DE202014103886U1

DE202014103886U1 - Kontaktvorrichtung

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Publication number: DE202014103886U1
Application number: DE201420103886
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2024-08-22

Abstract

Kontaktvorrichtung bestehend aus einer Innenelektrode (2) und einer koaxial zu dieser angeordneten Außenelektrode (3), wobei die Innenelektrode (2) als Federkontaktstift mit gefedertem Kontaktschaft (2.8) und mit kegelförmigem Kontaktkopf und einer Kontaktspitze (2.6) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenelektrode (3) in Richtung zu der kontaktseitigen Stirnfläche (3.3) im Bereich der Hublänge des Kontaktschaftes (2.8) der Innenelektrode (2) eine konzentrische Durchmesserverjüngung (3.9) besitzt und an der Stirnfläche mit nur einer vorstehenden Kontaktspitze (3.16) versehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung bestehend aus einer Innenelektrode und einer koaxial zu dieser angeordneten Außenelektrode, wobei die Innenelektrode als Federkontaktstift mit gefedertem Kontaktschaft 1 und mit kegelförmigem Kontaktkopf und einer Kontaktspitze ausgeführt ist.
In der elektrischen Verbindungstechnik (Löten, Schweißen, Pressen, Schrauben, Crimpen usw.) gibt es für alle Anwendungen einen hohen Bedarf an Sicherheits- und Qualitätsnachweisen zur Güte, Fehlererkennung und Dauerbelastbarkeit der Verbindungen und Produkte. Gerade an den Kontaktstellen der Verbindungselemente, (bei Kabel zu Crimp, Stecker zu Buchse, bei Sammelschienen, bei Schweiß-, Löt- und Fügepartnern ...) entstehen Kontaktübergangswiderstände im Milli-, Mikro- bis Nano-Ohm-Bereich.
Bei unsachgemäßer Verbindungs-/Crimpausführung können hohe elektrische Wärme-Verluste bis zum Abbrand auftreten.
Es ist daher notwendig, die Kontaktübergangswiderstände der Verbindungen zu messen und zu überwachen. Diese liegen bei Hochstromverbindungen, z. B. mit Crimphülsen für Kabelquerschnitte von 100 mm² und größer im Bereich von 1 bis 2 Mikro-Ohm. Zur Prüfung, Messung und Fehlererkennung dieser Kontaktübergangswiderstände ist hier nur die Vierleiter- oder Kelvinmethode, mit 2-poligen Kontakten als Kontakteinheiten, z. B. koaxialen Kontakten, geeignet. Zur elektrisch optimierten Messwertgewinnung ist es erforderlich, dass die Kontaktabstände der beiden Elektroden auf ein möglichst minimal herstellbares Maß verkürzt werden.
Eine zerstörungsfreie, elektrische Prüfung, direkt an der Crimpstelle ist bisher nicht bekannt. Die NORM (z. B. DIN EN 5035-2-2) erwähnt eine elektrische Prüfung an Crimpkontakten, möglichst in Kelvin-4-Leiter-Messung. Am Markt ist keine solche Messeinrichtung bekannt und vorhanden.
Bei Messungen im Niederohmbereich sind bekannte koaxiale Kontaktier-Lösungen infolge mechanischer Toleranzen und konstruktiver Gestaltung (Taumelspiel, Querstabilität der Innenelektrode, Gehäusedurchmesser, Außenelektroden als planare Ringfläche, s. 1) für reproduzierbare, punktgenaue Kontaktierungen mit enger geometrischer Anreihbarkeit, mit stabilen Innenelektroden, dabei mit geringsten Elektrodenabständen zur Messung und Fehlererkennung und exakter Widerstandsanalyse nicht geeignet, wie z. B. die DE 20 2010 012 384 U1 . Diese beschreibt einen koaxialen Hochfrequenz-Prüfstift mit planarer Kontaktfläche der Außenelektrode.
Ebenso ungeeignet für eine punktgenaue Kontaktierung sind Prüfstifte mit mehrzackigem Kronenkopf. Um an großen Crimphülsen neben dem Gesamt-Kontaktwiderstand auch ortsaufgelöste Fehlstellen zwecks QS-Analyse zu messen, muss die Kontaktierung dabei direkt an der Crimpstelle und mehrfach eng neben dieser, am Seitenprofil der Crimphülse erfolgen. Die Kontakteinheiten müssen hierzu 2-polig ausgeführt, eng in einem Messraster anordenbar, höchst stabil und mit Toleranzen möglichst im Mikrometerbereich ausgeführt sein.
So soll für die elektrische Messsignalgewinnung nach der Kelvin-Methode (Vierleiter-Methode) ein geometrisch minimaler Kontaktabstand der beiden Kontaktspitzen (Strom- bzw. Spannungspfad) von ≤ 1 mm vorgegeben werden.
Außerdem soll diese Kontaktvorrichtung on-line-fähig, in Fertigungsstraßen robust einsatzfähig sein.
Die Außenelektroden besitzen kontaktseitig, meist planare Stirnflächen mit nicht definierten Kontaktpunkten. Bei Kontaktierung mit einem ebenfalls planaren Prüfling ist eine exakte, höchste punktgenaue und elektrisch reproduzierbare elektrische Kontaktierung nicht möglich. Besonders bei extrem niederohmigen Messungen sind dabei die elektrischen Widerstands- bzw. Impedanz-Messwert-Toleranzen, infolge der mechanischen Kontaktfehler, größer als der zu messende Widerstand des Prüflings.
Das Ziel ist es, an der Außenelektrode eine definierte, punktgenaue Kontaktspitze 2 zu erzeugen. Weiterhin soll die Außenelektrode, an der kontaktseitigen Stirnfläche so ausgestaltet werden, dass ein möglichst minimaler geometrischer Abstand, insbesondere Luftabstand, zwischen den Kontaktspitzen erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 2-polige Kontaktvorrichtung in koaxialer Ausführung bereitzustellen, die stabil ausgebildet ist und eine zuverlässige Kontaktierung bei der Messung, insbesondere nach der Kelvin- bzw. Vierleiter-Methode, gewährleistet.
Der Erfinder gibt hierzu folgende Anforderungen vor, die nicht alle gleichzeitig erfüllt sein müssen bzw. auch in unterschiedlicher Kombination vorliegen können:

a) Die Innenelektrode soll mechanisch stabil sein, einen Kontaktschaftdurchmesser von mindestens 1,2 mm besitzen und aus Stahl bestehen.
b) Die Innenelektrode soll nur einen einzigen, definierten Kontaktpunkt 1 besitzen.
c) Die Außenelektrode soll nur einen einzigen, definierten Kontaktpunkt 2 besitzen.
d) Zwischen den Kontaktpunkten 1 und 2 soll ein minimaler, konstruktiv möglicher Kontaktabstand von << 1 mm erreicht werden.
e) Die Außenelektrode soll im Kontaktbereich der Lötanschlüsse der Innenelektrode eine seitliche, quer zur Mittelachse, halbumfängliche Ausnehmung bzw. Teilausnehmung des Profilquerschnitts für einen Kabelanschluss der Innenelektrode besitzen.
f) Es soll ein separater Kontaktkopf erstellt werden, mit formbeständiger Kontaktspitze, wobei eine Wechselbarkeit ermöglicht sein soll.
g) Die Außenelektrode soll an ihrem Umfang, im Kontaktbereich der Lötanschlüsse, eng neben der geöffneten Ausnehmung, eine Bohrung/Nut/Anschrägung besitzen, zum Kabelanschluss der Außenelektrode.
h) Die Außenelektrode soll hinter dem Kontaktbereich der Lötanschlüsse eine Verlängerung mit geformten Koppelstellen zu einem axialen oder parallelen externen Antrieb besitzen.
i) Die Außenelektrode soll hinter dem Kontaktbereich der Lötanschlüsse verkürzt bleiben und am hinteren Ende oder im mittleren Bereich eine Koppelstelle zu einem externen Antrieb besitzen.

Zu den vorstehenden Anforderungen a) bis i) werden in den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen nähere Lösungen angegeben.
Zu a) und b)
Die Anforderung an die Innenelektrode 2 wird erfindungsgemäß damit gelöst, dass hierfür eine Löthülse 2.4 verwendet wird (vgl. 1 und 2), in die ein Federkontakt 2.1 (mit axialer Federung) eingesteckt ist, der mit stabilem Kontaktschaftdurchmesser 2.2 von z. B. 1,3 mm, mit definierter erster Kontaktspitze 1 (2.6) als kegelförmiger Kontaktkopf 2.3 mit einem Kegelwinkel 30° ausgebildet ist. Das Material des Kontaktschaftes 2.9 ist Stahl.
In den Innendurchmesser einer Isolierhülse 3.10 wird zunächst die Löthülse 2.4 mit leichtem Presssitz eingeschoben. Danach wird ebenfalls mit leichtem Presssitz der Federkontakt 2.1 in den Innendurchmesser der Löthülse 2.4 eingeschoben. Damit ist die Innenelektrode 2 mit der Isolierhülse 3.10 vormontiert (s. 2 und 5).
Zu c) und d)
Besonders vorteilhaft wird die Aufgabe der Erfindung gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Kontakthülse 3.1 der Außenelektrode 3, von der kontaktseitigen Stirnfläche 3.3, im Bereich der Hublänge des Kontaktschaftes 2.8 eine konzentrische Durchmesserverjüngung 3.9 mit einem Innenradius und einem Außenradius 3.17 und 3.18 erhält. Danach wird erfindungsgemäß die kontaktseitige ringförmige Stirnfläche 3.15 der Verjüngung 3.9, so bearbeitet, dass eine vorragende, etwa schief pyramidenförmige oder halbkegelige Erhebung 3.14 mit ausgebildeter Spitze 3.12 als Kontaktspitze 2 (3.16) entsteht, und dass diese senkrecht auf dem Innenradius 3.17 der Durchmesserverjüngung 3.9 steht und damit den gleichen Innenradius 3.17 wie diese besitzt.
Diese ragt dabei aus der kontaktseitigen Stirnfläche 3.15 als definierter Kontaktpunkt 2 (3.16) am Innenradius 3.17 parallel zur Mittelachse 3.20 hervor (s. 3 bis 8).
Danach wird in den Innendurchmesser 3.7 der Kontakthülse 3.1 bis zum Beginn der Verjüngung 3.9 mit leichter Presspassung die vormontierte Isolierhülse 3.10 mit ihrem Außendurchmesser eingepasst (s. 5a und 5b).
Im vorderen Teil, im Bereich des federnden Kontaktschaftes 2.8, ist die Außenelektrode 3 in ihrem Innen- und Außendurchmesser 3.17 und 3.18 bzw. 3.19 und 3.23 gegenüber dem Innen- und Außendurchmesser des nach hinten (von den Kontaktspitzen aus gesehen) anschließenden Teil verjüngt. Es ist hier ein im Längsschnitt beidseitiger Luftabstand 3.22 mit ca. 0,35 mm vom verjüngten Innenradius 3.17 der Außenelektrode 3 bis zum Kontaktschaftdurchmesser 2.2 der Innenelektrode 2 gebildet worden (s. 5a und 5b).
Im zusammengebauten Zustand der Kontaktvorrichtung 1 ist zu erkennen, dass damit erfindungsgemäß besonders vorteilhaft die Aufgabe gelöst ist, einen minimalen Luftabstand 3.22 vom Innenradius 3.23 der Außenelektrode 3 zum Außenradius 2.2 der Innenelektrode 2 zu gestalten, sowie einen minimalen Kontaktabstand 3.21 von Kontaktspitze 1 (2.6) zu Kontaktspitze 2 (3.16) zu erzielen (s. 5a und 5b). Die Isolierhülse 3.10 in dem erweiterten Bereich der Kontakthülse 3.1 ergibt eine stabile Führung.
Zu e) Ausnehmung für seitlichen Kabelanschluss der Innenelektrode 2
Weiter ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, dass die Kontakthülse 3.1 eine seitliche teilquerschnittige Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 im Bereich des Lötanschlusses 2.5 der Löthülse 2.4 besitzt, an der ein elektrischer Kabelanschluss quer zur Mittelachse 3.20 erfolgen kann. Die Gesamtlänge der Kontaktvorrichtung 1 bleibt dadurch vorteilhaft begrenzt und muss nicht verlängert werden (s. 8).
Zu f) Separater Kontaktkopf 3.24 aus Stahl, formbeständig, Wechselteil
Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ist, dass die Kontakthülse 3.1 am Außendurchmesser 3.2 zur Kontaktseite um ein Maß 3.35 verkürzt ist und im Bereich 3.32 eine äußere Abstufung 3.31 mit der Länge 3.32 besitzt. Ein separater Kontaktkopf 3.24, bestehend aus Stahl mit der Länge 3.35 wird, wie in c) und d) beschrieben, kontaktseitig mit einer Verjüngung 3.9 und einer singulären vorragenden Erhebung 3.14, sowie zur Kontakthülse 3.1 hin mit einer zusätzlichen inneren Abstufung 3.33 mit einer Länge 3.34 versehen. Danach wird die innere Abstufung 3.33 des Kontaktkopfes 3.24 auf der äußeren Abstufung 3.31 der Kontakthülse 3.1 verpresst. Durch diese Maßnahme wird die Standfestigkeit und Kontaktsicherheit der Kontaktspitze 2 (3.16) wesentlich erhöht und der Kontaktkopf 3.24 kann im Bedarfsfall gewechselt werden (s. 6).
Zu g) Außenelektrode 3, Kabelanschluss für Außenelektrode 3
Weiter ist es erfindungsgemäß vorteilhaftig, dass die Kontakthülse 3.1 an ihrem Außendurchmesser 3.2, (in der 5a und 5b) links neben dem Beginn der seitlichen Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 eine elektrische Anschlussstelle 3.40 besitzt. Diese wird beliebig gestaltet als Bohrung, Senkung, Nut oder Abschrägung. Die Anschlussstelle 3.40 ist damit zur Anschlussstelle 2.5 vorteilhaft eng benachbart, um etwa 2-polige, geschirmte oder verdrillte Messleitungen störungsarm anzuschließen (s. 5a und 5b).
Zu h) Außenelektrode, Verlängerung für axiale oder parallele Koppelstellen
Erfindungsgemäß ist die Außenelektrode 3 als Variante so gestaltet, dass diese nach der Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 eine axiale Verlängerung 3.26 besitzt. An dieser sind sehr vorteilhaft Ankoppelstellen 3.27 gestaltet, in Form von Bohrungen, Gewinden oder Ausnehmungen 3.28 zur Ankopplung eines axialen oder parallelen externen Antriebs, z. B. per Hand- oder Miniatur-Aktuator 3.29 (s. 7).
Zu i) Außenelektrode, bleibt verkürzt, besitzt nur parallele Koppelstelle
Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, dass hier die Außenelektrode 3 als optimierte Variante so gestaltet ist, dass diese nach der Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 verkürzt bleibt. Die Ankoppelstellen 3.27 können sich im Bereich der hinteren Teilausnehmung 3.25 oder im mittleren Bereich befinden und sind hierbei auf dem Umfang des Querschnitts am Ende oder in der Mitte der Außenelektrode 3.1 angeordnet, etwa als Gewinde, Verzahnung oder Ausnehmungen 3.28 und 3.30. Besonders vorteilhaft kann so ein externer Antrieb (z. B. Hand- oder Miniatur-Aktuator) 3.29 hiermit geometrisch, beliebig, eng parallel angeordnet werden (s. 8).
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 zwei koaxiale Kontaktvorrichtungen, mit planarer kontaktseitiger Stirnfläche der Außenelektroden in Schnittdarstellung nach dem Stand der Technik im Messeinsatz nach der Kelvin-/Vierleitermessmethode,
2 einen prinzipiellen Aufbau einer koaxialen Kontaktvorrichtung in Schnittdarstellung nach dem Stand der Technik,
3 eine mögliche Gestaltung der Kontaktspitze an der kontaktseitigen Stirnfläche der Außenelektrode einer koaxialen Kontaktvorrichtung,
4 die Kontaktseite einer koaxialen Kontaktvorrichtung mit zwei definierten Kontaktspitzen (eine an der Innenelektrode und eine an der Außenelektrode in Schnittdarstellung,
5a eine koaxiale Kontaktvorrichtung mit zwei definierten Kontaktspitzen und Durchmesserverjüngung in Draufsicht und seitlicher Ansicht in Schnittdarstellung,
5b eine Darstellung der Kontaktvorrichtung in Draufsicht (von oben),
6 einen separaten Kontaktkopf in Draufsicht in Schnittdarstellung,
7 eine koaxiale Kontaktvorrichtung mit axialen und parallelen Ankoppelstellen im anschlussseitigen Bereich und
8 eine koaxiale Kontaktvorrichtung mit parallelen Ankoppelstellen im anschlussseitigen Bereich.
1 zeigt zwei koaxiale Kontaktvorrichtungen 1 nach dem Stand der Technik, prinzipiell jeweils bestehend aus einer Innenelektrode 2, die koaxial axial verschieblich in einer Außenelektrode 3 befestigt ist. Beide Kontaktvorrichtungen 1 werden auf einer planaren Oberfläche eines Prüflings 30 kontaktiert, um eine Widerstandsmessung zwischen den beiden Kontaktvorrichtungen 1 (gemäß der Kelvin- bzw. Vierleitermessmethode) durchzuführen. Dabei berühren zwar die Kontaktspitzen 2.6 der Innenelektroden 2 den Prüfling 30 punktförmig. Die Außenelektroden 3 besitzen jedoch keine definierten Kontaktspitzen, sondern planare kontaktseitige Stirnflächen 3.3. Somit kann eine Kontaktierung an einer ebenfalls planaren Oberfläche eines Prüflings 30 hier nur indifferent und damit ungenau erfolgen.
2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen koaxialen Kontaktvorrichtung 1 nach dem Stand der Technik detaillierter. Diese besteht aus einer Innenelektrode 2, die koaxial in der Außenelektrode 3 mittels einer Isolierhülse 3.10 mit leichtem Presssitz befestigt ist. Die Innenelektrode 2 weist einen Federkontakt 2.1 auf, der mit leichtem Presssitz im Innendurchmesser einer Löthülse 2.4 eingesetzt ist, um eine axiale Bewegung gegen eine Federkraft zu ermöglichen. Auf den Außendurchmesser der Löthülse 2.4 wird zur Vormontage zuerst mit leichten Presssitz die Isolierhülse 3.10 aufgesetzt, danach erst wird die Isolierhülse 3.10 in die Kontakthülse 3.1 der Außenelektrode 3 eingesetzt. Die Löthülse 2.4 besitzt am rechten Ende eine Bohrung 2.5 für einen Lötanschluss. Der Federkontakt 2.1 besitzt an der linken Kontaktseite einen gegen die Innenfeder des Federkontaktes 2.1 bewegbaren Kontaktschaft mit Durchmesser 2.2. Der Kontaktschaft besitzt am Kontaktende einen kegelförmigen Kopf 2.3 mit Kegelwinkel hier 30°. Aus Stabilitätsgründen ist das Material des Kontaktschaftes 2.9 aus Stahl. Da der Kopf des Kontaktschaftes kegelförmig ausgebildet ist, bildet er die geforderte, punktgenaue Kontaktierung durch die Kontaktspitze 2.6 der Innenelektrode 2 aus. Die Außenelektroden 3 besitzen jedoch keine definierten Kontaktspitzen, sondern planare kontaktseitige Stirnflächen 3.3. Somit kann eine Kontaktierung an einer ebenfalls planaren Oberfläche eines Prüflings 30 hier nur indifferent und damit ungenau erfolgen.
3 zeigt eine mögliche erfindungsgemäße Kontaktspitze 2 (3.16) an der kontaktseitigen, ringförmigen Stirnfläche 3.15 der Verjüngung 3.9 der Außenelektrode 3.1 oder des separaten Kontaktkopfes 3.24 einer koaxialen Kontaktvorrichtung 1. Die ringförmige Stirnfläche 3.15 wird dabei so bearbeitet, dass ein kleines Ringsegment mit einer Erhebung 3.14 einer Höhe 3.13 und einer definierten Spitze 3.12 gebildet wird. Die Höhenachse 3.3 der Spitze 3.12 steht dabei senkrecht auf dem Innenradius 3.17. Damit besitzt die Spitze 3.12 als Punkt den gleichen Innenradius, wie die verbleibende Stirnfläche 3.15 der Verjüngung 3.9. Die Form der Erhebung 3.14 kann etwa als schiefe Pyramide oder als Halbkegel bzw. Teilkegel beschrieben werden.
Bei Kontaktierung an einem Prüfling verschiebt sich bei entsprechendem Kontaktdruck der Kontaktschaft der koaxialen Innenelektrode 2 gegen die Federkraft der Innenfeder, wodurch auch die Außenelektrode 3.1 mit dem Prüfling über die Spitze 3.12 sicher punktgenau und mit definiertem Abstand zu der Innenelektrode 2 mit dem Prüfling 30 in Kontakt tritt.
4 zeigt die Kontaktseite einer koaxialen Kontaktvorrichtung 1 mit zwei definierten Kontaktspitzen 3.16 und 2.6 in Schnittdarstellung. Durch eine konzentrische Verjüngung 3.9 der Kontakthülse 3.1 und der Ausbildung einer Erhebung 3.24 mit Spitze 3.12 ist so eine definierte, punktgenaue Kontaktspitze 2 (3.16) gebildet worden. Damit wird ein konstruktiv minimaler Luft-Abstand 3.21 zwischen Kontaktschaftdurchmesser 2.7 und Kontaktspitze 2 (3.16) erreicht, sowie ein minimaler Abstand zwischen Kontaktspitze 1 (2.6) und Kontaktspitze 2 (3.16).
5a zeigt die koaxiale Kontaktvorrichtung 1 mit zwei definierten Kontaktspitzen 2.6 und 3.16, Verjüngung 3.9, Innenaufbau und Lötanschlüssen 2.5 und 3.40 als Gesamtansicht in seitlicher Ansicht in teilweiser Schnittdarstellung und 5b dieselbe Kontaktvorrichtung in Draufsicht. Am anschlussseitigen Ende der Kontakthülse 3.1 ist dargestellt: der Lötanschlussbereich 2.10 der Innenelektrode 2 mit Lötanschluss 2.5, die Löthülse 2.4, die dafür notwendige Ausnehmung 3.25 an der Außenelektrode 3, sowie die elektrische Anschlussleitung 3.40 für die Außenelektrode 3.
6 zeigt einen separaten Kontaktkopf 3.24, aufsteckbar auf eine Kontakthülse 3.1 in geschnittener Ansicht. Besteht etwa die Kontaktspitze 2 (3.16) aus Messing, kann diese infolge der hohen Flächenpressungen dauerhaft leicht verformt werden und ihre Punktgenauigkeit verlieren. Daher wird die Kontakthülse 3.1 verkürzt und ein separater Kontaktkopf 3.24 bereitgestellt. Dieser ist aus Stahl hergestellt, besitzt kontaktseitig die gleiche Verjüngung 3.9 und den Kontaktpunkt an der Kontaktspitze 2 (3.16), wie in 3, 4 und 5 beschrieben, und ist mit einer inneren Abstufung 3.32 versehen. Eine entsprechende Außenabstufung 3.31 ist an der verkürzten Kontakthülse 3.1 vorgesehen. Der separate Kontaktkopf 3.24 wird anschließend mit der Kontakthülse 3.1 an den Abstufungen verpresst. Durch diese Maßnahme wird die Standfestigkeit und Kontaktsicherheit der Kontaktspitze 2 (3.16) wesentlich erhöht und der Kontaktkopf 3.24 kann im Bedarfsfall gewechselt werden.
7 zeigt in Draufsicht den hinteren Bereich einer koaxialen Kontaktvorrichtung 1 mit axialen und parallelen Ankoppelstellen im anschlussseitigen Bereich. Hier ist die Außenelektrode 3 als Variante so gestaltet, dass diese nach der Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 eine axiale Verlängerung 3.26 besitzt. An dieser sind Ankoppelstellen 3.27 gestaltet, in Form von Bohrungen, Gewinden, Ausnehmungen 3.28 und 3.30, die eine Ankopplung eines axialen oder parallelen externen Antriebs, z. B. Hand- oder Miniatur-Aktuator 3.29, ermöglichen.
8 zeigt in Seitenansicht eine koaxiale Kontaktvorrichtung 1 mit parallelen Ankoppelstellen 3.27 im anschlussseitigen, hinteren Bereich. Hier ist die Außenelektrode 3 als optimierte Variante so gestaltet, dass diese nach der Ausnehmung bzw. Teilausnehmung 3.25 verkürzt bleibt. Die Ankoppelstellen 3.27 befinden sich im Bereich der hinteren Teilausnehmung 3.25 oder alternativ im mittleren Bereich und sind auf dem Umfang des Querschnitts der Außenelektrode 3.1 angeordnet, etwa als Gewinde, Verzahnung oder Ausnehmungen 3.28, an der/denen eng parallel ein externer Antrieb, z. B. Hand- oder Miniatur-Aktuator 3.29, geometrisch beliebig angeordnet werden kann. Damit kann sehr vorteilhaft die Baulänge der koaxialen Kontaktverrichtung verkürzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010012384 U1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 5035-2-2 [0005]

Claims

Kontaktvorrichtung bestehend aus einer Innenelektrode (2) und einer koaxial zu dieser angeordneten Außenelektrode (3), wobei die Innenelektrode (2) als Federkontaktstift mit gefedertem Kontaktschaft (2.8) und mit kegelförmigem Kontaktkopf und einer Kontaktspitze (2.6) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenelektrode (3) in Richtung zu der kontaktseitigen Stirnfläche (3.3) im Bereich der Hublänge des Kontaktschaftes (2.8) der Innenelektrode (2) eine konzentrische Durchmesserverjüngung (3.9) besitzt und an der Stirnfläche mit nur einer vorstehenden Kontaktspitze (3.16) versehen ist.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktspitze (3.16) der ringförmigen Stirnfläche (3.15) mit einer pyramidenförmigen oder halbkegeligen Erhebung (3.14) versehen ist, und dass die Erhebung (3.14) am Ende als Spitze (3.12) ausgebildet ist, welche achsparallel zur Außenelektrode (3) vorsteht.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenelektrode (3) einstückig ist und an der kontaktseitigen Stirnfläche (3.3), im Bereich der Hublänge (2.8) des eingebauten Federkontakts (2.1), mit der konzentrischen Durchmesserverjüngung (3.9) versehen ist, dass der Innendurchmesser (3.23) der Durchmesserverjüngung (3.9) so bemessen ist, dass ein beidseitiger Luftspalt (3.22) zwischen Schaftdurchmesser (2.2) der Innenelektrode (2) und dem Innendurchmesser (3.23) der Durchmesserverjüngung (3.9) von minimal 0,35 mm oder geringfügig mehr erzielt wird, um einen minimalen Kontaktabstand (3.21) der Kontaktspitze 1 (2.6) der Innenelektrode (2) bis zur Kontaktspitze 2 (3.16) der Außenelektrode (3) von < 1 mm zu erreichen.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innendurchmesser (3.7) der Kontakthülse (3.1) bis zum Beginn der Durchmesserverjüngung (3.9) eine Isolierhülse (3.10) mit leichter Pressung eingepasst ist.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innendurchmesser der Isolierhülse (3.10) eine Löthülse (2.4) mit leichter Pressung eingepasst ist.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Löthülse (2.4) ein auswechselbarer Federkontakt (2.1) in leichter Presspassung eingesetzt ist, wobei der Kontaktschaft folgende Eigenschaften besitzt: der Kontaktschaftdurchmesser (2.2) ist ≤ 1,2 mm, das Kontaktschaftmaterial (2.9) ist Stahl, der Kontaktkopf ist kegelig mit einem Kegelwinkel (2.3) zwischen 20° und 40°, die Kontaktkraft beträgt mindestens 3 N, der Kontakthub beträgt mindestens 2 mm.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Außenelektrode (3) aus Messing oder Stahl besteht.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenelektrode (3) einen separaten, verjüngten, aufschraubbaren oder aufpressbaren Kontaktkopf (3.24) besitzt.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkopf (3.24) aus Stahl besteht.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle kontaktseitigen Stirnflächen (3.3 und 3.15), sowohl die der Durchmesserverjüngung (3.9) der einstückigen Kontakthülse (3.1) als auch die des separaten Kontaktkopfes (3.24), die gleichen Kontaktspitzen (3.16) besitzen.
Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (3.1) der Außenelektrode (3), im Bereich des Lötanschlusses (2.5) der Innenelektrode (2), eine seitliche halbquerschnittige Ausnehmung (3.25) besitzt.
Kontaktvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (3.1) der Außenelektrode (3) hinter der Ausnehmung (3.25) eine Verlängerung (3.26) besitzt, die quer zur Mittelachse (3.20) und/oder in axialer Richtung, mechanische Ankoppelstellen (3.27) für Bohrungen, Gewinde oder Ausnehmungen (3.28 und 3.30) aufweist und eine Ankopplung für externe Hand- oder Aktuator-Antriebe (3.29) ermöglicht.
Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kontakthülse (3.1) der Außenelektrode (3) verkürzt ist und nur bis zum Endbereich eines Lötanschlusses (2.5) reicht, dass die Kontakthülse (3.1) am Außendurchmesser (3.2) im Bereich des Lötanschlusses (2.5) mit Außengewinde, Außenverzahnungen oder Ausnehmungen (3.28 und 3.30) versehen ist und dass ein externer Hand-/Aktuator-Antrieb (3.29) eng, parallel zur Kontakthülse (3.1) ankoppelbar ist.