DE2510231A1

DE2510231A1 - Elektrische kontaktvorrichtung

Info

Publication number: DE2510231A1
Application number: DE19752510231
Authority: DE
Inventors: Boerge Hugo Pettersson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-03-08
Publication date: 1975-11-27
Also published as: BE826358A; SE385636B; GB1481670A; IT1029929B; FR2269211B1; FR2269211A1; DE2510231B2; JPS50148892A; SE7405545L; NL7504946A; CH585470A5

Description

Borge Hugo Pettersson

S-532 69 Mnköping/Schweden

Springen 17 Anwaltsakte! 3520

Ülfcktrisclie Kontaktvorrichtung

Sie Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktvorrichtung, bei der eine Eontaktfläche mindestens ein kontaktgebendes Element enthält, welches aufgrund seiner Porrn und Härte beim Anschließen in den anzuschließender; Gegenstand eindringt und dort einen elektrischen Spitzenkontakt erzeugt· Unter'Anzuschließendem Gegenstand" wird hier der Bauteil oder die Bauteilkomponente verstanden, an der ein elektrischer Anschluß herzustellen ist.

Solche Kontaktvorriehtungen verwendet man u.a. für elektrische Anschlüsse an isolierten mechanischen Bauteilen, elektrischen Geräten oder deren Teile usw. Wenn es sich um Bauteile handelt, die mit einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt 3ind, kann die Kontaktvorrichtung mit den Bauteilen verbunden werden, ohne zuvor die Isolierschicht fortzunehmen, da das kontaktgebende Element die Isolierschicht durchdringt und aufgrund der Nachgiebigkeit des Metalles

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einen elektrischen Spitzenkontakt mit gewünschter Leitfäliigkei 'c erzeugt.

Um zu verhindern, daß die korrosionsfreie Kontaktspitze auf dem anzuschließenden Gegenstand der Außenluft_f der feuchtigkeit oder korrosiven Flüssigkeiten ausgesetzt wird, ist es üblich, alle Risse an der Kontaktvorrichtung, dem anzuschließenden Gegenstand und den Befestigungsmitteln mit einem Schutzlacküberzug abzudecken. Oft muß man den Überzug so weit ausdehnen, daß er eine Anzahl von benachbarten Rissen überdeckt. Zn diesem Zusammenhange hat sich bei der Montage der Kontaktvorrichtung erwiesen, daß oft Risse vorhanden sind, an denen man den Lack nicht so anbringen kann, daß es zu einer guten Abdichtung kommt. Es kann auel sein, daß der anzuschließende Gegenstand so ausgebildet ist, daß nicht alle Risse für den Lack zugänglich sind. Schließlich

besteht auch oft eine gewisse relative Beweglichkeit zwischen der Kontaktvorrichtung und dem anzuschließenden Gegenstand, welche dazu führt, daß die Lackschicht reißt oder abfällt.

Die kontaktgebenden Elemente bekannter Kontaktvorrichtuagen sind mit einer Anzahl von scharfen Spitzen oder Zähnen ver-

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sehen, die "beim Eindringen in den anzuschließenden Gegenstand mehr oder weniger punktförmige Einprägungen verursachen. Solche Sinprägungen können wegen der Bruchgefahr "beispielsweise dann nicht geduldet werden, wenn es sich um Bauteile handelt, die Dauerbeanspruchungen unterworfen sind.

Alle vorerwähnten Nachteile werden im wesentlichen durch die vorliegende Erfindung beseitigt, deren Aufgabe darin liegt, eine korrosionsfreie Kontaktspitze mit gas- und flüssigkeitsdichtem Schutz zu schaffen, der so nabe wie möglich die Kontaktspitze umgibt, wobei die Abdichtfunktion unabhängig von Relativbewegungen zwischen der Kontaktvorrichtung und dem anzuschließenden Gegenstand ist, so daß eine Korrosion an der Kontaktspitze verhindert wird und eine dauerhafte elektrische Kontaktverbindung entsteht. Dabei soll das kontaktgebende Element keine zu Brüchen führende Einprägungen und keine inneren mechanischen Spannungen am anzuschließenden Gegenstand verursachen. Vielmehr soll das kontaktgebende Element rings um die Befestigungsstelle Örtlich eine erhöhte mechanische Festigkeit bewirken.

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Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst» daß die Kontaktfläche eine Schutzabdeckung aus verformbarem flüssigkeits- und gasdichtem Material trägt» das zunächst das kontaktgebende Element überdeckt und umgibt und erst beim Anpressen an den anzuschließenden Gegenstand von dem kontaktgebenden Element durchdrungen und zusammengepreßt wird und den elektrischen Spltsemkontakt gas- und flüssigkeitsdicht macht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darauf gerichtet, daß bei Kontaktvorrichtungen mit einer Befestigungsbohrung für die Anbringung der Kontaktvorrichtung am anzuschließenden Gegenstand das kontaktgebende Element ringförmig ist und im wesentlichen konzentrisch die Befestigungsbohrung umgibt.

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ^ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind· In den Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Zeichnungen zeigen:

Pig, 1 und 2 Braufsichten auf erfindungsgemäße

Kontaktvorrichtungen in Pona einer ringförmigen Scheibe und in Form einer ringförmigen Scheibe mit einem Kabelschuh,

Pig, 3 bis 5 Querschnitte von drei Ausführungsformen

der Kontaktflächen bildenden Elemente der Kontaktvorrichtung,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden Kontakt bildenden Oberflächen,

Pig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

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der Kontaktvorrichtung der Fig. 1 In Verbindung mit einer mit dem anzuschließenden Gegenstand zu verbindenden Haiteschraube,

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kontaktvorrichtung gemäß Fig. 7 in Verbindung mit einem anzuschließenden Gegenstand ,

Pig. 9 eine geschnittene Seitenansicht der erfj.ndungsgemäßen Kontaktvorrichtung, die nach dem Abnehmen der Befestigungsmittel durch eine Klebeverbindung fest an den anzuschließenden Gegenstand gehalten wird,

eine geschnittene Seitenansicht der Kontakt vorrichtung der Pig. 2 in Verbindung mit einem anzuschließenden Gegenstand in Form einer gedruckten Schaltung und

Fig. 11 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung gemäß Fig. zwischen zwei zu verbindenden unterschiedlichen anzuschließenden Gegenständen.

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Die in Pig. 1 und 2 dargestellten Kontaktvorrichtungen sind als kreisförmige Scheiben ausgebildet. Wie Fig· 3 bis 6 erkennen lassen, bestehen diese Kontaktvorrichtungen aus metallisch leitenden Kontaktscheiben 3a, 3b, 3c, und 3d aus beispielsweise Edelstahl. Biese Scheiben haben konzentrische Befestigungsöffnungen 4. I¹Ur die Kontaktscheiben können auch andere Metalle verwendet werden. Sie Auswahl des Metalles hängt ab von der Aufgabe des Kontaktes« Der einzige Unterschied zwischen der Kontaktvorrichtung 1 und der Kontaktvorrichtung 2 liegt darin, daß die Kontaktvorrichtung 2 einen Anschlußschuh 5 aufweist, der am Hände der Scheibe radial nach außen zeigt und ... wie Pig. 10 erkennen läßt, mit einer elektrischen Leitung 6 verbunden werden kann.

Die Kontaktscheibe ist mit einer Anlagefläche 7 (Fig. 3 bis 5) versehen, die mit einer Leitung 8 oder einer Befestigung 9 (Fig. 7 und 8) zusammenarbeitet. Wie die Fig· 3 bis 5 zeigen, bat die Kontaktscheibe der Anlagefläche 7 gegenüberliegend eine Kontakt gebende Fläche 10, auf der sich ein ringförmiges Kontaktelement 11 befindet. Das Kontaktelement 11 ragt gegenüber der Kontakt gebenden Fläche 10 vor und verläuft konzentrisch zur Befestigungsöffnung 4-.. .Der Querschnitt des ringförmigen Kontaktelementes wird in Abhängigkeit von dem Material des

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anzuschließenden Gegenstandes 12 und - sofern vorbanden -in Abhängigkeit von dessen elektrisch isolierender Außenschicht 13 ausgewählt· Der Querschnitt des Kontaktelementes hängt ferner auch ab von der gewünschten Kontaktfläche·

Sie Fig. 3, 5 und 6 lassen erkennen» wie der Querschnitt des ringförmigen Kontaktelementes von zwei geraden Seitenflächen 14 und 15 begrenzt wird, so daß der oder die Kontaktringe einen dreieckigen Querschnitt erhalten, bei dem die Scheitellinie von der Konta&t gebenden Fläche 14 abgelegen ist.

Pig. 4 zeigt ein ringförmiges Kontaktelement mit einer durchgehend runden Kontaktfläche 16·

Die Anzahl der verwendeten Kontaktringe kann unterschiedlich gewählt werden· Die Kontaktscheibe kann somit zwei oder mehr zueinander konzentrische Kontaktringe tragen· Bei der Ausführungsfonn gemäß Fig. 5 trägt die Kontaktscheibe 3c drei Kontaktringe 17»18 und 19·

Die Kontaktscheibe kann auch beidseitig mit einer oder mehr Kontaktringen 20 versehen sein» wie es die Fig. 6 zeigt. Hier ist die Kontaktscheibe mit zwei Kontakt gebenden Flächen 10 versehen.

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Auf jeder der Kontakt gebenden Flächen 10 ist eine scheibenförmige Schutzabdeckung 21 befestigt, die aus einem nachgiebigen oder plastisch verformbaren Material besteht. Die auf der Kontaktseite der Scheibe und auf den Kontaktringen 11,11a,17»18,19 und 20 befestigte Schutzabdeckung 21 hat eine solche Dicke, daß bei der ungenutzten Kontaktvorrichtung die Kontaktringe gegen eine Einwirkung von !Flüssigkeiten und Gasen geschützt sind. Die Schutzabdeckung 21 enthält konzentrisch zur Befestigungsöffnung 4 eine Öffnung 22, dert-n Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Befestigungsmittel (beispielsweise der Schraube 23) der Kontaktvorrichtung. Wie die Pig. 7 zeigt, kommt die elektrische Leitung 8 an der Kontaktvorrichtung 1 zur Anlage bevor die letztere mit der Schraube fest an dem anzuschließenden Gegenstand befestigt wird.

Wie die Fig. 9 zeigt, ist es mitunter erwünscht, daß die an einem anzuschließenden Gegenstand 12 mit einer Schraube 23, einer Sperrscheibe 24, einer Unterlegscheibe 25 und einer Mutter 26 befestigte Kontaktvorrichtung auch dann am anzuschließenden Gegenstand 12 verbleibt, wenn man die Befestigungsmittel 9 vfleder abnimmt. Ist dies erwünscht, versieht man die Anlagefläche der Schutz-

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abdeckung 21 mit einer Klebst off schicht 28. Bei unbenutzter Kontaktvorrichtung ist die Klebstoff schicht 28 mit einer beispielsweise aus gewachstem Papier versehenen Schicht abgedeckt (Jig. 3 bis 6).

In der Pig. 10 ist die Kontaktvorrichtung 2 mit einer gedruckten Schaltung oder einem plattenförmigen Schaltungsträger 50 verbunden, der bei der dargestellten Ausführungsforn aus einer lamellierten Basi3 31, einer darauf angeordneten Kupferfolien-Schaltuag 32 und einer Zinnschicht 33 besteht, auf die die Kontakt spitz en einv/irken.

Die Pig. 11 erläutert, wie man eine Kontaktvorrichtung, die in diesem Falle so ausgebildet ist wie die Pig. 6 zeigt und zwei KontaktSeiten hat, als Kontaktfuß zwischen einem Anschlußteil 34 und dem anzuschließenden Gegenstand 12, welcher den Anschlußteil 34 trägt, anordnen kann. Die Befestigungsschraube 23 ist hier mit einer elektrisch isolierenden Hülse 35 umgeben. Die feste Verbindung zwischen der Kontaktvorrichtung und dem Anschlußteil 34 ist mit einer Klebeverbindung 23 realisiert.

nachfolgend 3oll jetzt die Arbeitsweise der erfindungsgemäBen Kontaktvorrichtung in Verbindung mit unterschiedlichen anzuschließenden Gegenständen beschrieben v/erden. Es

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wird zunächst auf die Fig. δ Bezug genommen. Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung 1, von der zuvor die Klebstoff schutz schicht 29 abgenommen wurde, wird, wie Pig· 7 zeigt, unter dom Leiter 8 auf die Schraube 23 aufgeschoben» Die Schutzabdeckung 21 umfaßt straff die Schraube. Viie Pig. 8 zeigt, hat der zu befestigten Anschlußteil eine Bohrung 36· Nachdem mau die Schraube 23 durch den anzuschließenden Gegenstand hindurchgeführt hat, setzt man die Unterlegscheibe 25 auf und zieht die Mutter 26 an. Auf diese Weise wird die Schutzabdeckung 21 zusammengepreßt und von dem Kontakt gebenden Ring 11 durchdrungen, so daß die Schutzabdeckung 21 in zwei ringförmige Schutzabdeckungen 21 I und 21 Y aufgeteilt wird· Der Kontakt gebende Ring bewegt sich dann weiter auf den anzuschließenden Gegenstand 12 zu, durchdringt die isolierende Schicht 13 und erzeugt durch Verdrängung von Material in dem anzuschließenden Gegenstand einen korrosionssicheren ringförmigen Spitz enkontakt 37 für den anzuschließenden Gegenstand· Dieser ringförmige Spitzenkontakt bleibt gegen Korrosion durch zwei zusammengepreßten ringförmigen Abdeckungen 211 und 21Y geschützt, selbst wenn man nachfolgend -wie in Pig. 9 gezeigt - die Befestigungsmittel wieder entfernt. Die Materialkompression im anzuschließenden Gegenstand, welche nach dem Eindringen des Kontakt

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bildenden Ringes auftritt, sorgt an der Kontaktstelle für eine bleibende Eompressionsbeanspruchung, die das Auftreten von Ermüdungsrissen an der Bohrung 36 des angeschlossenen Gegenstandes verzögert. Auf diese Weise ergibt sich eine erhebliche Vergrößerung der mechanischen Dauerfest igkeit neben der Bohrung.

Der in Pig. 10 dargestellte Anschluß arbeitet genau so wie der in Fig. 8 dargestellte Anschluß. Zusätzlich halten jedoch hier noch die ringförmigen Abdeckungsteile 211 und 21Y₉ die beim Anziehen der Schraubverbindung entstehen, eventuelle Zinnspäne zurück, die an der Kontaktstelle 38 zwischen dem Kontakt gebenden Ring 11a und der Zinnschicht 33 bei einer Relativbewegung zwischen Kontaktvorrichtung und Schaltungsplatte 30 entstanden sein könnten. Solche Zinnepäne können sich daher nicht über die Schaltungskarte verteilen, so daß eine störungsfreie elektronische Funktion der Schaltung sichergestellt bleibt.

Die Funktion des Anschlusses gemäß Fig. 11 ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Anschlußanordnung gemäß Fig. 8. Die Aufgabe der Hülse 35 und der nichtleitenden Unterlegscheibe 25a liegt darin, die Verbindungsstelle

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gegenüber dem angeschlossenen Bauteil 12 zu isolieren,
so daß die elektrische Verbindung zwischen den zusammenzuschaltenden Bauteilen 12 und 34 nur über die Kontaktspitzen 39 der Kontaktvorrichtung erfolgt.

Obwohl die vorstehende Beschreibung anhand der Zeichnungen nur einige wenige Ausführungsformen der Erfindung erläutert, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sich ira Rahmen der nachfolgenden Ansprüche abwandeln läßt.

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Claims

- 14 Patentansprüche

· Elektrische Kontaktvorrichtung, "bei der eine Kontaktfläche mindestens ein Icontaktgebendea Eleeent enthält, welches aufgrund seiner Form und Härte beim Anschließen in den anzuschließenden Gtegenstand eindringt und dort einen elektrischen Spitzenkontakb erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (10) sine Schutzabdeckung (21) aus verformbarem flüssigkeite- und gasdichtem Material

(21) trägt, das zunächst das kontaktgebende Element (11,11a,17*13,19,20) überdeckt und umgibt und erst beim Anpressen an den anzuschließenden Gegenstand (12) von dem kontaktgebenden Element durchdrungen und zusammengepreßt wii'd und den elektrischen Spitzenkontakt (37,38,39) gas- und flüssigkeitsdicht macht.
2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß das kontaktgebende Element (11₉1Ia₉17t18* 19»20) konzentrisch zur Befestigungsbohrung (^angeordnet und ringiojcraig ausgebildet ist.
3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzabdeckung (21) eine öffnung

(22) hat, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Befestigungsmittels (9) ist.

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4. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzabdeckung (21) auf einer dem anzuschließetiden Gegenstand (12) zugewandten Seite(10) eine Klebstoffschicht (28) trägt, die vor der Benutzung mit einem Schutsilberzug (23) versehen ist und beim Anschließen an dem anzuschließenden Gegenstand (12,34) (1,2) fest verklebt.
5. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß sie an beiden Seiten mit mindestens einem kontaktgebenden Element (11,11a,17,18,19,20) und einer Schutzabdeckung (21) versehen ist.

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