DE202018104812U1 - Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem - Google Patents

Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem Download PDF

Info

Publication number
DE202018104812U1
DE202018104812U1 DE202018104812.0U DE202018104812U DE202018104812U1 DE 202018104812 U1 DE202018104812 U1 DE 202018104812U1 DE 202018104812 U DE202018104812 U DE 202018104812U DE 202018104812 U1 DE202018104812 U1 DE 202018104812U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
carrier
component
protective wall
contact module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202018104812.0U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feinmetall GmbH
Original Assignee
Feinmetall GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feinmetall GmbH filed Critical Feinmetall GmbH
Priority to DE202018104812.0U priority Critical patent/DE202018104812U1/de
Publication of DE202018104812U1 publication Critical patent/DE202018104812U1/de
Expired - Lifetime legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only

Abstract

Kontaktmodul (1) zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils, mit einem Träger (2), der eine dem Bauteil zuordenbare Kontaktseite (3) und eine von der Kontaktseite (3) abgewandte Anschlussseite (4) aufweist, mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen Kontaktelementen (5), von denen zumindest eines ein Federkontaktstift (6) mit einem einfedernden Kontaktkopf (5') ist, wobei die Kontaktelemente (5) mit freien Enden von der Kontaktseite (3) des Trägers (2) zur Berührungskontaktierung des Bauteils vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktseite (3) des Trägers (2) zumindest eine einen Kontaktraum (13), in welchem die freien Enden der Kontaktelemente (5) angeordnet sind, bildende Schutzwand (12) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines elektrischen Bauteils, insbesondere Energiespeicher, mit einem Träger, der eine dem Bauteil zuordenbare Kontaktseite und eine von der Kontaktseite abgewandte Anschlussseite aufweist, und mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen Kontaktelementen, von denen zumindest eines ein Federkontaktstift ist, wobei die Kontaktelemente mit einem freien Ende von der Kontaktseite des Trägers zur Berührungskontaktierung des Bauteils vorstehen.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kontaktsystem zur elektrischen Berührungskontaktierung mehrerer insbesondere gleichartig ausgebildeter Bauteile, insbesondere Energiespeicher, mit zumindest einer Systemträgerplatte, die mehrere insbesondere gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnete Aussparungen aufweist, und mit mehreren Kontaktmodulen zur elektrischen Berührungskontaktierung der Bauteile, wobei in einer oder mehreren der Öffnungen jeweils eines der Kontaktmodule insbesondere lösbar arretiert oder arretierbar ist.
  • Kontaktmodule und Kontaktsysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 000 140 U1 ein Kontaktmodul mit einem Träger, an welchem mehrere Federkontaktstifte als Kontaktelemente befestigt sind. Die Federkontaktstifte ragen von der Kontaktseite des Kontaktmoduls vor, sodass Kontaktköpfe der Federkontaktstifte bei einer Berührungskontaktierung in Richtung des Trägers einfedern können. Durch die Federkontaktstifte wird somit gewährleistet, dass jeder einzelner Kontakt des Bauteils sicher kontaktierbar ist, indem durch die einfedernden Kontaktköpfe Höhenunterschiede der Kontaktstellen des Bauteils ausgeglichen werden. Derartige Kontaktmodule werden beispielsweise dazu verwendet, die Funktionsfähigkeit elektrischer Bauteile, wie beispielsweise Leiterplatten, Wafer, Schaltungen oder auch Energiespeicher zu prüfen. Außerdem werden derartige Kontaktmodule dazu eingesetzt, elektrische Energiespeicher mit einer elektrischen Spannung bzw. mit einem elektrischen Strom zur Formierung der Energiezellen des Energiespeichers zu beaufschlagen.
  • Auch ist es bekannt, Kontaktsysteme vorzusehen, bei welchen an einer Trägersystemplatte ein oder mehrere Kontaktmodule anordenbar sind, um eine Berührungskontaktierung beziehungsweise die Prüfung und/oder Bearbeitung mehrerer, insbesondere gleichartig ausgebildeter Bauteile, durch das gleichzeitige Bewegen aller Kontaktmodule mittels der Trägersystemplatte zu ermöglichen, so dass Zeitaufwand und Effizienz des Systems optimiert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktmodul und ein Kontaktsystem zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein sicheres Berührungskontaktieren von Bauteilen und insbesondere der elektrischen Kontaktstellen von Bauteilen, insbesondere von elektrischen Energiespeichern ermöglichen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kontaktmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieses hat den Vorteil, dass zum einen die Zuordnung des Bauteils zu den Kontaktelementen des Kontaktmoduls mechanisch vereinfacht wird, und dass andererseits bei einem Kontaktiervorgang sichergestellt ist, dass keine unerwünschten elektrischen Verbindungen, die beispielsweise zu einem Kurzschluss zwischen benachbarten Kontaktelementen oder den Kontaktelementen benachbarter Kontaktmodule führen könnten, entstehen, und dass die Kontaktelemente bei Nichtgebrauch ebenfalls vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass an der Kontaktseite des Trägers zumindest eine einen Kontaktraum, in welchem die freien Enden der Kontaktelemente angeordnet sind, bildende Schutzwand angeordnet ist. Die Schutzwand stellt sicher, dass beispielsweise von der Seite keine elektrisch leitenden Störelemente in dem Bereich der Kontaktelemente beim Kontaktieren des Bauteils gelangen können. Darüber hinaus hat die Schutzwand eine das Bauteil führende Wirkung, welche das korrekte Kontaktieren der gewünschten Kontaktstellen des Bauteils sicher gewährleistet. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Ausführung des Kontaktmoduls erreicht, dass die Kontaktelemente geschützt im Inneren des Kontaktraums liegen, sodass bei einer Fehlbetätigung des Kontaktmoduls eine Beschädigung der Kontaktelemente vermieden wird. Die Schutzwand, die sich von der Kontaktseite des Trägers hervorerhebt, bildet somit eine einfache technische Maßnahme, die in Bezug auf die Durchführung von Berührungskontaktierungen mit dem Kontaktmodul zu erheblichen Vorteilen führt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die Schutzwand als eine die Kontaktelemente seitlich umfangende Mantelwand ausgebildet ist. In diesem Fall erstreckt sich die Schutzwand als insbesondere geschlossene Mantelwand um die Kontaktelemente herum. Dadurch, dass die Schutzwand als Mantelwand ausgebildet ist, weist sie eine hohe Stabilität auf. Darüber hinaus ist sie kostengünstig ausbildbar und an dem Träger anordenbar. Insbesondere ist die Schutzwand einstückig mit dem Träger ausgebildet, um ein konstruktiv einfaches und robustes Trägerbauteil zu erhalten. Bevorzugt bildet die Schutzwand zusammen mit dem Träger eine zumindest im Wesentlichen durchgehende Mantelwandaußenfläche des Kontaktmoduls.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist außerdem vorgesehen, dass der Träger und/oder die Mantelwand aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material gefertigt sind. Dadurch ist eine einfache Anordnung und Befestigung der Kontaktelemente an dem Träger möglich, weil auf zusätzliche elektrisch isolierende Maßnahmen verzichtet werden kann. Insbesondere sind der Träger und die Mantelwand aus Kunststoff gefertigt. Damit lassen sich kostengünstig unterschiedlichste Formen und Größen des Kontaktmoduls realisieren. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt nur der Träger aus Kunststoff gefertigt, während die Mantelwand aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist, sodass die Mantelwand insbesondere eines der Kontaktelemente bildet. Dadurch wird ein hochintegriertes Kontaktmodul zur Verfügung gestellt. Bevorzugt weist in diesem Fall die Mantelwand zumindest an ihrer Außenseite eine elektrisch isolierende Beschichtung auf, um einen elektrischen Berührungskontakt zu benachbarten, elektrisch leitfähigen Elementen, zu verhindern.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist außerdem bevorzugt vorgesehen, dass die Schutzwand an ihrem von dem Träger abgewandten Ende eine Zentriereinrichtung zum Einführen des Bauteils in den Kontaktraum aufweist. Durch die Zentriereinrichtung wird das Zuführen des Bauteils zu den Kontaktelementen mechanisch vereinfacht, weil hierdurch eine Zuordnung des Bauteils zu den Kontaktelementen in dem Kontaktraum mechanisch erfolgt.
  • Bevorzugt weist die Zentriereinrichtung zumindest eine Einführschräge auf. Diese ist zweckmäßigerweise derart ausgerichtet, dass sie einen von dem Ende der Schutzwand sich in Richtung des Trägers verjüngenden Radius, insbesondere Durchmesser aufweist, sodass der Zentriereinrichtung insbesondere in Form eines Zentrierrings mit einer innenliegenden, beispielsweise kegelmantelförmigen Einführschräge vorliegt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einführschräge einstückig mit der Schutzwand ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Einheit, die eine einfache Montage und Herstellung bietet. Alternativ ist die Einführschräge bevorzugt als separates Zentrierelement ausgebildet und an der Schutzwand befestigt. Hierdurch kann Schutzwand und Einführschräge unabhängig voneinander gefertigt und anschließend miteinander verbunden werden. Dies bietet Kostenvorteile, insbesondere bei der Herstellung der Schutzwand selbst. Insbesondere ist dadurch gewährleistet, dass die Schutzwand auch einstückig mit dem Träger ausgebildet sein kann, ohne dass Hinterschneidungen bei einem Entformungsprozess berücksichtigt werden müssen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass zumindest eines der Kontaktelemente als elektrisch leitfähiger Kontaktring ausgebildet ist, der insbesondere dem Ende der Schutzwand zugeordnet ist. Wie zuvor bereits erwähnt, kann die Schutzwand selbst beispielsweise dieses Kontaktelement bilden. Alternativ wird der Kontaktring jedoch von einem zur Schutzwand separaten Bauelement aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. Durch das Zuordnen des Kontaktrings zu dem Ende der Schutzwand ist der Kontaktring beispielsweise insbesondere dazu nutzbar, eine ringförmige Kontaktstelle eines Bauteils, wie sie beispielsweisebei manchen (elektrischen) Energiespeichern zu finden ist, zu kontaktieren. Der Kontaktring ist beispielsweise an der elektrisch nicht-leitfähigen Schutzwand befestigt, insbesondere verklebt, verstemmt oder verschraubt, wobei in diesem Fall vorzugsweise die übrigen Kontaktelemente als Federkontaktstifte oder andere federnde Kontaktelemente ausgebildet sind, deren freies Ende beziehungsweise deren jeweiliger Kontaktkopf über den Kontaktring hinausragend - von der Kontaktseite aus gesehen - in dem Kontaktraum liegen, sodass diese einfedern können, bis auch der Kontaktring durch das Bauteil elektrisch berührungskontaktiert ist. Außerdem ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest eines der Kontaktelemente als bogenförmig vorgespannter Blattfederkontakt ausgebildet ist, der sich insbesondere in Längserstreckung des Kontaktmoduls insbesondere entlang der Innenseite der Schutzwand erstreckt und nach innen vorgewölbt ist, so dass eine seitliche Kontaktstelle des Bauteils beziehungsweise des Energiespeichers sicher kontaktierbar ist.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kontaktring an der Innenseite der Schutzwand gleitgelagert ist. Damit kann der Kontaktring an der Innenseite der Schutzwand entlang der Schutzwand verschoben werden. Damit ist die Position des Kontaktrings einerseits an unterschiedliche Bauteile anpassbar, und zum anderen wird dadurch sichergestellt, dass ein elektrischer Berührungskontakt sowohl zwischen den innenliegenden Kontaktelementen als auch zwischen dem Kontaktring und dem Bauteil sicher gewährleistet ist.
  • Besonders bevorzugt ist der Kontaktring in Richtung des Trägers einfedernd gelagert. Das bedeutet, dass dem Kontaktring zumindest ein Federelement zugeordnet ist, welches einem Einschieben des Kontaktrings in den Kontaktraum beziehungsweise in Richtung des Trägers entgegenwirkt. Damit wirkt der Kontaktring wie ein Federkontaktstift, der Höhenunterschiede der Kontaktstellen des zu prüfenden Bauteils sicher ausgleichen beziehungsweise kompensieren kann. Ist der Kontaktring an dem Kontaktmodul vorhanden, so sind das oder die verbleibende Kontaktelemente bevorzugt innerhalb des Kontaktrings beziehungsweise innerhalb des Innendurchmessers des Kontaktrings angeordnet, sodass der Kontaktring sicher an diesen vorbeigeschoben werden kann, wenn er einfedert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Träger innerhalb des Kontaktraums zumindest einen von der Kontaktseite vorstehenden Abstandshalter zur Begrenzung einer Eindringtiefe des Bauteils in den Kontaktraum angeordnet ist. Der Abstandshalter begrenzt somit den Weg, den ein Bauteil in den Kontaktraum hinein bewegt werden kann. Dadurch wirkt der Abstandshalter als eine Art Federwegbegrenzer, der insbesondere eine Überanspruchung der Federelemente des Kontaktfederelements und/oder des einfedernd gelagerten Kontaktrings verhindert.
  • Der Abstandshalter ist insbesondere einstückig mit dem Träger ausgebildet, sodass er kostengünstig und robust und insbesondere elektrisch nicht-leitfähig realisierbar ist.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass an der Anschlussseite des Trägers zumindest eine Steuereinrichtung mit zumindest einem elektrischen/elektronischen Steuerbauteil zum Betreiben des Kontaktmoduls angeordnet ist. Die Steuereinrichtung ist insbesondere mit den Kontaktelementen des Kontaktmoduls elektrisch verbunden, um zur Durchführung eines Tests oder einer elektrischen Bearbeitung die Kontaktstellen mit einer elektrischen Spannung beziehungsweise einem elektrischen Strom beaufschlagen zu können, und/oder um einen an den Kontaktstellen des Bauteils anliegenden Strom oder Spannung erfassen zu können. Auch können die Kontaktelemente dazu ausgebildet sein oder dazu genutzt werden, eine Temperatur oder mechanische Werte, wie beispielsweise Druckfestigkeitswerte des Bauteils zu erfassen oder zu überprüfen. Mit anderen Worten kann das Kontaktmodul nicht nur dazu genutzt werden, aktiv das Bauteil zu betreiben beziehungsweise zu testen, sondern auch passiv oder aktiv Messergebnisse aufzunehmen, welche beispielsweise eine Aussage über die Robustheit des Bauteils, das Alter des Bauteils, den Betriebszustand des Bauteils oder dergleichen erlauben. Alternativ oder zusätzlich weist die Steuereinrichtung bevorzugt eine elektrische Schnittstelle, insbesondere in Form von einem oder mehreren Steckkontakten auf, die eine elektrische Verbindung zu einer übergeordneten Prüfeinrichtung, mit welcher das Kontaktmodul verbindbar ist, bilden. Insbesondere ist die elektrische Schnittstelle derart ausgebildet, dass die Schnittstelle den Kontakt zur Prüfeinrichtung automatisch herstellt, wenn das Kontaktmodul beispielsweise in einer Systemträgerplatte des Kontaktsystems montiert wird. Die Steckkontakte sind dazu insbesondere in Längsrichtung beziehungsweise Längserstreckung des Kontaktmoduls ausgerichtet, um eine Steckverbindung beim Montieren des Kontaktmoduls beziehungsweise bei Einschieben des Kontaktmoduls in eine Aussparung der Trägersystemplatte in Bewegungsrichtung beziehungsweise in Längsrichtung des Kontaktmoduls zu erreichen. Besonders bevorzugt weist die Steuereinrichtung zumindest eine Leiterplatte auf, die mehrere mit den Kontaktelementen verbindbare/verbundene Kontaktstellen aufweist. Dadurch, dass die Steuereinrichtung insbesondere der Anschlussseite des Trägers zugeordnet beziehungsweise an der Anschlussseite des Trägers angeordnet ist, hier eine einfache und sichere elektrische Verbindung und/oder Verschaltung der Kontaktelemente miteinander möglich. Dazu weist die Leiterplatte insbesondere eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen auf, die mit den Kontaktelementen an der Anschlussseite elektrisch verbunden, insbesondere berührungskontaktiert, verschweißt, verlötet oder reibschlüssig verbunden sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in und/oder an dem Kontaktmodul, insbesondere in und/oder an dem Träger und/oder der Schutzwand, zumindest ein Kühlmittelkanal, insbesondere ein Kühlluftkanal, ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist. Durch den Kühlmittelkanal ist ein Kühlmittel durchführbar, das beispielsweise von der Prüfeinrichtung oder Bearbeitungsvoreinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Dadurch ist der Kühlmittelkanal beispielsweise in den Kühlkreislauf des Kontaktsystems integrierbar. Der Kühlmittelkanal wird dabei in dem Träger und/oder der Schutzwand bevorzugt durch eine oder mehrere Vertiefungen, Öffnungen, Durchbrüche, Perforationen oder dergleichen gebildet. Durch das durch den Kühlmittelkanal strömende Kühlmittel wird der Träger und damit die an dem Träger angeordneten Komponenten gekühlt und Wärme abgeführt, wodurch insbesondere bei einem Formierungsprozess die elektrischen/elektronischen Bestandteile des Kontaktmoduls vor einer Überhitzung sicher geschützt werden. Besonders bevorzugt mündet der oder ein weiterer Kühlmittelkanal in den Kontaktraum, sodass auch das zu kontaktierende Bauteil von dem Kühlmittel angeströmt oder umströmt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Kontaktsystem eine Kühllufteinrichtung aufweist, mit welcher der Kühlmittelkanal verbindbar ist, sodass die von der Kühllufteinrichtung zur Verfügung gestellte Kühlluft in den Kontaktraum durch den Kühlmittelkanal einströmt und dort das berührungskontaktierte Bauteil beaufschlagt und insbesondere an diesem entlangströmt, um per Konvektion Wärme abzuführen. Dadurch wird auch das zu kontaktierende Bauteil, insbesondere der Energiespeicher während des Formierungsprozesses, gekühlt.
  • Das bevorzugte Steuerbauteil der Steuereinrichtung zum Betreiben des Kontaktmoduls ist dabei insbesondere als Mikroprozessor und/oder integrierte Schaltung ausgebildet, sodass vorbestimmte Prüf- oder Bearbeitungsoperationen durch das Kontaktmodul selbst durchgeführt werden können. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass beispielsweise von dem jeweiligen Kontaktmodul nicht Rohdaten an eine zentrale Steuereinheit geantwortet werden, welche diese noch auswerten muss, sondern dass eine zentrale Steuereinheit bereits ausgewertete Sensordaten erhält. Insbesondere ist das Steuerbauteil dazu ausgebildet, analog erfasste Signale in digitale Signale zu wandeln und gegebenenfalls die digitalen Signale (vor) zu verarbeiten.
  • Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Träger und/oder die Schutzwand an ihrer Mantelaußenseite Mittel zur insbesondere lösbaren Arretierung in einer Aussparung einer Systemträgerplatte aufweisen. Durch die Mittel ist das Kontaktmodul in der Aussparung insbesondere werkzeuglos arretierbar. Dadurch ist eine einfache Montage des Kontaktmoduls in einer Trägersystemplatte, in welcher mehrerer derartiger Kontaktmodule anordenbar sind, gewährleistet. Bevorzugt sind die Mittel als Rastmittel, Klemmmittel oder Pressmittel ausgebildet, die in der Aussparung einen Reibschluss und/oder einen Formschluss mit der Systemträgerplatte bilden, durch welchen das Kontaktmodul sicher in der Aussparung gehalten ist. Beispielsweise weist dazu die Mantelwandaußenseite einen oder mehrere radial vorstehende Pressringe auf, die ein Befestigen und Lösen des Kontaktmoduls an der Systemträgerplatte zerstörungsfrei erlauben. Auch können die Mittel eine oder mehrere elastisch verlagerbare Rastnasen aufweisen, die mit dazu korrespondierenden Rastaussparungen der Systemträgerplatte zur formschlüssigen Verrastung zusammenwirken. Selbstverständlich können die Rastnasen auch an der Systemträgerplatte und die Rastaussparungen an dem Kontaktmodul ausgebildet sein. In jedem Fall ist ein einfacher Austausch des jeweiligen Kontaktmoduls möglich, wodurch beispielsweise ein Prüfsystem oder Bearbeitungssystem, insbesondere Energiespeicherformiersystem, welches eine entsprechende Trägersystemplatte aufweist, einfach und schnell an unterschiedliche Bauteile anpassbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Kontaktsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15 zeichnet sich dadurch aus, dass das jeweilige Kontaktmodul erfindungsgemäß ausgebildet ist. Es ergeben sich hierdurch die oben bereits genannten Vorteile.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
    • 1A und 1B ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Kontaktmoduls,
    • 2A und 2B ein zweites Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Kontaktmoduls,
    • 3A und 3B ein drittes Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Kontaktmoduls,
    • 4 eine perspektivische Rückansicht des vorteilhaften Kontaktmoduls und
    • 5 ein vorteilhaftes Kontaktsystem mit dem vorteilhaften Kontaktmodul.
  • 1 bis 3 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines vorteilhaften Kontaktmoduls 1, jeweils in einer perspektivischen Darstellung und in einer Längsschnittdarstellung. Der grundsätzliche Aufbau soll zunächst anhand des in den 1A und 1B gezeigten Kontaktmoduls 1 erläutert werden.
  • 1A zeigt dazu das Kontaktmodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein einer perspektivischen Darstellung und in 1B in einer Längsschnittdarstellung. Das Kontaktmodul 1 weist eine im Wesentlichen zylinderförmige Grundstruktur auf und ist dazu ausgebildet, ein Bauteil an mehreren Kontaktstellen elektrisch zu kontaktieren. Bei dem Bauteil handelt es sich vorliegend um einen Energiespeicher 33, bei welchen sowohl der Plus-Pol als auch der Minus-Pol an einer Stirnseite des Energiespeichers 33 liegen, sodass diese gleichzeitig von dem Kontaktmodul 1 berührungskontaktiert werden können, wenn der Energiespeicher 33 dem Kontaktmodul 1 oder das Kontaktmodul 1 dem Energiespeicher 33 zugeführt wird.
  • Das Kontaktmodul 1 weist einen Block oder Träger 2 auf, der aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material gefertigt ist. Der Träger 2 weist eine im Wesentlichen kreisscheibenförmige Grundstruktur auf, mit einer dem Bauteil zuordenbaren Kontaktseite 3 und eine von der Kontaktseite 3 abgewandten Anschlussseite. Kontaktseite 3 und Anschlussseite 4 bilden dabei die Stirnseiten des Trägers 2.
  • An dem Träger 2 sind vorliegend mehrere Kontaktelemente 5 gehalten, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Federkontaktstifte 6 ausgebildet sind. Die Federkontaktstifte 6 können parallel zu einer Längsachse 7 des Kontaktmoduls 1 oder in einem vorbestimmten Winkel geneigt dazu an dem Träger 2 gehalten sein. Die Federkontaktstifte 6 durchdringen dabei den Träger 2, indem sie in Durchgangsöffnungen 8 des Trägers 2 gehalten sind. Damit ragen die Kontaktstifte 6 sowohl von der Kontaktseite 3 als auch von der Anschlussseite 4 vor. Auf der Kontaktseite 3 weisen die Federkontaktstifte 6 federnd gelagerte Kontaktköpfe 5' auf, die in Richtung des Trägers 2 einfedern können. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer Berührungskontaktierung des Bauteils Höhenunterschiede der Kontaktstellen des Bauteils durch die Federkontaktstifte 6 ausgeglichen werden. An der Anschlussseite 4 sind die Federkontaktstifte 6 beziehungsweise die Kontaktelemente 5 mit einer Steuereinrichtung 9 verbunden. Diese weist eine an der Anschlussseite 4 angeordnete Leiterplatte 10 auf, durch welche die vorliegenden Kontaktelemente 5 hindurchgeführt sind. Dabei sind die Kontaktelemente 5 elektrisch mit Leiterbahnen beziehungsweise Kontaktbahnen der Leiterplatte 10 verbunden und dadurch miteinander und insbesondere mit einem elektrischen und/oder elektronischen Steuerbauteil 11, das beispielsweise ein Mikroprozessor oder eine integrierte Schaltung ist, elektrisch verschaltet. Die Steuereinrichtung 9 ist insbesondere dazu ausgebildet, die Kontaktelemente 5 zur Energieübertragung und/oder Signalübertragung anzusteuern, um beispielsweise Tests oder einen Formierungsprozess an dem Bauteil durchzuführen. Dazu ist die Steuereinrichtung 9 beispielsweise dazu ausgebildet, die Kontaktelemente 5 mit jeweils einem vorbestimmten Strom und/oder einer vorbestimmten Spannung zu beaufschlagen, wobei es bei dem Strom sowohl um eine Einprägung, insbesondere einen Ladestrom, oder eine Abführung, insbesondere ein Entladestrom, handeln kann. Insbesondere ein Beaufschlagen und/oder Erfassen einer Spannung mittels der Kontaktelemente 5 dient zur Durchführung einer Messung beziehungsweise eines elektrischen Tests. Auch können die Kontaktelemente 5 durch die Steuereinrichtung 9 als einfache Messsensoren genutzt werden. Auch können noch weitere Sensoren an dem Träger 2 angeordnet sein, wie beispielsweise Temperatursensoren oder dergleichen. Durch das Steuerbauteil 11 wird die Durchführung einer Prüfung oder elektrischen Bearbeitung, insbesondere Formierung des Energiespeichers, gesteuert beziehungsweise geregelt und insbesondere werden durch das Bauteil 11 erfasste Sensordaten oder Messdaten digitalisiert und/oder vor-ausgewertet, um dann an eine zentrale Steuereinheit zur weiteren Verwendung weitergeleitet zu werden. Das Steuerbauteil 11 weist dazu bevorzugt einen Analog-Digital-Wandler auf, der die analog erfassten Sensordaten oder -Werte digitalisiert, gegebenenfalls vorverarbeitet und weiterleitet. Dadurch wird das Kontaktmodul 1 zu einem „intelligenten“ Kontaktmodul, das bereits vorverarbeitete Daten digitalisiert an eine zentrale Einheit senden kann, was eine schnelle und einfache Auswertung von Daten erlaubt, insbesondere wenn mehrere derartiger Kontaktmodule 1 in einem Kontaktsystem, wie es weiter unten erläutert wird, verwendet werden.
  • Von dem Träger 2 erstreckt sich außerdem eine Schutzwand 12, die von der Kontaktseite 3 derart vorsteht, dass sie in Richtung der Längsachse 7 die Kontaktelemente 5 überragt. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der 1A und 1B ist dabei vorgesehen, dass die Schutzwand 12 nicht durchgehend, sondern in Umfangsrichtung unterbrochen ausgebildet ist. Dadurch wird das Gewicht der Schutzwand 12 gering gehalten. Gleichzeitig gewährleistet die Schutzwand 12 jedoch, dass die Kontaktelemente 5 in dem durch die Schutzwand 12 gebildeten Kontaktraum 13 sicher geschützt liegen. Insbesondere verhindert es die Schutzwand 12, dass die Kontaktelemente 5 mit elektrisch leitfähigen Elementen in der Umgebung des Kontaktmoduls 1 in Berührung kommen können, sodass ein unerwünschter Kurzschluss oder unerwünschte Messergebnisse sicher verhindert werden. Vorliegend weist die Schutzwand 12 drei Schutzwandteile auf, die in Umfangsrichtung gesehen beabstandet zueinander angeordnet sind. Im Unterschied zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Schutzwand 12 jedoch auch mehr oder weniger Schutzwandteile aufweisen. Die Schutzwand 12 ist dabei gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Träger 2 ausgebildet, wie insbesondere in 1B ersichtlich ist.
  • Weiterhin weist die Schutzwand 12 einen Innendurchmesser auf, der sich in Richtung des Trägers 2 verjüngt, sodass die Schutzwand 12 gleichzeitig eine Zentriereinrichtung 14 für einen in den Kontaktraum 13 eingeführten Bauteil bildet. Alternativ oder zusätzlich wird die Zentriervorrichtung 14 durch eine zusätzliche Einführschräge 15 gebildet, die durch ein separates Zentrierelement 16 am von dem Träger 2 abgewandten Ende 17 der Schutzwand 12 gebildet ist. Vorliegend ist das Zentrierelement 16 als trichterförmiges Element formschlüssig in die Schutzwand 12 an dem Ende 17 eingeklipst. Dazu weisen die Schutzwandelemente am Ende 17 jeweils innenseitig Radialaussparungen auf, in welche das Zentrierelement 16 mit dazu korrespondierenden Vorsprüngen einsetzbar ist. Die Schutzwandteile sind zumindest bereichsweise elastisch verformbar ausgebildet, dass sie zur Erweiterung ihres eigenen Durchmessers auseinander gezogen werden können. Hierdurch ist ein einfaches Einführen und Einklipsen des Elements 16 beziehungsweise der Einführschräge 15 der Zentriereinrichtung 14 gewährleistet. Die Zentriereinrichtung 14 ist damit austauschbar an dem Kontaktmodul 1 gehalten, sodass durch das Einsetzen unterschiedlicher Zentrierelemente 16 in das Kontaktmodul 1 dieses einfach an unterschiedliche Bauteile anpassbar ist. Durch die Zentrierschräge beziehungsweise Einführschräge 15 wird gewährleistet, dass das jeweilige Bauteil exakt den Kontaktelementen 5 derart zugeführt wird, dass eine sichere elektrische Berührungskontaktierung seiner Kontaktstellen erfolgt.
  • Der Träger 2 weist weiterhin einen oder mehrere Abstandshalter 18 auf, die von der Kontaktseite 3 des Trägers 2 vorstehen. Die Abstandshalter 18 sind dabei in Richtung der Längsachse 7 gesehen kürzer ausgebildet als die Kontaktelemente 5 im unbetätigten Zustand. Die Abstandshalter 18 wirken somit als Begrenzer der Einfedertiefe der Federkontaktstifte 6 beziehungsweise der Einführtiefe eines Bauteils in den Kontaktraum 13. Dadurch wird insbesondere eine mechanische Überanspruchung der Kontaktelemente 5 bei der Durchführung eines Tests oder eines Bearbeitungsvorgangs an einem Bauteil sicher verhindert.
  • Während in 1B das Kontaktmodul 1 in seiner Längserstreckung gemäß der Längsachse 7 horizontal ausgerichtet ist, ist das Kontaktmodul 1 im Anwendungsfall bevorzugt vertikal derart ausgerichtet, dass die Kontaktseite 3 nach unten und die Anschlussseite 4 nach oben weist. Damit ist das Kontaktmodul 1 von oben auf das zu berührungskontaktierende Bauteil aufsetzbar beziehungsweise das zu kontaktierende Bauteil von unten in den Kontaktraum 13 einführbar. Dies hat den Vorteil, dass das Eigengewicht des zu kontaktierenden Bauteils dazu nutzbar ist, das Bauteil von dem Kontaktmodul zu entfernen, indem einfach das Kontaktmodul 1 angehoben oder ein das Bauteil haltender Träger nach unten bewegt wird.
  • 2A und 2B zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Kontaktmoduls 1 in einer perspektivischen Darstellung somit in einer Längsschnittdarstellung, wobei aus 1 bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden sollen im Wesentlichen nur die Unterschiede erläutert werden.
  • Im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist das Kontaktmodul 1 als zusätzliche oder alternative Kontaktelemente 5 Blattfederkontakte 19 auf, die sich bogenförmig von der Kontaktseite 3 bis zum Ende 17 zumindest bis zu dem Zentrierelement 16 erstrecken und dabei sich in Richtung des Kontaktraums 13 vorwölben, sodass bei einem Einführen eines Bauteils in den Kontaktraum 13 die Blattfederkontakte 19 an einer Stirnseite des Bauteils, insbesondere an einer Stirnkante im Übergang von einer Stirnseite zu einer Mantelaußenwand des Bauteils, anliegen und aufgrund ihrer gebogenen Ausführung eine Vorspannkraft ausüben, die einen sicheren Berührungskontakt an der Seite des Bauteils gewährleisten. Die Blattfederkontakte 19 sind dabei insbesondere derart ausgebildet, dass die Zylindermantelfläche beziehungsweise Mantelaußenwand des Bauteils nicht umschlossen wird, sodass keine Klemmung entsteht, welche das Entfernen des Bauteils mittels seines Eigengewichts aus dem Kontaktraum 13 behindern könnte.
  • 3A und 3B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontaktmoduls 1 in einer perspektivischen Darstellung somit in einer Längsschnittdarstellung, wobei aus den vorhergehenden Figuren bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden soll im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen werden.
  • Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Kontaktmodul 1 nunmehr ein zusätzliches Kontaktelement 5 in Form eines elektrisch leitfähigen Kontaktrings 20 auf. Der Kontaktring 20 weist einen Außendurchmesser auf, der nahe zu dem Innendurchmesser der Schutzwand 12 entspricht, sodass der Kontaktring 20 an der Innenseite der Schutzwand 12 gleitend verschiebbar in Richtung der Längsachse 7 gelagert ist. In diesem Fall weist die Schutzwand 12 bevorzugt keine Durchmesserverjüngung beziehungsweise Zentrierfunktion im Verschiebeweg beziehungsweise Bereich des Kontaktrings 20 auf, wie am besten in der 3B gezeigt. Die Zentriereinrichtung 14 wird in diesem Fall bevorzugt an dem freien Ende 17 der Schutzwand 12 gebildet, wo das Zentrierelement 16 in diesem Fall bevorzugt einstückig mit der Schutzwand 12 ausgebildet oder als separates Bauteil eingesetzt ist. Das Zentrierelement 16 überragt dabei radial innen den Kontaktring 5, sodass dieser verliersicher in dem Kontaktraum 13 gehalten ist. Die Schutzwand 12 ist in diesem Fall bevorzugt separat zu dem Träger 2 ausgebildet und an diesem formschlüssig und/oder stoffschlüssig befestigt. Zwischen der Kontaktseite 3 und dem Kontaktring 5 ist bevorzugt zumindest ein insbesondere zur Signal- oder Stromleitung elektrischen leitfähiges Federelement 21, beispielsweise eine Schraubenfeder und/oder ein Federkontaktstift, vorgespannt gehalten, sodass es den Kontaktring 20 in Richtung des Zentrierelements 16 vorspannt. Radial innerhalb des Kontaktrings 20 liegen die weiteren Kontaktelemente 5 beziehungsweise Federkontaktstifte 6. Wird nun das Kontaktmodul 1 einem Bauteil zugeführt oder das Bauteil dem Kontaktmodul 1, sodass der Bauteil in dem Kontaktraum 13 eindringt, so werden sowohl die Federkontaktstifte 6 als auch der Kontaktring 20 berührungskontaktiert und können zur Ausgleichung von Höhenunterschieden einfedern, sodass eine sichere elektrische Kontaktierung des Bauteils durch alle Kontaktringe 5 sicher gewährleistet ist.
  • 4 zeigt eine perspektivische Rückansicht des Kontaktmoduls 1, vorliegend gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel weist die Schutzwand 12 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine durchgehende Schutzwand 12 auf, die also umfangsseitig geschlossen oder zumindest im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist. Dies bietet eine vorteilhafte Gleitlagerung für den Kontaktring 20. Wie zuvor bereits erwähnt, ist an der Anschlussseite 4 des Trägers 2 die Steuereinrichtung 9 mit der Leiterplatte 10 angeordnet. An der von dem Träger 2 abgewandten Seite sind an der Leiterplatte 10 außerdem bevorzugt Steckkontakte 22 ausgebildet, die ein einfaches Kontaktieren einer Prüfeinrichtung oder Bearbeitungseinrichtung ermöglichen. Dies wird mit Bezug auf 5 später näher erörtert. Dadurch, dass die Steuereinrichtung 9 an der Anschlussseite 4 angeordnet ist, ist sie thermisch und mechanisch im Wesentlichen von dem übrigen Kontaktmodul 1 entkoppelt, sodass Lötstellen und Verbindungsstellen an der Steuereinrichtung 9 im Betrieb weniger belastet werden.
  • Außerdem ist insbesondere in 4 ersichtlich, dass das Kontaktmodul 1 Mittel 23 zur lösbaren Arretierung der Kontaktmoduls 1 an einer Trägersystemplatte, wie sie beispielhaft in 5 gezeigt ist, aufweist. Die Mittel 23 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als an der Schutzwand 12 angeordnete oder ausgebildete Rastnasen 24 vorgesehen, die am Ende von elastisch nach innen verlagerbaren Rastzungen 25 der Schutzwand 12 angeordnet sind. Dabei liegen die Rastnasen 24 auf Höhe des Trägers 2 der Anschlussseite 4 zugeordnet und radial beabstandet zu dem Träger 2, sodass sie radial nach innen in Richtung des Trägers 2 einschwingen können.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Kontaktsystem 26, das eine Trägersystemplatte 27 aufweist, in welcher mehrere Aussparungen 28 gleichmäßig, insbesondere matrixförmig, beabstandet zueinander ausgebildet beziehungsweise angeordnet sind. Vorliegend sind die Aussparungen 28 als Durchbrüche ausgebildet. Wird nun das Kontaktmodul 1 in eine der Aussparungen 28 axial eingeschoben, so ist es derart weit einschiebbar, dass die Leiterplatte 10 beziehungsweise die Steuereinrichtung 9 von der Trägersystemplatte 27 vorsteht. Die Rastnasen 24 werden beim Einschieben in die Öffnung gemäß Pfeil 29 in 5 radial nach innen verlagert und schnappen aufgrund ihrer Elastizität beziehungsweise Eigenspannung nach Durchgreifen der Öffnung 28 radial nach außen, wodurch sie die Systemträgerplatte 27 formschlüssig hintergreifen und dadurch das Kontaktmodul 1 sicher an der Trägersystemplatte 27 arretieren. Mittels eines einfach ausgebildeten Werkzeugs 30, das in 5 gezeigt ist, ist das Kontaktmodul 1 jederzeit einfach von der Trägersystemplatte 27 lösbar. Dazu weist das Werkzeug 30 für jede der Rastnasen 24 einen Löseschieber 31 auf, der an einem hülsenförmigen Grundkörper 32 angeordnet ist. Der hülsenförmige Grundkörper 32 ist dazu ausgebildet, auf das Kontaktmodul 1 von der Kontaktseite her aufgeschoben werden zu können. Die Löseschieber werden dabei auf die Zungen 25 aufgeschoben, die eine Betätigungsschräge 34 aufweisen. Sobald die Löseschieber 31 auf die Betätigungsschräge 34 treffen, werden die Rastzungen 25 mit den Rastnasen 24 radial nach innen verlagert, sodass die Rastverbindung zu der Trägersystemplatte 27 gelöst werden. Anschließend kann das Kontaktmodul 1 einfach von der Trägersystemplatte abgezogen und durch ein anderes Kontaktmodul 1 oder ein gleiches, jedoch neueres Kontaktmodul 1 ausgetauscht werden.
  • Um ein korrektes Ausrichten des jeweiligen Kontaktmoduls 1 in der Systemträgerplatte 27 zu gewährleisten, bilden die Systemträgerplatte 27 und das jeweilige Kontaktmodul 1 jeweils eine formschlüssig wirkende Verdrehsicherung 34. Dazu weisen die Aussparungen 28 sowie das Kontaktmodul 1 eine von einem Kreis abweichende Innen- beziehungsweise Außenkontur auf, wobei die Innenkontur der jeweiligen Aussparung 28 zu der Außenkontur der Kontaktmodule 1 korrespondierend ausgebildet ist. Vorliegend wird dies dadurch erreicht, dass jede Aussparung 28 eine Radialnut 35 an ihrer Innenwand aufweist, die sich axial beziehungsweise in Einschieberichtung des Kontaktmoduls 1 erstreckt. Die Kontaktmodule 1 weisen zweckmäßigerweise einen in die Radialaussparung 35 einführbaren Radialvorsprung 36 auf. Bei der Montage des jeweiligen Kontaktmoduls 1 an der Systemträgerplatte 27 kann das jeweilige Kontaktmodul 1 nur dann in die jeweilige Aussparung 28 eingeführt werden, wenn Radialaussparung 35 und Radialvorsprung 36 miteinander fluchten. Dadurch ist eine Fehlmontage beziehungsweise Fehlausrichtung der Kontaktmodule 1 an der Systemträgerplatte 27 sicher verhindert.
  • Die vorteilhafte Ausbildung des Kontaktmoduls 1 und des Kontaktsystems 26 führt somit dazu, dass ein einfacher Austausch und eine einfache Bestückung einer Trägersystemplatte 27 mit gleichen und/oder unterschiedlichen Kontaktmodulen 1 auf einfacher Art und Weise gewährleistet ist. Die Kontaktmodule 1 selbst erlauben außerdem einen fehlerfreien Betrieb, indem die Kontaktelemente 5 sicher im Kontaktraum 13 liegen und durch die Schutzwand 12 geschützt sind. Durch das Anordnen mehrerer Kontaktmodule 1 an der Trägersystemplatte 27 können mehrere Bauteile, insbesondere Energiespeicher 33, gleichzeitig durch ein entsprechendes Verlagern der Trägersystemplatte 27 elektrisch kontaktiert werden. Insbesondere dann, wenn die Bauteile als Energiespeicher 33, wie zuvor bereits erwähnt, ausgebildet sind, ist es mittels der Kontaktmodule 1 beispielsweise vorgesehen, die Energiespeicher für den sogenannten Formierungsprozess elektrisch zu kontaktieren und die Formierung der Energiespeicher durchzuführen.
  • Durch das jeweilige Kontaktmodul 1 wird insbesondere bei Energiespeichern gleichzeitig Plus-Pol und Minus-Pol angetastet, wodurch eine einfache Bewegungsmechanik zur Kontaktierung der Bauteile sowie eine einfache Verkabelung und Elektrik des jeweiligen Kontaktmoduls 1 und des Kontaktsystems 26 insgesamt gewährleistet ist. Wie zuvor bereits erwähnt, kann das jeweilige Bauteil und/oder das jeweilige Kontaktmodul 1 beziehungsweise die Trägersystemplatte 27 bewegt werden, um die Berührungskontaktierung herzustellen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bauteil, insbesondere der Energiespeicher 33, zu dem Kontaktmodul 1 bewegt wird. Besonders bevorzugt sind mehrere Bauteile auf einer gemeinsamen Halterung angeordnet und durch das Bewegen der Halterung werden die Bauteile gleichzeitig den Kontaktmodulen des Kontaktsystems 26 zugeführt. Der Vorteil bei der Bewegung des Bauteils liegt insbesondere darin, dass das weniger komplexe System bewegt wird und das aufgrund seiner Verkabelung und notwendigen Elektrik/Elektronik kompliziertere Kontaktsysteme 26 nicht bewegt werden muss. Darüber hinaus wird vorteilhafterweise die Gewichtskraft der Bauteile beziehungsweise Energiespeicher 33 genutzt, um diese einfach aus dem jeweiligen Kontaktmodul 1 zu lösen, wenn die Bauteile beziehungsweise die Halterung nach unten bewegt werden. Während des Prüfvorgangs können die Bauteile seitlich oder von der von dem jeweiligen Kontaktmodul 1 abgewandten Seite gekühlt werden. Neben Federkontaktstiften als Kontaktelemente 5, können auch Biegekontakte, insbesondere Knickkontaktelemente, verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, Kontaktelemente 5 zu verwenden, die bei der Berührungskontaktierung eine Kontaktkraft quer zur axialen Belastung herstellen, wodurch der jeweilige Kontaktkopf entlang der jeweiligen Kontaktstelle des Bauteils seitlich verschoben wird, sodass die Oberfläche der Kontaktstelle angeritzt und dadurch ein sicherer elektrischer Kontakt hergestellt wird. Dies wird beispielsweise durch schräggestellte Federkontaktstifte 6, wie beispielsweise in 1A und 3A gezeigt, erreicht. Das Durchstoßen einer passiven Oberfläche eines Minus- oder Plus-Pols eines Energiespeichers wird durch dieses Prinzip ermöglicht die Reduzierung einer axialen Berührungskraft des jeweiligen Kontaktelements und damit die mechanische Belastung des Energiespeichers. Dadurch, dass die Kontaktelemente 5 in dem insbesondere elektrisch nicht-leitfähigen Träger 2 gehalten sind, sind zusätzliche elektrisch isolierende Mittel zur Vermeidung von Kurzschlüssen nicht notwendig.
  • Der Träger 2 und/oder die Schutzwand 12 können selbst als Untermodule ausgebildet und separat austauschbar sein. Auch können die Steuereinrichtung 9 oder Teile dieser als Untermodule austauschbar ausgeführt sein. Die unterschiedlichen Untermodule können unterschiedliche Funktionen, wie beispielsweise Fixieren/Arretieren, Zentrieren, Gleitlagern, Steifigkeit, Wärmeleitung, Wärmeisolation, elektrische Leitung, elektrische Isolation oder dergleichen bieten. Einzelteile auch des Trägers 2 können aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, die auf ihre jeweilige Teilfunktion spezialisiert sind. Vorzugsweise sind der Träger 2 und die Schutzwand 12 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gefertigt. Die Steuereinrichtung 9 kann neben der zuvor genannten Aufgabe auch noch weitere Mittel zur Durchführung weiterer Aufgaben aufweisen, wie beispielsweise eine Temperatur-, Schock-, Feuchte- und/oder Gassensorik, eine Signalverstärkung zum Erfassen der Zellenspannung und/oder der Kontaktwiderstände, ein Analog-Digital-Wandler zur Signalverarbeitung, einen Datenspeicher, in welchem beispielsweise eine Seriennummer des Kontaktmoduls 1 hinterlegt/hinterlegbar ist, einen Zähler zum Erfassen einer Taktzeit, von Kontaktierzyklen oder den gleichen, einen Datenspeicher zum Erfassen und Speichern kritischer Grenzwerte, bestimmter Sensordaten und/oder Wartungsintervalle, einen Mikrokontroller auch zur Eigenüberwachung und/oder ein BUS-Kommunikationssystem zur Datenleitung.
  • Außerdem ergibt sich durch die Gestalt des Kontaktmoduls 1 der Vorteil, dass einerseits auf standardisierte elektrische mechanische Schnittstellen zurückgegriffen werden kann, und andererseits eine hohe Flexibilität in der Gestaltungsfreiheit geboten ist. So weist das Kontaktsystem 26 vorteilhafterweise unterschiedlich ausgebildete Kontaktmodule 1 auf, die sich jedoch in Bezug auf die Ausbildung der Anschlussseite 4 sowie die Mittel 23 zur Arretierung des jeweiligen Kontaktmoduls 1 in der Systemträgerplatte 27 gleichen. Damit können Kontaktmodule 1 mit unterschiedlichen Funktionen in der gleichen Systemträgerplatte 27 angeordnet und miteinander vertauscht werden. Hierdurch ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Bestückung der Systemträgerplatte 27 und bei der Anwendung des Kontaktsystems 26. Sofern die Anschlussseite 4 in Bezug auf die Steckkontakte 22 jeweils gleich ausgebildet ist, ist ein einfaches Anschließen und Austauschen von auf der Kontaktseite 3 unterschiedlich gestalteter Kontaktmodule 1 gewährleistet. Die in 1 bis 3 gezeigten unterschiedlichen Kontaktmodule 1 sind somit insbesondere in Bezug auf die Anschlussseite 4 sowie die Gestalt von Träger 2, Schutzwand 12 und insbesondere auch Arretiermittel 23 gleich ausgebildet und unterscheiden sich insbesondere lediglich durch die Anordnungen und Ausbildung der Kontaktelemente 5 in dem Kontaktraum 13.
  • Optional ist der Träger 2 mit zumindest einem Kühlmittelkanal 37 versehen, der beispielsweise, wie in 3B und 4 gezeigt, als Kühlluftkanal ausgebildet ist und in den Kontaktraum 13 mündet. Eine Eingangsöffnung des Kühlmittelkanals 37 ist an der Anschlussseite 4 des Trägers 2 ausgebildet. Durch den Kühlmittelkanal 37 ist Kühlluft, die von einem Kontaktsystem 26, insbesondere von einer Kühlluftvorrichtung des Kontaktsystems 26, bereitgestellt wird, in den Kontaktraum 13 führbar. Dadurch wird einerseits das Kontaktmodul 1 selbst sowie die daran angeordneten elektrischen/elektronischen Elemente gekühlt, und andererseits wird auch der Energiespeicher 33 insbesondere während des Formierungsprozesses von der Kühlluft umströmt und dadurch gekühlt. Im einfachsten Fall beaufschlagt die Kühlluftvorrichtung die gesamte Oberseite der Trägersystemplatte 27, sodass durch die freien Eingangsöffnung der Kühlmittelkanal 37 der Kontaktmodule 1 die Kühlluft durch den Kühlmittelkanal 37 des jeweiligen Kontaktmoduls 1 in den jeweiligen Kontaktraum 13 gelangt. Selbstverständlich können die Kontaktmodule 1 auch mehr als nur einen Kühlmittelkanal aufweisen. Auch ist es denkbar, einen oder mehrere Kühlmittelkanäle 37 zusätzlich oder alternativ in der Schutzwand 12 auszubilden, wie beispielsweise in 1A und 2A gezeigt. Dort werden Kühlmittelkanäle 37 in Form von Wandöffnungen durch die segmentierte Gestaltung der Schutzwand 12 gebildet. Durch den zwischen zwei benachbarten Schutzwandsegmenten liegenden Freiraum kann Kühlluft in den Kontaktraum 13 ein- und ausströmen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202013000140 U1 [0003]

Claims (15)

  1. Kontaktmodul (1) zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils, mit einem Träger (2), der eine dem Bauteil zuordenbare Kontaktseite (3) und eine von der Kontaktseite (3) abgewandte Anschlussseite (4) aufweist, mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen Kontaktelementen (5), von denen zumindest eines ein Federkontaktstift (6) mit einem einfedernden Kontaktkopf (5') ist, wobei die Kontaktelemente (5) mit freien Enden von der Kontaktseite (3) des Trägers (2) zur Berührungskontaktierung des Bauteils vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktseite (3) des Trägers (2) zumindest eine einen Kontaktraum (13), in welchem die freien Enden der Kontaktelemente (5) angeordnet sind, bildende Schutzwand (12) angeordnet ist.
  2. Kontaktmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwand (12) als die Kontaktelemente (5) seitlich umfangende Mantelwand ausgebildet ist.
  3. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) und/oder die Schutzwand (12) aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material, insbesondere aus Kunststoff gefertigt sind.
  4. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwand (12) an ihrem von dem Träger (2) abgewandten Ende eine Zentriereinrichtung (14) zum zentrierenden Einführen des Bauteils in den Kontaktraum (13) aufweist.
  5. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (14) zumindest eine Einführschräge (15) aufweist.
  6. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführschräge (15) einstückig mit der Schutzwand (12) ausgebildet oder als separates Zentrierelement (16) an der Schutzwand (12) befestigt ist.
  7. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Kontaktelemente (5) als Blattfederkontakt (19) oder als elektrisch leitfähiger Kontaktring (20) ausgebildet ist.
  8. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktring (20) an der Innenseite der Schutzwand (12) gleitgelagert ist.
  9. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktring (20) in Richtung des Trägers (2) einfederbar gelagert ist.
  10. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) innerhalb des Kontaktraums (13) zumindest einen von der Kontaktseite (3) vorstehenden Abstandshalter (18) zur Begrenzung einer Eindringtiefe des Bauteils (11) in den Kontaktraum (13) angeordnet ist.
  11. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (18) einstückig mit dem Träger (2) ausgebildet ist.
  12. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschlussseite (4) des Trägers (2) zumindest eine Steuereinrichtung (9) mit zumindest einem elektrischen/elektronischen Steuerbauteil (11) zum Betreiben des Kontaktmoduls (1) und/oder eine elektrische Schnittstelle, insbesondere Steckkontakt (22), angeordnet ist.
  13. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem Kontaktmodul (1) zumindest ein Kühlmittelkanal (37), insbesondere Kühlluftkanal ausgebildet ist, der insbesondere in den Kontaktraum (13) mündet.
  14. Kontaktmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) und/oder die Schutzwand (12) an ihrer Mantelwandaußenseite Mittel (23) zur insbesondere lösbaren Arretierung in einer Aussparung (28) einer Systemträgerplatte (27) aufweisen.
  15. Kontaktsystem (26) zur elektrischen Berührungskontaktierung mehrerer insbesondere gleichartig ausgebildeter Bauteile, mit zumindest einer Systemträgerplatte (27), die mehrere insbesondere gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnete Aussparungen (28) aufweist, und mit mehreren Kontaktmodulen (1) zur elektrischen Berührungskontaktierung der Bauteile, wobei in einer oder mehreren der Aussparungen (28) jeweils eines der Kontaktmodule (1) lösbar arretiert oder arretierbar ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung des jeweiligen Kontaktmoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
DE202018104812.0U 2018-05-30 2018-05-30 Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem Expired - Lifetime DE202018104812U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018104812.0U DE202018104812U1 (de) 2018-05-30 2018-05-30 Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018104812.0U DE202018104812U1 (de) 2018-05-30 2018-05-30 Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202018104812U1 true DE202018104812U1 (de) 2018-10-15

Family

ID=64278545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202018104812.0U Expired - Lifetime DE202018104812U1 (de) 2018-05-30 2018-05-30 Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202018104812U1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202022104754U1 (de) 2022-08-23 2023-02-07 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Kontaktklip zur Prüfkontaktierung
DE102022119935A1 (de) 2022-08-08 2024-02-08 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Prüfstiftvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013000140U1 (de) 2013-01-09 2013-01-25 Feinmetall Gmbh Federkontaktstiftanordnung zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Prüflings

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013000140U1 (de) 2013-01-09 2013-01-25 Feinmetall Gmbh Federkontaktstiftanordnung zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Prüflings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119935A1 (de) 2022-08-08 2024-02-08 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Prüfstiftvorrichtung
WO2024032967A1 (de) 2022-08-08 2024-02-15 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Prüfstiftvorrichtung
DE202022104754U1 (de) 2022-08-23 2023-02-07 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Kontaktklip zur Prüfkontaktierung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2612403B1 (de) Elektrische komponente
DE102017108526A1 (de) Ladestecker für ein Kraftfahrzeug und Lastkontaktmodul für einen Ladestecker
DE102017222808A1 (de) Lastkontaktmodul und Ladestecker
DE102017206830A1 (de) Elektrischer Anschlusskasten und Kabelbaum
DE102014102070A1 (de) Werkzeug-Handhabungseinrichtung in einer Werkzeugmaschine
DE202018104812U1 (de) Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem
DE102013213848A1 (de) Abdeckung für Batterien
EP3357309B1 (de) Fahrzeugsteuergerät
DE102011079326A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Masseverbindung
DE102017209443A1 (de) Kontaktmodul zur elektrischen Berührungskontaktierung eines Bauteils und Kontaktsystem
DE102020119321A1 (de) Elektrische Steckverbindung sowie elektrischer Verbinder und Gegenverbinder
DE202010011496U1 (de) Anschlussdose mit Prüfkontakt
DE102020105025A1 (de) Verbindungselement zum Verbinden von wenigstens zwei Flachleitern
DE102019205953A1 (de) Temperaturmessvorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher
DE102014211427A1 (de) Sensoraufnahme für einen hydraulischen Zylinder und Verfahren zum Fixieren eines Sensors
DE102014108573A1 (de) Vorrichtung für ein Batteriemodul
DE102014003325A1 (de) Messverfahren und Montageinrichtung zur Isolationsprüfung
DE102021113979A1 (de) Messmodul-System
DE102020112210A1 (de) Verriegelungseinrichtung
DE102019107330A1 (de) Universaler Schnellladestecker
DE102019126377A1 (de) Verfahren zum automatisierten Herstellen einer Steckverbindung zum Laden von Elektrofahrzeugen
DE102013202574A1 (de) Verbindungsvorrichtung für eine Speicherzelle und Speichermodul
DE102018124625A1 (de) Prüfadapter zum Prüfen einer Temperatursensorik einer Verbindungsvorrichtung
DE102018222458A1 (de) Kontaktierungsvorrichtung für eine Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs
DE102014014186A1 (de) Traktionsbatterie für einen Kraftwagen, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R156 Lapse of ip right after 3 years