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Stromleitende Steckverbindung
Die Erfindung betrifft eine strom leitende Steckverbindung mit Stöpsel- und Steckergehäuseteil, zwischen welchen aus schraubenförmig gewundenem, federndem Draht bestehende Drahtpakete zur Strom- übertragung angeordnet sind.
Die Erfindung besteht darin, dass die den Querschnitt der Drahtpakete bestimmenden Windungen eine in Steckrichtung langgestreckte, gegebenenfalls mit Einbuchtungen versehene Form, z. B. eine Ellipsenoder Nierenform, aufweisen.
Der Vorteil der erfindungsgemässen ellipsen- oder nierenförmig gewundenen Drahtpakete liegt darin,
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zwischenStöpsel-undSteckergehäuseteil vergrössert undgegenüber runden Federn wesentlich erhöht werden kann.
Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die Ausbildung schraubenförmig gewundener Federelemente mit rundem Kern dem Einführen des Stöpselteiles in den Steckergehäuseteil einen viel grösseren Einschiebewiderstand entgegensetzen als wenn erfindungsgemäss ellipsen- oder nierenförmig gewundene Drahtpakete verwendet werden, da diese wesentlich flexibler sind. Zudem neigen diese runden Federn beim Einschieben des Stöpselteiles in den Steckergehäuseteil dazu, sich um ihre eigene Achse zu drehen, was leicht zu Federdeformationen führen kann, insbesondere, wenn in der stromführenden Steckverbindung unter hoher Belastung, d. h. relativ hohen Temperaturen, sich Stöpsel-und Steckergehäuseteil relativ zueinander verschieben.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Windungen der Drahtpakete mindestens annähernd parallel zur Steckrichtung. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber bekannten Steckverbindungen dar, bei welchen die Windungen senkrecht oder schräg zur Steckrichtung verlaufen.
Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes werden an Hand von in den Zeichnungen schema- tischdargestelltenAusführungsbeispielen erläutert. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch eine Steckverbindung mit rotationssymmetrischen Kupplungsteilen, Fig. 2 eine Steckverbindung mit zwei Steckern und einer Kupplungshülse im Schnitt, in nicht gekuppeltem Zustand, Fig. 3 eine Ansicht einer Steckverbindung für flache Kontaktschienen, Fig. 4 eine Aufsicht auf die Verbindung gemäss Fig. 3, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Mehrschienensteckverbindung in Aufsicht, Fig. 6 eine Steckverbindung mit flacher Kontaktschiene in Schrägansicht in geöffnetem Zustand und Fig. 7 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Steckverbindung.
Die Steckverbindung gemäss Fig. l dient der Verbindung eines Rohrleiters 1 mit einem Rohrleiter 3. An letzterem ist ein Kupplungsstück 5 angeschweisst, dessen Kupplungsteil mit flachen Nuten 7 versehen ist. In diese Nuten 7 sind Drahtpakete 9 eingelegt, welche aus schraubenförmig gewundenen Schleifen 10, z. B. aus silberlegiertem Draht, bestehen. Die Windungen 10 besitzen eine Ellipsen- oder Nierenform mit äusseren Auflageflächen 11, welche als stromübertragende Kontaktflächen dienen. Die Windungen 10 verlaufen mindestens annähernd parallel zur Steckrichtung.
Zum Verbinden der beiden Rohrleiter 1 und 3 wird das Kupplungsstück 5 in das Innere des Rohrlei-
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ters 1 eingeschoben, wobei die Drahtpakete 9, bedingt durch ihre radiale Elastizität, sowohl in den flachen Nuten 7 des Kupplungsstückes 5. als auch an den Innenflächen des Rohrleiters 1 fest anliegen und mithin eine grosse stromübertragende Fläche bilden.
Diese Verbindung trägt auch allenfalls auftretenden gegenseitigen axialen Lageänderungen der beiden Rohrleiter 1 und 3 Rechnung, indem das Kupplungsstück 5 ohne Einbusse der guten Kontaktbildung mühelos gegenüber dem Rohrleiter 1 axial bewegt werden kann.
In Fig. 2 ist eine nicht zusammengesteckte Steckverbindung mit einer Steckbüchse 15 dargestellt, in welcher zwei Drahtpakete 17 und 18 aus gut leitendem, gewundenem und federndem Draht eingelegt sind. Zwischen den beiden Drahtpaketen 17 und 18 ist ein Distanzrohr 20 eingefügt, während die Drahtpakete durch Abschlussnippel 22 und 23 am Herausgleiten aus der Steckbüchse 15 verhindert werden. Zwei Kupplungszapfen 25 und 27 können in die Steckbüchse 15 eingesteckt werden, wobei die Kontaktflächen 29 der Kupplungszapfen 25 und 27 mit den entsprechenden Kontaktflächen 31 und 33 der Drahtpakete 17 und 18 in Berührung kommen, wobei infolge des Federvermögens der Drahtpakete 17 und 18 zwischen den Kupplungszapfen 25 und 27 und der Steckbüchse 15 eine gut leitende, grossflächige Verbindung hergestellt wird.
Die Nierenform der einzelnen Windungen der Drahtpakete 17 und 18 erlaubt ein leichtes Ein- und Ausführen der Kupplungszapfen 25 und 27 und bietet trotzdem Gewähr für ein festes Anliegen dieser stromübertragenden Elemente.
In den Fig. 3, 4 und 5 sind Steckverbindungen für flache, vorzugsweise aus Kupfer hergestellte Kontaktschienen 37 und 39 dargestellt. An der Schiene 39 sind Steckplatten 41 und 42 mittels Schrauben 44 gabelartig befestigt, wobei der freie Zwischenraum zwischen den Steckplatten 41 und 42 von je zwei Schraubenpaaren 46 und 53 durchsetzt wird, welch letztes Paar in Quernuten 48 angeordnet ist. DieQuernuten 48 dienen der Aufnahme je eines Drahtpaketes 50 und 51, die aus gewikkeltem Draht, vorzugsweise runden Querschnittes, hergestellt sind. Diese Drahtpakete 50 und 51 liegen zwischen den Schrauben 53. Sie sind derart gewickelt, dass sie zwischen den Steckplatten 41 und 42 bauchig in den freien Raum vorstehen und beimEinschiebenderSchiene 37 von dieser in ihre Nuten 48 zurückgedrängt werden.
Dadurch wird eine gute Kontaktfläche zwischen dem Grund der Nuten 48, den Drahtpaketen 50 und 51 und der stromübertragenden Oberfläche der Kupferschiene 37 erreicht. Distanzröhrchen 54 und 55 erlauben den Abstand der beiden Steckplatten 41 und 42 unter Berücksichtigung des Querschnittes der Drahtpakete 50 und 51 sowie der Dicke der Kupferschiene 37 einzustellen.
In Fig. 5 ist eine Steckverbindung für vier Schienenpaare 57,58, 59 und 60 dargestellt, welche in einem gemeinsamen Stecker 62 miteinander verbunden werden, wobei auch bei dieser Ausführung, ebensowiebeiderjenigengemässdenFig. 3 und 4, die Kupferschiene 37 bezüglich der Steckplatten 41 und 42 den Grad ihrer Einschiebung zwischen diesen Steckplatten in vorbestimmten Grenzen ändern kann, ohne dass dadurch die Stromübertragung leidet. Es ist dies insbesondere bei Verschiebungen der beiden Schienen 37 und 39 bei thermischen Längenveränderungen ausserordentlich wichtig.
In Fig. 6 ist eine Steckverbindung für eine flache Kontaktschiene dargestellt, welche vorzugsweise aus Kupfer besteht, und zur Übertragung von Strömen von mehreren tausend Ampere dienen kann. Ein Stekker 72, der zweiteilig und in seiner Längssymmetrieachse geteilt ist, weist einen Schienenanschlussteil 70 auf. Der Stecker 72 besitzt einen plattenförmigen, ungefähr rechteckigen Hohlraum, welcher der Aufnahme einer Kontaktschiene 74 dient. Zur Sicherung der Stromübertragung von der Kontaktschiene 74 auf den Stecker 72 oder umgekehrt ist letzterer mit zwei Drahtpaketen 76 und 77 ausgerüstet, welche diagonal zueinander in den sich gegenüberliegenden Breitflächen des Steckers angeordnet sind. Die beiden Steckerhälften sind mittels Schrauben 79 zusammengehalten.
Die Kontaktschiene 74 wird nun beim Einstecken in denStecker 72 die beidenDrahtpakete 76 und 77, die mit ihren bombierten Windungen in den freien Steckerraum vorstehen, in ihre Nuten zurückdrücken und damit wieder ein festes Anliegen der Drahtpakete 76 und 77 einesteils auf dem Nutengrund des Steckers 72 und andernteils auf den beiden Hauptflächen der Kontaktschiene 74 sicherstellen.
In Fig. 7 ist ein T-Kupplungsstück 82 veranschaulicht, welches mit einer Aussenisolation 83 versehen ist. Drei mit dem T-Kupplungsstück 82 zu verbindende Leiterrohre 84, welche ihrerseits eineAussenisolation 85 besitzen, sind in das T-Kupplungsstück 82 eingeschoben. Die Schenkel dieses Kupplungsstückes 82 sind mit Nuten versehen, in welchen Drahtpakete 86 eingebracht sind, so dass nach dem Einschieben der Leiterrohre 84 in das T-Kupplungsstück 82 die elektrische Strom- übertragung sichergestellt wird, während die ganze Verbindung nach aussen völlig isoliert ist. Auch diese
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Verbindung erlaubt eine gewisse L1ingenänderung der verschiedenen Leiterrohre 84.
Es können natürlich auch Kupplungsstücke anderer Formen, z. B. kreisbogen-, winkel- oder kreuzför- mige Stücke zur Anwendung gelangen. Die erläuterten Steckverbindungen werden in einfacheren und komplizierteren Formen auch als Reduktionen ausgebildet.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Stromleitende Steckverbindung mit Stöpsel- und Steckergehäuseteil, zwischen welchen aus schraubenförmig gewundenen, federnden Draht bestehende Drahtpakete zur Stromübertragung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die den Querschnitt der Drahtpakete bestimmenden Windungen eine in Steckrichtung langgestreckte, gegebenenfalls mit Einbuchtungen versehene Form, z. B. eine Ellipsen- oder Nierenform, aufweisen.