BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Schleifkontaktkorper zum Übertragen elektrischer Ströme auf einen Gegenkontakt, wobei der Schleifkontaktkorper einen Träger und eine Mehrzahl von gleichzeitig an den Gegenkontakt federnd anlegbaren Stegen aufweist. Solche Schleifkontaktkorper sind in der Praxis auch als Kontaktfedern bekannt.

Gattungsgemäße Schleifkontaktkorper werden sowohl zur Übertragung von Leistungsströmen als auch zur Übertragung von Signalströmen verwendet. Die bisher bekannten

Kontaktkörper weisen eine begrenzte Lebensdauer auf und zeigen für manche Anwendungsbereiche ein zu hohes

Signalrauschen . Aus der DE 10 2008 001 361 ist eine

Schleifkontaktanordnung mit verringertem Signalrauschen bekannt, die einen Schleifkontaktkorper mit zwei

Schleifdrähten mit unterschiedlichen Durchmessern

aufweist. Diese Schleifdrähte wirken mit einer V-Nut- förmigen Schleifbahn am Gegenkontakt derart zusammen, dass sie die Schleifbahn an unterschiedlichen

Winkelpositionen berühren. Eine solche

Schleifkontaktanordnung erfordert eine aufwendige und teure Bearbeitung der Schleifbahn. Sie ist ferner nicht für die sichere Übertragung von hohen Leistungsströmen geeignet . Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen

Schleifkontaktkörper aufzuzeigen, der ein verbessertes Signalrauschverhalten und/oder eine erhöhte Lebensdauer aufweist. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale in den eigenständigen Ansprüchen.

Der Schleifkontaktkörper gemäß der vorliegenden

Offenbarung weist eine Mehrzahl von schmalen Stegen auf, die gleichzeitig auf einer Schleifbahn am Gegenkontakt anlegbar sind. Die Schleifbahn am Gegenkontakt kann beliebig ausgebildet sein. Sie ist bevorzugt quer zur Schleifrichtung eben und beispielsweise in der

Gesamterstreckung bei rotatorischen Schleifkontakten kreisringförmig bzw. zylinderwandförmig oder bei

translatorischen Schleifkontakten streifenförmig bzw. bandförmig, sodass eine kostengünstige Herstellung und eine einfache Montage gewährleistet sind.

Die Stege können eine mehrere Stege übergreifende

Kontaktzone mit dem Gegenkontakt bilden, die sich im Wesentlichen quer zur Schleifrichtung erstreckt und eine Mehrzahl von Einzelkontaktstellen zwischen jeweils einem Steg und dem Gegenkontakt aufweist. Diese

Einzelkontaktstellen sind untereinander parallel

geschaltet, so dass ein Strom bei einem momentanen

Kontaktverlust an einem ersten Steg noch über die

weiteren parallelen Kontaktstellen an den anderen Stegen fließen kann. Der Schleifkontaktkörper kann eine Vielzahl von Stegen in einer Reihenanordnung aufweisen, sodass entsprechend viele parallel geschaltete

Einzelkontaktstellen erzeugt werden. Die Stege weisen eine sich länglich erstreckende Form und jeweils ein dorsales und ein distales Ende auf. Das dorsale Ende ist dasjenige Ende, das zur Befestigung des Steges am Träger hinweist. Das distale Ende ist in der Regel ein freies Ende, so dass jeder Steg gegenüber der Aufhängung elastisch beweglich ist.

Zwischen dem dorsalen Ende und dem distalen Ende ist die Kontaktzone vorgesehen, an der ein bzw. jeder Steg an den Gegenkontakt zur Anlage kommt und eine

Einzelkontaktstelle bildet. Die Stege werden bevorzugt mit einer leichten elastischen Vorspannung an den

Gegenkontakt angelegt, so dass sie bei Erschütterungen oder eventuellen Unebenheiten im Schleifweg ständig in Anlage mit dem Gegenkontakt bleiben oder bei einem eventuellen Abheben von der Schleifbahn durch die

Federkraft sofort wieder aufsetzen.

Die Stege sind zumindest im Bereich der Kontaktzone zueinander auf Abstand gesetzt. Hierdurch wird erreicht, dass sich ein Materialabschnitt des Steges im Bereich der Einzelkontaktstelle in gewissen Grenzen unabhängig von den benachbarten Stegen bewegen kann. Ein Teil der

Anpresskraft in der Einzelkontaktstelle geht für jeden Steg aus seiner eigenen Elastizität und seiner eigenen Vorspannung hervor. Im Übrigen kann die Anpresskraft aus der Elastizität und der Vorspannung des Trägers

hervorgehen, an dem die Stege befestigt sind.

Gemäß einem ersten eigenständigen Aspekt der Offenbarung können zumindest zwei Stege im Bereich zwischen dem dorsalen Ende und dem distalen Ende zur Bildung einer Steggruppe miteinander verbunden sein. Die Verbindung ist starr und bevorzugt durch einen gemeinsamen

Materialbereich gebildet, der bei der Herstellung der Stege stehen gelassen wird. Es können eine einzige oder mehrere Verbindungsstellen zwischen den Stegen vorgesehen sein. Eine oder mehrere Verbindungsstellen können

grundsätzlich an beliebigen Stellen zwischen dem dorsalen und dem distalen Ende angeordnet sein. Bevorzugt ist zumindest eine Verbindungsstelle am distalen Ende

vorgesehen. Es kommen verschiedene Anordnungsprofile in Betracht, die sowohl Einzelstege als auch Steggruppen umfassen können. Als besonders vorteilhaft haben sich Steggruppen an den äußeren Rändern des

Schleifkontaktkörpers erwiesen. Diese weisen eine höhere Seitenstabilität als Einzelstege auf und neigen weniger zu einem seitlichen ausknicken. Ferner werden zwischen Steggruppen oder innerhalb einer Steggruppe liegende Einzelstege durch die benachbarten Teile einer Steggruppe in der Schleifspur geführt bzw. gegen ein seitliches Ausknicken geschützt.

Durch die Verbindung (en) bzw. Verbindungsstellen werden die beteiligten zwei oder mehreren Stege innerhalb einer Steggruppe mechanisch gekoppelt, d.h. im Bereich der Verbindungsstelle werden die Stege kräfteleitend

aneinander fixiert, während die Steggruppe insgesamt gegenüber den anderen Einzelstegen oder parallel

bestehenden Steggruppen mechanisch entkoppelt ist. Die Stege innerhalb einer Steggruppe weisen durch die

mechanische Kopplung ein anderes Resonanzverhalten, insbesondere andere Eigenfrequenzen auf, als die anderen Stege des Schleifkontaktkörpers . Das Resonanzverhalten hat einen wesentlichen Einfluss auf das dynamische

Anlageverhalten eines Steges am Gegenkontakt. Schon minimale Unebenheiten auf der Schleifbahn,

Verschmutzungen, lokal unterschiedliche Verschleißstellen und/oder sich ändernde Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Schleifkontaktkorper und dem Gegenkontakt können zu Schwingungen im Kontaktbereich, insbesondere in den

Stegen und dem Träger des Schleifkontaktkörpers führen. Derartige Schwingungen können sich mit anderen

Erregerimpulsen, bspw. von nebengeordneten Baugruppen übertragenem Körperschall, überlagern.

Da der Schleifkontaktkorper elastisch ist, weist er ein von der Geometrie abhängiges Resonanzverhalten auf, das zu einem Auf- oder Überschwingen führen kann. Bei einem solchen Auf- oder Überschwingen kann es zu einer

momentanen und ggfs. lokalen Abhebung eines oder mehrerer Stege vom Gegenkontakt kommen. Auch wenn kein

vollständiges Abheben erfolgt, kann sich der

Durchgangswiderstand in einer Einzelkontaktstelle bei Unterschreiten eines Grenz-Anpressdruckes erhöhen.

Die Veränderungen des Durchgangswiderstandes und ein eventuelles Abheben einzelner oder mehrerer Stege führen zu einer Veränderung des Gesamtwiderstandes im

Schleifkontakt, wodurch ein unerwünschtes Signalrauschen erzeugt werden kann. Durch die gemäß der Offenbarung vorgesehenen Verbindungen zwischen zwei oder mehr Stegen werden Steggruppen gebildet, die untereinander ein jeweils unterschiedliches Resonanzverhalten zeigen. Die Eigenfrequenzen zwischen den Stegen und Steggruppen können so verteilt werden, dass ein Auf- oder Überschwingen nur lokal in Bezug auf einen oder wenige Stege auftritt, während für die übrigen Stege und

Steggruppen ein elektrisch leitender Anlagekontakt gewährleistet ist. Somit kann eine deutliche verbesserte dynamische Kontaktierung erreicht werden, wobei der elektrische Durchgangswiderstand des Schleifkontakts gegenüber äußeren Impuls-, Geschwindigkeits- oder

Schwingungseinflüssen stabilisiert wird.

Gemäß einem weiteren eigenständigen Aspekt der

Offenbarung, der für sich allein oder mit dem zuvor genannten Aspekt verwendbar ist, können ein oder mehrere Stege im Bereich der Kontaktzone einen Kontaktwulst aufweisen, dessen Breite geringer ist als die Stegbreite. Der Kontaktwulst ist auf der Seite des Steges angeordnet, der mit dem Gegenkontakt in Anlage kommt und kann

bevorzugt eine Querrundung aufweisen. Die verringerte Wulstbreite und ggfs. die Querrundung auf dem

Kontaktwulst führen dazu, dass der Schleifkontaktkörper das Kontaktierungsverhalten eines Drahtes aufweist (sog. unvollkommener Draht) . Insbesondere wird die

Adhäsionskraft zwischen dem Schleifkontaktkörper und dem Gegenkontakt erheblich verringert. Das heißt, die

Oberfläche des Steges saugt sich durch die geringere Breite und ggfs. die Querrundung nicht bzw. weniger an die Oberfläche des Gegenkontaktes an. Hierdurch werden die Haft- und Gleitreibung im Schleifpunkt deutlich verringert, was besonders beim Anfahren aus dem Stand und bei hohen Schleifgeschwindigkeiten zu tragen kommt.

Ferner führen die verringerte Wulstbreite und/oder die Querrundung dazu, dass Abrieb und Verschmutzungen auf der Schleifbahn zur Seite hin weggeschoben werden. Der

Kontaktwulst bewirkt somit einen lokalen Reinigungseffekt auf der Schleifbahn. Im Dauerbetrieb sammeln sich

Ablagerungen nur auf den Bereichen des Gegenkontakte an, die zwischen den Kontaktwulsten gelegenen sind, und insbesondere zwischen den bevorzugt auf Abstand gesetzten Stegen. Hierdurch wird einem Ausfall einzelner Kontakte des Schleifkontaktkörpers in unerwartet effizienter Weise entgegengewirkt. Durch den Reinigungseffekt in

Kombination mit der weiter unten erläuterten besseren Abriebbeständigkeit der beschichteten oder

aufgeschweißten Kontaktwulste sind Standzeiten von bis zu 20 Millionen Umdrehungen ohne Reinigung des

Schleifkontaktkörpers oder des Gegenkontakts erreichbar, d.h. eine Verlängerung der Standzeit um den Faktor 30 gegenüber bisher bekannten Schleifkontakten.

Der Steg mit dem Kontaktwulst hat gegenüber einem Draht, insbesondere gegenüber einem Runddraht, eine deutlich bessere Seitenstabilität, eine höhere Festigkeit und ein gezielt beeinflussbares Federungsverhalten. Die Stege neigen deutlich weniger zum Abknicken, sondern weniger Abrieb ( Schleifstaub) ab und weisen eine deutlich

verbesserte Spurstabilität in Schleifrichtung auf.

In Folge der Reduzierung der Adhäsionskraft verringern sich die aus der Relativbewegung zwischen den

Kontaktpartnern resultierenden Zugkräfte in

Schleifrichtung, die auf die Randschicht des

Schleifkontaktkörpers wirken, so dass der Verschleiß erheblich reduziert wird. Ein adhäsionsbedingtes Abreißen der obersten Materialschicht, bspw. einer Nickel- oder Goldbeschichtung, des Schleifkontaktkörpers kann

vermieden werden. In der Folge erhöht sich die

Lebensdauer des Schleifkontaktkörpers beträchtlich bzw. kann der Schleifkontaktkörper bei gleicher Lebensdauer unter höherer Beanspruchung verwendet werden, d.h.

beispielsweise bei höheren Relativgeschwindigkeiten zwischen den Kontaktpartnern oder höheren Anpressdrücken.

Ein Schleifkontaktkörper gemäß der vorliegenden

Offenbarung weist bevorzugt Mikrostege auf. Das sind besonders schmale Stege, insbesondere solche mit einer Breite von weniger als 0,25 mm oder weniger als 0,1mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 0,08mm. Der Abstand zwischen zwei Stegen ist bevorzugt ebenfalls kleiner als 0,25mm oder 0,1mm, insbesondere zwischen 0,05mm und 0,1mm. Der mittlere Krümmungsradius eines Kontaktwulstes ist bevorzugt kleiner als 0,1mm,

insbesondere kleiner als 0,05mm.

Derart kleine Abmessungen ermöglichen die Anordnung einer Vielzahl von jeweils separat beweglichen Stegen und/oder Steggruppen auf kleinstem Raum. Der Schleifkontaktkörper kann somit ein ähnlich gutes elektrisches

Kontaktierungsverhalten wie ein Mikrodraht- Bürstenschleifer haben, weist jedoch gleichzeitig eine deutlich höhere Lebensdauer, eine geringere Beanspruchung der Schleiffläche am Gegenkontakt und keine Neigung zum Quellen bei Feuchtigkeitseintrag und/oder zum Aufsaugen und Speichern von Flüssigkeiten auf. Der

Schleifkontaktkörper gemäß der vorliegenden Offenbarung ist somit auch für den Einsatz bei schwierigen Umgebungsbedingungen verwendbar, beispielsweise für die Übertragung von Leistungsströmen bei Windkraftanlagen.

Je schmaler die Stegbreite gewählt ist und je geringer der Abstand zwischen zwei benachbarten Stegen gewählt ist, desto schwieriger bzw. aufwendiger gestaltet sich der Herstellungsprozess . Stegbreiten von weniger als 0,25mm Breite können derzeit bspw. durch Mikroprägen, Ätzen oder Laserschneiden hergestellt werden. Stegbreiten von etwa 0,1 mm oder darunter lassen sich derzeit nur durch spezielle Ätzverfahren oder Laserschneiden

erzeugen .

Eine besondere bevorzugte Ausführung sieht einen

Schleifkontaktkörper mit einer Mehrzahl von Mikrostegen auf, wobei ein Steg eine Breite von etwa 0,25mm oder weniger hat und zumindest einen Kontaktwulst trägt. Auf einem Steg mit einer Breite von 0,25mm können ein, zwei oder ggfs. drei Kontaktwulste aufgebracht sein. Bei

Stegbreiten von etwa 0,1 mm oder weniger ist die

Aufbringung von mehr als ein oder zwei Stegen nur mit hohem Aufwand möglich.

Ein Kontaktwulst kann gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante durch teilweise Materialwegnahme, insbesondere durch Wegätzen der umgebenden Bereiche eines Steges mit rechteckigem Querschnitt, und bevorzugt nachfolgendes Aufbringen einer hoch leitfähigen

KontaktSchicht gebildet sein. D.h. dass ein Kontaktwulst aus einem Restmaterial besteht, das auf einer Außenseite eines Steges (2) nach ätzendem Entfernen der Stegkanten (22,23) und ggfs. weiterer Materialbereiche verbleibt. Gemäß einer alternativen bevorzugen Ausführung ist ein Kontaktwulst durch Auftragen eines hoch leitfähigen

Kontaktstoffs per Mikro-Laseradditionsschweißen erzeugt.

Das Material der KontaktSchicht bzw. des Kotaktstoffs ist bevorzugt Gold oder ein Edelmetall wie Silber oder

Rhodium bzw. eine Legierung deren Hauptbestandteil zumindest einer der vorgenannten Stoffe ist.

Das Mikro-Laserauftragschweißen als solches ist derzeit in der Entwicklung und konnte für das Aufbringen eines leitfähigen Materials auf Stahlwerkstoffe mit deutlich größerer Erstreckung erfolgreich eingesetzt werden.

Allerdings zeigen die für die Herstellung von

Schleifkontaktkörpern genutzten Federstähle und

Beschichtungswerkstoffe häufig keine gute Schweißeignung. Materialien mit einem hohen Reflexionsvermögen bedürfen bspw. einer hohen Dosierung der Strahlungsenergie und neigen dadurch zu einem zu schnellen oder zu

großflächigen Erwärmen, sodass unerwünschte Versprödungen oder zu große Schmelzzonen entstehen. Ferner können bei einigen Werkstoffkombinationen giftige Dämpfe entstehen. Die Vermischung der Metalle aus dem Grundstoff des

Schleifkontaktkörpers (Federstahl) und dem

aufzubringenden Werkstoff kann die Leitfähigkeit und/oder die Federungseigenschaften und/oder die Randhärte

erheblich beeinträchtigen. Ferner kann es infolge der extrem dünnen Steg- und Wulstbreiten leicht zu

Materialverzerrungen kommen. Es ist daher schwierig, einen elektrisch hoch leitfähigen Kontaktwulst

aufzuschweißen, ohne dass eine zu schwache oder zu spröde Schweißverbindung entsteht, die den resultierenden Kräften aus der schleifenden Kontaktierung nicht

standhalten kann.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden verschiedene geometrische Ausbildungen und Materialien vorgeschlagen, durch die die oben genannten Nachteile vermindert oder vermieden werden. Diese Ausbildungen und Materialien können jeweils für sich allein oder in beliebiger

Kombination eingesetzt werden.

Die nachfolgend genannten Werkstoffe zeigen eine zur Herstellung von aufgeschweißten Kontaktwulsten günstige Eignung und Verarbeitbarkeit , insbesondere wenn das Aufschweißen auf einem zuvor hergestellten Steg oder Mikrosteg erfolgt. Neben den genannten Werkstoffen können noch andere günstige Materialkombinationen bestehen.

Dementsprechend ist die Erfindung nicht auf die hier vorgeschlagenen Materialien beschränkt.

Als Grundmaterial für den Schleifkontaktkörper zeigen folgende Materialien positive Eigenschaften: eine Kobalt- Nickel-Eisen Legierung mit etwa 17 Gew% Kobalt und 28 Gew% Nickel (Rest vornehmlich oder ausschließlich Eisen) oder eine CuBe2 Beryllium Kupfer Legierung. Die

erstgenannte Legierung ist auch unter dem Handelsnamen „DURACON" (geschütztes Zeichen) bekannt und ist ohne Erzeugung giftiger Dämpfe per Mikro-Laserauftragschweißen bearbeitbar. Beide Werkstoffe zeigen positive

Eigenschaften in Hinblick auf die Erhaltung der

Federungseigenschaften und bei geeigneter Wahl der

Schweißparameter eine geringe Neigung zu Versprödungen . Als aufzuschweißendes Material zeigt eine AuCo- Hartgoldlegierung gute Eigenschaften. Es bildet eine schmale Vermischungszone mit dem Grundmaterial des

Schleifkontaktkörpers , ohne dass die

Federungseigenschaften oder die Leitfähigkeit in

unzulässiger Weise beeinträchtigt werden. Weiterhin zeigen Gold-Kupfer und Gold-Nickel Legierungen (Kupfer ^¬ bzw. Nickel-Hartgoldlegierungen) positive Eigenschaften.

Beim Aufschweißen des leitfähigen Materials entsteht eine Vermischungszone, in der sich das Grundmaterial des Schleifkontaktkörpers (insbesondere Federstahl) und das aufgeschweißte Material vermengen und als Mischlegierung mit veränderten Eigenschaften erstarren.

Die oben genannten Werkstoffkombinationen weisen eine gute Stabilität der Vermischungszone auf und begünstigen die mechanische Festigkeit der Schweißverbindung gegen Ausreißen oder Abscheren.

Die Höhe des aufgeschweißten Materials (als Strang oder Kontaktpunkt) beträgt bevorzugt mehr als 0,03 mm und weniger als 0,15mm über der Oberfläche des

Schleifkontaktkörpers (Stegoberfläche oder zuvor

gebildeter Kontaktwulst) . Die Höhe beträgt bei den oben genannten Mikrostegen besonders bevorzugt zwischen 0,05mm und 0,12 mm. Hierdurch lassen sich Kontaktwulste bzw. Kontaktpunkte erzeugen, die einerseits eine hohe

mechanische Stabilität aufweisen, sodass sie den

resultierenden Kräften und Momenten (insbesondere

Scherkräften) aus der schleifenden Kontaktierung

standhalten. Es kommt somit nicht zu einem Abgleiten oder Abscheren im Bereich des Reinmaterials. Andererseits ist die Dicke des im Wesentlichen reinen Materials oberhalb der Vermischungszone, welches die für den schleifenden Kontakt erforderlichen Gleiteigenschaften und die

erforderliche elektrische Leitfähigkeit aufweist, so hoch gewählt, dass besonders lange Standzeiten erreicht werden .

Gegenüber den bisher üblichen flachen Beschichtungen auf flachen Stegen, insbesondere gegenüber per Galvanisierung aufgebrachten Nickel- und Goldschichten (Dicke ca. 3-5 Mikrometer) , wird eine um den Faktor 10 bis 100 erhöhte Schichtdicke erreicht, insbesondere eine Dicke von etwa 0,1mm. Die erhöhte Schichtdicke für sich allein oder in Kombination mit der Wulstbildung erhöht ebenfalls die Standzeit des Schleifkontaktkörpers . Der Kontaktwulst hat bevorzugt eine in der

Schleifrichtung langgestreckte und in der Querrichtung ballige Form. Alternativ kann ein Kontaktwulst eine

Linsen- oder Halbkugelform haben und/oder aus einer

Mehrzahl von in der Schleifrichtung hintereinander gesetzten Kontaktpunkten (insbesondere mit Linsen- oder Halbkugelform) gebildet sein. Die Anordnung von

Kontaktpunkten in einer Reihe bietet den Vorteil, dass der oben genannte Reinigungseffekt auch mit einer

Mehrzahl von Kontaktpunkten erzielt werden kann.

Alternativ ist eine geschuppte bzw. versetzte Anordnung von Kontaktpunkte möglich.

Das Aufschweißen von Kontaktpunkten ist besonders auf Mikrostegen der oben genannten Art vorteilhaft, da ggfs. auftretende Veränderungen der Federungseigenschaften oder der Zugfestigkeit des Grundmaterials oder Versprödungen des Schleifkontaktkörpers nur lokal auftreten. Folglich behält der Steg im Bereich der Kontaktzone eine gute elastische Verformbarkeit und weist eine erhöhte

Bruchsicherheit auf. Auch das Erstellen von

Kontaktpunkten zur Materialwegnahme, insbesondere durch teilweises Wegätzen des Stegmaterials in einer

Rasterform, und das anschließende Beschichten hat

positive Auswirkungen. Ein aus mehreren Kontaktpunkten bestehender Kontaktwulst weist eine höhere Zahl von schrägen Flanken auf, auf die eine Beschichtung

aufgebracht werden kann. Beim Abtragen der Kontaktpunkte bleiben daher größere Flächenanteile der Beschichtung erhalten, die über einen längeren Zeitraum die

elektrische Kontaktierung verbessern, wenn der

Kontaktpunkt / Kontaktwulst mit der Zeit abgeschliffen wird .

Bei einem elastischen Durchbiegen der Stege werden die Schweißzonen von Kontaktpunkten und das aufgeschweißte Material geringeren Spannungen ausgesetzt, als dies bei einem längeren Strang der Fall ist, sodass die

Wahrscheinlichkeit von Materialschwächungen durch Bruch oder Rissbildungen verringert wird. Ferner lässt sich ein Bereich eines Stegs mit aufgebrachten Kontaktpunkten gegenüber leichter zur Bildung einer Längskrümmung verformen, als dies bei einem längeren Strang der Fall ist, ohne dabei das hoch leitfähige Material

(Beschichtung / aufgeschweißter Kontaktpunkt) zu

beschädigen . Es können ein oder mehrere Kontaktpunkte auf einem flachen Steg oder einem zuvor durch Materialwegnahme am Steg gebildeten Kontaktwulst aufgeschweißt werden. Das Aufschweißen auf einem flachen Steg ist prozesstechnisch einfacher umzusetzen, da es geringere Anforderungen an die exakte Positionierung der Schweißpunkte stellt.

Allerdings bietet das Aufschweißen auf einen durch

Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst zusätzliche Vorteile . Wenn ein Kontaktpunkt auf einen durch Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst aufgebracht wird (d.h. wenn quasi zwei Kontaktwülste übereinander erzeugt werden) , wird der Abstand (die freie Höhe) zwischen den seitlich

überstehenden Bereichen des Stegs und dem Gegenkontakt noch weiter erhöht werden. Somit wird mehr Freiraum für das Anlagern von Verschmutzungen oder Abriebpartikeln geschaffen, was wiederum die Anfälligkeit gegen einen verschmut zungsbedingen Ausfall reduziert.

Ferner wird erreicht, dass bei einem vollständigen

Abreißen oder Abschleifen des aufgeschweißten Materials nicht der Steg mit seiner gesamten Stegbreite mit dem Gegenkontakt zu Anlage kommt, sondern nur der schmalere durch Materialwegnahme gebildete Kontaktwulst. Sollte ein einzelner aufgeschweißter Materialbereich bspw. wegen einer fehlerhaften Schweißverbindung vorzeitig

abgeschliffen sein oder wegbrechen, werden neben dem Kontaktwulst bereits gebildete Ansammlungen einer

Verschmutzung oder eines Abriebs also nicht durch den Steg in Richtung der benachbarten Stege und Kontaktwulste weggedrückt. Vielmehr sorgt der verbleibende Kontaktwulst für eine weitere Führung des Stegs in der vorgesehenen Bahn, sodass einer parasitären Verkettung von

Kontaktausfällen entgegengewirkt wird.

In den Unteransprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 : Einen Schleifkontaktkörper gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit drei Steggruppen in Anlage an der Schleifbahn eines Gegenkontaktes;

Figur 2 : einen Steg mit einer Längskrümmung in separater Darstellung;

Figur 3 : eine Draufsicht auf ein Blech, in dem eine Mehrzahl von Schleifkontaktkörpern ausgeschnitten sind;

Figuren 4 & 5 zwei beispielhafte Anordnungsprofile für

Steggruppen und Einzelstege an einem Schleifkontaktkörper;

Figur 6 : eine vergrößerte Darstellung eines

Schleifkontaktkorpers mit Kontaktwulsten auf den Stegen und Steggruppen;

Figur 7 : eine vergrößerte Darstellung des Details

VII aus Figur 6;

Figuren 8 & 9 zwei beispielhafte Anordnungsprofile für einen Schleifkontaktkörper mit

Einzelstegen und Steggruppen und mit auf den Stegen angeordneten Kontaktwulsten; Figuren 10 - 12: Schnittansichten eines Stegs mit einem

Kontaktwulst zur Erläuterung der

Herstellung, Beschichtung und des

Abrasions erhaltens ; Figur 13: ein weiteres Anordnungsprofil für zwei randseitige Steggruppen mit dazwischen liegenden Einzelstegen und verschiedenen Ausführungen für einen aufgeschweißten Kontaktwulst ; Figur 14: Eine Schnittansicht gemäß Figuren 10 bis

12 für einen Steg mit rechteckigem

Querschnitt und einem aufgeschweißten Kontaktwulst ;

Figur 15: Einen Schleifkontaktkörper mit mehreren

Einzelstegen und aufgeschweißten

Kontaktpunkten;

Figur 16: Eine Schnittansicht gemäß Figur 14 für einen Steg mit einem ersten durch

Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst und einem darauf durch Aufschweißen gebildeten zweiten Kontaktwulst bzw. Kontaktpunkt .

Die Erfindung betrifft einen Schleifkontaktkörper (1) gemäß dem Oberbegriff der eigenständigen Ansprüche. Eine erste bevorzugte Ausführungsform des

Schleifkontaktkörpers (1) ist in Figur 1 dargestellt. Er ist hier in Anlage mit einem Gegenkontakt (15) gezeigt. Der Schleifkontaktkörper (1) weist einen Träger (3) auf, an dem eine Mehrzahl von gleichzeitig an den Gegenkontakt (15) federnd anlegbaren Stegen (2) angeordnet sind. Der Träger (3) kann ebenfalls Federeigenschaften haben und einen oder mehrere flexible Stützbereiche (5) umfassen. Der Träger (3) kann ein- oder mehrteilig ausgebildet und insbesondere durch ein flaches Blechstück gebildet sein. An dem von den Stegen (2) wegweisenden Ende des Trägers (3) ist bevorzugt ein Befestigungsabschnitt (4)

vorgesehen, über den der Schleifkontaktkörper (1) elektrisch leitend und mechanisch fixierend an einem externen Objekt, beispielsweise einem Kontaktträger, befestigbar ist. Alternativ können der Träger und/oder der Befestigungsabschnitt (4) in beliebiger anderer Form ausgebildet sein.

Der in Figur 1 dargestellte Schleifkontaktkörper (1) weist einen rahmenförmigen Befestigungsabschnitt (4) mit zwei randseitigen Befestigungsöffnungen auf, durch die er beispielsweise durch Löten auf einer Patine fixierbar ist. Der Schleifkontaktkörper (1) ist bevorzugt in

Kleinbauweise gebildet. Er kann beispielsweise eine

Gesamtlänge von wenigen Zentimetern, hier beispielsweise 2,5cm haben. Die Länge des Trägers (3) kann im Bereich von wenigen Millimetern oder Zentimetern liegen, hier beispielsweise etwa lern. Die Länge der Stege (2)

(Mikrostege) kann ebenfalls im Bereich von wenigen

Millimetern oder Zentimetern liegen und beträgt hier beispielsweise 6 mm zwischen dem dorsalen Ende (9) und dem distalen Ende (10) . Alternativ kann der

Schleifkontaktkörper (1) in deutlich größeren Abmessungen vorliegen . Eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Einzelstegen und/oder Steggruppen (6, 7, 8) bilden einen

Kammabschnitt. Das Anordnungsprofil der Stege und

Steggruppen in einem Kammabschnitt kann beliebig gewählt werden. Bevorzugte Anordnungsprofile werden weiter unten erläutert. An einem Schleifkontaktkörper (1) können mehrere Kammabschnitte mit jeweils mehreren Einzelstegen und/oder Steggruppen (6, 7, 8) angeordnet sein.

Die Gesamtbreite eines Schleifkontaktkörpers , d.h. dessen Erstreckung quer zur Schleifrichtung (A) , kann im Bereich von wenigen Millimetern bis Zentimetern liegen, sie beträgt hier beispielsweise 3mm.

Die Stege (2) können jeweils eine Längskrümmung (14) mit einem Krümmungsradius (R_L) aufweisen über den die Lage und Größe der Kontaktzone (13) beeinflussbar ist. Der Krümmungsradius (R_L) der Längskrümmung (14) kann im Bereich von wenigen Millimetern bis Zentimetern liegen. Er beträgt in dem gezeigten Beispiel etwa 2-3mm. Die Längskrümmung wird bevorzugt nach der Bildung eines

Kontaktwulstes (20) durch Materialwegnahme eingebracht und vor dem Aufbringen einer Beschichtung, insbesondere wenn geringe Krümmungsradien (R_L) erzeugt werden sollen. Hierdurch wird die Gefahr von Beschädigungen der

Beschichtung verringert. An dem in Figur 1 dargestellten Schleifkontaktkörper (1) sind drei Steggruppen (6, 7, 8) und zwei jeweils dazwischen angeordnete Einzelstege (2) angeordnet. Die in einer Steggruppe (6, 7, 8) enthaltenen Stege sind jeweils am distalen Ende (10) miteinander verbunden. Eine Verbindung kann jedoch auch an einer anderen Position zwischen den Stegen angeordnet sein. Bevorzugt ist zumindest eine Verbindungsstelle (12) am distalen Endbereich (11), d.h. zwischen der Kontaktzone (13) und dem distalen Ende (10) vorgesehen (vgl. Figur 2) . In dem in Figuren 1 bis 5 gezeigten Beispiel sind jeweils zwei oder drei benachbarte Stege miteinander durch eine oder mehrere Verbindungsstellen (12) mechanisch

gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich kann eine

Verbindung zwischen zwei nicht benachbarten Stegen (2) vorgesehen sein, beispielsweise durch eine Brücke, die einen oder mehrere dazwischen liegende Stege übergreift. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einer Reihe

nebeneinander angeordneter Stege (2) ein erster und ein dritter Steg durch eine Verbindungsstelle (12) mechanisch gekoppelt sind, während ein dazwischenliegender zweiter

Steg ein verkürztes distales Ende (10) aufweist und somit nicht an der Verbindung teilnimmt (vgl. Figur 8) . Mit anderen Worten kann eine Verbindungsstelle (12) zwischen zwei gekoppelten Stegen (2) einen oder mehrere dazwischen angeordnete Stege oder Steggruppen übergreifen. Bei geeigneter Ausbildung der Verbindungstellen (12) und/oder Verbindungsbrücken können so beliebige Stege (2)

miteinander verbunden und mechanisch gekoppelt werden.

Figur 3 zeigt ein Metallblech (16), in das eine Mehrzahl von Schleifkontaktkörpern (1) eingearbeitet ist. Die Schleifkontaktkörper (1) können bevorzugt durch

Materialwegnahme aus einem Metallblech (16) hergestellt und reihen- und/oder streifenförmig nebeneinander

und/oder übereinander angeordnet sein. Die Herstellung kann beispielsweise durch Stanzen, Laserschneiden, Ätzen oder ein vergleichbares Verfahren zur Materialwegnahme erfolgen. Um die in der Einleitung genannten geringen Abmessungen für die Stegbreite (B) von weniger als 0,1mm und den Stegabstand (D) von weniger als 0,1mm erreichen zu können, erfolgt die Herstellung bevorzugt durch

Laserschneiden und/oder Ätzen.

Figuren 4 und 5 zeigen zwei beispielhafte

Anordnungsprofile (17,18) für die Anordnung von

Steggruppen (6, 7, 8) und Einzelstegen (25) an einem Schleifkontaktkörper (1). Weitere Anordnungsprofile werden weiter unten erläutert.

Das in Figur 4 dargestellte Anordnungsprofil (17) weist insgesamt neun Stege (2) auf. Hiervon sind die drei linken Stege (2) zu einer Steggruppe (6) zusammengefasst . Der fünfte und sechste Steg sowie der achte und neunte

Steg sind zu zwei Steggruppen (7, 8) verbunden. Zwischen den Steggruppen (6, 7, 8) ist jeweils ein Einzelsteg (25) vorgesehen. Die Verbindungsstellen (12) sind hier am distalen Ende (10) der Stege angeordnet. Sie können alternativ oder zusätzlich in einem anderen Bereich zwischen dem distalen und dem dorsalen Ende (9, 10) der Stege (2) angeordnet sein. Die Anzahl und Anordnung der Verbindungsstellen (12) sowie die Anzahl der zu einer Steggruppe (6, 7, 8) zusammenzufassenden Stege (2) kann im Wesentlichen beliebig gewählt werden. Bei der Wahl des Anordnungsprofils können insbesondere herzustellende oder zu vermeidende Eigenfrequenzen berücksichtigt werden.

Das in Figur 4 dargestellte Anordnungsprofil (17) ist in Bezug auf die Schleifrichtung (A) asymmetrisch aufgebaut. Asymmetrische Anordnungen sind sinnvoll, wenn möglichst viele unterschiedliche Steggruppen (6, 7, 8) vorzusehen sind, um entsprechend viele Eigenfrequenzprofile zu erzeugen . Figur 5 zeigt beispielhaft ein alternatives

Anordnungsprofil (18) mit einer zur Schleifrichtung (A) mittensymmetrischen Ausbildung. Gerade bei hohen

Relativbewegungen zwischen dem Schleifkontaktkörper (1) und dem Gegenkontakt (15) kann eine symmetrische

Anordnung der Stege (2) und Steggruppen (6, 7, 8) vorteilhaft sein, um das Auftreten von quer zur

Schleifrichtung (A) gerichteten Reaktionskräften zu vermindern und somit die Spurtreue des

Schleifkontaktkörpers (1) zu optimieren. In Figur 6 ist ein Schleifkontaktkörper (1) in Analogie zu dem Beispiel von Figur 1 dargestellt, wobei hier auf den Stegen (2) Kontaktwulste (20) angeordnet sind. Auch hier sind einige Stege (2) zu Steggruppen (6,7,8) zusammengefasst . Figur 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Details VII aus Figur 6. Es ist ersichtlich, dass der Kontaktwulst (20) nur einen Teil der Breite (B) des Stegs (2) überdeckt. Das Verhältnis der Wulstbreite zur Stegbreite W/B ist bevorzugt gleich oder geringer 3/4 und

insbesondere etwa 1/2 bis 1/3. Hierdurch wird ein schmaler Kontaktwulst erreicht, der gute

Kontaktierungseigenschaften aufweist (siehe unten) und gleichzeitig wird ein deutlich breiterer Steg erhalten, der eine gute Seitenstabilität und homogene Federeigenschaften gewährleistet. Auf einem durch

Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst gemäß Figuren 6 bis 12 kann zusätzlich ein durch Aufschweißen gebildeter Kontaktwulst angeordnet sein. Dessen Form kann beliebig gewählt sein, insbesondere in Form eines aufgeschweißten Stranges, einzelner mit Abstand zueinander und in einer Linie angeordneter Kontaktpunkte oder in Form von

einander überlappenden Kontaktpunkten (geschuppte

Anordnung) . Derartige Formgebungen sind beispielhaft in Figur 13 dargestellt und werden weiter unten erläutert.

Die Wulstbreite (W) ist also geringer als die Stegbreite (B) . Der Kontaktwulst (20) erstreckt sich im Wesentlichen in Schleifrichtung (A) , d.h. auch eine Anordnung von Kontaktpunkte in einer Linie erstreckt sich bevorzugt in der Schleifrichtung (A) . Ein Kontaktwulst (20, 20

20 ) , insbesondere ein durch Materialwegnahme gebildeter Kontaktwulst (20) kann die gesamte Länge eines Steges (2) überdecken oder nur im Bereich der Kontaktzone (13) bzw. einer Einzelkontaktstelle vorgesehen sein. An einem

Schleifkontaktkörper (1) können gleichzeitig Stege (2) mit und ohne Kontaktwulst (20) vorgesehen sein.

Figuren 8 und 9 zeigen zwei beispielhafte

Anordnungsprofile (18, 19) für einen Schleifkontaktkörper (1) mit einer Mehrzahl von Stegen (2) und jeweils darauf angeordneten Kontaktwulsten (20) . Bei dem in Figur 8 dargestellten Anordnungsprofil sind hauptsächlich

Einzelstege (25) vorgesehen, die nicht untereinander verbunden oder zu Steggruppen zusammengefasst sind, sowie eine Steggruppe (8), die einen dazwischen liegenden

Einzelsteg umgreift. Der dazwischen liegende Einzelsteg wird durch die benachbarten Stege der Steggruppe (8) gegen ein seitliches Ausknicken geschützt und bei starker elastischer Seitenauslenkung ggfs. seitlich geführt.

Alternativ könnte hier eine Verbindung durch eine Brücke vorgesehen sein (vgl. Beschreibung oben) .

Das in Figur 9 dargestellte Anordnungsprofil (18) entspricht im Wesentlichen dem mittensymmetrischen

Anordnungsprofil (18) aus Figur 5, wobei hier jedoch auf jedem Steg (2) ein Kontaktwulst (20) aufgesetzt ist, der durch Materialwegnahme gebildet ist.

Figuren 10 bis 12 zeigen Querschnittsdarstellungen eines Stegs (2) . Der Steg (2) hat eine Stegbreite (B) und eine Stegdicke (H) . Die Stegdicke (H) kann bevorzugt der Dicke eines Blechs (16) entsprechen, aus dem die Stege (2) gefertigt sind. Die Stegdicke (H) kann in Abhängigkeit von den zu erreichenden Federeigenschaften gewählt werden und liegt bevorzugt im Bereich kleiner 0,5mm,

insbesondere kleiner 0,1mm.

Wie in Figur 10 ersichtlich ist, kann der Kontaktwulst (20) bevorzugt durch Materialwegnahme aus einem im

Querschnitt rechteckigen Steg gebildet werden. Mit anderen Worten kann der Kontaktwulst (20) aus einem

Restmaterial bestehen, das auf einer Außenseite eines Steges (2) verbleibt, nachdem die Stegkanten (22, 23) entfernt wurden. Das Entfernen der Stegkanten (22, 23) kann in beliebiger Weise erfolgen. Um die vorgenannten sehr geringen Abmessungen (B, D, W) zu erreichen und insbesondere eine Wulstbreite (W) zu erzeugen, die nochmals deutlich geringer ist als die Stegbereite (B) , kann eine Entfernung der Stegkanten (22, 23) bevorzugt durch Ätzen oder Laserschneiden erfolgen.

Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für einen

Schleifkontaktkorper (1) gemäß der vorliegenden

Offenbarung aus einem Metallblech (16) umfasst die folgenden Schritte: Auftragen eines ersten Schutzlackes auf das Metallblech (16) in einem Muster, wobei der erste Lack die Bereiche des Trägers (3), ggfs. des

Befestigungsabschnittes (4), der Verbindungsstellen (12) und der Kontaktwulste (20) überdeckt, und wobei der erste Schutzlack einem Ätzmittel vollständig standhält;

Auftragen eines zweiten Schutzlackes auf das Metallblech (16) in einem Muster, wobei der zweite Lack die Bereiche der Stegkanten (22, 23) neben dem Kontaktwulst (20) überdeckt, und wobei der zweite Schutzlack einem

Ätzmittel nur kurzzeitig oder beschränkt standhält;

Aufbringen einer Ätzflüssigkeit auf das lackierte

Metallblech (16) für eine solche Zeitdauer, dass die Materialbereiche des Blechs (16) zwischen den Stegen (2) vollständig, an den Stegkanten (22, 23) aber nur

teilweise entfernt werden. Durch ein solches

Herstellungsverfahren kann ein Schleifkontaktkorper (1) gemäß Figuren 6 bis 10 hergestellt werden. Es kann zusätzlich vorgesehen sein, zumindest im Bereich der Kontaktzone (13) bzw. einer oder mehrere

Einzelkontaktstellen eine Beschichtung aufzubringen.

Alternativ kann das Herstellungsverfahren auf einem beschichteten Blech ausgeführt werden.

Beim Wegätzen der Stegkanten (22, 23) kann das Ätzmittel auch den Randbereich des Kontaktwulstes (20) unter dem ersten Schutzlack entfernen, sodass es zu der Ausbildung der Querrundung mit dem mittleren Rundungsdurchmesser (Q_R) kommt. Die Verfahrensparameter sind bevorzugt so gewählt, dass der Rundungsdurchmesser (Q_R) geringer als 0,1mm, insbesondere geringer als 0,5mm ist.

Der erste Schutzlack kann in Form eines Punktemusters bzw. einer in einer Reihe angeordneter Punkte aufgetragen sein und der zweite Schutzlack kann in Form eines die Punkte umgebenden Rahmens aufgetragen sein, welcher die gewünschte Breite eines Stegs (2) aufweist. In einem solchen Fall können im Bereich der Punkte aus dem ersten Schutzlack Materialbereiche stehen bleiben, die einen Kontaktwulst in Form von Kontaktpunkten bilden (vgl.

Figuren 13 und 15) , während im Bereich der Überdeckung durch den zweiten Schutzlack breitere Bereiche des Steges (2) verbleiben.

Als Grundmaterial für die Stege (2) kann bevorzugt ein Federstahl verwendet werden, insbesondere einer der oben genannten Werkstoffe. Dieser kann mit einer hoch

leitfähigen Materialschicht vorbeschichtet sein.

Alternativ oder zusätzlich kann auf das Grundmaterial vor oder nach dem Ausschneiden oder Ausätzen der Grundform für den Schleifkontaktkörper (1) eine (zusätzliche) Beschichtung (24) aufgebracht werden. Eine Beschichtung (24) kann beispielsweise die Reibungseigenschaften verbessern und/oder den Kontaktwiderstand verringern. Für die Beschichtungen kommen insbesondere Nickel- und

Kupferbeschichtungen oder andere Edelmetallbeschichtungen in Betracht. Je nach dem vorgesehenen Einsatzzweck und/oder den elektrischen Anforderungen kann auch auf eine Beschichtung verzichtet werden. Für das

Grundmaterial können auch Feder-Edelstähle verwendet werden, die eine höhere Korrosionsbeständigkeit und/oder eine höhere Randhärte aufweisen. Eine Beschichtung wird besonders bevorzugt durch Galvanisieren aufgebracht, wobei üblicher Weise Schichtdicken von etwa 0,03mm erreichbar sind. Bevorzugt werden größere Schichtdicken erzeugt .

Figur 11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Stegs (2) an dem zuerst eine Kontaktwulst (20) gebildet und nachfolgend eine Beschichtung (24) aufgebracht ist. Diese Form der Herstellung hat den Vorteil, dass die Beschichtung (24) auch die von der Kontaktfläche

wegweisenden Flanken des Kontaktwulsts (20) bedeckt, wodurch ggfs. eine verbesserte Haftung erreichbar ist.

Das Aufbringen einer (zusätzlichen) Beschichtung (24) nach der Erzeugung eines Kontaktwulstes (20) hat auch positive Auswirkungen auf die Lebensdauer bzw.

Verschleißfestigkeit der Schleifkontaktkorpers , was nachfolgend erläutert wird. Figur 12 zeigt beispielhaft einen Querschnitt eines Stegs (2) mit Kontaktwulst (20) und einer Beschichtung (24) nach einer längeren

Schleifbeanspruchung .

Durch den schleifenden Kontakt wird zunächst die

Beschichtung (24) im Bereich der Stirnfläche des

Kontaktwulsts (20) abgerieben. Anschließend kommt das stirnseitige Grundmaterial des Kontaktwulstes (20) zur schleifenden Anlage mit dem Gegenkontakt (15) . Die an den schräg oder senkrecht zur Schleifebene angeordneten Flanken des Kontaktwulsts (20) aufgebrachten

Beschichtungsteile (24) bleiben hierbei weitgehend erhalten und können weiterhin eine den elektrischen

Kontakt oder das Schleif erhalten verbessernde Wirkung erzeugen. Hierdurch wird insbesondere vermieden, dass sich der Durchgangswiderstand sprunghaft verschlechtert, wenn die Beschichtung (24) im Stirnbereich versagt bzw. abgeschliffen ist. Dies führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer und/oder zu der Möglichkeit, dünnere

Schichtdicken für die Beschichtung (24) vorzusehen und somit die Kosten zu senken. Wenn der Kontaktwulst in Form eines oder mehrerer Kontaktpunkte (26) ausgebildet ist (siehe oben) , weist er im Wesentlichen vier schräge

Flanken auf (zwei parallel zur Schleifrichtung und zwei quer zur Schleifrichtung (A) ) . Demzufolge bleiben nach dem Abschleifen der Stirnfläche mehr bzw. im Querschnitt größere Materialbereiche der Beschichtung (24) erhalten, sodass das Kontaktierungsverhalten noch weiter verbessert wird . Figur 13 zeigt ein Anordnungsprofil für einen

Schleifkontaktkörper (1) mit zwei randseitigen

Steggruppen (6, 8), zwischen denen mehrere Einzelstege (25) vorgesehen sind. Die randseitigen Steggruppen (6, 8) weisen gegenüber den Einzelstegen (25) eine erhöhte

Seitenstabilität auf. Dies hat Vorteile im Betrieb des Schleifkontaktkörpers (2) und insbesondere während der Montage. Beim Handhaben, Lagern, Transportieren und/oder Installieren von Schleifkontaktkörpern werden am

häufigsten bzw. am leichtesten die randseitigen

Einzelstege (25) abgeknickt. Das Vorsehen von

randseitigen Steggruppen (6, 8) erhöht die Widerstandsfähigkeit des Schleifkontaktkörpers (2), selbst keine besonderen Anforderungen in Hinblick auf die Frequenzeigenschaften bestehen.

An dem Schleifkontaktkörper (2) gemäß Figur 13 sind verschiedene vorteilhafte Ausbildungen für einen durch Mikro-Laseradditionsschweißen erzeugten Kontaktwulst (20 2 0 ) exemplarisch gezeigt. An den beiden linken Stegen der Steggruppe (6) sind aufgeschweißte

Kontaktwulste (20 ^x ) mit Strangform gezeigt. Derartige Stränge können durch ein kontinuierliches Auftragen des hoch leitfähigen Materials während einer Relativbewegung zwischen Schweißapplikator und Steg erzeugt werden.

An den beiden rechten Stegen der Steggruppe (8) sind Kontaktwulste ( 2 0 ) gezeigt, die durch eine geschuppte Anordnung von einzelnen aufgeschweißten Kontaktpunkten

(26) gebildet sind. Ein solcher Kontaktwulst ( 2 0 ) kann durch intermittierendes Auftragen des hoch leitfähigen Materials während einer Relativbewegung zwischen

Schweißapplikator und Steg erzeugt werden. Die von links gezählt an Positionen drei, vier, sechs und sieben dargestellten Einzelstege in Figur 13 zeigen jeweils einen Kontaktwulst (20 ^x ) der durch mehrere mit Abstand zueinander gesetzte aufgeschweißte Kontaktpunkte (26) gebildet ist. Durch eine verhältnismäßig großräumige Beabstandung der Kontaktpunkte (26) wird eine besonders geringe Veränderung der Eigenschaften des Grundmaterials des Stegs (2) erreicht. Ferner lässt sich der Steg (2) auf nach dem Aufschweißen der Kontaktpunkte (26) noch gut mechanisch verformen, insbesondere zur Erzeugung einer Längskrümmung (vgl. Figuren 1, 6 und 7), ohne dass beim Biegen oder Walzen des Steges die Schweißverbindung oder innere Struktur des Kontaktwulstes (20 ) beeinträchtigt wird. Die geschuppte Anordnung der Kontaktpunkte gemäß Darstellung auf den rechten Stegen der Steggruppe (8) bildet ggfs. eine Kompromisslösung zwischen einerseits großer Kontaktfläche und andererseits guter

Verformbarkeit des Stegs bzw. Minimierung der

Eigenschaftsveränderungen des Grundmaterials. Figur 14 zeigt einen Querschnitt eines Stegs (2), insbesondere eines Mikrostegs, der bspw. durch Ätzen oder Laserschneiden aus einem Metallblech erzeugt ist und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer flachen Oberfläche aufweist. Die Stegkanten (22, 23) können ggfs. infolge des Ätz- oder Laserschneidprozesses abgerundet sein (siehe Erläuterung oben) . Der hier gezeigte Steg (2) weist jedoch keinen durch

Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst (20) auf.

Stattdessen ist ein Kontaktwulst (20 ^x ) ausschließlich durch Aufschweißen eines Kontaktpunktes (26) gebildet. Das Mikro-Laserauftragsschweißen erfolgt bevorzugt derart, dass ein Laserstrahl auf die Oberseite des Stegs (2) gerichtet wird, der das Grundmaterial aufschweißt. Ein hoch leitfähiges Material wird durch den

Schweißapplikator in Pulverform auf den aufgeschweißten Bereich gesprüht. Die Pulverpartikel werden durch den Laserstrahl aufgeschmolzen, wobei sich die ersten

zugeführten Partikel mit dem aufgeschweißten

Grundmaterial des Steges (2) vermischen. Durch das weitere Zuführen und Aufschmelzen von Pulvermaterial nimmt die Vermischung schnell ab, sodass die weiter außen liegenden Materialbereiche des Kontaktpunktes (26) im Wesentlichen aus dem Reinmaterial des Zusatzstoffes bestehen. Die Dosierung der durch den Laser zugeführten Strahlungsenergie kann nach dem ersten Aufschmelzen des Grundmaterials reduziert werden, sodass die

Strahlungsenergie im Wesentlichen nur noch das

Aufschmelzen des pro Zeiteinheit zugeführten Pulvers bewirkt. Hierdurch wird erreicht, dass sich die

Schmelzzone verstärkt nach außen ausbildet und im

Querschnitt verjüngt, sodass die Bildung einer Halbkugel ^¬ oder Linsenform begünstigt wird. Ferner ist durch die Wahl der Strahlungsenergie und die pro Zeiteinheit zugeführte Pulvermenge die Ausbildung des Radius Q_R der Querrundung in Grenzen beeinflussbar. Bevorzugt wird zum Ende des Schweißprozesses zunächst die Zuführung des Pulvers beendet oder stark reduziert und anschließend der (ggfs. in der Strahlungsdosis

reduzierte) Laserstrahl abgeschaltet. Hierdurch wird die Ausbildung einer balligen Rundung des Kontaktpunktes (26) während des Erstarrens begünstigt und die Ausbildung von Spitzen oder Kanten wird vermieden. Ferner wird die

Homogenität während der Rekristallisation begünstigt, was inneren Spannungen und der Bildung von Korngrenzen im Gefüge entgegenwirkt. Der in Figur 13 an mittlerer Position gezeigte Einzelsteg (25) weist einen ersten durch Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst (20) auf, auf welchen zusätzlich ein

Kontaktwulst (20 ) in Form einer Reihe von

Kontaktpunkten (26) aufgeschweißt ist. Figur 16 zeigt eine zugehörige Querschnittsdarstellung. Eine derartige Überlagerung von Kontaktwulsten (20, 20 ) erfordert zwar eine besonders hohe Genauigkeit bei der Positionierung der Kontaktpunkte (26), vereint aber andererseits die oben genannten Vorteile. Sowohl der durch

Materialwegnahme gebildete Kontaktwulst (20) mit

strangartiger Erstreckung als auch die aufgeschweißten Kontaktpunkte (26) gewähren eine gute Verformbarkeit und Beibehaltung der Federeigenschaften des Stegs (2) . Ferner kann im Betrieb die freie Höhe (H_F) zwischen dem

Gegenkontakt und den seitlich über den Kontaktwulst (20, 20 ) überstehenden Bereichen des Stegs (2) vergrößert werden. Somit wird mehr Freiraum für das Anlagern von Verschmutzungen oder Abriebpartikeln auf dem Gegenkontakt oder dem Schleifkontaktkörper geschaffen, was die

Anfälligkeit gegen einen verschmut zungsbedingen Ausfall reduz iert .

Figur 15 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Schleifkontaktkörpers (1), der ausschließlich Einzelstege (25) mit durch Mikro-Auftragsschweißen erzeugten

Kontaktwülsten (20 ) , insbesondere in Form von

Kontaktpunkten (26) aufweist. Alternativ können die

Kontaktpunkte (26) durch selektive Materialwegnahme mit einem Ätzverfahren (siehe oben) erzeugt und nachfolgend beschichtet sein. Ein erfindungsgemäßer Schleifkontaktkörper (1) kann bevorzugt in einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen elektrischer Ströme angeordnet sein. Eine solche

Übertragungsvorrichtung kann insbesondere für die

Übertragung hoher Leistungsströme - beispielsweise bei den vorgenannten Windkraftanlagen - oder für die präzise Übertragung von Signalströmen - beispielsweise bei

Messgeräten - vorgesehen sein. Sie kann insbesondere als Bürstenblock mit einer Vielzahl von Schleifkontaktkörpern (1) ausgebildet sein, wobei die Schleifkontaktkörper (1) derart angeordnet sind, dass ihre Kontaktzonen (13) auf einer kreisförmigen Hüllkurve liegen. Mit solchen

Bürstenblöcken können rotationssymmetrische Gegenkontakte mit einer Vielzahl von elektrisch parallel geschalteten Schleifkontaktkörpern in Anlage gebracht werden, um auf minimalem Raum sehr hohe Leistungen zu übertragen.

Alternativ können die Schleifkontaktkörper (1) in

beliebigen anderen Formen von Übertragungsvorrichtungen verwendet werden.

Die Erfindung ist in verschiedener Weise abwandelbar und erweiterbar. Insbesondere können die beschriebenen und/oder gezeigten Merkmale der Erfindung in beliebiger Weise miteinander kombiniert, vertauscht, erweitert oder weggelassen werden.

An einem Schleifkontaktkörper (1) könne mehrere Stege (2) in der Schleifrichtung (A) hintereinander oder zueinander versetzt angeordnet werden, wobei mehrere Kontaktzonen (13) vorgesehen sein können. Es ist ferner eine

schuppenartige Anordnung der Stege möglich. An einem Steg können mehrere Kontaktwulste (20) vorgesehen sein. Ein oder mehrere Kontaktwulste (20) können auf einem Steg (2) außermittig, insbesondere im Bereich einer Stegkante (22,23) angeordnet sein.

Die Stegbreite (B) und/oder die Wulstbreite (W) und/oder die Steglänge zwischen dorsalem und distalem Ende können innerhalb der Stege (2) bzw. innerhalb der Steggruppen an einem Schleifkontaktkörper (1) einheitlich oder

unterschiedlich gewählt sein. Einheitliche Wulstbreiten

(W) und Steglängen haben Vorteile in Bezug auf die

Herstellung und Handhabung. Durch das Vorsehen

unterschiedlicher Stegbreiten (B) und/oder Wulstbreiten

(W) kann andererseits eine Beeinflussung des

Frequenzverhaltens erfolgen.

Ein oder mehrere Kontaktpunkte (26) können auch auf den schrägen Flanken eines durch Materialwegnahme erzeugten Kontaktwulstes (20) aufgeschweißt sein.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontaktkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung kann in beliebiger

Reihenfolge und Kombination die folgenden Schritte umfassen:

- Bereitstellen eines Schleifkontaktkörpers gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch Materialwegnahme aus einem Metallblech, insbesondere durch Ätzen und/oder Laserschneiden; - Erzeugen eines oder mehrerer Kontaktwulste (20) durch Materialwegnahme an einem Steg (2), insbesondere durch Wegätzen oder Laserschneiden;

- Erzeugen eines oder mehrere Kontaktwulste (20) durch Mikro-Laserauftragschweißen an einem Steg (2),

insbesondere durch Zuführung eines hoch leitfähigen

Zusatzstoffes und ggfs. unter Veränderung der

Strahlungsdosis und/oder zugeführten Menge an Zusatzstoff pro Zeiteinheit, wobei der Zusatzstoff bevorzugt in eines Pulvers über eine Düse am Schweißapplikator zugeführt wird.

- Aufbringen einer Beschichtung auf einen durch Materialwegnahme gebildeten Kontaktwulst (20), insbesondere durch galvanisches Abscheiden von ein mehreren Schichten.

BEZUGSZEICHENLISTE

Schleifkontaktkörper

Kontaktsteg

Träger

Befestigungsabschnitt

flexibler Stützbereich

Steggruppe / Kontaktgruppe

Steggruppe / Kontaktgruppe

Steggruppe / Kontaktgruppe

Dorsales Ende

Distales Ende

Distaler Bereich

Verbindung

Kontakt zone

Längskrümmung

Gegenkontakt / Schleifring / Schleifbahn Blech

Anordnungsprofil asymmetrisch

Anordnungsprofil symmetrisch

Anordnungsprofil ohne Steggruppen

Kontaktwulst

Kontaktwulst (aufgeschweißt als Strang)

Kontaktwulst (aufgeschweißt als Punktreihe]

Querrundung

Stegkante

Stegkante

Beschichtung

Einzelsteg

Kontaktpunkt / Halbkugel- oder Linsenform A Schleifrichtung / Relativbewegung

B Stegbreite

D Stegabstand

D_ _K Durchmesser Kontaktpunkt

H Stegdicke / Blechdicke

H_ _F Freie Höhe

R_ _L Krümmungsradius d. Längskrümmung

R_ _Q Krümmungsradius d. Querkrümmung

W Wulstbreite