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Die Erfindung betrifft eine Nietverbindung eines ersten und eines zweiten Bauteils, wobei ein Nietschaft durch eine Bohrung in dem zweiten Bauteil geschoben und wobei mittels eines an dem Nietschaft angestauchten Schließkopfes das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kontaktanordnung, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Installationsschaltgerät, beispielsweise einen Leitungsschutzschalter oder einen selektiven Leitungsschutzschalter, mit einer Kontaktstelle, gemäß Anspruch 9.
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Beim Herstellen einer Nietverbindung werden üblicherweise in die zu verbindenden Bauteile Bohrungen eingebracht, die einen etwas größeren Durchmesser als der Nietschaft haben. Durch diese Bohrungen in den Bauteilen wird der Niet mit seinem Nietschaft hindurch geschoben, so dass der Nietschaft über das Bauteil hinaussteht. Wenn beispielsweise ein Vollniet verwendet wird, so wird anschließend durch axiales Stauchen, hervorgerufen beispielsweise durch Schläge mit einem Hammer oder einem anderen Werkzeug, des Schaftes das Ende des Nietschaftes angestaucht, wodurch sich an dem Ende des Nietschaftes ein Kopf, der sogenannte Schließkopf, ausformt. Der Schließkopf liegt eng an dem Bauteil, durch dessen Bohrung der Nietschaft zuvor gesteckt worden war, an und stellt damit eine sichere und feste Verbindung der beiden Bauteile her. Der dem Schließkopf gegenüberliegende Teil des Niets wird mit Setzkopf bezeichnet.
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Es ist auch bekannt, an einem der beiden zu verbindenden Bauteile einen Zylinderschaft-artigen Vorsprung, einen sogenannten Dom, auszubilden, beispielsweise anzuformen. Beim Vernieten der beiden Bauteile übernimmt der Dom die Funktion des Nietschaftes. Bei einer solchen Nietverbindung ist entsprechend kein separater Setzkopf an dem dem Schließkopf gegenüberliegenden Ende des Nietschaftes vorhanden.
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Anwendung findet eine Nietverbindung beispielsweise bei der Herstellung und Montage von Installationsschaltgeräten, beispielsweise Leitungsschutzschaltern, selektiven Leitungsschutzschaltern, Motorschutzschaltern oder dergleichen. Bei diesen Geräten verläuft zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme im Inneren des Gerätes ein Strompfad über wenigstens eine Kontaktstelle, die zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Kontakt gebildet ist, welcher Strompfad unterbrochen und wieder geschlossen werden kann. Solche Geräte haben ein Gehäuse aus zwei Gehäusehälften, die in Schalenbauweise oder in Sockelbauweise miteinander verbunden, oft vernietet, sind. Auch bei einzelnen Funktionsbaugruppen im Inneren solcher Installationsschaltgeräte werden Einzelteile durch Nietverbindung miteinander zu einer Baugruppe verbunden. Ein Beispiel hierfür ist die Kontaktanordnung des beweglichen Kontaktes der Kontaktstelle. Eine solche Kontaktanordnung umfasst oft zwei Einzelteile, einen Kontaktträger und ein Kontaktstück. Beide werden miteinander vernietet zu einer vormontierten Kontaktanordnungs-Baugruppe. Dabei kann ein separater Niet verwendet werden. Oft wird aus Kostengründen an dem Kontaktstück ein Zylinderschaft-artiger Dom ausgebildet, der die Funktion des Nietschaftes übernimmt.
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Aus Platzgründen und aus Kostengründen wird nur eine Nietung vorgesehen. Diese gewährleistet eine feste Verbindung bei axialer Zugbelastung, und unter normalen Belastungsbedingungen auch eine hinreichende Verdrehfestigkeit. Allerdings kann durch Schwankungen im Nietprozess, bei Wärmeentwicklung an und in der Baugruppe, hervorgerufen beispielsweise beim Anschweißen einer Litze oder im Betrieb des Schalters, wenn ein hoher Überstrom über die Kontaktstelle fließt, die Festigkeit der Nietverbindung herabgesetzt werden. Im Laufe der Zeit kann somit eine Lockerung der Nietverbindung entstehen, insbesondere bezüglich der Verdrehbarkeit. Es könnte zu einer verdrehung des Kontaktstückes gegenüber dem Kontaktträger kommen, wodurch eine unerwünschte Maßabweichung und möglicherweise auch ein erhöhter Übergangswiderstand entsteht.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nietverbindung eines ersten und eines zweiten Bauteils so zu verbessern, dass eine Lockerung der Nietverbindung und eine gegenseitige Verdrehung der miteinander verbundenen Einzelteile verhindert ist.
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Es ist weiter eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktanordnung, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, so zu verbessern, dass eine Lockerung der Verbindung zwischen dem Kontaktstück und dem Kontaktträger und eine gegenseitige Verdrehung von Kontaktstück und Kontaktträger verhindert ist.
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Schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Installationsschaltgerät, beispielsweise einen Leitungsschutzschalter oder einen selektiven Leitungsschutzschalter, mit einer Kontaktstelle so zu verbessern, dass eine Lockerung der Verbindung zwischen dem Kontaktstück und dem Kontaktträger der Kontaktstelle und eine gegenseitige Verdrehung von Kontaktstück und Kontaktträger verhindert ist.
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Die Aufgabe wird bezüglich der Nietverbindung gelöst durch eine Nietverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die Aufgabe wird bezüglich der Kontaktanordnung gelöst durch eine Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Die Aufgabe wird bezüglich des Installationsschaltgerätes gelöst durch ein Installationsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Erfindungsgemäß also hat die Bohrung einen ersten Teil mit einer eine runde Form aufweisenden Querschnittskontur und einen zweiten Teil mit einer erweiterten, von der runden Form abweichenden Querschnittskontur, wobei der Schließkopf sich teilweise in die erweiterte, von der runden Formabweichende Querschnittskontur hinein erstreckt.
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Die runde Form der Querschnittskontur in der Bohrung im ersten Teil hat, wie im Stand der Technik bekannt, einen etwas größeren Durchmesser als der Nietschaft. Beim Stauchen des Nietschaftes während des Nietens entsteht zwischen dem Nietschaft und der Wandung der Bohrung hier eine kraftschlüssige Verbindung. Die erweiterte, von der runden Form abweichende Querschnittskontur der Bohrung im zweiten Teil kann auch als Prägeform angesehen und bezeichnet werden. Wenn beim Nietvorgang der Nietschaft gestaucht wird, so kann das Material des Nietschaftes in die Tiefe der Prägeform gedrückt werden, wodurch im zweiten Teil der Bohrung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Bohrung und dem Nietschaft sowie gegebenenfalls zwischen der Bohrung und einem Teil des Schließkopfes entsteht. Durch die somit erfindungsgemäß erzeugte formschlüssige Verbindung wird die Nietfestigkeit erhöht. Insbesondere verhindert der Formschluss ein Verderehen der beiden zu verbindenden Bauteile, wenn sich die Nietverbindung doch einmal lockern sollte. Dadurch, dass die von der runden Form abweichende Querschnittskontur nur in einem Teil der Bohrung angebracht ist, sind eine einfache Formgebung und ein einfaches Montieren des Nietes beziehungsweise des Doms aufgrund der runden Querschnittskontur der Bohrung im ersten Teil weiterhin kostengünstig möglich.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die erweiterte Querschnittskontur wenigstens einen geraden Abschnitt. Dies ist in einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch gegeben, dass die erweiterte Querschnittskontur eine Sechskantform hat. In einer sehr vorteilhaften weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die erweiterte Querschnittskontur eine Nut.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das erste Bauteil eine Bohrung mit einer Querschnittskontur, die dem ersten Teil der Bohrung in dem zweiten Bauteil entspricht. Damit ist eine einfache Formgebung und ein einfaches Montieren des Nietes beziehungsweise des Doms weiterhin kostengünstig möglich.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste Bauteil mit dem Nietstift ausgebildet, beispielsweise, indem der Nietstift als Dom oder als zylinderförmiger Fortsatz an dem ersten Bauteil angeformt ist.
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Eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktstück mit dem Kontaktträger mittels einer Nietverbindung wie oben beschrieben vernietet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste Bauteil durch das Kontaktstück gebildet und das zweite Bauteil ist durch den Kontaktträger, und an dem Kontaktstück ist der Nietschaft ausgebildet, und der Kontaktträger ist an der dem Kontaktstück abgewandten Seite mit der erweiterten Querschnittskontur ausgebildet.
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Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät, beispielsweise ein Leitungsschutzschalter oder selektiver Leitungsschutzschalter, mit einer Kontaktstelle, umfasst einen festen und einen beweglichen Kontakt, wobei der bewegliche Kontakt eine Kontaktanordnung umfasst, wie sie oben beschrieben ist.
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Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine Baugruppe einer Kontaktanordnung umfassend ein Kontaktstück und einen Kontaktträger,
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2 Eine Ansicht der Einzelteile der Baugruppe nach 1, vor dem Vernieten,
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3 eine Ansicht des Kontaktträgers in erfindungsgemäßer Ausgestaltung mit einer sechskantförmigen Prägeform,
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4 eine Ansicht einer erfindungsgemäß vernieteten Baugruppe, wobei der Schließkopf teilweise angeschnitten ist.
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In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung 1, bestehend aus einem Kontaktstück 2 und einem Kontaktträger 3. Die Kontaktanordnung 1 entspricht derjenigen, die in dem selektiven Leitungsschutzschalter S750 der Firma ABB erwendet wird. Das Kontaktstück 2 besteht aus Kupfer, der Kontaktträger 3 besteht aus Stahl. Beide sind über eine Nietverbindung 4 miteinander verbunden. In der 1 sieht man von der Nietverbindung 4 den Schließkopf 5.
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2 zeigt den Kontaktträger 3 und das Kontaktstück 2 vor dem Vernieten. Der Kontaktträger 3 hat eine Befestigungsplatte 6. In der Befestigungsplatte 6 befindet sich eine Bohrung 7.
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Die Bohrung 7 hat in einem ersten Teil, der in der 2 sichtbar ist, eine runde Querschnittskontur.
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Das Kontaktstück 2 hat eine in etwa rechteckförmige Platte 8, an deren einem Ende eine gebogene Kontaktzone 9 ausgebildet ist. An dem dieser Kontaktzone 9 gegenüberliegenden Ende der Platte 8 ist ein zylinderförmiger Fortsatz 10 angeformt. Dieser hat eine ebenfalls runde Querschnittskontur und passt in die runde Querschnittskontur des ersten Teils der Bohrung 7 hinein.
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Zum Vernieten wird der Fortsatz 10 in Pfeilrichtung P die Bohrung 7 eingeführt, bis die Platte 8 an der Befestigungsplatte 6 anliegt. Der Fortsatz 10 übernimmt die Funktion eines Nietschaftes. Er ragt jetzt ein Stück weit über die Befestigungsplatte 6 hinaus. Dieses die Befestigungsplatte 6 überragende Ende des Nietschaftes 10 wird beim Vernieten durch Stauchen zum Schließkopf 5 verformt.
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Die 3 zeigt eine Ansicht auf die Unterseite der Befestigungsplatte 6 des Kontaktträgers 3. Das ist diejenige Seite, an der der Nietschaft 10 beim Zusammenfügen des Kontaktstückes 2 mit dem Kontaktträger 3 ein Stück weit heraussteht, und an der der Schließkopf 5 ausgebildet wird. An dieser Seite hat die Bohrung 7 einen zweiten Teil mit einer erweiterten, von der runden Form abweichenden Querschnittskontur 11. Die erweiterte Querschnittskontur 11 ist hier als Sechskant-Kontur ausgebildet.
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Wenn nun der Schließkopf 5 durch Stauchen des freien Endes des Nietschaftes 10 gebildet wird, so kann das Material des Nietschaftes 10 in die Tiefe der Sechskant-Kontur 11 gedrückt werden, wodurch in diesem zweiten Teil der Bohrung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Bohrung und dem Nietschaft 10 sowie gegebenenfalls zwischen der Bohrung und einem Teil des Schließkopfes 5 entsteht. Diese Situation ist in der 4 gezeigt, wo der Schließkopf 5 teilweise angeschnitten ist. Dadurch sieht man in der 4, wie das Material des Nietschaftes 10 sich in die Sechskant-Kontur 11 drückt, gewissermaßen eingeprägt wird. Die Sechskant-Kontur 11 wird daher auch als Prägeform 11 bezeichnet. Durch die somit erfindungsgemäß erzeugte formschlüssige Verbindung zwischen dem Nietschaft 10 und dem zweiten Teil der Bohrung mit der Prägeform wird die Nietfestigkeit erhöht. Insbesondere verhindert der Formschluss ein Verdrehen der beiden zu verbindenden Bauteile, nämlich des Kontaktstücks 2 und des Kontaktträgers 3, wenn sich die Nietverbindung doch einmal lockern sollte
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Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist, und dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass von wesentlichen Attributen derselben abgewichen wird, und es ist daher erwünscht, dass die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nichtbeschrankend betrachtet werden, wobei auf die beigefügten Ansprüche mehr als auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, und es ist daher beabsichtigt, dass alle Variationen, die innerhalb des Sinns und Bereichs der Äquivalenz der Ansprüche liegen, darin eingeschlossen sind. Bezugszeichenliste
| 1 | Kontaktanordnung |
| 2 | Kontaktstück |
| 3 | Kontaktträger |
| 4 | Nietverbindung |
| 5 | Schließkopf |
| 6 | Befestigungsplatte |
| 7 | Bohrung |
| 8 | Platte |
| 9 | Kontaktzone |
| 10 | Zylinderförmiger Fortsatz, Nietschaft |
| 11 | Erweiterte Querschnittskontur, Prägeform |
