SE505658C2 - Anordning för elektrisk kontaktering i fogar - Google Patents

Description

10 505 658 2 ofta bibehålla en skärmande funktion under olika omständigheter och under utrust- arrangemang föreligger problem med att ningens livslängd.

Skruvarnas placering utmed fogen och hur jämnt de är dragna har stor betydelse för skärmningen, liksom godstjockleken av exempelvis locken har en stor betydelse för att bibehålla det fogtryck som är en förutsättning för en jämnt fördelad kontak- tering och därmed skärmning. Material som bildar oxiderade ytskikt är till stor nackdel eftersom förutsättningar saknas för att penetrera dessa. Det skulle behövas ett avsevärt högre fogtryck eller att fogytorna är av ädla metaller såsom guld I konstruktionstekniskt avseende utgör koppar eller silver. sådana metaller som inte oxiderar så lätt en stor nackdel eftersom de är både tunga. och. dyra. Plätering av exempelvis aluminiumlegeringar är både komplicerat och utsatt för kvali- tetsproblem. Om aluminium skall kontakteras krävs att metallens mycket hårda yta av aluminiumoxid penetreras vilket kräver mycket höga punkttryck. Om ett stort antal sådana punkter skall kontakteras krävs att de sammanlagda fogtrycket är mycket stort.

Att erhålla sådana samtidigt som tekniska och ekonomiska skäl talar för billiga lätta material och ett fåtal fästdetaljer, utgör ett stort problem vid användning av etablerade metoder. nEnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Den föreliggande uppfinningen utgör en anordning för elektrisk kontaktering i fogar, och ändamålet med anordningen är att lösa de ovannämnda problemen som är förknippade med användning av etablerad teknik.

Anordningen består av ett organ som med korta intervall utmed foglängden skär in i de angränsande metallytorna samt att fogytorna och. kontaktorganet hålls fixerade och skyddade mot oxidation av ett plastmaterial som vidhäftar mot ytorna.

Anordningen löser flera problem som är förknippade med elektrisk kontaktering över större ytor, såsom säker kontaktering även om godstjockleken i de kontakterade delarna är liten, de kontak- 3 A 505 ess terade delarna är skyddade mot oxidation och miljöpåverkan samt att de kontakterade delarna är fixerade även om ytorna böjs och formförändras. Arrangemanget är billigt och enkelt att utföra och materialen är billiga och miljövänliga.

Föreliggande uppfinning visas i de följande föredragna ut- föringsexemplen med hänvisning till de bifogade figurerna.

FIGURBESKRIVNING Fig 1 visar en perspektivvy av en utföringsform av anordningen.

Fig 2 visar en tvärsnittsvy av en utföringsform av anordningen.

Fig 3 visar en tvärsnittsvy av en utföringsform av anordningen.

Fig 4 visar en tvärsnittsvy av en utföringsform av anordningen.

Fig 5 visar en apparat för ett sätt att framställa anordningen, med en anordning under framställning.

FÖREDRAGEN UTFöRINGsFoRM En utföringsfonn av uppfinningen beskrivs nedan i. några olika figurerna. Den sätt och varianter, med hänvisning till de bifogade beskrivna utföringsformen kan variera på olika begränsas endast av de bifogade patentkraven.

Figur 1 visar två tunna metallplåtar 1,2, företrädesvis 0,01-0,5 mm tjocka, vilka hålls inbördes fixerade av ett plastmaterial 3.

Plastmaterialet 3 har stor förmåga att häfta vid plåtarna 1,2 och kan antingen bestå av en härdplast, exempelvis epoxiplast, eller en termoplast, exempelvis en jonomerplast. Ett exempel på en jonomerplast är den på marknaden befintliga Surlyn R, som består av' polyeten sonl modifierats med karboxylgrupper vilka länkats samman med zinkjoner så att tvärbindningar erhållits.

Tvärbindningarna släpper reversibelt vid 200 grader C och materialet är över denna temperatur termoplastisk och den har en så att vidhäftning erhålles mot plåtarna 1,2 och mot kontaktorganet 4. består av ett reaktivitet som medför god bindning till metallytor, Kontaktorganet 4 metallband med en 505 658 4 tvärsnittsdimension av 0,1 x 1 mm. Bandet är vridet runt sin längsaxel, varvid det med 0,5 varvs mellanrum kommer att vara orienterat med sitt maximala tvärsnittsmått vinkelrätt mot vid sitt läge mellan dessa. Fogavståndet 5 det plastmaterialet 3, är avsevärt mindre än metallbandets 4 största plåtarnas 1,2 plan, mellan plåtarna 1,2 som bildas av mellanliggande tvärsnittsmått och hàrdheten på bandet är större än hàrdheten i plåtarna 1,2, varvid de delar som befinner sig nära vinkelrät läge mot plåtarnas 1,2 plan utgör inpressningsorgan 6 som repeteras utmed kontaktorganets 4 längd och som penetrerar ytorna i plåtarnas 1,2 plan. Fogavstándet 5 är avsevärt större än kontaktorganets 4 minsta tvärsnittsmått, varvid på de punkter utmed kontaktorganets 4 längsaxel som befinner sig mitt emellan de punkter på kontaktorganet 4 där inpressningsorganen 6 penetrerar, bildande kontakteringsställen i plåtarna 1,2 och där kontaktorganets 4 tvärsnitt är orienterat huvudsakligen parallellt med plåtarna 1,2 är kontaktorganet 4 helt omslutet av plastmaterialet 3 och plåtarna 1,2 är vid dessa punkter ej penetrerade och plastmaterialet 3 i fogen 5 har maximal förmåga att, plåtarna 1,2 kontaktorganet 4. Vid inpressningsorganen 6 där kontaktorganet 4 plåtarna 1,2 kontaktorganets 4 inpressningsorgan 6 skurit in i varandra och sålunda bildade fixerade av medelst sin vidhäftning, förena och penetrerar har metallen i plåtarna 1,2 och därmed även penetrerat oxidskikten och de metalliska kontaktpunkterna är mekaniskt plastskiktet 3 plastmaterialet 3 så att glappkontakt ej bildas, samtidigt som skyddar kontaktställena mot oxiderande inverkan.

Genom att variera vridningsstigningen pà metallbandet som utgör kontaktorganet 4 kan de elektriska kontaktpunkterna vid inpress- ningsorganen 6 arrangeras med önskad täthet i förhållande till det som önskas och som kan bero på en viss dämpning vid en viss elektromagnetisk bildade kombinerar en rad jämnt fördelade elektriska kontaktpunkter 6 radiofrekvens. Den sålunda fogen och lämnar mellanliggande ytor i plåtarna 1,2 som är opåverkade och har maximal hållfasthet, samtidigt som fogen 5 fixeras och skyddas varvid en mot oxidation av plastmaterialet 3, 505 658 högkvalitativ fog med önskade mekaniska och elektrisk egenskaper föreligger, medelst enkla medel.

Ett förhållande förbättrar tillförlitlighet, under lång tid, är att metallbandet i kontakt- organet 4 vid de punkter som utgör inpressningsorgan 6, har en som ytterligare kontakteringens varierande anslagsvinkel omkring 90 graders vinkel mot plátarna 1,2, vilket har till följd att de fjädrar på ett torderande sätt runt kontaktorganets 4 längsaxel, vid inpressning av inträng- ningsorganen 6 i ytan på plátarna 1,2. Vid fixeringen av skarven , genom att plastmaterialet 3 bringas till fast form, kvarhâlls inträngningsorganens 6 torsion genom att ett fogtryck kvarhálls under stelningsfasen, detta medför att inpressningsorganen 6 kommer att finnas i fogen 5 med ett förspänt fjädrande tryck mot kontaktytorna. Denna förspänning ökar ytterligare på grund av den kontraktion som plastmaterialet 3 utövar i fogen 5 vid pà grund av att pastmaterialet 3 har en större sålunda förspänningen av kontaktorganets 4 tryck mot kontaktpunkterna på bibehållen elektrisk kontaktering vid olika typer av påkänning. avkylningen, temperaturutvidgningskoefficient_ Den erhållna plátarna 1,2 har stor betydelse för en säker I figur 2 visas ett tvärsnitt av en variant av anordningen där en plát 1 fogats mot ett metallstycke 8 med en avsevärt större tjocklek än plàten 1. Figuren visar kontaktorganets 4 vinkelläge vid 90 graders vinkel 9, vid 45 graders vinkel 10 och där kontaktorganet 4 är parallell 11 med plåten 1 och metallstyckets 8 fogyta. Det visade kontaktorganet 4 i sina olika vinklar 9,10,11 är av samma utförande som beskrivits vid figur 1. Vid 90 graders vinkel 9 har det av kontaktorganet 4 bildade inträng- ningsorganet 6 penetrerat plåten 1 och det är en mindre intryck- ning i metallstycket 8. Vid 45 graders vinkel 10 är ingreppet 12 i metallstycket 8 snett, varför kontaktorganet 4 i detta parti har kanat in i ingreppet 12 på metallstycket 8. Det mindre inträngningsdjupet 12 kompenseras av att den sneda inträngningen skyfflar undan oxider och resulterar i en relativt stor kontakt- yta. l5 505 658 6 Plastmaterialet 3 fixerar plåten 1, kontaktorganet 4 och metallstycket 8 lnot varandra och fixeringen är 'utförd. så att kontaktorganet 4, i synnerhet vid de punkter där ett snett infall 10 blir följden, nedfjädrat läge vilket ytterligare bidrar till en säker och och plåten 1 befinner sig i ett bestående kontaktfunktion. Metallstycket 8 kan bestå av kombinationer av olika metaller och funktionen blir även densamma om ett laminat av förtent kopparfolie och glasfiberarmerad plast användes, såsom förekommer vid mönsterkort för elektronik.

I figur 3 visas en variant av anordningen där två tunna plåtar 1,2 fixeras mot varandra med ett mellanliggande plastmaterial 3 och ett kontaktorgan 4 bestående av ett vridet metallband på samma sätt som visats i figur 1. Kontaktorganet 4 har i figur 3 givits en stukning 25,26 av den del av inträngningsorganen 6 som trängt helt igenom plåtarna 1,2, vilket ytterligare tjänar till att förbättra den mekaniska hållfastheten och, den elektriska kontakteringen.

I figur 4 visas ett tvärsnitt av en utformning av anordningen där ett laminat bestående av en 0,015 mm tjock aluminiumfolie 1 och en 0,1 mm tjock polyetenfolie 27 som fogats mot ett annat laminat av aluminiumfolie 2 och polyetenfolie 28 och att i fogen placerats ett kontaktorgan 4 av samma utformning som i figur 1.

I detta tvärsnitt syns kontaktorganet 4 vid den del av spiralen som är vinkelrät mot folieplanen 1,2 och där kontaktorganet 4 utgör' inpressningsorgan 6. De i laminaten ingående 'polyeten- folierna 27,28 är smältsvetsade mot varandra och. bildar ett sammanhängande plastskikt som fixerar fogområdet och kontaktor- ganet 4 samt skyddar kontaktorganets 4 inpressningsorgan 6 och dess anliggningsytor mot folierna 1,2, mot oxidation.

Vid ytterligare ett utföringsexempel som ej visas med figur anbringas ett flertal inpressningsorgan 6, slumpvis eller ordnat fördelade, Inpressningsorganen. 6 har~ i detta fall med en viss medelfördelning över fogens 5 ytor. inte något mekaniskt sammanlänkande organ, utan fördelas genom ett sätt att applicera 7 505 658 dem mot någon av fogytorna. Inpressningsorganen 6 kan i detta fall, exempelvis, ha formen av klipta och formade små fjädrande element, som fungerar pà samma sätt som vid de övriga utförings- exemplen.

Sättet på vilken en anordning för elektrisk kontaktering i fogar kan framställas visas i ett utföringsexempel med hjälp av en apparat som visas i figur 5.

Där tvà laminat av aluminiumfolie 1,2 och polyetenfolie 27,28 fogas med ett mellanliggande kontaktorgan 4, enligt samma principer som beskrivits vid figur 4. Tjockleken pá folierna 1,2,27,28 och kontaktorganet 4 är ej skalenliga och har över- drivits kraftigt i förhållande till apparaten i övrigt, för tydlighetens skull. Ett folielaminat 1,27 har skarvats mot ett annat folielaminat 2,28 och elektrisk kontaktering har anordnats med kontaktorganet 4 som har samma utformning som beskrivits i figur 1. Amordningen kläms vid framställningen in nællan två planslipade metallblock 13, 14 med. hjälp av hydraulkolven 19 varvid. yttryck: på 200 N/cm? kan arrangeras mot anordningen.

Metallblocken 13,14 ,16 och kylkanaler 17,18, för Vattenkylning. är försedda med elektriska värmeelement Framställningscykeln fungerar så här: Först placeras folielaminatet 1,27 och folielaminatet 2,28, med kontaktorganet 4 placerad mellan dessas plan, mellan metallbloc- ken 13,14. Trycket fràn hydraulkolven 19 är nu obefintligt och temperaturen i metallblocken 13,14 år ca 20 grader C. Därefter metallblocken 13,14 med värmeelementen 15,16 till 150 grader C varvid värmen överförs till folielaminatet 1,27 och laminatet 2,28 vilket medför att till konsistens. Tryck anbringas därefter med hydraulkolven 19 till ett yttryck av 100-200 N/cmz mot den yta som metallblocken 13,14 utövar mot laminatet 1,27 och laminatet 2,28. Vid detta skede höjs temperaturen i hjälp av polyeten folierna 7,8 mjuknar en mycket trögflytande väter polyetenfolieytorna 27,28 mot varandra och kontaktorganet 4 tränger in :L polyetenfolieytorna 27,28. Polyetenet har vid denna temperatur inte så låg viskositet att det flyter bort fràn 505 658 8 fogomràdet. Distansen mellan aluminiumfolierna 1,2 blir därför i stort sett densamma. 27,28 rådande trycket reduceras eventuella gasinneslutningar.

En svetsfog bildas i de två folieytorna Vid det Kontakt- organets 4 vertikala delar som utgör inträngningsorgan 6 tränger så att en praktiskt taget homogen fog uppstår. nu in genom aluminiumfoliernas 1,2 oxidskikt och ytor. Beroende på aluminiumfoliernas 1,2 tjocklek och hårdhet kan inträngnings- organen 6 rakt 1,2. Om inträngningsorganen 6 tränger rakt igenom och stöter på ytorna tränga igenom aluminiumfolierna av metallblocken 13,14 kommer inträngningsorganen 6 att stukas, såsom visas i figur 3. Om däremot ett mjukt mellanlägg exempelvis papper placeras mellan aluminiumfolierna 1,2 och metallblocken 13,14, kommer inträngningsorganen att stå ostukade på utsidan av aluminiumfolierna 1,2, som visas i figur 1.

De delar av inträngningsorganen 6 som inte är exakt orienterade i 90 graders vinkel mot aluminiumfoliernas 1,2 ytor kommer av trycket att fjädra åt sidan. I detta läge kyls därefter arrange- manget spruta kylvatten i kanalerna 17,18 i metallblocken 13,14. bildar en homogen fog som fixerar aluminiumfolierna 1,2 mot genom att polyetenet 27,28 i fogen stelnar~ då och fjädrande påkänning varandra och inträngningsorganets 4 permanentas inne i fogen.

Apparaten för framställning av anordningen kan varieras på många olika sätt, exempelvis kan värmning och kylning genomföras med varm och kall luft i metallblocken eller genom uppvärmning med ultraljud. Även presstrycket kan åstadkommas på olika sätt.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna utförings- formerna, utan kan varieras inom ramen för de bifogade patent- kraven.

Claims (3)

10 15 20 505 658 PATBNTKRÄV

1._ Anordning för kontaktering i fogar av metallytor för att erhålla en jämnt fördelad elektrisk ledningsförmåga utmed fogen, varvid fogen (5) mellan metallytorna (1,2) är fylld med ett plastmaterial (3) som vidhäftar metallytorna (1,2), vilken fog (5) även innehåller kontaktorgan (4) med inträngningsorgan (6) som på begränsade partier skär in i eller igenom metallytorna (1,2) så att elektrisk kontakt mellan metallytorna (1,2) bildas, k ä n n e t e c k n a d av att kontaktorganet (4) består av ett metallband som är vridet runt sin längsaxel så att det vid sitt läge i fogen (5) vid varje halvt varvs vridning utmed sin längsaxel skär in i eller igenom metallytorna (1,2) och att det vid övriga ställen utmed längsaxeln lämnar metallytorna (1,2) opåverkade, varvid kontakteringsställena där inträngningsorganen (6) anligger blir fördelade på ett kontrollerbart sätt utmed fogen (5) i beroende av metallbandets vridning.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att plastmaterialet (3) i fogen (5) består av termoplast.

3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att plastmaterialet (3) i fogen (5) består av jonomerplast.