DE2527681B2 - Elektrische kontaktanordnung - Google Patents
Elektrische kontaktanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung mit mindestens zwei Kontaktstücken und mindestens
einem zwischen den beiden Kontaktstücken wirksamen Kontaktelement, wobei das Kontaktelement
eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist
Elektrische Kontaktanordnungen der zuvor in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art sind in
vielen Ausführungsformen bekannt (vergleiche die DT-OS 14 15 300, 1540 242, 15 40 243, 16 65 132,
16 65 149,20 59 875,22 43 034 und 23 59 429, die DT-AS
12 86 170, die DT-PS 11 39 172 und 11 61 333 sowie die DT-Gbm 19 88 270 und 70 27 061). Dabei können die
beiden Kontaktstücke jede aufeinander abgestimmte Form haben; insbesondere kann es sich bei den beiden
Kontaktstücken um eine zylindrische Steckerbuchse und um einen zylindrischen Steckerstift oder aber auch
um Kontaktstücke handeln, deren Kontaktflächen eben ausgeführt sind. Das zwischen den Kontaktstücken
wirksame Kontaktelement weist Kontaktstege auf, die vorzugsweise durch Stanzen und Schränken aus dem
zunächst flächenhaften Kontaktelement entstanden sind. Das zwischen den Kontaktstocken wirksame
Kontaktelement ist für sich seit langem bekannt (vergleiche z.B. die DT-OS 15 40 242, 15 40 243,
16 65 132,20 59 875,22 34 034 und 23 59 429, die DT-AS
12 86 170 sowie die DT-Gbm 19 88 270 und 70 27 061), so daß hier darauf verzichtet werden kann, das bei der
eingangs beschriebenen elektrischen Kontaktanordnung zwischen den Kontaktstücken wirksame Kontaktelement
näher zu beschreiben; der Offenbarungsgehalt der zuvor angegebenen Druckschriften wird hiermit
ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt der hier erläuterten Lehre gemacht
Im übrigen sind elektrische Kontaktanordnungen anderer Art bekannt (vergleiche die DT-PS 6 82 598 und
die Dt-AS 1197 524), nämlich solche, bei denen
Kontaktelemente mit einer Mehrzahl von aus ihrer Ebene heraustretenden Kontaktstegen nicht vorgesehen sind. Bei diesen elektrischen Kontaktordnungen
lieeen die Kontaktelemente in elastischen Einbettungen, die jedoch nur dazu dienen, Kontaktdruck zu erzeugen.
Die bekannten elektrischen Kontaktanordnungen der eingangs beschriebenen Art haben sich millionenfach
außerordentlich bewährt Es hai sich jedoch gezeigt, daß ihr elektrisches, thermisches und mechanisches Verhalten
noch verbesserungsfähig ist so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt anzugeben, wie die eingangs
in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebene elektrische Kontaktanordnung in ihrem elektrischen, thermisehen
und mechanischen Verhalten noch verbessert werden kann.
Die erfindunsgemäße elektrische Kontaktanordnung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist
zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement mit seinen Kontaktstegen von
einer elastischen Einbettung aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung umgeben
ist und zumindest die Kontaktkanten der Kontaktstege metallisch blank sind.
Wesentlich für die Lehre der Erfindung ist zunächst, daß es um eine elektrische Kontaktanordnung geht, bei
der das Kontaktelement eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist, die
durch Stanzen und Schränken aus dem zunächst
is flächenhaften Kontaktelement entstanden sind. Es
handelt sich bei den Kpntaktstegen gleichsam um Torsionsbalken, die zumeist beidseitig über Torsionsgelenke
an die Randzonen des Kontaktelementes angeschlossen sind. Durch diese Ausführung der
Kontaktstege wird erreicht daß sich die Kontaktstege mit ihren Kontaktkanten linienförmig an das zugeordnete
Kontaktstück anlegen, und zwar auch dann, wenn die beiden einander zugeordneten Kontaktstücke bzw.
deren Kontaktflächen nicht parallel zueinander verlaufen und/oder Fertigungstoleranzfen nicht unberücksichtigt
bleiben können.
Die Lehre der Erfindung führt nun zu folgendem:
Die Einbettung der Kontaktstege in eine elastische Masse führt zunächst zu einer Erhöhung des Kontaktdruckes, den die Kontaktstege auf die Kontaktfläche des zugeordneten Kontaktstückes ausüben; das führt zu einem relativ geringen und zeitlich weitgehend konstanten Übergangswiderstand, also zu einem verbesserten elektrischen Verhalten der erfindungsgemäßen elektrisehen Kontaktanordnung.
Die Einbettung der Kontaktstege in eine elastische Masse führt zunächst zu einer Erhöhung des Kontaktdruckes, den die Kontaktstege auf die Kontaktfläche des zugeordneten Kontaktstückes ausüben; das führt zu einem relativ geringen und zeitlich weitgehend konstanten Übergangswiderstand, also zu einem verbesserten elektrischen Verhalten der erfindungsgemäßen elektrisehen Kontaktanordnung.
Bei den bekannten elektrischen Kontaktanordnungen, von denen die Erfindung ausgeht erfolgt der
Wärmeabfluß — Joulsche Wärme, die in den Kontaktstegen entsteht — ausschließlich über die Kontaktstege
zu den Kontaktstücken. Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung dagegen erfolgt der
Wärmeabfluß auch über die erfindungsgemäß vorgesehene, die Kontaktstege umgebende elastische Einbettung,
so daß sich bei der erfindungsgemäßen elektrisehen Kontaktanordnung — unter sonst gleichen
Bedingungen — die Kontaktstege auf eine geringere Temperatur aufheizen. Das ist die angestrebte Verbesserung
des thermischen Verhaltens.
Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktan- Ordnung kumulieren die beiden zuvor beschriebenen Effekte. Das verbesserte elektrische Verhalten, nämlich der relativ geringe Übergangswiderstand, führt dazu, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung im Bereich des Kontaktelementes weniger
Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktan- Ordnung kumulieren die beiden zuvor beschriebenen Effekte. Das verbesserte elektrische Verhalten, nämlich der relativ geringe Übergangswiderstand, führt dazu, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung im Bereich des Kontaktelementes weniger
6S Wärme entsteht Wegen des durch die Lehre der
Erfindung verbesserten Wärmeabflusses wird die im Bereich der Kontaktstege entstehende Wärme besser
an die Kontaktstücke abgeführt Folglich tritt bei der
erfindungsgemäßen elektrischen kontaktanordnung bei einer vorgegebenen Strombelastung pro Flächeneinheit
eine relativ geringe Temperatur im Bereich der Kontaktstege auf. Diese relativ geringe Temperatur im
Bereich der Kontaktstege hat wiederum einen relativ S geringen Durchgangswiderstand, also eine gute Stromleitung
und folglich eine relativ geringe Erwärmung zur Folge.
Wie bereits weiter oben ausgeführt, sind bei den in Rede stehenden elektrischen Kontaktanordnungen die
Kontakts*ege über Torsionsgelenke an die Randzonen des Kontaktelementes angeschlossen. Diese Torsionsgelenke
werden bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung durch die elastische Einbettung
des Kontaktelementes mit seinen Kontaktstegen gegen mechanische Überbeanspruchungen geschützt
Bricht gleichwohl bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung einmal ein Kontaktsteg des
Kontaktelementes ab, so wird dieser durch die elastische Einbettung gehalten; der abgebrochene
Kontaktsteg fällt nicht heraus, vielmehr trägt er nach wie vor zur Kontaktierung und damit zur Stromübertragung
bei. Das ist die angestrebte Verbesserung des mechanischen Verhaltens der in Rede stehenden
elektrischen Kontaktanordnung.
Vorzugsweise besteht bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung die elastische Einbettung
des Kontaktelementes mit seinen Kontaktstegen aus einer gummiartigen oder aus einer silikongelartigen
Masse. Um eine gute Stromleitung und eine gute Wärmeleitung zu erreichen, empfiehlt es sich, der
Masse, aus der die elastische Einbettung besteht, Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder
Graphitpulver beizumischen. Auch kann der Masse, aus der die elastische Einbettung besteht, ein Schmiermittel
beigemischt sein.
Handelt es sich bei einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung um eine solche, bei der
als Kontaktstücke eine zylindrische Steckerbuchse und ein zylindrischer Steckerstift vorgesehen sind, so wird
durch die Lehre der Erfindung das Kontaktelement mit seinen Kontaktstegen mit einer elastischen Einbettung
zu versehen, auch die Befestigung des Kontaktelementes an dem einen oder dem anderen Kontaktstück, also
an der Steckerbuchse oder an dem Steckerstift, vereinfacht Das Kontaktelement wird durch die
elastische Einbettung zu einem geschlossenen Ring, der sich ohne äußere Einwirkung nicht mehr aus einer dafür
vorgesehenen Eindrehung ia der Steckerbuchse bzw. am Steckerstift löst
Handelt es sich bei der erfmdungsgemäßen elektrischen
Kontaktanordnung um eine solche, bei der betriebsmäßig die beiden Kontaktstücke relativ zueinander
bewegt, z. B. gedreht oder axial verschoben werden müssen, so wird eine solche Relativbewegung
erleichtert, wenn der Masse, aus der bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung die elastische
Einbettung besteht, ein Schmiermittel beigemischt ist
Schließlich führt die bei der erfmdungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung vorgesehene eiastische
Einbettung des Kontaktelementes mit seinen Kontaktstegen auch dazu, daß die Kontaktstelle eine abdichtende
Funktion übernehmen kann und gegen Verschmutzung gesichert ist
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
ausführlicher erläutert; es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte
Ausführungsform einer erfmdungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung und
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig.l.
Die in den Figuren dargestellte elektrische Kontaktanordnung besteht in ihrem gmndsätzlichen Aufbau aus
zwei Kontaktstücken 1, 2 und aus einem zwischen den beiden Kontaktstücken 1, 2 vorgesehenen Kontaktelement
3. Das Kontaktelement 3 weist eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen 4 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Kontaktstücken t, 2 um eine zylindrische
Steckerbuchse (Kontaktstück 1) und um einen zylindrischen Steckerstift (Kontaktstück 2), bei der elektrischen
Kontaktanordnung also um eine Steckverbindung.
Wie insbesondere die F i g. 2 zeigt, ist das Kontaktelement 3 mit seinen Kontaktstegen 4 so von einer
elastischen Einbettung 5 umgeben, daß die Kontaktkanten 6 der Kontaktstege 4 metallisch blank bleiben. Die
elastische Einbettung 5 besieht aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung. Es handelt
sich dabei um eine silikongelartige Masse, der Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder
Graphitpulver und/oder ein Schmiermittel beigemischt ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektrische Kontaktanordnung mit mindestens einem zwischen den beiden Kontaktstücken wirksamen
Kontiiktelement, wobei das Kontaktelement
eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement (3) mit seinen Kontaktstegen (4) von einer elastischen Einbettung
(5) aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung umgeben ist und zumindest die
Kontaktkanten (6) der Kontaktstege (4) metallisch blagksind.
2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische
Einbettung (S) aus einer gummiartigen oder silikongelartigen Masse besieht und der Masse
Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder Graphitpulver beigemischt ist
3. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Masse, aus der die elastische Einbettung (5) besteht,
ein Schmiermittel beigemischt ist
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