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Die Erfindung betrifft ein Steckverbindungsteil, das mindestens ein elektrisch leitfähiges, federndes Klammerelement aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Steckverbindung mit diesem Steckverbindungsteil und ein dazu komplementäres Steckverbindungsteil. Die Steckverbindung mag insbesondere als ein Hochstromkontakt ausgebildet sein.
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Es sind elektrische Steckverbindungen mit einem ersten, männlichen Steckverbindungsteil mit einem Kontaktmesser und einem zweiten, weiblichen Steckverbindungsteil mit einem Kontaktkäfig bekannt, wie sie beispielsweise von der Fa. Lear als „MAK-System” vertrieben werden. Bei dem männlichen Steckverbindungsteil ist das Kontaktmesser in einem Steckerkragen angeordnet. Der Kontaktkäfig weist eine oder mehrere Kontaktfedern auf, welche das Kontaktmesser mittels einer Klemmpassung kontaktieren. Diese Kontaktfedern weisen den Nachteil auf, dass sie zu einer Einschnürung für den durch sie geleiteten elektrischen Strom führen, was beispielsweise zu erhöhten ohmschen Verlusten führt. Auch wird so ein Wärmewiderstand erhöht, was zu einer schlechten Wärmeabfuhr führt. Zudem kann es bei einer höheren mechanischen Belastung zu Unterbrechungen der elektrischen Verbindung durch Abheber oder Verdreher kommen.
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Lamellenkontakte sind beispielsweise aus
WO 2009/062469 A2 bekannt. Insbesondere sind von der Fa. dConn Connection Technology GmbH & Co. KG sog. „dLAM”-Lamellenkontakte bekannt. Der dLAM-Lamellenkontakt lässt sich durch eine Paketierung der Lamellen individuell an eine jeweilige Strombelastung anpassen. Gleichzeitig ist der dLAM-Lamellenkontakt sehr temperaturbeständig und bis 170°C einsetzbar. Er weist eine hohe Ausfallsicherheit bei Vibration durch eine große Kontaktnormalkraft auf.
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Die
DE 10 2012 206 731 A1 beschreibt eine Anschlussvorrichtung für ein Solarmodul. Die Anschlussvorrichtung umfasst eine Kontaktierungsvorrichtung und eine Kontaktschiene, die einen Kontaktierungsraum bilden, wobei von einer Deckenwandung aus ein Klemmmittel in den Kontaktierungsraum hineinragt.
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Die
DE 10 2005 043 601 B4 offenbart eine Kontakthalteklammer aus elektrisch leitendem Blechmaterial zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer flachen Stromschiene und einem Flachkontakt.
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Aus der
US 2006/0223385 A1 ist eine Kontaktierungsanordnung bekannt mit einem Kontaktmesser und einem Federclip.
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Die
US 4,453,792 offenbart einen Verbinder mit zwei identischen Kontaktmessern und zwei Federelementen.
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Auch aus der
WO 84/03180 ist ein federndes Kontaktelement in Form eines Clips bekannt.
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Die
WO 2004/086567 beschäftigt sich mit einem Hochstromkontaktelement, das im Wesentlichen aus einem Grundkontaktelement und einer Stahlfeder besteht.
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Aus der
DE 10 2010 008 536 A1 wiederum ist eine elektrische Anschlussvorrichtung bekannt mit mindestens zwei federnd ausgebildeten Fingerelementen zur Aufbringung einer Kontaktkraft.
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Die
US 2,997,685 beschreibt eine Blattfeder zur Herstellung eines elektrischen Kontakts.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine besonders einfache aufgebaute und kontaktsichere elektrische Steckverbindung bereitzustellen, insbesondere für Hochstromverbindungen, die zudem einen geringen elektrischen und/oder thermischen Widerstand aufweist.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Steckverbindungsteil, das mehrere elektrisch leitfähige, federnde Klammerelemente und mindestens ein elektrisch leitfähiges Kontaktflächenelement aufweist, das in die Klammerelemente eingelegt ist.
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Durch die Klammerelemente wird ein in dieses Steckverbindungsteil eingeschobenes Kontaktflächenelement (oder Flächenkontaktelement) eines komplementären Steckverbindungsteils flächig auf das mindestens eine Kontaktflächenelement dieses Steckverbindungsteils gedrückt. Es ergibt sich ein großflächiger Kontakt mit einer hohen Stromtragfähigkeit und einer effektiven thermischen Anbindung. Eine Einschnürung des elektrischen und thermischen Stroms wird vermieden. Zudem ist die Verbindung dahingehend redundant, dass sowohl über die flächigen Kontaktflächenelemente als auch über die Klammerelemente der Strom fließen kann. Abheber und Verdreher werden vermieden. Da ein flächiger Kontakt gewährleistet ist, ist außerdem keine Versilberung notwendig.
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Dass das Kontaktflächenelement in die Klammerelemente eingelegt ist, mag insbesondere bedeuten, dass es sich in einem Bereich der Klammerelemente befindet, in welchem die Klammerelemente das Kontaktflächenelement verklemmen können.
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Im Folgenden wird dieses Steckverbindungsteil auch als „erstes” Steckverbindungsteil bezeichnet, und dessen Kontaktflächenelement als „erstes” Kontaktflächenelement. Das komplementäre Steckverbindungsteil wird im Folgenden auch als „zweites” Steckverbindungsteil bezeichnet, und dessen Kontaktflächenelement als „zweites” Kontaktflächenelement.
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Das erste Steckverbindungsteil mag auch ein Steckergehäuse aufweisen, in welchem die Klammerelemente und das mindestens eine Kontaktflächenelement zumindest teilweise untergebracht sind. Das zweite Steckverbindungsteil mag beispielsweise einen Steckerkragen aufweisen, in welchem das Kontaktflächenelement angeordnet ist.
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Das erste und/oder das zweite Steckverbindungsteil mögen insbesondere für eine elektrische Hochstromverbindung vorgesehen sein.
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Das Steckverbindungsteil mag auch als Stecker oder Steckverbindungselement bezeichnet werden.
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Die Klammerelemente sind als Lamellenkontakte ausgebildet. Dies ergibt den Vorteil eines einfachen, aber robusten Aufbaus sowie einer einfachen Einführbarkeit des zweiten Kontaktflächenelements. Die Lamellenkontakte sind im Wesentlichen U-förmig gestaltet, wobei ihr offenes Ende insbesondere dem zweiten Steckverbindungsteil zugewandt ist. Die Lamellenkontakte mögen insbesondere zwei Lamellen oder Lamellenarme aufweisen, die über eine Aussparung bzw. einen Spalt voneinander getrennt sind. Die Lamellenarme bilden die Schenkel der U-Form, während ein die Lamellenarme verbindender Steg eine Basis der U-Form bildet. Die beiden Lamellenarme können an ihren freien Enden einander zugewandte Wölbungen aufweisen. Zumindest einer der Lamellenarme kann als ein Federarm dienen und senkrecht zu einer Einsteckrichtung federnd aufgebogen werden, wodurch der Spalt vergrößert wird. Insbesondere sind beide Lamellenarme in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Einsteckrichtung federnd aufbiegbar.
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Bei einem Einsteckvorgang lässt sich ein zweites Kontaktflächenelement zwischen diese Lamellenarme schieben und wird durch die elastische Rückstellkraft der Lamellenarme mittels einer Kontaktnormalkraft kraftschlüssig gehalten.
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Dass ein Kontaktflächenelement in einen Lamellenkontakt eingelegt ist, mag insbesondere bedeuten, dass es sich in dem Spalt beider Lamellen befindet. Es mag insbesondere auf einer der beiden Wölbungen der Lamellen aufliegen. Das Kontaktmesser mag locker auf den Wölbungen aufliegen oder mit diesen fest verbunden, z. B. daran angeschweißt sein.
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Die Lamellenkontakte sind gestapelte Lamellenkontakte, z. B. ein dConn-Lamellenkontakte.
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Während die beiden Federarme der Federklammern über die meiste Länge einen Abstand voneinander wahren (also eine Aussparung bzw. einen Spalt zwischen sich aufweisen), können sie im Bereich ihrer beiden freien Enden (durch welche das zweite Kontaktflächenelement unter Aufbiegung der Federarme einschiebbar ist) aufeinanderliegen. Sie können dort alternativ auch dort voneinander beabstandet sein. Die Federklammern können im Bereich ihrer beiden freien Enden sich aufweitend umgebogen sein, um eine Einführung des zweiten Kontaktflächenelements zu vereinfachen.
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Das Kontaktflächenelement ist insbesondere dazu ausgestaltet, eine flächige Kontaktfläche aufzuweisen. Die flächige Kontaktfläche mag insbesondere eine zumindest im Wesentlichen oder zumindest überwiegend ebene Kontaktfläche sein. Dies umfasst, dass die Kontaktfläche vollständig flächig ist. Die zumindest im Wesentlichen oder überwiegend ebene Kontaktfläche mag aber auch bis auf ein Vorhandensein lokal begrenzter Funktionsbereiche, die einen geringen Flächenanteil der Kontaktfläche einnehmen, eben sein. Der geringe nicht-ebene Flächenanteil mag insbesondere 25 insbesondere 20 insbesondere 15 insbesondere 10 insbesondere 5 insbesondere 2,5 der gesamten Kontaktfläche nicht überschreiten. Die Funktionsbereiche mögen ausschließlich zum Ausüben mindestens einer anderen Funktion als der Stromübertragung dienen und/oder auch der Stromübertragung dienen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Kontaktflächenelement an seiner Kontaktfläche ein oder mehrere Rastbereiche aufweist, z. B. mindestens einen Rastvorsprung (wie einen feder- oder spundähnlichen Vorsprung, einen kugelschalenförmigen Vorsprung usw.) und/oder mindestens eine Rastaussparung (wie eine Nut, einen kugelschalenförmigen Rücksprung usw.). Das erste Kontaktflächenelement und das zweite Kontaktflächenelement mögen insbesondere zueinander komplementäre oder passende Rastbereiche aufweisen, so dass eine (insbesondere lösbare) Rastverbindung durch Eingriff der passenden Rastbereiche herstellbar ist. Dies gibt erstens eine haptische Rückmeldung über einen korrekt abgeschlossenen Einsteckvorgang und zweitens eine weitere Sicherheit gegenüber einem ungewollten Auseinandergleiten. Es ist eine Weiterbildung, dass das erste Kontaktflächenelement und das zweite Kontaktflächenelement eine durch eine ausreichend hohe Zugkraft entgegen der Einsteckrichtung lösbare Verrastung aufweisen.
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Die Kontaktfläche erstreckt sich insbesondere über die gesamte Breite des Kontaktflächenelements. Es ist eine für einen kompakten und preiswerten Aufbau vorteilhafte Weiterbildung, dass das Kontaktflächenelement ein plattenförmiges Element ist, insbesondere ein bandförmiges Element.
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Die Kontaktfläche mag beispielsweise blank sein, z. B. bei einem Kontaktflächenelement aus Kupfer, oder mit einer Beschichtung belegt sein, z. B. aus Silber (Ag), einer Mischung, insbesondere Legierung, aus Silber und Zinn (Sn/Ag) oder einer Mischung, insbesondere Legierung, aus Silber, Zinn und Kupfer (Ag/Sn/Cu).
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Kontaktflächenelement als mindestens ein Kontaktmesser ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache, robuste und große Ströme tragende elektrische Verbindung. Eine besonders einfache Einsteckbewegung wird durch eine konvexe vordere Kante des Kontaktmessers erreicht, welche im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als „Messerkante” bezeichnet wird. Die Messerkante ist insbesondere dem einzusteckenden zweiten Steckverbindungsteil zugewandt.
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Das Kontaktflächenelement mag zudem als Kontaktzunge, Kontaktlasche oder Kontaktfahne ausgebildet sein.
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Ein rückwärtiger, dem zweiten Steckverbindungsteil abgewandter Bereich des Kontaktflächenelements mag als ein Verbindungsbereich zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter, z. B. einem Kabel, ausgebildet sein. Der Verbindungsbereich mag beispielsweise ein Krimpbereich zum Ankrimpen des elektrischen Leiters oder ein Schweißbereich zum Anschweißen des elektrischen Leiters sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass ein erstes Kontaktflächenelement, insbesondere Kontaktmesser, in zwei seitlich voneinander beabstandete Klammerelemente, insbesondere Lamellenkontakte, eingelegt ist. Ein darin eingestecktes zweites Kontaktflächenelement (des zweiten Steckverbindungsteils) kontaktiert somit mit einer seiner Flachseiten flächig das erste Kontaktflächenelement und mit seiner anderen Flachseite je einen Arm beider Klammerelemente. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders effektive Verkippsicherheit der Kontaktflächenelemente zueinander. Zwischen dem ersten Kontaktflächenelement und dem eingeführten zweiten Kontaktflächenelement bildet sich der flächige Kontakt aus. Zudem werden zusätzliche Strompfade über die beiden Klammerelemente bereitgestellt.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Klammerelemente in einer Einsteckrichtung des ersten Steckverbindungsteils zueinander versetzt angeordnet sind. Dies vereinfacht den Einsteckvorgang für ein einzusetzendes Kontaktflächenelement, da dann die elastischen Rückstellkräfte der Klammerelemente nicht auf einmal, sondern nur nacheinander überwunden zu werden brauchen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das (erste) Kontaktflächenelement auf den Klammerelementen aufliegt. Dies erleichtert eine glatte Einführung des zweiten Kontaktflächenelements.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass das Kontaktflächenelement auf den Klammerelementen fest aufliegt bzw. daran befestigt ist. Das Kontaktflächenelement mag beispielsweise daran stoffschlüssig befestigt sein, z. B. mittels eines Lot- oder Schweißkontakts. So wird besonders effektiv sichergestellt, dass das darin einzusteckende zweite Kontaktflächenelement nur diejenige Flachseite des ersten Kontaktflächenelements dieses Steckverbindungsteil kontaktiert, welche derjenigen Flachseite abgewandt ist, die auf einer Lamelle aufliegt.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Kontaktflächenelement frei zwischen den beiden Armen, insbesondere Lamellen, der Klammerelemente, insbesondere Kontaktlamellen, hin und her bewegbar ist. Es ist in anderen Worten von einer der beiden Arme eines Klammerelements in Richtung des anderen Arms bewegbar, z. B. verschwenkbar, und zurück. Diese Bewegungsrichtung liegt insbesondere senkrecht zu der Einsteckrichtung. Diese Weiterbildung ergibt den Vorteil, dass ein einzuführendes zweites Kontaktflächenelement an einer beliebigen Flachseite des ersten Kontaktflächenelements entlangführbar ist und somit während eines Einsteckvorgangs sicher nicht blockiert wird.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die beiden Klammerelemente mittels einer Montageklammer miteinander verbunden sind. Dies erleichtert ein Einsetzen in ein Steckergehäuse des ersten Steckverbindungsteils.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das mindestens eine Klammerelement in eine jeweilige seitliche Aussparung des mindestens einen Kontaktflächenelements eingesetzt ist. Dadurch wird ein seitlicher Überstand des Klammerelements verhindert. Auch kann die Aussparung zur Positionierung bzw. als Anschlag gegenüber einer Bewegung des Klammerelements in Einsteckrichtung dienen.
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Bei dem Vorliegen von zwei Klammerelementen und einem Kontaktflächenelement können die beiden Klammerelemente in Aussparungen eingesetzt sein, die sich an gegenüberliegenden Seitenrändern des Kontaktflächenelements befinden. Bei einer in Einsteckrichtung versetzten Anordnung der Klammerelemente sind die Aussparungen insbesondere ebenfalls versetzt in dem Kontaktflächenelement eingebracht. Die seitliche Aussparung mag insbesondere eine Ausklinkung oder Ausstanzung sein.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass an dem Kontaktflächenelement zwischen den beiden Aussparungen eine thermisch aktivierbare, das Kontaktflächenelement auftrennende Überstromsicherung vorhanden ist. Dies ergibt den Vorteil, dass bei einem zu hohen Stromfluss durch das Kontaktflächenelement dieses von der elektrischen Überstromsicherung durchtrennt wird und so der Stromfluss unterbrochen werden kann. Zwischen den beiden Aussparungen ist ein Querschnitt des Kontaktflächenelements am kleinsten, so dass sich dort bei einem gegebenen Stromfluss die höchsten Temperaturen ergeben, was eine sichere Auslösung der thermisch aktivierbaren Überstromsicherung ermöglicht. Unter einer thermisch aktivierbaren Überstromsicherung mag insbesondere eine Überstromsicherung verstanden werden, die mit Erreichen oder Überschreiten eines vorbestimmten Temperaturschwellwerts auslöst.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die thermisch aktivierbare Überstromsicherung mindestens ein Zinkvolumen zwischen den beiden Aussparungen aufweist. Zink (Zn) ist im Vergleich zu anderen Metallen mit einem Schmelzpunkt für reines Zink von 419,53°C niedrigschmelzend. Wird der Schmelzpunkt erreicht, kann die Überstromsicherung mittels des schmelzenden Zinks auslösen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Kontaktflächenelement aus Zink besteht bzw. einen Grundkörper aus Zink aufweist. Dieser mag an Kontaktbereichen zu anderen leitenden Elementen wie dem zweiten Kontaktflächenelement mit einem besser elektrisch leitfähigen Material belegt sein, z. B. mit einer Schicht aus Kupfer oder Silber. Wird der Schmelzpunkt des Zinks zwischen den beiden Aussparungen erreicht, fließt das geschmolzene Zink einfach aus dem Kontaktflächenelement ab und hinterlässt eine durchgehende Lücke oder Unterbrechung.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die thermisch aktivierbare Überstromsicherung ein thermisch aktivierbares Überstrom-Sicherungselement umfasst. Die mag beispielsweise als ein Einsatzelement aus Zink ausgebildet sein. Ein solches Einsatzelement mag beispielsweise als ein zwischen den beiden Aussparungen befindlicher Teilbereich eines ansonsten aus einem höher schmelzenden Material wie Kupfer bestehenden Kontaktflächenelements ausgebildet sein. Wird der Schmelzpunkt des Zinks zwischen den beiden Aussparungen erreicht, fließt auch hierbei das geschmolzene Zink einfach aus dem Kontaktflächenelement ab und hinterlässt eine Lücke. Besteht das Kontaktflächenelement zwischen den Aussparungen zumindest abschnittsweise ganz aus Zink, wird das Kontaktflächenelement vollständig aufgetrennt. Es können aber auch vergleichsweise dünne Stege aus dem höher schmelzenden Material vorhanden sein, welche entlang einer Längsrichtung des Kontaktflächenelements ausgerichtet sind, um z. B. eine mechanische Stabilität zu erhöhen und/oder einen elektrischen Widerstand zu verringern. Fließt das Zink in diesem Fall ab, ist der verbleibende Querschnitt aus dem höher schmelzenden Material zwischen den beiden Aussparungen so gering, dass auch dieses Material bis zu seinem Schmelzpunkt getrieben wird oder als hoher ohmscher Widerstand einen Stromfluss begrenzt. Das Einsatzelement aus Zink kann mit dem höher schmelzenden Material z. B. verschweißt werden.
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Noch eine Weiterbildung besteht darin, auf einem Kontaktflächenelement aus Kupfer einen Zinn-Lotpunkt zwischen den Aussparungen anzubringen. Wird der Schmelzpunkt des Zinns (Sn) zwischen den beiden Aussparungen erreicht, verbindet er sich dort mit dem Kupfer zu Bronze, und zwar auch in der Tiefe des Kontaktflächenelements. Dadurch erniedrigt sich lokal ein Schmelzpunkt und ein spezifischer Widerstand erhöht sich. Die so gebildete Bronze wird folglich ebenfalls schmelzen und das Kontaktflächenelement unterbrechen. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass sie unterhalb der Schmelztemperatur von Zinn mechanisch robust ist und eine besonders hohe Leitfähigkeit aufweist.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Steckverbindung mit einem ersten Steckverbindungsteil und einem zweiten Steckverbindungsteil, wobei das erste Steckverbindungsteil ein Steckverbindungsteil wie oben beschrieben ist. Diese Steckverbindung ergibt die gleichen Vorteile wie das erste Steckverbindungsteil und kann analog ausgebildet werden.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das zweite Steckverbindungsteil ein zweites Kontaktflächenelement aufweist, insbesondere ein Kontaktmesser.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass im verbundenen Zustand der beiden Steckverbindungsteile zumindest ein erstes Kontaktflächenelement des ersten Steckverbindungsteils mit mindestens einem zweiten Kontaktflächenelement des zweiten Steckverbindungsteils in flächigem Kontakt steht.
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Es ist noch eine Ausgestaltung für den Fall, dass in dem ersten Steckverbindungsteil (genau) ein erstes Kontaktflächenelement in zwei seitlich voneinander beabstandete Klammerelemente eingelegt ist, dass das Kontaktmesser des zweiten Steckverbindungsteils zwischen einerseits dem Kontaktmesser des ersten Steckverbindungsteils und andererseits den beiden Lamellenkontakten eingeklemmt ist.
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Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass das erste Steckverbindungsteil ein weibliches Steckverbindungsteil ist und das zweite Steckverbindungsteil ein männliches Steckverbindungsteil ist. Das zweite Steckverbindungsteil mag insbesondere als ein männliches Steckverbindungsteil mit einem in einem Steckerkragen angeordneten Kontaktmesser analog zu dem MAK-System ausgebildet sein.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt in einer Schrägansicht in Explosionsdarstellung ein erstes Steckverbindungsteil und einen Teil eines zweiten Steckverbindungsteils einer Steckverbindung;
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2 zeigt in einer Schrägansicht Lamellenkontakte und ein Kontaktmesser des ersten Steckverbindungsteils und davon beabstandet ein Kontaktmesser des zweiten Steckverbindungsteils; und
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3 zeigt in einer Schrägansicht die Elemente aus 2 mit einem nun eingesteckten Kontaktmesser des zweiten Steckverbindungsteils.
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1 zeigt in einer Schrägansicht ein erstes Steckverbindungsteil 1 sowie ein zweites Kontaktmesser 3 eines zweiten Steckverbindungsteils 2 einer Steckverbindung 1, 2. Das erste Steckverbindungsteil 1 weist ein erstes Kontaktmesser 4 auf, das in zwei Klammerelemente in Form von gestapelt aufgebauten dConn-Lamellenkontakten 5 und 6 einlegbar ist. Die Lamellenkontakte 5 und 6 sind seitlich voneinander beabstandet, parallel zueinander ausgerichtet und in Bezug auf eine Einsteckrichtung R längsversetzt angeordnet. Die Einsteckrichtung R entspricht hier auch einer Längsrichtung des ersten Steckverbindungsteils 1 und des zweiten Steckverbindungsteils 2 sowie deren Komponenten. Die Lamellenkontakte 5 und 6 werden in entsprechende Aussparungen 7 bzw. 8 in einem jeweiligen Seitenrand des ersten Kontaktmessers 4 eingesetzt. Die Aussparungen 7, 8 sind entsprechend des gewünschten Längsversatzes der Lamellenkontakte 5 und 6 in Bezug auf die Einsteckrichtung R längsversetzt in das Kontaktmesser 4 eingebracht. Die beiden Kontaktmesser 4 und 3 mögen beispielsweise aus Kupfer bestehen.
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Zwischen den beiden Aussparungen 7, 8 des ersten Kontaktmessers 4 ist ein thermisch aktivierbares Überstrom-Sicherungselement in Form eines Zinn-Lotpunkts 9 aufgebracht. Fließt ein Überstrom durch diesen Bereich, erwärmt er sich so stark, dass der Zinn-Lotpunkt 9 schmilzt und sich das Zinn mit dem Kupfer zwischen den beiden Aussparungen 7, 8 zu Bronze verbindet. Da Bronze einen weit höheren spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als Kupfer und zudem einen geringeren Schmelzpunkt als Kupfer aufweist, erhöht sich die durch den Stromfluss erzeugte Temperatur lokal noch weiter, bis auch die Bronze schmilzt. Dadurch wird eine durchgehende Unterbrechung des ersten Kontaktmessers 4 erzeugt, welche auch nicht mehr durch die Lamellenkontakte 5 und 6 überbrückt wird.
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Die Lamellenkontakte 5 und 6 sind jeweils im Wesentlichen U-förmig gestaltet, wobei deren offenes Ende dem zweiten Steckverbindungsteil 2 zugewandt ist. Sie weisen jeweils zwei Lamellenarme 10, 11 auf, die über eine Aussparung bzw. einen Spalt 12 voneinander getrennt sind. Die Lamellenarme 10, 11 bilden die Schenkel der U-Form, während ein die Lamellenarme 10, 11 verbindender Steg 13 eine Basis der U-Form bildet. Die beiden Lamellenarme 10, 11 weisen an ihren freien Enden einander zugewandte Wölbungen 14 auf, zwischen die das zweite Kontaktmesser 3 einführbar ist. Dabei federt wenigstens einer der Lamellenarme 10, 11 senkrecht zur Einsteck- bzw. Ausziehrichtung R. Insbesondere können beide Lamellenarme 10, 11 in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Einsteckrichtung R federnd öffnen.
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Dass das erste Kontaktmesser 4 in die Lamellenkontakte 5 und 6 eingelegt ist, mag insbesondere bedeuten, dass es sich in dem Spalt 12 beider Lamellenkontakte 5 und 6 befindet. Es mag insbesondere auf einer der beiden Wölbungen 14 der Lamellenarme 10, 11 jeder der beiden Lamellenkontakte 5, 6 aufliegen. Das erste Kontaktmesser 4 mag locker auf den Wölbungen 14 aufliegen oder mit diesen fest verbunden, z. B. daran angeschweißt sein.
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Eine vordere Messerkante 15 des ersten Kontaktmessers 4 weist über die Lamellenkontakte 5 und 6 hinausragend in Richtung des zweiten Steckverbindungsteils 2, während ein rückwärtiges Ende als ein Verbindungsbereich 16 zur Befestigung eines elektrischen Leiters (o. Abb.), z. B. eines Kabels, ausgebildet ist. Der Verbindungsbereich 16 mag beispielsweise ein Krimpbereich zum Ankrimpen des elektrischen Leiters oder ein Schweißbereich zum Anschweißen des elektrischen Leiters sein.
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Das erste Kontaktmesser 4 mit den beiden Lamellenkontakten 5, 6 wird in ein vorderseitig und rückseitig offenes Steckergehäuse 17 eingeführt. Dazu können die Lamellenkontakte 5, 6 mittels einer Montageklammer 18 zusammengehalten werden. Vorderseitig können das erste Kontaktmesser 4 und die beiden Lamellenkontakte 5, 6 von dem Steckergehäuse 17 seitlich umgeben sein. Alternativ mag z. B. die Messerkante 15 des ersten Kontaktmessers 4 aus dem Steckergehäuse 17 vorstehen. Der Verbindungsbereich 16 mag beispielsweise aus der rückseitigen Öffnung des Steckergehäuses 17 vorstehen, um eine einfache Befestigung einer elektrischen Leitung daran zu erleichtern.
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Das erste Steckverbindungsteil 1 ist rein beispielhaft als weibliches Steckverbindungsteil zum Herstellen der Steckverbindung 1, 2 ausgebildet. Das zweite Steckverbindungsteil 2 mag dann als ein männliches Steckverbindungsteil ausgebildet sein, wobei dessen zweites Kontaktmesser 3 in das Steckergehäuse 17 eingesteckt bzw. eingeschoben wird. Das zweite Kontaktmesser 3 mag dazu zumindest teilweise in einem Steckergehäuse (o. Abb.) untergebracht sein, z. B. analog zu dem MAK-System.
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2 zeigt in einer Schrägansicht die Lamellenkontakte 5, 6 und das erste Kontaktmesser 4 des ersten Steckverbindungsteils 1 und das noch nicht darin eingeführte zweite Kontaktmesser 3 des zweiten Steckverbindungsteils 2. Die Kontaktmesser 3 und 4 sind einander zugewandt, d. h., dass sich die Messerkante 15 des ersten Kontaktmessers 4 und eine Messerkante 19 des zweiten Kontaktmessers 3 gegenüberliegen. Die Kontaktmesser 3 und 4 sind zudem parallel zueinander, aber leicht höhenversetzt angeordnet, und zwar so, dass das zweite Kontaktmesser 3 in den Spalt 13 oberhalb des ersten Kontaktmessers 4 zielt.
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Die Breite und die Höhe der Kontaktmesser 3 und 4 ist hier gleich, was aber grundsätzlich nicht notwendig ist. Jedoch sollte das zweite Kontaktmesser 3 insbesondere mindestens die Breite des ersten Kontaktmessers 4 aufweisen.
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3 zeigt in einer Schrägansicht die Lamellenkontakte 5, 6 und das erste Kontaktmesser 4 mit dem nun in Einsteckrichtung R eingesteckten zweiten Kontaktmesser 3. In diesem verbundenen Zustand der beiden Steckverbindungsteile 1, 2 ist das erste Kontaktmesser 4 zwischen einerseits dem zweiten Kontaktmesser 3 und andererseits den Wölbungen 17 der beiden Lamellenkontakte 5, 6 eingeklemmt. Folglich liegt eine Flachseite des zweiten Kontaktmessers 3 flächig auf einer Flachseite des ersten Kontaktmessers 4 auf, während die andere Flachseite des zweiten Kontaktmessers 3 auf den beiden Wölbungen 19 aufliegt.
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Durch den flächigen Kontakt der beiden Kontaktmesser 3, 4 wird ein geringer elektrischer und thermischer Übergangswiderstand bereitgestellt bzw. eine Einschnürung eines elektrischen und thermischen Stroms verhindert. Zudem werden mehrere Strompfade zwischen den Kontaktmessern 3 und 4 bereitgestellt, nämlich direkt über die Kontaktmesser 3, 4 sowie zweimal über einen jeweiligen Lamellenkontakt 5, 6. Dies verhindert ein Unterbrechen einer Stromverbindung auch unter höheren mechanischen Belastungen, insbesondere Abheber und Verdreher.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So können die Kontaktmesser 3, 4 auch zueinander passende Rastbereiche aufweisen.
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Allgemein kann unter ”ein”, ”eine” usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von ”mindestens ein” oder ”ein oder mehrere” usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z. B. durch den Ausdruck ”genau ein” usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erstes Steckverbindungsteil
- 2
- Zweites Steckverbindungsteil
- 3
- Zweites Kontaktmesser
- 4
- Erstes Kontaktmesser
- 5
- Lamellenkontakt
- 6
- Lamellenkontakt
- 7
- Aussparung
- 8
- Aussparung
- 9
- Zinn-Lotpunkt
- 10
- Lamellenarm
- 11
- Lamellenarm
- 12
- Spalt
- 13
- Steg
- 14
- Wölbung
- 15
- Messerkante des ersten Kontaktmessers
- 16
- Verbindungsbereich
- 17
- Steckergehäuse
- 18
- Montageklammer
- 19
- Messerkante des zweiten Kontaktmessers
- R
- Einsteckrichtung
