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Die Erfindung betrifft eine Stromschienenanordnung.
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In Fahrzeugen können zur Übertragung elektrischer Energie bzw. Leistung Stromschienen eingesetzt werden. Hierüber können hohe Ströme geführt werden. Die Stromschienen können Teil eines Stromkreises sein. Beispielsweise sind die Stromschienen zwischen einen Pluspol und einen Minuspol einer Batterie und eines Verbrauchers geschaltet.
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Eine Umgebung solcher Stromschienen kann Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit, kurz EMV, stellen. Beispielsweise sollen elektrische Leitungen in einem Fahrzeug umliegende Leitungen nicht beeinflussen. Der EMV Schutz kann mit großem Aufwand verbunden sein.
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Die
DE 10 2012 221 381 A1 offenbart eine Stromschienenanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Stromschienenanordnung.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein vorteilhaftes Konzept für eine Stromschienenanordnung aufzuzeigen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Stromschienenanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die Stromschienenanordnung umfasst eine erste Stromschiene mit einer ersten Fläche, einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche, und einem ersten Ende, an dem ein erstes Kontaktelement an der ersten Fläche angeordnet ist, und eine zweite Stromschiene mit einer ersten Fläche, einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche, und einem zweiten Ende, an dem ein zweites Kontaktelement an der ersten Fläche angeordnet ist, wobei die erste Stromschiene mit der zweiten Fläche der ersten Stromschiene gegenüberliegend an der zweiten Fläche der zweiten Stromschiene angeordnet ist. Das erste Kontaktelement ist elektrisch und mechanisch mit der ersten Stromschiene verbunden und das zweite Kontaktelement ist elektrisch und mechanisch mit der zweiten Stromschiene verbunden. Das erste Ende und das zweite Ende sind bündig zueinander angeordnet.
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Eine Stromschiene kann eine nichtbiegsame Leitung sein. Eine Stromschiene kann ein flacher Leiter sein. Eine Stromschiene kann sich durch einen Querschnitt von einem Rundleiter unterscheiden. Eine Stromschiene kann in einem Fahrzeug zum Übertragen elektrischer Energie eingesetzt werden. Insbesondere kann eine Stromschienenanordnung mit zwei Stromschienen für eine Stromversorgung eines Elektrofahrzeugs eingesetzt werden, aber auch in Hybridfahrzeugen oder als Batterieleitung in herkömmlichen Nutz- und Kraftfahrzeugen.
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Die erste Stromschiene kann parallel zu der zweiten Stromschiene angeordnet sein. Das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement können im Bereich des jeweiligen Endes der Stromschienen angeordnet sein oder an einer beliebigen Stelle der Stromschiene. Das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement können einen elektrischen Anschluss der Stromschienen bilden.
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Jede Stromschiene erzeugt ein elektromagnetisches Feld, wenn sie von einem Strom durchflossen wird. Im Bereich der Enden der Stromschienen können Kontaktelemente einen Einfluss auf die elektromagnetischen Felder haben, wenn diese über die Stromschienen hinausstehen. Durch die Anordnung der Stromschienen aneinander mit bündigen Enden und der Anordnung der Kontaktelemente an den Flächen der Stromschienen, insbesondere auf den Flächen der Stromschienen, werden elektromagnetische Felder am Ende der Stromschienenanordnung reduziert. Die Kontaktelemente könne zueinander liegen. Die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene laufen direkt übereinander.
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Erfindungsgemäß ist das erste Kontaktelement bündig an dem ersten Ende der ersten Stromschiene angeordnet und das zweite Kontaktelement ist bündig an dem zweiten Ende der zweiten Stromschiene angeordnet.
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Hierdurch lassen sich Gegenkontakte in die Kontaktelemente einstecken, deren Querschnitt dicker ist als die Höhe der Kontaktelemente. Somit liegen die Gegenkontakte nicht auf den Stromschienen auf. Da die Kontaktelemente nicht über die Stromschienen hinausstehen, erzeugen die Kontaktelemente keine ungleichmäßigen elektromagnetischen Felder, die Störsignale hervorrufen könnten. Die Kontaktelemente schließen also stirnseitig mit den Stromschienen ab. Dies kann jedoch auch an einer anderen Position auf der Schiene sein.
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In einer Ausgestaltung sind das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet, wobei eine Spiegeleben zwischen der ersten Stromschiene und der zweiten Stromscheine verläuft.
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Das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement liegen hierbei auf unterschiedlichen Seiten der Stromschienenanordnung gegenüber, insbesondere in einer Mitte der Stromschienenanordnung bündig zu den Enden der Stromschienen gegenüber.
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In einer Ausgestaltung sind das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement achsenymmetrisch zueinander angeordnet, wobei eine Symmetrieachse längs der Stromschienen mittig zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende liegt.
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Das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement liegen hierbei auf unterschiedlichen Seiten der Stromschienenanordnung zu einer Mitte der Stromschienen versetzt, insbesondere jeweils an einem seitlichen Rand der Stromschienenanordnung bündig zu den Enden der Stromschienen und bündig zu einer Kante der Stromschiene, auf der das Kontaktelement angeordnet ist. Durch den großen Abstand der Kontaktelemente kann ein Überschlag verhindert werden, ebenso ein Kurzschluss durch einen Kriechstrom.
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In einer Ausgestaltung weisen die erste Stromschiene eine erste umlaufende Isolierung und die zweite Stromschiene eine zweite umlaufende Isolierung auf. Die erste Stromschiene ist hierbei von der zweiten Stromschiene durch die erste Isolierung und die zweite Isolierung beabstandet.
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Die erste Isolierung kann sich um die erste Stromschiene erstrecken. Die zweite Isolierung kann sich um die zweite Stromschiene erstrecken. Die Isolierung kann beispielsweise eine Dicke von 1 mm oder 1,5 mm aufweisen. Bei der Stromschienenanordnung sind dann die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene durch die erste Isolierung und die zweite Isolierung voneinander beabstandet, also beispielsweise 2 mm oder 3 mm voneinander beabstandet. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen der ersten Stromschiene und der zweiten Stromschiene 3 mm oder weniger.
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In einer Ausgestaltung ist die erste Isolierung im Bereich des ersten Kontaktelements auf der ersten Fläche der ersten Stromschiene unterbrochen. Die zweite Isolierung ist im Bereich des zweiten Kontaktelements auf der ersten Fläche der zweiten Stromschiene unterbrochen.
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Eine elektrische Kontaktierung des ersten Kontaktelements mit der ersten Stromschiene und eine elektrische Kontaktierung des zweiten Kontaktelements mit der zweiten Stromschiene kann durch einen abisolierten Bereich erfolgen. Hierbei kann das erste Kontaktelement mit einer leitenden Oberfläche der ersten Stromschiene elektrisch in Kontakt stehen und das zweite Kontaktelement mit einer leitenden Oberfläche der zweiten Stromschiene elektrisch in Kontakt stehen. Die Isolierung kann nur in dem Bereich entfernt sein, in dem das Kontaktelement angeordnet ist.
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In einer Ausgestaltung umfasst die Stromschienenanordnung ein drittes Kontaktelement, das elektrisch und mechanisch auf der ersten Fläche der ersten Stromschiene bündig zu dem ersten Ende angeordnet ist und ein viertes Kontaktelement, das elektrisch und mechanisch auf der ersten Fläche der zweiten Stromschiene bündig zu dem zweiten Ende angeordnet ist.
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Das dritte Kontaktelement und das vierte Kontaktelement können jeweils ein zusätzliches Kontaktelement für die erste Stromschiene bzw. zweite Stromschiene sein. Das erste und das dritte Kontaktelement können symmetrisch auf der ersten Stromschiene angeordnet sein. Das zweite und das vierte Kontaktelement können symmetrisch auf der zweiten Stromschiene angeordnet sein. Alle vier Kontaktelemente können Spiegel- und Achsensymmetrisch angeordnet sein. Hierdurch können weitere Gegenkontakte mit der jeweiligen Stromschiene verbunden werden. Dies kann eine mögliche maximal zu übertragende Stromstärke erhöhen, insbesondere verdoppeln.
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In einer Ausgestaltung sind die Kontaktelemente eingerichtet, einen Gegenkontakt aufzunehmen, um die jeweilige Stromschiene elektrisch zu kontaktieren.
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Ein Gegenkontakt kann ein Steckkontakt oder ein Buchsenkontakt sein. Dies kann einen Anschluss einer Leitung an die Stromschienenanordnung erleichtern.
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In einer Ausgestaltung sind das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement Flachkontakte oder Kontakthülsen.
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Ein Flachkontakt weist eine größere Länge und/oder Breite auf, als eine Höhe, wobei die Höhe die Erstreckung des Kontaktelements senkrecht zur Stromschiene bezeichnet. Dies kann den Bauraum der Stromschienenanordnung verringern.
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In einer Ausgestaltung ist das erste Kontaktelement über einen ersten Bimetallverbinder mit der ersten Stromschiene verbunden und/oder ist das zweite Kontaktelement über einen zweiten Bimetallverbinder mit der zweiten Stromschiene verbunden. Das ist vor allem erforderlich, wenn die Stromschiene aus Aluminium besteht.
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Ein Bimetallverbinder kann eine Bimetalllasche sein. Ein Bimetall kann hierbei ein Metallteil umfassen, das aus zwei unterschiedlichen Metallen hergestellt ist. Insbesondere ist ein Bimetallverbinder eine Lasche, deren gegenüberliegende Enden aus unterschiedlichen Metallen bestehen. Dies kann einen Kontakt zwischen verschiedenen Oberflächen erleichtern. Dies kann einen Umgang mit einer Oxidschicht auf einem zu kontaktierenden Metall erleichtern, insbesondere bei stoffschlüssigen Verbindungen zwischen Aluminium und Kupfer. Ein elektrochemisches Spannungspotential kann auf den Verbindungsbereich beschränkt sein. Der Bimetallverbinder kann Zink, Zinn, Silber, Nickel, Lacke, zum Abdichten oder Umspritzen oder gedichtete Gehäuse als Dichtsysteme aufweisen.
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In einer Ausgestaltung weisen der erste Bimetallverbinder und der zweite Bimetallverbinder ein erstes Metall auf, aus dem die erste Stromschiene und die zweite Stromschiene bestehen und ein zweites Metall auf, das einer Anschlussfahne der Kontaktelemente entspricht.
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Mit dem ersten Metall kann ein elektrischer Kontakt zu der Stromschiene hergestellt werden. Mit dem zweiten Metall kann ein elektrischer Kontakt zu dem Kontaktelement hergestellt werden oder ein Kontaktelement daraus geformt werden. Da die jeweils miteinander kontaktierten Metalle gleich sind, kann eine Verbindung einfach hergestellt werden, beispielsweise durch Schweißen oder Löten. Die Anschlussfahne kann eine Lasche an dem Kontaktelement sein.
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In einer Ausgestaltung sind der erste Bimetallverbinder und der zweite Bimetallverbinder gewalzt, gestanzt oder gepresst hergestellt.
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Durch Walzen oder Pressen kann eine Verbindung zwischen zwei Metallen hergestellt werden, die stoffschlüssig schwer zu verbinden sind, beispielsweise Aluminium und Kupfer. Die Kontaktstellen, die miteinander verbunden werden sollen, können hierbei strukturiert sein und abwechselnd ineinandergreifen. Die Kontaktstellen können blank sein. Beides kann eine Haftung des ersten Metalls an dem zweiten Metall erhöhen.
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In einer Ausgestaltung ist der erste Bimetallverbinder an einem ersten Kontaktmesser der ersten Stromschiene festgelegt und/oder ist der zweite Bimetallverbinder an einem zweiten Kontaktmesser der zweiten Stromschiene festgelegt.
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Ein Kontaktmesser kann durch ausstanzen oder ausfräsen aus der Stromschiene ausgeformt sein. Das Kontaktmesser kann ein Lasche sein, die in der Ebene der Stromscheine liegt und nicht über das Ende der jeweiligen Stromscheine ragt. An dem Kontaktmesser kann ein Bimetallverbinder oder ein Kontaktelement direkt angeschlossen sein. Die Verbindung kann eine Formschlussverbindung oder eine Stoffschlussverbindung umfassen. Das Kontaktmesser kann an die Stromschiene angeformt sein.
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In einer Ausgestaltung ist der erste Bimetallverbinder stumpf an der ersten Stromschiene stoffschlüssig festgelegt und/oder ist der zweite Bimetallverbinder stumpf an der zweiten Stromschiene stoffschlüssig festgelegt.
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Stumpf an der Stromschiene bedeutet hierbei, dass eine Überlappung vermieden wird. D.h. die schmalen Enden des Bimetallverbinders und der Stromschiene, insbesondere an einem Kontaktmesser der Stromschiene, werden miteinander verbunden.
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In einer Ausgestaltung umfassen der erste Bimetallverbinder und der zweite Bimetallverbinder Aluminium und Kupfer. Aluminium kann ein günstiges Material für eine Stromschiene darstellen. Kupfer kann eine gute Leitfähigkeit aufweisen.
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In einer Ausgestaltung ist der erste Bimetallverbinder überlappend an der ersten Stromschiene stoffschlüssig festgelegt und/oder ist der zweite Bimetallverbinder überlappend an der zweiten Stromschiene stoffschlüssig festgelegt.
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Durch eine Überlappung kann eine Kontaktfläche, an der sich der Bimetallverbinder und die Stromschiene berühren, vergrößern. Hierdurch kann ein Stromwiderstand gesenkt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Stromschiene gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2a eine weitere schematische Darstellung der Stromschiene gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1;
- 2b eine weitere schematische Darstellung der Stromschiene gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1;
- 3a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3b eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3a;
- 3c eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3a;
- 3d eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3a;
- 4a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung mit Feldlinien;
- 4b eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4c eine schematische Darstellung einer weiteren Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5b eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5a;
- 5c eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5a;
- 6a eine schematische Darstellung eines Bimetallverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6b eine schematische Darstellung eines Kontaktelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 7 eine schematische Darstellung einer Stromschiene gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8b eine schematische Darstellung eines Teils der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8a;
- 8c eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8a;
- 8d eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8a;
- 9a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 9b eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 9a;
- 9c eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 9a;
- 10a eine schematische Darstellung einer Stromschienenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 10b eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10a;
- 10c eine weitere schematische Darstellung der Stromschienenanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10a;
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In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dies soll jedoch nicht einschränkend verstanden werden. Insbesondere können in verschiedenen Ausführungsbeispielen Elemente mit gleichen Bezugszeichen Unterschiede aufweisen. Ebenso können Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit erwähnt ist. Ist ein Bezugszeichen als dreistellige Ziffer angegeben, so bezieht sich dieses Bezugszeichen entsprechend dem Zusammenhang ebenso auf zugehörige Bezugszeichen mit fortlaufenden Buchstaben.
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1 zeigt eine Stromschiene 100. Die Stromschiene 100 weist einen Leiter 101 und eine Isolierung 102 auf. Sowohl der Leiter 101 als auch die Isolierung 102 erstrecken sich nach links weiter, was jedoch aus Platzgründen nicht dargestellt ist.
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Auf der Stromschiene 100 ist ein Kontaktelement 200 angeordnet. Das Kontaktelement 200 ist ein Flachkontakt, der als Buchse ausgebildet und eingerichtet ist, einen Steckkontakt aufzunehmen, um eine elektrische Verbindung zu der Stromschiene 100 herzustellen. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 200 anders ausgebildet, insbesondere als Steckkontakt zum Aufnehmen einer Buchse.
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Die Stromschiene 100 weist ein Ende 103 auf. An dem Ende 103 ist die Isolierung 102 um den Leiter 101 gelegt und isoliert dort die Stromschiene 100 am freien Ende 103. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Ende 103 nicht durch die Isolierung 102 isoliert, sondern durch eine Aufschmelzislolierung oder eine andere Isolierung oder gar nicht.
Denkbar ist auch ein Gehäuse aus Kunststoff, das die beiden Stromschienen / Schnittkanten voneinander isoliert.
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In einem Bereich 104 ist die Isolierung 102 unterbrochen. In dem Bereich 104 ist das Kontaktelement 200 angeordnet. Das Kontaktelement 200 ist hierbei auf die Stromschiene 100 aufgelötet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 200 aufgeschweißt oder anders befestigt. Das Kontaktelement 200 stellt einen elektrischen Anschluss für den Leiter 101 bereit.
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Die 2a und 2b zeigen die Stromschiene 100 in Schnittdarstellungen aus unterschiedlichen Perspektiven.
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In den 2a und 2b sind zusätzlich zur Stromschiene 100 mit dem Kontaktelement 200 Feldlinien 300 dargestellt. Die Feldlinien 300 deuten das Vorhandensein eines elektromagnetischen Feldes an. Das elektromagnetische Feld geht hierbei von dem Leiter 101 aus, wenn die Stromschiene 100 von einem Strom durchflossen wird.
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Das elektromagnetische Feld geht radial von der Stromschiene 100 aus. Die Stromschiene 100 ist von dem elektromagnetischen Feld umgeben. Das elektromagnetische Feld kann in benachbarten Strukturen und elektrischen Bauteile Ströme induzieren und somit Störungen hervorrufen oder beim Menschen gesundheitliche Schäden begünstigen. Im Sinne einer elektromagnetischen Verträglichkeit, EMV, sind solche Störungen unerwünscht.
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Die 3a bis 3d zeigen unterschiedliche Ansichten einer Stromschienenanordnung 400. Die Stromschienenanordnung 400 umfasst eine erste Stromschiene 100a und eine zweite Stromschiene 100b. Die erste Stromschiene 100a und eine zweite Stromschiene 100b entsprechen der zu den 1 bis 2b beschriebenen Stromschiene 100.
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Die erste Stromschiene 100a und die zweite Stromschiene 100b sind flächig aneinander angeordnet. Auf einer ersten Fläche 401a auf der ersten Stromschiene 100a ist ein erstes Kontaktelement 200a angeordnet. Auf einer ersten Fläche 401b der zweiten Stromschiene 100b ist ein zweites Kontaktelement 200b angeordnet.
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Die erste Stromschiene 100a liegt mit einer zweiten Fläche 402a der ersten Stromschiene 100a gegenüber einer zweiten Fläche 402b der zweiten Stromschiene 100b.
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Die erste Stromschiene 100a weist eine erste Isolierung 102a auf, die einen ersten Leiter 101a isoliert. Die zweite Stromschiene 100b weist eine zweite Isolierung 102b auf, die einen zweiten Leiter 101b isoliert.
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Die erste Stromschiene 100a liegt mit der ersten Isolierung 102a mit der zweiten Fläche 402a der ersten Stromschiene an der zweiten Isolierung 102b an der zweiten Fläche 402b der zweiten Stromschiene 100b an.
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Die erste Stromschiene 100a liegt hierbei so nah wie möglich an der zweiten Stromscheine 100b an, wie es die Dicke der ersten Isolierung 102a und die Dicke der zweiten Isolierung 102b zulässt. Die erste Stromschiene 100a ist parallel zu der zweiten Stromschiene 100b angeordnet.
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Die erste Stromschiene 100a weist ein erstes Ende 103a auf. Die zweite Stromschiene 100b weist ein zweites Ende 103b auf. Das erste Ende 103a und das zweite Ende 103b schließen bündig ab, d.h. keine der beiden Stromschienen 100a, 100b steht in diesem Bereich über die andere Stromschiene 100b, 100a über.
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Das erste Kontaktelement 200a ist bündig an dem ersten Ende 103a auf der ersten Fläche 401a der ersten Stromschiene 100a festgelegt. Das zweite Kontaktelement 200b ist bündig an dem zweiten Ende 103b auf der ersten Fläche 401b der zweiten Stromschiene 100b festgelegt. Die Kontaktelemente können aber auch einzeln oder zusammen vom Ende der Stromschiene zurückgesetzt festgelegt sein.
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Die Stromschienenanordnung 400 ist spiegelsymmetrisch aufgebaut, wobei eine Spiegelebene zwischen der ersten Stromschiene 100a und der zweiten Stromschiene 100b liegt und eine zweite Spiegelebene senkrecht mittig durch beide Stromschienen 100a, 100b läuft.
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4a zeigt die erste Stromschiene 100a und die zweite Stromschiene 100b mit einem Abstand zueinander, der größer ist, als zu den 3a bis 3d beschrieben. Zusätzlich sind in der 4a Feldlinien 300 dargestellt, die wie zu den 2a und 2b beschrieben, ein elektromagnetisches Feld repräsentieren, das von der ersten Stromschiene 100a bzw. der zweiten Stromschiene 100b ausgeht.
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Zwischen den beiden Stromschienen 100a, 100b gibt es eine Überlappung der Feldlinien 300. Hier ist ein elektromagnetisches Feld groß im Vergleich zu einem außerhalb der Anordnung liegenden Feld.
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Die erste Stromschiene 100a ist an einen Pluspol einer Stromquelle angeschlossen. Die zweite Stromschiene 100b ist an einen Minuspol der Stromquelle angeschlossen. Die Stromschienen 100a, 100b werden daher von einem Strom in entgegengesetzten Richtungen durchflossen. Daher sind die von den beiden Stromschienen 100a, 100b ausgesendeten elektromagnetischen Felder entgegengesetzt zueinander. Dies hat zur Folge, dass zwar zwischen den beiden Stromschienen 100a, 100b ein starkes elektromagnetisches Feld herrscht. Wenn jedoch die beiden Stromschienen 100a, 100b mit den zweiten Flächen 402a, 402b aneinander liegen, so treten die zwischen den Stromschienen liegenden elektromagnetischen Felder nach außen nicht hervor und die äußeren elektromagnetischen Feldteile heben sich gegenseitig zumindest weitgehend auf.
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Die 4b und 4c zeigen die Stromschienenanordnung 400 mit eingezeichneten Feldlinien 300 aus unterschiedlichen Perspektiven. Hierbei sind die Feldlinien 300 lediglich an dem Rand der Stromschienenanordnung 400 dargestellt, da sonst die elektromagnetischen Felder sich im Wesentlichen aufheben und keine Wirkung nach außen haben.
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Die 5a bis 5d zeigen eine Stromschienenanordnung 500 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die Stromschienenanordnung 500 weist, wie zur Stromschienenanordnung 400 aus den 3a bis 3d beschrieben, eine erste Stromschiene 100a und eine zweite Stromschiene 100b auf. Auf der ersten Stromschiene 100a ist das erstes Kontaktelement 200a angeordnet. Auf der zweiten Stromschiene 100b ist das zweites Kontaktelement 200b angeordnet.
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Zusätzlich ist auf jeder der beiden Stromschienen 100a, 100b ein weiteres Kontaktelement angeordnet. Auf der ersten Stromschiene 100a ist ein drittes Kontaktelement 200c angeordnet. Auf der zweiten Stromschiene 100b ist ein viertes Kontaktelement 200d angeordnet. Die Kontaktelemente 200a, 200b, 200c, 200d sind so angeordnet, dass jeweils zwei Kontaktelemente 200a, 200b und 200c, 200d gegenüber angeordnet sind.
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Durch diese Anordnung entsteht wiederum eine Symmetrie, insbesondere Spiegel- und Achsensymmetrie, wie auch schon zu den 3a bis 3d beschrieben. Wegen der Symmetrie der ersten Stromschiene 100a und der zweiten Stromschiene 100b mit den jeweiligen Kontakten 200a, 200b, 200c, 200d gleichen sich auch bei dieser Anordnung die durch die beiden gegenläufig bestromten Stromschienen 100a, 100b ausgesendeten elektromagnetischen Felder aus und eine EMV wird berücksichtigt.
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6a zeigt einen Bimetallverbinder 600. Der Bimetallverbinder 600 weist einen ersten Teil 601 und einen zweiten Teil 602 auf. Der erste Teil 601 besteht aus einem ersten Metall, insbesondere Kupfer. Der zweite Teil 602 besteht aus einem zweiten Metall, insbesondere Aluminium.
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Der erste Teil 601 ist mit dem zweiten Teil 602 über eine Rampe 603 verbunden. Bei der Herstellung des Bimetallverbinders 600 werden der erste Teil 601 und der zweite Teil 602 mit jeweils einer abgeschrägten Kante, d.h. der Rampe 603, übereinandergelegt und dann verformt um die beiden Teile 601, 602 zusammenzufügen, insbesondere werden die Teile 601, 602 gewalzt. Hierdurch verbinden sich der erste Teil 601 mit dem zweiten Teil 602.
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6b zeigt ein Kontaktelement 200, wie es in den Stromschienenanordnungen 400 und 500 und auf der Stromschiene 100 angeordnet ist.
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Das Kontaktelement 200 weist einen Steckbereich 201 und einen Laschenbereich 202 auf. Der Steckbereich 201 dient zur Aufnahme eines Gegenkontakts, insbesondere einem Steckkontakt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel dient der Steckbereich 201 der Aufnahme einer Buchse.
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Der Laschenbereich 202 dient der mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer Stromschiene 100. Hierbei wird der Laschenbereich 202 direkt oder mittels des Bimetallverbinders 600 mit einer Stromschiene 100 verbunden. Der Laschenbereich 202 kann versilbert sein, um eine elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen und um mit dem Bimetallverbinder 600 leichter verbunden werden zu können.
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7 zeigt die Stromschiene 700. Die Stromschiene 700 entspricht hierbei der Stromschiene 100, jedoch wurde auf die Stromschiene 700 noch kein Kontaktelement 200 aufgebracht.
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Die Stromschiene 700 weist zur Aufnahme des Kontaktelements 200 eine Aussparung 701 aus der Isolierung 102 auf. In der Aussparung 701 ist ein Kontaktbereich 702 der Stromschiene 700 abisoliert. Der Kontaktbereich 702 und die Aussparung 701 sind zusammen genau so groß, oder auch größer, dass das Kontaktelement 200, wenn es mit der Stromschiene 700 verbunden ist, bündig mit dem Ende der Stromschiene 700 abschließt, sodass das Ende der Stromschiene 700 eine gerade Kante ergibt, aus der das Kontaktelement 200 nicht hervorragt. Entgegen der Schnittkante nach hinten oder zur Mitte der Schiene kann das Kontaktteil jedoch versetzt sein.
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8a bis 8d zeigen eine Stromschienenanordnung 800 mit zwei Stromschienen 700. Hierbei sind die Stromschienen 700, wie zu den Ausführungsbeispielen gemäß der 3a bis 5c beschrieben, zueinander angeordnet. Die Kontaktelemente 200a, 200b sind hierbei rotationssymmetrisch angeordnet, wobei eine Symmetrieachse mittig parallel zwischen beiden Stromschienen 700 verläuft.
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Hierbei sind die Kontaktelemente 200a, 200b über Bimetallverbinder 600 mit der jeweiligen Stromschiene 700 verbunden. Die Bimetallverbinder 600 sind hierbei auf der Stromschiene 700 und dem Kontaktelement 200 angeordnet, insbesondere verschweißt, beispielsweise durch Ultraschallschweißen. Der Bimetallverbinder 600 weist an dem ersten Teil 601, mit dem er mit der Stromschiene 700 verbunden ist, das Metall der Stromschiene 700, insbesondere Aluminium auf. Der zweite Teil 602 besteht insbesondere aus Kupfer.
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Der Bimetallverbinder 600 liegt hierbei flächig auf dem Kontaktbereich 702 und einer Anschlussfahne des Kontaktelements 200 auf.
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Die 9a bis 9c zeigen eine weitere Stromschienenanordnung 900 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Stromschienenanordnung 900 ist hierbei im Wesentlichen so aufgebaut, wie die zu den 8a bis 8d beschriebene Stromschienenanordnung 800. Ein Unterschied ist jedoch die Kontaktierung der Kontaktelemente 200 mit den Stromschienen 700. Bei dem Ausführungsbeispiel zu den 8a bis 8d die Bimetallverbinder 600 auf die Kontaktbereiche 702 der Stromschienen 700 aufgesetzt. Hingegen sind bei der Stromschienenanordnung 900 gemäß dem Ausführungsbeispiel zu den 9a bis 9c die Bimetallverbinder 600 stumpf, d.h. stirnseitig, an den Kontaktbereichen 702 festgelegt.
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Auch hier stehen die Kontaktelemente 200 nicht wesentlich über die Stromschienen 700 hinaus, sodass ein bündiges Ende der Stromschienenanordnung 900 erreicht wird. Auf diese Weise kann die Bauform noch flacher ausfallen und die elektromagnetischen Felder der beiden Stromschienen 700 heben sich trotzdem über die gesamte Länge der Stromschienen 700 gegeneinander auf.
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Die 10a bis 10c zeigen eine Stromschienenanordnung 1000, bei der die Kontaktelemente 200 noch nicht montiert wurden. Hierbei ist ein Kontaktmesser 1001 gezeigt. Das Kontaktmesser 1001 ist aus der Stromschiene ausgestanzt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Kontaktmesser 1001 ausgefräst oder anders ausgebildet. Die Stromschienenanordnung 1000 ist auch achsensymmetrisch aufgebaut.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 700
- Stromschiene
- 200, 200a, 200b
- Kontaktelement
- 400, 500, 800
- Stromschienenanordnung
- 900, 1000
- Stromschienenanordnung
- 101, 101a, 101b
- Leiter
- 102, 102a, 102b
- Isolation
- 103
- Ende
- 104
- Bereich
- 300
- Feldlinien
- 100a
- erste Stromschiene
- 100b
- zweite Stromschiene
- 401a, 401b
- erste Fläche
- 402a, 402b
- zweite Fläche
- 103a
- erstes Ende
- 103b
- zweites Ende
- 200c, 200d
- Kontaktelement
- 600
- Bimetallverbinder
- 601
- erster Teil
- 602
- zweiter Teil
- 603
- Rampe
- 201
- Steckbereich
- 202
- Laschenbereich
- 701
- Aussparung
- 702
- Kontaktbereich
- 1001
- Kontaktmesser
