelemente 4 gemäß den 4A, 4B, 4C und 4D, sobald die Kontakteinheit 1 in den Anbaukörper 20 eingepresst ist. Beim Austausch des Anbaukörpers 20 ist es sehr wahrscheinlich, dass die Kontaktelemente 4 der neuen Kontakteinheit 1 vor dem Einpressen eine andere Ausrichtung aufweisen, wie die Kontaktelemente 4 der vorherigen Kontakteinheit 1, so dass beim Anziehen der Schraubverbindung 21 die Kontaktelemente 4 der neuen Kontakteinheit 1 nicht in den Hohlraum bzw. die Kratzspuren eingreifen, der von den Kontaktelementen 4 der alten Kontakteinheit 1 stammt. Dadurch ist mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit sichergestellt, dass ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Gehäusekörper 2 und dem Anbaukörper 20 erreicht wird.
5 zeigt eine räumliche bzw. perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kontaktiereinheit 1. Der Grundkörper 3 der Kontaktiereinheit 1 ist in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel aus 5 zylinderförmig bzw. scheibenförmig ausgebildet, wobei auch z. B. rechteckförmige Ausbildungen möglich sind. Dargestellt ist das Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1, welches kegelförmig ausgebildet ist. Die Grundfläche des kegelförmig ausgebildeten Kontaktelements 4 der Kontaktiereinheit 1 ist kleiner als die darunterliegende Deckfläche 8 des Grundkörpers 3 der Kontaktiereinheit 1. Dadurch ist sichergestellt, dass das Anzugsmoment, welches notwendig ist, damit das Kontaktelement 4 die isolierende Schicht 22 des Körpers 2, 20 durchdringen kann, auch über die Schraubverbindung 21 aufgebracht werden kann. Für den Fall, dass die Kontaktelemente 4 aus den 4A, 4B, 4C oder 4D verwendet werden, kann das Anzugsmoment unter Umständen so hoch sein, dass die Schraubverbindung 21 nur maschinell fest angezogen werden kann.
In 5 sind ebenfalls die einzelnen Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern dargestellt. Der von dem Kontaktelement 4 abgewandte erste Abschnitt 50 ist in seinem Durchmesser derart gewählt, dass dieser bevorzugt genauso groß ist, wie der Innendurchmesser der Öffnung 6 des Gehäusekörpers 2 oder des Anbaukörpers 20. An den ersten Abschnitt 50 angrenzend ist ein zweiter Abschnitt ausgebildet, der auch als die Nut 5 bezeichnet wird. Zu erkennen ist, dass der Durchmesser dieses zweiten Abschnitts 5 derart kleiner gewählt ist als der Durchmesser des ersten Abschnitts, dass das Material des Gehäusekörpers 2 oder des Anbaukörpers 20, welches beim Einpressen des dritten Abschnitts 51 der Kontaktiereinheit 1 verschoben wird, zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem dritten Abschnitt 51 um die Nut 5 herum Platz findet. Nach dem Einpressen ist die Kontaktiereinheit 1 unlösbar fest mit dem Gehäusekörper 2 oder dem Anbaukörper 20 verbunden.
6 zeigt eine räumliche Darstellung eines beispielhaften Gehäusekörpers 2 mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit 1. Der Gehäusekörper 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem dünnwandigen Blech, in welches acht Kontaktiereinheiten 1 eingepresst sind. Dabei sind z. B. immer zwei Kontaktiereinheiten 1 paarweise um eine Öffnung 60 zur Aufnahme einer Schraubverbindung 21 angeordnet. Die Öffnung 60 beinhaltet bevorzugt ein Gewinde, um die Schaubverbindung 21 bereits auf Seite des Gehäusekörpers 2 zu unterstützen.
7 zeigt eine räumliche Darstellung des beispielhaften Gehäusekörpers 2 mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit 1 zusammen mit einem beispielhaften Anbaukörper 20. Bei dem beispielhaften Anbaukörper 20 handelt es sich um einen rechtsdrehenden Gehäuselüfter, der Luft von Seiten des Gehäusekörpers 2 ansaugt. Der Gehäuselüfter in Form des Anbaukörpers 20 weist außerdem noch zumindest eine Öffnung 23 auf, die bevorzugt als Gewindebohrung 23 ausgeführt ist und zur Aufnahme der Schraubverbindung 21 dient. Die Öffnung 23 liegt dabei deckungsgleich über der Öffnung 60.
8 zeigt eine räumliche Detaildarstellung des beispielhaften Gehäusekörpers 2 mit mehreren eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Kontaktiereinheit 1 zusammen mit dem beispielhaften Anbaukörper 20. Gut erkennbar sind bei den derart in den Gehäusekörper 2 eingepressten Kontaktiereinheiten 1, dass einzig das zumindest eine Kontaktelement 4 der Kontaktiereinheit 1 von der Oberfläche 9 des Gehäusekörpers 2 absteht. Sobald die nicht dargestellte Schraubverbindung 21 mit dem nötigen Anzugsmoment angezogen wird, sind der Gehäusekörper 2 und der Anbaukörper 20 miteinander elektrisch leitend verbunden. Dadurch, dass das Kontaktelement 4 lösbar mit dem Körper 2, 20 verbunden ist, dessen isolierende Schicht 22 es durchdringt, kann der Anbaukörper 20 problemlos getauscht werden.
9 zeigt eine räumliche Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kontaktiereinheit 1. Im Unterschied zu den bisherigen Kontaktiereinheiten 1 weist die Kontaktiereinheit 1 aus 9 eine Gewindebohrung 90 auf, die zentriert innerhalb der Kontaktiereinheit 1 ausgebildet ist. Auf der Deckfläche 8 der Kontaktiereinheit 1 sind neben der Gewindebohrung 90 mehrere Kontaktelemente 4 in Form von dachförmigen Stegen mit scharfen Kanten angeordnet. Andere Formen für die Kontaktelemente 4 sind ebenfalls verwendbar. Zu erkennen ist ebenfalls die Nut 5, die mit dem verdrängten Material des Gehäusekörpers 2 oder des Anbaukörpers 20 gefüllt wird, wodurch eine glatte Oberfläche 9, 30 des Gehäusekörpers 2 oder des Anbaukörpers 20 erhalten bleibt. Angrenzend an die Nut 5 ist bevorzugt ein Mehrkant 91 als Verdrehungsschutz ausgebildet, der verhindert, dass die Kontaktiereinheit 1 im montierten Zustand beim Eindrehen oder Ausdrehen einer Schraubverbindung in der Gewindebohrung 90 mit gedreht wird. Andere Formen, die die Kontaktiereinheit 1 gegen Verdrehen sichern, sind ebenfalls einsetzbar. Im Anschluss an den Mehrkant 91 ist noch eine Gewindeverlängerung 92 gezeigt, die für eine sichere Schraubverbindung sorgt. Im Unterschied zu den anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Kontaktiereinheit aus 9 vom hinten in eine Öffnung 6 in den Gehäusekörper 2 oder den Anbaukörper 20 eingeführt. Die Kontaktiereinheit 1 aus 9 wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn z. B. der zu kontaktierende Anbaukörper 20 einzig an seiner Halterung, die die Öffnung 23 mit der Gewindebohrung 23 umfasst, kontaktiert werden kann, weil ein Großteil der restlichen Fläche aus einem nichtleitenden Material besteht. Als Verdrehungsschutz eignet sich auch eine Rändel oder eine andere passende geometrische Form.
10 zeigt eine räumliche Darstellung des beispielhaften Gehäusekörpers 2 mit einem eingepressten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 1 aus 9 zusammen mit einem beispielhaften Anbaukörper 20. Dadurch, dass die Kontaktelemente 4 direkt in unmittelbarer Nähe zu der Gewindebohrung 90 angeordnet sind, werden Spannungen innerhalb des Materials des Körpers 2, 20 reduziert in welchem die Kontaktiereinheit 1 befestigt ist.
Im Rahmen dieser Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar. In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist es z. B. auch möglich, dass die Kontaktiereinheit 1 nicht als eigenständiges Montagebauteil ausgeführt ist, welches mit dem Gehäusekörper 2 oder dem Anbaukörper 20 elektrisch leitend verpresst wird, sondern dass die Kontaktiereinheit 1 in Form einer Spitze direkt in den Gehäusekörper 2 oder den Anbaukörper 20 eingeprägt wird. Allerdings muss das Material des Gehäusekörpers 2 derart hart sein, dass sich die in Form einer Spitze ausgebildete Kontaktiereinheit 1 beim Durchstoßen der isolierenden Schicht 22 nicht zurückbildet. Die direkte Einprägung einer Kontaktiereinheit 1 ist folglich nur dann interessant, wenn der entsprechende Körper 2, 20 ausreichend hart ist und wenn dieser Körper 2, 20 nicht mit einer isolierenden Schicht 22 überzogen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1489563 A1 [0004, 0005]

Claims

Kontaktiereinheit (1) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem Gehäusekörper (2) und einem Anbaukörper (20), wobei der Gehäusekörper (2) und/oder der Anbaukörper (20) mit einer isolierenden Schicht (22) beschichtet sind, wobei die Kontaktiereinheit (1) fest mit dem Gehäusekörper (2) oder dem Anbaukörper (20) verbunden ist, wobei die Kontaktiereinheit (1) zumindest ein Kontaktelement (4) aufweist, und wobei das zumindest eine Kontaktelement (4) die isolierende Schicht (22) des jeweils anderen Körpers (2, 20) durchdringt, um den Gehäusekörper (2) und den Anbaukörper (20) miteinander elektrisch zu kontaktieren.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) elektrisch leitend mit dem Gehäusekörper (2) oder dem Anbaukörper (20) verpresst ist.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) als ein separates Montagebauteil ausgebildet ist und/oder dass das zumindest eine Kontaktelement (4) in Form einer Spitze und/oder in Form eines Stegs mit scharfkantigen Schneiden ausgebildet ist.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) aus einem Grundkörper (3) und dem zumindest einen Kontaktelement (4) besteht, die miteinander verbunden sind oder einstückig miteinander ausgebildet sind.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) der Kontaktiereinheit (1) teilweise in eine Öffnung (6) des Gehäusekörpers (2) oder des Anbaukörpers (20) einsetzbar ist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser einer Grundfläche (7) des Grundkörpers (3) der Kontaktiereinheit (1) einem Innendurchmesser der Öffnung (6) an dem Gehäusekörper (2) oder dem Anbaukörper (20) entspricht.
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) der Kontaktiereinheit (1) derart mit dem Gehäusekörper (2) oder dem Anbaukörper (20) verpresst ist, dass einzig das zumindest eine Kontaktelement (4) der Kontaktiereinheit (1) von einer Oberfläche (9, 30) des Gehäusekörpers (2) oder des Anbaukörpers (20) absteht.
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (3) der Kontaktiereinheit (1) zumindest eine Nut (5) ausgebildet ist.
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) der Kontaktiereinheit (1) zylinderförmig oder rechteckförmig ausgebildet ist.
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktelement (4) der Kontaktiereinheit (1) kegelförmig ausgebildet ist und dass eine Grundfläche des zumindest einen kegelförmig ausgebildeten Kontaktelements (4) der Kontaktiereinheit (1) kleiner ist, als die darunterliegende Deckfläche (8) des Grundkörpers (3) der Kontaktiereinheit (1).
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des Grundkörpers (3) der Kontaktiereinheit (1) an einer Deckfläche (8) größer ist als an einer Grundfläche (7).
Kontaktiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) eine Gewindebohrung (90) aufweist und dass der nicht mit der Kontaktiereinheit (1) fest verbundene Körper (2, 20) mit der Gewinderbohrung (90) der Kontaktiereinheit (1) verschraubar ist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) durch einen Mehrkant (91) und/oder ein Rändel gegen Verdrehen gesichert ist.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kontaktelement (4) der Kontaktiereinheit (1) lösbar mit dem Körper (2, 20) verbunden ist, dessen isolierende Schicht (22) es durchdringt.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (2) und der Anbaukörper (20) durch zumindest eine Schraubverbindung (21) aneinander befestigt sind und dass durch ein Anzugsmoment dieser zumindest einen Schraubverbindung (21) das Kontaktelement (4) die isolierende Schicht (22) des Gehäusekörpers (2) oder des Anbaukörpers (20) durchdringt.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (1) aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist und dass die Kontaktiereinheit (1) aus einem Material besteht, das härter ist, als das Material, aus dem der Gehäusekörper (2) und der Anbaukörper (20) gebildet sind.