WO2018001954A1 - Lochscheibe sowie deren verwendung bei miteinander verbundenen stromschienen unterschiedlicher materialien - Google Patents

Lochscheibe sowie deren verwendung bei miteinander verbundenen stromschienen unterschiedlicher materialien Download PDF

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WO2018001954A1
WO2018001954A1 PCT/EP2017/065693 EP2017065693W WO2018001954A1 WO 2018001954 A1 WO2018001954 A1 WO 2018001954A1 EP 2017065693 W EP2017065693 W EP 2017065693W WO 2018001954 A1 WO2018001954 A1 WO 2018001954A1
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WO
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perforated
disc
perforated disc
aluminum
main surface
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Application number
PCT/EP2017/065693
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christopher Pnischeck
Hartmut Geyssel
Original Assignee
Jean Müller GmbH Elektrotechnische Fabrik
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Publication date
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    • 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
    • H01R4/58—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 characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • 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
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/304—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for improving contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/145—Details, e.g. end pieces or joints

Definitions

  • the invention relates to a perforated disc and its use as a connecting plate between overlapping, interconnected busbars of different materials.
  • busbars In practice, applications are recorded, according to which bus bars are to be connected together in order to be able to transport electricity over these busbars. For cost reasons, it may happen that instead of the more conductive material copper or a copper alloy, the less conductive and less expensive material aluminum or an aluminum alloy is used.
  • a disadvantage is the use of busbars made of aluminum or an aluminum alloy that oxidizes aluminum under the influence of ambient air. An aluminum oxide layer forms on the surface of a busbar made of aluminum or an aluminum alloy, with the consequence that the contact resistance in the power line between the busbars of different materials increases.
  • An aluminum or aluminum alloy rail which has an oxide layer, must be pretreated, for example mechanically with a suitable brush, to remove the oxide layer. Subsequently, it is necessary to To lubricate busbar, so that an oxygen-tight connection is formed. Such a procedure is quite complex and is performed in practice only inadequately. The consequence is that in interconnected busbars due to the oxide layer of a bus bar made of aluminum or an aluminum alloy, the contact resistance increases and the connection fails in practice.
  • perforated disks between overlapping, interconnected busbars of different materials in particular the connection of an aluminum busbar or an aluminum alloy with a busbar made of copper or a copper alloy
  • a perforated disc which has main surfaces on opposite sides of the disk, wherein the perforated disk in the region of the one, first main surface made of aluminum or an aluminum alloy and in the region of the other, second main surface made of copper or a copper alloy.
  • the main surfaces are arranged parallel to one another and the perforated disks each have a circular outer contour and a circular inner contour.
  • the perforated disks are made of aluminum or an aluminum alloy, which is understood to mean that they exist almost completely therefrom, because a relatively thin layer of copper or a copper alloy is applied to the base body made of aluminum or the aluminum alloy.
  • the aluminum side of the perforated disc comes into contact with the aluminum busbar when connecting the two busbars, the copper side of the perforated disc in contact with the copper busbar.
  • a disadvantage of this known perforated disc that it rests flat on both sides of the associated busbars when connecting the busbars by means of fasteners. If an oxide layer forms in the area of the aluminum side of the orifice plate, the required conduction of the current is not given due to the high contact resistance in this area.
  • Such a perforated disk can be used, for example, in a strip for NH fuses, as has become known, for example, from EP 2 546 856 A1.
  • busbars of the strip which consist of copper or a copper alloy, are to be connected to busbars of a busbar system in the case of intermediate arrangement of the perforated plates.
  • the busbars are made of aluminum or an aluminum alloy.
  • Object of the present invention is to provide a perforated disc, which ensures a particularly good electrical connection between two busbars of different busbar materials when arranged between them.
  • Object of the present invention is also to provide a particular use of such a perforated disc.
  • the perforated disc according to the invention consists of metal. It has major surfaces on remote disc sides. In the area of the one, first main surface, the perforated disc consists of aluminum or an aluminum alloy. In the area of the other, second main surface, the perforated disc consists of copper or a copper alloy. It is essential that the perforated disc has elevations in the region of the disk surface having the first main surface which protrude beyond the first main surface of the perforated disk on this side of the disk. Due to the design of the perforated disc according to the invention, it is neither necessary to grease these to prevent an oxide layer in order to obtain the oxygen-tightness, nor is it necessary to remove a possibly formed oxide layer, for example by means of a brush.
  • the perforated disk on its aluminum side and / or the aluminum rail cooperating with this aluminum side have each applied an oxide layer. If such an aluminum oxide layer is present, it is penetrated by the elevations of the perforated disc during pressing of the perforated disc between the two rails. U.N- Due to the pressure exerted by the two rails on the perforated disk, the perforated disk with its elevations penetrates slightly into the associated aluminum rail, so that a conductive connection between the perforated disk and the aluminum rail is ensured. A possible oxide layer located on the aluminum side of the perforated disk on its elevations is removed during the joining of the two rails due to the action of the aluminum rail.
  • the perforated disc consists almost entirely of aluminum or an aluminum alloy. Copper or a copper alloy is thus present only in the region of a layer thickness of the perforated disc. Accordingly, it is considered advantageous if the perforated disc has a layer of copper or a copper alloy in the region of the second main surface.
  • the perforated disc has a layer of copper or a copper alloy produced by rolling or spraying or deposition.
  • the perforated disk namely that it consists essentially of aluminum or an aluminum alloy, and copper or a copper alloy is applied only in a thin layer, results in very low material costs for the perforated disk. In this case, it is nevertheless ensured that the aluminum side of the perforated disk comes into contact with the copper rail in contact with the aluminum rail and the copper side of the perforated disk.
  • the elevations are embodied as shapes, wherein the perforated disk has recesses produced on the disk surface having the second main surface during stamping and on the disk side having the first main surface which has elevations or occurrences produced during stamping.
  • the perforated disc can be produced particularly easily.
  • the perforated disk has an abrupt increase in height from the first main surface to the respective increase.
  • the elevations are arranged in particular radially extending. As a result, an elevation pattern can be produced which, via an advantageous distribution in the region of the associated main surface of the perforated disk, ensures a favorable pressure distribution between perforated disk and associated aluminum rail when connecting the two rails.
  • the elevations are distributed uniformly over a full circle.
  • four to six, preferably five elevations are arranged.
  • This small number of ridges ensures a relatively high surface pressure between the ridges and the aluminum rail, so that not only the penetration of the oxide layer is ensured by the increases, but also a certain deformation of the aluminum rail under the effect of the elevations, which press slightly into the aluminum rail.
  • the perforated disc is preferably designed such that it has a circular or angular outer contour and / or an inner contour which is circular at least over partial sections. In the case of an angular outer contour, this is preferably quadrangular, in particular square.
  • the perforated disc has a circular inner contour with a plurality of inwardly curved partial regions, in particular has three inwardly curved partial regions.
  • the respective increase preferably extends essentially over the radial extent of the perforated disc. This is understood to mean the radial extent between its outer contour and its inner contour. In particular, the respective increase extends over a length of more than 50% of the radial extent of the perforated disc between the outer contour and the inner contour.
  • the respective increase expediently has a greater length-width ratio, in particular in the case of lengthwise alignment of the increase in the radial direction of the perforated disk.
  • the length-width ratio is preferably 5 to 8.
  • the object is further achieved by a particular use of the perforated disc according to the invention and described in further developments.
  • This is used as a connecting plate between overlapping, interconnected busbars of different materials.
  • a connecting means passes through holes in the busbars and connects the busbars firmly to one another.
  • the perforated rail contacts one of the busbars made of aluminum or an aluminum alloy
  • the perforated disk contacts the other copper busbar or a copper alloy busbar in the region of the side facing away from the elevations.
  • the perforated disc is used in conjunction with a connecting means which has a screw and a nut.
  • a connecting means which has a screw and a nut.
  • This connecting agent may well be a commercially available product. In this regard, it is therefore to pay attention to any special choice of material.
  • perforated disc can be screwed with its inwardly arched portions on a threaded portion of the screw with play.
  • This arrangement serves the captive positioning of Perforated disk in the assembly of the arrangement of the two busbars and thus simplifies handling significantly.
  • 1 is a plan view of a perforated disc
  • FIG. 2 shows a section through the perforated disk according to the line II-II in Fig. 1,
  • FIG. 3 is a detail of the perforated disk according to the sectional view III in Fig. 2,
  • FIG. 5 is a plan view of the perforated disc in a spatial representation
  • FIGS. 1 to 5 shows a plan view of an arrangement of two busbars connected by means of a fastening means using the perforated disc according to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 5,
  • FIG. 7 shows a section through the arrangement along the line VII-VII in Fig. 6,
  • FIG. 9 shows the arrangement according to FIGS. 6 and 7 in a spatial representation, seen obliquely from above.
  • the perforated disc 1 is illustrated as an individual part in FIGS. 1 to 5:
  • the perforated disc 1 is made almost entirely of aluminum or an aluminum alloy. This is in the sectional view of FIG. 2 by the dashed Lines illustrated.
  • This aluminum base body is provided in the region of a main surface of the perforated disc 1 with a coating of copper or a copper alloy.
  • the perforated disc 1 has major surfaces 2 and 3 on opposite sides of the disc. These are arranged parallel to each other.
  • the perforated disc 1 passes through a hole 4.
  • the perforated disc 1 has a circular outer contour 5 and a circular inner contour 6 over partial sections. This inner contour 6 is provided with three inwardly curved portions 7.
  • the perforated disc 1 in the region of the main surface 2 made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the perforated disc 1 is made of copper or a copper alloy.
  • the perforated disk 1 has five elevations 8 in the region of the disk surface having the main surface 2. These are over the main surface 2 on this side of the disk over.
  • the elevations 8 are formed as characteristics.
  • the perforated disc 1 has on the main surface 3 having the disc side produced during stamping five recesses 9 and on the main surface 2 having the disc side generated in the stamping occurrences, thus elevations 8.
  • These elevations 8 are arranged radially. They are evenly distributed over the full circle of the perforated disc 1, thus positioned at an angle of 72 °.
  • the respective elevation 8 extends essentially over the radial extent of the perforated disc 1. It extends in particular over a length of more than 50% of the radial extent of the perforated disc between outer contour 5 and inner contour 6.
  • the respective elevation 8 has a large length-to-width ratio, for example from 5 to 8, with longitudinal alignment of the elevation 8 in the radial direction of the perforated disc.
  • the respective elevation 8 is due to the formation by embossing as a rod-shaped projection with respect to the main surface 2.
  • the perforated disk 1 thus has an abrupt jump in height from the main surface 2 to the respective elevation 8.
  • the respective increase is formed as a straight rod-shaped projection with respect to the main surface 2.
  • the perforated disc has, for example, a diameter of 30 mm, with a thickness of 2 mm between the two main surfaces 2, 3.
  • the height of the respective increase is, for example, 0.5 mm.
  • the region of the perforated disc 1 which consists of aluminum or an aluminum alloy, denoted by the reference numeral 10 and the region of the coating of copper or copper alloy by the reference numeral 11.
  • 6 to 9 illustrate the connection of two bus bars 12, 13 using a fastening means 14 in the arrangement of the perforated disc 1 between the two bus bars 12, 13th
  • the thicker busbar 12 here consists of aluminum or an aluminum alloy, the thinner busbar 13 made of copper or a copper alloy.
  • the width of the busbars 12, 13 is the same.
  • the two busbars 12, 13 are connected by means of a commercially available fastening means 14 made of steel. This is a screw 15, a nut 16 and two clamping disks 17.
  • a screw 15 with a threaded portion 18 of the screw 15 through a clamping plate 17 and a threaded portion 18th adapted hole of the bus bar 12 is inserted and turned on the free area of the threaded portion 18, the perforated disc 1 with play.
  • An attachment of the perforated disc 1 is not possible here due to the engagement of the portions 7 of the perforated disc 1 in the threaded portion 18.
  • the perforated disc 1 is captively held on the threaded portion 18 for the further assembly process.
  • the perforated disc 1 faces with its aluminum side of the aluminum busbar 12, whereby the elevations 8 of the perforated disc 1 of this busbar 12 are facing.
  • the screw 15 is inserted through a relative to the threaded portion 18 adapted hole of the copper busbar 13, in any mounting position, and then put on the free threaded portion 18, the further clamping plate 17 and the nut 1 6 screwed.
  • the busbars 12, 13 are then clamped against each other at between them arranged perforated disk. 1
  • the aluminum side of the perforated disc 1 in this case passes through the elevations 8 in contact with the aluminum busbar 12 and leave these elevations 8 slight recesses in the busbar 12.
  • the copper busbar 13 contacts the copper side of the perforated disc. 1
  • a possible oxide layer in the region of the aluminum elevations 8 of the perforated plate 1 and / or the perforated plate 1 facing side of the aluminum busbar 12 is hereby broken due to the interaction of the elevations 8 with the busbar 12, so that an optimal power line between the busbar 12 and the perforated disc 1 is guaranteed.

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  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung schlägt zunächst eine Lochscheibe vor mit folgenden Merkmalen: - die aus Metall bestehende Lochscheibe (1) weist auf abgewandten Scheibenseite Hauptflächen (2, 3) auf, - im Bereich der einen, ersten Hauptfläche (2) besteht die Lochscheibe (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, - im Bereich der anderen, zweiten Hauptfläche (3) besteht die Lochscheibe (1) aus Kupfer oder Kupferlegierung, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Lochscheibe (1) weist im Bereich der die erste Hauptfläche (2) aufweisenden Scheibenseite Erhöhungen (8) auf, die über die erste Hauptfläche (2) der Lochscheibe (1) auf dieser Scheibenseite überstehen. Eine solche Lochscheibe findet insbesondere Verwendung als Verbindungsplättchen zwischen überlappend angeordneten, miteinander verbundenen Stromschienen (12, 13) unterschiedlicher Materialien, wobei ein Befestigungsmittel (14) Löcher in den Stromschienen (12, 13) durchsetzt und die Stromschienen (12, 13) fest verbindet, wobei die Lochscheibe (1) im Bereich deren Erhöhungen (8) die eine, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Stromschiene (12) kontaktiert und die Lochscheibe (1) im Bereich der den Erhöhungen (8) abgewandten Seite die andere, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende Stromschiene (13) kontaktiert.

Description

Lochscheibe sowie deren Verwendung bei miteinander verbundenen
Stromschienen unterschiedlicher Materialien
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Lochscheibe sowie deren Verwendung als Verbindungs- plättchen zwischen überlappend angeordneten, miteinander verbundenen Strom- schienen unterschiedlicher Materialien.
In der Praxis sind Anwendungsfälle zu verzeichnen, gemäß derer Stromschienen miteinander zu verbinden sind, um über diese Stromschienen Strom transportieren zu können. Aus Kostengründen kann es vorkommen, dass statt des besser leitfähi- gen Materials Kupfer bzw. einer Kupferlegierung das weniger leitfähige und kostengünstigere Material Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung eingesetzt wird. Nachteilig ist bei der Verwendung von Stromschienen aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, dass Aluminium unter Einwirkung von Umgebungsluft oxidiert. Es bildet sich eine Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche einer aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehenden Stromschiene, mit der Konsequenz, dass der Übergangswiderstand bei der Stromleitung zwischen den Stromschienen unterschiedlicher Materialien steigt.
Eine Schiene aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung, die eine Oxidschicht auf- weist, muss vorbehandelt werden, beispielsweise mechanisch mit einer geeigneten Bürste, um die Oxidschicht zu entfernen. Anschließend ist es erforderlich, die Stromschiene zu fetten, sodass eine sauerstoffdichte Verbindung entsteht. Ein solches Prozedere ist recht aufwendig und wird in der Praxis nur unzureichend durchgeführt. Die Konsequenz ist, dass sich bei miteinander verbundenen Stromschienen aufgrund der Oxidschicht der einen Stromschiene aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung der Übergangswiderstand erhöht und die Verbindung in der Praxis ausfällt.
Im Zusammenhang mit der Verwendung von Lochscheiben zwischen überlappend angeordneten, miteinander verbundenen Stromschienen unterschiedlicher Materia- lien, insbesondere der Verbindung einer Stromschiene aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung mit einer Stromschiene aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung ist es aus der Praxis bekannt, eine Lochscheibe zu verwenden, die auf abgewandten Scheibenseiten Hauptflächen aufweist, wobei die Lochscheibe im Bereich der einen, ersten Hauptfläche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und im Bereich der anderen, zweiten Hauptfläche aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht. Die Hauptflächen sind parallel zueinander angeordnet und es weisen die Lochscheiben jeweils eine kreisrunde Außenkontur und eine kreisrunde Innenkontur auf. Die Lochscheiben bestehen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei hierunter verstanden wird, dass sie nahezu vollständig hieraus be- stehen, weil auf den Grundkörper aus Aluminium bzw. der Aluminiumlegierung eine relativ dünne Schicht aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung aufgebracht ist. Die Aluminiumseite der Lochscheibe gelangt bei Verbindung der beiden Stromschienen in Kontakt mit der Aluminium-Stromschiene, die Kupferseite der Lochscheibe in Kontakt mit der Kupferschiene.
Nachteilig ist bei dieser bekannten Lochscheibe, dass diese beidseitig flächig an den zugeordneten Stromschienen bei Verbindung der Stromschienen mittels Befestigungsmitteln anliegt. Bildet sich im Bereich der Aluminiumseite der Lochscheibe eine Oxidschicht, ist die erforderliche Leitung des Stroms wegen des hohen Übergangswiderstands in diesem Bereich nicht gegeben. Eine solche Lochscheibe kann beispielsweise bei einer Leiste für NH-Sicherungen, wie sie beispielsweise aus der EP 2 546 856 A1 bekanntgeworden ist, Verwendung finden. Hierbei sind Stromschienen der Leiste, die aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung bestehen, mit Sammelschienen eines Sammelschienensystems zu verbin- den bei Zwischenanordnung der Lochscheiben. Die Sammelschienen bestehen aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lochscheibe anzugeben, die eine besonders gute elektrische Verbindung zweier Stromschienen unterschiedlicher Stromschienenmaterialien bei Anordnung zwischen diesen gewährleistet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine besondere Verwendung einer solchen Lochscheibe anzugeben.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lochscheibe, die gemäß den Merkmalen das Patentanspruchs 1 ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Lochscheibe besteht aus Metall. Sie weist auf abgewandten Scheibenseiten Hauptflächen auf. Im Bereich der einen, ersten Hauptfläche besteht die Lochscheibe aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Im Bereich der an- deren, zweiten Hauptfläche besteht die Lochscheibe aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Wesentlich ist, dass die Lochscheibe im Bereich der die erste Hauptfläche aufweisenden Scheibenseite Erhöhungen aufweist, die über die erste Hauptfläche der Lochscheibe auf dieser Scheibenseite überstehen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung der Lochscheibe ist es weder erforderlich, diese, zur Verhinderung einer Oxidschicht zu fetten, um die Sauerstoffdichtigkeit zu erhalten, noch ist es erforderlich, eine evtl. entstandene Oxidschicht zu entfernen, beispielsweise mittels einer Bürste. Es ist unerheblich, ob die Lochscheibe auf deren Aluminiumseite und/oder die mit dieser Aluminiumseite zusammenwir- kende Aluminiumschiene jeweils eine Oxidschicht angesetzt haben. Ist eine solche Aluminiumoxidschicht vorhanden, wird diese von den Erhöhungen der Lochscheibe beim Pressen der Lochscheibe zwischen den beiden Schienen durchdrungen. Un- ter dem Druck, den die beiden Schienen auf die Lochscheibe ausüben, dringt die Lochscheibe mit ihren Erhöhungen geringfügig in die zugeordnete Aluminiumschiene ein, sodass eine leitende Verbindung zwischen der Lochscheibe und der Aluminiumschiene gewährleistet ist. Eine eventuelle auf der Aluminiumseite der Loch- Scheibe auf deren Erhöhungen befindliche Oxidschicht wird beim Verbinden der beiden Schienen aufgrund Einwirkung der Aluminiumschiene abgetragen. Eine eventuelle auf der Aluminiumschiene befindliche Oxidschicht wird beim Verbinden der Schienen von den Erhöhungen der Lochscheibe durchdrungen. Vorzugsweise besteht die Lochscheibe nahezu vollständig aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Kupfer bzw. eine Kupferlegierung ist somit nur im Bereich einer Schichtstärke der Lochscheibe vorhanden. Demzufolge wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Lochscheibe im Bereich der zweiten Hauptfläche eine Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung aufweist.
Insbesondere weist die Lochscheibe eine durch Aufwalzen oder Aufspritzen oder Abscheiden erzeugte Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf.
Durch diese Ausbildung und Materialbeschaffenheit der Lochscheibe, nämlich da- hingehend, dass diese im Wesentlichen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, und Kupfer oder eine Kupferlegierung nur in einer dünnen Schicht aufgetragen wird, ergeben sich sehr geringe Materialkosten für die Lochscheibe. Hierbei ist dennoch sichergestellt, dass die Aluminiumseite der Lochscheibe in Kontakt mit der Aluminiumschiene und die Kupferseite der Lochscheibe in Kontakt mit der Kupferschiene gelangt.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Erhöhungen als Ausprägungen ausgebildet sind, wobei die Lochscheibe auf der die zweite Hauptfläche aufweisenden Scheibenseite beim Ausprägen erzeugte Vertiefungen und auf der die erste Hauptfläche aufweisenden Scheibenseite, die beim Ausprägen erzeugten Erhöhung bzw. Ausprägungen aufweist. Somit lässt sich die Lochscheibe besonders einfach herstellen. Die Lochscheibe weist insbesondere einen abrupten Höhensprung von der ersten Hauptfläche zur jeweiligen Erhöhung auf. Die Erhöhungen sind insbesondere radial verlaufend angeordnet. Hierdurch lässt sich ein Erhöhungsmuster erzeugen, das über eine vorteilhafte Verteilung im Bereich der zugeordneten Hauptfläche der Lochscheibe eine günstige Druckverteilung zwischen Lochscheibe und zugeordneter Aluminiumschiene beim Verbinden der beiden Schienen sicherstellt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Erhöhungen über einen Vollkreis gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass über den Vollkreis vier bis sechs, vorzugsweise fünf Erhöhungen angeordnet sind. Diese geringe Zahl von Erhöhungen gewährleistet eine relativ hohe Flächenpressung zwischen den Erhöhungen und der Aluminiumschiene, sodass nicht nur die Durchdringung der Oxidschicht mittels der Erhöhungen gewährleistet ist, sondern auch eine gewisse Verformung der Aluminiumschiene unter Einwirkung der Erhöhungen, die sich geringfügig in die Aluminiumschiene einpressen. Die Lochscheibe ist vorzugsweise derart gestaltet, dass sie eine kreisrunde oder eckige Außenkontur und/oder eine zumindest über Teilabschnitte kreisrunde Innenkontur aufweist. Bei eckiger Außenkontur ist diese bevorzugt viereckig, insbesondere quadratisch ausgebildet. Mittels der zumindest über Teilabschnitte kreisrunden Innenkontur wird erreicht, dass eine definierte Führung der Lochscheibe in einem die Schienen verbindenden Befestigungsmittel möglich ist. Aufgrund dieser Führung ist die Lochscheibe im Befestigungsmittel weitgehend verliersicher gehalten. Dies vereinfacht die Montage von Stromschienen, Befestigungsmittel und Lochscheibe. Unter diesem Aspekt wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Lochscheibe eine kreisrunde Innenkontur mit mehreren nach innen ge- wölbten Teilbereichen aufweist, insbesondere drei nach innen gewölbte Teilbereiche aufweist. Die jeweilige Erhöhung erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die radiale Erstreckung der Lochscheibe. Hierunter wird die radiale Erstreckung zwischen dessen Außenkontur und dessen Innenkontur verstanden. Insbesondere erstreckt sich die jeweilige Erhöhung über eine Länge von mehr als 50 % der radialen Erstre- ckung der Lochscheibe zwischen der Außenkontur und der Innenkontur.
Die jeweilige Erhöhung weist zweckmäßig ein größeres Längen-Breitenverhältnis auf, insbesondere bei Längenausrichtung der Erhöhung in Radialrichtung der Lochscheibe. Das Längen-Breiteverhältnis beträgt vorzugsweise 5 bis 8.
Gelöst wird die Aufgabe ferner durch eine besondere Verwendung der erfindungsgemäßen und gemäß Weiterbildungen beschriebenen Lochscheibe. Diese findet Verwendung als Verbindungsplättchen zwischen überlappend angeordneten, miteinander verbundenen Stromschienen unterschiedlicher Materialien. Hierbei durch- setzt ein Verbindungsmittel Löcher in den Stromschienen und verbindet die Stromschienen fest miteinander. Die Lochschiene kontaktiert im Bereich deren Erhöhungen die eine aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Stromschiene und die Lochscheibe kontaktiert im Bereich der den Erhöhungen abgewandten Seite die andere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende Stromschiene.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lochscheibe im Zusammenhang mit einem Verbindungsmittel verwendet wird, das eine Schraube und eine Mutter aufweist. Insbesondere kann unter einen Schraubenkopf der Schraube und unter die Mutter jeweils eine Spannscheibe gelegt sein. Bei diesem Verbindungsmittel kann es sich durchaus um ein handelübliches Produkt handeln. Diesbezüglich ist somit auf keine besondere Materialwahl zu achten.
Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, wenn die Lochscheibe mit deren nach in- nen gewölbten Teilbereichen auf einen Gewindeabschnitt der Schraube mit Spiel aufschraubbar ist. Diese Anordnung dient der verliersicheren Positionierung der Lochscheibe bei der Montage der Anordnung der beiden Stromschienen und vereinfacht somit das Handling deutlich.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der Zeichnung und der Zeichnung selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer bevorzugten Verwendung dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Lochscheibe,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Lochscheibe gemäß der Linie II-II in Fig. 1 ,
Fig. 3 ein Detail der Lochscheibe gemäß der Schnittansicht III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Unteransicht der Lochscheibe in räumlicher Darstellung,
Fig. 5 eine Draufsicht der Lochscheibe in räumlicher Darstellung,
Fig. 6 eine Draufsicht einer Anordnung von zwei mittels eines Befestigungsmit- tels verbundener Stromschienen unter Verwendung der Lochscheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5,
Fig. 7 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß der Linie Vll-Vll in Fig. 6,
Fig. 8 ein Detail der Anordnung gemäß der Schnittansicht VIII in Fig. 7,
Fig. 9 die Anordnung gemäß der Fig. 6 und 7 in einer räumlichen Darstellung, schräg von oben gesehen.
Figurenbeschreibung:
Die Lochscheibe 1 ist als Einzelteil in den Fig. 1 bis 5 veranschaulicht:
Die Lochscheibe 1 besteht nahezu vollständig aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Dies ist in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 durch die gestrichelten Linien veranschaulicht. Dieser Aluminium-Grundkörper ist im Bereich einer Hauptfläche der Lochscheibe 1 mit einer Beschichtung aus Kupfer oder einer Kupferlegierung versehen. Konkret ist gezeigt, dass die Lochscheibe 1 auf abgewandten Scheibenseiten Hauptflächen 2 und 3 aufweist. Diese sind parallel zueinander angeordnet. Die Lochscheibe 1 durchsetzt ein Loch 4. Die Lochscheibe 1 weist eine kreisrunde Außenkontur 5 und eine über Teilabschnitte kreisrunde Innenkontur 6 auf. Diese Innenkontur 6 ist mit drei nach innen gewölbten Teilbereichen 7 versehen.
Demnach besteht die Lochscheibe 1 im Bereich der Hauptfläche 2 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Im Bereich der anderen Hauptfläche 3 besteht die Lochscheibe 1 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Lochscheibe 1 weist im Bereich der die Hauptfläche 2 aufweisenden Scheibenseite fünf Erhöhungen 8 auf. Diese stehen über die Hauptfläche 2 auf dieser Scheibenseite über.
Die Erhöhungen 8 sind als Ausprägungen ausgebildet. Hierbei weist die Lochschei- be 1 auf der die Hauptfläche 3 aufweisenden Scheibenseite beim Ausprägen erzeugte fünf Vertiefungen 9 und auf der die Hauptfläche 2 aufweisenden Scheibenseite die beim Ausprägen erzeugten Ausprägungen, somit Erhöhungen 8 auf. Diese Erhöhungen 8 sind radial verlaufend angeordnet. Sie sind über den Vollkreis der Lochscheibe 1 gleichmäßig verteilt angeordnet, somit unter einem Winkel von 72° positioniert.
Die jeweilige Erhöhung 8 erstreckt sich im Wesentlichen über die radiale Erstre- ckung der Lochscheibe 1 . Sie erstreckt sich insbesondere über eine Länge von mehr als 50 % der Radialerstreckung der Lochscheibe zwischen Außenkontur 5 und Innenkontur 6. Die jeweilige Erhöhung 8 weist ein großes Längen-Breitenverhältnis auf, beispielsweise von 5 bis 8, bei Längenausrichtung der Erhöhung 8 in Radialrichtung der Lochscheibe. Die jeweilige Erhöhung 8 stellt sich aufgrund der Bildung durch Prägen als stabför- miger Vorsprung bezüglich der Hauptfläche 2 dar. Die Lochscheibe 1 weist somit einen abrupten Höhensprung im Übergang von der Hauptfläche 2 zur jeweiligen Erhöhung 8 auf. Die jeweilige Erhöhung ist als gerader stabförmiger Vorsprung bezüglich der Hauptfläche 2 ausgebildet.
Die Lochscheibe weist beispielsweise einen Durchmesser von 30 mm auf, bei einer Stärke von 2 mm zwischen den beiden Hauptflächen 2, 3. Die Höhe der jeweiligen Erhöhung beträgt beispielsweise 0,5 mm. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ist der Bereich der Lochscheibe 1 , der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, mit der Bezugsziffer 10 und der Bereich der Beschichtung aus Kupfer oder Kupferlegierung mit der Bezugsziffer 1 1 bezeichnet. Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen die Verbindung zweier Stromschienen 12, 13 unter Verwendung eines Befestigungsmittels 14 bei Anordnung der Lochscheibe 1 zwischen den beiden Stromschienen 12, 13.
Die dickere Stromschiene 12 besteht hierbei aus Aluminium oder einer Aluminium- legierung, die dünnere Stromschiene 13 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Breite der Stromschienen 12, 13 ist gleich.
Verbunden werden die beiden Stromschienen 12, 13 mittels eines handelsüblichen Befestigungsmittels 14 aus Stahl. Hierbei handelt es sich um eine Schraube 15, eine Mutter 16 sowie zwei Spannscheiben 17. Zum Verbinden der beiden Stromschienen 12, 13 wird zunächst die Schraube 15 mit einem Gewindeabschnitt 18 der Schraube 15 durch die eine Spannscheibe 17 und eine dem Gewindeabschnitt 18 angepasstes Loch der Stromschiene 12 gesteckt und auf den freien Bereich des Gewindeabschnitts 18 die Lochscheibe 1 mit Spiel aufgedreht. Ein Aufstecken der Lochscheibe 1 ist hierbei infolge des Eingriffs der Teilbereiche 7 der Lochscheibe 1 in den Gewindeabschnitt 18 nicht möglich. Somit ist die Lochscheibe 1 für den wei- teren Montagevorgang verliersicher auf dem Gewindeabschnitt 18 gehalten.
Die Lochscheibe 1 ist mit ihrer Aluminiumseite der Aluminiumstromschiene 12 zugewandt, womit auch die Erhöhungen 8 der Lochscheibe 1 dieser Stromschiene 12 zugewandt sind.
Anschließend wird die Schraube 15 durch ein bezüglich deren Gewindeabschnitt 18 angepasstes Loch der Kupferstromschiene 13 gesteckt, und zwar in beliebiger Montagelage, und anschließend auf den freien Gewindeabschnitt 18 die weitere Spannscheibe 17 gesteckt und die Mutter 1 6 aufgeschraubt. Durch Ansetzen ge- eigneter Werkzeuge an der Mutter 1 6 und dem Kopf 19 der Schraube 15 werden dann die Stromschienen 12, 13 gegeneinander verspannt bei zwischen diesen angeordneter Lochscheibe 1 . Die Aluminiumseite der Lochscheibe 1 gelangt hierbei über deren Erhöhungen 8 in Kontakt mit der Aluminiumstromschiene 12 und es hinterlassen diese Erhöhungen 8 geringfügige Vertiefungen in der Stromschiene 12. Die Kupferstromschiene 13 kontaktiert die Kupferseite der Lochscheibe 1 .
Eine etwaige Oxidschicht im Bereich der Aluminiumerhöhungen 8 der Lochscheibe 1 und/oder der der Lochscheibe 1 zugewandten Seite der Aluminiumstromschiene 12 wird hierbei aufgrund des Zusammenwirkens der Erhöhungen 8 mit der Strom- schiene 12 durchbrochen, sodass eine optimale Stromleitung zwischen der Stromschiene 12 und der Lochscheibe 1 gewährleistet ist. Bezugszeichenliste
1 Lochscheibe
2 Hauptfläche
3 Hauptfläche
4 Loch
5 Außenkontur
6 Innenkontur
7 Teilbereich
8 Erhöhung
9 Vertiefung
10 Bereich
11 Bereich
12 Stromschiene
13 Stromschiene
14 Befestigungsmittel
15 Schraube
16 Mutter
17 Spannscheibe
18 Gewindeabschnitt
19 Kopf

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Lochscheibe (1 ) mit folgenden Merkmalen :
- die aus Metall bestehende Lochscheibe (1 ) weist auf abgewandten Scheibenseite Hauptflächen (2, 3) auf,
- im Bereich der einen, ersten Hauptfläche (2) besteht die Lochscheibe (1 ) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung,
- im Bereich der anderen, zweiten Hauptfläche (3) besteht die Lochscheibe
(1 ) aus Kupfer oder Kupferlegierung,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- die Lochscheibe (1 ) weist im Bereich der die erste Hauptfläche (2) aufweisenden Scheibenseite Erhöhungen (8) auf, die über die erste Hauptfläche
(2) der Lochscheibe (1 ) auf dieser Scheibenseite überstehen.
Lochscheibe nach Anspruch 1 , wobei diese aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, wobei die Lochscheibe (1 ) im Bereich der zweiten Hauptfläche (3) eine Schicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung aufweist.
Lochscheibe nach Anspruch 2, wobei die Lochscheibe (1 ) einen durch Aufwalzen oder Aufspritzen oder Abscheiden erzeugte Schicht (10) aus Kupfer oder Kupferlegierung aufweist.
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erhöhungen (8) als Ausprägungen ausgebildet sind, wobei die Lochscheibe (1 ) auf der die zweite Hauptfläche (3) aufweisenden Scheibenseite beim Ausprägen erzeugte Vertiefungen (9) und auf der die erste Hauptfläche (2) aufweisenden Scheibenseite die beim Ausprägen erzeugten Ausprägungen (8) aufweist.
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erhöhungen (8) radial verlaufend angeordnet sind.
6. Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erhöhungen (8) über einen Vollkreis gleichmäßig verteilt angeordnet sind, insbesondere über den Vollkreis vier bis sechs, vorzugsweise fünf Erhöhungen (8) angeordnet sind.
7. Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei diese eine kreisrunde oder eckige Außenkontur (5) und/oder eine zumindest über Teilabschnitte kreisrunde Innenkontur (6) aufweist.
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sich die jeweilige Erhöhung (8) im Wesentlichen über die radiale Erstreckung der Lochscheibe (1 ) erstreckt, insbesondere über eine Länge von mehr als 50 % in der radialen Erstreckung der Lochscheibe (1 ) zwischen der Außenkontur (5) und der Innenkontur (6).
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die jeweilige Erhöhung (8) ein großes Längen-Breitenverhältnis aufweist, insbesondere bei Längenausrichtung der Erhöhung (8) in Radialrichtung der Lochscheibe (1 ).
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erhöhung (8) in Art eines stabförmigen Vorsprungs bezüglich der ersten Hauptfläche (2), insbesondere in Art eines geraden stabförmigen Vorsprungs ausgebildet ist.
Lochscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei diese eine kreisrunde Innenkontur (6) mit mehreren nach innen gewölbten Teilbereichen (7) aufweist, insbesondere drei nach innen gewölbte Teilbereiche (7) aufweist.
Verwendung einer Lochscheibe (1 ) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1 als Verbindungsplättchen zwischen überlappend angeordneten, miteinander verbundenen Stromschienen (12, 13) unterschiedlicher Materialien, wobei ein Befestigungsmittel (14) Löcher in den Stromschienen (12, 13) durchsetzt und die Stromschienen (12, 13) fest verbindet, wobei die Loch- Scheibe (1 ) im Bereich deren Erhöhungen (8) die eine, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Stromschiene (12) kontaktiert und die Lochscheibe (1 ) im Bereich der den Erhöhungen (8) abgewandten Seite die andere, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende Stromschiene (13) kontaktiert.
Verwendung einer Lochscheibe nach Anspruch 12 im Zusammenhang mit einem Befestigungsmittel (14), das eine Schraube (15) und eine Mutter (1 6) aufweist, insbesondere bei unter einen Schraubenkopf (19) der Schraube (15) und unter die Mutter (1 6) gelegten Spannscheiben (17).
Verwendung einer Lochscheibe nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Lochscheibe (1 ) mit deren nach innen gewölbten Teilbereichen (7) auf einen Gewindeabschnitt (18) der Schraube (15) mit Spiel aufschraubbar ist.
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