DE202011110163U1 - Electrical contact device - Google Patents

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Abstract

Elektrische Kontakteinrichtung (10A, 10B, 20A) mit mehreren elektrischen Leitern (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3), mit mindestens einem aus Aluminium oder Kupfer bestehenden elektrischen Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3), dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) mit einer Stromschiene (2) verbunden ist, und dass die Stromschiene (2) und der Kontaktbereich (1.1a, 1.2a, 1.3a, 2.1a, 2.2a, 2.3a) des mit der Stromschiene (2) verbundenen elektrischen Leiters (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) in einer Schutzeinrichtung (10, 20) angeordnet sind.Electrical contact device (10A, 10B, 20A) with a plurality of electrical conductors (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3), with at least one aluminum or copper electrical conductor (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) , characterized in that the electrical conductor (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) is connected to a busbar (2), and that the busbar (2) and the contact region (1.1a, 1.2a, 1.3a, 2.1a, 2.2a, 2.3a) of the busbar (2) connected electrical conductor (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) in a protective device (10, 20) are arranged.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontakteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer elektrischen Kontakteinrichtung. Die elektrische Kontakteinrichtung kann bevorzugt in dem elektrischen Bordnetz eines Fahrzeugs eingesetzt werden, bei dem es besonders auf niedriges Gewicht und geringe Kosten ankommt. Darüber hinaus ist jedoch auch eine Anwendung in anderen elektrischen Netzen vorstellbar.The invention relates to an electrical contact device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for the production of an electrical contact device. The electrical contact device can preferably be used in the electrical system of a vehicle, in which it depends particularly on low weight and low cost. In addition, however, an application in other electrical networks is conceivable.

Angesichts ständig steigender Rohstoffkosten gewinnt Aluminium als Ersatzwerkstoff für Kupfer zur Verwendung bei elektrischen Leitern und Kabeln mehr und mehr an Bedeutung. Für die Anwendung in Kraftfahrzeugen ist insbesondere auch die mit Aluminiumleitern erzielbare Gewichtseinsparung von rund 40% im Vergleich zu Kupferleitungen von großem Interesse, da mit leichteren Fahrzeugen Kraftstoff gespart werden kann. Die Herstellung einer betriebsicheren, dauerfesten und elektrisch gut leitenden Verbindung eines aus Aluminium bestehenden Kabels mit einem Kontaktstück, wie beispielsweise einem Kabelschuh oder einem Polstück, ist eine große Herausforderung, da sich auf metallisch blankem Aluminium in kürzester Zeit eine vergleichsweise harte, elektrisch isolierende Oxidschicht bildet. Weiterhin sind auch die Verbindungsstellen von Aluminiumleitern besonders anfällig gegen Umwelteinflüsse, wie insbesondere Feuchtigkeit und dergleichen. Ein störungsfreier Langzeitbetrieb eines mit Aluminiumleitern bestückten elektrischen Bordnetzes ist daher eine große Herausforderung.In the face of ever increasing raw material costs, aluminum is becoming more and more important as a substitute for copper for use on electrical conductors and cables. For the application in motor vehicles, the weight saving of about 40%, which can be achieved with aluminum conductors, is of great interest in comparison with copper lines, since fuel can be saved with lighter vehicles. The production of a reliable, durable and electrically good conductive connection of a cable made of aluminum with a contact piece, such as a cable lug or a pole piece is a great challenge, since forms a comparatively hard, electrically insulating oxide layer on metallic bare aluminum in no time , Furthermore, the joints of aluminum conductors are particularly susceptible to environmental influences, such as moisture and the like. A trouble-free long-term operation of an electrical wiring system equipped with aluminum conductors is therefore a great challenge.

Aus US 2006/0102375 A1 ist ein Kontaktstück für die Verbindung mit einem Aluminiumkabel bekannt. Der dem Kabel zugewandte Bereich des Kontaktstücks umfasst eine mehrfach in ihrem Durchmesser abgestufte Sacldochbohrung, in die das Kabel eingeführt und dann mit dem Kontaktstück verpresst wird. Das aus mehreren Lagen bestehende Kabel muss vor der Konfektionierung mit dem Kontaktstück ebenfalls stufenförmig hergerichtet werden, damit es in das Kontaktstück eingeführt werden kann. Dazu werden die einzelnen Lagen des Kabels in dem Kontaktbereich mit unterschiedlichem Abstand von der Stirnfläche des Kabels angeschnitten.Out US 2006/0102375 A1 is a contact piece for connection with an aluminum cable known. The cable facing portion of the contact piece comprises a multi-diameter graduated Sacldochbohrung into which the cable is inserted and then pressed with the contact piece. The multi-layer cable must also be prepared stepwise before assembly with the contact piece, so that it can be inserted into the contact piece. For this purpose, the individual layers of the cable are cut in the contact area at different distances from the end face of the cable.

Aus US 4,908,943 A1 ist ein Verfahren für die Kontaktierung eines isolierten Aluminiumkabels mit einem Kontaktstück bekannt. Dazu wird auf ein abisoliertes Endstück des Kabels zunächst eine einseitig geschlossene Hülse aufgeschoben und mit dem abisolierten Endstück des Kabels verpresst. Das auf diese Weise vorkonfektionierte Endstück des Kabels wird dann in eine Gussform eingebracht. In der Gussform wird ein Kontaktstück an das vorkonfektionierte Kabel angegossen.Out US 4,908,943 A1 is a method for contacting an insulated aluminum cable with a contact piece known. For this purpose, a unilaterally closed sleeve is first pushed onto a stripped end piece of the cable and pressed with the stripped end piece of the cable. The pre-assembled in this way end of the cable is then placed in a mold. In the mold, a contact piece is cast on the prefabricated cable.

Aus US 2,806,215 A1 ist ein Verfahren für die Kontaktierung eines isolierten Aluminiumkabels mit einem Kontaktstück bekannt. Dazu wird auf ein abisoliertes Endstück des Kabels zunächst eine einseitig geschlossene Hülse mit abgestuftem Innendurchmesser derart auf das zu kontaktierende Kabel aufgeschoben, dass der Bereich der Hülse mit dem geringeren Innendurchmesser den abisolierten Bereich des Kabels und der Bereich der Hülse mit dem größeren Innendurchmesser die anschließende Isolierung des Kabels umschließt. Anschließend wird die auf das Kabel aufgeschobene Hülse mit dem Kabel verpresst. Das Endstück der Hülse wird durch Löten mit einem Kontaktstück verbunden.Out US 2,806,215 A1 is a method for contacting an insulated aluminum cable with a contact piece known. For this purpose, a unilaterally closed sleeve with graduated inner diameter is first pushed onto a cable to be contacted on a stripped end of the cable such that the area of the sleeve with the smaller inner diameter the stripped area of the cable and the area of the sleeve with the larger inner diameter the subsequent insulation of the cable encloses. Subsequently, the sleeve pushed onto the cable is pressed with the cable. The end of the sleeve is connected by soldering with a contact piece.

Aus DE 102 23 397 B4 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem flüssigen Zinnbad die Stirnseite eines aus vielen Einzelleitern bestehenden Aluminiumkabels durch eine Sonotrode mit Ultraschall beaufschlagt wird, wodurch die Aluminiumoxidschicht der Einzelleiter aufgebrochen wird, mit der Folge, dass sich reines Zinn an den Aluminiumleitern abscheidet. Durch diese stirnseitige Beaufschlagung mit Zinn entsteht an dem Kabelende eine deckelartige Verzinnung, welche sich auch zwischen den Einzelleitern nach innen innerhalb des Kabels ausbreitet. Über das abisolierte Endstück des Kabels wurde vorab eine verzinnte Hülse geschoben, welche durch den Ultraschall-Verzinnungsvorgang innig mit den Einzelleitern des Kabels und dem Zinndeckel am Kabelende verbunden wird. Über das Ganze wird eine Kontaktklemme aus Kupfer geschoben, die über der Hülse und einem Teil der Isolierung des Kabels mit dem Kabel verpresst wird.Out DE 102 23 397 B4 a method is known in which in a liquid tin bath, the front side of an existing multi-strand aluminum cable is sonicated by a sonotrode, whereby the alumina layer of the individual conductors is broken, with the result that pure tin is deposited on the aluminum conductors. By this frontal impingement with tin is formed at the cable end a lid-like tinning, which also propagates between the individual conductors inside within the cable. About the stripped end of the cable a tin-plated sleeve was pushed in advance, which is intimately connected by the ultrasonic tinning process with the individual conductors of the cable and the tin cover at the cable end. Over the whole, a contact terminal made of copper is pushed, which is pressed over the sleeve and part of the insulation of the cable with the cable.

Aus DE 103 46 160 B3 sind ein Verfahren und eine Verbindung zur Kontaktierung eines Aluminiumkabels bekannt, bei denen eine oben offene Kontaktklemme über die abisolierten Einzelleiter des Aluminiumkabels geschoben und durch die von dem Kabelende abgewandte Bohrungsöffnung vermittels einer Sonotrode ultraschallverzinnt wird.Out DE 103 46 160 B3 are known a method and a connection for contacting an aluminum cable, in which an open-topped contact terminal is pushed over the stripped individual conductors of the aluminum cable and ultrasonically tinned by the remote from the cable end hole opening by means of a sonotrode.

Aus DE 10 2005 030 248 B3 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontaktierung eines isolierten aus Einzelleitern aus Aluminium bestehenden Kabels mit einer metallischen, an den Innenseiten verzinnten, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden Kontaktklemme bekannt. Dabei wird durch mehrere Sonotroden eine allseitige Ultraschall verzinnung der Einzelleiter in einem Zinn- oder Zinnlegierungsbad an dem abisolierten Ende des Kabels erzeugt, anschließend eine Kontaktklemme über die verzinnten Einzelleiter geschoben und schließlich eine Erwärmung der Kontaktklemme vorgenommen.Out DE 10 2005 030 248 B3 For example, a method and a device for contacting an insulated cable made of individual conductors made of aluminum with a metallic, tinned on the inner sides, made of copper or a copper alloy contact terminal are known. It is generated by a plurality of sonotrodes an all-round ultrasonic tinning of the individual conductors in a tin or tin alloy bath at the stripped end of the cable, then pushed a contact terminal on the tinned individual conductors and finally carried out a heating of the contact terminal.

Aus WO 2005/091439 A1 ist ein Verfahren zur Verbindung eines aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung bestehenden Anschlusselements für ein Kabel, insbesondere eines Kabelschuhs, mit einem elektrischen Kabel, welches einen aus Aluminium bestehenden Leiter umfasst, bekannt. Dabei wird das Anschlusselement, welches an seinen dem Leiter aus Aluminium zugewandten Flächen mit einer Beschichtung aus Nickel versehen ist, mit dem Leiter aus Aluminium mittels Zink verschweißt. Out WO 2005/091439 A1 is a method for connecting a copper or a copper alloy connecting element for a cable, in particular a cable lug, with an electrical cable comprising a ladder made of aluminum known. In this case, the connection element, which is provided on its the head of aluminum facing surfaces with a coating of nickel, welded to the conductor made of aluminum by means of zinc.

Aus US 5,408,743 A1 ist ein Verfahren zur Verbindung eines einen isolierten Leichtmetallkern aufweisenden Kabels mit einem Kontaktstück bekannt, das eine stufenförmig abgesetzte, konisch zulaufende Sacldochbohrung aufweist. Nach Einführung des stückweise abisolierten Kabels in das Kontaktstück wird dieses verpresst und umschließt so das abisolierte Endstück des Kabels und einen daran anschließenden Bereich der Isolierung.Out US 5,408,743 A1 For example, there is known a method of connecting a cable having an insulated light metal core to a contact piece having a step-like, tapered, hollow bore. After introduction of the piecewise stripped cable in the contact piece of this is pressed and surrounds the stripped end of the cable and an adjoining region of the insulation.

Aus US 2002/0162683 A1 ist eine elektrische Verteilungseinrichtung bekannt, die ein isoliertes Kabel aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung und einen daran befestigten Kabelschuh umfasst. Der Kabelschuh ist durch eine Crimpverbindung mit einem abisolierten Endstück des Kabels verbunden. Die Verbindung wird unter dem Einfluss von Ultraschallschwingungen hergestellt.Out US 2002/0162683 A1 For example, an electrical distribution device is known which comprises an insulated aluminum or aluminum alloy cable and a cable lug attached thereto. The cable lug is connected by a crimp connection to a stripped end piece of the cable. The connection is made under the influence of ultrasonic vibrations.

Aus EP 0 966 061 A2 ist ein Verfahren zur elektrischen und mechanischen Verbindung von elektrisch leitenden Verbindungen, wie insbesondere eines aus Aluminium bestehenden Kabels mit einem Kabelschuh bzw. einer Batterieklemme, bekannt. Die zu verbindenden Bauteile werden mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs verklebt und vorzugsweise formschlüssig miteinander verbunden.Out EP 0 966 061 A2 is a method for the electrical and mechanical connection of electrically conductive connections, such as in particular an existing aluminum cable with a cable lug or a battery terminal known. The components to be joined are glued by means of an electrically conductive adhesive and preferably positively connected to each other.

Aus DE 2007 047 752 A1 ist ein Leiter mit einem Kontaktteil bekannt, bei dem das Kontaktteil über ein Anschlussteil mit dem Leiter verbunden ist. Das Anschlussteil umfasst dabei mindestens zwei Crimpverbindungen, die metallische Bereiche des Leiters umschließen.Out DE 2007 047 752 A1 a conductor is known with a contact part, in which the contact part is connected via a connection part with the conductor. The connection part comprises at least two crimp connections, which enclose metallic regions of the conductor.

Aus US 2006/0292922 A1 ist ein Verfahren für die Verbindung eines aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden Anschlussteils mit einem Aluminiumleiter bekannt. Das Anschlussteil ist mit einer Nickelbeschichtung bedeckt. Das mit Nickel beschichtete Anschlussteil und der Aluminiumleiter werden mit Zink verschweißt, wobei ein Plasmaschweißverfahren eingesetzt wird.Out US 2006/0292922 A1 For example, a method of connecting a copper or copper alloy connector to an aluminum conductor is known. The connector is covered with a nickel coating. The nickel coated connector and the aluminum conductor are welded to zinc using a plasma welding process.

Aus der Zeitschrift Automobil-Produktion, November 2008, S. 40, ist eine Verbindung zwischen einem Aluminiumkabel und einer Aluminiumstromschiene in einem Fahrzeug bekannt. Die Verbindung ist durch einen Ultraschall-Schweißprozess hergestellt, wobei mit einer speziell aufgebauten Sonotrode eine Leistung von 10000 Watt in die Kontaktstelle eingebracht wird.From the magazine Automobil-Produktion, November 2008, p 40, a connection between an aluminum cable and an aluminum busbar in a vehicle is known. The connection is made by an ultrasonic welding process, with a specially designed sonotrode power of 10,000 watts is introduced into the contact point.

Weiterhin ist eine so genannte MP-WELDTM Technologie bekannt geworden, bei dem eine elektromagnetisch induzierte Kraft eingesetzt wird, um eine Verschweißung zwischen einem Kabel und einem Kontakt herzustellen. Geeignete Materialien für das Kabel sind Al und Cu, für den Kontakt Al, Cu und Messing.Furthermore, a so-called MP-WELD ™ technology has become known, in which an electromagnetically induced force is used to produce a weld between a cable and a contact. Suitable materials for the cable are Al and Cu, for contact Al, Cu and brass.

Die Firma M-O-SYS hat ein so genanntes Multi Orbitales Reibschweißen beschrieben für die Verbindung von aus Metall, insbesondere auch aus Aluminium bestehenden Komponenten. Dabei werden die zu verschweißenden Komponenten in der ganzen Schweißebene flächig aneinander gerieben, wodurch sich die Schweißebene gleichmäßig und schnell erwärmt. Bei Erreichen der Fügetemperatur werden die Komponenten miteinander verbunden. Mit diesem Schweißverfahren soll auch schon die Verbindung eines Alukabels mit einem Druckgusskabelschuh gelungen sein.The company M-O-SYS has described a so-called multi orbital friction welding for the connection of components consisting of metal, in particular aluminum. In the process, the components to be welded are rubbed flat against one another in the entire welding plane, as a result of which the welding plane heats up uniformly and quickly. When the joining temperature is reached, the components are connected to each other. With this welding process, the connection of an aluminum cable to a die-cast cable lug should be successful.

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebsichere, dauerfeste und elektrisch gut leitende Kontakteinrichtung unter Verwendung eines aus Aluminium bestehenden Leiters zu schaffen.The invention has for its object to provide a safe, durable and electrically good conductive contact device using an existing conductor made of aluminum.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine dauerfeste, elektrisch gut leitende und daher besonders betriebssichere Verbindung eines aus Aluminium bestehenden elektrischen Leiters mit einem Kontaktteil, nämlich einer Stromschiene und mindestens einem weiteren elektrischen Leiter dadurch bereitgestellt werden kann, dass der Leiter mit der Stromschiene verbunden ist und dass die Stromschiene und der Verbindungsbereich des mit der Stromschiene verbundenen elektrischen Leiters in einer Schutzeinrichtung angeordnet sind. Die Schutzeinrichtung umfasst mindestens eine Ausnehmung bzw. einen Durchbruch für den mindestens einen elektrischen Leiter sowie Dichtmittel für die Abdichtung des Gehäuses in dem Durchtrittsbereich des mindestens einen elektrischen Leiters. Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung ist für alle Isolationsmaterialien untereinander und in Kombination anwendbar sowie in der Anwendung auf die Umgebungsbedingungen einstellbar. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.The invention is based on the recognition that a permanent, electrically good conductive and therefore particularly reliable connection of an existing electrical conductor aluminum with a contact part, namely a busbar and at least one further electrical conductor can be provided by the fact that the conductor to the busbar is connected and that the busbar and the connection region of the electrical conductor connected to the busbar are arranged in a protective device. The protective device comprises at least one recess or an opening for the at least one electrical conductor and sealing means for sealing the housing in the passage region of the at least one electrical conductor. The protective device according to the invention is applicable to all insulation materials with each other and in combination as well as adjustable in the application to the ambient conditions. Further advantages emerge from the subclaims, the description and the drawing.

Zeichnung drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stromschiene für die Verbindung mehrerer elektrischer Leiter; 1 a plan view of a first embodiment of a bus bar for the connection of a plurality of electrical conductors;

2 eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stromschiene für die Verbindung mehrerer elektrischer Leiter; 2 a plan view of a second embodiment of a bus bar for the connection of a plurality of electrical conductors;

3 die Stromschiene gemäß 1 mit mehreren damit verbundenen elektrischen Leitern; 3 the busbar according to 1 with several electrical conductors connected thereto;

4 die Stromschiene gemäß 2 mit mehreren damit verbundenen elektrischen Leitern; 4 the busbar according to 2 with several electrical conductors connected thereto;

5 eine Seitenansicht der in 3 dargestellten Stromschiene; 5 a side view of in 3 illustrated busbar;

6 eine Seitenansicht der in 4 dargestellten Stromschiene; 6 a side view of in 4 illustrated busbar;

7 die Explosionszeichnung einer Schutzeinrichtung der Kontakteinrichtung in Seitenansicht; 7 the exploded view of a protective device of the contact device in side view;

8: die Explosionszeichnung der Schutzeinrichtung gemäß 7 in perspektivischer Darstellung; 8th : the exploded view of the protective device according to 7 in perspective view;

9: die Schutzeinrichtung gemäß 7 bzw. 8 in zusammengebautem Zustand; 9 : the protective device according to 7 respectively. 8th in assembled condition;

10: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzeinrichtung in zusammengebautem Zustand; 10 a further embodiment of the protective device in the assembled state;

11: eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung; 11 a side view of a first embodiment of a contact device;

12: eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung; 12 a side view of a second embodiment of a contact device;

13: die Kontakteinrichtung gemäß 11 mit transparent dargestelltem Gehäuse; 13 : the contact device according to 11 with transparently illustrated housing;

14: die Kontakteinrichtung gemäß 12 mit transparent dargestelltem Gehäuse; 14 : the contact device according to 12 with transparently illustrated housing;

15: die Kontakteinrichtung gemäß 13 in perspektivischer Darstellung; 15 : the contact device according to 13 in perspective view;

16: die Kontakteinrichtung gemäß 14 in perspektivischer Darstellung; 16 : the contact device according to 14 in perspective view;

17: ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung in perspektivischer Darstellung; 17 a further embodiment of the contact device according to the invention in a perspective view;

18: die Kontakteinrichtung gemäß 17 mit transparent dargestelltem Gehäuse in perspektivischer Ansicht; 18 : the contact device according to 17 with transparently illustrated housing in perspective view;

19: die Kontakteinrichtung gemäß 17 mit transparent dargestelltem Gehäuse in einer Seitenansicht. 19 : the contact device according to 17 with transparent housing in a side view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stromschiene 1 für die Verbindung mehrerer elektrischer Leiter in Aufsicht. Die Stromschiene 1 umfasst drei Kontaktbereiche 1.1a, 1.2a, 1.3a, an denen jeweils ein elektrischer Leiter befestigt werden kann. Insgesamt können also an der Stromschiene 1 drei Leiter von zwei Seiten aus befestigt werden. 3 zeigt die in 1 dargestellte Stromschiene 1 mit drei daran befestigten elektrischen Leitern 1.1, 1.2, 1.3 in Aufsicht. Bei den genannten elektrischen Leitern 1.1, 1.2, 1.3 kann es sich um isolierte Drähte aus Aluminium oder um isolierte Kabel aus mehreren Aluminiumdrähten handeln. Die Stromschiene 1 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder Messing. Eine feste Verbindung zwischen den elektrischen Leitern 1.1, 1.2, 1.3 wird vorzugsweise durch Ultraschallschweißung hergestellt. 5 zeigt die in 3 dargestellte Stromschiene 1 mit daran befestigten Leitern in einer Seitenansicht. 1 shows a first embodiment of a busbar 1 for the connection of several electrical conductors in supervision. The busbar 1 includes three contact areas 1.1a . 1.2a . 1.3a , to each of which an electrical conductor can be attached. Overall, so can on the power rail 1 three conductors are attached from two sides. 3 shows the in 1 illustrated busbar 1 with three electrical conductors attached thereto 1.1 . 1.2 . 1.3 in supervision. In the mentioned electrical conductors 1.1 . 1.2 . 1.3 These can be insulated wires made of aluminum or insulated cables made of several aluminum wires. The busbar 1 is preferably made of copper or brass. A firm connection between the electrical conductors 1.1 . 1.2 . 1.3 is preferably made by ultrasonic welding. 5 shows the in 3 illustrated busbar 1 with attached ladders in a side view.

2, 4 und 6 verdeutlichen eine zweite Ausführungsvariante einer Stromschiene 2 sowie daran befestigte elektrische Leiter. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die in 2 dargestellte Stromschiene 2 im Wesentlichen kammförmig ausgebildet und weist einseitig hervorspringende Kontaktbereiche 2.1a, 2.2a, 2.3a für die Befestigung von insgesamt drei elektrischen Leitern 2.1, 2.2, 2.3 auf. 4 zeigt die Verbindung der Stromschiene 2 mit drei daran befestigten Leitern 2.1, 2.2, 2.3 in Aufsicht. 6 zeigt noch die in 4 dargestellte Stromschiene in Seitenansicht. Für das Material der Stromschiene 2 und der Leiter 2.1, 2.2, 2.3 sowie die Befestigung der Leiter an der Stromschiene 2 gilt das schon unter Bezug auf die 1 bis 3 Beschriebene. 2 . 4 and 6 illustrate a second embodiment of a busbar 2 and attached electrical conductors. In this embodiment, the in 2 illustrated busbar 2 formed substantially comb-shaped and has one-sided projecting contact areas 2.1a . 2.2a . 2.3a for the attachment of a total of three electrical conductors 2.1 . 2.2 . 2.3 on. 4 shows the connection of the busbar 2 with three ladders attached to it 2.1 . 2.2 . 2.3 in supervision. 6 still shows the in 4 illustrated busbar in side view. For the material of the busbar 2 and the leader 2.1 . 2.2 . 2.3 and the attachment of the conductors to the busbar 2 that applies already with reference to the 1 to 3 Described.

Um erfindungsgemäß eine vor Umwelteinflüssen geschützte und damit langfristig betriebssichere Kontakteinrichtung zu schaffen, ist weiterhin eine Schutzeinrichtung vorgesehen, die zumindest die Stromschiene und die Verbindungsbereiche der an der Stromschiene befestigten Leiter umschließt und somit schützt. Unter Bezug auf 7, 8 und 9 wird zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel einer derartigen Schutzeinrichtung 10 beschrieben, die zum Schutz der in 3 und 5 dargestellten Stromschiene 1 mit den daran befestigten Leitern 1.1, 1.2, 1.3 geeignet ist. 7 zeigt zunächst eine Explosionsdarstellung der Schutzeinrichtung 10 in einer Seitenansicht. 8 zeigt eine Explosionsdarstellung der Schutzeinrichtung 10 in einer perspektivischen Darstellung. Die Schutzeinrichtung 10 umfasst ein an die Aussenabmessungen der Stromschiene 1 angepasstes Gehäuse 10.1 mit einem beispielsweise ovalen Querschnitt und eine mit dem Gehäuse 10.1 verbundenen rohrförmigen Ansatz 10.1a. Auf der dem rohrförmigen Ansatz 10.1a abgewandten Seite ist das Gehäuse 10.1 mit einer Abschlusskappe 10.3 verschließbar. Die Abschlusskappe 10.3 weist zwei Durchbrüche 10.3a, 10.3b für die Aufnahme der Leiter 1.1, 1.2 auf. Vorzugsweise ist jeder Durchbruch 10.3a, 10.3b von einem rohrförmigen Ansatz 10.3c, 10.3d umgeben. Zwischen dem Gehäuse 10.1 und der Abschlusskappe 10.3 ist eine Dichtung 10.2 angeordnet, deren Form der Form des Gehäuses 10.1 angepasst ist. Auf die rohrförmigen Ansätze 10.3c, 10.3d sind Dichtungen 10.4a, 10.4b aufschiebbar, die von Deckeln 10.5a, 10.5b abdeckbar sind. Auch der rohrförmige Ansatz 10.1a des Gehäuses 10.1 ist mit einem Deckel 10.7 abdeckbar, wobei zwischen dem Deckel 10.7 und dem Gehäuse 10.1 noch eine Dichtung 10.6 angeordnet ist. Durch die zentrischen Durchbrüche bzw. Ausnehmungen der Deckel 10.5a, 10.5b, 10.7 werden die Leiter 10.1, 10.2, 10.3 in das Innere des Gehäuses 10.1 geführt. Das Gehäuse 10.1, die Abschlusskappe 10.3 und die genannten Deckel bestehen vorzugsweise aus einem formstabilen und temperaturfesten Kunststoff. Die Dichtungen 10.2, 10.4a, 10.4b und 10.6 bestehen vorzugsweise aus einem synthetischen Polymer, wie insbesondere Silikon. Vorzugsweise sind die genannten Dichtungen auch als Lippendichtung ausgebildet, wodurch die Montage erleichtert und die Dichtfähigkeit verbessert wird.In order to provide a protected from environmental influences and thus long-term reliable contact device according to the invention, a protective device is further provided which surrounds at least the busbar and the connecting portions of the conductor attached to the busbar and thus protects. With reference to 7 . 8th and 9 First, a first embodiment of such a protective device 10 described, to protect the in 3 and 5 illustrated busbar 1 with the ladders attached to it 1.1 . 1.2 . 1.3 suitable is. 7 shows first an exploded view of the protective device 10 in a side view. 8th shows an exploded view of the protective device 10 in a perspective view. The protective device 10 includes a to the outer dimensions of the busbar 1 adapted housing 10.1 with an example oval cross section and one with the housing 10.1 connected tubular approach 10.1a , On the tubular neck 10.1a opposite side is the housing 10.1 with a graduation cap 10.3 closable. The graduation cap 10.3 has two breakthroughs 10.3a . 10.3b for the reception of the ladder 1.1 . 1.2 on. Preferably, every breakthrough 10.3a . 10.3b from a tubular approach 10.3c . 10.3d surround. Between the case 10.1 and the end cap 10.3 is a seal 10.2 arranged, whose shape is the shape of the housing 10.1 is adjusted. On the tubular lugs 10.3c . 10.3d are seals 10.4a . 10.4b slidable, by lids 10.5a . 10.5b are coverable. Also the tubular approach 10.1a of the housing 10.1 is with a lid 10.7 coverable, being between the lid 10.7 and the housing 10.1 another seal 10.6 is arranged. Through the central openings or recesses of the lid 10.5a . 10.5b . 10.7 become the leaders 10.1 . 10.2 . 10.3 in the interior of the case 10.1 guided. The housing 10.1 , the graduation cap 10.3 and said lid are preferably made of a dimensionally stable and temperature-resistant plastic. The seals 10.2 . 10.4a . 10.4b and 10.6 are preferably made of a synthetic polymer, such as in particular silicone. Preferably, the said seals are also designed as a lip seal, whereby the assembly is facilitated and the sealing ability is improved.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schutzeinrichtung gemäß 7 und 8 in zusammengebautem Zustand, wobei Leiter und Stromschiene nicht in dem Gehäuse 10.1 angeordnet sind. 9 shows a perspective view of the protective device according to 7 and 8th in assembled condition, with conductor and bus bar not in the housing 10.1 are arranged.

11 zeigt die elektrische Kontakteinrichtung 10A mit vollständig montiertem Gehäuse und den herausgeführten Leitern 1.1, 1.2, 1.3. in einer Seitenansicht. 13 zeigt die gleiche Situation, wobei das Gehäuse 10.1 transparent dargestellt ist, so dass die Stromschiene 1 sichtbar ist. 11 shows the electrical contact device 10A with completely assembled housing and the led out ladders 1.1 . 1.2 . 1.3 , in a side view. 13 shows the same situation, with the case 10.1 is shown transparently, so the busbar 1 is visible.

15 zeigt die elektrische Kontakteinrichtung 10A gemäß 11 nochmals in perspektivischer Darstellung. 15 shows the electrical contact device 10A according to 11 again in perspective.

Entsprechend zeigen 10, 12, 14 und 16 Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Kontakteinrichtung 20A, bei der Leiter nur einseitig aus einer Schutzeinrichtung 20 herausgeführt sind. Dabei zeigt 10 eine noch ohne Leiter und ohne Stromschiene zusammengesetzte Schutzeinrichtung 20 in perspektivischer Darstellung. 12 zeigt eine mit Leitern 2.1, 2.2, 2.3 und Stromschiene zu einer elektronischen Einrichtung gemäß Erfindung vervollständigte Schutzeinrichtung 20. 14 lässt, durch die hier gewählte transparente Darstellung des Gehäuses 20.1, die in dem Gehäuse 20.1 angeordnete Stromschiene 2 mit den darauf befestigten Leitern erkennen. 16 zeigt nochmals, in perspektivischer Darstellung, die in 12 in Seitenansicht gezeigte elektrische Kontakteinrichtung 20A.Show accordingly 10 . 12 . 14 and 16 Details of the second embodiment of the electrical contact device according to the invention 20A , in the case of the ladder only on one side of a protective device 20 led out. It shows 10 a still without ladder and without busbar compound protection device 20 in perspective view. 12 shows one with ladders 2.1 . 2.2 . 2.3 and bus bar to an electronic device according to the invention completed protective device 20 , 14 lets through the transparent representation of the housing selected here 20.1 in the case 20.1 arranged busbar 2 with the ladders attached to it. 16 shows again, in perspective, the in 12 in side view shown electrical contact device 20A ,

Die Figuren zeigen beispielhaft vergleichsweise einfache Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen elektrischen Kontakteinrichtung. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße konstruktive Lösung ohne weiteres erweiterbar ist, falls noch mehr Leiter mit einer entsprechend veränderten Stromschiene verbunden oder Leiter in noch mehr als zwei Richtungen in das oder aus dem Gehäuse 10.1 geführt werden sollen.By way of example, the figures show comparatively simple design variants of the electrical contact device according to the invention. It goes without saying that the constructive solution according to the invention is readily expandable, if more conductors are connected to a correspondingly modified busbar or conductors in more than two directions in or out of the housing 10.1 should be led.

Die erfindungsgemäße konstruktive Lösung lässt es zu, dass elektrische Leiter bzw. Leitungen mit unterschiedlichem Aufbau, unterschiedlichen geometrischen Abmessungen und unterschiedlichen Isolationsmaterialien verbunden und geschützt werden können. Die konstruktive Lösung bietet weiterhin auch den Vorteil einer leichten Nachrüstbarkeit bei Bedarf, wobei lediglich die entsprechende Anzahl von Kontaktplätzen vorgehalten werden muss. Dies wird im Folgenden unter Bezug auf das in 17, 18 und 19 dargestellte einfache Ausführungsbeispiel erläutert.The design solution according to the invention allows electrical conductors or lines of different construction, different geometric dimensions and different insulation materials to be connected and protected. The constructive solution also offers the advantage of easy retrofitting when needed, with only the appropriate number of contact points must be maintained. This will be described below with reference to the in 17 . 18 and 19 illustrated simple embodiment explained.

17 zeigt eine Kontakteinrichtung 10B in perspektivischer Darstellung. Die Schutzeinrichtung 10 der Kontakteinrichtung 10B umfasst wiederum ein Gehäuse 10.1, in das jedoch, wie dargestellt, nur zwei Leiter 1.1, 1.3 führen. Wie aus 18 und 19 hervorgeht, ist im Inneren des Gehäuses 10.1 jedoch eine Stromschiene 1 angeordnet, die einen Kontaktbereich 1.2a für einen weiteren Leiter aufweist. Ein derartiger zusätzlicher Leiter könnte nun auch noch nachträglich, also im Rahmen einer Nachrüstung, mit diesem Kontaktbereich 1.2a der Stromschiene 1 verbunden werden. Bis zu dieser eventuellen Nachrüstung ist die für die Durchführung eines weiteren Leiters vorgesehene Öffnung in der Abschlusskappe 10.3 durch einen schützenden Deckel 17.1 verschlossen. 17 shows a contact device 10B in perspective view. The protective device 10 the contact device 10B again comprises a housing 10.1 in which, however, as shown, only two conductors 1.1 . 1.3 to lead. How out 18 and 19 shows inside the case 10.1 however, a busbar 1 arranged, which has a contact area 1.2a for another conductor. Such an additional conductor could now also later, so in the context of retrofitting, with this contact area 1.2a the busbar 1 get connected. Until this eventual retrofitting, the opening provided for the implementation of another conductor is in the end cap 10.3 through a protective lid 17.1 locked.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stromschieneconductor rail
1.11.1
Leiterladder
1.21.2
Leiterladder
1.31.3
Leiterladder
1.1a 1.1a
Kontaktbereichcontact area
1.2a1.2a
Kontaktbereichcontact area
1.3a1.3a
Kontaktbereichcontact area
22
Stromschieneconductor rail
2.12.1
Leiterladder
2.22.2
Leiterladder
2.32.3
Leiterladder
2.1a2.1a
Kontaktbereichcontact area
2.2a2.2a
Kontaktbereichcontact area
2.3a2.3a
Kontaktbereichcontact area
1010
Schutzeinrichtungguard
10A10A
Kontakteinrichtungcontactor
10B10B
Kontakteinrichtungcontactor
10.110.1
Gehäusecasing
10.210.2
Dichtungpoetry
10.310.3
Abschlusskappeend cap
10.4a10.4a
Dichtungpoetry
10.4b10.4b
Dichtungpoetry
10.5a10.5a
Deckelcover
10.5b10.5b
Deckelcover
10.610.6
Dichtungpoetry
10.710.7
Deckelcover
17.117.1
Platteplate
2020
Schutzeinrichtungguard
20A20A
Kontakteinrichtungcontactor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Elektrische Kontakteinrichtung (10A, 10B, 20A) mit mehreren elektrischen Leitern (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3), mit mindestens einem aus Aluminium oder Kupfer bestehenden elektrischen Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3), dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) mit einer Stromschiene (2) verbunden ist, und dass die Stromschiene (2) und der Kontaktbereich (1.1a, 1.2a, 1.3a, 2.1a, 2.2a, 2.3a) des mit der Stromschiene (2) verbundenen elektrischen Leiters (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) in einer Schutzeinrichtung (10, 20) angeordnet sind.Electrical contact device ( 10A . 10B . 20A ) with several electrical conductors ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ), with at least one of aluminum or copper electrical conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ), characterized in that the electrical conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ) with a busbar ( 2 ), and that the busbar ( 2 ) and the contact area ( 1.1a . 1.2a . 1.3a . 2.1a . 2.2a . 2.3a ) of the busbar ( 2 ) connected electrical conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ) in a protective device ( 10 . 20 ) are arranged. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (10, 20) ein Gehäuse (10.1) mit mindestens einer Ausnehmung für den Durchtritt mindestens eines elektrischen Leiters (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) sowie Dichtmittel für die Abdichtung des Gehäuses (10, 20) in dem Durchtrittsbereich des mindestens einen Leiters (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) umfasst.Electrical contact device according to claim 1, characterized in that the protective device ( 10 . 20 ) a housing ( 10.1 ) with at least one recess for the passage of at least one electrical conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ) as well as sealing means for the sealing of the housing ( 10 . 20 ) in the passage region of the at least one conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ). Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel jeweils eine Einzelleiterdichtung (10.4a, 10.4b, 10.6) und eine Abschlusskappe (10.3, 10.5a, 10.5b, 10.7) umfassen.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing means each have a single conductor seal ( 10.4a . 10.4b . 10.6 ) and a graduation cap ( 10.3 . 10.5a . 10.5b . 10.7 ). Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Abschluss des Gehäuses (10.1) der Schutzeinrichtung (10, 20) eine Abschlusskappe (10.3) mit Deckeln (10.5a, 10.5b) vorgesehen ist, die Durchbrüche (10.3a, 10.3b) für in das bzw. aus dem Gehäuse (10.1) der Schutzeinrichtung führende Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) aufweisen.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that for the termination of the housing ( 10.1 ) of the protective device ( 10 . 20 ) a graduation cap ( 10.3 ) with lids ( 10.5a . 10.5b ), the breakthroughs ( 10.3a . 10.3b ) into and out of the housing ( 10.1 ) of the protective device leading conductors ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ) exhibit. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Abschlusskappe (10.3) des Gehäuses (10.1) der Schutzeinrichtung (10, 20) einen rohrförmigen Ansatz (10.3c, 10.3d) aufweist, der jeweils konzentrisch zu dem Durchbruch (10.3a, 10.3b) in der Abschlusskappe (10.3) angeordnet ist.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the end cap ( 10.3 ) of the housing ( 10.1 ) of the protective device ( 10 . 20 ) a tubular approach ( 10.3c . 10.3d ), each concentric with the breakthrough ( 10.3a . 10.3b ) in the end cap ( 10.3 ) is arranged. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abschlusskappe (10.3) und dem Gehäuse (10.1) der Schutzeinrichtung (10) eine der Form des Gehäuses angepasste Dichtung (10.2) angeordnet ist.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that between the end cap ( 10.3 ) and the housing ( 10.1 ) of the protective device ( 10 ) a gasket adapted to the shape of the housing ( 10.2 ) is arranged. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abschlusskappe (10.3) und den Deckeln (10.5a, 10.5b) als Einzelleiterdichtung ausgebildete Dichtungen (10.54a, 10.4b) angeordnet sind.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that between the end cap ( 10.3 ) and lids ( 10.5a . 10.5b ) formed as a single conductor seal gaskets ( 10.54a . 10.4b ) are arranged. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (10.2, 10.4a, 10.4b) als Lippendichtung ausgebildet sind.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the seals ( 10.2 . 10.4a . 10.4b ) are formed as a lip seal. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (2) aus Aluminium, Kuper oder Messing besteht und dass die aus Aluminium bestehenden Leiter (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) durch eine Schweissverbindung, vorzugsweise eine Ultraschallverschweißung, mit der Stromschiene (2) verbunden sind.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the busbar ( 2 ) consists of aluminum, copper or brass and that the conductors made of aluminum ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ) by a welded connection, preferably a Ultraschallverschweißung, with the busbar ( 2 ) are connected. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (2) metallisch beschichtet ist.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the busbar ( 2 ) is coated metallically. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterial für die metallische Beschichtung Nickel oder Silber vorgesehen ist.Electrical contact device according to claim 9, characterized in that it is provided as a coating material for the metallic coating nickel or silver. Elektrische Kontakteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10.1) der Schutzeinrichtung (10) auf einer der Abschlusskappe (10.3) des Gehäuses (10.1) abgewandten Außenfläche mindestens einen von einem rohrförmigen Ansatz (10.1a) umgebenen Durchbruch für den Durchtritt eines elektrischen Leiters (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3) umfasst.Electrical contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10.1 ) of the protective device ( 10 ) on one of the end caps ( 10.3 ) of the housing ( 10.1 ) facing away from at least one of a tubular neck ( 10.1a ) breakthrough for the passage of an electrical conductor ( 1.1 . 1.2 . 1.3 . 2.1 . 2.2 . 2.3 ).
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