DE202011050247U1

DE202011050247U1 - Strukturelement für eine Steckeinheit zum Anschluss elektrischer Bauteile und Steckeinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE202011050247U1
Application number: DE201120050247
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-08-27
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: WO2012159961A1

Abstract

Strukturelement (1) für eine Steckeinheit (3) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels (6) mit zumindest zwei elektrischen Verbindern (42), mit zumindest vier Aufnahmen (12), von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit zumindest einer Durchführung (41) zur Aufnahme eines Kabelanschlusses (41) für das Kabel (6), wobei die Aufnahmen (12) jeweils eine Öffnung (121) zum Durchführen elektrischer Leiter (61) des Kabels (6) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strukturelement für eine Steckeinheit zum Verbinden eines elektrischen Kabels mit zumindest einem elektrischen Verbinder, die Steckeinheit, ein Drehgestell für ein Fahrzeug mit der Steckeinheit sowie das Fahrzeug.
Bei Schienenfahrzeugen sind die Fahrzeugräder häufig an einem Drehgestell angeordnet. Solche Drehgestelle sind zumeist für ein Räderpaar oder für zwei parallele Räderpaare vorgesehen, wobei der Rumpf des Fahrzeugs häufig auf zwei voneinander beabstandeten Drehgestellen ruht. Um Temperaturen, Geschwindigkeit und Auslenkung jedes Rades zu messen, sind an jedem Rad Sensoren vorgesehen. Die Sensoren sind herkömmlich über Stecker oder Buchsen mit einem gemeinsamen Kabel verbunden, welches die elektrische Verbindung zu einer Verarbeitungseinheit herstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckeinheit zu schaffen, die an verschiedene Drehgestelle flexibel anpassbar ist, und die eine auch bei starker Vibrationsbelastung sichere sowie eine staub- und feuchtigkeitsgeschützte Verbindung der Stecker mit dem Kabel ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Strukturelement für eine Steckeinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels mit zumindest zwei elektrischen Verbindern, mit zumindest vier Aufnahmen, von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit einer Durchführung zur Aufnahme eines Kabelanschlusses für das Kabel, wobei die Aufnahmen jeweils eine Öffnung zum Durchführen elektrischer Leiter des Kabels aufweisen. Unter dem Begriff elektrischer Verbinder sind herkömmliche elektrische Steck- und/oder Buchsenverbinder zu verstehen, auf die korrespondierende Buchsen- und/oder Steckverbinder aufsteckbar sind. Bevorzugt weist das Strukturelement zudem zwei Durchführungen auf, von denen eine zur Aufnahme des Kabelanschlusses für das Kabel wählbar ist. Dabei ist es bevorzugt, dass die Aufnahmen mittig des Strukturelementes und die Durchführung beziehungsweise die Durchführungen seitlich der Aufnahmen vorgesehen sind. Dadurch ist dasselbe Strukturelement sowohl für Drehgestelle mit einem Räderpaar als auch für Drehgestelle mit zwei Räderpaaren verwendbar. Außerdem ist das Kabel an gegenüberliegenden Seiten zum Strukturelement führbar, so dass seine Anordnung an verschiedene Platzierungen einer Verarbeitungseinheit, mit der das Kabel verbunden ist, anpassbar ist. Durch das erfindungsgemäße Strukturelement wird der Verdrahtungsaufwand deutlich vermindert.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Steckeinheit mit einem erfindungsgemäßen Strukturelement sowie einem Gehäuseelement, an dem das Strukturelement festgelegt ist. Dabei sind bevorzugt zumindest zwei elektrische Verbinder in zwei Aufnahmen und ein Kabelanschluss in einer der Durchführungen angeordnet. Ebenfalls bevorzugt ist ein Kabel in dem Kabelanschluss aufgenommen, welches elektrische Leiter aufweist, die mit den elektrischen Verbindern elektrisch verbunden sind.
Das Gehäuseelement weist bevorzugt einen Aufnahmeraum auf, welcher durch eine Schutzfläche und einen Rand begrenzt ist. Es ist bevorzugt, dass das Strukturelement so am Gehäuseelement angeordnet ist, dass eine rückwärtige Seite der elektrischen Verbinder, an der die elektrischen Leiter mit den elektrischen Verbindern verbunden sind, dem Aufnahmeraum zugewandt ist, so dass die Verbindungen der elektrischen Leiter mit den elektrischen Verbindern gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt sind.
Das Gehäuseelement ist bevorzugt aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt, insbesondere gegossen. Es weist weiterhin bevorzugt eine Querfläche auf, die quer zur Schutzfläche vorgesehen ist und Befestigungsmittel zum mechanischen Befestigen der Steckeinheit an einem Strukturteil aufweist.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Drehgestell mit einem Strukturteil, an dem zumindest zwei Räder anordbar sind, und mit einer erfindungsgemäßen Steckeinheit. Die Steckeinheit ermöglicht das Auswählen von zwei Aufnahmen für zwei Stecker, die jeweils mit Sensoren eines der Räder verbunden sind.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Drehgestell.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Steckeinheit mit einem Gehäuseelement und einem erfindungsgemäßen Strukturelement, und zwar in (a) in einer Explosionsdarstellung von vorne, in (b) in einer Explosionsdarstellung von hinten und in (c) die zusammengebaute Steckeinheit,
2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Strukturelementes von einer Rückseite,
3 zeigt die Steckeinheit der 1 in (a) in einer Frontansicht, in (b) in einer Seitenansicht und in (c) in einer perspektivischen Ansicht, und
4 zeigt die an einem Strukturteil eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs angeordnete Steckeinheit der 3.
1 zeigt eine Steckeinheit 3 umfassend ein Gehäuseelement 2, ein erfindungsgemäßes Strukturelement 1, vier in Aufnahmen 12 des Strukturelementes 1 angeordnete elektrische Verbinder 42 sowie einen Kabelanschluss 41, der in einer Durchführung 11 des Strukturelementes 1 angeordnet ist. Ein im Kabelanschluss 41 angeordnetes Kabel 6 ist hier nicht gezeigt.
Die im Strukturelement 1 angeordneten Aufnahmen 12 weisen Durchführöffnungen 121 zum Durchführen von elektrischen Leitern 61 des Kabels 6 (s. 2) auf, so dass das Kabel 6 mit den elektrischen Verbindern 42 elektrisch verbindbar ist. Außerdem sind in den Aufnahmen 12 und an den elektrischen Verbindern 42 Befestigungsmittel hier in Form von Löchern vorgesehen, mit denen die elektrischen Verbinder 42 insbesondere lösbar an dem Strukturelement 1 befestigbar sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind vier elektrische Verbinder 42 vorgesehen. Die gezeigte Steckeinheit 3 wird daher für ein Drehgestell (8, s. 5) eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt) mit zwei Räderpaaren (nicht gezeigt) verwendet. Außerdem sind hier zwei Durchführungen 11 seitlich der Aufnahmen 12 vorgesehen, von denen die in der Zeichnungsebene Rechte für die Aufnahme des Kabelanschlusses 41 ausgewählt ist.
Das Strukturelement 1 weist außerdem Befestigungsmittel 13 für Befestigungsbauteile 5 wie beispielsweise Schrauben oder Nieten auf, die hier als Löcher ausgebildet sind, und die korrespondierend zu Aussparungen 23 des Gehäuseelemtentes 2, die hier als Innengewinde ausgebildet sind, vorgesehen sind. Die Befestigungsmittel 13 und Aussparungen 23 ermöglichen das Befestigen des Strukturelementes 1 mittels der Befestigungsbauteile 5 an dem Gehäuseelemtent 2.
Die Aussparungen 23 sind in einem Rand 22 des Gehäuseelementes 2 vorgesehen, der gemeinsam mit einer rückwärtigen Schutzfläche 26 einen Aufnahmeraum 21 begrenzt. Zum Befestigen des Strukturelementes 1 an dem Gehäuseelement 2 wird das Strukturelement 1 in einer axialen Richtung, die hier durch einen Pfeil 31 gezeigt ist, gegen den Rand 22 des Gehäuseelementes 2 geschoben, so dass das Strukturelement 1 an diesem anliegt, und dann mittels der Befestigungsmittel 5 befestigt. Die axiale Richtung 31 ist dieselbe Richtung, in der die elektrischen Verbinder 42 und der Kabelanschluss 41 am Strukturelement 1 anzuordnen sind. In einem montierten Zustand (s. 1(c)) ist dadurch eine rückwärtige Seite der elektrischen Verbinder 42, an der elektrische Leiter 61 des Kabels 6 (s. 2) mit den elektrischen Verbindern 42 verbunden sind, dem Aufnahmeraum 21 zugewandt und die Verbindungen der elektrischen Leiter 61 mit den elektrischen Verbindern 42 gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt.
Außerdem weist das Gehäuseelement 2 eine Querfläche 25 auf, die quer zur Schutzfläche 26 vorgesehen ist und in der Befestigungsmittel 24 vorgesehen sind, mit denen das Gehäuseelement 2 an einem Strukturteil 7 des Drehgestells 8 befestigbar ist. Im montierten Zustand ragt die Querfläche 25 vorderseitig über eine durch das Strukturelement 1 gebildete Ebene und rückseitig über eine durch die Schutzfläche 26 gebildete Ebene hinaus, so dass die Steckeinheit 3 nach der Montage des Kabels 6 an die elektrischen Verbinder 42 beziehungsweise nach der Montage des Strukturelementes 1 an das Gehäuseelement 2 am Strukturteil 7 befestigbar ist.
In der 1(b), die eine rückwärtige Ansicht des Strukturelementes 1 zeigt, sind außerdem Ausnehmungen 14 im Strukturelement 1 sichtbar, durch die das Gewicht des Strukturelementes 1 reduziert ist.
2 zeigt die dem Aufnahmeraum 21 im montierten Zustand zugewandte rückwärtige Seite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strukturelementes 1 beziehungsweise der elektrischen Verbinder 42.
Im Gegensatz zur Ausführungsform der 1 weist dieses Strukturelement 1 nur eine Durchführung 11 für den Kabelanschluss 41 und das Kabel 6 auf. Außerdem sind hier das in dem Kabelanschluss 41 angeordnete Kabel 6 mit mehreren elektrischen Leitern 61 sowie die Verbindung der elektrischen Leiter 61 mit den elektrischen Verbindern 42 gezeigt.
An der Steckeinheit 3 der 3 sind in den in der Querfläche 25 angeordneten Befestigungsmitteln 24, die als Löcher ausgebildet sind, Schrauben 5 als Befestigungsbauteile vorgesehen, die von Abstandhaltern 51 umgeben sind, welche als Hülsen ausgebildet sind. In den 3(b) und (c) sind zudem auf die elektrischen Verbinder 42 aufsteckbare Gegenverbinder 43 gezeigt. Die Gegenverbinder 43 sind zum Anschluss elektrischer Leiter (nicht gezeigt) vorgesehen, an die die Sensoren (nicht gezeigt) eines Rades anschließbar sind.
In der 4 ist die Steckeinheit 3 der 3 mittels der Schrauben 5 an einem Strukturteil 7 eines Drehgestells 8 des Schienenfahrzeugs angeordnet. Das Strukturteil 7 ist hier U-förmig ausgebildet, so dass die am Strukturteil 7 montierte Steckeinheit 3 von zumindest drei Seiten durch das Strukturteil 7 geschützt ist. Außerdem ist die Steckeinheit 3 aufgrund der Abstandhalter 51 vom Strukturteil 7 beabstandet. Die 4 zeigt zudem das im Kabelanschluss 41 angeordnete Kabel 6.
Bezugszeichenliste

1: Strukturelement
11: Durchführung
12: Aufnahme
121: Öffnung
13: Befestigungsmittel für ein Befestigungsbauteil
14: Ausnehmung
2: Gehäuseelement
21: Aufnahmeraum
22: Rand
23: Aussparung für ein Befestigungsmittel
24: Befestigungsmittel für ein Befestigungsbauteil
25: Querfläche
26: Schutzfläche
3: Steckeinheit
31: Einsteckrichtung
41: Elektrischer Verbinder, Stecker oder Buchse
42: Kabelanschluss
5: Befestigungsbauteil, beispielsweise Schraube oder Niet
51: Abstandhalter
6: Elektrisches Kabel
61: Elektrischer Leiter
7: Strukturteil eines Fahrzeugs
8: Drehgestell eines Fahrzeugs

Claims

Strukturelement (1) für eine Steckeinheit (3) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels (6) mit zumindest zwei elektrischen Verbindern (42), mit zumindest vier Aufnahmen (12), von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit zumindest einer Durchführung (41) zur Aufnahme eines Kabelanschlusses (41) für das Kabel (6), wobei die Aufnahmen (12) jeweils eine Öffnung (121) zum Durchführen elektrischer Leiter (61) des Kabels (6) aufweisen.
Strukturelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Durchführungen (11) aufweist, von denen eine zur Aufnahme des Kabelanschlusses (41) für das Kabel (6) wählbar ist.
Steckeinheit (3) mit einem Strukturelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche sowie einem Gehäuseelement (2), an dem das Strukturelement (1) festgelegt ist.
Steckeinheit (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei elektrische Verbinder (42) in zwei Aufnahmen (12) und ein Kabelanschluss (41) in einer der Durchführungen (11) angeordnet ist.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3–4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel (6) in dem Kabelanschluss (41) aufgenommen ist, welches elektrische Leiter (61) aufweist, die mit den elektrischen Verbindern (41) elektrisch verbunden sind.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) einen Aufnahmeraum (21) aufweist, welcher durch eine Schutzfläche (26) und einen Rand (22) begrenzt ist.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) eine Querfläche (25) aufweist, die quer zur Schutzfläche (26) vorgesehen ist und Befestigungsmittel (24) zum mechanischen Befestigen der Steckeinheit (3) an einem Strukturteil (7) aufweist.
Drehgestell (8) mit einem Strukturteil (7), an dem zumindest zwei Räder anordbar sind, und mit einer Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 4–7.
Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Drehgestell (8) nach Anspruch 8.