DE19842006A1 - Kontaktanordnung elektrisch leitfähiger Polymere - Google Patents
Kontaktanordnung elektrisch leitfähiger PolymereInfo
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Abstract
Eine Kontaktanordnung für elektrisch leitfähige Polymere mit PTC-Effekt zur Verwendung in elektrischen Schalt- und Schutzgeräten, bestehend aus einem plattenförmigen Polymer und zwei das Polymer sandwichartig kontaktierenden Metallischen Kontaktelektroden soll derart verbessert werden, daß geringe Kontaktübergangswiderstände realisiert werden können und diese über das gesamte Arbeitstemperaturintervall aufrecht erhalten werden können. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß die Kontaktelektroden (2b) eine derart geringe Biegesteifigkeit aufweisen, daß sich diese bei relativ geringem Kontaktdruck an die Oberflächenstruktur des Polymers (1) anpassen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bekannt ist es, derartige Kontakte mit speziellen Kontaktwerkstoffen, z. B.
oberflächenbehandelten Kupferlegierungen, zu verwenden. Diese zeichnen sich
durch einen insgesamt hohen Elastizitätsmodul aus. Die Kontaktelektroden werden
hierbei unter hohem Druck aufeinandergepreßt. Diese Vorgehensweise führt dazu,
daß sich der Kontaktwiderstand abhängig von verschiedenen Einflußgrößen wie
Zeit, Anpreßkraft, Temperatur, Elastizitätsmoduln der Werkstoffpaarung u.ä.
verändert. Ferner kann es durch elektrodynamische Kräfte zum Abheben der
Elektroden vom Polymeren kommen. Dadurch können Lichtbögen entstehen,
welche zur Zerstörung des Polymeren führen.
Bei bisherigen Lösungen treten zwei Problemschwerpunkte auf: Die tatsächliche
Kontaktfläche zwischen dem metallischen Kontaktstück und dem polymeren
Kontaktstück beträgt infolge von Oberflächenunebenheiten und Fremdschichten nur
wenige Prozent der geometrischen Kontaktfläche. Da der Kontaktwiderstand relativ
hoch ist, wird sich daraus resultierend eine hohe Stromdichte mit starker lokaler
Wärmeentwicklung einstellen.
Problematisch ist ferner der Umstand, daß sich die thermischen
Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Kunststoff um eine Größenordnung
unterscheiden. Da zum Auftreten von nutzbaren PTC-Effekten
Temperaturunterschiede bis mehrere hundert Kelvin zwischen der Arbeitstemperatur
und der PTC-Temperatur erzeugt werden müssen, werden thermisch induzierte
Relativbewegungen in Größenordnungen von mehreren Millimetern auftreten. Diese
Unterschiede in der Längenausdehnung führen zur weiteren Reduzierung der
geometrischen Kontaktfläche und daraus resultierend zu einer Erhöhung des
Kontaktwiderstandes. Diese Erhöhung ist besonders in der Abkühlphase nach
einem Schaltvorgang infolge des PTC-Effektes unerwünscht.
Ferner können elektrodynamische Kräfte zum Abheben der Elektroden führen, was
zum Auftreten von Lichtbögen und damit zur Zerstörung des Polymers führt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, sollen die
Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere
Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung des Querschnitts der Kontaktelektrode und
Fig. 2 den Stand der Technik.
Durch Veränderung der Querschnittsgeometrie der Kontaktelektrode 2b, wie in Fig.
1 gezeigt ist, wird die Biegesteifigkeit reduziert. Die Kontaktelektrode kann sich
dann der Oberfläche des Polymers 1 besser anpassen.
Die Kontaktelektrode kann auch glatt und relativ dünn sein. Besonders günstig ist es
wenn ihre Dicke kleiner 1,5 mm beträgt, so daß deren Biegesteifigkeit gering ist.
Schon bei relativ geringem Kontaktdruck passen sich die Kontaktelektroden der
Oberflächenstruktur des Polymers an.
Die Fig. 2 zeigt eine Kontaktanordnung bekannter Art für elektrisch leitfähiger
Polymere mit PTC-Effekt zur Verwendung in elektrischen Schalt- und Schutzgeräten,
bestehend aus einem plattenförmigen Polymer 1 und zwei das Polymer sandwichartig
kontaktierenden metallischen Kontaktelektroden 2a.
Claims (6)
1. Kontaktanordnung für elektrisch leitfähige Polymere mit PTC-Effekt zur
Verwendung in elektrischen Schalt- und Schutzgeräten, bestehend aus einem
plattenförmigen Polymer und zwei das Polymer sandwichartig kontaktierenden
metallischen Kontaktelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktelektroden (2b) eine derart geringe Biegesteifigkeit aufweisen, daß
sich diese bei relativ geringem Kontaktdruck an die Oberflächenstruktur des
Polymers (1) anpassen.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktelektrode aus versilbertem vernickeltem, oder verchromtem Kupfer
besteht und deren Dicke kleiner 1,5 mm beträgt.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Biegesteifigkeit dadurch reduziert wird, daß die Querschnittsgeometrie derart
verändert wird, daß Materialschwächungszonen entstehen.
4. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Nuten (3) oder Rillen eingearbeitet sind.
5. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Nuten (3), Rillen mittels spanabhebender
Fertigungsverfahren eingearbeitet werden.
6. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Nuten (3) oder Rillen mittels Walzen, Messern,
Laserbearbeitung oder anderer nichtspanabhebender Fertigungsverfahren
eingearbeitet werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998142006 DE19842006A1 (de) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Kontaktanordnung elektrisch leitfähiger Polymere |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1998142006 DE19842006A1 (de) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Kontaktanordnung elektrisch leitfähiger Polymere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19842006A1 true DE19842006A1 (de) | 2000-03-16 |
Family
ID=7880900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998142006 Withdrawn DE19842006A1 (de) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Kontaktanordnung elektrisch leitfähiger Polymere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19842006A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231613A1 (de) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | Abb Research Ltd. | Widerstandselemente mit PTC-Verhalten |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1808579A1 (de) * | 1967-11-14 | 1969-07-31 | Lignes Telegraph Telephon | Verfahren zur Anbringung elektrischer Kontakte auf Metallfilmen und danach erhaltener Duennschichtwiderstand |
| DE2948349A1 (de) * | 1978-12-01 | 1980-06-12 | Raychem Corp | Ptc-vorrichtung mit sauerstoffsperren |
| US4780598A (en) * | 1984-07-10 | 1988-10-25 | Raychem Corporation | Composite circuit protection devices |
| US5382938A (en) * | 1990-10-30 | 1995-01-17 | Asea Brown Boveri Ab | PTC element |
-
1998
- 1998-09-15 DE DE1998142006 patent/DE19842006A1/de not_active Withdrawn
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