EP3918620A1 - Elektrische kontaktanordnung - Google Patents

Elektrische kontaktanordnung

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Publication number
EP3918620A1
EP3918620A1 EP20702439.9A EP20702439A EP3918620A1 EP 3918620 A1 EP3918620 A1 EP 3918620A1 EP 20702439 A EP20702439 A EP 20702439A EP 3918620 A1 EP3918620 A1 EP 3918620A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
groove
mandrel
electrical
contact element
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.)
Withdrawn
Application number
EP20702439.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schriefer
Maximilian Hofmann
Nico Moosmann
Andreas Deibert
Thorsten Gerberich
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.)
Carl Haas GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Carl Haas GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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 Carl Haas GmbH, Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Carl Haas GmbH
Publication of EP3918620A1 publication Critical patent/EP3918620A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/17—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member on the pin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4854—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a wire spring
    • H01R4/4863—Coil spring

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact arrangement for separating and connecting the electrical poles of an electrical voltage source to an electrical consumer.
  • current paths can be set to be low-inductance, which can ensure a low-resistance / high-current-resistant and tolerance-flexible, electrically conductive connection in multiple contact points.
  • It can be used in power electronics, whereby load or auxiliary connection connections are realized via spring elements in order to increase the tolerance flexibility and to reduce the commutation inductance of a power semiconductor module.
  • resilient elements are usually used in order to ensure a safe electrical current flow enable.
  • the surface topology of the contact surfaces, through which electrical current can flow plays a major role.
  • tolerance shifts caused or micro-movements occurring during operation should be taken into account in order to reduce increased or irregular electrical contact resistances.
  • Each current-carrying electrical conductor forms a magnetic field which induces an electrical voltage in the surrounding electrical lines of a second electrical pole and counteracts the electrical current flow. This negative effect is determined by the surface of the magnetic field. This also affects the performance of contacted electrical components, which are associated with steep electrical current increases or short switching times to avoid dynamic voltage peaks during a switching operation.
  • first contact element and a second contact element which are arranged electrically isolated from one another by means of at least one insulation element or an electrically insulating coating which is formed on the surface of at least one of the contact elements, available.
  • An opening is formed in each of the first and second contact elements, into which a first mandrel and a second mandrel can be inserted.
  • a groove-shaped recess is formed, in each of which at least one annular spring element, in particular a coil spring, the end ends of which are connected to one another are form-fitting. If a groove-shaped recess is formed both in a mandrel and in an opening in a contact element, a groove-shaped recess of such a pair of recesses should be dimensioned smaller than the other groove-shaped recess.
  • annular spring element should be hollow on the inside, in particular cylindrical or also elliptical, with a constant inside and outside diameter over its length and a constant cross section when it is in an unloaded state.
  • the annular spring element does not necessarily have to be cylindrical.
  • the at least one annular spring element is formed from an electrically conductive and elastically deformable material. Its inner and outer dimensions, in particular the windings of a ringenfe are geometrically designed and dimensioned such that the radially outward and / or the radially inward-facing wall against the surface of the respective dome and the surface of the first and second contact elements in the area act on a respective groove-shaped depression with compressive force when the mandrels are inserted into the openings for producing an electrically conductive connection.
  • the first electrical contact element or the first mandrel is connected to a pole of an electrical voltage source and the second electrical contact element or the second mandrel to the other pole of the electrical voltage source.
  • the respective mandrel or the respective electrical contact element which / which is not connected to the electrical voltage source, can be electrically conductively connected to a pole of an electrical consumer.
  • the groove-shaped depressions should be dimensioned such that a spring compression of at least 10%, preferably of at least 20% and at most SO% compared to the original state of the annular spring element is achieved when the mandrels are inserted into the openings in the first and second contact elements.
  • the annular spring elements can thus be deformed elliptically.
  • compressive forces can act between surfaces of the electrical contact elements and the mandrels, so that a safe electrical current flow can be achieved via the electrical contact elements, the ring-shaped spring elements and the mandrels, since even with mechanical, in particular vibrating loading, the ring-shaped spring elements are temporarily lifted off, especially the turns of coil springs from the respective surfaces used for the electrical conduction can be safely avoided.
  • annular spring elements can be in contact with the surface of at least one groove-shaped depression and an oppositely arranged surface at any time, thus ensuring a low-resistance current flow.
  • the usable contact area for the electrical current flow can also be enlarged.
  • the contact forces acting there can also compensate for roughness peaks on the surfaces.
  • the groove-shaped depressions should advantageously be concave, trapezoidal or V-shaped.
  • the choice of the radius of the respective groove-shaped recess should take into account the shape and dimensioning of the respective compressed annular spring element when the electrical contact arrangement is in a state in which an electrical current flow takes place via the two annular spring elements.
  • the concave, trapezoidal or V-shaped groove increases the surface that can be used for an electrical current flow. It also supports mechanical locking. Regardless of the depth of radius chosen, at least one contact point, which is advantageous, since flat contacts in practice require contact forces that cannot normally be implemented technically or require very high assembly forces. Although there is actually only one contact point, contact fingers are formed through elastic material deformation in the area of many roughness peaks on the surface, via which an electrical current can flow. Flat contacts require contact forces that are not feasible in practice. Due to elastic material deformation when one or more contact points are made, a circular cross-section with a large number of contacting roughness peaks can be formed. In particular when training nu-shaped recesses in V-groove form, there are several contact points. It can also shorten the path for electrical current flow.
  • a groove-shaped depression can be formed in the region of the inner lateral surface of the opening in the first contact element.
  • a groove-shaped depression can also be formed on a surface of the first electrical contact element, which is arranged in the direction of a circumferential flange which is formed on the first mandrel.
  • a groove-shaped depression can also be present on a surface of a flange which is part of the first dome and this surface is arranged in the direction of a surface of the first electrical contact element.
  • a deformation of the annular spring elements arranged in the correspondingly arranged groove-shaped recess can, as explained above, by maintaining a corresponding force effect on the first mandrel, which axially presses against the corresponding surface of the first electrical contact element, or alone due to gravity due to the dead weight of the first dome he will be enough.
  • One or more helical spring (s) which can be axially tilted or already tilted during manufacture can be inserted as annular spring elements in the groove-shaped depression (s). It is also possible to use screw springs with an oval shape for their turns. In the event that a groove-shaped recess is formed both in a mandrel and in an opening in a contact element, one of the groove-shaped recesses of such a pair of recesses can be dimensioned smaller than the other groove-shaped recess.
  • a mandrel can be made in one piece from a solid material, but also as a hollow cylinder.
  • An insulation element can be designed in the form of a sleeve or socket on which there is a flange pointing radially outward.
  • the respective sleeve can be arranged between the outer lateral surface of at least one of the mandrels and the inner lateral surface in the region of one of the two contact elements and the flange can be arranged between the first and second contact element.
  • the mandrels and the openings formed in the contact elements should have a complementary cross-sectional geometry. This can be rotationally symmetrical, elliptical or polygonal, for example.
  • the annular spring elements can adapt to the respective geometry because of their elasticity.
  • At least one of the mandrels can be in the form of a sleeve or socket, that is to say hollow inside, in particular hollow cylindrical, into which the other mandrel and the sleeve-shaped region of the insulation element can be inserted.
  • the dimensions and geometric design of the openings and of the at least one insulation element should be chosen such that the spikes can be moved in a translatory manner within electrical openings or a sleeve-shaped insulation element during electrical switching operations under electrical load. Tilting should be avoided as far as possible and a sufficient compressive force effect, which would enable a corresponding deformation of the annular spring elements during an electrical current flow through the annular spring elements, is sufficient.
  • the two mandrels can be moved individually or together in translation.
  • a first mandrel can form an inner conductor and the second mandrel can form an outer conductor.
  • the electrical current flow can be based on the number of turns, the angle of inclination of the turns, the width and height of the respective turn window and their ratio of its diameter or its
  • Cross-sectional area size the material with which the respective coil spring is formed and whether the surface of the spring material is modified or is refined and accordingly that of the contact points as well as the respective winding window of the coil springs and the cross-sectional area of the turns (wire thickness) are influenced.
  • the respective spring compression can be selected within a compression range of the characteristic spring characteristic of the respective annular spring element, which compression range is flexible, as can be seen in FIG. 6.
  • the turns of a helical spring in particular, can be tilted as an annular spring element until it has reached approximately the center of the tolerance range.
  • the ring-shaped spring elements consist of a metal or an electrically conductive material.
  • the spring material one should take into account the electrical conductivity and the spring constant.
  • CuCrZn or CuBe 2 can be preferred.
  • annular spring elements that are subjected to high mechanical stress these can be formed from or with a stainless steel. It is particularly advantageous to coat the surface in order to avoid or at least hinder oxidation. This can be achieved, for example, with gold, silver, nickel or tin layers.
  • the electrical contact elements are also electrically conductive and can be made of a suitable metal, for example copper.
  • An insulation element can be formed from a polymer or an electrically non-conductive ceramic material.
  • Figure 1 shows a first example of a Whyanord invention
  • Figure 2 shows a second example of a Whyanord invention
  • Figure 3 shows a third example of a contact arrangement according to the invention
  • Figure 4 shows a fourth example of a contact arrangement according to the invention.
  • Figure 5 shows a fifth example of a contact arrangement according to the invention.
  • Figure 6 is a diagram from which you can see a tolerance field in the compression of coil springs.
  • annular electrical contact element 1 is connected in a form not shown to a pole of an electrical voltage source.
  • a bore is formed as an opening, into which a first mandrel 4 is inserted with play. It forms the inner conductor.
  • a groove-shaped depression is formed on the outer lateral surface of the first dome 4, into which a groove is formed on the end faces.
  • interconnected coil spring is used as an example of an annular spring element 6.1 and is held in a form-fitting manner.
  • the groove-shaped recess is dimensioned such that the helical spring 6.1 is held securely and is compressed by means of the inner circumferential surface of the first contact element 1 in the area of the opening so that compressive forces between the turns of the helical spring 6.1 and the corresponding surfaces of the first contact element 1 and the first mandrel 4 act and the helical spring 6.1 has been deformed elliptically.
  • the turns of the helical spring 6.1 can also be tilted sideways.
  • the electrically conductive connection can also be separated if the first contact element 1 is moved in a translatory manner such that there is no contact with the first screw fader 6.1.
  • a second contact element 2 is connected to a pole of an electrical voltage source (not shown).
  • the second electrical contact element's 2 is also a hole, forms out as an opening.
  • a second mandrel 5 with little play can be introduced to establish an electrically conductive connection, which in this example is sleeve-shaped.
  • a groove-shaped depression is also formed, into which a helical spring has been inserted as an example of an annular spring element 6.2 analogous to helical spring 6.1. It is also held in a form-fitting manner in the groove-shaped recess. and establishes an electrical current flow between the second electrical contact element 2 and the second mandrel 5 when the second mandrel 5 has been positioned as shown in FIG. 1.
  • the electrically conductive connection can alternatively also be achieved by means of a translatory movement of the second contact element 2, which is carried out to such an extent that there is no longer any contact between the second contact element 2 and the helical spring 6.2.
  • the electrical con tact elements 1 and 2 can be electrically conductively connected to an electrical consumer and the mandrels 4 and 5 each with a pole of an electrical voltage source.
  • the second example shown in FIG. 2 differs from the example according to FIG. 1 in that a second insulation element 3.2 is present. This is also partially sleeve-shaped and provided with a circumferential flange, which forms electrical insulation between the first and second electrical contact elements 1 and 2.
  • the sleeve-shaped area of the second insulation element 3.2 forms an electrical insulation between the first electrical contact element 1 and the first mandrel 4 in an area in which no groove-shaped depression is formed.
  • a groove-shaped recess for the helical spring 6.1 is in the inner wall of the opening of the first electrical contact element 1 and not on a surface of the first dome 4 and a further groove-shaped recess is in the inner wall of the opening of the second electrical contact element 2 and not on a surface of the second dome 5.
  • the fourth example shown in FIG. 4 differs from the example according to FIG. 1 in that two groove-shaped depressions are formed, so that in each case two helical springs 6.1 and 6.2 can be inserted next to and in each case in two groove-shaped depressions, as a result of which the electrical current flows available contact points or surface is enlarged and larger electrical currents can be switched. Radially available installation space can also be better used.
  • the groove-shaped depressions can also be made longer, so that in each case a groove-shaped depression two spring springs 6.1 and 6.2 can be used.
  • FIG. 5 differs from the example according to FIG. 1 in that an annular groove-shaped depression is formed on a surface of a flange formed all around on the first mandrel 4.
  • the corresponding surface points in the direction of a surface of the first electrical contact element 1.
  • An axially tiltable or already tilted helical spring 6.1 is inserted into the groove-shaped depression, via which the electrical current flow takes place when the first mandrel 4, as shown in FIG. 5, is positioned has been.
  • This electrical current flow can be interrupted when the first mandrel 4 in the form shown here has been moved upwards, ie away from the first electrical contact element 1.
  • the electrical current flow can also be interrupted when the second mandrel 5 has been moved until there is no more direct contact between the helical spring 6.2 and the second mandrel 5.
  • at least one of the mandrels 4 or 5 can be moved in the breakthrough until there is no contact between the helical spring 6.1 or 6.2 and the first mandrel 4 or second mandrel 5 in order to end the electrical current flow.
  • the movement can take place in opposite directions, so that an electrical current can flow via the electrical contact elements 1 and 2, the coil springs 6.1 and 6.2 to the mandrels 4 and 5 or vice versa.
  • coil springs 6.1 and 6.2 the turns of which are oval in shape, can be used.

Landscapes

  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

Dabei sind ein erstes und ein zweites Kontaktelement mittels mindestens eines Isolationselements oder einer elektrisch isolierenden Beschichtung elektrisch voneinander isoliert angeordnet. In beiden Kontaktelementen ist jeweils eine Durchbrechung ausbildet, in die jeweils ein Dorn einführbar sind. Am ersten Kontaktelement und/oder dem ersten Dorn und der inneren Mantelfläche des zweiten Kontaktelements und/oder der äußeren Mantelfläche des zweiten Dorns ist jeweils eine nutenförmige Vertiefung ausgebildet ist, in die jeweils mindestens ein ringförmiges Federelement formschlüssig einsetzbar ist. Das Federelement ist aus einem elektrisch leitenden und elastisch verformbaren Material gebildet. Seine Abmessungen sind so geometrisch ausgebildet und dimensioniert, dass die radial nach außen und/oder radial nach innen weisende Wand gegen die Oberfläche des jeweiligen Dorns und die Oberfläche der Kontaktelemente im Bereich einer nutenförmigen Vertiefung mit Druckkraftbeaufschlagung wirken, wenn die Dorne in die Durchbrechungen eingeführt sind. Die Kontaktelemente und Dorne sind an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen.

Description

Elektrische Kontaktanordnung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktordnung zum Trennen und Ver binden der elektrischen Pole einer elektrischen Spannungsquelle mit einem elektrischen Verbraucher. Durch eine koaxiale Anordnung können Strompfade niederinduktiv gesetzt werden, die in multiplen Kontaktpunkten eine niederohmige/hochstromfeste und toleranzflexible elektrisch leitende Ver bindung sicherstellen können. Sie kann in der Leistungselektronik eingesetzt werden, wobei Last- oder Hilfs verbindungsanschlüsse über Federelemente realisiert sind, um die Toleranz flexibilität zu erhöhen und die Kommutierungsinduktivität eines Leistungs halbleitermoduls zu reduzieren. Zum Ausgleich von geometrischen Differenzen, Fertigungstoleranzen und/oder auftretenden mechanischen Schwingungen werden üblicherweise federnde Elemente eingesetzt, um einen sicheren elektrischen Stromfluss zu ermöglichen.
Zur Reduzierung von elektrischen Verlusten und der Vermeidung hoher elekt rischer Übergangswiderstände spielt die Oberflächentopologie der Kontakt oberflächen, über die ein elektrischer Stromfluss erfolgen kann, eine große Rolle.
Außerdem sollten verursachte Toleranzverschiebungen oder während des Betriebes auftretende Mikrobewegungen berücksichtigt werden können, um erhöhte bzw. unregelmäßige elektrische Kontaktwiderstände zu reduzieren.
Jeder stromdurchflossene elektrische Leiter bildet ein magnetisches Feldaus, das in den umgebenden elektrischen Leitungen eines zweiten elektrischen Pols eine elektrische Spannung induziert und dem elektrischen Stromfluss entgegen wirkt. Dabei wird dieser negative Effekt durch die aufgespannte Flä che des Magnetfelds bestimmt. So tritt auch eine Beeinträchtigung der Leis tungsfähigkeit kontaktierter elektrischer Bauelemente, die zur Vermeidung dynamischer Spannungsspitzen während eines Schaltvorgangs mit steilen elektrischen Stromanstiegen bzw. kurzen Schaltzeiten verbunden sind, auf.
Die von stromdurchflossenen Zuleitungen aufgespannten Flächen sollten da her minimiert werden, um eine niederinduktive Verbindung elektrischer Bau elemente zu ermöglichen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Kontaktanordnung vorzu schlagen, die niederinduktiv sowie niederohmig ist und mechanische Betriebs- sowie Fertigungstoleranzen ausgleichen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer elektrischen Kontaktanord nung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordne ten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
Bei der Erfindung sind ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktele ment, die mittels mindestens eines Isolationselements oder einer elektrisch isolierenden Beschichtung, die auf der Oberfläche mindestens eines der Kon taktelemente ausgebildet ist, elektrisch voneinander isoliert angeordnet sind, vorhanden.
Dabei sind im ersten und zweiten Kontaktelement jeweils eine Durchbrechung ausgebildet, in die ein erster Dorn und ein zweiter Dorn einführbar sind.
Am ersten Kontaktelement und/oder dem ersten Dorn und der inneren Man telfläche des zweiten Kontaktelements und/oder der äußeren Mantelfläche des zweiten Doms ist jeweils eine nutenförmige Vertiefung ausgebildet, in die jeweils mindestens ein ringförmiges Federelement, insbesondere eine Schraubenfeder, deren stirnseitigen Enden miteinander verbunden sind, formschlüssig einsetzbar ist. Wenn eine nutenförmige Vertiefung sowohl in einem Dorn, wie auch in einer Durchbrechung eines Kontaktelements ausge bildet ist, sollte eine nutenförmige Vertiefung eines solchen Vertiefungspaares kleiner dimensioniert sein als die jeweils andere nutenförmige Vertiefung.
Ein ringförmiges Federelement sollte innen hohl, insbesondere zylinderförmig oder auch elliptisch mit über seine Länge konstantem Innen- und Außen durchmesser sowie einem konstanten Querschnitt ausgebildet sein, wenn es sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Das ringförmige Federelement muss nicht zwingend zylinderförmig sein.
Das jeweils mindestens eine ringförmige Federelement ist aus einem elekt risch leitenden und elastisch verformbaren Material gebildet. Seine inneren und äußeren Abmessungen, insbesondere die Windungen einer Schraubenfe der sind so geometrisch ausgebildet und dimensioniert, dass die radial nach außen und/oder die radial nach innen weisende Wand gegen die Oberfläche des jeweiligen Doms und die Oberfläche des ersten und zweiten Kontaktele ments im Bereich einer jeweiligen nutenförmigen Vertiefung mit Druckkraft beaufschlagung wirken, wenn die Dorne in die Durchbrechungen zur Herstel lung einer elektrisch leitenden Verbindung eingeführt sind.
Das erste elektrische Kontaktelement oder der erste Dorn ist an einen Pol einer elektrischen Spannungsquelle und das zweite elektrische Kontaktele ment oder der zweite Dorn an den jeweils anderen Pol der elektrischen Span nungsquelle angeschlossen. Je nachdem ob ein elektrisches Kontaktelement oder der zugehörige Dorn an einen Pol einer elektrischen Spannungsquelle angeschlossen ist, kann entweder der jeweilige Dorn oder das jeweilige elekt rische Kontaktelement, der/das nicht an die elektrische Spannungsquelle an geschlossen ist, elektrisch leitend mit einem Pol eines elektrischen Verbrau chers verbunden sein.
Die nutenförmigen Vertiefungen sollten so dimensioniert sein, dass eine Fe derkompression von mindestens 10 %, bevorzugt von mindestens 20 % und maximal SO % gegenüber dem Ursprungszustand des ringförmigen Federele ments erreicht ist, wenn die Dorne in die Durchbrechungen des ersten und zweiten Kontaktelements eingeführt sind. Die ringförmigen Federelemente können so elliptisch verformt werden. Somit können Druckkräfte zwischen Oberflächen der elektrischen Kontaktelemente und der Dorne wirken, so dass ein sicherer elektrischer Stromfluss über die elektrischen Kontaktelemente, die ringförmigen Federelemente und die Dorne, erreicht werden kann, da auch bei mechanischer, insbesondere schwingender Belastung ein temporäres Abheben der ringförmigen Federelemente, insbesondere der Windungen von Schraubenfedern von den jeweiligen zur elektrischen Leitung genutzten Ober flächen sicher vermieden werden kann. Oberflächen von ringförmigen Feder elementen können so jederzeit an der Oberfläche mindesten einer nutenför migen Vertiefung und einer gegenüberliegend angeordneten Oberfläche an- liegen und so für einen niederohmigen Stromfluss sorgen. Durch die Verfor mung der ringförmigen Federelemente kann auch die für den elektrischen Stromfluss nutzbare Kontaktfläche vergrößert werden. Die dort wirkenden Kontaktkräfte können auch Rauheitsspitzen an den Oberflächen kompensie ren.
Vorteilhaft sollten die nutenförmigen Vertiefungen konkav, trapezförmige oder als V-Nut ausgebildet sein. Die Wahl des Radius der jeweiligen nuten förmigen Vertiefung sollte die Form und Dimensionierung des jeweiligen komprimierten ringförmigen Federelements berücksichtigen, wenn sich die elektrische Kontaktanordnung in einem Zustand befindet, bei dem ein elektri scher Stromfluss über die zwei ringförmigen Federelemente erfolgt.
Die konkave, trapez- oder V-förmige Nut vergrößert die für einen elektrischen Stromfluss nutzbare Oberfläche. Außerdem unterstützt sie eine mechanische Arretierung. Unabhängig vom jeweils gewählten Vertiefungsradius liegt min- destens ein Kontaktpunkt vor, was vorteilhaft ist, da flächige Kontakte in der Praxis Kontaktkräfte erfordern, die normalerweise technisch nicht realisiert werden können oder sehr hohe Montagekräfte erfordern. Obwohl eigentlich lediglich ein Kontaktpunkt vorliegt, bilden sich durch elastische Werkstoffver formung im Bereich vieler Rauheitsspitzen der Oberfläche Kontaktfinger aus, über die ein elektrischer Stromfluss erfolgen kann. Flächige Kontakte erfor dern in der Praxis nicht realisierbare Kontaktkräfte. Durch elastische Material verformung bei der Kontaktfindung von einem oder mehreren Kontakt- punkt(en) kann sich ein kreisförmiger Querschnitt mit einer Vielzahl kontakt findender Rauheitsspitzen ausbilden. Insbesondere bei einer Ausbildung nu tenförmiger Vertiefungen in V-Nutform ergeben sich mehrere Kontaktpunkte. Außerdem kann damit der Weg für den elektrischen Stromfluss verkürzt wer den.
Bei einer Alternative kann eine nutenförmige Vertiefung im Bereich der inne ren Mantelfläche der Durchbrechung des ersten Kontaktelements ausgebildet sein. Bei einer weiteren Alternative kann eine nutenförmige Vertiefung auch an einer Oberfläche des ersten elektrischen Kontaktelements ausgebildet sein, die in Richtung eines umlaufenden Flansches, der am ersten Dorn ausge bildet ist, angeordnet ist. Wiederum alternativ dazu, kann eine nutenförmige Vertiefung auch an einer Oberfläche eines Flansches, der Bestandteil des ers ten Domes ist, und diese Oberfläche in Richtung einer Oberfläche des ersten elektrischen Kontaktelements angeordnet ist, vorhanden sein. Wird der Dorn bei einer dieser Alternativen in die Durchbrechung des ersten elektrischen Kontaktelements eingeführt, kann eine Verformung der in des entsprechend angeordneten nutenförmigen Vertiefung angeordneten ringförmigen Feder elements, wie oben erläutert, durch die Aufrechterhaltung einer entspre chenden Kraftwirkung auf den ersten Dorn, die diesen axial gegen die ent sprechende Oberfläche des ersten elektrischen Kontaktelements drückt, oder allein gravitationskraftbedingt infolge der Eigenmasse des ersten Doms er reicht werden.
In die nutenförmige(n) Vertiefung(en) kann/können eine oder mehrere axial verkippbare oder bereits bei der Herstellung verkippte Schraubenfeder(n) als ringförmige Federelemente eingesetzt werden. Es können auch Schraubenfe dern mit ovaler Form ihrer Windungen eingesetzt werden. Für den Fall, dass eine nutenförmige Vertiefung sowohl in einem Dorn, wie auch in einer Durchbrechung eines Kontaktelements ausgebildet ist, kann eine der nutenförmigen Vertiefungen eines solchen Vertiefungspaares kleiner di mensioniert sein als die jeweils andere nutenförmige Vertiefung. Dies hat einmal den Vorteil, dass ein Trennen der elektrischen Verbindung durch eine translatorische Bewegung des jeweiligen Domes einfach erreicht werden kann, ohne dass die formschlüssige Verbindung des jeweiligen ringförmigen Federelements mit dem entsprechenden Kontaktelement oder dem jeweili gen Dorn, an dem die tiefere nutenförmige Vertiefung vorhanden ist, gelöst wird, bewirken. Zum Anderen kann mit einem Paar von nutenförmigen Vertie fungen eine größere Oberfläche, die für einen elektrischen Stromfluss über das/die jeweilige ringförmige(n) Federelement(e) zu Verfügung steht, genutzt werden. Mittels der Querschnittsform einer nutenförmigen Vertiefung kann der Strompfad verkürzt werden.
Ein Dorn kann einteilig aus einem Vollmaterial, aber auch als Hohlzylinder ausgebildet sein.
Ein Isolationselement kann in Form einer Hülse oder Buchse, an der ein radial nach außen weisender Flansch vorhanden ist, ausgebildet sein. Die jeweilige Hülse kann zwischen der äußeren Mantelfläche mindestens eines der Dorne und der inneren Mantelfläche im Bereich eines der zwei Kontaktelemente und der Flansch kann zwischen erstem und zweitem Kontaktelement angeordnet sein.
Die Dorne und die in den Kontaktelementen ausgebildeten Durchbrechungen sollten eine komplementäre Querschnittsgeometrie aufweisen. Diese kann beispielsweise rotationssymmetrisch, elliptisch oder mehreckig ausgebildet sein. Die ringförmigen Federelemente können sich wegen ihrer Elastizität an die jeweilige Geometrie anpassen.
Mindestens einer der Dorne kann in Form einer Hülse oder Buchse, also innen hohl, insbesondere hohlzylindrisch ausgebildet sein, in die der jeweils andere Dorn und der hülsenförmige Bereich des Isolationselements eingeführt wer den können. Die Abmessungen und geometrische Gestaltung der Durchbrechungen sowie des mindestens einen Isolationselements sollten so gewählt sein, dass die Dorne bei elektrischen Schaltvorgängen unter elektrischer Last gleitend inner halb der Durchbrechungen bzw. einem hülsenförmigen Isolationselement translatorisch bewegt werden können. Dabei soll ein Verkippen weitestge hend vermieden und eine ausreichende Druckkraftwirkung, die eine entspre chende Verformung der ringförmigen Federelemente während eines elektri schen Stromflusses über die ringförmigen Federelemente ermöglichen, er reicht werden.
Zum Herstellen und Trennen einer elektrisch leitenden Verbindung können die zwei Dorne jeweils einzeln aber auch gemeinsam translatorisch bewegt werden.
Ein erster Dorn kann einen Innenleiter und der zweite Dorn einen Außenleiter bilden.
Mit der Erfindung ist ein mechanischer Toleranzausgleich, der zu gleichblei benden elektrischen Kontaktverhältnissen führt, auch im bewegten Zustand möglich. Sie stellt einen koaxialen Aufbau zweier elektrischer Kontaktpartner mit jeweils unterschiedlichem elektrischem Potential dar.
Es ist eine nahe Anordnung zweier elektrischer Leitwege möglich, so dass pa rasitäre Induktivitäten minimiert werden können.
Ein elektrischer Stromfluss erfolgt ausschließlich über die ringförmigen Feder elemente, insbesondere die Windungen der Schraubenfedern, wenn ein elektrischer Stromfluss erfolgen soll und die Dorne entsprechend positioniert worden sind.
Der elektrische Stromfluss kann über die Anzahl der Windungen, den Nei gungswinkel der Windungen, der Breite und Höhe des jeweiligen Windungs fensters sowie deren Verhältnis seines Durchmessers bzw. seiner
Querschnittsflächengröße, dem Werkstoff mit dem die jeweilige Schrauben feder gebildet ist und ob die Oberfläche des Federwerkstoffs modifiziert bzw. veredelt ist und dementsprechend auch die der Kontaktpunkte sowie dem jeweiligen Windungsfenster der Schraubenfedern und der Querschnittsfläche der Windungen (Drahtstärke) beeinflusst werden.
Es tritt keine zeitliche Beschränkung der Stromverteilung im Leitungsquer schnitt auf. Es können auch drehstromförmige elektrische Ströme geschaltet werden.
Durch die mögliche und beeinflussbare Größe der elektrischen Kontaktfläche, was mittels der Anzahl der Windungspunkte und der Windungsquerschnitts fläche beeinflussbar ist, kann eine Skalierung für einen elektrischen Stromfluss hoher elektrischer Ströme > 50 A erreicht werden.
Beim Verformen eines ringförmigen Federelements, das in einer nutenförmi gen Vertiefung formschlüssig gehalten und durch Bewegung eines Doms komprimiert worden ist, kann eine Vergrößerung der für den elektrischen Stromfluss nutzbaren Kontaktfläche erreicht werden. Die jeweilige Federkom pression kann innerhalb eines toleranzflexiblen Kompressionsbereichs der charakteristischen Federkennlinie des jeweiligen ringförmigen Federelements gewählt werden, was man Figur 6 entnehmen kann. Bei der Kompression können insbesondere die Windungen einer Schraubenfeder, als ringförmiges Federelement verkippt werden, bis in etwa die Mitte des Toleranzfeldes er reicht worden ist.
Die ringförmigen Federelemente bestehen aus einem Metall oder einem an deren elektrisch leitenden Werkstoff bzw. Material. Bei der Auswahl des Fe derwerkstoffs sollte man die elektrische Leitfähigkeit und die Federkonstante berücksichtigen. Bei einer Legierung kann man CuCrZn oder CuBe2 bevorzu gen. Bei mechanisch stark beanspruchten ringförmigen Federelementen kön nen diese aus oder mit einem Edelstahl gebildet sein. Es ist besonders vorteil haft, die Oberfläche zu beschichten, um eine Oxidation zu vermeiden bzw. zumindest zu behindern. Dies kann man z.B. mit Gold-, Silber, Nickel- oder Zinnschichten erreichen.
Die elektrischen Kontaktelemente sind ebenfalls elektrisch leitend und kön nen aus einem geeigneten Metall, z.B. Kupfer bestehen. Ein Isolationselement kann aus einem Polymer oder einem elektrisch nicht leitenden keramischen Werkstoff gebildet sein.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden. Dabei sind einzelne Merkmale, die man den Beispielen oder Figuren entnehmen kann, nicht auf das jeweilige Beispiel oder die Figur beschränkt. Merkmale können unabhängig vom jeweiligen Beispiel oder Figur miteinander kombiniert wer den.
Dabei zeigen:
Figur 1 ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanord nung;
Figur 2 ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanord nung;
Figur 3 ein drittes Beispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanord nung;
Figur 4 ein viertes Beispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanord nung;
Figur 5 ein fünftes Beispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanord nung und
Figur 6 ein Diagramm, dem man ein Toleranzfeld bei der Kompression von Schraubenfedern entnehmen kann.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist ein ringförmiges elektrisches Kontakt element 1 in nicht dargestellter Form an einen Pol einer elektrischen Span nungsquelle angeschlossen. Im Kontaktelement 1 ist eine Bohrung als Durch brechung ausgebildet, in die ein erster Dorn 4 spielbehaftet eingeführt ist. Er bildet den Innenleiter. An der äußeren Mantelfläche des ersten Doms 4 ist eine nutenförmige Vertiefung ausgebildet, in die eine an den Stirnseiten mit- einander verbundene Schraubenfeder als ein Beispiel für ein ringförmiges Federelement 6.1 eingesetzt und formschlüssig gehalten ist. Die nutenförmige Vertiefung ist so dimensioniert, dass die Schraubenfeder 6.1 sicher gehalten und mittels der inneren Mantelfläche des ersten Kontaktelements 1 im Be reich der Durchbrechung so komprimiert wird, dass Druckkräfte zwischen den Windungen der Schraubenfeder 6.1 und den entsprechenden Oberflächen von erstem Kontaktelement 1 und erstem Dorn 4 wirken und die Schrauben feder 6.1 elliptisch verformt worden ist. Die Windungen der Schraubenfeder 6.1 können dabei auch seitlich verkippt werden.
In dieser Position des ersten Doms 4 ist eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Wird der erste Dorn 4 translatorisch in axialer Richtung bewegt gelangt die nutenförmige Vertiefung mit der ersten Schraubenfeder 6.1 in eine Position, in der die Schraubenfeder 6.1 keinen Kontakt mehr zum ersten Kontaktelement 1 hat und dadurch kann die elektrisch leitende Verbindung getrennt werden.
Die elektrisch leitende Verbindung kann auch getrennt werden, wenn das ers te Kontaktelement 1 so translatorisch bewegt wird, dass kein berührender Kontakt zur ersten Schraubenfader 6.1 besteht.
Bei diesem Beispiel ist ein zweites Kontaktelement 2 mit einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle verbunden (nicht gezeigt). Im zweiten elektri schen Kontaktelement 2 ist ebenfalls eine Bohrung, als Durchbrechung ausge bildet. In diese Durchbrechung kann zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung ein zweiter Dorn 5 mit geringem Spiel behaftet eingeführt wer den, der bei diesem Beispiel hülsenförmig ausgebildet ist. Durch das Innere der Hülse ist ein ebenfalls hülsenförmiges Isolationselement 3.1, bei dem an einer in Richtung erstem elektrischen Kontaktelement 1 weisenden Stirnseite ein umlaufender Flansch ausgebildet ist, als elektrische Isolation zum ersten Dorn 4 und dem ersten elektrischen Kontaktelement 1 geführt.
An der äußeren Mantelfläche des zweiten Doms 5 ist ebenfalls eine nuten förmige Vertiefung ausgebildet, in die eine Schraubenfeder als ein Beispiel für ein ringförmiges Federelement 6.2 analog wie Schraubenfeder 6.1 eingesetzt worden. Auch sie wird formschlüssig in der nutenförmigen Vertiefung gehal- ten und stellt einen elektrischen Stromfluss zwischen zweitem elektrischen Kontaktelement 2 und zweitem Dorn 5 her, wenn der zweite Dorn 5, wie in Figur 1 gezeigt, positioniert worden ist. Die elektrisch leitende Verbindung kann bei diesem Beispiel auch alternativ mittels einer translatorischen Bewe gung des zweiten Kontaktelements 2 erreicht werden, die soweit geführt wird, dass zwischen zweitem Kontaktelement 2 und der Schraubenfeder 6.2 kein berührender Kontakt mehr besteht.
Es wird deutlich, dass die Windungen der Schraubenfedern 6.1 und 6.2 in Form einer Ellipse wegen der wirkenden Druckkräfte in Bezug zur Rotation sachse des Kontaktsystems in radialer Richtung verformt werden können, wenn ein elektrischer Stromfluss über Außenleiter und Innenleiter erfolgen soll.
Wird zumindest einer der Dorne 4 oder 5 oder das erste Kontaktelement 1 bzw. das zweite Kontaktelement 2 translatorisch so bewegt, dass die Position der Schraubenfeder 6.1 oder 6.2 so verändert ist, dass kein berührender Kon takt zum ersten oder zweiten elektrischen Kontaktelement 1 oder 2 besteht, erfolgt eine Trennung des elektrischen Stromflusses zu einem elektrischen Verbraucher, der in nicht dargestellter Form elektrisch leitend mit den Dornen 4 und 5 verbunden ist. Selbstverständlich können auch die elektrischen Kon taktelemente 1 und 2 elektrisch leitend mit einem elektrischen Verbraucher und die Dorne 4 und 5 jeweils mit einem Pol einer elektrischen Spannungs quelle verbunden sein.
Das in Figur 2 gezeigte zweite Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel nach Figur 1 dadurch, dass ein zweites Isolationselement 3.2 vorhanden ist. Dieses ist ebenfalls teilweise hülsenförmig ausgebildet und mit einem umlaufenden Flansch versehen, der eine elektrische Isolation zwischen erstem und zweitem elektrischen Kontaktelement 1 und 2 bildet. Der hülsenförmige Bereich des zweiten Isolationselements 3.2 bildet eine elektrische Isolation zwischen ers tem elektrischen Kotaktelement 1 und erstem Dorn 4 in einem Bereich, in dem keine nutenförmige Vertiefung ausgebildet ist. Im Gegensatz zum Bei spiel nach Figur 1 besteht bei diesem Beispiel eine vorteilhafte Blindmontage fähigkeit. Ansonsten unterscheiden sich erstes und zweites Beispiel nicht.
Beim in Figur 3 gezeigten dritten Beispiel ist die Position der nutenförmigen Vertiefungen für die Aufnahme der Schraubenfedern 6.1 und 6.2 im Vergleich zu den zwei vorher beschriebenen Beispielen vertauscht. Eine nutenförmige Vertiefung für die Schraubenfeder 6.1 ist in der Innenwand der Durchbre chung des ersten elektrischen Kontaktelements 1 und nicht an einer Oberflä che des ersten Domes 4 und eine weitere nutenförmige Vertiefung ist in der Innenwand der Durchbrechung des zweiten elektrischen Kontaktelements 2 und nicht an einer Oberfläche des zweiten Doms 5 ausgebildet.
Weitere Version: Nutenförmige Vertiefung sowohl im Kontaktelement als auch in Dorn/Buchse (Kombination von Figur 1 und Figur 3)
Das in Figur 4 gezeigte vierte Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel nach Figur 1 dadurch, dass zwei nutenförmige Vertiefungen ausgebildet sind, so dass jeweils zwei Schraubenfedern 6.1 und 6.2 nebeneinander in jeweils zwei nutenförmige Vertiefungen einsetz- und darin fixierbar sind, wodurch die für einen elektrischen Stromfluss zur Verfügung stehenden Kontaktpunkte bzw. - fläche vergrößert ist und größere elektrische Stromstärken geschaltet werden können. Es kann auch radial verfügbarer Bauraum besser genutzt werden. In nicht dargestellter Form können die nutenförmigen Vertiefungen auch länger ausgebildet sein, so dass in jeweils eine nutenförmige Vertiefung zwei Schrau benfedern 6.1 bzw. 6.2 eingesetzt werden können.
Das in Figur 5 gezeigte Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel nach Figur 1 dadurch, dass eine ringförmige nutenförmige Vertiefung an einer Oberfläche eines umlaufend am ersten Dorn 4 ausgebildeten Flansches ausgebildet ist. Die entsprechende Oberfläche weist in Richtung einer Oberfläche des ersten elektrischen Kontaktelements 1. In die nutenförmige Vertiefung ist eine axial verkippbare oder bereits verkippte Schraubenfeder 6.1 eingesetzt, über die der elektrische Stromfluss erfolgt, wenn der erste Dorn 4, wie in Figur 5 ge zeigt, positioniert worden ist. Dieser elektrische Stromfluss kann unterbro chen werden, wenn der erste Dorn 4 in der hier gezeigten Form nach oben, also vom ersten elektrischen Kontaktelement 1 weg, bewegt worden ist. Der elektrische Stromfluss kann auch unterbrochen werden, wenn der zweite Dorn 5 so bewegt worden ist bis kein direkter berührender Kontakt zwischen der Schraubenfeder 6.2 und dem zweiten Dorn 5 mehr besteht. Beim zweiten Beispiel kann zumindest einer der Dorne 4 oder 5 in der Durch brechung so bewegt werden bis kein berührender Kontakt zwischen Schrau benfeder 6.1 oder 6.2 und erstem Dorn 4 oder zweitem Dorn 5 mehr besteht, um den elektrischen Stromfluss zu beenden. Beim Einschalten kann die Bewegung entgegengesetzt erfolgen, so dass ein elektrischer Stromfluss über die elektrischen Kontaktelemente 1 und 2, die Schraubenfedern 6.1 und 6.2 zu den Dornen 4 und 5 oder umgekehrt erfolgen kann. Bei allen Beispielen können Schraubenfedern 6.1 und 6.2, deren Windungen oval geformt sind, eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktelement (1) und einem zweiten Kontaktelement (2), die mittels mindestens eines Isolationselements (3.1, 3.2) oder einer elektrisch isolierenden Be schichtung, die auf einer Oberfläche mindestens eines der Kontakt elemente (1, 2) ausgebildet ist, elektrisch voneinander isoliert ange ordnet sind und dabei im ersten und zweiten Kontaktelement (1 und 2) jeweils eine Durchbrechung ausbildet ist, in die jeweils ein erster Dorn (4) und ein zweiter Dorn (5) einführbar sind und wobei am ersten Kontaktelement (1) und/oder dem ersten Dorn (4) und der inneren Mantelfläche des zweiten Kontaktelements (2) und/oder der äußeren Mantelfläche des zweiten Doms (5) jeweils eine nutenförmige Vertiefung ausgebildet ist, in die jeweils mindestens ein ringförmiges Federelement (6.1, 6.2) formschlüssig einsetzbar ist und das jeweils mindestens eine ringförmige Federelement (6.1, 6.2) aus einem elektrisch leitenden und elastisch verformbaren Material gebil det ist und dessen äußere und innere Abmessungen so geometrisch ausgebildet und dimensioniert sind, so dass die radial nach außen und/oder radial nach innen weisende Wand gegen die Oberfläche des jeweiligen Doms (4, 5) und die Oberfläche des ersten und zweiten Kon taktelements (1, 2) im Bereich einer jeweiligen nutenförmigen Vertie fung mit Druckkraftbeaufschlagung wirken, wenn die Dorne (4, 5) in die Durchbrechungen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Ver bindung eingeführt sind und das erste elektrische Kontaktelement (1) oder der erste Dorn (4) an ei nen Pol einer elektrischen Spannungsquelle und das zweite elektrische Kontaktelement (2) oder der zweite Dorn (5) an den jeweils anderen Pol der elektrischen Spannungsquelle angeschlossen sind.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das/die ringförmige(n) Federelement(e) (6.1, 6.2) innen hohl, insbe sondere hohlzylinderförmig, mit über seine/ihre Länge konstantem In nen- und Außendurchmesser sowie konstantem Querschnitt in einem unbelastetem Zustand ausgebildet ist/sind.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Dorn(e) (4, 5) in Form einer Hülse oder Buchse ausgebil det ist/sind.
4. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges Federelement (6.1, 6.2), eine Schraubenfeder ist.
5. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die nutenförmigen Vertiefungen so di mensioniert sind, dass das/die ringförmige(n) Federelement(e) (6.1, 6.2) so verformt ist/sind, dass eine Federkompression von mindestens 10 %, bevorzugt von mindestens 20 % gegenüber dem Ursprungszu stand des/der ringförmigen Federelemente(s) (6.1, 6.2) erreicht ist, wenn die Dorne (4, 5) in die Durchbrechungen des ersten und zweiten Kontaktelements (1, 2) eingeführt sind.
6. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die nutenförmigen Vertiefungen konkav, trapezförmig oder als V-Nut ausgebildet sind.
7. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass eine nutenförmige Vertiefung im Bereich der inneren Mantelfläche der Durchbrechung des ersten Kontaktele ments (1) ausgebildet ist.
8. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass wenn eine nutenförmige Vertiefung so- wohl in einem Dorn (4, 5), wie auch in einer Durchbrechung eines Kon taktelements (1, 2) ausgebildet ist, eine nutenförmige Vertiefung eines solchen Vertiefungspaares kleiner dimensioniert ist als die jeweils an dere nutenförmige Vertiefung.
9. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass ein Isolationselement (3.1, 3.2) in Form ei ner Hülse an der ein radial nach außen weisender Flansch vorhanden ist, ausgebildet ist und die jeweilige Hülse zwischen der äußeren Man telfläche mindestens eines der Dorne (4 oder 5) und der inneren Man telfläche im Bereich eines der zwei Kontaktelemente (1, 2) und der Flansch zwischen erstem und zweitem Kontaktelement (1, 2) angeord net ist.
10. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Dorne (4, 5) und die in den Kontakt elementen (1, 2) ausgebildeten Durchbrechungen eine komplementäre Querschnittsgeometrie, die rotationssymmetrisch, elliptisch oder mehreckig ausgebildet ist, aufweisen.
11. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Dorne (5) in Form einer Hülse ausgebildet ist, in die der jeweils andere Dorn (4) und der hülsenförmige Bereich des Isolationselements (3.2) einführbar sind.
12. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bevorzugt ringförmige nutenförmige Vertie fung an einer Oberfläche eines umlaufend am ersten Dorn (4) ausge bildeten Flansches ausgebildet ist, wobei die entsprechende Oberflä che in Richtung einer Oberfläche des ersten elektrischen Kontaktele ments (1) weist und in diese nutenförmige Vertiefung ein ringförmiges Federelement (6.1) eingesetzt ist.
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