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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochvolt-Testpin und eine elektrische Steckverbindung für Hochvoltmessungen und Vierleiter-Messungen von mit Hochvolt-Steckergehäusen ausgestatten Hochvolt-Leitungen.
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Stand der Technik
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Um die Sicherheit und Fehlerfreiheit einer Hochvolt-Leitung zu gewährleisten, werden Hochvolt-Leitungen auf Durchschlagsfestigkeit überprüft. Hierzu wird zwischen Leiter und Isolator oder zwischen zwei voneinander isolierten Leitern einer mehradrigen Hochvolt-Leitung eine hohe Messspannung angelegt und parallel dazu der Spannungsabfall an der Hochvolt-Leitung gemessen. Ein Zusammenbruch der Spannung ist dann ein Indiz für einen Isolationsfehler oder einen Überschlag.
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Weiterhin wird für die Prüfung der Funktionstüchtigkeit von Hochvolt-Leitungen und deren Steckergehäusen in der Regel eine Vierleiter-Messung durchgeführt. Hierbei wird die Summe der elektrischen Widerstände der Hochvolt-Leitung, des Steckergehäuses sowie der Übergangswiderstand der Verbindung zwischen Hochvolt-Leitung und Steckergehäuse bestimmt. Bei der Vierleiter-Messung fließt über zwei Zuleitungen ein bekannter elektrischer Strom durch die Hochvolt-Leitung und das Steckergehäuse. Die an der Hochvolt-Leitung und deren Steckergehäuse abfallende Spannung wird über zwei weitere Leitungen abgegriffen und mit einem Spannungsmessgerät gemessen. Der zu messende Widerstand kann daraus nach dem ohmschen Gesetz berechnet werden. Übergangswiderstände an der Kontaktstelle zwischen Zuleitung und Prüfling bzw. Leitungswiderstände in den Zuleitungen können dadurch kompensiert werden.
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Zum Durchführen der Messungen an einer mit einem Hochvolt-Steckergehäuse ausgestatteten Hochvolt-Leitung wird eine Buchse des Steckergehäuses mit einem Prüfstecker kontaktiert, der zwei voneinander isolierte Kontaktpunkte bereitstellt. Ein solcher Stecker ist beispielsweise in der
DE 20 2015 103 307 U1 offenbart. Der Stecker besteht aus einer Kontakthülse, einer Isolationsschicht und einer Lanze, die innerhalb der Kontakthülse und durch die Isolationsschicht von der Kontakthülse elektrisch isoliert angeordnet ist. An der Außenseite der Kontakthülse ist formschlüssig eine ringförmige Spiralfeder angeordnet, die einen ersten Kontaktpunkt zwischen Stecker und Buchse bereitstellt. Die Lanze stellt eine Verbindung zu einem Zweitkontakt her. Dieser kann ebenfalls als Spiralfeder ausgebildet oder auf die Spitze der Lanze aufgesteckt sein.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Prüfstecker für einige Steckergehäuse ungeeignet ist, da sich die Spiralfeder in der Buchse verhaken kann und dadurch die Buchse oder der Prüfstecker beschädigt werden können.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Hochvolt-Testpin (HV-Testpin) für Hochvolt-Messungen und Vierleiter-Messungen in einer Buchse eines Hochvolt-Steckergehäuses bereitzustellen, der stabil gegenüber elektrischer und mechanischer Beanspruchung ist und eine gute Kontaktierung mit der Buchse des Hochvolt-Steckergehäuses ermöglicht. Desweiteren betrifft die erfindungsgemäße Aufgabe eine elektrische Steckverbindung mit einer Buchse eines Hochvolt-Steckergehäuses.
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen HV-Testpin mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer elektrischen Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein HV-Testpin für Hochvoltmessungen und Vierleiter-Messungen mit einem ersten Kontaktstift und einem zweiten Kontaktstift, die jeweils einen Kontaktbereich und einen Schaft aufweisen, einer Isolationsplatte, die zwischen dem ersten Kontaktstift und dem zweiten Kontaktstift angeordnet ist und die beiden Kontaktstifte elektrisch voneinander isoliert, und einer elektrisch isolierenden Fassung bereitgestellt. Die Fassung ist dabei zur formschlüssigen Aufnahme des Schafts des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und der dazwischenliegenden Isolationsplatte ausgebildet.
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Im Gegensatz zu dem durch eine Spiralfeder ausgebildeten Kontaktstift, der formschlüssig an der Kontakthülse angebracht ist, hat diese Anordnung den Vorteil, dass die Kontaktstifte massiv und einteilig ausgebildet sind. Somit können Beschädigungen am HV-Testpin beim Einschieben oder Herausziehen des HV-Testpins aus einer Buchse eines Steckergehäuses durch ein Verhaken der Spiralfeder in der Buchse vermieden werden.
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Durch die Isolationsplatte, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktstift angeordnet ist und die beiden Kontaktstifte voneinander isoliert, kann auf einfache Weise ein HV-Testpin mit zwei Kontaktstellen gebildet werden. Die Fassung, die die Kontaktstifte und die Isolationsplatte formschlüssig aufnimmt, dient im Wesentlichen dazu, die Kontaktstifte und die Isolationsplatte in der richtigen Position zueinander zu halten. Ein Verrutschen der Kontaktstifte gegeneinander, das zu Kurzschlüssen in einer Prüfanordnung führen kann, wird dadurch verhindert. Gleichzeitig kann die Fassung zur Montage des HV-Testpins in einer Prüfstation genutzt werden.
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Der erfindungsgemäße HV-Testpin ist insbesondere zur Prüfung der Durchschlagsfestigkeit einer mit mindestens einem Steckergehäuse ausgestatteten mehradrigen Hochvolt-Leitung ausgebildet. Für die Messung wird ein erfindungsgemäßer HV-Testpin in eine Buchse des Steckergehäuses eingeführt und so die beiden Kontaktstifte mit einem Leiter der Hochvolt-Leitung kontaktiert. Am anderen Leitungsende wird ein weiterer, von dem ersten Leiter verschiedener Leiter, der mehradrigen Hochvolt-Leitung kontaktiert. Über den ersten Kontaktstift, der am Schaft mit einer Zuleitung elektrisch verbunden, insbesondere angelötet, ist, wird nun eine hohe Spannung zwischen den beiden Leitern angelegt. Zum Abgreifen des Spannungsabfalls wird parallel zur Hochvolt-Leitung ein Spannungsmessgerät geschaltet. Am Steckergehäuse wird der Kontakt hierfür durch den zweiten Kontaktstift bereitgestellt, der am Schaft mit einer Messleitung verbunden, insbesondere ebenfalls verlötet, ist. Die Messleitung führt zu dem Spannungsmessgerät. Ein Spannungseinbruch am Messgerät deutet auf einen Isolationsdefekt oder einen Überschlag hin.
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Bevorzugt kann die Hochvolt-Leitung an beiden Leitungsenden mit jeweils einem Steckergehäuse bestückt sein. Ein erfindungsgemäßer HV-Testpin kann dann in die entsprechende Buchse des jeweiligen Steckergehäuses eingeführt werden, um die Kontakte für Zuleitungen und Messleitungen direkt am Steckergehäuse bereitzustellen.
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Weiterhin eignet sich der erfindungsgemäße HV-Testpin für die Durchführung einer Vierleiter-Messung an einer mit einem Steckergehäuse ausgestatteten Leitung. In diesem Fall wird an beiden Leitungsenden der mehradrigen Hochvolt-Leitung derselbe Leiter kontaktiert. Der erste Kontaktstift führt dem Leiter über das kontaktierte Steckergehäuse einen bekannten Strom zu. Am Schaft des ersten Kontaktstifts ist dazu eine Leitung für die Stromzufuhr angebracht. Über den zweiten Kontaktstift kann wieder der Spannungsabfall, der durch den Widerstand des Steckergehäuses und der kontaktierten Leitung verursacht wird, direkt am Steckergehäuse abgegriffen werden. Eine Leitung, die zu einem Spannungsmessgerät führt, ist hierzu mit dem Schaft des zweiten Kontaktstifts elektrisch verbunden. Über das ohmsche Gesetz wird der elektrische Widerstand, der mit mindestens einem Steckergehäuse ausgestatteten Hochvolt-Leitung, ermittelt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung entsprechen die Formen der Breitseiten der Isolationsplatte jeweils einer abgeflachten Breitseite des ersten Kontaktstifts bzw. des zweiten Kontaktstifts. Damit liegt die abgeflachte Breitseite der Kontaktstifte ganzflächig auf jeweils einer der Breitseiten der Isolationsplatte auf. Eine Berührung der beiden Kontaktstifte, die zu Kurzschlüssen und damit zu einer Schädigung von HV-Testpin, Gehäuse oder Prüfstation führt, kann dadurch verhindert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ergänzen sich die Querschnittsflächen des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und der Isolationsplatte zu einer kreisförmigen Querschnittsfläche. Der zu kontaktierende Prüfling ist eine Buchse eines Hochvolt-Steckergehäuses mit einer kreisförmigen Öffnung. Durch die Ausbildung eines HV-Testpins mit kreisförmiger Querschnittsfläche wird die Geometrie des HV-Testpins an die der Buchse angepasst. Insbesondere entspricht dabei der Außendurchmesser des HV-Testpins im Kontaktbereich dem Innendurchmesser der Buchse. Der HV-Testpin liegt dadurch vollflächig an der Seitenwand der Buche des Steckergehäuses an. Daraus ergibt sich ein großer Überlappbereich zwischen Kontaktstift und Buchse, so dass eine zuverlässige Kontaktierung mit geringem Übergangswiderstand erzielt wird, was eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Messung ermöglicht.
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Vorteilhafterweise ist die Querschnittsfläche des ersten Kontaktstifts und/oder des zweiten Kontaktstifts ein Kreissegment. Der Kontaktstift liegt dann mit dem kompletten Kreisbogen an der Seitenwand der Buchse an. Besonders vorteilhaft ist es, wenn erster und zweiter Kontaktstift ein Kreissegment mit gleicher Querschnittsfläche bilden und die dazwischenliegende Isolationsplatte möglichst dünn ist. Dadurch ergibt sich für beide Kontaktstifte eine möglichst große Anlagefläche.
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Bevorzugt sind die Kanten des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und/oder der Isolationsplatte an dem der Fassung gegenüberliegenden Ende abgeschrägt. Insbesondere sind die Kanten von erstem Kontaktstift, zweiten Kontaktstift und Isolationsplatte derart abgeschrägt, dass sich die Querschnittsflächen des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und der Isolationsplatte weiterhin zu einer kreisförmigen Querschnittsfläche mit abnehmendem Durchmesser ergänzen. Die abgeschrägten Kanten erleichtern das Einschieben des HV-Testpins in die Buchse des Hochvolt-Steckergehäuses.
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Der Schaft des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und/oder der dazwischenliegenden Isolationsplatte weist bevorzugt einen Hinterschnitt auf. Der Hinterschnitt bildet einen Anschlag bis zu dem die Kontaktstifte und die Isolationsplatte in die Fassung eingeschoben werden können. Dazu weist die Fassung zur Aufnahme der Kontaktstifte und der Isolationsplatte in einer bevorzugten Ausführung ebenfalls einen Hinterschnitt auf. Dadurch wird die korrekte Positionierung der Kontaktstifte, der Isolationsplatte und der Fassung zueinander vorgegeben, so dass eine fehlerhafte Montage ausgeschlossen wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Schaft des ersten Kontaktstifts, des zweiten Kontaktstifts und/oder der Isolationsplatte mindestens einen Rasthaken aufweist, der in eine entsprechende Aussparung in der Fassung eingreift. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Rasthaken mit einem Hinterschnitt am Schaft kombiniert wird. Der Rasthaken ist dabei an dem dem Hinterschnitt abgewandten Ende des Schafts angeordnet. Dadurch können die Kontaktstifte und die Isolationsplatte mit der Fassung verrastbar montiert werden. Eine einfache Montage des HV-Testpins und ein sicheres Halten der Kontaktstifte und der Isolationsplatte in der Fassung werden gewährleistet. Gegebenenfalls kann die Verbindung auch wieder gelöst werden, so dass Kontaktstifte, Isolationsplatte oder Fassung bei Bedarf auch ausgetauscht werden können.
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Besonders bevorzugt ist der Rasthaken der Isolationsplatte federnd ausgelegt, insbesondere dadurch, dass der Rasthaken an einem federnden Arm der Isolationsplatte angebracht ist. Dies vereinfacht die Montage des HV-Testpins. Zuerst werden die beiden Kontaktstifte in die Fassung eingeschoben, so dass die Rasthaken der Kontaktstifte in die entsprechenden Aussparungen der Fassung eingreifen. Anschließend wird die Isolationsplatte zwischen die beiden Kontaktstifte in die Fassung eingeschoben. Der Rasthaken am federnden Arm lässt sich zum Einschieben eindrücken. Bei vollständigem Einschub kann sich der federnde Arm wieder entspannen und der Rasthaken in eine Aussparung der Fassung eingreifen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Isolationsplatte am Schaftende einen Ausschnitt auf, der durch zwei federende Arme mit jeweils einem Rasthaken begrenzt ist.
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Vorteilhafterweise sind der erste Kontaktstift und der zweite Kontaktstift identisch ausgebildet. Dadurch können zum einen die Produktionskosten gesenkt werden, da nur eine Form des Kontaktstifts produziert werden muss. Zum anderen ergibt sich, insbesondere in Verbindung mit einer möglichst dünnen Isolationsplatte, für beide Kontaktstifte eine große Anlagefläche an der Wand des Steckergehäuses. Auch können durch die identische Ausbildung der Kontaktstifte Montagefehler vermieden werden.
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Bevorzugt bildet die Fassung einen zur Stirnseite des HV-Testpins gerichteten Anschlag aus. Der Anschlag bildet den maximal möglichen Einschub des HV-Testpins in das Steckergehäuse, so dass verhindert wird, dass der HV-Testpin zu weit in das Steckergehäuse eingeschoben wird, wodurch der HV-Testpin oder das Steckergehäuse beschädigt werden könnten. Der Anschlag bietet zudem eine haptische und optische Kontrolle darüber, ob der HV-Testpin vollständig eingeschoben wurde.
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Zur einfachen Befestigung des HV-Testpins in einem Prüfadapter einer Prüfstation ist es vorteilhaft, wenn die Fassung ein Außengewinde aufweist. Dadurch kann der HV-Testpin einfach in eine entsprechende Aufnahme der Prüfstation eingeschraubt werden und bei Bedarf einfach und schnell ausgetauscht werden.
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Der erste und/oder der zweite Kontaktstift ist vorteilhafterweise aus einer Kupfer-Zink-Legierung oder einer Kupfer-Beryllium-Legierung hergestellt. Auf Grund der Härte- und Festigkeit der Legierungen sind die Kontaktstifte stabil gegenüber mechanischer Beanspruchung. Gleichzeitig besitzt sowohl die Kupfer-Zink-Legierung als auch die Kupfer-Beryllium-Legierung einen hohen Schmelzpunkt, so dass sich die Kontaktstifte auch bei hoher thermischer Belastung aufgrund hoher Spannungen und hoher Ströme nicht verformen. Bevorzugt sind die Kontaktstifte zusätzlich versilbert. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit noch zusätzlich verbessert und ein geringer Übergangswiderstand erreicht werden, so dass die Messergebnisse nicht vom Widerstand des HV-Testpins abhängen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Isolationsplatte und/oder die Fassung aus Polyetheretherketon gefertigt sind. Polyetheretherketon ist ein hochtemperaturbeständiger thermoplastischer Kunststoff. Selbst bei hohen thermischen Belastungen, wie sie bei Hochvoltmessungen auftreten können, verändern sich die Abmessungen der aus Polyetheretherketon gefertigten Teile nicht, so dass eine zuverlässige Funktionsweise des HV-Testpins garantiert werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung für Hochvoltmessungen mit einem Steckergehäuse und einem erfindungsgemäßen HV-Testpin gemäß der vorangegangen Beschreibung, wobei das Steckergehäuse mindestens eine Buchse mit einer in der Buchse angeordneten ringförmigen Spiralfeder aufweist. Bevorzugt ist der Innendurchmesser der ringförmigen Spiralfeder etwas kleiner als der Außendurchmesser des HV-Testpins, so dass die ringförmige Spiralfeder durch den HV-Testpin leicht gedehnt wird und eine gleichmäßige Kraft auf den HV-Testpin entlang des kompletten Umfangs ausübt. Damit liegen Spiralfeder und HV-Testpin fest aneinander an und es ergeben sich viele Kontaktierungspunkte zwischen Feder und HV-Testpin, wodurch eine zuverlässige Kontaktierung des HV-Testpins erzielt und eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Messung ermöglicht wird.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt ein Beispiel für ein Hochvolt-Steckergehäuse
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2 zeigt einen erfindungsgemäßen HV-Testpin
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3 zeigt eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen HV-Testpins
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4a zeigt einen Kontaktstift in einer perspektivischen Ansicht
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4b zeigt einen Kontaktstift in einer Draufsicht
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5 zeigt eine Isolationsplatte
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6 zeigt eine erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen einer Buchse eines Hochvolt-Steckergehäuses und einem HV-Testpin
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7 zeigt eine erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen einer Buchse eines Hochvolt-Steckergehäuses und einem HV-Testpin in einer Querschnittansicht
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1 ist ein Beispiel für ein Steckergehäuse, das mit dem erfindungsgemäßen HV-Testpin kontaktiert werden soll. Gut zu erkennen sind die beiden Kontaktbuchsen 20, in die der erfindungsgemäße HV-Testpin eingeschoben wird. Für eine zuverlässige Kontaktierung ist die Geometrie des HV-Testpins an die Geometrie der Buchse angepasst, so dass der HV-Testpin (wie später gezeigt) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Steckergehäuse weist eine Abschirmung 21 auf. Zwischen der Abschirmung 21 und der Kontaktbuchse 20 ist zur elektrischen Isolierung der beiden Teile voneinander eine Isolatorkappe 22 angeordnet. Das Steckergehäuse verfügt außerdem über eine Unterbrechungserkennung 23. Hiermit wird überwacht, dass beide Teile einer Steckverbindung korrekt zusammengefügt sind.
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In 2 ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen HV-Testpins 1 dargestellt. Der HV-Testpin 1 umfasst einen ersten Kontaktstift 2 und einen zweiten Kontaktstift 3. Der erste Kontaktstift 2 und der zweite Kontaktstift 3 sind identisch ausgebildet und können beispielswiese aus einer Kupfer-Zink-Legierung oder einer Kupfer-Beryllium-Legierung hergestellt sein. Zwischen dem ersten Kontaktstift 2 und dem zweiten Kontaktstift 3 ist eine Isolationsplatte 4 aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. Polyetheretherketon angeordnet, die die beiden Kontaktstifte 2, 3 elektrisch voneinander isoliert. Die Form der Breitseiten der Isolationsplatte 4 entspricht dabei der Form der abgeflachten Breitseite der beiden Kontaktstifte 2, 3. Eine elektrisch isolierende Fassung 5, z.B. ebenfalls aus Polyetheretherketon, ist zur formschlüssigen Aufnahme eines Schafts des ersten Kontaktstifts 2, des zweiten Kontaktstifts 3 und der dazwischenliegenden Isolationsplatte 4 ausgebildet. Ein Kontaktierungsbereich 15 wird durch die beiden außerhalb der Fassung 5 freiliegenden Kontaktstifte 2, 3 gebildet.
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Die Querschnittsfläche des ersten Kontaktstifts 2 und des zweiten Kontaktstifts 3 ist jeweils als Kreissegment ausgebildet. Zusammen mit der zwischen dem ersten Kontaktstift 2 und zweiten Kontaktstift 3 liegenden Isolationsplatte 4 ergänzen sich die Querschnittsflächen der drei Teile, wie in 3 gezeigt, zu einer kreisförmigen Querschnittsfläche. Der Durchmesser dieser kreisförmigen Querschnittsfläche entspricht dem Innendurchmesser einer zu kontaktierenden Buchse 20 des in 1 dargestellten Steckergehäuses. Eine Aufnahme 6 der elektrisch isolierenden Fassung 5 mit kreisförmiger Querschnittsfläche weist ebenfalls den gleichen Innendurchmesser auf, so können erster Kontaktstift 2, zweiter Kontaktstift 3 und Isolationsplatte 4 formschlüssig in der Aufnahme 6 platziert werden.
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Wie in 2 weiter gezeigt, sind erster Kontaktstift 2, zweiter Kontaktstift 3 und Isolationsplatte 4 in der Aufnahme 6 angeordnet. Da der Außendurchmesser der Aufnahme größer ist als der Durchmesser einer in 1 gezeigten Buchse 20, kann die Aufnahme 6 gleichzeitig als Anschlag 7 beim Einführen des HV-Testpins 1 in eine Buchse 20 des Steckergehäuses dienen. So wird verhindert, dass der HV-Testpin 1 zu weit in die Buchse 20 eingeschoben wird und Beschädigungen an der Buchse 20 oder am Steckergehäuse können vermieden werden.
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An die Aufnahme 6 der Fassung 5 schließt sich ein Hinterschnitt 8 an. Dieser Hinterschnitt 8 entspricht einem Hinterschnitt 12 am Schaft 13 des ersten Kontaktstifts 2, des zweiten Kontaktstifts 3 und der dazwischenliegenden Isolationsplatte 4 (vgl. hierzu 4a, 4b und 5). Die Hinterschnitte 8, 12 bilden damit einen Anschlag, bis zu dem die beiden Kontaktstifte 2, 3 und die Isolationsplatte 4 maximal in die Fassung 5 eingeschoben werden können. An dem der Aufnahme 6 gegenüberliegendem Ende sind in den Rand der Fassung 5 Aussparungen 9 eingebracht. Rasthaken 13, die am Schaft des ersten Kontaktstifts 2, des zweiten Kontaktstifts 3 und der Isolationsplatte 4 angeordnet sind (vgl. 4a, 4b und 5) greifen in die Aussparungen 9 ein, wenn sie vollständig in die Fassung 5 eingeschoben sind. Die beiden Kontaktstifte 2, 3 und die Isolationsplatte 4 können somit einfach und verrastbar mit der Fassung 5 montiert werden.
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An der Stirnseite des HV-Testpins 1 weisen der erste Kontaktstift 2, der zweite Kontaktstift 3 und die Isolationsplatte 4 abgeschrägte Kanten 10 auf, die das Einführen des HV-Testpins 1 in die Buchse eines Steckergehäuses erleichtern. Die Fassung 5 ist zusätzlich mit einem Außengewinde 11 versehen. Mit Hilfe des Außengewindes 11 kann der HV-Testpin 1 in einen Prüfadapter einer Prüfstation eingeschraubt werden.
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In 4a ist ein Kontaktstift, der sowohl als erster 2 als auch als zweiter Kontaktstift 3 im erfindungsgemäßen HV-Testpin eingesetzt werden kann, dargestellt. Hier ist nun auch der in 1 von der Fassung verdeckte Schaft 13 und der Rasthaken 14 zu erkennen. Der Kontaktstift 2, 3 umfasst einen Kontaktierungsbereich 15, dessen Querschnittsfläche ein Kreissegment ist, und einen Schaft 13. Am Übergang von Kontaktierungsbereich 15 zum Schaft 13 weist der Kontaktstift 2, 3 einen Hinterschnitt 12 auf. Dieser Hinterschnitt 12 dient, wie oben beschrieben, als Anschlag beim Einschieben des Kontaktstifts 2, 3 in die Fassung 5. An der dem Hinterschnitt 12 gegenüberliegenden Ende ist am Schaft 13 ein Rasthaken 14 angebracht. Der Rasthaken 14 greift in eine in 2 dargestellte Aussparung 9 in der Fassung 5 ein. Durch das Zusammenspiel von Hinterschnitt 12 und Rasthaken 14 kann der Kontaktstift in der Fassung 5 verankert werden.
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In 4b ist zusätzlich eine Draufsicht des Kontaktstifts 2, 3 gezeigt. In dieser Ansicht sind auch die abgeschrägten Kanten 10 des Kontaktstifts zu erkennen.
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5 zeigt eine Isolationsplatte 4, die zwischen zwei identischen Kontaktstiften 2, 3, wie er in den 4a und 4b gezeigt ist, angeordnet ist. Ein Vergleich der 4b und 5 zeigt, dass Kontaktstift 2, 3 und Isolationsplatte 4 den gleichen Grundriss aufweisen. Die Isolationsplatte 4 isoliert somit die beiden Kontaktstifte 2, 3 ganzflächig voneinander. Wie bei den Kontaktstiften 2, 3 begrenzt ein Hinterschnitt 12 den maximalen Einschub der Isolationsplatte 4 in die Fassung 5. An einem dem Hinterschnitt 12 gegenüberliegenden Ende des Schafts 13 weist die Isolationsplatte 4 zwei Rasthaken 14, die an jeweils einem federnden Arm 16 angebracht sind, auf. Die federenden Arme 16 werden durch einen Ausschnitt 17 am Schaft 13 gebildet. Die beiden Rasthaken 14 greifen in zwei gegenüberliegende Aussparungen 9 in der Fassung 5 ein. Auch die Isolationsplatte 4 weist an der Stirnseite abgeschrägte Kanten 10 auf.
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Der erfindungsgemäße HV-Testpin aus 1 wird aus zwei Kontaktstiften 2, 3, wie er in 4a, 4b dargestellt ist, einer Isolationsplatte 4, wie sie in 5 gezeigt ist, und einer Fassung 5 (vgl. 1), die zur formschlüssigen Aufnahme der Schäfte 13 der beiden Kontaktstifte 2, 3 und der Isolationsplatte 4 ausgebildet ist, montiert. Dazu werden zuerst die beiden Kontaktstifte 2, 3 komplett in die Fassung 5 eingeschoben, so dass deren Hinterschnitte 12 an der Fassung 5 anliegen und die Rasthaken 14 in Aussparungen 9 der Fassung 5 eingreifen. Anschließend wird die Isolationsplatte 4 zwischen die beiden Kontaktstifte 2, 3 geschoben. Um den Hinterschnitt 8 der Fassung 5 zu überwinden werden die Rasthaken 14 nach innen gedrückt. Ist die Isolationsplatte 4 vollständig in die Fassung 5 eingeschoben, können die Rasthaken 14 ebenfalls in Aussparungen 9 der Fassung 5 eingreifen, so dass sich die federenden Arme 16 entspannen.
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6 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbindung mit einem HV-Testpin 1 und einer Buchse 20, die Teil eines in 1 dargestellten Steckergehäuses ist. Die Buchse 20 ist dabei in einer Querschnittsansicht dargestellt. Eine ringförmige Spiralfeder 18 ist in einer die Wand der Buchse 20 umlaufenden Nut 19 eingelegt und mit der Buchse 20 elektrisch leitend kontaktiert. Der Innendurchmesser der ringförmigen Spiralfeder 18 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der Buchse 20, so dass die ringförmige Spiralfeder 18 in die Buchse 20 hineinragt. Ebenfalls ist der Innendurchmesser der Spiralfeder 18 etwas kleiner als der Außendurchmesser des HV-Testpins 1. Die ringförmige Spiralfeder 18 wird deshalb beim Einschieben des HV-Testpins 1 nach außen gedrückt. Die Aufnahme 6 für ersten Kontaktstift 2, zweiten Kontaktstift 3 und Isolationsplatte 4 der Fassung 5 des HV-Testpins 1 bildet auch gleichzeitig einen Anschlag 7 beim Einschieben des HV-Testpins. Der HV-Testpin 1 kann nur soweit in die Buchse 20 hineingeschoben werden bis die Aufnahme 6 der Fassung 5 am Rand der Buchse 20 anschlägt.
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In 7 ist die erfindungsgemäße Steckverbindung aus 6 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Hierbei ist deutlich der etwas kleinere Innendurchmesser der ringförmigen Spiralfeder 18 gegenüber dem Innendurchmesser der Buchse 20 zu erkennen. Anhand dieser Darstellung ist auch zu erkennen, wie die ringförmige Spiralfeder 18 den eingeschobenen HV-Testpin, bestehend aus erstem Kontaktstift 2, zweiten Kontaktstift 3 und dazwischenliegender Isolationsplatte 4 fest umspannt, so dass sich viele Kontaktierungspunkte zwischen der ringförmigen Spiralfeder 18 und dem ersten 2 bzw. zweiten Kontaktstift 3 ergeben. Eine fehlende Kontaktierung zwischen einem der beiden Kontaktstifte 2, 3 und der Buchse 20 kann daher ausgeschlossen werden, was eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Messung ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- HV-Testpin
- 2
- Erster Kontaktstift
- 3
- Zweiter Kontaktstift
- 4
- Isolationsplatte
- 5
- Fassung
- 6
- Aufnahme
- 7
- Anschlag
- 8
- Hinterschnitt der Fassung
- 9
- Aussparungen
- 10
- Abgeschrägte Kanten
- 11
- Außengewinde
- 12
- Hinterschnitt
- 13
- Schaft
- 14
- Rasthaken
- 15
- Kontaktierungsbereich
- 16
- Federnder Arm
- 17
- Ausschnitt
- 18
- Ringförmige Spiralfeder
- 19
- Nut
- 20
- Kontaktbuchse
- 21
- Abschirmung
- 22
- Isolatorkappe
- 23
- Unterbrechungserkennung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202015103307 U1 [0004]
