WO2014118137A1 - Korrosionsfreie kontaktvorrichtung - Google Patents

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WO2014118137A1
WO2014118137A1 PCT/EP2014/051561 EP2014051561W WO2014118137A1 WO 2014118137 A1 WO2014118137 A1 WO 2014118137A1 EP 2014051561 W EP2014051561 W EP 2014051561W WO 2014118137 A1 WO2014118137 A1 WO 2014118137A1
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Inventor
Gerhard DENNER
Edmund Kübler
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Schunk Wien Gesellschaft M.B.H.
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Classifications

    • 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
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials

Definitions

  • the invention relates to a contact device comprising at least two releasably connectable contact means with a connection body made of an electrically conductive material for connecting an electrical conductor and a contact part, wherein an electrically conductive contact between the contact means is formed by the connection of the contact parts.
  • Such contact devices are well known and are regularly used in the form of connectors for connecting and disconnecting electrical lines.
  • Plug connectors of this type are widely used and available in various embodiments.
  • the previously known connectors always have at least one metallic surface in the region of the connection.
  • corrosion may occur on the metallic surfaces.
  • Such an electrical connector can be insulated so that it is almost hermetically sealed from the environment, however, this severely limits the ease and quick releasability and reconnection of the connection.
  • the present invention is therefore based on the object to propose a contact device which corrosion resistant, but still easy and fast connectable and is releasable again.
  • This object is achieved by a contact device with the features of claim 1, a contact device with the features of claim 3 and a contact device composite with the features of claim 1 1.
  • the contact device comprises at least two lös sbar interconnectable contact means comprising a connection body made of an electrically conductive material for connecting an electrical conductor and a contact part, wherein the connection of the contact parts, an electrically conductive contact between the contact means is formed, wherein at least the contact parts of the contact devices are made of graphite.
  • One of the contact devices may be formed as an engagement unit and a further contact means as a receiving unit, so that an electrically conductive connection can be made by a mating pair of engagement unit and receiving unit.
  • the contact device according to the invention is designed as an engagement unit or receiving unit, such that the contact part of the contact device embodied as an engagement unit is designed as a contact extension or the contact part of the contact unit designed as a contact device as a recess.
  • the terminal body When the terminal body is provided with a blind hole for connecting a terminal end of the electrical conductor, wherein the
  • Connection end is received in the blind hole and fixed by means of a connection end surrounding and compacted in the blind hole filling compound on the connection body, a particularly reliable and at the same time mechanically durable electrical connection is realized.
  • This filling material can, for. B. be an electrically conductive ramming powder, which can be filled into the blind hole and then compressed.
  • the ramming powder may also consist at least partially, but also completely of graphite.
  • the blind hole can be closed by an additional applied seal.
  • the filling compound and the seal may be made of the same material.
  • Terminal end of the electrical conductor are hermetically sealed against the environment and so corrosion on the electrical conductor can be avoided.
  • the contact part of the contact device is designed as a plug pin or as a socket for producing a plug connection with a further contact device, so that the connection is as easy as possible to produce.
  • the contact device has a fixing device for fixing the plug connection, it is possible to use the contact devices to secure against unintentional loosening.
  • a fixing device may for example comprise a clamping screw through which a plug can be fixed in a socket.
  • a contact device comprising at least two contact devices in such a way that the contact devices are held together by means of a further component, such as a bolt, a screw or a clip.
  • the contact part is designed as a threaded pin or as a threaded hole, by means of which a screw connection between a contact device and a further contact device or another component can be realized.
  • connection body of a contact device it is possible for the connection body of a contact device to be used to connect one or more electrical conductors. Thus, it is possible to electrically connect several electrical conductors in a contact device and to connect them to a further contact device.
  • the connecting body of the contact device may be formed at least partially from graphite.
  • the contact device may therefore be partially or completely formed from graphite. It may be formed from one or a plurality of materials, wherein the materials may consist partially or completely of graphite. However, in addition to graphite in defined areas of the contact device in other areas, graphite-free materials can also be used.
  • the contact device may have an electrically insulating sheath, which may surround a part of the contact device. By such a cladding can be achieved that the contact device is electrically isolated from the environment.
  • at least two contact devices are arranged in a composite such that they are electrically insulated from one another.
  • Such a contact device composite can be realized, for example, as a multipolar connection socket which can be combined with a multi-pole or a plurality of single-pole plug pins having contact device composite to form a contact device composite.
  • 1 shows a cross section through a contact device, consisting of two releasably connectable contact devices.
  • 2 shows a cross section through a contact device designed as a contact device, which has a fixing device.
  • FIG 3 shows a cross section through a contact device composite.
  • Fig. 1 shows a cross section through a contact device 10, consisting of two releasably connectable to each other contact means, wherein a contact device is formed as an engagement unit 15 and the other contact means as a receiving unit 16.
  • Both contact devices have a connection body 27 with a blind hole 12 formed therein, in which in each case an electrical conductor 1 1 introduced, and fixed by means of a conductor 1 1 surrounding filling compound 13.
  • the blind holes 12 are each hermetically sealed from the environment by means of a seal 14.
  • To form an electrical contact acts as a pin 17 formed contact part of the engagement unit 15 in a trained as a bushing 1 8 contact part of the receiving unit 16 a.
  • FIG. 2 shows a cross section through a contact device designed as a receiving unit 20, an electrical conductor 2 1 being fixed in a blind hole 22 by a filling compound 23 and a seal 24.
  • the receiving unit 20 has a receptacle 25 and a fixing device 26 designed here as a clamping screw, so that, for example, the plug pin 17 of the engagement unit 15 shown in FIG. 1 can be inserted into the receptacle 25 and fixed by means of the fixing device 26.
  • FIG. 3 shows a cross section through a contact device assembly 30 comprising a first, two engagement units 3 1, 32 comprising Victorin therapiessverbund 33 and a second, two receiving units 34, 35 comprehensive Grein therapiessverbund 36, the engagement units 3 1, 32 are contacted with the receiving units 34, 35 and between the engaging units 3 1 and 32 and between the receiving units 34, 35, an electrical insulation 37th is arranged.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung (10), umfassend zumindest zwei lösbar miteinander verbindbare Kontakteinrichtungen (15, 16) mit einem Anschlusskörper aus einem elektrisch leitenden Material zum Anschluss eines elektrischen Leiters (11) und einem Kontaktteil (17, 18), wobei durch die Verbindung der Kontaktteile ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen ausgebildet ist, wobei zumindest die Kontaktteile der Kontakteinrichtungen aus Graphit gebildet sind.

Description

Korrosionsfreie Kontaktvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung, umfassend zumindest zwei lösbar miteinander verbindbare Kontakteinrichtungen mit einem Anschlusskörper aus einem elektrisch leitenden Material zum Anschluss eines elektrischen Leiters und einem Kontaktteil, wobei durch die Verbindung der Kontaktteile ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen ausgebildet ist.
Derartige Kontaktvorrichtungen sind hinlänglich bekannt und werden regelmäßig in Form von Steckverbindungen zum Verbinden und Trennen elektrischer Leitungen eingesetzt. Steckverbindungen dieser Art sind weit verbreitet und in verschiedensten Ausführungsformen erhältlich. Die bisher bekannten Steckverbindungen weisen j edoch stets zumindest eine metallische Oberfläche im Bereich der Verbindung auf. Dies hat j edoch zur Folge, dass abhängig von den Umgebungsbedingungen Korrosion an den metallischen Oberflächen auftreten kann. Insbesondere bei Anwendungen im Außenbereich, in Umgebungen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit, in Bereichen ausgeprägter Temperaturschwankungen oder aber im Bereich besonders aggressiver Umwelteinflüsse kann bereits inner- halb kurzer Zeit eine derart ausgeprägte Korrosion auftreten, dass eine einwandfreie elektrische Übertragung durch die Steckverbindung nicht mehr gewährleistet ist. Zwar kann eine solche elektrische Steckverbindung derart iso liert werden, dass sie nahezu hermetisch gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, allerdings schränkt dies die einfache und schnelle Lösbarkeit und Wiederverbindbarkeit der Verbindung stark ein.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung vorzuschlagen, welche korrosionsbeständig, aber dennoch einfach und schnell verbindbar und wieder lösbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Kontakteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 und ein Kontakteinrichtungsverbund mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung umfasst zumindest zwei lö sbar miteinander verbindbare Kontakteinrichtungen mit einem Anschlusskörper aus einem elektrisch leitenden Material zum Anschluss eines elektrischen Leiters und einem Kontaktteil, wobei durch die Verbindung der Kontaktteile ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen ausgebildet ist, wobei zumindest die Kontaktteile der Kontakteinrichtungen aus Graphit gebildet sind.
Aufgrund der Ausbildung der Kontaktteile aus Graphit erweisen sich diese selbst in aggressiver Umgebung als korrosionsfrei und müssen nicht durch ergänzende Maßnahmen, wie etwa eine korrosionsbeständige Umhüllung als Korrosionsschutz gegenüber der Umgebung versehen werden.
Eine der Kontakteinrichtungen kann als Eingriffseinheit und eine weitere Kontakteinrichtungen als Aufnahmeeinheit ausgebildet sein, sodass durch ein zueinander passendes Paar aus Eingriffseinheit und Aufnahmeeinheit eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung ist als Eingriffseinheit oder Aufnahmeeinheit ausgebildet, derart, dass der Kontaktteil der als Eingriffseinheit ausgebildeten Kontakteinrichtung als Kontaktfortsatz bzw. der Kontaktteil der als Aufnahmeeinheit ausgebildeten Kontakteinrich- tung als Ausnehmung ausgebildet ist.
Wenn der Anschlusskörper zum Anschluss eines Anschlussendes des elektrischen Leiters mit einem Sackloch versehen ist, wobei das
Anschlussende in dem Sackloch aufgenommen und mittels einer das Anschlussende umgebenden und im Sackloch verdichteten Füllmasse am Anschlusskörper befestigt ist, ist ein besonders zuverlässiger und zugleich mechanisch haltbarer elektrischer Anschluss realisiert.
Diese Füllmasse kann z . B . ein elektrisch leitendes Stampfpulver sein, welches in das Sackloch eingefüllt und anschließend verdichtet werden kann. Beispielweise kann das Stampfpulver ebenfalls zumindest teilwei- se, aber auch vollständig aus Graphit bestehen. Um das Anschlussende des elektrischen Leiters und das Sackloch weiter gegenüber der Umgebung abzudichten, kann das Sackloch durch eine zusätzlich aufzubringende Dichtung verschlossen werden. Es ist aber auch vorstellbar, eine andere Masse statt des Stampfpulvers als Füllmasse zu verwenden. Auch können die Füllmasse und die Dichtung aus demselben Material bestehen. Durch eine vollständige Abdichtung des Sacklochs kann das
Anschlussende des elektrischen Leiters hermetisch gegenüber der Umgebung abgedichtet werden und so eine Korrosion an dem elektrischen Leiter vermieden werden. Vorzugsweise ist der Kontaktteil der Kontakteinrichtung als Steckerstift oder als Buchse zur Herstellung einer Steckverbindung mit einer weiteren Kontakteinrichtung ausgebildet, so dass die Verbindung möglichst einfach herstellbar ist.
Wenn die Kontakteinrichtung eine Fixiereinrichtung zur Fixierung der Steckerverbindung aufweist, ist es möglich, die Kontakteinrichtungen gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu sichern. Eine derartige Fixiereinrichtung kann beispielsweise eine Klemmschraube umfassen, durch welche ein Stecker in einer Buchse fixiert werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, eine Kontaktvorrichtung aus mindestens zwei Kontaktein- richtungen derart auszubilden, dass die Kontakteinrichtungen mittels eines weiteren Bauteils, wie beispielsweise eines Bolzens, einer Schraube oder einer Spange zusammengehalten werden.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Kontakteinrichtung ist der Kontaktteil als Gewindestift oder als Gewindebohrung ausgebil- det, mittels welcher eine Schraubverbindung zwischen einer Kontakteinrichtung und einer weiteren Kontakteinrichtung oder einem sonstigen Bauteil realisiert werden kann.
Es ist möglich, dass der Anschschlusskörper einer Kontakteinrichtung zum Anschluss eines oder mehrerer elektrischer Leiter dient. So ist es möglich, mehrere elektrische Leiter in einer Kontakteinrichtung elektrisch leitend zusammenzufügen und diese mit einer weiteren Kontakteinrichtung zu verbinden.
Der Anschlusskörper der Kontakteinrichtung kann zumindest teilweise aus Graphit gebildet sein. Die Kontakteinrichtung kann daher teilweise, oder aber vollständig aus Graphit gebildet sein. Sie kann dabei aus einem oder einer Mehrzahl von Werkstoffen gebildet sein, wobei die Werkstoffe teilweise oder vollständig aus Graphit bestehen können. Es können aber neben Graphit in definierten Bereichen der Kontakteinrichtung in anderen Bereichen auch graphitfreie Werkstoffe verwendet werden. Die Kontakteinrichtung kann eine elektrisch isolierende Umhüllung aufweisen, welche einen Teil der Kontakteinrichtung umgeben kann. Durch eine derartige Umhüllung kann erreicht werden, dass die Kontakteinrichtung gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist. Bei dem erfindungsgemäßen Kontakteinrichtungsverbund sind zumindest zwei Kontakteinrichtungen in einem Verbund derart angeordnet, dass sie zueinander elektrisch isoliert sind. Eine derartiger Kontakteinrichtungsverbund kann beispielsweise als eine mehrpolige Verbindungsbuchse realisiert sein, die mit einem mehrpoligen oder eine Mehrzahl einpolige Steckerstifte aufweisenden Kontakteinrichtungsverbund zu einem Kontaktvorrichtungsverbund kombinierbar ist.
Insbesondere ist es möglich, zwei Kontakteinrichtungen, deren Kontaktteile als Steckerstift ausgebildet sind, elektrisch iso liert zu einem Kon- takteinrichtungsverbund zusammenzufügen und diese mit zwei weiteren zu einem Kontakteinrichtungsverbund zusammengefügten Kontakteinrichtungen, deren Kontaktteile als Steckerbuchse ausgebildet sind, und welche ebenfalls elektrisch isoliert miteinander verbunden sind, zusammenzufügen. Es können aber auch eine Kontakteinrichtung deren Kon- taktteil als Steckerstift ausgebildet ist und eine Kontakteinrichtung deren Kontaktteil als Steckerbuchse ausgebildet ist elektrisch isoliert zu einem Kontakteinrichtungsverbund zusammengefügt werden und mit einem weiteren derart ausgeführten Kontakteinrichtungsverbund zusammengefügt werden. Es ist aber auch möglich, Kontaktvorrichtungsverbünde mit deutlich mehr als zwei Polen und beliebigen Anordnungen von Steckerstiften und Steckerbuchsen herzustellen. Durch die Anordnung und die Ausbildungsform der Kontaktteile der Kontakteinrichtungen kann somit auch eine verpolungssichere Steckverbindung hergestellt werden.
Im Fo lgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Einen Querschnitt durch eine Kontaktvorrichtung, bestehend aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Kontakteinrichtungen; Fig. 2 einen Querschnitt durch eine als Aufnahmeeinheit ausgebildete Kontakteinrichtung, welche eine Fixiereinrichtung aufweist;
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Kontaktvorrichtungsver- bund.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Kontaktvorrichtung 10, bestehend aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Kontakteinrichtungen, wobei eine Kontakteinrichtung als Eingriffseinheit 15 und die andere Kontakteinrichtung als Aufnahmeeinheit 16 ausgebildet ist.
Beide Kontakteinrichtungen weisen einen Anschlusskörper 27 mit einem darin ausgebildeten Sackloch 12 auf, in welches jeweils ein elektrischer Leiter 1 1 eingeführt, und mittels einer den Leiter 1 1 umgebenden Füllmasse 13 fixiert ist. Die S acklöcher 12 sind jeweils mittels einer Dich- tung 14 gegenüber der Umgebung hermetisch abgedichtet.
Zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts greift ein als Steckerstift 17 ausgebildeter Kontaktteil der Eingriffseinheit 15 in eine als Buchse 1 8 ausgebildeten Kontaktteil der Aufnahmeeinheit 16 ein.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine als Aufnahmeeinheit 20 ausge- bildete Kontakteinrichtung, wobei ein elektrischer Leiter 2 1 in einem Sackloch 22 durch eine Füllmasse 23 und eine Dichtung 24 fixiert ist. Die Aufnahmeeinheit 20 weist eine Aufnahme 25 sowie eine hier als Klemmschraube ausgebildete Fixiereinrichtung 26 auf, so dass beispielsweise der Steckerstift 17 der in Fig. 1 dargestellten Eingriffsein- heit 15 in die Aufnahme 25 eingeführt und mittels der Fixiereinrichtung 26 fixiert werden kann.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Kontaktvorrichtungsverbund 30 bestehend aus einem ersten, zwei Eingriffseinheiten 3 1 , 32 umfassenden Kontakteinrichtungsverbund 33 und einem zweiten, zwei Aufnahmeeinheiten 34, 35 umfassenden Kontakteinrichtungsverbund 36, wobei die Eingriffseinheiten 3 1 , 32 mit den Aufnahmeeinheiten 34, 35 kontaktiert sind und jeweils zwischen den Eingriffseinheiten 3 1 und 32 sowie zwischen den Aufnahmeeinheiten 34, 35 eine elektrische Isolierung 37 angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
Kontaktvorrichtung (10), umfassend zumindest zwei lösbar miteinander verbindbare Kontakteinrichtungen mit einem Anschlusskörper (27) aus einem elektrisch leitenden Material zum Anschluss eines elektrischen Leiters (11, 21) und einem Kontaktteil, wobei durch die Verbindung der Kontaktteile ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen ausgebildet ist,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t,
dass zumindest die Kontaktteile der Kontakteinrichtungen aus Graphit gebildet sind.
Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t,
dass eine Kontakteinrichtung als Eingriffseinheit (15, 31, 32) und eine weitere Kontakteinrichtung als Aufnahmeeinheit(16, 20, 34, 35) ausgebildet sind.
3. Kontakteinrichtung zur Bereitstellung einer Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t,
dass die Kontakteinrichtung als Eingriffseinheit (15, 31, 32) oder Aufnahmeeinheit (16, 20, 34, 35) ausgebildet ist, derart, dass der
Kontaktteil der Eingriffseinheit als Kontaktfortsatz und der Kontaktteil der Aufnahmeeinheit als Ausnehmung am Anschlusskörper (27) ausgebildet ist.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t,
dass der Anschlusskörper (27) zum Anschluss eines Anschlussendes des elektrischen Leiters (11, 21) mit einem Sackloch (12, 22) versehen ist, wobei das Anschlussende in dem Sackloch (12, 22) aufgenommen und mittels einer das Anschlussende umgebenden und im Sackloch verdichteten Füllmasse (13, 23) am Anschlusskörper befestigt ist.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t,
dass der Kontaktteil der Kontakteinrichtung als Steckerstift (17) oder Buchse (18) zur Herstellung einer Steckerverbindung mit einer weiteren Kontakteinrichtung ausbildet ist.
Kontakteinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass die Kontakteinrichtung eine Fixiereinrichtung (26) zur Fixierung der Steckerverbindung mit der weiteren Kontakteinrichtung aufweist.
7. Kontakteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass der Kontaktteil der Kontakteinrichtung als Gewindestift oder Gewindebohrung zur Herstellung einer Schraubverbindung mit einer weiteren Kontakteinrichtung ausgebildet ist.
8. Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass der Anschlusskörper der Kontakteinrichtung zum Anschluss zumindest eines weiteren elektrischen Leiters dient. 9. Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass der Anschlusskörper (27) der Kontakteinrichtung aus Graphit gebildet ist.
Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass die Kontakteinrichtung zumindest teilweise eine elektrisch isolierende Umhüllung aufweist.
11. Kontakteinrichtungsverbund (33, 36) mit zumindest zwei in einem Verbund angeordneten Kontakteinrichtungen nach einem der Ansprü- che 3 bis 10 zur Bereitstellung einer Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e nnz e i c hn e t ,
dass die Kontakteinrichtungen elektrisch voneinander isoliert sind.
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