DE69906233T2 - Elektrische Verbindung für Sammelschiene - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sammelschiene für die Stromverteilung, die einerseits aus einem Aluminiumprofil mit einem ebenen Querschnitt, der sich entlang einer Haupt- und einer Querrichtung erstreckt und andererseits aus mindestens einem Metall- Verbindungsstück besteht, das mit dem Profil fest verbunden wird. Das Verbindungsstück kann entweder ein Kontaktstück sein, dass dazu dient, den Kontakt der elektrischen Abzweigung oder Verbindung mit einer anderen Schiene herzustellen oder ein Aluminiumprofil, das eine geradlinige oder bogenförmige Verlängerung des betrachteten Profils darstellt.
• Es bestehen zahlreiche Beispiele für diese Schienenart, die für die Leitung der elektrischen Stromverteilung mittlerer und hoher Ströme bestimmt sind. Das Patent FR-1 599 973 beschreibt ein Übertragungsverfahren eines Kontaktstücks aus Kupfer in einer Aluminiumschiene und zwar durch direkte Perforierung dieser letzten. Es ist bekannt, dass Aluminium für die Herstellung dieser Schienenart vorteilhafter ist, da es kostengünstiger ist als Kupfer; aber da es ein weniger guter Leiter ist als Kupfer, ist es absolut notwendig, die vorzusehenden Kontaktoberflächen an den Abzweigung- oder Laschenverbindungsstellen der Sammelschiene mittels anderer Stücke oder mittels einer zumindest lokal aufgetragenen Kupferschicht herzustellen.
• Außerdem ist es wünschenswert, einen festen Verbund einer elektrischen Verteilerschiene aus Aluminium, der Abzweigungsstücke oder Laschenverbindungsstücke aus Kupfer, Aluminium oder anderem Metall oder geeigneter Legierung oder ein Winkel-Schienenstück aus Aluminium herzustellen, indem eine mechanisch sehr stabile Montage realisiert wird.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, auf einfache, elektrisch sichere und mechanisch beständige Weise ein Verbindungsstück wie ein Kontaktstück oder ein anderes Profil an das Aluminiumprofil anbringen zu können.
• Gemäss der Erfindung wird das Metall- Verbindungsstück mit dem Profil durch mehrere Lappen mit komplementären Formen zusammengebaut, die an den Rändern des Metallstücks und des Profils vorgesehen sind und in einer Reihe entlang einer Richtung, die der ebenen Fläche eigen ist und die von der Haupt- und Querrichtung des Profils bestimmt wird; diese Lappen, die durch Einfügung quer in die genannten Fläche miteinander verzahnt werden, haben einen Kopf und einen Hals, wobei der Hals von geringerer Breite ist als die Breite des Kopfs, um die Beständigkeit der Montage gegen Zugbelastung zu gewähren. Die Lappen des Profils und/oder des Verbindungsstücks werden nach der Montage zusammengepresst. Es ist vorzuziehen, dass das Metall- Verbindungsstück dieselbe Höhe hat wie die des Profils und dass die Lappen eine geschlängelte, mäanderförmige Kontur hat. Je nachdem handelt es sich bei dem Metall- Verbindungsstück um ein Kontaktstück mit einer Abzweigungs- oder Laschenverbindungsfunktion oder um ein Aluminiumprofil, das beispielsweise eine gebogene Verlängerung der Schiene bildet.
• Die Lappen des Profils und/oder des Verbindungsstücks werden nach Verzahnung der Lappen des Verbindungsstücks in jene des Profils gepresst, um eine Verflechtung der Köpfe einer Lappenreihe zu erzielen, die in die Aussparungen der gegenüberliegenden komplementären Lappenreihe gepresst wurde. Die Spuren des Pressens auf den Lappen können die Form kleiner Aushöhlungen oder Kegel haben.
• Handelt es sich bei dem Verbindungsstück um ein Kontaktstück, so ist es vorteilhafter, dass es aus Kupfer hergestellt ist, es wird eine Lötstelle mit einem höheren Schmelzpunkt als ca. 500º auf den wellenförmigen Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Lappen, dem Profil und dem Kontaktstück hergestellt.
• Die nachfolgende Beschreibung im Vergleich mit den beigefügten, nicht limitierten Zeichnungen wird die Erfindung gut verständlich machen.
• Abb. 1 stellt eine Vorderansicht einer der Erfindung entsprechenden Schiene vor der Montage dar.
• Abb. 2 stellt dieselbe Schiene nach der Montage dar.
• Abb. 3 ist ihre Seitenansicht.
• Abb. 4 bis 7 zeigen perspektivische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.
• Die Abbildung zeigt die Herstellungsvarianten in perspektivischer Darstellung.
• Die Schiene B, die auf den Abb. 1 bis 3 dargestellt ist, ist dafür bestimmt, in eine fabrikfertige Verteilerschiene für elektrische Leistung integriert zu werden, um beispielsweise Ströme in einer Grössenordnung von einigen hundert oder tausend Ampere leiten zu können. Die Schiene besteht einerseits aus einem Aluminiumprofil 10, das eine ebene Querschnittsfläche (siehe Abb. 3) entlang einer Hauptrichtung X hat, andererseits aus Kontaktstücken aus Kupfer 20 an verschiedenen Abzweigungsbereichen oder an seinen Enden, die an diesen Orten einen zufriedenstellenden elektrischen Kontakt mit dem Verbindungsstück herstellen.
• Es ist bekannt, dass ein Verbindungsstück dieser Art sich als Leiter oder Abzweigungskasten eignet oder beziehungsweise als ein Laschenverbindungsstück, das den Anschluss zu einer anderen Schiene herstellt, die eine Verlängerung der betrachteten Schiene darstellt: dieses Verbindungsstück ist nicht in den Abbildungen dargestellt, könnte aber beispielsweise durch eine Klemme hergestellt werden. Das Kontaktstück hat die gleiche Höhe h wie die Schiene. In dem identischen Beispiel ist das Kontaktstück am Ende der Schiene vorgesehen; es kann sich auch seitlich oder im Innern der Schiene befinden.
• Das Profil 10 zeigt in einer Reihe angeordnete, entlang einer Y-Linie, die wiederum senkrecht zu X steht, mehrere vorstehende Lappen 11, die jeweils einen Kopf 12 mit einer Breite a und einem Hals 13 mit einer Breite b haben, die schmaler ist als a. Die verschiedenen Lappen können unterschiedliche Formen haben, in der abgebildeten Ausführung haben sie eine identische Form. Die Lappen 11 sind durch die Aussparungen 14 von einander getrennt, die die komplementären Lappen 21 des Kontaktstücks 20 durch Verzahnung aufnehmen können. Der Montagezwischenraum ist mäanderförmig.
• Die Lappen 21 des Bauteils 20 sind ebenso in einer Reihe angeordnet und durch Aussparungen 24 von einander getrennt und bestehen aus Köpfen 22 der Breite a und Hälsen 23 der Breite b und sind sobald das Bauelement 20 an das Profil 10 (Abb. 2) montiert ist, entlang der Linie Y angeordnet. Die Lappen 21 und die Aussparungen 24 haben eine komplementäre Form zu jenen der Aussparungen 14 beziehungsweise der Lappen 11.
• Nach jeweiligem Einpressen der gegenüberstehenden Lappen 11, 21, durch Einführung entlang einer zur Schienenebene senkrecht stehenden Richtung, kann eine Lötstelle mit einem höheren Schmelzpunkt von ca. 500º auf den Zwischenraum 30 in mäanderförmigen Wellen zwischen den Lappen 11, 21 aufgebracht werden, um eine Undurchlässigkeit zu gewähren und um die mechanische Widerstandsfähigkeit der Montage zu erhöhen.
• Der Fügevorgang wird durch ein Pressverfahren komplettiert, das an den Lappen vorgenommen wird. Das Fügeverfahren kann auf nur einem der zusammenzuführenden Teile ausgeführt werden, wie zum Beispiel dem Profil (siehe Abb. 4), mit Hilfe eines Stempels, dessen Form 31 die der Lappen annimmt: es ist vorteilhaft, diese in den Bereichen oder auf den Presslinien 32, 33 des Profils 10 und des Kontaktstücks 20 vorzunehmen. Ansonsten haben die Pressbereiche die Form von Aushöhlungen 34; 35, nahezu kreis- oder ellipsenförmig und nehmen die Lappenform (Abb. 6) an oder sind kegelförmig 36, 37 und befinden sich in der Mitte des entsprechenden Lappens. Die Tiefe der Aushöhlungen oder der Kegel kann in dem Profil 10 und dem Kontaktstück 20 unterschiedlich sein, um die verschiedenen Werkstoffe zu berücksichtigen. Eine Variante des Kontaktstücks könnte aus Aluminium sein.
• Abb. 8 zeigt verschiedene Herstellungsmöglichkeiten der Schienen, die diese Erfindung bietet: Einfügung eines Lappenverbindungsbereichs 41 in einen Seitenteil 51 eines Profils 50, Einfügung eines Abzweigungsbereichs 42 an der Kante 52 des Profils, winklige Aneinanderfügung in 43 des Schienenabschnitts 53, der im Winkel zusammengefügt wird, um der Schiene eine gebogene Form zu verleihen, Einfügung eines Abzweigungsbereichs 44, der sich quer zu den beiden Profilkanten und über sie hinausreichend erstreckt.

Claims (6)

1. Sammelschiene für die elektrische Stromverteilung, die einerseits aus einem Aluminiumprofil (10) mit einer ebenen Querschnittsfläche, die sich entlang einer Hauptrichtung (X) und einer Querrichtung (Y) erstreckt, und andererseits aus zumindest einem metallischen Verbindungsstück (20) besteht, das fest mit dem Profil verbunden wird,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall- Verbindungsstück (20), das an das Profil (10) durch mehrere Lappen (11, 21) mit komplementärer Form montiert wird, die sich auf dem Verbindungsstück und dem Profil in einer Reihe, entlang einer Richtung in der Ebene des Profils, die durch die Richtungen (X) und (Y) bestimmt wird, befinden und wobei die Lappen durch Einfügung quer zur Profilebene miteinander verzahnt werden und einen Kopf (12, 22) der Breite a und einen Hals (13, 23) der Breite b, die geringer ist als die Breite a in der Weise, dass die Zugwiderstandfähigkeit der Montage erhöht wird, und

dadurch, dass die Lappen (11, 21) des Profils (10) und/oder des Verbindungsstücks (20) nach der Installation zusammengepresst werden.

2. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuren des Pressens auf den Lappen die Form von Aushöhlungen (34, 35) haben.

3. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuren des Pressens auf den Lappen die Form von Kegeln (36, 37) haben.

4. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (20) aus Kupfer ist und dass eine Lötstelle mit einem höheren Schmelzpunkt von ca. 500º auf den Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Lappen (11, 21) des Profils und des Verbindungsstücks aufgebracht wird.

5. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) des Verbindungsstücks (20) identisch mit der des Profils (10) ist.

6. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (11, 21) des Profils und des Verbindungsstücks eine mäanderförmige Bogenform haben.