Die Erfindung betrifft ein Kontaktstück zur Anlage gegen eine elektri sch leitende Schleifleitung, Führungsbahn oder dergleichen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstücks, wobei das Kontaktstück einen Schleifkontaktteil, der eine Schleifkontaktfläche ausbildet, die an einer Schleifleitung anlegbar ist, und einen Kontaktstecker, der zum Anschluss eines elektrischen Leiters dient, umfasst.

Derartige Kontaktstücke sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und dienen zur Ausbildung eines elektri sch leitenden Schleifkontakts zwischen einem bewegbaren Verbraucher und einer unabhängig vom Verbraucher, regelmäßig raumfest installierten Stromzuführung bzw. Schleifleitung. Die Schleifleitung ist bahnförmig ausgebildet derart, dass das Kontaktstück mit einer Schleifkontaktfläche an der Schleifleitung im Wesentlichen plan anliegt und entlang der Schleifleitung bewegbar ist. Zur Verbindung des Kontaktstücks mit einer elektrischen Anschlussleitung ist an dem Kontaktstück regelmäßig ein Steckverbinder ausgebildet bzw. befestigt oder an dem Kontaktstück ist eine Litze oder dergleichen mit einem Steckverbinder befestigt. Derartige Kontaktstücke werden mit einem Pressformkörper in einem ersten Arbeitsschritt hergestellt, wobei anschließend in einem spanenden oder abrasiven Bearbeitungsverfahren eine Ausnehmung für beispielsweise eine Litze mit dem Kontaktstecker ausgebildet wird. Da Kontaktstücke in großer Stückzahl industriell hergestellt werden, ist eine Reduktion von Herstellungs- bzw. Bearbeitungsschritten wesentlich für eine kostengünstige Produktion von Kontaktstücken. Es ist daher auch bekannt, Kontaktstücke vollständig in einem einzigen Herstellungsschritt als ein Pressformkörper auszubilden. Dabei wird bei einem Pressen des Materials des Kontaktstücks zu dem Pressformkörper auch bereits der Kontaktstecker ausgebildet. Durch den Verzicht auf weitere Arbeitsschritte ist diese Art der Herstellung kostengünstig, erfordert j edoch eine genaue Abstimmung eines Pressvorgangs, insbesondere da ein an dem Kontaktstück angeformter Steckverbinder, der den Kontaktstecker ausbildet, vergleichsweise dünn gegenüber einem Schleifkontaktteil des Kontaktstücks ist. Hier kann es leicht zur Produktion von Ausschuss in Folge von Diskontinuitäten von Material oder zu einem Bruch des Steckverbinders am Schleifkontaktteil bei einer späteren Verwendung kommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Kontaktstück und ein Verfahren zu dessen Herstellung vorzuschlagen, dass eine kostengünstige Herstellung mit hoher Qualität ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Kontaktstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Schleifleitungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.

Das erfindungsgemäße Kontaktstück dient zur Anlage gegen eine elektrisch leitende Schleifleitung, Führungsbahn oder dergleichen, wobei das Kontaktstück einen Schleifkontaktteil, der eine Schleifkontaktfläche ausbildet, die an einer Schleifleitung anlegbar ist und einen Kontaktstecker, der zum Anschluss eines elektrischen Leiters dient, umfasst, wobei der Schleifkontaktteil als ein Pressformkörper ausgebildet ist, wobei der Kontaktstecker aus einem Metallblech ausgebildet ist und einen Steckverbinder ausbildet, wobei an einer Oberfläche des Schleifkontaktteils eine Verbindungszone ausgebildet ist, wobei der Kontaktstecker an der Verbindungszone stoffschlüssig mit dem Schleifkontaktteil verbunden ist.

Demnach ist der Kontaktstecker aus dem Metallblech ausgebildet und ist damit besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig kann das Schleifkontaktteil durch Pressen von Material zu dem Pressformkörper einfach und kostengünstig hergestellt werden. Ein eventuell wesentlich dünnerer Materialabschnitt des Steckverbinders muss dann bei der Herstellung des Pressformkörpers mittels Pressen nicht mehr berücksichtigt werden. Der Pressformkörper kann dann auch innerhalb wesentlich breiterer Toleranzbereiche hergestellt werden, wodurch ein Anlaufen einer Fertigung von Schleifkontaktteilen wesentlich verkürzt und ein Ausschuss verringert werden kann. Darüber hinaus können die Schleifkontaktteile unabhängig von einer Form des Steckverbinders ausgebildet werden, sodass sich verschiedene Kontaktstücke, mit unterschiedlichen Steckverbindern, aus übereinstimmenden Schleifkontaktteilen herstellen lassen. Weiter ist an einer äußeren Oberfläche des Schleifkontaktteils eine Verbindungzone ausgebildet, wobei der Kontaktstecker nun in einem zusätzlichen Arbeitsschritt an der Verbindungszone stoffschlüssig mit dem Schleifkontaktteil verbunden wird. Die Ausbildung der Verbindungszone an der äußeren Oberfläche des Schleifkontaktteils erfordert nicht mehr zwingend eine mechanische Bearbeitung des Schleifkontaktteils. Auch kann durch die stoffschlüssige Verbindung des Kontaktsteckers mit dem Schleifkontaktteil in der Verbindungszone eine besonders innige Verbindung hergestellt werden, die ein einfaches Ablösen des Kontaktsteckers von dem Schleifkontaktteil verhindert. Gleichzeitig ist ein Bruch des Kontaktsteckers selbst eher unwahrscheinlich, da der Kontaktstecker aus Metallblech besteht, welches im Vergleich zu einem an dem Schleifkontaktteil angeformten Kontaktstecker wesentlich stabi- ler, biegbarer und weniger spröde ist. Im Falle einer Beschädigung kann sich das Metallblech zunächst verbiegen, ohne das es zum Bruch des Kontaktsteckers kommt, wie dies bei einem aus dem Pressformkörper gebildeten Steckverbinder der Fall wäre. Insgesamt wird es so womöglich, trotz eines weiteren Arbeitsschritts durch das stoffschlüssige Verbinden des Kontaktsteckers mit dem Schleifkontaktteil, die Herstellungskosten des Kontaktstücks bei verbesserter Qualität zu senken.

Der Pressformkörper kann aus einer Mi schung aus Kohlenstoffpartikeln und Kupferpartikeln ausgebildet sein. Weiter kann diese Mischung andere leitfähige Stoffe sowie Bindemittel und Additive für eine Formgebung und eine thermische Behandlung umfassen. Eine Materialzusammensetzung innerhalb des Pressformkörpers kann dabei so variieren, dass die j eweilige Materialzusammensetzung in Abhängigkeit von der Funktionalität der unterschiedlichen Teilbereiche des Pressformkörpers wählbar ist. Die Materialzusammensetzung kann so abgestimmt sein, dass der Schleifkontaktteil seiner mechanischen Tragfunktion mit den daran geknüpften Festigkeitsanforderungen in besonderer Wei se entspricht. Dadurch, dass der Steckverbinder bzw. der Kontaktstecker nicht mehr Teil des Pressformkörpers ist, ergibt sich eine noch größere Variabilität bei der Auswahl der Materialmischung.

An dem Pressformkörper kann ein Fortsatz mit der Verbindungszone ausgebildet sein. Der Fortsatz kann quer zu der Schleifkontaktfläche des Schleifkontaktteils ausgebildet sein bzw. sich in diese Richtung erstrecken. Der Fortsatz ist dann von der Schleifkontaktfläche wegführend mit der Verbindungszone ausgebildet, sodass sich die Verbindungszone nicht störend auf eine Funktion des Schleifkontaktteils oder der Schleifkontaktfläche auswirkt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass sich der Fortsatz nicht wesentlich hinsichtlich seiner Materialdicke von dem übrigen Schleifkontaktteil unterscheidet. Das Schleifkontaktteil wird dadurch noch einfacher mittels Pressen herstellbar. Der Steckverbinder kann als ein Rundsteckverbinder oder Flachsteckverbinder ausgebildet sein. Das Metallblech kann dabei im Bereich des Steckverbinders gebogen oder gestaucht sein. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann das Metallblech vollständig flach sein und so den Flachsteckverbinder ausbilden. Insgesamt können so sämtliche bekannte Steckverbinder, die beispielsweise einer Norm entsprechen, an dem Kontaktstecker ausgebildet sein.

Vorteilhaft kann die Verbindungszone eben ausgebildet sein. Durch die Ausbildung einer ebenen Verbindungszone wird eine sichere Befestigung des Metallblechs des Kontaktsteckers an der Verbindungszone ermöglicht.

Der Pressformkörper kann mit einer Eintiefung ausgebildet sein, die eine Aufnahmetasche des Schleifkontaktteils mit der Verbindungszone ausbilden kann, deren begrenzende Kontur zumindest abschnittsweise in Übereinstimmung mit einer Außenkontur des Kontaktsteckers ausgebildet sein kann. Die Aufnahmetasche kann so beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein derart, dass ein streifenförmiges Metallblech des Kontaktsteckers mit seiner Außenkontur in die Aufnahmetasche bzw. die Eintiefung eingelegt werden kann. Die innere Kontur der Aufnahmetasche kann dann ein Verrutschen des Kontaktsteckers an der Verbindungszone vorteilhaft verhindern. Bei einer Herstellung des Kontaktstücks kann folglich der Kontaktstecker sehr genau in der Verbindungszone positioniert werden. Gleichzeitig dient die Eintiefung bzw. die Kontur der Aufnahmetasche auch dazu, ein Abscheren des Kontaktsteckers an der Verbindungszone zu verhindern.

Die Eintiefung kann durch ein Pressen des Pressformkörpers in einem Arbeitsschritt ausgebildet sein. Es ist dann nicht mehr erforderlich, dass Schleifkontaktteil spanend oder in einer anderen Art und Weise mechanisch zu bearbeiten. Die Eintiefung kann dann während des Pressen des Pressformkörpers ohne weitere Arbeitsschritte kostengünstig ausgebildet werden. Der Kontaktstecker kann aus einem gestanzten Metallblech aus Kupfer oder Aluminium oder einer anderen Legierung einer dieser Stoffe ausgebildet sein. Dadurch, dass zur Ausbildung des Steckverbinders Metallblech, wie beispielsweise Kupfer- oder Aluminiumblech verwendet wird, ergibt sich ein besonders geringer elektri scher Widerstand für den Steckverbinder, wodurch eine Wärmeentwicklung am Steckverbinder gering ist. Der Kontaktstecker kann auch mit einer galvanischen Beschichtung versehen sein. So ist es auch möglich den Kontaktstecker aus einem anderen Metall herzustellen und dieses beispiel sweise mit einer Kupferbeschichtung zu versehen.

Ein Verbindungsende des Kontaktsteckers kann an der Verbindungszone mittels Schweißen mit dem Schleifkontaktteil verbunden sein. Das Verbindungsende des Kontaktsteckers kann dann im Wesentlichen die Verbindungszone zumindest teilweise überdecken. Das Verbindungsende kann beispielsweise mittel s Punktschweißen mit dem Schleifkontaktteil verbunden sein. Dabei kann das Verbindungsende mittels einer Elektrode einer Schweißmaschine mit einer definierten Kraft gegen die Verbindungszone gedrückt und dort verschweißt werden. Ein derartiger Arbeitsschritt ist besonders einfach mit einer Schweißmaschine automatisierbar.

An einem Verbindungsende kann zumindest ein, zwei oder mehr Schweißbuckel, j eweils mit einer kongruent ausgebildeten Schweißsicke, ausgebildet sein, wobei der Schweißbuckel mit der j eweiligen Schweißsicke in der Verbindungszone angeordnet sein kann. Der Schweißbuckel kann folglich so ausgebildet sein, dass auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallblechs die Schweißsicke ausgebildet ist. Der Schweißbuckel kann dabei vorzugsweise rund und in Art eines Linsenkopfes ausgebildet sein. Die Ausbildung des Schweißbuckels und der Schweißsicke kann bei einem Stanzen des Metallblechs erfolgt sein. Weiter können mehrere Schweißbuckel im Bereich der Verbindungszone, vorzugsweise zwei Schweißbuckel, ausgebildet sein. Der Kontaktstecker ist dann besonders sicher an dem Schleifkontaktteil befestigt. Das Material des Pressformkörpers kann dann mittels Widerstandsschweißen plastifiziert und durch den Schweißbuckel verdrängt sein. Ein Strom kann bei dem Widerstandsschweißen so gewählt werden, dass der Schweißbuckel nicht deformiert wird, j edoch eine Temperatur entsteht, die ausreichend ist das Material des Pressformkörpers zumindest im Bereich der Verbindungszone zu plastifizieren, derart, dass das Material durch den Schweißbuckel verdrängt wird. Neben der stoffschlüssigen Verbindung kann so auch eine in Teilen formschlüssige Verbindung ausgebildet werden. Durch diese Art des Formschlusses kann eine Schälfestigkeit der Verbindung wesentlich verbessert werden. Optional kann das Widerstandsschweißen j edoch auch ohne Schweißbuckel oder mit einer Deformation des Schweißbuckels ausgeführt werden. Wesentlich bei dem Widerstandsschweißen ist j edoch, abweichend von dem Verbinden von zwei Metallblechen mittels Widerstandsschweißen, dass hier das Metallblech mit dem Schleifkontaktteil bzw. Pressformkörper stoffschlüssig verbunden wird, und daher das Widerstandsschweißen mit anderen, als den sonst üblichen Schweißparametern erfolgen muss. Gleichwohl ist es dennoch möglich eine ausreichend feste Schweißverbindung herzustellen.

Alternativ kann ein Verbindungsende des Kontaktsteckers an der Verbindungszone mittels Löten, bevorzugt Folienlöten, mit dem Schleifkontaktteil verbunden sein. So kann dann vorgesehen sein, dass in der Verbindungszone eine Folie mit einem Lot und einem Flussmaterial platziert wird, auf der das Verbindungsende angeordnet wird. Durch ein Aufschmelzen des Lots kann das Verbindungsende ebenfalls stoffschlüssig mit dem Schleifkontaktteil verbunden werden. Das Aufschmelzen des Lotes kann beispielsweise mit einer Schweißmaschine erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels einer Elektrode der Schweißmaschine das Verbindungsende auf die Verbindungszone gedrückt und durch einen niedrigen Strom, anders als bei einer Ausbildung einer Schweißverbindung üblich, eine Temperatur in der Verbindungszone erzeugt wird, die zum Aufschmelzen des Lots führt. Gemäß einer weiteren Alternative kann ein Verbindungsende des Kontaktsteckers an der Verbindungszone mittels Kleben mit einem leitfähigen Klebermaterial mit dem Schleifkontaktteil verbunden sein. Insbesondere kann das Klebermaterial einen Zusatzstoff aufweisen, der die Leitfähigkeit herstellt. Während eines Aushärtens des Klebermaterials kann das Verbindungsende auch hier gegen die Verbindungszone gedrückt werden.

Die erfindungsgemäße Schleifleitungsanordnung umfasst zumindest eine elektrisch leitende Schleifleitung und zumindest ein erfindungsgemäßes Kontaktstück. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer Schleifleitungsanordnung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen, der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kontaktsstücks, zur Anlage gegen eine elektrisch leitenden Schleifleitung, Führungsbahn oder dergleichen, wird das Kontaktstück mit einem Schleifkontaktteil, der eine Schleifkontaktfläche ausbildet, die an einer Schleifleitung anlegbar ist, und mit einem Kontaktstecker, der zum Anschluss eines elektrischen Leiters dient, ausgebildet, wobei das Schleifkontaktteil aus einem Pressformkörper ausgebildet wird, wobei der Kontaktstecker aus einem Metallblech ausgebildet wird und einen Steckverbinder ausbildet, wobei an einer Oberfläche des Schleifkontaktteils eine Verbindungszone ausgebildet wird, wobei der Kontaktstecker an der Verbindungszone stoffschlüssig mit dem Schleifkontaktteil verbunden wird.

Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Kontaktstücks verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine Toleranzbreite des Pressformkörpers wesentlich zu erweitern, da der Steckverbinder nicht mehr Teil des Pressformkörpers ist. Insbesondere ist es dann auch möglich Pressformen mit Mehrfachkavitäten für Pressformkörper zu verwenden, was sonst aufgrund der erforderlichen Fertigungstoleranzen nicht möglich wäre. Das Schleifkontaktteil kann so in großer Stückzahl wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Auch ergibt sich insgesamt ein wesentlich stabilerer und effizienterer Prozess zur Herstellung des Schleifkontaktteils, da an das Schleifkontaktteil auch nicht mehr besondere Festigkeitsanforderungen gestellt werden müssen, wie es sonst bei dem mit dem Pressformkörper ausgebildeten Steckverbinder der Fall ist. So können Verdichtungssprünge minimiert werden, die einen Pressprozess sonst instabil gestalten würden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Kontaktstück in einer Seitenansicht;

Fig. 2 ein Kontaktstecker in einer Seitenansicht;

Fig. 3 eine Teilansicht eines Schleifkontaktteils;

Fig. 4 eine Unteransicht eines Kontaktstücks in einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Unteransicht eines Kontaktstücks in einer dritten Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt ein Kontaktstück 10, welches zur Anlage gegen eine elektrisch leitende Schleifleitung, Führungsbahn oder dergleichen dient. Das Kontaktstück 10 weist einen Schleifkontaktteil 1 1 auf, der eine Schleifkontaktfläche 12 ausbildet, die an der hier nicht gezeigten Schleifleitung so angelegt werden kann, dass zwischen der Schleifleitung und dem Kontaktstück 10 ein elektrischer Strom fließen kann. Weiter weist das Kontaktstück 10 einen Kontaktstecker 13 auf, der zum Anschluss an einen hier nicht dargestellten elektrischen Leiter bzw. einen Klemmschuh dient. Das Schleifkontaktteil 1 1 ist al s ein Pressformkörper 14 aus einer Mischung aus Kohlenstoffpartikeln und Kupferpartikeln sowie weiteren Materialien, wie Bindemitteln und Additiven, ausgebildet. Der Kontaktstecker 13 ist aus einem aus Kupfer gestanzten Metallblech ausgebildet und bildet hier einen Flachsteckverbinder 16 und ein Verbindungsende 17 aus. An einer äußeren Oberfläche 18 des Schleifkontaktteils 1 1 i st eine Verbindungszone 19 ausgebildet an der der Kontaktstecker 13 mit seinem Verbindungsende 17 stoffschlüssig mit dem Schleifkontaktteil 1 1 verbunden ist. Die Verbindungszone 19 ist vollständig eben und im Bereich eines Fortsatzes 20 des Pressformkörpers 14 ausgebildet. Der Fortsatz 20 erstreckt sich in eine von der Schleifkontaktfläche 12 abgewandte Richtung, sodass an dem Kontaktstück 1 1 einfach ein Klemmschuh befestigt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt den Kontaktstecker 13 aus der Fig. 1, wobei hier ersichtlich ist, dass der Kontaktstecker 13 aus dem Metallblech 15 ebenfalls im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Im Bereich des Verbindungsendes 17 sind Schweißbuckel 21 und j eweils gegenüberliegend kongruent Scheißsicken 22 ausgebildet. Weiter ist eine Durchgangsöffnung 23 in dem Flachsteckverbinder 16 ausgebildet. Das Verbindungsende 17 wird zur Verbindung des Kontaktsteckers 13 mit der Verbindungszone 19 an diese angelegt und mittels einer hier nicht dargestellten Widerstandsschweißmaschine, insbesondere mit einer Elektrode an den Schweißsicken 22 kontaktiert und mit einer Unterseite 24 des Verbindungsendes 17 auf die Verbindungszone 19 gedrückt. Bei einem kurzzeitigen fließen eines Schweißstroms über die Schweißbuckel 21 in die Verbindungszone 19 wird Material des Schleifkontaktteils 1 1 der Verbindungszone 19 plastifiziert und wird von dem j eweiligen Schweißbuckel 21 verdrängt. So kann eine besonders innige stoffschlüssige und formschlüssige Ver- bindung zwischen dem Kontaktstecker 13 und dem Schleifkontaktteil 1 1 ausgebildet werden.

Die Fig. 3 zeigt abschnittsweise ein Schleifkontaktteil 25 bei dem im Unterschied zum Kontaktstück aus Fig. 1 ein Fortsatz 26 mit einer Eintiefung 27 ausgebildet ist. Die Eintiefung 27 bildet eine Aufnahmetasche 28 mit einer Verbindungszone 29 aus. Eine die Aufnahmetasche 28 begrenzende Kontur 30 stimmt mit einer hier nicht dargestellten Außenkontur eines Kontaktsteckers soweit überein, dass ein betreffender Kontaktstecker mit seinem Verbindungsende in die Aufnahmetasche 28 mit etwas Spiel eingelegt werden kann. So kann ein Kontaktstecker stets lagerichtig im Rahmen eines Fertigungsverfahrens an dem Schleifkontaktteil 25 positioniert werden, ohne dass der Kontaktstecker verrutscht.

Die Fig. 4 zeigt ein Kontaktstück 3 1 mit dem Schleifkontaktteil 25 aus Fig. 3 und dem Kontaktstecker 13 aus Fig. 1. Wie hier ersichtlich i st, ist der Kontaktstecker 13 in die Aufnahmetasche 28 eingelegt und mit der Verbindungszone 29 durch Widerstandsschweißen verbunden. Die Schweißbuckel 21 sind in das Material des Schleifkontaktteils 25, welches bei Widerstandsschweißen plastifiziert und verdrängt wurde, eingeformt. Die Unterseite 24 des Verbindungsendes 17 liegt somit im Wesentlichen plan an der Verbindungszone 29 an.

Die Fig. 5 zeigt ein Kontaktstück 32, bei dem im Unterschied zum Kontaktstück aus Fig. 4 ein Kontaktstecker 33 unter Zwischenlage einer Folie 34 aus einem Lotmaterial in die Aufnahmetasche 28 eingesetzt ist. Mittels einer Maschine zum Widerstandsschweißen kann hier mit einer Elektrode der Kontaktstecker 33 in der Verbindungszone 29 an diese gedrückt und durch Fließen eines gegenüber einem Schweißvorgang reduzierten Stroms die Folie 34 aufgeschmolzen werden, sodass ein Löten bzw. Folienlöten einfach möglich wird. Insbesondere ist es hier von Vorteil, dass die Kontur 30 eine mögliche Bewegung des Kontaktsteckers 33 beim Aufschmelzen der Folie 34 begrenzt und so ein eventuelles Verrutschen des Kontaktsteckers 33 verhindert.