DE2714451C2

DE2714451C2 - Pluggable, reversibly detachable connection for electrical point heating rods

Info

Publication number: DE2714451C2
Application number: DE19772714451
Authority: DE
Inventors: Karl Ing. Wien Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE2714451A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine steckbare reversibel lösbare Anschiußverbindung für elektrische Weichenheizstäbe unter Verwendung einer Verbindungshülse, die aus zwei mittels einer Schraubverbindung druckwasserdicht miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei an dem ersten Teil der Weichenheizr'ab aus diesem herausragend befestigt ist und durch den zweiten Teil das elektrische Anschlußkabel geführt ist und die in beide Teile hineinragenden Anschlußdrähte mit Kontaktelementen versehen sind.The invention relates to a pluggable, reversibly detachable connection connection for electrical connections Switch heating rods using a connecting sleeve, which consists of two by means of a screw connection There is pressure water-tight interconnected parts, with the first part of the Weichenheizr'ab from this protruding attached and passed through the second part of the electrical connection cable and the connecting wires protruding into both parts are provided with contact elements.

Sowohl Straßenbahn- als auch Vollbahnweichen werden immer mehr mit einer elektrischen Beheizung versehen, um Störungen der Beweglichkeit durch Eis öder Schnee zu vermeiden. Die zur Beheizung verwendeten Weichenheizstäbe müssen aus Gründen eines möglichst guten Wärmeüberganges unmittelbar an der Schiene befestigt werden. Sie müssen eine bahnfeste elektrische und mechanische Verbindung mit dem Anspeisekabel aufweisen und trotzdem im Störungsfall rasch und einfach von diesem zu trennen sein. Dazu ist es von besonderer Bedeutung, daß das Eindringen von Tropf- und Schwailwasser in die ^nschlußteile verhindert und jede Ablagerung von Feuchtigkeit im Anschlußelement möglichst unterbunden wird, um sowohl Korrosionsschäden als auch 'Kriechströme, die zufolge der großen Anzahl von üblicherweise im Betrieb eingesetzten Heizelementen bei deren keineswegs geringer Betriebsspannung zu durchaus beachtlichen Leistungsverlusten führen können, zu unterbinden.Both tram and mainline switches are increasingly being equipped with electrical heating in order to avoid disruptions to mobility caused by ice or snow. The point heating rods used for heating must be attached directly to the rail for reasons of the best possible heat transfer. They must have a permanent electrical and mechanical connection to the feeder cable and still be quick and easy to disconnect from it in the event of a fault. For this purpose it is of particular importance that the penetration of dripping and swell water into the connecting parts is prevented and any deposit of moisture in the connecting element is prevented as far as possible in order to avoid both corrosion damage and leakage currents, which result from the large number of heating elements usually used in operation with which by no means low operating voltage can lead to considerable power losses.

Von ganz wesentlicher Bedeutung ist die schon erwähnte bahnfeste Ausbildung der Anschiußverbindung. Deren Notwendigkeit ergibt sich aus der Tatsache, daß die unmittelbar an der Schiene befestigten WeichenheizEtäbe auch außerhalb der Zeit ihrer elektrischen Einschaltung durch die auf die Schiene wirkenden Stöße einer sehr starken mechanischen Belastung unterworfen sind. Dabei bt zu beachten, daß bei stark befahrenen Vol'bahn-Hauptstrecken, die aufgrund ihrer Bedeutung in erster Linie mit beheizten Weichen ausgestattet werden, die Anzahl der Stöße inThe already mentioned train-fixed construction of the connection connection is of very essential importance. Their necessity arises from the fact that they are attached directly to the rail Switch heating rods also outside of the time of their electrical switch-on by the on the rail acting impacts are subjected to a very strong mechanical load. It should be noted that on busy Vol'bahn main lines, the Due to their importance, they are primarily equipped with heated points, the number of impacts in

ίο der Größenordnung von 10⁵ bis 10⁶ pro Jahr liegen kann. Aus der DD-PS 16 291 und der DE-AS 10 29 899 sind reversibel lösbare Anschlußverbindungen für mehradrige elektrische Leitungen und Kabel bekannt, bei denen eine Verbindungshiilse vorgesehen ist, die aus zwei mittels einer Schraubverbindung druckwasserdicht miteinander verbundenen Teilen besteht. An dem ersten Teil ist ein Ende der einen Leitung herausragend befestigt, während durch den zweiten Teil das Ende der anderen Leitung geführt ist. Die in die beiden Teile hineinragenden Anschlußdrähte sind mit Kontaktelementen versehen. Bei der einen bekannten Ausführung sind die beiden Teile der Verbindungshülse vollständig mit Gießharz ausgefüllt und tragen an den Stirnseiten Ausnehmungen zur Aufnahme elastischer, die Kontakte umgebender Füllkörper. Außen sind an den beiden Teilen der Verbindungshülse Ansätze oder Flansche angeordnet, mittels denen nach dem Einlegen der Füllkörper durch Schrauben ein Verspannen möglich ist. Bei der anderen bekannten Ausführung sind die beiden Teile der Verbindungshülse mit einer elastischen, plastischen und dielektrischen Masse ausgefüllt. Werden die außenliegenden Schrauben angezogen, so dringt die plastische Masse gegen die Einbauteile vor und dichtet sie nach allen Seiten ab.ίο can be of the order of 10 ⁵ to 10 ⁶ per year. From DD-PS 16 291 and DE-AS 10 29 899 reversibly detachable connection connections for multi-core electrical lines and cables are known, in which a connection sleeve is provided which consists of two parts connected to one another in a pressurized water-tight manner by means of a screw connection. On the first part, one end of one line is attached in a protruding manner, while the end of the other line is passed through the second part. The connecting wires protruding into the two parts are provided with contact elements. In the one known embodiment, the two parts of the connecting sleeve are completely filled with casting resin and have recesses on the end faces for receiving elastic fillers surrounding the contacts. Outside lugs or flanges are arranged on the two parts of the connecting sleeve, by means of which, after the filling bodies have been inserted, bracing is possible by means of screws. In the other known embodiment, the two parts of the connecting sleeve are filled with an elastic, plastic and dielectric compound. If the external screws are tightened, the plastic mass penetrates against the built-in parts and seals them off on all sides.

Beide bekannten Ausführungen haben durch die außenliegenden Schrauben ein verhältnismäßig großes radiales Einbaumaß, so daß eine Verwendung für Weichenheizstäbe nicht gegeben ist.Both known designs have a relatively large one due to the external screws radial installation dimension, so that it cannot be used for point heating rods.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußverbindung für Weichenheizstäbe zu schaffen, die hinsichtlich der Abmessungen den Gegebenheiten entspricht und die nötige mechanische Beanspruchbarkeit aufweist.The invention is based on the object of creating a connection for point heating rods, which corresponds to the circumstances in terms of dimensions and the necessary mechanical strength having.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Teil bündig mit Gießharz ausgegossen ist, wobei mindestens zwei Anschlußdrähte des Weichenheizstabes herausgeführt und mit Flachkontaktzungen versehen sind, und die Anschlußdräbte vollständig und die Flachkontaktzungen in einem Teil ihrer Länge im Gießharz eingebettet und darin festgehalten sind und daß die Adern des elektrischen Anschlußkabels mit Flachkontakthülsen versehen sind, welche die Flachkontaktzungen umgreifen und daß nach dem Aufschieben der Flachkontakthülsen auf die Flachkontaktzungen und dem Verschrauben de·· beiden Teile der Verbindungshülse der übrige Innenraum durch Einpressen einer wasserabweisenden, elektrisch isolierenden Kunststoffmasse reversibler Raumerfüllung, vorzugsweise einer Kunststoffpaste, ausgefüllt wird.According to the invention, this object is achieved in that the first part is cast flush with casting resin, at least two connecting wires of the switch heating rod led out and with flat contact tongues are provided, and the connection wires complete and the flat contact tongues are embedded in part of their length in the cast resin and held therein and that the wires of the electrical connection cable are provided with flat contact sleeves, which the flat contact tongues grip around and that after sliding the flat contact sleeves onto the flat contact tongues and screwing together the two parts of the connecting sleeve the rest of the interior by pressing in a water-repellent, electrically insulating Plastic mass of reversible space filling, preferably a plastic paste, is filled.

Auf diese Weise wird es ermöglicht, die zwei Teile der Verbindungshülse nach dem Zusammenstecken der Kontakte gegeneinander zu verdrehen. Die beiden Teile der Verbindungshälse können daher mit Gewinden versehen und miteinander verschraubt werden. Dadurch kann der Außendurchmesser der Anschlußverbindung sehr klein gehalten werden, da gegenüber den bekannten Steckverbindungen außen angesetzte Flansche für eine Schraubverbindung entfallen können.In this way it is possible to rotate the two parts of the connecting sleeve with respect to one another after the contacts have been plugged together. The two parts of the connecting necks can therefore be provided with threads and screwed together. As a result, the outer diameter of the connection can be kept very small, since, compared to the known plug connections, externally attached flanges for a screw connection can be dispensed with.

Der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt die Erkenntnis der Anmelderin zugrunde, daß bei derartig starken Stoßbeanspruchungen eine Konstruktion vorzusehen ist, die möglichst starr ist und bei der es bei keinem Bestandteil zur Ausbildung von Schwingungen mit Eigenresonanz kommen kann. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung durch dai Zusammenwirken mehrerer Konstruktionselemente erreicht.The training according to the invention lies in the knowledge the applicant is based on the fact that a construction should be provided for such strong impact loads which is as rigid as possible and in which there is no component for the development of vibrations can come with self-resonance. This is achieved in the present invention through the cooperation reached several construction elements.

1. Durch das Ausgießen des ersten Hülsenteiles mit Kunstharz wird m1. By pouring the first part of the sleeve with synthetic resin, m

a) eine Verstärkung des Überganges zwischen WeichenheizMab und Verbindungshülse erreicht, der wegen des unvermeidlichen Durchmessersprunges schwingungsdynamisch ungünstig und damit ermüdungsbruchgefährdet ist,a) the transition between the point heater and the connecting sleeve is strengthened, which because of the unavoidable jump in diameter is unfavorable in terms of vibration dynamics and is therefore at risk of fatigue fractures,

b) der Innenraum des ersten Hülsenteiles wird lückenlos ausgefüllt, was bei Verwendung eines etwa keramischen Steckcrsockels wegen der notwendigen komplizierten Formgebung nur schwer zu erreichen wäre,b) the interior of the first sleeve part is completely filled, which is when using an approximately ceramic plug base because of the complicated shape required would be difficult to achieve

. c) die Flachkontaktzungen werden spielfrei festgehalten und weisen daher nur eine kurze freie Länge auf. Ebenso werden die zum Weichenheizstab führenden Anschlußdrähte festgehalten. . c) the flat contact tongues are held free of play and therefore only have a short free one Length on. The connecting wires leading to the switch heating rod are also held in place.

2. Durch das Auspressen des Innenraumes der Verbindungshülse mit Kunststoffpaste wird neben den bekannten Vorteilen, wie Verhinderung von Kriechstrombrücken besserer Wärmeableitung etc. eine Dämpfung der schwingungsfähigen Bauteile, nämlich Flachkontaktelementen und Anschlußdrähten erzielt.2. By pressing out the interior of the connecting sleeve with plastic paste, next the well-known advantages, such as prevention of leakage current bridges, better heat dissipation, etc. a damping of the vibratory components, namely flat contact elements and connecting wires achieved.

3. Durch die Wahl von Flachkontakten wird zweierlei erreicht3. The choice of flat contacts achieves two things

a) Erstens kann durch die in Richtung der wirksamen Potentialdifferenz geringeren Abmessung des Flachkontaktes in der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber einem Rundkontakt gleichen Querschnittes ein geringerer Mittelabstand zwischen den Kontakten vorgesehen werden, was einen geringeren Hülsendurchmesser und damit eine geringe dynamische Beanspruchung des Überganges zwischen Weichenheizstab und Verbindungshülse erlaubt.a) First, the smaller dimension in the direction of the effective potential difference of the flat contact in the arrangement according to the invention compared to a round contact With the same cross-section, a smaller center distance is provided between the contacts be what a smaller sleeve diameter and thus a low dynamic Stress on the transition between the point heating rod and the connecting sleeve is permitted.

b) Die Flachkontakte weisen in Längsrichtung ihres Querschnittes ein hohes Widerstandsmoment auf und sind durch Biegemomente in dieser Richtung kaum gefährdet. In der dazu senkrechten Richtung erfahren sie durch ihre ebenflächige Ausbildung eine sehr große Dämpfung durch die sie umgebende Kunststoffpaste, da ihre ebene Fläche einen wesentlich größeren Strömungswiderstand aufweist als die gekrümmte Fläche eines Kontaktstiftes runden Querschnittes. Hier wird auch deutlich, daß das hohlraumfieie Ausgießen des ersten Hülsenteiles mit Gießharz in einer weiteren Hinsicht wichtig ist. Bei andernfalls vorhandenen Hohlräumen könnte es nämlich vorkommen, daß nach dem Auspressen des Hülseninneren mit Kunststoffpaste diese langsam in freigebliebene Hohlräume übertritt · d demzufolge das Hülseninnere nicht mehr Ilständig mit Kunststoffpaste erfüllt sein ka.in. was unter ungünstigen Umständen zu einem Versagen der Schwingungsdämpfung führen kann.b) The flat contacts have a high section modulus in the longitudinal direction of their cross section and are hardly endangered by bending moments in this direction. In the direction perpendicular to this, they experience through their even training a very large damping by the surrounding plastic paste, because its flat surface has a much greater flow resistance than the curved surface of a contact pin round cross-section. Here it is also clear that the cavity-free pouring of the first Sleeve part with cast resin is important in another respect. Otherwise existing Cavities, it could happen that after the sleeve interior has been pressed out with plastic paste this slowly transfers into the remaining empty cavities · d accordingly the inside of the case can no longer be filled with plastic paste. What lead to a failure of the vibration damping under unfavorable circumstances can.

Die vorteilhaft verwendete Dichtungsmasse aus Silikonpaste hat neben den Eigenschaften, elektrisch isolierend und feuchtigkeitsabstoßend zu sein, den Vorzug, daß ihre Konsistenz weitgehend temperaturun· abhangig ist.The sealing compound made of silicone paste, which is advantageously used, has, in addition to the properties, electrical to be insulating and moisture-repellent, the advantage that its consistency is largely temperature-resistant is dependent.

Ein Ausführungsbeispiel dei Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
F i g. 1 ist eine Anschlußverbindung im Aufriß und in F i g. 2 im Grundriß dargestellt.
Es bedeuten hierin 1 den Heizstab, dessen Leitungsenden mit FJachkontaktzungen 6 versehen sind, welche im Gießharz 3 eingegossen sind. Ein Dichtring 4 ermöglicht die wasserdichte Verschraubung des Hülsenoberteils 9, der ein innen liegendes Isolierrohr 7 aufweist, mit dem Hülsenunterteil 2. Am oberen Ende des Hülsenoberteils 9 ist eine Kabeleinführung, bestehend aus Zwischenstutzen 10, Dichtring 11, Druckringen 12 und Druckschraube 13, angeordnet. Hülsenoberteil 9 und Zwischenstutzen 10 sind dicht verlötet. Das Eingießen der Flachkontaktzungen 6 mit Gießharz 3 im Hülsenunterteil 2 bewirkt eine mechanische Fixierung der elektrischen Anschlüsse sowie die Abdichtung des Heizstabes und dessen Heizleiter. Eine zwischen den Flachkontaktzungen 6 bereits beim Vergießen eingebrachte isolierende Trennscheibe 5 sichert große Kriechstromwege und damit einige elektrische Verluste. Die beiden Adern des in der Zeichnung nicht dargestellten AnschluDkabels sind mit Flachsteckern versehen, welche auf die irn Hülsenunterteil 2 eingegossenen Flachkontaktzungen 6 aufgeschoben werden. Es geschieht dies dadurch, daß bei abgeschraubtem Hülsenoberteil 9 das mit den Flachsteckern versehene Kabel in diesen eingebracht und durchgezogen wird, nachdem der Dichtring 11 und die beiden Druckringe 12 sowie die Druckschraube 13 am Kabel vorher zurückgeschoben wurden. Nachdem der Hülsenoberteil 9 mit dem Hülsenunterteil 2 verschraubt wurde, wird, bevor das Kabel durch den Dichtring abgedichtet wird, von oben die Dichtungsmasse 8 in den Hülsenoberteii 9 eingepreßt. Die isoJierhülle 7 bildet eine zusätzliche Isolation.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In
F i g. 1 is a connector in elevation and in FIG. 2 shown in plan.
Here, 1 denotes the heating rod, the ends of which are provided with contact tongues 6 which are cast in the casting resin 3. A sealing ring 4 enables watertight screwing of the upper sleeve part 9, which has an internal insulating tube 7, with the lower sleeve part 2.A cable entry consisting of an intermediate socket 10, sealing ring 11, pressure rings 12 and pressure screw 13 is arranged at the upper end of the upper sleeve part 9. Upper sleeve part 9 and intermediate socket 10 are soldered tightly. Pouring the flat contact tongues 6 with casting resin 3 in the lower sleeve part 2 mechanically fixes the electrical connections and seals the heating rod and its heating conductor. An insulating separating disk 5 already introduced between the flat contact tongues 6 during casting ensures large leakage current paths and thus some electrical losses. The two wires of the connection cable, not shown in the drawing, are provided with flat plugs, which are pushed onto the flat contact tongues 6 cast in the lower sleeve part 2. It does this by inserting and pulling the cable provided with the tabs when the upper sleeve part 9 is unscrewed after the sealing ring 11 and the two pressure rings 12 and the pressure screw 13 on the cable have previously been pushed back. After the upper sleeve part 9 has been screwed to the lower sleeve part 2, the sealing compound 8 is pressed into the upper sleeve part 9 from above before the cable is sealed by the sealing ring. The isoJierhülle 7 forms an additional insulation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Plug-in, reversibly detachable connection for electrical point heating rods using a connection aid that consists of two by means of a screw connection parts connected to one another in a pressure-water-tight manner, with on the first part of the point heating rod is attached protruding from this and through the second Part of the electrical connection cable! is performed and the connecting wires protruding into both parts are provided with contact elements, thereby characterized in that the first part is cast flush with resin, at least two The connecting wires of the point heating rod are brought out and provided with flat contact tongues, and the connecting wires completely and the flat contact tongues in part of their length Cast resin are embedded and held therein; ind that the wires of the electrical connection cable are provided with flat contact sleeves which embrace the flat contact tongues, and that after Sliding the flat contact sleeves onto the flat contact tongues and screwing both of them Parts of the connecting sleeve of the rest of the interior space by pressing in a water-repellent, electrically insulating plastic mass of reversible space filling, preferably a plastic paste, is filled out.

2. Connection according to claim 1, characterized in that the plastic compound is a Silicone plastic paste is provided.