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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit mit einem Meldekontaktsystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung zwischen Triebfahrzeugen.
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Bei der Herstellung einer Steckverbindung gemäß dem Stand der Technik wird eine Stiftkontakteinheit mit einer Buchsenkontakteinheit elektrisch verbunden. Dabei wird die Stiftkontakteinheit in die Geometrie der Buchsenkontakteinheit seitlich hineingesteckt. Typischerweise wird ein Schalter dadurch betätigt, dass die Außengeometrie der Stiftkontakteinheit am oberen Ende des Schalters abrollt und somit den Stößel des Schalters nach unten drückt. Wenn der Schaltweg des Schalters zurückgelegt wird, löst der Schalter aus und gibt die Information weiter, dass die Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit hergestellt ist.
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3a zeigt eine Vorderansicht einer Buchsenkontakteinheit 16 einer bekannten Steckverbindung. Die Buchsenkontakteinheit 16 umfasst ein Gehäuse 20. Der Schalter 100 ist an einem Winkel 102 mit Hilfe von vier Befestigungsschrauben 104 und vier Sicherungsscheiben 106 befestigt. Der Winkel 102 ist wiederum an dem Gehäuse 20 der Buchsenkontakteinheit 16 mit Hilfe eines Befestigungsmittels 108, d.h. zwei Schrauben und zwei Stiften, befestigt. 3b zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Buchsenkontakteinheit 16 nach 3a. Wie in 3b gezeigt, umfasst die Buchsenkontakteinheit 16 ein Isolationsteil 110. Zwischen dem Gehäuse 20 der Buchsenkontakteinheit 16 und dem Schalter 100 ist ein O-Ring 112 angeordnet. Der O-Ring 112 dichtet den Schalter 100 zum Inneren des Gehäuses 20 der Buchsenkontakteinheit 16 hin ab. Zur Kontaktierung des von außen angebrachten Schalters 100 müssen die Buchsenkontakteinheit 16 sowie das Isolationsteil 110 aufwändig bearbeitet werden.
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Beim Lösen der Steckverbindung gemäß dem Stand der Technik wird die Stiftkontakteinheit aus der Buchsenkontakteinheit herausgezogen. Bei diesem Herausziehen wird der Betätigungskopf des Schalters durch die Außengeometrie der Stiftkontakteinheit langsam entkontaktiert. Der Schalter öffnet bereits, bevor die elektrische Kontaktierung der Steckverbindung unterbrochen wird.
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Der bekannte Schaltmechanismus bzw. das Meldekontaktsystem gemäß dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass ein Eingriff in das Isolationsteil des Hochspannungsbereichs vorgenommen werden muss. Dadurch wird die Spannungsfestigkeit des Gesamtsystems beeinträchtigt. Ferner kann der Schalter nur über das zusätzliche Bauteil in Form des Winkels am Gehäuse der Buchsenkontakteinheit befestigt werden. Eine direkte Befestigung ist hingegen nicht möglich. Das Meldekontaktsystem gemäß dem Stand der Technik hat zudem den Nachteil, dass durch die Positionierung des Schalters die Betätigung desselben ungenau wird. Insbesondere ist die Betätigungsrichtung des Schalters senkrecht zur Steckbewegung bei der Herstellung der Steckverbindung. Dadurch kann der Schalter bei einem schrägen Einführen der Stiftkontakteinheit durch deren Außengeometrie zu früh betätigt werden. Dadurch gibt dieser wiederum die Information weiter, dass eine elektrische Kontaktierung zwischen der Stiftkontakteinheit und der Buchsenkontakteinheit bestehen würde, obwohl dies nicht der Fall ist.
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In der
DE 85 17 485 U1 ist eine einpolige elektrische Steckverbindung für die Schutzgasschweißung offenbart, die eine Stiftkontakteinheit und eine Buchsenkontakteinheit umfasst, welche durch Ineinanderschieben und Gegeneinanderdrehen verriegelbar sind. In der Buchsenkontakteinheit befindet sich ein Schaltstift, der in Bewegungsrichtung der Stiftkontakteinheit verschiebbar angeordnet ist. Es ist ein Schalter vorgesehen, der durch den Schaltstift zur Abschaltung des elektrischen Stroms betätigbar ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit mit einem Meldekontaktsystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsleitung zwischen Triebfahrzeugen anzugeben, wobei das Meldekontaktsystem einen einfachen und sicheren Aufbau hat und die Bereitstellung einer zuverlässigen Information über einen Zustand der Steckverbindung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Durch eine Steckverbindung mit einem Meldekontaktsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wird einerseits ein einfacher und sicherer Aufbau erreicht und andererseits wird die Bereitstellung einer zuverlässigen Information über einen Zustand der Steckverbindung ermöglicht. Das Meldekontaktsystem dient zum Einsatz in einer Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit. Die Steckverbindung hat eine Längsachse. Die Stiftkontakteinheit ist entlang der Längsachse der Steckverbindung mit der Buchsenkontakteinheit elektrisch verbindbar befestigt. Das Meldekontaktsystem umfasst eine Meldekontakteinheit. Die Meldekontakteinheit ist entlang der Längsachse der Steckverbindung an einem Gehäuse der Buchsenkontakteinheit . Das Meldekontaktsystem weist ein innerhalb der Meldekontakteinheit beweglich angeordnetes Bauteil auf. Das bewegliche Bauteil umfasst beispielsweise einen Magneten. Das Meldekontaktsystem weist eine innerhalb der Meldekontakteinheit ortsfest angeordnete Schaltereinheit, wie beispielsweise eine Näherungsschaltereinheit (z.B. Reedschalter), Mikroschalter, Endschalter, Rollenschalter oder Schalter mit Hebelarm, auf. Die Schaltereinheit ist derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit einer Position des beweglichen Bauteils relativ zur Schaltereinheit eine Information über einen Zustand der Steckverbindung bereitstellt. Das Meldekontaktsystem weist eine mit dem beweglichen Bauteil verbundene Betätigungsstange auf. Die Betätigungsstange ist innerhalb der Meldekontakteinheit und innerhalb der Buchsenkontakteinheit beweglich angeordnet. Die Betätigungsstange ist derart angeordnet, dass sie bei einem Herstellen der Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit das bewegliche Bauteil parallel zur Längsachse der Steckverbindung bewegt, so dass sich die Position des beweglichen Bauteils relativ zur Schaltereinheit entsprechend ändert. Dadurch wird verhindert, dass aufgrund der Geometrie und Toleranzlage des Schalters insbesondere an seinem oberen Ende bzw. an seinem Betätigungskopf eine fehlerhafte Information über den Zustand der Steckverbindung ausgegeben wird. Ferner kann dadurch eine Bohrung durch das Isolationsteil der Buchsenkontakteinheit bei der Verwendung eines senkrecht betätigbaren Schalters vermieden werden. Es muss insbesondere kein Eingriff in das Isolationsteil des Hochspannungsbereichs vorgenommen werden. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Spannungsfestigkeit des Gesamtsystems verhindert. Somit kann ein einfacher und sicherer Aufbau des Meldekontaktsystems und die Bereitstellung einer zuverlässigen Information über einen Zustand der Steckverbindung erreicht werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Betätigungsstange derart angeordnet ist, dass sie beim Herstellen der Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit das bewegliche Bauteil in eine erste Richtung bewegt, so dass sich die Position des Magneten der Näherungsschaltereinheit annähert, und wenn die Betätigungsstange derart angeordnet ist, dass sie beim Lösen der Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit das bewegliche Bauteil in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung bewegt, so dass sich die Position des Magneten von der Näherungsschaltereinheit entfernt. Mit Hilfe der Betätigungsstange wird insbesondere eine zuverlässige Betätigung der innerhalb der Meldekontakteinheit ortsfest angeordneten Näherungsschaltereinheit erreicht.
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Die Näherungsschaltereinheit ist derart ausgebildet, dass sie bei einem Annähern der Position des Magneten zur Näherungsschaltereinheit von einem ersten Schaltzustand zu einem zweiten Schaltzustand wechselt, und dass sie beim Wechsel von dem ersten Schaltzustand zu dem zweiten Schaltzustand eine erste Information bereitstellt, wobei die erste Information angibt, dass die Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit hergestellt ist, und wenn die Näherungsschaltereinheit derart ausgebildet ist, dass sie bei einem Entfernen der Position des Magneten von der Näherungsschaltereinheit von dem zweiten Schaltzustand zu dem ersten Schaltzustand wechselt, und dass sie beim Wechsel von dem zweiten Schaltzustand zu dem ersten Schaltzustand eine zweite Information bereitstellt, wobei die zweite Information angibt, dass die Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit unterbrochen ist. Beispielsweise entspricht der erste Schaltzustand einem geöffneten Zustand der Näherungsschaltereinheit, während der zweite Schaltzustand einem geschlossenen Zustand der Näherungsschaltereinheit entspricht. Die Verwendung der Näherungsschaltereinheit ermöglicht eine präzise und zuverlässige Detektion einer Änderung der Relativposition zwischen dem Magneten und der Näherungsschaltereinheit. Dadurch kann die Information über den Zustand der Steckverbindung mit einer großen Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise ist die Betätigungsstange zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar. Die erste Position entspricht einer Position, an der die Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit hergestellt ist. Die zweite Position entspricht einer Arbeitsposition der Stiftkontakteinheit. Dadurch wird erreicht, dass nur für den Fall einer bereits bestehenden sicheren Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit eine entsprechende Information auch tatsächlich bereitgestellt wird.
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Vorzugsweise hat die Betätigungsstange eine parallel zur Längsachse der Steckverbindung verlaufende Längsachse. Somit wird anstelle einer senkrechten Betätigungsrichtung des Schalters eine axial zur Steckbewegung der Steckverbindung verlaufende Betätigungsrichtung der Näherungsschaltereinheit erreicht. Dies erhöht wiederum die Zuverlässigkeit bei der Bereitstellung der Information über den Zustand der Steckverbindung.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Betätigungsstange im verbundenen Zustand der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit von einem Aufnahmebereich der Buchsenkontakteinheit zur Aufnahme eines Stiftkontaktelements der Stiftkontakteinheit bis in das Innere des beweglichen Bauteils. Dadurch wird erreicht, dass die Betätigung der Näherungsschaltereinheit nicht senkrecht unterhalb, sondern in axialer Richtung hinter der Buchsenkontakteinheit erfolgt.
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Die Meldekontakteinheit weist ein erstes bis drittes Gehäuseteil auf. Das erste Gehäuseteil ist derart ausgebildet, dass die Meldekontakteinheit an dem Gehäuse der Buchsenkontakteinheit befestigt ist. Das bewegliche Bauteil ist zumindest teilweise innerhalb des ersten Gehäuseteils angeordnet ist. Die Näherungsschaltereinheit ist zumindest teilweise innerhalb des zweiten Gehäuseteils angeordnet, und das dritte Gehäuseteil ist derart ausgebildet, dass es mit einer Kabelverschraubungseinheit oder einer Steckverbindereinheit verbindbar ist. Dadurch wird einerseits ein einfacher und robuster Aufbau des Meldekontaktsystems erreicht. Andererseits werden dadurch flexible Anschlussmöglichkeiten zum Abgreifen der von der Näherungsschaltereinheit bereitgestellten Information geschaffen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Meldekontaktsystem eine im Gehäuse der Buchsenkontakteinheit und im ersten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit ausgebildete Führung aufweist und wenn die Führung derart ausgebildet ist, dass die Betätigungsstange beim Verbinden der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit parallel zur Längsachse der Steckverbindung geführt wird. Durch solch eine doppelte Führung wird erreicht, dass kaum Reibungskräfte erzeugt werden, die den Kontaktierungsvorgang erschweren.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Gehäuse der Buchsenkontakteinheit und dem ersten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit ein erstes Dichtungselement angeordnet. Ferner ist zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit ein zweites Dichtungselement angeordnet. Ferner kann auch zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem dritten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit ein drittes Dichtungselement angeordnet sein. Beispielsweise ist das erste Dichtungselement, das zweite Dichtungselement und/oder das dritte Dichtungselement jeweils ein O-Ring. Das erste Dichtungselement stellt die Dichtigkeit zwischen dem ersten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit und dem Gehäuse der Buchsenkontakteinheit sicher, während das zweite und dritte Dichtungselement die Dichtigkeit zwischen dem ersten und zweiten bzw. zweiten und dritten Gehäuseteil der Meldekontakteinheit sicherstellen.
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Das Meldekontaktsystem weist ein innerhalb des ersten Gehäuseteils der Meldekontakteinheit angeordnetes Federelement auf, und das Federelement ist derart ausgebildet, dass es beim Lösen der Verbindung der Stiftkontakteinheit von der Buchsenkontakteinheit eine Bewegung des beweglichen Bauteils bewirkt, so dass sich die Position des Magneten von der Näherungsschalteinheit entfernt. Durch das Federelement wird insbesondere eine Rückstellkraft erzeugt, mit deren Hilfe das bewegliche Bauteil und die mit diesem verbundene Buchsenkontakteinheit wieder in ihre jeweilige Ausgangsposition gebracht werden können.
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Das Meldekontaktsystem weist ein Anschlagselement auf, das bewegliche Bauteil weist an seiner Außenfläche Vorsprünge auf, und das Federelement ist zwischen den Vorsprünge und dem Anschlagselement angeordnet. Durch die Verwendung des Anschlagselements wird der Aufbau vor einer Beschädigung durch ein Überdrücken des Federelements geschützt.
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Vorzugsweise ist der Magnet an einem der Näherungsschaltereinheit zugewandten Ende des beweglichen Bauteils angeordnet. Ferner sind der Magnet und ein der Näherungsschaltereinheit zugewandtes Ende der Betätigungsstange in das bewegliche Bauteil hineingeklebt. Dies bewirkt eine sichere Befestigung der Betätigungsstange und des Magneten an das bewegliche Bauteil.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Näherungsschaltereinheit einen Magnetfeldsensor zum Detektieren einer Änderung der Position des Magneten relativ zur Näherungsschaltereinheit aufweist, wenn die Näherungsschaltereinheit eine Einheit zum Bereitstellen einer Information über den Zustand der Steckverbindung aufweist und wenn die Einheit zum Bereitstellen einer Information derart ausgebildet ist, dass sie die Information über den Zustand der Steckverbindung in Abhängigkeit eines von dem Magnetfeldsensor erzeugten Sensorsignals bereitstellt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit mit einem erfindungsgemäßen Meldekon- taktsystem.
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Das erfindungsgemäße Meldekontaktsystem eignet sich für die elektrische Verbindungsleitung zwischen Fahrzeugen einschließlich Triebfahrzeugen, die mit einer Zugsammelschiene ausgestattet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Meldekontaktsystems für den Einsatz in einer Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit;
- 2a bis 2d schematische Querschnittsansichten des Ausführungsbeispiels des Meldekontaktsystems nach 1 zur Veranschaulichung der Funktionsweise des Meldekontaktsystems beim Herstellen der Verbindung der Stiftkontakteinheit mit der Buchsenkontakteinheit;
- 3a eine Vorderansicht einer Buchsenkontakteinheit einer bekannten Steckverbindung; und
- 3b eine schematische Querschnittsansicht der Buchsenkontakteinheit nach 3a.
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1 zeigt ein Meldekontaktsystem 10 für den Einsatz in einer Steckverbindung zwischen einer Stiftkontakteinheit und einer Buchsenkontakteinheit 16. In 1 ist die Steckverbindung nur teilweise, d.h. ohne die Stiftkontakteinheit, gezeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Buchsenkontakteinheit 16 einen Aufnahmebereich 18 zur Aufnahme der Stiftkontakteinheit. Die Längsachse S der Steckverbindung verläuft mittig durch den Aufnahmebereich 18 der Buchsenkontakteinheit 16. Insbesondere ist die Längsachse S parallel zu einer Hineinsteckbewegungsrichtung beim Hineinstecken der Stiftkontakteinheit in die Buchsenkontakteinheit 16 bzw. parallel zu einer Herausziehbewegung bei einem Herausziehen der Stiftkontakteinheit aus der Buchsenkontakteinheit 16. Die Stiftkontakteinheit ist entlang der Längsachse S der Steckverbindung mit der Buchsenkontakteinheit 16 elektrisch verbindbar. Die Stiftkontakteinheit 12 der Steckverbindung 1 ist nachfolgend in den 2b bis 2d dargestellt.
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Das Meldekontaktsystem 10 nach 1 umfasst eine Meldekontakteinheit 22. Die Meldekontakteinheit 22 umfasst ein erstes bis drittes Gehäuseteil 24a bis 24c. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 24a und dem Gehäuse 20 der Buchsenkontakteinheit 16 ist ein erstes Dichtungselement 26a angeordnet. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 24a und dem zweiten Gehäuseteil 24b ist ein zweites Dichtungselement 26b angeordnet. Zwischen dem zweiten Gehäuseteil 24b und dem dritten Gehäuseteil 24c ist ein drittes Dichtungselement 26c angeordnet. Beispielsweise sind das erste bis dritte Dichtungselement 26a bis 26c jeweils ein O-Ring. Das erste bis dritte Dichtungselement 26a bis 26c stellen jeweils die Dichtigkeit zwischen den verschiedenen Gehäuseteilen sicher. Das dritte Gehäuseteil 24c dient zum Anschluss einer Kabelverschraubungseinheit oder einer Steckverbindereinheit 28.
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Innerhalb des ersten Gehäuseteils 24a ist ein bewegliches Bauteil 30 angeordnet. Das bewegliche Bauteil 30 umfasst an seiner Außenfläche Vorsprünge 32. Ferner umfasst das bewegliche Bauteil 30 einen Magneten 34. Innerhalb des zweiten und dritten Gehäuseteils 24b, 24c ist eine Näherungsschaltereinheit 36 angeordnet. Die Näherungsschaltereinheit 36 ist mittels eines Befestigungsmittels 37, wie beispielsweise einer Mutter, an dem zweiten Gehäuseteil 24b befestigt. Die Näherungsschaltereinheit 36 umfasst beispielsweise einen Magnetfeldsensor 38a und eine Einheit 38b zum Bereitstellen einer Information. Der Magnetfeldsensor 38a dient zur Detektion einer Änderung der Relativposition zwischen dem Magneten 34 und der Näherungsschaltereinheit 36. Die Einheit 38b zum Bereitstellen einer Information dient dazu, die Information über den Zustand der Steckverbindung in Abhängigkeit eines von dem Magnetfeldsensor 38a erzeugten Sensorsignals bereitzustellen.
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Das Meldekontaktsystem 10 umfasst ferner eine Betätigungsstange 40. Das der Näherungsschaltereinheit 36 zugewandte Ende der Betätigungsstange 40 ist in das bewegliche Bauteil 30 hineingeklebt. Die Betätigungsstange 40 erstreckt sich von dem Aufnahmebereich 18 der Buchsenkontakteinheit 16 bis in das Innere des beweglichen Bauteils 30. Wie in 1 gezeigt, ist die Betätigungsstange 40 in eine erste bzw. zweite Richtung P1, P2 hin und her bewegbar. Bei einer Bewegung der Betätigungsstange 40 in die erste Richtung P1 nähert sich der Magnet 34 der Näherungsschaltereinheit 36, während sich bei einer Bewegung der Betätigungsstange 40 in die zweite Richtung P2 der Magnet 34 von der Näherungsschaltereinheit 36 wegbewegt. Ferner ist in 1 gezeigt, dass im Gehäuse 20 der Buchsenkontakteinheit 16 bzw. im Aufnahmebereich 18 sowie im ersten Gehäuseteil 24a der Meldekontakteinheit 22 eine Führung 11a, 11b vorgesehen ist. Die Führung 11a, 11b dient dazu, die Betätigungsstange 40 parallel zur Längsachse S der Steckverbindung möglichst reibungsfrei zu führen.
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Innerhalb des ersten Gehäuseteils 24a ist zudem ein Anschlagselement 42 ortsfest angeordnet. Insbesondere ist das Anschlagselement 42 zwischen dem beweglichen Bauteil 30 und dem ersten Gehäuseteil 24a angeordnet. Zwischen den Vorsprüngen 32 des beweglichen Bauteils 30 und dem Anschlagselement 42 ist ein Federelement 44 angeordnet. Wenn sich das bewegliche Bauteil 30 in Richtung der Näherungsschaltereinheit 36 bewegt, wird das Federelement 44 zusammengedrückt, bis die Vorsprünge 32 des beweglichen Bauteils 30 an das Anschlagselement 42 anstoßen. Dadurch kann ein Überdrücken des Federelements 44 und somit eine Beschädigung des Aufbaus vermieden werden. Die Rückstellkraft des Federelements 44 führt dazu, dass beim Lösen der Verbindung der Stiftkontakteinheit 12 mit der Buchsenkontakteinheit 16 das bewegliche Bauteil 30 von der Näherungsschaltereinheit 36 weg wiederum in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird.
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2a bis 2d zeigen schematische Querschnittsansichten des Ausführungsbeispiels des Meldekontaktsystems 10 nach 1 zur Veranschaulichung der Funktionsweise des Meldekontaktsystems 10 beim Herstellen der Verbindung der Stiftkontakteinheit 12 mit der Buchsenkontakteinheit 16. Bei der Herstellung der elektrischen Verbindung wird das Stiftkontaktelement 14 der Stiftkontakteinheit 12 in den Aufnahmebereich 18 der Buchsenkontakteinheit 16 hineingesteckt (siehe 2a und 2b). Wenn die elektrische Verbindung zwischen den beiden Komponenten gewährleistet ist und die Stiftkontakteinheit 12 beim Hineinstecken die in 2c gezeigte Position erreicht, wird die aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehende Betätigungsstange 40 mit Hilfe des Stiftkontaktelements 14 in die erste Richtung P1 gedrückt. Die Betätigungsstange 40 wird mit Hilfe der Führung 11a, 11b innerhalb der Buchsenkontakteinheit 16 und innerhalb der Meldekontakteinheit 22 geführt. Die Betätigungsstange 40 ist mit dem beweglichen Bauteil 30 verbunden und insbesondere in dieses hineingeklebt. Ferner ist auch der Magnet 34 in das bewegliche Bauteil 30 hineingeklebt. Das bewegliche Bauteil 30 komprimiert das Federelement 44 und bewegt den Magneten 34 in Richtung der Näherungsschaltereinheit 36. In der in 2d gezeigten Position der Stiftkontakteinheit 12, die der Arbeitsposition derselben entspricht, wird die Näherungsschaltereinheit 36 geschlossen. Die Näherungsschaltereinheit 36 meldet die entsprechende Information beispielsweise an eine Auswerteeinheit weiter. Bei diesem Kontaktierungsvorgang besteht somit eine sichere elektrische Verbindung zwischen der Stiftkontakteinheit 12 und der Buchsenkontakteinheit 16, bevor die Näherungsschaltereinheit 36 geschlossen wird. Damit wird insbesondere sichergestellt, dass eine Spannungsversorgung erst beim sicheren Kontaktieren eingeschaltet wird und erst dann ein Strom über das Kontaktsystem fließt. Somit wird eine lichtbogenfreie Kontaktierung gewährleistet.
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Beim Lösen der Steckverbindung 1 wird das bewegliche Bauteil 30 mit dem Magneten 34 sowie die Betätigungsstange 40 durch das Federelement 44 von der Näherungsschaltereinheit 36 weggedrückt (vgl. den Pfeil P2 in 2d). Es besteht zwar noch eine elektrische Verbindung zwischen der Stiftkontakteinheit 12 und der Buchsenkontakteinheit 16. Die Meldekontakteinheit 22 detektiert jedoch bereits eine Unterbrechung und gibt die entsprechende Information beispielsweise an die Auswerteeinheit weiter. Die Stiftkontakteinheit 12 kann somit spannungsfrei aus der Buchsenkontakteinheit 16 herausgezogen werden.
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Insbesondere wird beim Trennen der Steckverbindung die Näherungsschaltereinheit 36 geöffnet, so dass die Spannungsversorgung unterbrochen wird. D.h. es fließt kein Strom, bevor die sichere elektrische Verbindung zwischen der Stiftkontakteinheit 12 und der Buchsenkontakteinheit 16 verlorengeht. Somit wird eine lichtbogenfreie Entkontaktierung gewährleistet.
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Die Erfindung hat insbesondere die folgenden Vorteile. Durch die erfindungsgemäße axiale Anordnung der Betätigungsstange 40 sowie die doppelte Führung derselben innerhalb der Buchsenkontakteinheit 16 und innerhalb der Meldekontakteinheit 22 wird es ermöglicht, dass kaum Reibungskräfte erzeugt werden, die den Kontaktierungsvorgang erschweren. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Positionierung der Meldekontakteinheit im Gegensatz zu bekannten Lösungen eine vergleichsweise einfache und sichere Verkabelung des Meldekontaktes.
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Das Meldekontaktsystem gemäß der Erfindung bietet für den Bediener eine bequeme Nachrüstmöglichkeit, ohne dass der gesamte Buchsenstecker zerlegt werden muss bzw. die Komponenten ausgetauscht werden müssen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen flexible Anschlussmöglichkeiten zum Abgreifen der Information der Meldekontakteinheit. Insbesondere sind diese leicht kundenspezifisch anpassbar. Gemäß Ausführungsbeispielen können alle Komponenten durch ein einfaches Herstellungsverfahren hergestellt werden, ohne dass teure Werkzeuge benötigt werden. Dabei werden auch bei niedrigen Stückzahlen niedrige Herstellungskosten gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbindung
- 10
- Meldekontaktsystem
- 11a, 11b
- Führung
- 12
- Stiftkontakteinheit
- 14
- Stiftkontaktelement
- 16
- Buchsenkontakteinheit
- 18
- Aufnahmebereich
- 20
- Gehäuse
- 22
- Meldekontakteinheit
- 24a bis 24c
- Gehäuseteil
- 26a bis 26c
- Dichtungselement
- 28
- Kabelverschraubungseinheit/Steckverbindereinheit
- 30
- bewegliches Bauteil
- 32
- Vorsprung
- 34
- Magnet
- 36
- Näherungsschaltereinheit
- 37
- Befestigungsmittel
- 38a
- Magnetfeldsensor
- 38b
- Einheit zum Bereitstellen einer Information
- 40
- Betätigungsstange
- 42
- Anschlagselement
- 44
- Federelement
- 100
- Schalter
- 102
- Winkel
- 104
- Befestigungsschraube
- 106
- Sicherungsscheibe
- 108
- Befestigungsmittel
- 110
- Isolationsteil
- 112
- O-Ring
- S
- Achse
- P1, P2
- Richtung
