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Elektrische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische
Kupplung, insbesondere auf eine mehrpolige Kupplung, deren Kontakte tragende Körper
von Hülsen ummantelt sind. Die Erfindung besteht zunächst darin, daß äußere, frei
drehbar angeordnete Hülsen, durch deren Verbindung die Kupplung verriegelt wird,
durch einen in der Schließstellung einrastenden Mehrfach-, vorzugsweise Dreifachbajonettverschluß,
miteinander verbindbar sind, wobei die einzelnen Verschlußführungen gegebenenfalls
in einem Teil der Führungskurve gewindegangähnlich ansteigen. Bei bekannten Bauarten
waren die äußeren Hülsen miteinander verschraubbar. Demgegenüber erleichtert und
beschleunigt die neue Verbindung sowohl das Schließen als auch das Öffnen der Kupplungsumhüllung
und damit der Kupplung. Wenn die Verschlußführungskurven gewindegangähnlich ansteigen,
so erleichtert das die Erzeugung der das Einrasten in der Schließstellung bewirkenden
Rückstellkraft.
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Bei einer Ausführungsform sind außer den äußeren frei drehbaren Hülsen
innere, die Kontakte tragenden Körper enthaltende hülsenartige Teile angeordnet,
die so geschultert sind' daß sie durch die äußeren Hülsen gegeneinander gezogen
werden können, wobei zwischen den inneren hülsenartigen Teilen und/oder zwischen
mindestens einem der hülsenartigen inneren Teile und der zugehörigen äußeren Hülse
ein elastisches Glied angebracht ist, das eine den Bajonettverschluß in der Schließstellung
haltende elastische Rückstellkraft liefert.
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Die Erfindung besteht weiter darin, daß die inneren hülsenartigen
Körper mehrteilig sind und die Kontakte tragenden Körper in den zusammengesetzten
hülsenartigen
Körpern schraubenlos festgehalten sind. Wenn Kupplungen außerhalb der Werkstatt
auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden, kommt es oft vor, daß Schrauben
verlorengehen, so daß die Kupplungen nicht mehr betriebsbereit gemacht werden können.
Das wird durch die Erfindung vermieden. Bei einer Ausführung dieser Art sind die
hülsenartigen Körper in Achsrichtung, vorzugsweise etwa hälftig geteilte Hülsen,
die durch um ihren Umfang gelegte Federringe o. dgl. leicht lösbar zusammengehalten
sind. Hierdurch wird erreicht, daß sich die einzelnen Kabeladern frei zugänglich
und übersichtlich ordnen und anlöten lassen, bevor die Kupplung zusammengesetzt
wird. Dieser Vorteil wird auch erreicht, und das Zusammensetzen der Teile ist besonders
einfach, wenn die inneren, hülsenartigen Körper aus einem schalenartigen und einem
mit diesem verbundenen zylindrischen Teil bestehen und die Kontakte tragenden Körper
so ausgebildet sind, daß sie zusammengebaut die schalenartigen Teile vorzugsweise
symmetrisch ergänzen, wobei sie mit den schalenartigen Teilen durch beide Teile
umfassende Mittel, z. B. Überschiebhülsen, leicht lösbar zusammengehalten sind.
Dadurch, daß hier bewußt von der symmetrischen Ausbildung der Teile abgewichen ist,
wird eine zusätzliche Vereinfachung in der Handhabung erzielt.
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Besonders leistungsfähige Bauarten von gemäß der Erfindung ausgebildeten
Kupplungen ergeben sich, wenn die Kontaktteile in an sich bekannter Weise einerseits
als Messer, andererseits als die Messer zwischen ihren Stirnkanten aufnehmende Mehrfachfederringzangen
ausgebildet sind. Derartige Kupplungen sichern z. B. auch bei Benutzung auf Fahrzeugen
unverändert sicheren Kontakt bei unbegrenzter Betriebsdauer.
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Die erfindungsgemäßen Kupplungen lassen sich raumsparend vielpolig
ausbilden. Bei vielpoliger Ausbildung für sehr verschiedene Betriebsspannungen sind
die Abstände der Kontakte voneinander vorteilhaft unter sich verschieden, nämlich
den verschiedenen Betriebsspannungen angepaßt.
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Die Bauart nach der Erfindung ermöglicht es, zu denselben inneren
hülsenartigen Körpern kontakttragende Körper gleichen Durchmessers, aber verschiedener
Kontaktzahl vorzusehen, so daß innerhalb bestimmter Bereiche nur die die Kontakte
unmittelbar tragenden Körper voneinander verschieden sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Kupplungsteile,
besonders dann, wenn gegeneinander auswechselbare kontakttragende Körper verschiedener
Kontaktzahl vorgesehen sind, so miteinander verschlüsselt, daß nur zueinander gehörende
Kupplungshälften miteinander kuppelbar sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung
besteht daher darin, daß in denselben inneren hülsenartigen Körper passende kontakttragende
Körper unter sich gleicher oder verschiedener Kontaktzahl Paßmittel zu entsprechenden
Gegenstücken der hülsenartigen Körper aufweisen, die verschiedene Winkellage zu
den Kontakten haben. Bei einer Ausführungsform sind zu denselben inneren hülsenartigen
Körpern mehrere kontakttragende Einsatzkörper vorgesehen, die sich durch die N@'inkellage
mindestens einer an ihrem Umfange angeordneten Paßnut gegenüber der Lage der Kontakte
unterscheiden. Bei einer' anderen Ausführungsform gehören zu denselben inneren hülsenartigen
Körpern kontakttragende Körper, die sich durch die Winkellage mindestens eines Ansatzes
eines mittleren schlüsselartigen Paßstiftes oder eines Führungsschlitzes für einen
solchen Ansatz gegenüber der Lage der Kontakte voneinander unterscheiden.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich, wenn die Verschlüsselungsmittel
außer oder statt in ihrer Winkellage in ihren Abmessungen, in ihrer Zahl und in
ihrem Abstand verschieden sind. Durch die Verschlüsselung läßt sich vermeiden, daß
Anschlüsse mit verschiedener Funktion, sei es auch bei gleicher Polzahl, irrtümlich
miteinander gekuppelt werden. Bisher war man in solchen Fällen gezwungen, jeweils
verschiedene Kupplungsbauarten zu verwenden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
in `'erbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele.
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Fig. i ist ein Schnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete,
zusammengesteckte Kupplung; Fig. 2 zeigt einen Kontaktmesser tragenden Körper halb
in Ansicht, halb im Schnitt; Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung A in Fig. 2; Fig.
q stellt einen zangenartige Kontaktteile tragenden Körper halb in Ansicht und halb
im Schnitt dar; Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung B in Fig. 4.; Fig. 6 ist ein
der Fig. i entsprechender Schnitt durch eine andere Ausführungsform; Fig. 7 zeigt
einen Messerkontakte tragenden Körper in Ansicht und einen zugehörigen hülsenartigen
Körper im Schnitt; Fig. 8 ist eine Ansicht der in Fig. 7 gezeigten Teile in Richtung
A (Fig. 7) ; Fig. 9 zeigt einen -Zangenkontakte tragenden Körper halb in Ansicht
und halb im Schnitt und einen zugehörigen hülsenartigen Körper; Fig. io ist eine
Ansicht der in Fig. 9 gezeigten Teile in Richtung B (Fig. 9) ; Fig. i i zeigt eine
Wellenfeder; Fig. 12 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform.
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Bei dem Beispiel nach Fig. i bis 5 sind Kontakte tragende Körper i
und 2 vorhanden, die z. B. aus Kunstharzpreßstoff hergestellt sind. Durch im Körper
i angebrachte Schlitze sind Lappen von messerartigen Kontakten 3 hindurchgesteckt.
Die Kontakte 3 besitzen Schultern d, mit denen sie sich auf entsprechende Schultern
im Körper i aufsetzen. Gegen Herausgleiten aus dem Körper i sind sie durch federnde
Zungen 5 gesichert, die aus dien durch den Körper i hindurchgesteckten Lappen ausgeschert
sind und sich verriegelnd vor die Durchsteckschlitze legen, wenn die Kontakte in
den Körper i eingesetzt werden. .-'1n ihren Enden bilden
die durchgesteckten
Lappen Lötfahnen 6. ,Auf der Vorderseite des Körpers i sind zwischen den Austrittsstellen
der Kontaktmesser 3 prismatische Vertiefungen 7 angebracht, die den Oberflächenweg
zwischen den einzelnen Kontaktmessern, also den Kriechweg, vergrößern.
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In dem Kontaktkörper 2 sind Aussparungen 8 angebracht, welche von
Bereichen größeren Querschnitts in schlitzartige Bereiche 9 übergehen. In die Aussparungen
8 sind die Kontakte io eingesetzt, die Mehrfachfederringzangen darstellen. Die einzelnen
Zangen sind mit i i bezeichnet. Die Kontaktteile io sind mit Lappen durch Schlitze
des Körpers 2 hindurchgesteckt; die Enden der Lappen stellen Lötfahnen 12 dar. Die
Lappen sind hinter den Schlitzen durch aus ihnen ausgescherte federnde Zungen iö
in derselben Weise verriegelt wie die Kontakte 3 durch die Zungen 5.
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Der Körper i ist zwischen zwei zu einer zylindrischen Hülse zusammengesetzten
Halbhülsen 13 gehalten, nämlich mit einem Bund in eine in den Halbhülsen vorgesehene
Ringnut eingesetzt. Die Halbhülsen 13 sind durch einen Federring 14 zusammengehalten.
Entsprechend ist der Körper 2 zwischen zwei Halbhülsen 15 gehalten, die zusammen
ebenfalls eine zylindrische Hülse bilden und durch einen Federring 16 zusammengehalten
sind. Auf dem Körper 2 ist ein elastischer Dichtungsring 17, z. 13. aus Schaum-
oder Moosgummi, angebracht, der zwischen den Stirnflächen der Hülsen 13 und
15 liegt.
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In jeweils einer der Halbschalen 13 und 15 sind in der Zeichnung nicht
sichtbare Längsrippen angebracht, auf die sich die Kontakte tragenden Körper i und
2 mit Nuten 18 bzw. i9 aufsetzen. Ebenfalls in je einer der Halbschalen 13 und 15,
vorzugsweise jeweils in derjenigen, die die soeben erwähnte Rippe nicht enthält,
sind Schellen 20 mittels Lappen 21 angebracht, z. B. eingenietet, an die sich ein
Kabelschirm anlöten läßt.
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Soweit der Körper 2 aus dem Halbhülsenpaar i5 Herausragt und in das
Halbhülsenpaar 13 hineinreicht, ist seine Lage durch das Eingreifen derselben in
die an der einen Halbschale 13 angebrachte Rippe in seine Nut i9 bestimmt, die auch
in die Nut 18 des Körpers i eingreift. Durch die Winkellage der Nuten 18 bzw. i9
im Verhältnis zu den Kontakten lassen sich also die Kupplungsteile so verschlüsseln,
claß nur solche Teile miteinander gekuppelt werden können, bei denen die Lage der
Nut zu den Kontakten die gleiche ist. Statt der Nut i8 kann eine entsprechende Nut,
z.13. an den in Fig.3 mit 181' bis 18d bezeichneten Stellen, angebracht sein. Ein
kontakttragender Körper 2 mit der Nut i9 läßt. sich dann nicht mehr mit dem Körper
i kuppeln, sondern nur ein entsprechender Körper, der statt der Nut i9 eine an im
Verhältnis zu den Kontakten entsprechend anderer Stelle des Umfanges liegende Nut
aufweist.
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Die aus den beiden Halbhülsen 13 mit dem darin gehaltenen Körper i
bestehende Einheit ist in eine z. B. aus Kunststoff hergestellte äußere Hülse 22
eingesetzt, die auf ihrem Umfang eine Rändelung 23 trägt. In der Außenhülse 22 ist
eine Metallhülse 24 befestigt, z. B. in den Kunstharzpreßstoff der Hülse 22 eingepreßt,
aus der Nasen 25 zungenartig ausgeschert sind. Die durch die Hülse 22 hindurchgesteckten,
miteinander ebenfalls eine Hülse bildenden Halbschalen 13 sind außer durch den federnden
Ring 14 durch eine auf sie aufgezogene, vorzugsweise aufgeschraubte, eine Rändelung
26' tragende Kappe 26 zusammengehalten. In die Kappe 26 ist eine Gummitülle 27 eingesetzt,
die an ihrem inneren Ende einen verstärkten, von einem metallischen Mantel 28 umgebenen
Ring bildet. Zwischen dem der Tülle 27 zugewendeten Ende der Schale 13 und der Tülle
ist ein Druckring 29 eingesetzt. Beim Aufschrauben der Rändelkappe 26 wird durch
den vom Ring 29 in axialer Richtung auf den Gummi ausgeübten Druck eine radiale
Verengung erreicht, so daß sich die Tülle auf das durch sie hindurchgeführte Kabel
wasserdicht aufpreßt. Der Dichtungsring braucht mit der Tülle nicht unbedingt aus
einem Stück zu bestehen, sondern kann ein selbständiger Bauteil sein, und die Tülle
kann durch einen Kabelknickschutz anderer Art ersetzt sein, wie es weiter unten
beschrieben ist.
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Die aus den Schalen 15 gebildete, durch den Federring 16 zusammengehaltene
Hülse ist in eine der äußeren Hülse 22 ähnliche zweite äußere Hülse 3o eingeschoben,
die auf ihrer Außenfläche eine Rändelung 31 trägt. In die z. B. aus Kunstharzpreßstoff
bestehende Außenhülse 30 ist eine Metallhülse 32 eingesetzt, welche an drei
um i--o° versetzten Stellen des Umfangs Verschlußführungsnuten 33 aufweist, in welche
die aus der Hülse 24 ausgescherten Nasen 25 passen. Wie in Fig. i eingestrichelt
ist, zeigen die Verschlußführungen in einem Teil ihrer Länge gewindegangähnlichen
Anstieg.
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In der Verschlußstellung bilden die Verschlußführungen Rasten. Wenn
die als Verriegelungsansätze dienenden, aus der Hülse 24 zangenartig ausgescherten
Nasen 25 in die Führungsnuten 33 eingeführt werden, wird der Dichtungsring 17 zwischen
den Hülsen 13 und 15 elastisch zusammengedrückt, so daß von der von dem Ring ausgeübten
elastischen Gegenkraft die Nasen 25 in der Schließstellung in den Rasten der Führungsnuten
33 gehalten werden. Die Nasen 25 sind so ausgeschert, daß sie entgegen der Einführungsrichtung
ansteigen.
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Die Teile 24 und 32, die den Bajonettverschluß bilden, bestehen vorzugsweise
aus Stahl, so daß unzulässige Abnutzungserscheinungen auch bei sehr häufiger Betätigung
des Bajonettverschlusses nicht eintreten.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 6 bis i i sind die die Kontakte tragenden
Körper 41 und 42 unsymmetrische Bauteile. Außer den Messerkontakten 3 trägt der
Körper 41 noch einen mittleren Kontaktbolzen 43 mit einem als Kontaktmesser benutzten
einseitigen Ansatz 43'. Der Körper 41 paßt in einen hülsenartigen Körper 44, der
aus einem schalenartigen und aus einem mit diesem verbundenen zylindrischen Teil
45 besteht. Die Körper 41 und 44 sind so ausgebildet, daß sie sich zusammengebaut
zu
einer baulichen Einheit ergänzen, und zwar im Falle des gezeichneten Beispiels zu
einer symmetrischen, zylindrischen Einheit.
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Der die zangenartigen Kontakte io tragende Körper 42 paßt in einen
hülsenartigen Körper 5o, der wie der Körper 44 aus einem schalenartigen und einem
mit diesem verbundenen zylindrischen Teil 5i besteht. Mit dem Körper 42 ist hier
noch eine besondere Kappe 46 zusammengesetzt, welche die zangenartigen Kontakte
io umhüllt und in ihrer Stirnfläche Ausschnitte 47 aufweist, die als Führungen für
die in die Schlitze der Kontaktzangen einzuführenden Messer 3 dienen. Da die Kontakte
hier utn einen mittleren, z. B. als Massekontakt benutzten Kontakt angeordnet sind,
ist eine mittlere Führungsöffnung 48 für den Bolzen 43 vorgesehen, die einen schmaleren
Teil 49 für das Kontaktmesser 43' aufweist. Zusammengebaut ergänzen sich die Körper
42 und 5o ebenfalls zu einer baulichen Einheit, die hier symmetrisch und zylindrisch
ist.
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Ähnlich wie durch die Winkellage der Nuten 18 bzw. 18b bis i8d oder
i9 läßt sich auch durch verschiedene Winkellage des Ansatzes 43' im Verhältnis zur
Lage der übrigen Kontakte oder durch Änderung der Winkellage des Schlitzes 49 eine
Verschlüsselung der Teile erreichen.
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Die aus den Körpern 41 und 44 gebildete Einheit ist durch eine metallische
Überschiebhülse 52 zusammengehalten, die zugleich einen abschirmenden Mantel darstellt.
Die aus den Körpern 42 und 5o gebildete Einheit ist durch eine ebenfalls abschirmende
metallische Überschiebkappe 53 zusammengehalten. Vor einen umgebördelten Flansch
dieser Kappe ist zu einem weiter unten erläuterten Zweck die Wellenfeder 54 auf
die Kappe aufgeschoben.
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Die von der Hülse 52 ummantelte Einheit ist in eine äußere Hülse 56
eingeschoben, deren -Mantel eine Rändelung 56' trägt. Auf dem vorderen Teil der
Außenhülse 56 ist ein Stahlring 57 befestigt, z. 13. aufgeschrumpft oder aufgenietet,
der an drei um 12o° gegeneinander versetzten Stellen Verschlußfiihrungsnuten 58
enthält. Die mit der Kappe 53 ummantelte Einheit ist in eine äußere Hülse 59 eingesetzt,
die eine Rändelung 59' trägt. Die Hülse 59 besitzt Nasen 6o, die in die Verschlußführungen
58 passen. Eine Schulter der Hülse 59 bildet eine Gegenfläche für die Wellenringfeder
5.I, so daß diese beim Verbinden der Hülsen 56 und 59 elastisch verformt wird und
die Gegenkraft für das Einrasten der Nasen 6o in die am Ende der Führungen 58 vorgesehenen
Rasten liefert.
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Auf die äußeren Enden der hülsenartigen Körper 45 und 51 sind wieder
Rändelkappen 26, 26' aufgeschraubt. In die Teile 45 und 51 sind hier besondere Dichtungsringe
61 eingesetzt, die durch in die Teile 45 und 51 eingeschraubte Druckringe 62 in
axialer .Richtung zusammengepreßt werden, so daß sie sich radial gegen den Mantel
des durch sie hindurchgeführten Kabels legen und es wasserdicht umschließen. Als
Kabelknickschutz sind hier innerhalb der Rändelkappen 26 Wendelfedern 63 gehalten.
Das Beispiel nach Fig. 12 zeigt, wie sich eine nach Art des zuerst beschriebenen
Beispiels ausgebildete Kupplung i2polig ausbilden läßt. Es find hier zwölf Kontaktmesser
3 vorhanden, die in den Betriebsspannungen angepaßten verschiedenen Abständen angeordnet
sind und zwischen denen sich Vertiefungen 7' befinden, die den Kriechweg vergrößern.
Der die Kontaktmesser tragende Körper i' ist zwischen den Schalen 13' und 13" gehalten,
die zusammen eine Hülse bilden. Im Körper i' befindet sich eine Nut 18', in die
eine in der Hülse i3' angebrachte Rippe 34 eingreift. Bei 35 ist ersichtlich, wie
sich die Schalen 13' und 13" an der Fuge stufenartig übergreifen, so daß auch die
Fuge spritzwasserdicht ist. Hinsichtlich der Teile 34 und 35 ist das Beispiel nach
Fig. i bis 5 ergänzt zu denken.
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Dem Stahlring 2I mit den aus ihm herausgescherten Nasen 25 für den
Bajonettverschluß entspricht hier der Ring 2, mit den Nasen 25'.
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Etwa gleichwertig mit der Anordnung einer bajonettverschlußartigen
Verbindung zwischen den Außenhülsen ist deren Verbindung durch Steckgewinde. Die
jeweils eine Kupplungshälfte läßt sich auch als Flanschdose ausbilden. Soweit metallische,
hülsenartige Teile, die nicht so beansprucht sind, daß sich ihre Herstellung aus
Stahl empfiehlt, z. B. aus Hydronaliumspritzguß hergestellt sind, lassen sie sich
eloxieren, so daß sie auf der Innenseite eine isolierende Schicht aufweisen und
oherflächengehärtet sind. Wenn blanke Teile der eingelöteten Adern innerhalb solcher
Hülsen deren Innenmantel berühren, entsteht dann noch kein Furz- oder Masseschluß.