Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONNECTING DEVICE TO PLUG-IN A MALE PLUG AND A FEMALE PLUG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/032343
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a connecting device to plug in a male plug (5) and a female plug (1), more particularly, automatic couplings of rail vehicles. Said device is characterized in that at least one flexibly prestressed intermediate element (2) is mounted on the male or female plug in such a way that it locks the male and the female plugs (5, 1) with spring tension when said plugs (5, 1) are joined, wherein the electrical connection between the male and the female plugs (5, 1) is made by the intermediate element. Preferably, the flexibly mounted intermediate element is configured as a jack (2).

Inventors:
SCHELLE AXEL (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/007186
Publication Date:
July 01, 1999
Filing Date:
November 11, 1998
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
SCHELLE AXEL (DE)
International Classes:
B61G5/10; (IPC1-7): B61G5/10
Foreign References:
DE466454C1928-10-04
US1950200A1934-03-06
EP0423548A11991-04-24
DE1563964A11971-01-28
DE1016736B1957-10-03
Other References:
See also references of EP 1037787A1
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verbindungsvorrichtung zur Steckverbindung eines Steckerteiles (5) mit einem Buchsenteil (1), insbesondere fOr automatische Kupplungen von Schienenfahr zeugen, wenigstens ein am Steckeroder Buchsenteil gelagertes und federnd vor spannbares Zwischenelement (2) vorgesehen ist, welches derart ausgelegt ist, dall es beim Zusammenführen des Steckerund des Buchsenteiles (5,1) mit Federspannung zwischen das Steckerteil und das Buchsenteil (5,1) geklemmt wird, wobei die elektrische Verbindung zwischen dem Steckerund dem Buchsenteil (5,1) tuber das Zwischenelement (2) erfoigt, dadurch gekennzeich net, dafl beim Zusammenführen das Zwischenelement (2) in eine buchsen bzw. steckerseitige Ausnehmung (11) eingreift.
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnd gelagerte Zwischenelement als Klinke (2) ausgebildet ist.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafl die Klinke (2) am Buchsenteil (1) gelagert und durch eine Feder (3) gegen einen Anschlag (4) des Buchsenteiles (1) gedrücktwird.
4. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (5) bzw. das Buchsenteil (1) eine gestufte Form mit wenigstens zwei Anschlägen (7,8) aufweist, derart, daß beim Zu sammenfuhren von Steckerund Buchsenteil (5,1) einer der durch die gestufte Form gebildeten Anschläge (7,8) die Klinke (2) mitnimmt und soweit dreht, dall eine Kontakffläche (9) der Klinke (2) auf eine Kontakfflache (10) des Steckertei les (5) bzw. des Buchsenteils (1) gepreßt wird.
5. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (2) mit einem Langloch (12) versehen ist, wel ches auf einem Zapfen (14) des Buchsenteiles (1) verschieblich geführt und drehbar gelagert ist.
6. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (2) eine bolzenartige Form aufweist, wobei das Ende der Klinke (2), welches zur Kontaktierung des Steckerteiles (1) dient, eine abgerundete Form hat.
7. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafl das abgerundete Ende der Klinke (2) zum Eingriff in eine Ausnehmung (11) im Steckerteil ( (5) ausgelegt ist.
8. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement als elastisches Bauelement (2') ausgebildet ist, das die Funktionen der Feder und der Klinke integriert.
9. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall das elastische Bauelement (2') tellerfederoder zahn scheibenartig ausgebildet ist.
Description:
Verbindungsvorrichtung zur Steckverbindung eines Steckerteiles mit einem Buchsenteil Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur Steckverbindung eines Stek- kerteiles mit einem Buchsenteil, insbesondere for automatische Kupplungen von Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Verbindungsvorrichtung ist in der DE-AS 15 63 964 offenbart.

Eine weitere Verbindungsvorrichtung ist aus der DE AS 1 016 736 bekannt. Die in dieser Schrift beschriebene Verbindungsvorrichtung dient zur Elektrokupplung der elektrischen Kabel einer automatischen mechanischen Kupplung von Schienenfahr- zeugen. Zur zwangslaufigen Verbindung der elektrischen Kabelkupplung mit den Kuppelgliedern der mechanischen Kupplung weist der durch den Führungskegel der Gegenkupplung bewegte Stempel eine Klinke auf, die beim Kuppelvorgang eine am Hauptbolzen gelagerte Nase mit zugehorigem Kniehebelgestange so weit in Rich- tung Kupplung dreht, bis das unter der Wirkung einer Druckfeder stehende Kniehe- belgestänge die Totpunktlage uberschritten hat. Durch diese Betatigungseinrichtung wird der Kuppelvorgang for die elektrischen Steck-Kabelkupplungen durch die Ge- genkupplung eingeleitet, während das eigentliche Kuppeln und das Halten in der gekuppelten Stellung durch das Kniehebelgestange unabhangig von den mechani- schen Kuppelteilen der Gegenkupplung erfolgt.

Gegenüber diesem Stand der Technik zielt die Erfindung darauf ab, die gattungsge- muge Verbindungsvorrichtung derart weiterzubilden, daß bei geringer Steckkraft zwischen Stecker-und Buchsenteil eine elektrische Verbindung-insbesondre mit auch nach längerem Dauerbetrieb noch geringem elektrischen Widerstand-sicher- gestellt wird.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1.

Gegenüber dem gattungsgema (3en Stand der Technik ist dabei wenigstens ein am Stecker-oder Buchsenteil gelagertes und federnd vorspannbares Zwischenelement vorgesehen, welches derart ausgelegt ist, dall es beim Zusammenführen des Stek- ker-und des Buchsenteiles in eine buchsen-bzw. steckerseitig ausgebildete Aus- nehmung eingreift und mit Federspannung zwischen das Steckerteil und das Buch- senteil geklemmt wird. Dabei erfolgt die elektrische Verbindung zwischen Buchsen- und Steckerteil tuber das Zwischenelement. Beim Verbinden des Steckerteiles mit dem Buchsenteil werden diese zunächst weitgehend reibungsfrei ineinander geführt.

Beim weiteren Zusammenführen wird dann das Zwischenteil zwischen das Stecker- und das Buchsenteil geklemmt.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß das wesentliche Problem gleitender Stecker (die auch bei dem gattungsgemäßen Stand der Technik zum Einsatz kamen), deren Oberfläche im wesentlichen in Hinsicht auf eine gute elektrische Leiffahigkeit opti- miert ist und die im Eisenbahnbetrieb leicht beschädigt wird, dadurch gelöst wird, daß die durch Gleitbewegung erzeugte Verbindung durch eine im wesentlichen mit einem Abrolivorgang generierte Verbindung ersetzt wird, die das Kniehebeiprinzip nutzt und auf diese Weise eine hohe Anpreßkraft der Kontakfflächen ermöslicht. Da- mit wird eine sichere und feste Verbindung geschaffen, die auch im langjahrigen Dauerbetrieb unter den rauhen Bedingungen des Eisenbahnbetriebes sicher und funktionsfähig ist.

Vorzugsweise wird das federnd gelagerte Zwischenelement in mechanisch unkom- plizierter Weise als Klinke ausgebildet, welche im Buchsenteil gelagert ist und durch eine Feder gegen einen Anschlag gedruckt wird. Diese Klinke wird zweckmäßig und baulich einfach dadurch ergänzt, daß das Steckerteil eine gestufte Form mit wenig- stens zwei Anschlägen aufweist, derart, daß beim Zusammenführen von Stecker- und Buchsenteil einer der durch die gestufte Form ausgebiideten Anschläge die Klin- ke mitnimmt und soweit dreht, dall eine Kontakffläche der Klinke auf eine Kontaktflä- che des Steckerteiles gepreilt wird. Im Zusammenspiel mit einer Langlochführung der Klinke auf einem Zapfen oder Pin des Buchsenteiles ist dabei eine Spannwir- kung zwischen dem Buchsenteil und dem Steckerteil realisierbar.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den übrigen Unteran- sprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung naher ertautert. Es zeigt: Fig. 1a-c das Buchsen-und das Steckerteil einer ersten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Steckphasen ; Fig. 2a-c das Buchsen-und das Steckerteil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Steckphasen ; Fig. 3a-d das Buchsen-und das Steckerteil einer dritten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Steckphasen ; und Fig. 4a-b eine Prinzipskizze einer automatischen Zugkupplung.

Fig. 1 a zeigt ein Buchsenteil 1, dessen Querschnitt im wesentlichen L-förmig ist. Im Buchsenteil 1 ist eine Klinke 2 gelagert, die durch eine Feder 3 gegen einen An- schlag 4 des Buchsenteiles 1 gedrückt wird. Wird ein Steckerteil 5 in Richtung des Pfeiles 6 in das Buchsenteil 1 eingeschoben, verschiebt sich der erste Anschlag 7 des gestuft ausgebildeten Steckerteiles 5 ohne dabei die Klinke 2 des Buchsenteiles 1 zu berühren. Erst ein zweiter Anschlag 8 des Steckers 5 nimmt bei weiterer Bewe- gung des Steckerteiles 5 die Klinke 2 in Richtung des Pfeiles 6 mit und dreht die Klinke 2 so weit, da (l ihre Kontakffläche 9 auf die Kontakffläche 10 in einer Ausneh- mung 11 des Steckerteiles 5 gepreßt wird (siehe hierzu Fig. 1 b). Dabei schlieflt sich die Klinke 2 innerhalb des Langloches 12 in der Lagerung gegen die Feder 3.

Beim Trennen in Richtung des Pfeiles 13 nimmt der Anschiag 7 des Steckers 5 die Klinke 2 so weit mit, daß die Feder 3 tuber den Totpunkt gezogen wird. Damit wird die Klinke 2 wieder in die ursprüngliche Stellung-wie in Fig. 1 a dargestellt-bewegt.

Die Klinke 2 nach Fig. 1 hat eine im wesentlichen bolzenartige Form, wobei der vom Langloch 11 wegzeigende und von der Feder 3 abgewandte Bereich der Klinke 2 in

Richtung des Anschlages 4 abgewinkelt ist. Die Kanten der Klinke 2 im Bereich der Kontaktfiäche 9 sind jeweils derart abgerundet, daß die Klinke beim Zusammenstek- ken des Buchsen-und des Steckerteiles 1,5 am Anschlag 8 und in der Ausnehmung 11 nicht verkanten kann und quasi abrollend in die Ausnehmung 11 eingreift.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 lediglich dadurch, dall die Klinke 2 in ihrem Endabschnitt, der zum Stek- kerteil 5 zeigt, eine halbkreis-oder halbkugelartig abgerundete Form und die Aus- nehmung 11 des Steckerteiles eine entsprechende Geometrie aufweist. Damit wird der Abrolivorgang der Klinke am Steckerteil 5 nochmals erleichtert und ein Verklem- men noch sicherer vermieden. Dauber hinaus ist die Klinke 2 stabartig ausgebildet und besonders einfach herstellbar, beispielsweise kann sie als Gußteil gefertigt oder aus Abschnitten einer Stange gebildet werden. Die vollständige Verbindungsvorrich- tung kann rundum, also beispielsweise jeweils um 60° zueinander versetzt, Klinken 2 und entsprechende Ausnehmungen 11 aufweisen. Die Ausnehmung 11 kann aber auch als rund um das Steckerteil 5 verlaufende Nut ausgebildet werden.

Fig. 2a zeigt, wie das Steckerteil 5 in Richtung des Pfeiles 6 unkompliziert in das Buchsenteil 1 führbar ist. Sowohl das Stecker-als auch das Buchsenteil 5,1 sind so ausgelegt, daß sie beim Ein-oder Auskuppeln stets unkompliziert und sicher zu- sammengeführt werden. Dies ist, da das Kuppein automatisch erfolgt, von grbflter Bedeutung fOr eine zufriedenstellende Funktion der Verbindungsvorrichtung Bei der weiteren Bewegung des Steckerteiles 5 in das Buchsenteil 1 berührt die Klinke 2 schließlich den zweiten Anschlag 8, der die Klinke 2 beim weiteren Einfüh- ren des Steckerteiles 5 in das Buchsenteil 1 mitnimmt und verschwenkt. Fig. 2 zeigt die Endstellung der Klinke 2. In dieser Position liegt der Seitenbereich 2s der Klinke 2 sicher am Anschlag 8. Die Bewegung des Steckerteil 5 in das Buchsenteil 1 ist in dieser Position begrenzt.

Zum Lösen der Steckverbindung werden Stecker-und Buchsenteil 5,1 wieder von- einander wegbewegt (siehe den Pfeil 6') in Fig. 2c. Dabei dreht sich die Kontaktfiä- che 9 der Klinke 2 in der Ausnehmung 11, da sie der Anschlag 7 bei einer Bewe-

gung des Steckerteiles in Richtung des Pfeiles 6'mitnimmt. Schließlich drückt sie die Kraft der Feeder 3 in die Stellung der Fig. 2a zurück.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches gegenüber den Kon- struktionen aus Fig. 1 und 2 baulich weiter vereinfacht wurde. Nach Fig. 3 werden Klinke 2 und Feder 3 durch ein federartiges, elastisches Bauelement 2'erstetzt, der- art, dall in dem elastischen Bauelement 2'die Funktionen der Feder 3 und der Klinke 2 integriert sind. Das Bauelement 2'kann ähnlich zu einer Tellerfeder oder einer Zahnscheibe ausgebildet sein. Hier weist das Bauelement 2'eine im wesentlichen kegelabschnitfförmige Kontur auf.

Die Funktion der Steckverbindung nach Fig. 3 entspricht der der Ausführungsbeispie- le nach Fig. 1 und 2 : beim Einstecken des Steckerteiles 5 in das Buchsenteil 1 wird das Bauelement 2'elastisch deformiert, während es beim Trennen der Steckverbin- dungsvorrichtung wieder in seine Ausgangslage zuruckfedert. Nach Fig. 3 werden als elastische Bauelemente Metallstreifen verwendet, welche mit einem ihrer Enden um einen Pin 14 gebogen sind, wobei sich jeweils an den gebogenen Abschnitt 2'a ein ebener Abschnitt 2'b anschließt, der in einem halbkkreisförmig abgerundeten Ab- schnitt 2'c endet. Wie in Fig. 3d zu erkennen, werden die Bauelemente 2'beispiels- weise aus einem Blech 23 gestanzt, wobei die Zwischenräume in der Ansicht der Fig. 3d eine schlüssellochartige Kontur aufweisen. Die Ausgestaltung der Bauele- mente 2'bei dieser Variante der Erfindung zeichnet sich durch einen besonders niedrigen konstruktiven Aufwand und Herstellungspreis aus, da die Notwendigkeit for aufwendigere Klinkenelemente 2 enffällt.

Wird das Steckerteil 5 nach Art der Fig. 3b in das Buchsenteil 1 eingeführt, passiert der Abschnitt 2'c zunachst den Anschlag 7 und stößt dann bei weiterer Bewegung an den Anschlag 8. Das Bauiement 2'wird nunmehr bei weiterer Bewegung des Steckerteiles 5 in Richtung des Pfeiles 6 durchgebogen, bis es-wie in Fig. 3c ge- zeigt-sicher zwischen dem Buchsen-und dem Steckerteil 1,5 verspannt ist. Beim Lösen der Steckverbindung formt es sich elastisch in die in Fig. 3b gezeigte Stellung zurück. Dieser Effekt wird durch den Anschiag 7 unterstutzt.

Fig. 4 veranschaulicht anhand einer Prinzipskizze die Funktion der Steckvorrichtung bei einer automatischen Zugkupplung, wobei Fig. xi den entkuppelten und Fig. 4b den gekuppelten Zustand wiedergibt. Nach Fig. 4a umfaßt die automatische Zug- kupplung einen Kupplungskopf 15 mit einem mechanischen Kupplungszentrum 16, wobei sich an den Kupplungskopf 15 ein Kupplungarm 17 und an diesen ein Kupp- lungsgelenk 18 anschließt. Zusammen mit der mechanischen Kupplung wird eine Elektrokupplung 19 gekuppelt, die in einem Elektrokupplungsrahmen 20 angeordnet ist. Zur Kupplung der Elektrokupplung dienen Vordriickfedern 21. Das Elektrokupp- lungszentrum 22 ist mit den erfindungsgemäßen Steckvorrichtungen nach Fig. 1 und 2 versehbar.

Bezugszeichen Buchsenteil 1 Klinke 2 Feder 3 Anschlag 4 Steckerteil 5 Pfeil 6 erster Anschlag 7 zweiter Anschlag 8 Kontaktfläche 9 <BR> Kontaktfläche 1 0 Ausnehmung 11 Langloch 12 Pfeil 13 Pin 14 Kupplingskopf 15 Kupplungszentrum 16 Kupplungsarm 17 Kupplungsgelenk 18 Elektrokupplung 1 9 Elektrokupplungsrahmen 20 Vordriickfeder 21 Elektrokupplungszentrum 22 Blech 23