DE3115285A1 - Method for producing a contact surface, and a device for carrying it out - Google Patents
Method for producing a contact surface, and a device for carrying it outInfo
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Abstract
Description
O 1 O 1
1528515285
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktfläche an einer Sammelschiene aus Aluminium, wobei ein Kontaktelement benutzt wird, das aus einem aus einer Kupferschicht und einer Aluminiumschicht bestehenden Blech ausgeschnitten wird, das gebogen wird und an diesem Bereich durch Elektroschweißpunkte befestigt wird, die die Aluminiumflachen miteinander in Kontakt bringen.The invention relates to a method for producing a contact surface on a busbar made of aluminum, wherein a contact element is used, which consists of a sheet metal consisting of a copper layer and an aluminum layer is cut out, which is bent and attached to this area by electric welding points that form the aluminum surfaces bring them into contact with each other.
Ein derartiges Verfahren ist insbesondere für die Herstellung von Kontaktflächen anwendbar, die zur Bildung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen ersten Samuelschienenenden, die sich in einem ersten Schutzkanalabschnitt befinden, und zweiten Schienenenden, die zu einem zweiten, entsprechenden Kanalabschnitt gehören, mit Hilfe geeigneter Anschlußsysteme dienen, die beispielsweise aus mehreren Kontaktklemmen bestehen.Such a method is particularly applicable for the production of contact pads, the second to form a detachable electrical connection between the first Sam u elschienenenden located in a first protection channel section and the rail ends, which belong to a second corresponding channel section, suitably with the aid of terminal systems serve, which for example consist of several contact terminals.
Die Erfindung betrifft ferner Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere Kontaktelemente, deren Ausbildung und Form die Herstellung von Endprodukten hoher Qualität gestatten, wenn sie im Rahmen dieses Verfahrens benutzt werden.The invention also relates to devices for performing the method, in particular contact elements, their The design and shape make it possible to produce high quality end products if they are part of this process to be used.
Wenn zwei Sammeileiterenden aus Aluminium lösbar miteinander verbunden werden sollen, werden im allgemeinen Bolzen benutzt, die zwei nebeneinander angeordnete Schienenenden durchqueren, wobei gegebenenfalls zwischen den einander gegenüberstehenden Flächen eine leitende Fettschicht vorgesehen wird.When two aluminum busbar ends are to be detachably connected to one another, bolts are generally used used, which traverse two rail ends arranged next to each other, optionally between each other a conductive layer of fat is provided on opposite surfaces.
Derartige Verfahren sind nicht zweckmäßig, wenn die Verbindungen einerseits wegen bleibender Verformungen, die an den Enden aufgetreten sein können, und andererseits wegen des Alterns der Fettschicht wiederholt gelöst werden müssen. In derartigen Fällen ist es zweckmäßig, Anschlußvorrichtungen zu benutzen, die mit Verbindungselementen zusammenwirken können, die eine Verbindung durchSuch methods are not useful if the connections on the one hand because of permanent deformations that may have occurred at the ends and, on the other hand, be repeatedly loosened because of the aging of the fat layer have to. In such cases it is advisable to use connection devices with connecting elements can work together that connect through
— ο —- ο -
elastischen Druck oder durch Reibungskontakt herstellen.produce elastic pressure or by frictional contact.
Es wurde bereits vorgeschlagen, an einer Sammelschiene aus Aluminium eine leitende Kappe anzubringen, die aus einem Verbundblech aus Kupfer und Aluminium gebogen wird und außen durch Elektroschweißung an der Fläche der Schiene so befestigt wird, daß der Innenraum der Kappe von einer lösbaren Anschlußklemme aus Kupfer durchquert werden kann.It has already been proposed to attach a conductive cap to an aluminum busbar made of a composite sheet of copper and aluminum is bent and is attached externally by electric welding to the surface of the rail so that the interior of the cap of a detachable connection terminal made of copper can be traversed.
Eine derartige Kontaktvorrichtung, die in einem bekannten Verfahren hergestellt wird, ist zweckmäßig, wenn die Kappe in einem Bereich der Schiene befestigt wird, der sich zwischen ihren Enden befindet. Diese Vorrichtung nimmt jedoch zuviel Platz in Anspruch, wenn sie an der Stelle montiert werden soll, an der Enden von mehreren in einem Kanal angeordneten Schienen elektrisch mit den Enden von entsprechenden Schienen verbunden werden sollen, die sich in einem anderen, in der Verlängerung angeordneten Kanal befinden.Such a contact device, which is produced in a known method, is useful when the cap is attached in an area of the rail which is located between its ends. However, this device takes takes up too much space if it is to be mounted at the point at which several ends are arranged in a duct Rails are to be electrically connected to the ends of corresponding rails that are in another, located in the extension channel.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktflächen an Schienen aus Aluminium zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Verfahren nicht aufweist und das die Schaffung von Bauteilen gestattet, die einen geringen Platzbedarf haben und infolge eines einfachen Aufbaus und einer leichten Montierbarkeit ein sehr regelmäßiges Verhalten besitzen.The aim of the invention is to create a method for the production of contact surfaces on rails made of aluminum, which does not have the disadvantages of the known method and which allows the creation of components that one have a small footprint and a very regular one due to a simple structure and easy assembly Possess behavior.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Durchführung der folgenden Arbeitsgänge erreicht:In accordance with the present invention, this is accomplished by performing the following Operations achieved:
Bearbeitung von zwei ebenen, einander entgegengesetzten und zueinander parallelen Flächen auf einem Endbereich der Schiene und mindestens einer Anschlagsstirnfläche, die zu einer Längsachse der Schiene im wesentlichen senkrecht ist,Machining of two flat, mutually opposite and parallel surfaces on one end area of the Rail and at least one stop face which is essentially perpendicular to a longitudinal axis of the rail,
Ausschneiden eines Teils, das den Umriß eines abgewickelten Kontaktelements hat, aus einem Blech, dae aus einer Kupferschicht und einer Aluminiumschicht besteht,Cut out a part that shows the outline of a flattened one Contact element has a sheet metal, a copper layer and an aluminum layer consists,
Biegen dieses Teils, so daß ein Kontaktelement gebildet wird, das die Form einer Kappe mit im wesentlichen Il-förmigem Querschnitt besitzt, die zwei zueinander parallele Wangen, einen gemeinsamen Steg und zwei Biegekanten besitzt, wobei sich die Aluminiumschicht auf der Innenseite der Kappe befindet, Bending this part so that a contact element is formed which is substantially in the shape of a cap Has an II-shaped cross-section, the two to each other has parallel cheeks, a common web and two bending edges, with the aluminum layer located on the inside of the cap,
Herstellung einer länglichen, zu einer Biegekante im wesentlichen parallelen Öffnung in dem Steg, die sich über einen Teil dessen Höhe erstreckt,Production of an elongated opening in the web which is essentially parallel to a bending edge and which extends extends over part of its height,
Bildung von Auflageflächen auf mindestens einem Kappenbereich, der sich außerhalb der Außenflächen der Wangen befindet,Formation of bearing surfaces on at least one cap area that is outside the outer surfaces of the Cheeks is located,
Einführung des bearbeiteten Endes der Schiene in den Innenraum der Kappe bis in eine gegenseitige Stellung, in der die Anschlagsflächen auf den Auflageflächen aufliegen,Insertion of the machined end of the rail into the interior of the cap up to a mutual position, in which the stop surfaces rest on the contact surfaces,
Anlegen von zwei Elektroden einer Elektro-Punktschweißmaschine an die Außenflächen der Wangen, worauf die Elektroden unter Spannung gesetzt werden, bis die Innenflächen der Wangen mit den bearbeiteten Flächen infolge des Stromdurchgangs verschweißt sind,Applying two electrodes of an electric spot welding machine to the outer surfaces of the cheeks, whereupon the Electrodes are energized until the inner surfaces of the cheeks meet the machined surfaces are welded due to the passage of current,
Pressen der Außenflächen der Wangen, bis zwei ebene Außenflächen gebildet werdenPress the outer surfaces of the cheeks until two flat outer surfaces are formed
die Herstellung der Öffnung und die Bildung der Auflageflächen kann während des Ausschneidens oder während des Biegens vorgenommen werden.the production of the opening and the formation of the bearing surfaces can be done during the cutting out or during the Bending can be made.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:Further details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments which are shown in FIG are shown in the accompanying drawing. Show it:
Jig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktelements und eines Schienenendes vor der Montage,Jig. 1 is a perspective view of a contact element and one end of the rail before assembly,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines mit seinem Kontaktelement bestückten Schienenendes, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind,FIG. 2 is a side view of a rail end fitted with its contact element, parts in FIG Section are shown
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Kontaktelements in einem Schnitt in der Ebene PP1 von Fig. 2,3 shows a plan view of a first embodiment of the contact element in a section in the plane PP 1 of FIG. 2,
Fig. 4- eine Darstellung gemäß Fig. 3 einer zweiten Ausführungsform des Kontaktelements und4- a representation according to FIG. 3 of a second embodiment of the contact element and
Fig. 5 einen Schnitt durch die Ebene PP1 durch einen vergrößerten Bereich des Kontaktelements.5 shows a section through the plane PP 1 through an enlarged area of the contact element.
Ein Stromverteilungssystem kann durch die stumpfe Verbindung von Leitungsabschnitten gebildet werden, die jeweils aus mehreren Sammelschienen bestehen, die sich in einem Kanal befinden, der die Schienen hält und schützt.A power distribution system can be formed by the butt jointing of line sections, each consisting of several busbars that are located in a channel that holds and protects the rails.
Eine derartige Schiene 1, von der ein Ende 2 in Fig. 1 ohne die benachbarten Schienen und den Schutzkanal dargestellt ist, besitzt eine Stirnfläche 3 und zwei ebene, einander entgegengesetzte und zueinander parallele Außenflächen 4- und 5i die durch Bearbeitung (beispielsweise durch Fräsen) der Schiene auf der Breite d hergestellt wurden, sich axial über eine Länge a erstrecken und bezüglich der nichtbearbeiteten, seitlichen Außenflächen 6 und 7 der Rohschiene um einen Betrag e zurückversetzt sind. Die Schiene besitzt zwischen den beiden Flächen 4-Such a rail 1, one end 2 of which in FIG. 1 is shown without the adjacent rails and the protective channel, has an end face 3 and two flat, opposing and parallel outer surfaces 4 and 5 i which have been machined (for example by milling) of the rail on the width d, extend axially over a length a and with respect to the non-machined, lateral outer surfaces 6 and 7 of the raw rail set back by an amount e are. The rail has 4-
und 5 eine Stärke b.and 5 a strength b.
Ein Kontaktelement 8 (Fig.i), das durch Schneiden und Biegen eines Verbundbleches, das eine Kupferschicht und eine Aluminiums chi cht besitzt, gebildet wird (vgl. auch Fig. 5)i besitzt die Form einer im wesentlichen U-förmigen Kappe mit zwei zueinander parallelen Wangen 9 und 10, die durch einen Steg 11 miteinander verbunden sind. In dem Biegebereich bestehen zwei zueinander parallele, leicht abgerundete Kanten 12 und 13. Der Biegevorgang wurde so ausgeführt, daß sich die Aluminiumschicht im Inneren der Kappe befindet und daß der Abstand zwischen zwei Innenflächen 14-, 15 der einander gegenüberstehenden Wangen im wesentlichen gleich der Stärke b ist.A contact element 8 (Fig.i), which by cutting and bending a composite sheet that has a copper layer and an aluminum chi cht, is formed (see. Also Fig. 5) i owns the shape of a substantially U-shaped cap with two parallel cheeks 9 and 10, which by a Web 11 are connected to one another. In the bending area there are two parallel, slightly rounded edges 12 and 13. The bending process was carried out so that the aluminum layer is located inside the cap and that the distance between two inner surfaces 14-, 15 of each other opposite cheeks is essentially equal to the thickness b.
Abgewinkelte Ränder 16, 17 bzw. 18, 19» die aufeinander zu gerichtet sind und einander entgegengesetzt sind, sind an den zu den Kanten senkrechten Rändern 20, 21 bzw. 22, 23 der Wangen so angeordnet, daß die Kappe anschließend ohne erhebliches Spiel auf das Ende 2 der Schiene auf die in Fig. 1 gezeigte Weise aufgesteckt werden kann.Angled edges 16, 17 or 18, 19 »which approach one another are directed and are opposite to each other, are on the edges perpendicular to the edges 20, 21 and 22, 23 the cheeks so arranged that the cap then without significant play on the end 2 of the rail on the in Fig. 1 can be plugged in the manner shown.
In dem Steg 11 ist eine Öffnung 24- vorgesehen, die zu einer Kante 12 oder 13 im wesentlichen parallel ist und deren Länge c sich über einen Teil der Höhe f des Stegs erstreckt, die ihrerseits annähernd gleich der Breite d der bearbeiteten Flächen ist.In the web 11, an opening 24 is provided which leads to a Edge 12 or 13 is substantially parallel and its length c extends over part of the height f of the web, which in turn is approximately equal to the width d of the machined Surfaces is.
In zwei Bereichen 25 und 26 des Stegs, die sich in der Richtung der Höhe zu beiden Seiten der Öffnung befinden, sind zwei beispielsweise durch Drücken gebildete Erhebungen 27 und 28 vorgesehen, die in das Innere 29 der Kappe hervorstehen (vgl. insbesondere Fig. 1) und innere Anschlagsflachen 27' und 28' bilden, die sich außerhalb der Außenflächen der Wangen befinden. Zur Befestigung des Kontaktelements 8 werden eine Reihe von Arbeitsgängen vorgenommen.In two areas 25 and 26 of the web, which are in the direction of the height are located on both sides of the opening, two elevations 27 formed, for example, by pressing and 28 are provided which protrude into the interior 29 of the cap (see in particular FIG. 1) and inner stop surfaces 27 'and 28' form outside the outer surfaces of the cheeks. A number of operations are carried out to fasten the contact element 8.
- ο ι ι ο λ ob- ο ι ι ο λ ob
Zunächst wird das Ende 2 in den Innenraum 29 der Kappe eingeführt, bis die Anschlagsflächen 2?1 und 28' der Erhebungen 27 und 28 an der Auflagestirnfläche 3 zum Anliegen kommen. Anschließend werden die Wangen 9 und 10 an den bearbeiteten Flächen 4 und 5 mit Hilfe einer Elektro-Punktschweißmaschine angeschweißt, deren beide Elektroden an die einander entgegengesetzten Außenflächen 34- und 35 der Wangen angelegt v/erden. Die Schweißpunkte befinden sich an den Stellen 30» 32 und 31 ■> 33· Während des Schweißvorgangs werden die Elektroden der Maschine (nicht dargestellt) in Richtung F und G so angelegt, daß sie die beiden Wangen und das Ende zwischen sich festklemmen.First, the end 2 is inserted into the interior 29 of the cap until the stop surfaces 2? 1 and 28 'of the elevations 27 and 28 come to rest on the support face 3. The cheeks 9 and 10 are then welded to the machined surfaces 4 and 5 with the aid of an electric spot welding machine, the two electrodes of which are placed on the opposite outer surfaces 34 and 35 of the cheeks. The welding points are at the points 30 »32 and 31 ■> 33 · During the welding process, the electrodes of the machine (not shown) are placed in directions F and G so that they clamp the two cheeks and the end between them.
Die. Ränder 20, 21, 22 und 23 und die Flächen 27', 28' bzw. 3 dienen dazu, der Kappe eine genau definierte Stellung bezüglich des Endes zu verleihen, während die Öffnung 24-die Aufgabe hat, den Durchgang von Zweigströmen insbesondere durch die Kupferschicht der Kappe zu vermeiden, deren Auftreten die Qualität der "Verschweißung beeinträchtigen würde.The. Edges 20, 21, 22 and 23 and surfaces 27 ', 28' and 3 serve to give the cap a precisely defined position with respect to the end, while the opening 24-die The task is to avoid the passage of branch currents, in particular through the copper layer of the cap, whose Occurrence would affect the quality of the "weld.
Anschließend werden die Außenflächen 34- und 35 der Wangen 9 und 10 unter einer Presse parallel abgerichtet, so daß leichte Vertiefungen beseitigt werden, die in den Bereichen der Punkte 30, 32 und 315 33 möglicherv.Teise entstanden sind.Subsequently, the outer surfaces 34 and 35 of the cheeks 9 and 10 are dressed in parallel under a press, so that slight indentations are removed that are possible in the areas of the points 30, 32 and 31 5 33. T are else emerged.
Das angebrachte Kontaktelement gemäß der beschriebenen Ausbildung und Befestigungsweise kann an seiner Außenfläche zweckmäßigerweise versilbert werden und mit abnehmbaren elektrischen Anschlußvorrichtungen mit Reibungskontakten und/oder Kontakten mit örtlicher Klemmung beispielsweise mit einer oder mehreren elastischen Klemmen zusammenwirken.The attached contact element according to the design and fastening method described can be on its outer surface are advantageously silver-plated and with removable electrical connection devices with friction contacts and / or contacts with local clamping, for example cooperate with one or more elastic clamps.
* *"> 1 1 Γ O O Γ* * "> 1 1 Γ O O Γ
Bei einer anderen Ausführungsform eines Kontaktelements 81, das für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Kontaktflächen für Sammelschienen 1' anwendbar ist (Fig. 4-), besitzt die Kappe ebenfalls zwei zueinander parallele Wangen 9' und 10' und einen Steg 11' und wird auf ein Ende 2' der Schiene aufgesteckt. Diese Kappe besitzt jedoch beispielsweise nur zwei einander entgegengesetzte, abgewinkelte Ränder 16' und 19'» die sich auf den Seiten 36» 37 der Schiene befinden. Die Auflage- und Anschlagsflächen werden hierbei von den zueinander parallelen Enden 3' und 3", die die bearbeiteten Flächen 51 und 4' mit den nichtbearbeiteten Flächen 6' und 71 verbinden, und von den zu dem Steg 11' parallelen Endrändern 27". und 28" der Wangen 9* und 10' gebildet. Die Innenlänge k zwischen dem Steg 11* und den Enden 27", 28" ist etwas größer als die Länge a. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine öffnung 24' vorgesehen und die Anschlagsflächen befinden sich ebenfalls außerhalb den Außenflächen der Wangen 34-* und 35'·In another embodiment of a contact element 8 1 , which can be used to carry out the method for producing contact surfaces for busbars 1 '(Fig. 4-), the cap also has two parallel cheeks 9' and 10 'and a web 11' and is attached to one end 2 'of the rail. However, this cap has, for example, only two opposing, angled edges 16 'and 19''which are located on the sides 36' 37 of the rail. The support and stop surfaces are in this case by the mutually parallel ends 3 'and 3 ", which connect the machined surfaces 5 1 and 4' with the non- machined surfaces 6 'and 7 1 , and by the end edges 27" parallel to the web 11' . and 28 "of the cheeks 9 * and 10 '. The inner length k between the web 11 * and the ends 27", 28 "is slightly greater than the length a. As in the previous exemplary embodiment, an opening 24' is also provided and the Stop surfaces are also located outside the outer surfaces of the cheeks 34- * and 35 '
Die Durchführung des beschriebenen Verfahrens erfordert nicht eine bestimmte Reihenfolge der einzelnen Arbeitsgänge. So kann beispielsweise die Bildung der öffnung und der Erhebungen oder der Enden 27" und 28" während des Schneidens des Blechs, während des Biegens oder nach dem Biegen vorgenommen werden.Carrying out the method described does not require a specific sequence of the individual operations. So For example, the formation of the opening and the elevations or the ends 27 ″ and 28 ″ during the cutting of the sheet metal, during bending or after bending.
Derartige Kontaktflächen werden mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Einrichtungen zweckmäßigerweise in den Fällen hergestellt, in denen die Forderung nach geringen Abmessungen besteht.Such contact surfaces are expediently made with the aid of the method described and the devices described manufactured in those cases in which there is a requirement for small dimensions.
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