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Die Erfindung betrifft eine Kontakteinheit, einen Kontaktstift sowie ein Prüfsystem, wobei die Kontakteinheit zur lösbaren Kontaktierung eines elektrischen leitenden Kontaktpartners, insbesondere Flachsteckzunge, Rundpfosten oder dergleichen, geeignet ist.
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Eine Kontakteinheit bzw. ein Kontaktstift aufweisend eine Kontakteinheit ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise können Kontaktelemente der Kontakteinheiten plattenförmig ausgebildet sein und direkt an einer Leibung der Ausnehmung, welche den Aufnahmeraum ausbildet, angeordnet sein. Nachteilig ist dabei, dass ein Umfang der Kontaktpartner genau einer Ausdehnung des Aufnahmeraumes entsprechen muss, um eine zuverlässige Kontaktierung von den Kontaktelementen und dem Kontaktpartner zu gewährleisten.
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Aus der
DE 20 2015 102 096 U1 ist zudem eine Kontakteinheit bekannt, welche als eine Kontaktklemme ausgebildet ist, wobei Kontaktelemente der Kontakteinheit jeweils als gebogene bzw. geknickte Klammern aus dünnwandigem Blech ausgebildet sind, welche bei einem Einführen des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum verspannt werden, derart, dass der Kontaktpartner zwischen den Kontaktelementen geklemmt wird. In diesem Fall erfolgt eine punktuelle Kontaktierung des Kontaktpartners allein im Kontaktbereich der Kontaktelemente, wobei diese keine große Kontaktfläche ausbilden. Dies bedingt eine relativ geringe Leitungsfähigkeit für Ströme, welche regelmäßig 40 Ampere nicht übersteigt. Zudem kann es beim Einführen des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum zu einem unerwünschten Zerkratzen des Kontaktpartners kommen, wenn dieser an den Kontaktelementen entlanggleitet.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Kontakteinheit, einen Kontaktstift sowie ein Prüfsystem vorzuschlagen, die bzw. das die Nachteile des Standes der Technik adressiert und wenigstens teilweise ausräumt oder vermeidet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kontakteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Kontaktstift mit den Merkmalen des Anspruchs 16 sowie ein Prüfsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Kontakteinheit ist zur lösbaren Kontaktierung eines elektrisch leitenden Kontaktpartners, insbesondere Flachsteckzunge, Rundpfosten oder dergleichen, geeignet und umfasst einen Grundkörper, eine Kontaktvorrichtung mit zumindest zwei Kontaktelementen zur Kontaktierung des Kontaktpartners sowie eine Klemmvorrichtung zur Befestigung der Kontaktelemente an den Grundkörper, wobei der Grundkörper eine Ausnehmung aufweist, welche sich zumindest axial in Richtung einer Längsachse des Grundkörpers erstreckt und einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Kontaktpartners ausbildet, wobei die Kontaktelemente gegenüberliegend an dem Grundkörper angeordnet sind und zumindest teilweise in den Aufnahmeraum hineinragen, wobei die Kontaktelemente jeweils mittels der Klemmvorrichtung an den Grundkörper gehaltert sind, wobei die Kontaktelemente jeweils zumindest eine an dem Grundkörper drehbar gelagerte Walze umfassen, wobei die Walze eine Kontaktfläche zur Kontaktierung des Kontaktpartners ausbildet.
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Unter „gegenüberliegender“ Anordnung der Kontaktelemente wird vorliegend verstanden, dass die Kontaktelemente an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeraums angeordnet sind. Die Kontaktelemente können hierbei bezüglich einer Einführrichtung des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum direkt gegenüberliegend oder versetzt zueinander angeordnet sein.
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Die erfindungsgemäße Kontakteinheit ist sowohl zur Kontaktierung von Flachsteckzungen, Rundpfosten oder weiteren als Kontaktpartner geeigneten elektrischen Leitern einsetzbar. Die Kontaktierung erfolgt dabei lösbar, sodass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kontakteinheit und dem Kontaktpartnern wiederholt hergestellt und getrennt werden kann. Der Kontaktpartner wird dabei in die Ausnehmung des Grundkörpers eingeführt und kontaktiert dann die Kontaktelemente, welche nicht unwesentlich in den Aufnahmeraum hineinragen. Es kann dabei ein gewisses Spiel der Kontaktelemente an dem Grundkörper vorgesehen sein, wodurch eine Änderung einer Abmessung der Kontaktpartner in dem Aufnahmeraum tolerierbar sein kann. Beim Einführen in den Aufnahmeraum können die Kontaktpartner dabei an den Walzen als Bestandteil der Kontaktelemente der Kontaktvorrichtung entlang gleiten, wobei die Kontaktelemente jeweils eine oder mehrere Walzen aufweisen können. Mantelflächen der Walzen bilden dabei die Kontaktfläche zur Kontaktierung des Kontaktpartners aus, wobei eine Kontaktierung jeweils an dem in den Aufnahmeraum gerichteten Teil der Kontaktfläche erfolgt. Wesentlich ist, dass die Walzen drehbar gelagert sind und so einfach an den Kontaktpartner abrollen, ohne dass dieser eingedrückt, zerkratzt oder in anderer Weise beschädigt wird. Die Walzen sind vorzugsweise aus Vollmaterial gebildet. Die tatsächliche Kontaktfläche ist dabei relativ groß ausgebildet, sodass eine Übertragung von größeren Stromstärken, bevorzugt mehr als 40 Ampere, besonders bevorzugt mehr als 100 Ampere, übertragen werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Dauerstrom von bis zu 150 Ampere bzw. ein Impulsstrom von bis zu 400 Ampere übertragbar ist. Gleichzeitig ist mit einem geringeren Verschleiß der Kontaktpartner sowie der Kontaktelemente zu rechnen, sodass die Kontakteinheit insgesamt langlebiger ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Walzen jeweils an zumindest einem Ende einen Haltestift ausbilden und/oder auf einer Achse des Kontaktelements drehbar gelagert sind, wobei die Haltestifte und/oder Achsen zumindest Abschnittsweise mittels der Klemmvorrichtung an den Grundkörper gehaltert sein können. Die Walzen sind dabei stets drehbar gelagert und können durch den Haltestift bzw. die Achse an dem Grundkörper angeordnet sein. Bei einer Ausbildung eines Haltestiftes an den Walzen kann dabei eine lose Halterung durch die Klemmvorrichtung erfolgen, sodass eine Drehbewegung der Walze nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Alternativ oder ergänzend können die Walzen jeweils eine axiale Durchgangsöffnung ausbilden, in welche eine Achse eingesteckt sein kann, wobei die Ausnehmung ein gewisses Spiel zur Achse aufweisen kann, wodurch die Walze auf der Achse leicht drehbar sein kann. Zudem ermöglicht ein vorteilhaft bereitgestelltes Spiel eine gewisse Toleranz bei der Einführung des Kontaktpartners, vorzugsweise wenigstens in eine Richtung orthogonal zu einer Einführrichtung des Kontaktpartners. Sowohl eine Walze mit einem oder zwei angeformten Haltestiften als auch eine Walze mit einer Ausnehmung und einer darin eingeführten Achse können einfach hergestellt und montiert werden.
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Die Klemmvorrichtung kann als zumindest eine Klammer ausgebildet sein, wobei die Haltestifte und/oder Achsen mittels der Klammer an den Grundkörper federnd gehaltert sein können. Beispielsweise kann die Klammer L- oder U-förmig ausgebildet und dabei an einer Basis der Klammer an dem Grundkörper gehaltert sein. Die Klammer kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein und eine gewisse Elastizität aufweisen, wodurch die Haltestifte bzw. Achsen der Kontaktelemente federnd an dem Grundkörper gehaltert sein können. Dadurch bedingt kann eine Montage der Kontaktelemente bzw. der Klemmvorrichtung vereinfacht werden und eine Austauschbarkeit der Kontaktelemente an dem Grundkörper gewährleistet sein. Zudem bewirkt eine federnde Ausgestaltung der Klemmvorrichtung als Klammer, dass diese eine gewisse Toleranz bei der Halterung der Klemmelemente zulassen, wodurch Größenunterschiede der Kontaktpartner ausgeglichen und ein Einführen derselben in den Aufnahmeraum erleichtert werden können.
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Die Haltestifte und/oder Achsen können jeweils zumindest eine Umfangsnut zur Halterung der Klammer ausbilden. Dabei können Abschnitte der Klammer, welche ferner gebogen ausgebildet sein können, in die Umfangsnut eingesetzt sein. Dies kann eine genaue Positionierung der Klammer auf dem Haltestift bzw. der Achse und dadurch eine sichere Halterung der Kontaktelemente an dem Grundkörper bewirken.
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Zudem können die Haltestifte und/oder Achsen jeweils in entsprechende Haltestifte und/oder Achsen geformte Nuten oder Bohrungen des Grundkörpers eingesetzt sein, wobei die Haltestifte und/oder Achsen im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein können. Die Nuten oder Bohrungen des Grundkörpers können ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet und umfänglich oder abschnittsweise an dem Grundkörper ausgebildet sein. Die Nuten oder Bohrungen können zudem übereinstimmend oder verschieden tief in dem Grundkörper ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass Nuten oder Bohrungen durch Fräsen, Bohren oder dergleichen einfach in dem Grundkörper ausgebildet werden können. Zudem vereinfacht ein Einsetzen der Haltestifte bzw. Achsen in die Nuten oder Bohrungen eine Montage der Kontaktelemente an der Kontakteinheit. Dabei können eine übereinstimmende oder größere Anzahl Nuten oder Bohrungen als Kontaktelemente an dem Grundkörper vorgesehen sein, sodass die Kontaktelemente in entsprechend gewählte Positionen an dem Grundkörper anordbar sein können.
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Der Grundkörper kann radial verlaufende Aussparungen aufweisen, welche zwischen den gegenüberliegenden Kontaktelementen angeordnet sein können und in den Aufnahmeraum münden können, wobei sich die Aussparungen axial zumindest bis zu einer Basis des Aufnahmeraums erstrecken können. Der Grundkörper kann dann geschlitzt ausgebildet sein, wobei dieser dann eine Aufnahme von Kontaktpartnern erlaubt, welche größer sind bzw. eine größere radiale Ausdehnung besitzen als ein Umfang des Grundkörpers. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Kontaktpartner eine Flachsteckzunge bzw. ein Flachkontakt ist, welche dann einfach in den geschlitzten Grundkörper eingeführt werden und durch die Aussparungen seitlich aus dem Grundkörper herausragen kann. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper zwei radial verlaufende Aussparungen aufweist, welche wiederrum gegenüberliegend an den Grundkörper angeordnet sein können. Darüber hinaus kann der Grundkörper auch drei oder mehr Aussparungen aufweisen. Die Aussparung kann zwischen den Kontaktelementen angeordnet sein, sodass eine zuverlässige Kontaktierung des Kontaktpartners ermöglicht werden kann. Die Aussparungen können sich bis einer Basis des Aufnahmeraums erstrecken, sodass der Kontaktpartner maximal in den Aufnahmeraum eingeführt werden kann.
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Ferner ist von Vorteil, wenn der Grundkörper an einer Basis des Aufnahmeraums eine axiale Bohrung aufweist. Die Bohrung kann sich dann in Richtung der Längsachse des Grundkörpers erstrecken und in den Aufnahmeraum münden. Dabei kann die Bohrung einer Zufuhr von Luft dienen, welche aktiv eingeblasen oder passiv in den Aufnahmeraum eingeleitet werden kann. Dies kann beispielsweise der Kühlung des Aufnahmeraums dienen und ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn durch große übertragene Ströme eine Erwärmung der Kontakteinheit erfolgt. Hierzu ist die Bohrung vorzugsweise an einem gegenüberliegenden Ende, d.h. einem vom Aufnahmeraum abgewandten Ende, mit einem Druckluftanschluss verbunden. Zudem kann die Bohrung als ein Schmutzfang dienen, um einen Abrieb von Verschmutzungen der Kontaktelemente bzw. des Kontaktpartners aufzufangen, welche beispielsweise von einem Einführen des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum herrühren können. Vorteilhaft kann hierbei durch entsprechende Fördermittel, bspw. einer Pumpe, eines Kompressors oder dergleichen, ein Vakuum an der Bohrung erzeugt werden, wobei die vom Aufnahmeraum in die Bohrung eingesaugte Luft gleichermaßen zur Kühlung und zur Unterstützung der Entfernung von Verschmutzungen aus dem Aufnahmeraum dienen kann.
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Zudem kann in die Bohrungen ein Kontaktteil der Kontaktvorrichtung eingesetzt sein, durch welches der Kontaktpartner basisnah kontaktierbar sein kann, wobei das Kontaktteil in der Bohrung federnd gelagert sein kann. Das Kontaktteil ist vorzugsweise leitend ausgebildet und isoliert zum Grundkörper der Kontakteinheit ausgebildet bzw. angeordnet. Hierdurch wird mittels der Kontaktelemente und des Kontaktteils eine Vierpolmessung ermöglicht. Zudem kann das Kontaktteil als Anschlag fungieren und in den eingeführten Kontaktpartner vor seinem Auftreffen auf die Basis des Aufnahmeraums abfangen. Ergänzend kann Luft zur Kühlung durch die Bohrung an dem Kontaktteil vorbei in den Aufnahmeraum eingeleitet werden.
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Das Kontaktteil kann zumindest eine Kerbe zur Fixierung des Kontaktpartners aufweisen. Der Kontaktpartner kann dann zumindest teilweise in die Kerbe eingeführt und so mittels des Kontaktteils innerhalb des Aufnahmeraums positioniert werden. Dabei können zwei oder mehr Kerben in dem Kontaktteil vorgesehen sein, wobei zwei Kerben beispielsweise X-, Y- oder V-förmig angeordnet sein können. Durch die Kerbe können sichere Positionierungen und Kontaktierungen des Kontaktpartners gewährleistet werden.
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Ferner kann die Kontaktvorrichtung drei, mehr bevorzugt vier, oder mehr Kontaktelemente aufweisen. Die Kontaktelemente können an dem Grundkörper gegenüberliegend bzw. an einem Umfang der Ausnehmung des Grundkörpers gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Im Fall von drei Kontaktelementen können diese zueinander bezüglich einer Einführrichtung des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum versetzt angeordnet sein, wobei auf einer Seite des Aufnahmeraums zwei Kontaktelemente und auf der gegenüberliegenden Seite ein Kontaktelement angeordnet ist.
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Die Kontaktvorrichtung weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform zumindest vier Kontaktelemente auf, wobei jeweils zwei Kontaktelemente gegenüberliegend an dem Grundkörper angeordnet sein können. Die Kontaktvorrichtung kann auch sechs, acht, zehn oder mehr Kontaktelemente aufweisen, von denen jeweils zwei Kontaktelemente gegenüberliegend angeordnet sein können. Dabei können die Kontaktelemente parallel zueinander ausgerichtet sein bzw. Achsen oder Haltestifte aufweisen, die parallel zueinander ausgerichtet sein können. Zwischen den gegenüberliegenden Kontaktelementen kann dann jeweils der Kontaktpartner eingeführt werden. Die Kontaktelemente können zudem übereinstimmend oder verschieden ausgebildet sein.
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Zwei Kontaktelemente können näher an einer Öffnung des Aufnahmeraums angeordnet sein und einen übereinstimmenden oder größeren Abstand zueinander aufweisen als zwei näher an einer Basis des Aufnahmeraums angeordnete Kontaktelemente, wobei die öffnungsnahen Kontaktelemente übereinstimmend oder weniger weit in den Aufnahmeraum hineinragen können, als die basisnahen Kontaktelemente. Dies bedingt, dass ein Kontaktpartner sicher kontaktiert werden kann, auch wenn die Abmessung des Kontaktpartners keine Kontaktierung der öffnungsnahen Kontaktelemente erlaubt, sondern allein eine Kontaktierung dann durch die basisnahen Kontaktelemente erfolgt. Eine Stromübertragung kann dabei wenigstens durch die basisnahen Kontaktelemente realisiert werden. Da die Kontaktelemente jeweils durch die Klemmvorrichtung mit einem gewissen Spiel gehaltert sein können, kann eine Kontaktierung bzw. ein Einführen des Kontaktpartners in den Aufnahmeraum auch dann erfolgen, wenn die basisnahen Kontaktelemente einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die Ausdehnung des Kontaktpartners. Zudem kann der Kontaktpartner einfacher in den Aufnahmeraum eingeführt werden, wenn die öffnungsnahen Kontaktelemente einen größeren Abstand zueinander aufweisen.
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Vorteilhaft können die Walzen jeweils zylinderförmig, tonnenförmig, kegelförmig, doppelkegelförmig, sanduhrförmig, kugelförmig oder als eine Kombination daraus ausgebildet sein. Entsprechend der Form der Walzen können diese besonders zur Kontaktierung von Rundpfosten, Flachsteckzungen oder dergleichen geeignet sein. Derartige Formen können bei der Herstellung der Walzen einfach erzeugt werden, beispielsweise durch Spritzgießen oder spanende Bearbeitung eines Walzenrohlings. Zudem ist vorteilhaft wenn die Kontaktvorrichtung einen weiteren Satz Walzen aufweist, wobei die Walzen austauschbar ausgebildet sein können.
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Die Walzen können jeweils eine Oberfläche mit einem Profil aufweisen, wobei das Profil der Walzen übereinstimmend oder verschieden ausgebildet sein kann, wobei die Oberfläche zumindest teilweise die Kontaktfläche ausbilden kann. Das Profil kann dabei eine sichere Kontaktierung des Kontaktpartners ermöglichen. Zudem kann das Profil direkt bei der Herstellung oder nachträglich in die Oberfläche der Walze eingebracht sein. Dabei ist vorteilhaft, wenn das Profil nur an dem Bereich der Oberfläche ausgebildet ist, welcher die Kontaktfläche zur Kontaktierung des Kontaktpartners ausbildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Profil zumindest eine Rille, bevorzugt eine Mehrzahl Rillen, auf. Es kann auch eine Vielzahl Rillen vorgesehen sein, wobei die Rillen in einem Raster oder in einer Gitterstruktur in der Art einer Rändelung angeordnet sein können. Die Rillen können dabei radial an einem Umfang oder axial in Richtung einer Längsachse der Walze angeordnet sein. Ferner können die Rillen gerade, einfach gebogen, mehrfach gebogen oder dergleichen ausgebildet sein. Die Rillen können bei Vorliegend einer Mehrzahl oder Vielzahl Rillen in demselben Profil gleich oder verschieden tief ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Kontakteinheit einen Satz Walzen mit verschiedenen Profilen aufweist, welche austauschbar ausgebildet sein können und alternativ oder ergänzend eine der zuvor genannten Formen aufweisen kann, wobei die Walzen dann entsprechend der zu kontaktierenden Kontaktpartner verwendet werden können.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Anmeldung einen Kontaktstift, welcher die erfindungsgemäße Kontakteinheit umfasst. Ein derartiger Kontaktstift kann in eine zur Aufnahme des Kontaktstifts ausgebildete Kontaktsteckhülse selektiv einsetzbar sein. Die Kontaktsteckhülse wiederum kann fest verbaut in einem herkömmlichen Prüfsystem bzw. Prüfgerät angeordnet oder selektiv damit verbindbar sein. Der Kontaktstift kann in die Kontaktsteckhülse eingepresst und/oder eingeschraubt sein. Die Kontaktsteckhülse weist vorzugsweise entsprechende Anschlüsse für die als Außenleiter ausgebildete Kontaktelemente, für das als Innenleiter ausgebildete Kontaktteil und/oder einen Druckluftanschluss auf, welche eine jeweilige Anbindung bzw. Anschluss des Kontaktstifts ermöglichen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Kontakteinheit mit einem Schaft des Kontaktstifts kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Dabei kann die Verbindung entsprechend lösbar oder nicht lösbar ausgebildet sein.
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Der Schaft und die Kontakteinheit können eine Fixiereinrichtung, bevorzugt eine Rastverbindung, besonders bevorzugt eine weitere Nut und eine Sicke, oder eine Steckverbindung, besonders bevorzugt zumindest einen Zapfen und eine entsprechend dem Zapfen geformte Stecköffnung, zur Fixierung der Kontakteinheit an dem Schaft aufweisen. In diesem Fall können die Kontakteinheit und der Schaft des Kontaktstifts kraft- und/oder formschlüssig verbunden werden. Die entsprechende Nut, Sicke, Zapfen bzw. Öffnung kann bei der Herstellung der Kontakteinheit bzw. des Schafts einfach an diese angeformt bzw. in diese eingebracht werden.
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Alternativ oder ergänzend kann der Kontaktstift eine Gewindeeinrichtung aufweisen, wobei der Schaft ein Gewinde und die Kontakteinheit ein Gegengewinde ausbilden kann. Kontakteinheit und Schaft des Kontaktstifts können dann miteinander verschraubt sein, wodurch eine besonders einfache Montage und Austauschbarkeit der Kontakteinheit an dem Schaft gewährleistet sein kann.
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Weiter alternativ kann die Kontakteinheit bzw. der Grundkörper der Kontakteinheit integral mit dem Schaft des Kontaktstifts ausgebildet sein.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Kontaktstifts ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Prüfsystem, insbesondere ein Prüfgerät, umfassend zumindest einen Kontaktstift wie vorgehend beschrieben.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass das Prüfsystem bzw. Prüfgerät zwei oder mehr Kontaktstifte aufweist. Die Kontaktstifte können an dem Prüfsystem bzw. Prüfgerät kraft-, form- oder stoffschlüssig angebracht sein. Dadurch können diese entsprechend lösbar oder nicht lösbar an dem Prüfsystem bzw. Prüfgerät angeordnet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der jeweilige Kontaktstift mittels einer jeweiligen Kontaktsteckhülse an dem Prüfsystem bzw. Prüfgerät angeordnet und vorteilhaft mit jeweils vorgesehenen Anschlüssen für einen Messabgriff und/oder für eine Luftzufuhr verbunden. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Prüfsystems ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 Eine isometrische Darstellung eines Kontaktstifts mit einer Kontakteinheit nach einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine Schnittansicht des Kontaktstifts mit der Kontakteinheit nach der ersten Ausführungsform;
- 3 eine Seitenansicht des Kontaktstifts mit der Kontakteinheit nach der ersten Ausführungsform im Bereich der Kontakteinheit;
- 4 eine Schnittansicht des Kontaktstifts mit der Kontakteinheit nach der ersten Ausführungsform im Bereich der Kontakteinheit;
- 5 eine isometrische Darstellung des Kontaktstifts mit der Kontakteinheit nach der ersten Ausführungsform, angeordnet in einer zugehörigen Kontaktsteckhülse;
- 6 eine Schnittansicht des Kontaktstifts gemäß 5;
- 7 eine Draufsicht auf die Kontakteinheit nach der ersten Ausführungsform;
- 8 eine Draufsicht auf eine Kontakteinheit nach einer zweiten Ausführungsform;
- 9 eine Seitenansicht einer Kontakteinheit nach einer dritten Ausführungsform;
- 10 eine perspektivische Seitenansicht einer Kontakteinheit nach einer vierten Ausführungsform;
- 11 eine Seitenansicht einer Kontakteinheit nach einer fünften Ausführungsform;
- 12 Seitenansichten von verschiedenen Ausführungsformen von bis 21 Walzen für Kontakteinheiten.
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1 und 2 zeigen einen Kontaktstift 10 umfassend einen Schaft 11 und eine Kontakteinheit 12, welche zur lösbaren Kontaktierung eines Kontaktpartners 13, insbesondere einer Flachsteckzunge 14, geeignet ist.
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Der Schaft 11 und die Kontakteinheit 12 können wie vorliegend gezeigt integral ausgebildet sein oder optional eine Fixiereinrichtung 15 ausbilden. Beispielsweise kann die Fixiereinrichtung 15 ein Gewinde am Grundkörper 18 und ein entsprechende Gewindeaufnahme am Schafft 11 umfassen, womit Schaft 11 und Kontakteinheit 12 selektiv verbindbar sind. Zur Kontaktierung des Kontaktpartners 13 weist die Kontakteinheit 12 eine Kontaktvorrichtung 20 auf.
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Ausweislich der in den 3 und 4 vergrößert gezeigten Kontakteinheit 12 des Kontaktstifts 10 umfasst die Kontakteinheit 12 neben der Kontaktvorrichtung 20 eine Klemmvorrichtung 21. Mittels der Klemmvorrichtung 21 werden vier Kontaktelemente 22 der Kontaktvorrichtung 20 an dem Grundkörper 18 gehaltert. Die Klemmvorrichtung 21 umfasst dabei zwei Klammern 23, welche an Vorsprüngen 24 des Grundkörpers 18 befestigt sind und eine federnde Halterung der Kontaktelemente 22 ermöglichen.
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Die vier Kontaktelemente 22 der Kontaktvorrichtung 20 weisen jeweils eine Achse 25 sowie eine auf der Achse 25 drehbare gelagerte Walze 26 auf. Eine Oberfläche 27 der Walzen 26 bildet dabei eine Kontaktfläche 28 mit dem Kontaktpartner 13 aus. Zur Kontaktierung wird der Kontaktpartner 13 in eine Ausnehmung 29 des Grundkörpers 18 eingeführt, welche einen Aufnahmeraum 30 zur Aufnahme des Kontaktpartners 13 ausbildet. Die Kontaktelemente 22 sind dabei gegenüberliegend in dem Aufnahmeraum 30 angeordnet, wobei die Walzen 26 der Kontaktelemente 22 mit ihren Kontaktflächen 28 zumindest teilweise in den Aufnahmeraum 30 hineinragen. Dabei ist vorgesehen, dass die Achsen 25 der Kontaktelemente 22 in Nuten 31 des Grundkörpers 18 mit einem gewissen Spiel eingesetzt sind, sodass bei der Kontaktierung des Kontaktpartners 13 Unterschiede in dessen Form bzw. Ausdehnung tolerierbar sind. Eine zuverlässige Kontaktierung wird dabei stets durch die Klammer 23 der Klemmvorrichtung 21 und einer durch diese bewirkte Federkraft in Richtung der Kontaktelemente 22 und somit in Richtung auf den Kontaktpartner 13 gewährleistet.
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Zusätzlich zu den Kontaktelementen 22 weist die Kontaktvorrichtung 20 ein Kontaktteil 32 auf, welches an einer Basis 33 des Aufnahmeraums 30 angeordnet ist und vorzugsweise als von den Kontaktelementen 22 bzw. vom Grundkörper 18 isolierter Innenleiter ausgebildet ist. Das Kontaktteil 32 ist dabei in eine Bohrung 34 des Grundkörpers 18 an der Basis 33 des Aufnahmeraums 30 eingesetzt bzw. in dieser geführt und dient der basisnahen Kontaktierung des Kontaktpartners 13. Zur sicheren Positionierung des Kontaktpartners 13 weist das Kontaktteil 32 wenigstens eine Kerbe 35 auf.
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5 zeigt eine isometrische Darstellung des Kontaktstifts 10 mit der Kontakteinheit 12 nach der ersten Ausführungsform, angeordnet in einer zugehörigen Kontaktsteckhülse 16. 6 zeigt eine zugehörige Schnittansicht.
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Der Kontaktstift 10 ist vorzugsweise selektiv in die Kontaktsteckhülse 16 einsetzbar. Hierbei kann der Kontaktstift 10 in die Kontaktsteckhülse 16 eingepresst und/oder eingeschraubt sein. Die Kontaktsteckhülse 16 wiederum kann fest verbaut in einem herkömmlichen Prüfsystem bzw. Prüfgerät angeordnet oder selektiv damit verbindbar ausgebildet sein.
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Die Kontaktsteckhülse 16 weist vorzugsweise entsprechende Anschlüsse für die als Außenleiter ausgebildete Kontaktelemente 22, für das als Innenleiter ausgebildete Kontaktteil 32 und/oder einen Druckluftanschluss auf, welche eine jeweilige Anbindung bzw. Anschluss des Kontaktstifts ermöglichen. Insbesondere können die Kontaktelemente 22 des Kontaktstifts 10, welcher mit einer Innenmantelfläche 16a der Kontaktsteckhülse 16 in Kontakt steht, elektrisch leitend mit einem rückwärtig angeordneten, zylinderförmigen Kontaktabschnitt 16b der Kontaktsteckhülse 16 verbunden sein, an welchem dann ein Signalabgriff erfolgen kann. Das zentral angeordnete Kontaktteil 32 kann mit einem entsprechend angeordneten und dieses im eingesteckten Zustand des Kontaktstifts 10 aufnehmenden Kontaktelement 16c der Kontaktsteckhülse 16 elektrisch leitend verbunden sein. Das Kontaktelement 16c kann dabei zu einem rückwärtigem Beriech der Kontaktsteckhülse 16 geführt sein und beispielsweise mit einer Steckkupplung 17 zur elektrischen Kontaktierung verbunden sein. Die Kontaktsteckhülse 16 kann zudem einen lediglich schematisch dargestellten Druckluft- oder Unterdruckanschluss 19 aufweisen, welcher im eingesteckten Zustand des Kontaktstifts 10 über einen entsprechenden Anschluss bzw. integral in der Kontaktsteckhülse ausgebildeten Fluidkanal mit der zentralen Bohrung 34 fluidleitend verbunden ist.
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Aus der gewählten Darstellung in 7 geht hervor, dass die Achsen 25 im Bereich der Klammer 23 eine Umfangsnut 36 aufweisen, in welche die Klammer 23 zumindest teilweise eingesetzt ist. Mit Hilfe der Umfangsnut 36 wird damit eine sichere Positionierung der Klammer 23 an den Achsen 25 gewährleistet. Ferner weist der Grundkörper 18 zwei radial verlaufende Aussparungen 37 auf, welche in dem Grundkörper 18 zwischen den gegenüberliegenden Kontaktelementen 22 angeordnet sind und in den Aufnahmeraum 30 münden. Durch die Aussparungen 37 können Kontaktpartner 13 mittels der Kontakteinheit 12 kontaktiert werden, welche in ihrer Größe bzw. Ausdehnung über den Aufnahmeraum 30 hinausgehen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die basisnahen Kontaktelemente 22 einen geringeren Abstand zueinander aufweisen, als öffnungsnahe Kontaktelemente 22, sodass ein Einführen und Kontaktieren des Kontaktpartners 13 erleichtert wird.
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Zur sicheren und zuverlässigen Kontaktierung weist die Oberfläche 27 der Walzen 26 der Kontaktelemente 22 zudem ein Profil 38 auf, welches eine Mehrzahl rasterförmig angeordneter Rillen 39 umfasst.
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8 zeigt eine Kontakteinheit 40 für eine ansonsten nicht weiter gezeigten Kontaktstift, welche im Unterschied zu den 1 bis 5 Kontaktelemente 41 aufweist, deren Walzen 42 eine von einer Zylinderform 43 abweichende Form 44 mit einer konkaven Krümmung 45 aufweisen. Die Kontaktelemente 41 sind in der Kontakteinheit 40 insbesondere zur Kontaktierung von nicht näher gezeigten Kontaktpartnern mit rundem Querschnitt geeignet, vorzugsweise von Rundpfosten oder dergleichen.
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In 9 ist eine Kontakteinheit 46 für einen ansonsten nicht näher gezeigten Kontaktstift dargestellt, wobei ähnlich zu 1 bis 5 Walzen 47 von Kontaktelementen 48 einer Kontaktvorrichtung 49 der Kontakteinheit 46 ein Profil 50 aufweisen. Zur erleichterten Einführung eines nicht näher dargestellten Kontaktpartners in einen Aufnahmeraum 51 eines Grundkörpers 52 der Kontakteinheit 46 ist eine Leibung 53 einer den Aufnahmeraum 51 ausbildenden Ausnehmung 54 des Grundkörpers 52 im Bereich einer Öffnung 55 des Aufnahmeraums 51 gekrümmt ausgebildet. Weiterhin sind Klammern 56 einer Klemmvorrichtung 57 der Kontakteinheit 46 im Bereich von Achsen 58 der Kontaktelemente 48 gekrümmt, sodass die Klammer 56 die Achse 58 teilweise umgibt. Die Achsen 58 sind wiederum in Nuten 59 des Grundkörpers 52 eingesetzt.
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In 10 ist eine Kontakteinheit 60 für einen ansonsten nicht weiter dargestellten Kontaktstift gezeigt, wobei im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsformen Walzen 61 von Kontaktelementen 62 einer Kontaktvorrichtung 63 der Kontakteinheit 60 radial verlaufende Rillen 64 aufweisen, wobei die Rillen 64 jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind. Zudem ist eine axiale Bohrung 65 an einer Basis 66 eines Aufnahmeraums 67 eines Grundkörpers 68 der Kontakteinheit 60 gezeigt, wobei in ein Zentrum 69 der Bohrung 65 ein Kontaktteil 70 der Kontaktvorrichtung 63 eingesetzt ist. Das Kontaktteil 70 ist innerhalb der Bohrung 65 federnd gehaltert und zu den Kontaktelementen 62 bzw. zum Grundkörper 68 isoliert angeordnet. Der nicht durch das Kontaktteil 70 ausgefüllte Anteil der Bohrung 65 kann zur Einführung von Luft und/oder zur Aufnahme von Schmutz bzw. Abrieb, beispielsweise von den Kontaktelementen 62 oder dem nicht näher gezeigten Kontaktpartner, dienen.
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11 betrifft eine Kontakteinheit 71, wobei ein Aufnahmeraum 72 eines Grundkörpers 73 der Kontakteinheit 71 besonders weit ausgedehnt ist, derart, dass Kontaktelemente 74 einer Kontaktvorrichtung 75 der Kontakteinheit 71, welche gegenüberliegend an dem Aufnahmeraum 72 angeordnet sind, einen größeren Abstand zueinander aufweisen als in den zuvor gezeigten Ausführungsformen. Zudem ist vorgesehen, dass Achsen 76 der Kontaktelemente 74 in Bohrungen 77 oder Nuten des Grundkörpers 73 eingesetzt sind. Wesentlich ist, dass Walzen 78 der Kontaktelemente 74 lediglich geringfügig in den Aufnahmeraum 72 hineinragen, sodass vergleichsweise große Kontaktpartner in den Aufnahmeraum 72 eingeführt und kontaktiert werden können. Ein Kontaktteil 79 der Kontaktvorrichtung 75 dient dabei nicht nur einer weiteren Kontaktierung des nicht näher gezeigten Kontaktpartners, sondern auch als ein Anschlag zur Positionierung desselben relativ zu den Kontaktelementen 74. Darüber hinaus weist der Grundkörper 73 zur Aufnahme von Klammern 80 einer Klemmvorrichtung 81 der Kontakteinheit 71 wenigstens eine weitere Nut 82 auf.
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In den 12 bis 21 sind Ausführungen von Walzen 83 gezeigt, deren Oberflächen 84 verschieden ausgebildete Profile 85 aufweisen, wobei die Profile 85 jeweils zumindest teilweise Kontaktflächen 86 zur Kontaktierung nicht näher gezeigter Kontaktpartner ausbilden. Die Profile 85 können eine Mehrzahl Rillen 87 aufweisen (12, 13, 16, 17 und 18) wobei die Rillen 87 axial, radial oder quer an einer Oberfläche 84 der Walzen 83 verlaufen können und in verschiedener Weise ausgebildet sein können, derart, dass die Rillen 87 entsprechend runde, eckige oder rechteckförmige Aussparungen 88 ausbilden können. Die Aussparungen 88 können dabei mehr oder weniger tief ausgebildet sein. Die Walzen 83 können zudem zylinderförmig (12, 15, 16, 17 und 18) tonnenförmig (13 und 14) doppelkegel- bzw. sandurförmig (19, 20 und 21) oder anderweitig geformt ausgebildet sein. Sowohl das Profil 85 sowie die Form der Walzen 83 ermöglichen eine sichere Kontaktierung von Kontaktpartnern unterschiedlicher Form und Ausdehnung, beispielsweise von Flachsteckzungen oder Rundpfosten. Weitere Ausführungsformen der Walzen sind für die vorliegende Erfindung über die gewählten Darstellungen hinaus denkbar, sodass die in 12 bis 21 gezeigten Walzen nicht limitierend für die vorliegende Erfindung sind. Die Walzen können auf Achsen von nicht näher gezeigten Kontaktelementen aufgesteckt sein und so eine nicht näher gezeigte Ausnehmung zur Aufnahme der Achsen aufweisen. Alternativ können die Walzen selbst Haltestifte zur Halterung eines nicht näher gezeigten Grundkörpers ausbilden. Wesentlich ist, dass die Walzen bzw. die Kontaktelemente elektrisch leitend ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kontaktstift
- 11
- Schaft
- 12
- Kontakteinheit
- 13
- Kontaktpartner
- 14
- Flachsteckzunge
- 15
- Fixiereinrichtung
- 16
- Kontaktsteckhülse
- 16a
- Innenmantelfläche
- 16b
- Kontaktabschnitt
- 16c
- Kontaktelement
- 17
- Steckkupplung
- 18
- Grundkörper
- 19
- Druckluft- /Unterdruckanschluss
- 20
- Kontaktvorrichtung
- 21
- Klemmvorrichtung
- 22
- Kontaktelement
- 23
- Klammer
- 24
- Vorsprung
- 25
- Achse
- 26
- Walze
- 27
- Oberfläche
- 28
- Kontaktfläche
- 29
- Ausnehmung
- 30
- Aufnahmeraum
- 31
- Nut
- 32
- Kontaktteil
- 33
- Basis
- 34
- Bohrung
- 35
- Kerbe
- 36
- Umfangnut
- 37
- Aussparung
- 38
- Profil
- 39
- Rille
- 40
- Kontakteinheit
- 41
- Kontaktelement
- 42
- Walze
- 43
- Zylinderform
- 44
- Form
- 45
- Krümmung
- 46
- Kontakteinheit
- 47
- Walze
- 48
- Kontaktelement
- 49
- Kontaktvorrichtung
- 50
- Profil
- 51
- Aufnahmeraum
- 52
- Grundkörper
- 53
- Leibung
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Öffnung
- 56
- Klammer
- 57
- Klemmvorrichtung
- 58
- Achse
- 59
- Nut
- 60
- Kontakteinheit
- 61
- Walze
- 62
- Kontaktelement
- 63
- Kontaktvorrichtung
- 64
- Rille
- 65
- Bohrung
- 66
- Basis
- 67
- Aufnahmeraum
- 68
- Grundkörper
- 69
- Zentrum
- 70
- Kontaktteil
- 71
- Kontakteinheit
- 72
- Aufnahmeraum
- 73
- Grundkörper
- 74
- Kontaktelement
- 75
- Kontaktvorrichtung
- 76
- Achse
- 77
- Bohrung
- 78
- Walze
- 79
- Kontaktteil
- 80
- Klammer
- 81
- Klemmvorrichtung
- 82
- Nut
- 83
- Walze
- 84
- Oberfläche
- 85
- Profil
- 86
- Kontaktfläche
- 87
- Rille
- 88
- Aussparung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202015102096 U1 [0003]
