HyperSpring-Kontakte Neues Kontaktprinzip bei Federkontakten

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Hypertac hat Federkontakte entwickelt, deren Innovation darin besteht, die Feder von der Stromübertragung zu trennen und sie mit der hyperboloiden Kontakttechnologie zu kombinieren. Das Ergebnis: höhere Stromtragfähigkeit, Lebensdauer und Kontaktzuverlässigkeit.

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HyperSpring-Federkontakte erzielen höhere Stromtragfähigkeit und Kontaktzuverlässigkeit.
HyperSpring-Federkontakte erzielen höhere Stromtragfähigkeit und Kontaktzuverlässigkeit.
( Archiv: Vogel Business Media )

Ob als Steuer- und Reglereinheiten oder als Ladekontakt – überall dort, wo Ladeströme und Signale übertragen werden und eine hohe Anzahl von Steckzyklen erwartet wird – beispielsweise in Test & Measurement, Automotive und Elektromedizin ist der Einsatz von Federkontakten Standard. Doch in punkto Kontaktzuverlässigkeit und Lebensdauer treten immer wieder Probleme auf. Mit diesen Schwachstellen soll nun Schluss sein: Hypertac hat neue HyperSpring-Federkontakte entwickelt, indem diese mit der hyperboloiden Kontakttechnologie kombiniert wurden.

Die hyperboloiden Kontakte zeichnen sich, insbesondere unter rauen Umgebungsbedingungen, durch eine sehr hohe Anzahl an Kontaktzyklen, geringen Kontaktverschleiß, unterbrechungsfreie Kontaktierung auch bei hohen Schock- und Vibrationsbelastungen sowie einem gleich bleibend niedrigen Kontaktübergangs-Widerstand über die gesamte Lebensdauer aus. Bei diesem Kontaktprinzip legen sich die Kontaktfedern der Hülse spiralförmig um den Kontaktstift und gewährleisten eine unendliche Zahl von Kontaktpunkten. Hohe Stromtragfähigkeit, sowie Unempfindlichkeit gegen „fretting corrosion“ wirken sich positiv auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit aus.

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Hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit

Das Hauptmerkmal der HyperSpring-Kontakte ist die Trennung der Feder von der Stromübertragung. Somit vereint der neue HyperSpring die Vorteile der herkömmlichen Federkontakte mit denen des hyperboloiden Kontakts. Das Ergebnis sind höhere Stromtragfähigkeit bei gleichen Abmessungen und eine wesentlich höhere Lebensdauer.

Einsetzen lassen sich die Steckverbinder in Verbindungs-Systemen von Leiterplatten-Stapeln, in Testsystemen für elektronische Flachbaugruppen und zur Kontaktierung von Testköpfen. Auch in der Automobilindustrie und industriellem Testbereich eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten: Ein Beispiel ist der Einsatz bei der Kontaktierung in der Endprüfung von Motor-Elektroniken, die vor der Endmontage zum Schutz der Kontakt-Oberflächen nicht durch einen Stecker kontaktiert werden dürfen. Die Verwendung der HyperSpring-Kontakte als Zwischenadapter zum Schnellwechsel von verschleißenden Kontaktierungs-Adaptern erspart Ausfallzeiten in der Produktion durch langwierige Demontagen.

Direkte Kontaktierung zur Leiterplatte

Speziell für die Elektromedizin hat das Unternehmen, das zur Smiths Interconnect Group gehört, ein 408-poliges Verbindungs-System mit HyperSpring-Federkontakten zur Anwendung in hochauflösenden Ultraschallgeräten entwickelt. Mittels der Federkontakte wird die direkte Kontaktierung zur Leiterplatte ermöglicht, ohne den Umweg über einen herkömmlichen Steckverbinder, bestehend aus Stecker und Buchse, zu gehen. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Systems durch den Wegfall von unnötigen zusätzlichen Übergängen wie die sonst erforderlichen Löt- und Crimpverbindungen zum eigentlichen Stift-Buchsen-Kontaktsystem.

Hyperspring-Kontakte werden ebenfalls in militärischen Ausrüstungen eingesetzt, denn sie eignen sich aufgrund ihres Funktionsprinzips unter rauen Einsatzbedingungen. Hierfür gibt es 7-, 13- und 19-polige Rund-Steckverbinder, sowie einen 12- und 21-poligen Reckteck-Steckverbinder – beide in Schutzart IP67.

So gewährleistet die hyperboloid Kontakttechnologie Zuverlässigkeit der HyperSpring-Federkontakte, die Hypertac in eigenen Werkanlagen herstellt. Eine breite Palette von Steckverbindungen lässt sich mit feingliedrigen HyperSpring-Kontakten bestücken. Der Außendurchmesser der Federkontakte beträgt nur 1,36 mm bei einem Rastermaß von 1,905 mm. Jedoch gewährleisten die Hypertac-Federkontakte eine höhere Stromtragfähigkeit als vergleichbare herkömmliche Federkontaktsysteme. Derzeit werden HyperSpring-Lösungen für sehr hohe Packungsdichten getestet.

Hypertac GmbH, Tel. +49(0)991 250120

HyperSpring: Die etwas andere Federkontakt-Technologie

•Die Innovation ist die herstellereigene hyperboloide Kontaktbuchse von Hypertac zwischen dem „barrel” (= Hülse) und dem „plunger” (= Stößel) des gewöhnlichen Federkontakts. Im Gegensatz zur herkömmlichen Federkontakt-Technik wird die Feder nicht zur Stromübertragung verwendet – sie dient hierbei nur für den Zweck, Normalkraft zu erzeugen.

•Im traditionellen Federkontakt wird der Stromfluss durch das Federelement geführt. Hierbei muss das Material den Erfordernissen der Federkraft und der Stromübertragung entsprechen, das für beide technischen Eigenschaften einen Kompromiss erfordert. Nicht so bei HyperSpring: Hier lassen sich durch den Wegfall der Stromübertragung über das Federelement die optimalen Materialeigenschaften speziell für das Federelement und den unabhängigen elektrischen Kontaktbereich getrennt von einander wählen.

•Bei herkömmlichen Federkontakten, in denen das Signal über die Feder geführt wird, ist durch die Wendelung – eine Induktivität im elektrischen Sinn – eine Beeinflussung im hochfrequenten Bereich der Signale gegeben. Diese wird zusätzlich noch über die Längenänderung der Feder beeinflusst. Auch das ist bei HyperSpring anders: Die Signalleitung erfolgt geradlinig vom Stößel zur Hülse und nicht über die Feder.

•Ein weiterer Vorteil ist die höhere Stromtragfähigkeit bei gleichen Abmessungen, da der Stromfluss nicht durch den dünnen Wendeldraht der Feder geleitet werden muss und auch keinen Materialkompromiss zwischen Federeigenschaft und elektrischer Leitfähigkeit erfordert, was bei den herkömmlichen Federkontakten zu einem erhöhten Innenwiderstand führt.

•Zudem können auch noch zwei hyperboloide Buchsen in eine Hülse eingesetzt werden. So entsteht ein System mit zwei Federelementen zur beidseitigen federnden Kontaktierung – zum Beispiel für den Aufbau eines Leiterplattenstapels.

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