DE603260C

DE603260C - Steckerstift fuer die elektrische Kupplung zwischen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE603260C
Application number: DEN34854D
Authority: DE
Original assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Current assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Priority date: 1933-02-05
Filing date: 1933-02-05
Publication date: 1934-09-26

Description

Für die Stromübertragung zwischen Fahrzeugen aller Art (Eisenbahn- und Triebwagenzüge, Straßenbahnen und Automobile mit Anhängern) werden mehrpolige Kupplungen gebraucht, die besonders betriebssicher sein müssen.

In Abb. ι ist die bisher übliche Form des Steckerstiftes für eine derartige Kupplung dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus

ίο dem Schaft .,4, der durch zweimaliges Schlitzen in die vier Kontaktzungen B aufgeteilt ist, aus dem Gewindeende C, das zugleich die Stromzuleitung bildet, und dem Bund D, der im allgemeinen bei der Befestigung als

Widerlagerfläche dient und für ein Werkzeug (Schlüssel) Angriffsmöglichkeit bieten muß (Schlitze, Sechskant o. dgl.). Bei Steckerstiften dieser Art treten leicht bleibende Formänderungen an den Kontaktzungen auf, diese federn nicht mehr nach außen, machen keinen guten Kontakt mehr und verschmoren. Die Zungen können, weil zu steif, die im praktischen Betriebe vorkommenden Durchbiegungen nicht aushalten. Die Durchbiegung, die von den einzelnen Zungen verlangt wird, setzt sich zusammen aus einem Anteil, der nötig ist, um einen gewissen Kontaktdruck zwischen Stift und Lochwand zu erzeugen, und einem Betrage, der nötig ist, um die Ungenauigkeiten zwischen der Lage der drei Stifte der einen und der Lage der drei Hülsen der anderen Kupplungshälfte auszugleichen. Die Durchbiegung, die die einzelne Zunge aushalten kann, ohne bleibende Formänderung zu erleiden, ergibt sich aus der bekannten Formel

^r ~ Ε-J " 3 '

wenn man die zulässige Federkraft einer einseitig eingespannten Zunge

W-h

7}

und das Widerstandsmoment

einsetzt, zu:
f =

fo.l».
e-E'3

3-E

Hieraus ergibt sich, daß, unter sonst gleichen Voraussetzungen (gleiches Material und gleiche Biegelänge), die Durchbiegungsfähigkeit nur noch von e (Abstand der äußersten Faserschicht von der Schwerachse) abhängig ist.

Erfindungsgemäß soll deshalb die Ausführung nach Abb. 2 erfolgen. Hierbei erhält

der Schaft A vom Durchmesser d vor dem Schlitzen eine Bohrung von so großem Durchmesser d_lt als mit Rücksicht auf die praktische Ausführung (Wandstärke) und auf die verlangte Stromleitungsfähigkeit des Steckers (übrigbleibender Querschnitt) möglich ist. Dadurch wird die Höhe jeder einzelnen Zunge vermindert und die Größe von e stark herabgesetzt.

In den Abb. 3 und 4 sind die Zungenquerschnitte, die sich bei den Ausführungen nach Abb. ι oder Abb. 2 ergeben, in vergrößertem Maßstabe herausgezeichnet. Das Maß e₂ der Zunge eines erfindungsgemäß ausgebohrten Stiftes (s. Abb. 4) läßt sich, bei einer praktisch noch gut ausführbaren Wandstärke, gegenüber dem Maß e_± der Zunge des bisher üblichen Stiftes (s. Abb. 3) auf die Hälfte oder weniger herabsetzen, d. h. die Durchzo biegung, die die Zunge eines ausgebohrten Stiftes auszuhalten vermag, beträgt das Doppelte oder noch mehr von derjenigen, die man der Zunge des nicht ausgebohrten Stiftes zumuten 'darf.

Bisher war gleiches Material und gleiches kb vorausgesetzt.' Natürlich wird man bestrebt sein, für die Herstellung ein ausgesprochenes Federmaterial mit guter Federung und großem kb zu verwenden. Bei derartigem Werkstoff, der durch Hartziehen vom weichen in den federharten Zustand übergeführt wurde, nimmt bekanntermaßen die Gefügedichte nach dem Innern zu ab, d. h. der Kern ist weicher als die äußeren Umfangsschichten, und die letzteren sind im Hinblick auf die Federung wertvoller. Dreht man sie ab, so muß man also die dann noch vorhandene Federungsfestigkeit je nach der Stärke der abgedrehten Schicht mehr oder weniger geringer ansetzen als für das unbearbeitete Material. Bei der bisher üblichen Form der Steckerstifte nach Abb. 1 mußte man nun, um den Schaftdurchmesser d aus dem Werkstoff vom Durchmesser d^a herauszuarbeiten, so viel von den äußeren Umfangsschichten des Materials wegdrehen, daß der Vorteil, den man durch Anwendung federharten Werkstoffes an Stelle von weichem anstrebte, zum größten Teil wieder verlorenging. Außerdem liegt die Querschnittsspitze bei G₁, die von der Schwerachse am weitesten entfernt liegt (vgl. Abb. 3) und deren Härte für die Federungsfestigkeit weitaus am meisten maßgebend ist, im Zentrum des Werkstoffquerschnittes, also an der weichsten Stelle.

Erfindungsgemäß erfolgt deshalb nach Abb. 2 die Befestigung des Steckerstiftes nicht durch einen Bund, sondern durch eine Mutter E auf einem Gewinde F von mögliehst geringem Durchmesser, so daß von den wertvolleren Materialschichten des äußeren Umfanges nur wenig weggedreht zu werden braucht. Da außerdem durch das Ausbohren der größte Teil des weichen Kernes entfernt wird, bestehen die Zungen durchweg aus höherwertigem Material als früher, insbesondere liegen die von der Schwerachse am weitesten entfernten Ouerschnittsspitzen G₂ (vgl. Abb. 4) nunmehr weit vom weichen Querschnittszentrum entfernt. Man darf deshalb im Falle des ausgebohrten Stiftes auch bei sonst gleicher Werkstoffqualität ein entsprechend höheres kb, z. B. das i,5fache von früher, als zulässigen Wert in die obenerwähnte Formel einsetzen und erreicht auf diese Weise eine nochmalige Vergrößerung der zulässigen Durchbiegung auf das i,5fache. Insgesamt kann auf diese Weise die Durchbiegungsfähigkeit der Zungen bei gleichem Werkstoff und gleicher Zungenlänge je nach Wahl der Abmessungen auf das Dreifache und mehr gesteigert werden. Es ist bereits bekannt, geschlitzte Kontakthülsen zu verwenden und den Stecker massiv auszubilden. Dies hat jedoch verschiedene Nachteile. Die Hülsen können ohne großen Widerstand durch falsches, zu schräges Einstecken ganz auseinandergebogen werden. Ist die Hülse durch den umgebenden Isolierstoff an zu großer Ausbiegung gehindert, so wird statt dessen der" Isolierstoff beansprucht, was aber möglichst vermieden werden soll. Da ferner die Hülse in dem geschilderten Fall nur an ihrem Ende befestigt werden kann, neigt sie zur Lockerung. Schließlich müßte man bei Anwendung einer Verdickung zur besseren Kontaktgabe bei geschlitzter Hülse die Verdickung am vorderen Ende der Hülse anbringen, da die Hülse an ihrem hinteren Ende nicht federt. Eine Verdickung am Vorderende der Hülseninnenfläche ist aber bei kleinen Durchmessern praktisch kaum durchführbar und sehr teuer. Durch die Erfindung werden alle diese Nachteile, wie oben geschildert, vermieden.

Es ist vorteilhaft, bei den erfindungsgemäßen Kontaktsteckern das vordere Ende zu verstärken, so daß stets Kontakt an diesem vorderen Ende auftritt, wo die Federung infolge des längen Hebelarmes besonders gut ist. Die Kontaktfläche wird dabei vorzugsweise zylindrisch ausgeführt, so daß sie parallel zu der Hülsenfläche verläuft, wodurch eine breitere Berührungsfläche erzielt wird. Diese Maßnahme ist für andere Stecker an sich bekannt und soll daher als solche nicht Gegenstand der Erfindung sein.

Claims

Patentansprüche:

i. Steckerstift für die elektrische Kupplung zwischen Fahrzeugen mit vier . durch kreuzweises Schlitzen des Schaftes

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entstandenen Kontaktzungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft bis auf einen mit Rücksicht auf die erforderliche Wandstärke bzw. Stromleitungsfähigkeit zulässigen Querschnitt ausgebohrt ist.
2. Steckerstift nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Steckerstiftes in an sich bekannter Weise durch eine Mutter (E) auf einem Gewinde (F) des möglichst wenig abgedrehten Schaftes erfolgt.
3. Steckerstift nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (B) in an sich bekannter Weise verdickt ausgeführt ist, wobei der Wulst eine zylinderförmige Kontaktfläche aufweist, welche parallel zu der Hülsenfläche verläuft (Abb. 2).
4. Steckerstift nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Werkstoff, welcher durch Hartziehen an seiner Oberfläche gehärtet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. OEDIiUCKT IN DUR