DE3722196A1 - Elektrische kupplung zum mehrpoligen verbinden zweier leitungsnetze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, z. B. aus der DE-A1 27 04 885, an den Kupplungsteilen mehrere Stecker und Buchsen anzubringen, so daß die Stecker beim Zusammenfügen der Kupplung in die Buchsen greifen. Sie müssen dabei mit federnder Spreizung ausgeführt sein, um in der zugehörigen Buchse guten Stromübergang zu gewährleisten. Trotzdem kommt es häufig vor, besonders nach längerem Gebrauch im Straßenverkehr, daß kein ausreichender Kontakt zustande kommt. Die Kupplung muß dann mehrfach geöffnet und geschlossen werden, was sehr lästig ist, da das Ein- und Ausstecken der Kupplungsteile Geschicklichkeit und erhebliche Kraft erfordert. Das gilt besonders, wenn die Kupplungsteile merklich korrodiert sind, was sich auf die Dauer nicht vermeiden läßt. Die Stecker sind sehr schwer, die Buchsen fast gar nicht zu reinigen.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 vermieden. Die Kupplungsteile lassen sich damit leicht zusammenfügen, die Federn sorgen für guten Kontakt. Die Kontaktflächen sind leicht zugänglich und daher auch leicht sauber zu halten.

Bei den bekannten Kupplungen ist es auch nachteilig, daß sie nur in einer bestimmten Drehlage gegeneinander zusammengefügt werden können. Um das zu sichern, sind eine Nase im einen und eine Führungsnut im andern Kupplungsteil vorgesehen. Das er­ schwert das Zusammenstecken und Auseinanderziehen zusätzlich, besonders wenn die Führungsteile verschmutzt sind. Das Auf­ finden der richtigen Drehlage ist zudem oft schwierig und bei Nacht ohne Beleuchtung fast unmöglich.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die in einem der Kupplungsteile angebrachten, insbesondere die fest abgestützten Kontaktteile aus konzentrisch zur Mittel­ achse des Kupplungsteils verlaufenden Ringen bestehen, und daß das Gehäuse des einen Kupplungsteils bei zusammengeschobenen Kupplungsteilen durch eine Führungsfläche des anderen Kupp­ lungsteils diesem gegenüber zentriert wird. Die Kupplungsteile können so ohne besondere Aufmerksamkeit, ja "blind", zusam­ mengefügt werden.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar­ gestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Kupplungsteil einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Ansicht dieses Kupplungsteils von der Stirn­ seite nach II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des zweiten Kupplungsteils der ersten Ausführungsform von der Stirnseite her,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch dieses Kupplungsteil,

Fig. 5 ein erstes Kupplungsteil einer zweiten Ausführungs­ form von der Stirnseite her gesehen,

Fig. 6 das zweite Kupplungsteil dieser Ausführungsform im Schnitt.

Bei der ersten Ausführungsform hat ein Kupplungsteil 1 ein Gehäuse 2. Dieses ist an seiner Stirnseite offen und nimmt in einer durch eine zylindrische Führungsfläche 3 begrenzten Aus­ nehmung 4 eine becherförmige Hülse 5 auf. Diese ist durch eine Stirnplatte 6 verschlossen. In dieser sind dreizehn als Kontaktstücke dienende Bolzen 7 gleitend geführt. Die Bolzen stützen sich an ihrem inneren Ende auf Federn 8 ab, so daß sie sich bei geöffneter Kupplung mit Schultern 9 gegen die Stirn­ platte 6 abstützen. Die Federn 8 sind mit den Bolzen 7 leitend verbunden sowie durch den Boden 10 der Hülse 5 hindurch mit Klemmen 11, an welche die zu kuppelnden Leitungen angeschlos­ sen werden. Diese werden gewöhnlich in einem Kabel zusammenge­ faßt, das von einer an dem Boden 10 befestigten Schelle 12 festgehalten und durch eine Öffnung 13 des Gehäuses 2 nach außen geführt wird.

Die Hülse 5 bildet mit der Stirnplatte 6, den Bolzen 7, Fe­ dern 8 und Klemmen 11 eine Baugruppe. Sie wird nach Befestigen der Leitungen in das Gehäuse 2 eingeschoben bis zum Anschlag an eine Schulter 14, und in dieser Lage durch einen einge­ preßten Stift 15 festgehalten.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist ein Bolzen als Mittelkontakt in der Achse der Stirnplatte 6 angebracht. Die anderen Bolzen liegen jeweils zu zweit auf dem gleichen Durchmesser unter verschiedenen Winkeln an, so daß sie insgesamt längs zweier Spirallinien liegen, etwa gleich einem umgekehrten "S". Das erlaubt günstige Abstände bei der Herstellung und erleichtert die Zugänglichkeit beim Anklemmen der Leitungen.

Das zugehörige zweite Kupplungsteil 16 hat ein Gehäuse 17, das einen zum Befestigen dienenden Flansch besitzt. Die zen­ trale Ausnehmung 18 des Gehäuses ist durch eine Stirnplatte 19 abgeschlossen. In die Stirnfläche 20 dieser Stirnplatte sind als Kontakte dienende konzentrische Ringe 21 eingelegt, außer­ dem ein Mittelkontakt 22 vorgesehen. Der Mittelkontakt 22 und die Ringe 21 sind durch die Stirnplatte 19 hindurch mit Klem­ men 23 verbunden, welche die anzuschließenden Leitungen auf­ nehmen. Diese sind in einem Kabel zusammengefaßt, das von einer Schelle 24 festgehalten und durch eine Öffnung 25 des Gehäuses 25 nach außen geführt wird. Jeder Ring ist mit einer Klemme 23 verbunden, so daß sieben Leitungen anzuschließen sind. Jedem Ring sind in dem anderen Kupplungsteil 1 zwei Bolzen 7 zugeordnet, die jeweils parallel geschaltet sind, um den Stromübergang zu verbessern, so daß ebenfalls sieben Leitungen versorgt werden.

Die Stirnplatte 19 bildet mit den Ringen 21 und den Klemmen 23 ebenfalls eine Baugruppe, die nach Anschließen der Leitungen in das Gehäuse 17 eingeschoben und darin befestigt ist.

An einem Auge 26 des Gehäuses 17 ist ein Deckel 27 angelenkt, der von einer Spiralfeder 28 in Schließstellung gedrängt wird. Er liegt in Ruhelage mit einem Randbereich 29 auf einer Dich­ tung 30, die auf einer Schulter 31 des Gehäuses 17 befestigt ist. Ein Lappen 32 des Deckels 27 erleichtert das Aufklappen.

Das erste Kupplungsteil 1 ist beispielsweise an einem Anhänger angebracht, das zweite Kupplungsteil 16 an einem Kraftwagen. Die Zeichnung gibt die Teile in ihrer Ruhestellung wieder. Sollen die Netze beider Fahrzeuge verbunden werden, so klappt man den Deckel 27 auf und schiebt das Gehäuse 2 des ersten Kupplungsteils 1 mit seiner Führungsfläche 3 über das Gehäuse 17 des anderen Kupplungsteils bis zum Anschlag an die Dich­ tung 30. Der Deckel 27 legt sich mit seinem Randbereich 29 unter der Kraft der Spiralfeder 28 in eine ringförmige Nut 33 des Gehäuses 2 und hält so beide Kupplungsteile zusammen.

Die Bolzen 7 legen sich beim Zusammenschieben der Kupplungs­ teile gegen die Ringe 21 und den Mittelkontakt 22 und werden von diesen gegen die Kraft ihrer Federn 8 zurückgedrückt, so daß sie stets unter Spannung an den Ringen und dem Mittelkon­ takt anliegen. Dadurch wird ein guter Stromübergang gewähr­ leistet.

Die beiden Kupplungsteile können in jeder gegenseitigen Dreh­ lage zusammengefügt und aneinander befestigt werden. Das er­ leichtert das Kuppeln wesentlich, zumal auch das Zusammen­ schieben beider Kupplungsteile nur wenig Kraft benötigt.

Bei der zweiten Ausführungsform besteht das Gehäuse 34 des ersten Kupplungsteils 35 (Fig. 5) aus einer Grundplatte 36 mit einem aufgesetzten quaderförmigen Kontaktblock 37. In diesem sind sieben Kontaktstifte 38 befestigt. Die Grundplat­ te 36 hat Befestigungslappen 39 und Lageraugen 40, in welchen ein Deckel 41 drehbar gelagert ist. Er ist in Schließrichtung federnd belastet.

Das zugehörige zweite Kupplungsteil 42 hat ein im Querschnitt rechteckiges Gehäuse 43, in das eine Wanne 44 eingesetzt ist. Die Wanne ist an ihrer Stirnseite von einer Stirnwand 45 ver­ schlossen, in welcher gleitend Kontaktbolzen 46 geführt sind. Zwischen diese und den Boden 47 der Wanne 44 sind Federn 48 eingespannt, von denen jede mit einem der Bolzen 46 und durch den Boden 47 hindurch mit einer Klemme 49 leitend verbunden ist. Die Federn 48 drücken die Kontaktbolzen 46 mit einer Schulter gegen die Stirnwand 45. Von den Klemmen 49 sind die anzuschließenden Leitungen dem ersten Ausführungsbeispiel ent­ sprechend nach außen geführt. Entsprechend sind auch die An­ schlüsse der Kontaktstifte 38 gestaltet.

Die Wanne 44, die Stirnwand 45 und die daran befestigten Teile bilden wiederum eine Baugruppe, die nach Anschließen der Lei­ tungen eingeschoben und befestigt wird.

Werden die Kupplungsteile 35 und 42 zusammengefügt, so schiebt sich das Gehäuse 43 über den Kontaktblock 37, bis der aufge­ klappte Deckel 41 mit seinem Randbereich in eine Nut 50 des Gehäuses 42 einrastet. Beide Kupplungsteile sind damit ver­ bunden. Die Kontaktstifte 38 haben die Kontaktbolzen 46 ge­ gen die Kraft der Federn 48 zurückgeschoben, so daß beide kraftschlüssig aufeinander liegen. Die Federn mit ihrem ver­ hältnismäßig großen Federweg stellen dazu eine immer ausreichen­ de Kraft zur Verfügung.

Dieses Kuppeln geht leicht und ohne besondere Aufmerksamkeit vor sich, ebenso das Trennen der Kupplungsteile.

Der Innenraum der verbundenen Kupplungsteile ist verhältnis­ mäßig gut gegen Witterungseinflüsse und Verunreinigung ge­ schützt. Sollten die Kontakte mit der Zeit schmutzig gewor­ den oder korrodiert sein, so lassen sie sich leicht und be­ quem reinigen.

Die mit kreisförmigem Querschnitt ausgeführten Kupplungsteile nach der ersten Ausführungsform lassen sich auch durch Vor­ sprünge und Nuten nach Art eines Bajonettverschlusses an­ einander festhalten. Dabei spielt es keine Rolle, wie weit sie verdreht werden müssen, damit dieser Verschluß wirksam wird, da der elektrische Kontakt in jeder Drehlage besteht. Der Verschluß braucht also nicht mit besonderer Präzision hergestellt zu werden.

Die Zahl der kontaktgebenden Bolzen, Ringe und Stifte hängt von der Zahl der zu verbindenden Leitungen ab und kann von der dargestellten Zahl abweichen. Statt zwei Bolzen 7 parallel zu schalten, kann auch nur einer oder können mehrere ver­ wendet werden - letzteres erhöht die elektrische Sicherheit. An Stelle der den Andruck aufbringenden Schraubenfedern können auch Federn anderer Form vorgesehen werden. Auch der Aufbau und die Befestigung der Baugruppen können anderer Art sein, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

1. Elektrische Kupplung zum mehrpoligen Verbinden zweier Lei­ tungsnetze, insbesondere zwischen einem Kraftfahrzeug und sei­ nem Anhänger, mit ebenen Kontaktflächen, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem ersten Kupplungsteil (1) Kontaktteile (Bol­ zen 7) angeordnet und durch Federn (8) abgestützt sind, denen in einem zweiten Kupplungsteil (16) fest abgestützte Kontakt­ teile zugeordnet sind, so daß bei zusammengefügten Kupplungs­ teilen (1, 16) die Kontaktteile der beiden Kupplungsteile kraft­ schlüssig aneinander anliegen.

2. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die in einem der Kupplungsteile angebrachten, insbe­ sondere die fest abgestützten Kontaktteile aus konzentrisch zur Mittelachse des Kupplungsteils verlaufenden Ringen (21) bestehen, und daß das Gehäuse (17) des einen Kupplungsteils (16) bei zusammengeschobenen Kupplungsteilen (1, 16) durch eine Führungsfläche (3) des anderen Kupplungsteils (1) die­ sem gegenüber zentriert wird.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ringen (21) zugeordneten Kontaktstücke des gegenüberlie­ genden Kupplungsteils (1) Bolzen (7) sind, von denen je zwei auf dem gleichen Durchmesser liegen und parallel geschaltet sind.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (7) in der Stirnansicht längs zweier Spirallinien an­ geordnet sind.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Symmetrieachse jedes Kupplungsteils ein Mittelkontakt (22) angeordnet ist.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Kupplung Befestigungselemente angebracht sind, welche das unbeabsichtigte Trennen der zusammengefügten Kupplungsteile (1, 16; 35, 42) verhindern.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Kupplungsteile (16, 35) ein Verriegelungsteil ange­ bracht ist, welches nach Zusammenfügen der Kupplungsteile in eine Nut (33, 50) des anderen Kupplungsteils (1, 42) greift.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsteil zugleich ein Deckel (27, 41) ist, der die Öffnung des ihn tragenden Kupplungsteils (16, 35) verschließt, solange das andere Kupplungsteil (1, 42) nicht aufgesetzt ist.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eines der Befestigungselemente rotationssymmetrisch ausgebildet ist, so daß die Kupplungsteile in jeder gegenseitigen Drehlage zusammengehalten werden.

10. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsteile Vorsprünge und Ausnehmungen haben, welche nach Art eines Bajonettvorschlusses ineinandergreifen, wenn die Kupplungsteile vereinigt werden.

11. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (35) aus einem auf einer Grundplatte (36) angebrachten quaderförmigen Kontaktblock (37) besteht, in den die erforderliche Anzahl von Kontaktstiften (38) mit ebenen Stirnflächen fest eingesetzt sind, und daß das zweite Kupplungs­ teil (42) ein Gehäuse (43) hat, welches passend über diesen Kontaktblock greift und in seinem Inneren die zugeordneten Kontaktbolzen (46) jeweils mit den diese abstützenden Federn (48) enthält.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktteile mindestens eines Kupplungs­ teils (1, 16, 42) zusammen mit Anschlußklemmen als selbstän­ dige Baugruppe ausgebildet und so in das Gehäuse (2, 37, 43) des Kupplungsteiles einsetzbar sind.