DE2130796B2 - Kontaktverbindung - Google Patents

Description

Leiierende herum komprimiert wird — wodurch eine gesinterten keramischen Material verpulvert und um

gute Wärmeableitung erwirkt ist — und andererseits das Ende 6 aepreßt ist.

die Klemmverbindung zwischen dem Leiterende und Die Kontaktverbindunsz besitzt weiter einen Andern Anschlußstitt hergestellt wird, wodurch eine sehlußstift 13. der einen~Durchmesser von 2.2 mm gute elektrische Verbindung geschaffen ist. Aus- 5 aufweist und also etwa 15mal so dick ist wie der zengehend von ^diesem Gedanken sind in den Ansprü- trale Leiter 3. An seinem Ende weist dieser Anschluß-L-hen 2 his 7 einige vorteilhafte Ausführungsformen stift 13 einen verdickten, als eine Scheibe gebildeten der Frlmdung dargestellt für die Weise, in der die Teil 14 auf. Die Scheibe 14 heat mit ihrem flachen Klemmverbindung hergestellt werden kann. Teil an dem spiralförmig gewickelten Teil 11 des

Die Klemmwirkung der Kontaktverbindung wird io Leiters 3 an. Weiter ist in~dieser Büchse 8 noch eine durch Anwendung einer auf die Büchse schraub- ebenfalls aus weich gesintertem keramischem Manaren Mutter erreicht. Vor Durchführung der terial bestehende, kompakte Masse 15. 16 anwesend. Klemmbearbcitung sind im Raum innerhalb der Auf dieser Masse 15. 16 liegt ein Druckglied 17 aus Büchse ein oder mehrere Ringe aus weich gesinter- hart gesintertem keramischem Material auf. das tem keramischem Material um die zu verbindenden 15 einen solchen Durchmesser aufweist, daß es gerade Teile herum anzuordnen. Wenn das Druckglied in innerhalb der Büchse 8 verstellbar ist. Dieses Druck- die Büchse gedruckt wird, werden diese Ringe ver- glied 17 ist mit einer zentralen Öffnung 18 versehen, puhert und unter Aufbauen eines hohen Drucks in durch die der Anschlußstift 13 geführt weiden kann, der Büchse zu einer kompakten Masse komprimiert, Das Gebilde wird jetzt unrch eine Mutter 19 gegebe- die den verdickten Stiftteil untei wirksamer Ein- 20 nenfalls unter Zwischenlage eines Kupferringes 20. Schließung des freien Leiterendes zentriert und zu- angedrückt. Zum Erhalten einer starken Verbindung gleich die isolierende Masse um den sich aus dem wird von einigen ringförmigen Körpern 15 und 16 Mantel vorspringenden Leiterteil in hohem Maße ausgegangen. Diese Ringe werden dadurch verkomprimiert·, eine solche Verbindung ist daher auch pulvert, daß die Ringe in der dargestellten Weise sehr gasdicht. 25 angeordnet und über eine Mutter 19 das Druckglied

Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnung 17 herabbewegt wird,

näher erläutert, in der Durch Ausüben eines hohen Druckes durch das

F i g. 1 einen Längsschnitt der Kontaktverbindung Druckglied 17 wird jeder frei zugängliche Raum

nach einer ersten Ausführungsform darstelL, innerhalb der Büchse 8 mit einer kompakten Masse

F i g. 2 einen Teil des Querschnitts längs der Linie 3° aus elektrisch gut isolierendem Material ausgefüllt,

Π-Π in F i g. 1 darstellt, die gleichsam eine Fortsetzung der Isoliermasse 4

F i g. 3 einen Längsschnitt der Kontaktverbindung innerhalb des Mantels 2 bildet,

nach einer zweiten Ausführungsform darstellt, Die Wärmeabfuhr bei diesem Anschluß hat sich

F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV als sehr günstig erwiesen. Bei Verwendung dieser

in F i g. 3 darstellt, 35 Verbindung nach diesem Ausführungsbeispiel für

F^: g. 5 einen Längsschnitt der Kontaktverbindung Stromstärken zwischen 15 und 20 Ampere, blieb die

nach einer dritten Ausführungsform darstellt und Temperatur des Anschlußstiftes während einer sehr

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI in langen Versuchsperiode konstant auf 50° C. F i g- 5 darstellt. Zweites Ausführungsbeispiel (Fig. 3,4) Erstes Ausführungsbeispiel (Fig. 1, 2) 40 Die Kontaktverbindung nach den Fig. 3 und 4

In Fig. 1 ist ein Widerstandserhitzungsdraht vom zeigt ein drahtförmiges Erhitzungselement vom kokoaxialen Typ mit 1 bezeichnet. Dieser Draht be- axialen Typ, dessen Aufbau und Befestigungsweise steht aus einem Metallmantel 2 und einem zentralen an einem Anschlußstift im wesentlichen gleich denelektrischen Leiter 3, der durch eine Masse 4 aus jenigen nach Fi g. 1 ist. Sie ist ebenfalls zum Liefern einem pulverförmigen Metalloxyd isoliert gegenüber 45 von 150 Watt pro laufendes Zentimeter bestimmt, dem Metallmantel 2 angeordnet ist Am einen Ende Der aus dem Mantel 21 vorspringende Teil des Leides Drahts 1 ist der Mantel 2 und die elektrisch iso- ters 26 ist auf einem Teilstück von einer aus weich lierende Masse 4 entfernt. Diese Länge ist in der gesintertem keramischem Material bestehenden Figur mit 6 bezeichnet. Bei dem dargestellter Έ*- Schicht 23 umgeben, die eine zentrale öffnung aufhitzungsdraht 1 zeigt der Mantel 2 einen Außen- 50 weist, durch die das Ende 25 geführt worden ist. durchmesser von 2,5 mm und der Leiter 3 einen Die Xontaktverbindung weist weiter einen hohlen Durchmesser von 0,1 bis 0,15 mm. Er ist zum Lie- Anschlußstift 33 auf, dessen abwärtsgerichtetes Ende fern von 150 Watt pro laufendes Zentimeter be- 34 kegelförmig ist. In diesem Ende ist eine zentrale stimmt. Eine Büchse 7, die eine einigermaßen kegel- Öffnung vorhanden und mittels eines Sägeschnitts förmige Form aufweist, ist zwischen einer Metall- 55 ist ein Schlitz 35 vorgesehen. In diesen Schlitz ist das büchse 8 und dem Mantel 2 gepreßt. Diese Büchse 8 freie Ende des zentralen Leiters 22 gereiht. Mit 36 ist durch eine Schraubverbindung in dem schema- ist ein Druckglied aus hart geshitertem keramischem tisch mit 9 bezeichneten Gehäuse befestigt. Der aus Material bezeichnet, das zylindrische Teile 37 und 38 dem Mantel 2 vorspringende Leiterteil 6 ist von einer und eine kegelförmige öffnung 39 aufweist. Dieses Kupferscheibe 10 umgeben, in der sich eine zentrale 60 DruckgL'ed 36 weist einige Längsrippen 40 und 41 öffnung befindet, durch die das Ende 6 gereiht ist. auf, die in zugehörige Längsnuten der Büchse 28 Der sich durch diese Scheibe 10 erstreckende Draht- passen, und kann also nur in axialer Richtung eine teil hat ein spiralförmig gewickeltes Ende 11 (siehe Translation in der Büchse 28 ausführen. Über das auch F i g. 2). Die Kupferscheibe 10 wird von einer Druckglied ist eine Mutter 42 angeordnet, die über elektrisch isolierenden Masse 12 im Abstand vom 65 einen Teil der Büchse 28 geschraubt ist und einen Boden der Büchse 8 gehalten. Dieser Körper 12 ist Abdichtungsring 45 einschließt,
scheibenförmig und dadurch erhalten worden, daß Diese Kontaktverbindung wird wie folgt auimittels eines Stampfers ein Ring aus einem weich gebaut.

Die Büchse 28 wird in das Gehäuse 49 geschraubt. sehe Anschlußstift 72 aus drei Teilen 73, 74 und 75 Dann werden die Kupferbüchse 47 mit dem Element aufgebaut. Hierbei ist der Teil 74 ein Streifen aus 51 in die Büchse 28 gepreßt; hierbei wird keine Löt- hart gesintertem keramischem Material und sind die bearbeitung verwendet. Über das frei vorspringende Teile 73 und 75 aus Kupfer, deren Querschnitte Ende wird dann die keramische Scheibe 23 angeord- S Kreissegmente sind. Diese Teile 73 und 75 weisen an net, die gegebenenfalls von einem Stampfer einer ihren Enden einen kegelförmig sich verbreiternden geeigneten Form verpulvert wird, so daß die erhal- Teil 76 bzw. 77 auf, in denen Bohrungen 78, 79 und tene Isoliermasse um den vorspringenden Leiter Sägeschnitte 80, 81 angeordnet sind in einer der herum gepreßt wird. Darauf wird der Stift 33 über Verbindung nach den F i g. 3 und 4 entsprechenden das Ende des Leiters angeordnet. Dann wird das io Weise. In diesen Sägeschnulen erstrecken sich die Druckglied 36 angeordnet und das Gebilde von einer freien Enden 60 und 61 der Leiter 57 und 58; erMutter 42 abgeschlossen. Durch Verdrehen der Mut- wünschtenfalls können sie sich durch die Bohrungen ter42 wird das Druckglied 36 axial verstellt, wobei 78 und 79 bis außerhalb des Stiftes 72 erstrecken, die beiden vom Schlitz getrennten Teile 53 und 54 des Auch bei dieser Kontaktverbindung wird ein Druck-Anschlußstiftes 33 aufeinander zu gepreßt werden. Bei 15 glied 82 aus hart gesintertem keramischem Material dieser axialen Bewegung wird die aus der Scheibe 23 verwendet, das nur in axialer Richtung in der Büchse erhaltene Masse weiter verdichtet, während gleich- 83 verschiebbar ist. Auch hier kann zwischen dem zeitig das freie Ende des Leiters zwischen den Teilen Druckglied 82 und der Scheibe 66 wieder ein Ring 53 und 54 eingeklemmt wird. Erwünschtenfalls kann 86 ebenfalls aus weich gesintertem keramischem noch ein zusätzlicher Ring 52, ebenfalls aus weich ao Material angeordnet werden, in analoger Weise wie gesintertem keramischem Material bestehend, zwi- bei Fig. 3. Eine Mutter 84 schließt die Konstruktion sehen dem Druckglied 36 und der Scheibe 23 ange- wieder ab. Die Kontaktverbindung wird in analoger ordnet werden, der durch dieses Druckglied ver- Weise wie für die Konstruktion nach den Fig. 1 pulvert wird. Die dann erhaltene Kontaktverbindung und ."· hergestellt. Durch Andrehen der Mutter 84 ist in hohem Maße gasdicht. Es wird einleuchten, daß as wird das Druckglied 83 herabbewegt und werden die Kontaktverbindung auch hergestellt werden durch die Wände der kegelförmigen Bohrung 87 im kann, ohne daß zuvor die Scheibe 23 verpulvert Druckglied die Teile 76 und 77 aufeinander zu gewird; in diesem Falle werden mit dem Druckglied 36 drückt, wobei der Streifen 74 als AmbcB dient. Die alle vorhandenen Scheiben und Ringe aus weich ge- freien Enden 60 und 61 der Leiter werden daher auf sintertem keramischem Material in einer Bearbeitung 30 zweckmäßige Weise an den Kupferteilen 73 und 75 verpulvert. Umgebungsluft kann dann nicht bis zum befestigt. Auch bei dieser Befestigungsweise ist eine aus dem Mantel vorspringenden Leiterende durch- äußerst zweckmäßige Wärmeabfuhr zu den anderen dringen. Eine gute Wärmeabfuhr von diesem Leiter- Stellen als den Kupferteilen 73 und 75 gesichert. Bei ende zu dem Druckglied 36, der Büchse 28 und dem einer durchgeführten Ausführungsform, bei der der Gehäuse 49 ist ebenfalls gesichert. Es hat sich ge- 35 Leiter 58 als Glühdraht und der Leiter 57 als Temzeigt, daß bei längerer Verwendung der Kontaktver- peraturdetektordraht diente, wurde bei einer längeren bindung bei einer Stromstärke von 10 Ampere der Stromabnahme von 10 Ampere eine Betriebstempe-Anschlußstift 33. der einen Außendurchmesser von ratur von 50° C der Teile 73. 74 und 75 gemessen. 3 mm aufweist, eine Betriebstemperatur von hoch- Die hier beschriebenen Konstruktionen sind sehr

stens 50 C annimmt. 40 geeignet für Anwendung als Befestigung von An-

Drittes Ausführungsbeispiel (Fig.5,6) schlußklemmen an den Enden eines Erhitzungs-

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 6 elementes vom koaxialen Typ. Es hat sich gezeigt, wird ein drahtförmiges Erhitzungselement 55 ver- daß sie sogar stark abwechselnde Belastungen bewendet, das mit zwei von einem Metallmantel 56 stehen kann.

umhüllten Leitern 57 und 58 versehen ist. Sowohl 45 Die Konstruktionen, bei denen nur wenige Teile zwischen den Leitern gegenseitig als auch zwischen verwendet werden, haben noch den weiteren Vorden Leitern und dem Mantel ist auch hier sine elek- teil, daß sie leicht lösbar sind, z. B. für Repararurtrisch gut isolierende Masse 59 aus pulverförmigem und/oder lnspsBeruagszwecke. Metalloxid vorden. Der Aufbau der Kontaktvor- Ein weiterer Vorteil ist noch, daß Lötverbindunrichtung ist im allgemeinen analog der der Vorrich- se gen unterbleiben können. Dies ermöglicht die Hertung nach den Fig. 1. 2, 3 und 4. In diesem Fall stellung der Kontaktverbindung ohne Anwendung treten jedoch zwei freie Enden 60 und 61 aus dem besonderer Wärmequellen. Da außerdem bei der Mantel aus, enthält die aus weich gesintertem kera- Verbindung nach der Erfindung nur wenige Teile mischem Material hergestellte Scheibe 66 am Durch- verwendet werden, ist sie besonders geeignet für Führungsöffnungen für die Leiter und ist der Tvlindri- $$ Anwendung in schwer zugänglichen Montagestellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (8, 28. P-itcnfinsnriiche· 83) aus Metall und das Druckglied (17. 36. 82) Patentansprüche. »J ^ gesjmertem keramischen Material be-

1. Kontaktverbindung zwischen einem draht- steht.
förmigen Erhitzungselement, das mindestens 5

einen von einem pulverformigen Metalloxyd _

elektrisch isolierten, in einem Metallmantel angeordneten elektrischen Leiter aufweist, und

einem zugehörigen, gegenüber dem Leiter dicken . ,, .

Anschluß-stift, bei welcher Verbindung das Ende >o Die Erfindung bezieht sich auf eine komaktver-

des Leiters, an dem die Isolierung und der Man- bindung zwischen einem drahtform.gen Erh.tzungs-

tel entfernt worden sind, und ein Teil des An- element, das mindestens einen von einem pulvcr-

schlußstiftes von einer mit dem Mantel verbünde- förmigen Metalloxyd elektrisch isolierten in einem

nen Büchse umueben sind, wobei zwischen dem Metallmantel angeordneten elektrischen Leiter auf-

Anschlußsiift und dem Mantel elektrisch isolie- .5 weist, und einem zugehörigen gegenüber dem Lei er

rendes Material vorgesehen ist, und das freie dicken Anschlußstift. bei welcher Verbindung das

Ende des entblößten "Leiters mit dem Anschluß- Ende des Leiters, an dem die Isolierung und der

sf.ft verbunden ist, dadurch gekenn- Mantel entkrtU worden sind, und ein Ten des An-

zeichnet, laß das entblößte Ende (6, 26. schlußstifus von einer mit dem Mantel verbundenen

60/61) des Leiters (3, 22, 57/58) zumindest auf so Büchse umgeben sind wobei zwischen dem An-

einem Teilstück zwischen dem Anschlußstif· (13, schlußstift und dem Mantel elektrisch isolierendes

33, 73) u id dem Mantel (2, 21, 56) ausgehend Material vorgesehen ist, und das freie Ende des ent-

vom Mantelende mit elektrisch isolierender Masse blößten Leiters mit dem Anschlußstift verbunden ist.

(12, 23, 66) aus weich gesintertem keramischen Eine solche Kontaktverbindung ist aus der nieder-

Materialumpreßt ist, ein W^e₁ es Teilstück seiner *5 läi.dischen Offenleeungsscbnft 65 02 225 bzw^ deut-

Längenabmessung als freies Endteil (11) des Lei- sehen Offeniegungsschrift 1 540 976 bekannt, bei der

ters (3, 22, 57/58) durch eine Klemmverbindung das drahtförmige Element ein Erhitzungselement ist.

mit einem verdickten, dem Mantelende züge- Bei der bekannten Verbindung wird der frei vor-

wandte.i Teil (*4, 34, 76/77) des Anschiußstiftes springende unbedeckte Leiterteil m eine axiale Boh-(13, 33, 73) verbunden ist, und weiter ein die 30 rung des Anschiußstiftes geführt und in dieser durch

Klemmverbindung unterhaltendes Druckglied eine Lötbearbeitung befestigt. Weiter wird die aus

(17, 36, 73) axial verstellbar, in der Büchse (8, 28, keramischem Material gebildete Buchse sowohl an

82) befestigt ist. den Mantel des Elementes als an den Anschlußstift

2. Kontaktverbindung nach Anspruch 1, da- gelötet. Nachteilig ist bei dieser Verbindungsart auch durch gekennzeichnet, daß ein weiterer Teil des 35 der sich zwischen dem Anschlußsüft und dem Manentblößten Leiters (3) eine an der Masse (12) tel des Elementes erstreckende unbedeckte Teil des anliegende Scheibe (10) aus einem elektrisch gut Leiters, an dem die elektrische uir! auch thermische leitenden Material durchdringt und mit seinem Isolation nicht mehr sichergestellt ist. Von Bedeuquer zur Scheibenachse abgebogenen Endteil (11) tung ist ferner auch der erforderliche Zeit- und zwischen dieser Scheibe (10) und einer am ver- 40 Arbeitsaufwand für solche Lötverbindungen, die nur dickten Teil (14) des Stiftes (13) vorgesehenen von geschulten, sorgfältig arbeitenden Fachkräften Druckfläche eingeklemmt ist. korrekt durchgeführt werden können. Damit werden

3. Kontaktve/bindung nach Anspruch 1, da- solche Verbindungen zwangläufig sehr teuer, durch gekennzeichnet, daß der quer abgebogene Weiter ist die Anwendung dieses bekannten An-Endteil (11) spiralförmig gewickelt ist. 45 schlußtyps im wesentlichen auf diejenigen Fälle be-

4. Kontaktverbiudung nach Anspruch 1, da- schränkt, in denen man die ganze Konstruktion leicht durch gekennzeichnet, daß der Leiter (22) mit einer Lötbearbeitung aussetzen kann.

seinem Endteil in einer schlitzförmigen öffnung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

(35) des verdickten Endes (34) des Anschlußstif- eine elektrische Kontaktverbindung niedrigen Über-

tes (33) festgeklemmt ist, die durch Zusammen- 50 gangswiderstandes zu schaffen, bei der eine schnelle

arbeit zwischen einem in die Büchse (28) einge- Wärmeabfuhr über den freien Leiterteil stattfinden

führten Druckglied (36) aus elektrisch gut isolie- kann, die Betriebstemperatur des Anschiußstiftes

rendem Material und zapfenförmigen Wandteilen niedrig bleibt.

(53, 54) des verdickten Endes des Anschiußstiftes Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

(33) verkleinert wird. 55 löst, daß das entblößte Ende des Leiters zumindest

5. Kontaktverbindung nach einem der An- auf einem Teilstück zwischen dem Anschlußstift und Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Mantel ausgehend vom Mantelende mit elek-Druckglied (17, 36, 82) mittels einer auf die trisch isolierender Masse aus weich gesintertem Maßüchse (8, 28, 83) zu schraubenden Mutter (19, terial umpreßt ist, e.in weiteres Teilstück seiner 42, 84) über den Anschlußstift (13, 33, 72) glei- 60 Längen abmessung als freies Endteil des Leiters durch tend verstellbar ist. eine Klemmverbindung mit einem verdickten, dem

6. Kontaktverbindung nach Anspruch 5, da- Mantelende zugewandten Teil des Anschiußstiftes durch gekennzeichnet, daß das Druckglied (36, verbunden ist, und weiter ein die Klemmverbindung 82) einen äußerlich zylindrischen Teil aufweist, unterhaltendes Druckglied axial verstellbar in der der mit wenigstens einer in eine sich in der 65 Büchse befestigt ist. Hierbei wird also eine Lösung Längsrichtung der Büchse (28, 83) erstreckende verwendet, bei der mittels eines Druckgliedes in der Nut passenden Längsrippe (40. 41) versehen ist. Büchse einerseits die Masse in der genannten kriti-

7. Kontaktverbindung nach Anspruch 5 oder 6, sehen Zone um das aus dem Mantel vorspringende