DE19902809A1 - Kontaktscheibe - Google Patents

Abstract

Kontaktscheibe, die sich in radialer Richtung über eine Radialabmessung (r, r') erstreckt und eine Scheibendicke (s, s') aufweist, die derart gewählt ist, daß die Kontaktscheibe (2, 2') bei der Befestigung biegesteif ist, mit einer Mittelbohrung (3, 3') mit einem Bohrungsdurchmesser (b, b') und mit mehreren auf einer Kontaktseite (7, 7') entlang des radialen Umfangs der Kontaktscheibe (2, 2') verteilten scharfkantigen Kontaktzähnen (8, 8').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktscheibe, die sich in radialer Richtung über eine Radialabmessung erstreckt und eine Scheibendicke aufweist, mit einer Mittelbohrung mit einem Bohrungsdurchmesser und mit mehreren auf einer Kontakt­ seite entlang des radialen Umfangs der Kontaktscheibe ver­ teilten scharfkantigen Kontaktzähnen.

Kontaktscheiben werden dazu verwendet, den elektrischen Kon­ takt zwischen einem Anschlußelement, z. B. einem Ringkabel­ schuh, eines elektrischen Leiters und einem elektrisch lei­ tenden Körper, an dem der Ringkabelschuh befestigt werden soll, zu gewährleisten. Der Körper ist dabei oftmals mit ei­ nem schlecht leitenden Schicht überzogen, z. B. einer Oxida­ tionsschicht oder einem Schutzlack.

Wenn die Kontaktscheibe über einem Rundloch angeordnet ist, ergibt sich mit der Kontaktscheibe des Standes der Technik ein guter elektrischer Kontakt. Wenn die Kontaktscheibe hin­ gegen über einem Langloch angeordnet ist, ergibt sich oftmals nur ein unzureichender elektrischer Kontakt.

Um dennoch einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Körper und dem Anschlußelement zu gewährleisten, wird im Stand der Technik oftmals ein Zwischenelement auf den Körper aufgeschweißt. Dies ist jedoch umständlich und mit erhebli­ chen Kosten verbunden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kontaktscheibe zu schaffen, die auch bei Einsatz bei Langlö­ chern einen sicheren Kontakt gewährleistet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Scheibendicke derart gewählt ist, daß die Kontaktscheibe bei der Befestigung bie­ gesteif ist.

Wenn die Radialabmessung veränderlich ist und die Kontaktzäh­ ne an den Stellen des radialen Umfangs angeordnet sind, an denen die Radialabmessung Maxima annimmt, ergibt sich ein be­ sonders stabiler Sitz der Kontaktscheibe auf dem elektrisch leitenden Körper.

Die veränderliche Radialabmessung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Kontaktscheibe in radialer Richtung im wesentlichen einen drei-, vier- oder sechseckigen Quer­ schnitt aufweist.

Wenn die Kontaktscheibe im Bereich der Ecken angefast ist und als Drehteil ausgebildet ist, sind die Kontaktzähne ferti­ gungstechnisch einfach in die Kontaktscheibe einbringbar. Wenn die Kontaktzähne eine Kontaktzahnlänge von mindestens 0,5 mm, besser 1,0 mm, aufweisen, ist eine sichere Durchdrin­ gung einer eventuellen Lack- oder Oxidationsschicht gewähr­ leistet.

Die Biegesteifigkeit der Kontaktscheibe kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Scheibendicke mindestens 10 % der - ggf. maximalen - Radialabmessung und der Bohrungs­ durchmesser maximal 80% der - ggf. minimalen - Radialabmes­ sung beträgt.

Dies ist insbesondere dann gewährleistet, wenn

• - die Scheibendicke mindestens bei 2,5 mm, vorzugsweise auch unter 5 mm, liegt,
• - die - ggf. maximale - Radialabmessung zwischen 15 mm und 22 mm liegt,
• - der Bohrungsdurchmesser zwischen 6 mm und 12 mm liegt und
• - die - ggf. minimale - Radialabmessung zwischen 10 mm und 15 mm liegt.

Wenn die Scheibendicke mindestens 80% des Bohrungsdurchmes­ sers beträgt und daß die Mittelbohrung als Innengewinde aus­ gebildet ist, ist die Kontaktscheibe als Kontaktnutenstein für eine C-Schiene verwendbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin­ dung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Kontaktanordnung,

Fig. 2 eine Kontaktscheibe in der Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 2,

Fig. 4 einen Kontaktnutenstein in der Draufsicht und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 ist in eine C-Schiene 1 ein Kontaktnutenstein 2 eingeführt. Der Kontaktnutenstein 2 weist eine Mittelbohrung 3 auf, die als Innengewinde ausgebildet ist. Auf die C-Schie­ ne 1 ist eine Kontaktscheibe 2' aufgesetzt, welche ebenfalls eine Mittelbohrung 3' aufweist. Auf die Kontaktscheibe 2' ist ein Ringkabelschuh 4 eines elektrischen Leiters 5 aufgelegt, der als Anschlußelement für den Leiter 5 dient. Mittels einer Schraube 6, die in die Mittelbohrung 3 des Kontaktnutensteins 2 eingedreht ist, ist der Ringkabelschuh 4 mit der C-Schiene 1 befestigt.

Der Kontaktnutenstein 2 und die Kontaktscheibe 2' weisen Kon­ taktseiten 7, 7' auf, die einander zugewandt sind. Auf den Kontaktseiten 7, 7' sind entlang des radialen Umfangs des Kontaktnutensteins 2 bzw. der Kontaktscheibe 2' mehrere scharfkantige Kontaktzähne 8, 8' verteilt. Die Kontaktzähne 8' weisen eine Kontaktzahnlänge 1' von 1 mm auf. Mindestens sollte die Kontaktzahnlänge 1' aber 0,5 mm betragen. Mittels ihrer Kontaktzähne 8, 8' durchdringen der Kontaktnutenstein 2 bzw. die Kontaktscheibe 2' eine eventuell vorhandene Lack- bzw. Oxidschicht auf der C-Schiene 1.

Der Begriff "scharfkantig" bedeutet dabei, daß die Kontakt­ zähne 8, 8' in einem so spitzen Winkel α, α' auslaufen, daß die Kontaktzähne 8, 8' die Lack- bzw. Oxidschicht auf der C- Schiene durchdringen können. Der Winkel α, α' sollte hierzu maximal 45° betragen. Vorzugsweise liegt der Winkel α, α' un­ ter 30°, z. B. bei 15°.

Der Aufbau der Kontaktschiene 2' wird nachfolgend in Verbin­ dung mit den Fig. 2 und 3 näher erläutert. Der Aufbau des Kontaktnutensteins 2 wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 näher beschrieben.

Gemäß den Fig. 2 und 3 erstreckt sich die Kontaktscheibe 2' in radialer Richtung über eine veränderliche Radialabmessung r'. Sie weist eine Scheibendicke s' auf. Die Scheibendicke s' ist derart gewählt, daß die Kontaktscheibe 2' bei der Befe­ stigung mittels der Schraube 6 biegesteif ist. Die Mittelboh­ rung 3' weist einen Bohrungsdurchmesser b' auf.

Ersichtlich weist die Kontaktscheibe 2' in radialer Richtung einem im wesentlichen quadratischen, also viereckigen Quer­ schnitt auf. Die Kontaktzähne 8' sind im Bereich der Ecken angeordnet, an denen die Radialabmessung r' demzufolge ein Maximum annimmt. Alternativ könnte die Kontaktscheibe 2' aber auch einen anderen, z. B. einen dreieckigen oder einen sechs­ eckigen Querschnitt aufweisen. Auch könnte sie einen anderen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, z. B. oval sein.

Die Kontaktscheibe 2' ist als Drehteil ausgebildet. Ferner ist die Kontaktscheibe 2' im Bereich der Ecken angefast. Da­ durch sind beim Herstellen der Kontaktscheibe 2' die Kontakt­ zähne 8' besonders einfach fertigbar.

Um die Biegesteifigkeit der Kontaktscheibe 2' zu gewährlei­ sten, sollte die Scheibendicke s' mindestens 10% der maxima­ len Radialabmessung r', also des Abstands des Mittelpunkts der Mittelbohrung 3' zu einer Ecke, betragen. Der Bohrungs­ durchmesser b' sollte maximal 80% der minimalen Radialabmes­ sung r', also des Abstands vom Zentrum der Mittelbohrung 3' zur nächsten Seite, betragen.

Gemäß Ausführungsbeispiel beträgt die Kantenlänge a' der Kon­ taktscheibe 2' 25 mm oder 30 mm. Die maximale Radialabmessung r' liegt demgemäß bei 16,5 mm bzw. 20 mm, die minimale Ra­ dialabmessung r' bei 12,5 mm bzw. 15 mm. Die Scheibendicke s' liegt zwischen 2,5 mm und 5 mm, gemäß Ausführungsbeispiel bei 3 mm. Der Bohrungsdurchmesser beträgt 7 mm oder 11 mm.

Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Kontaktnutenstein 2 ist ähnlich aufgebaut wie die Kontaktscheibe 2' der Fig. 2 und 3. Gleiche Elemente sind daher mit den gleichen, unge­ strichenen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Kon­ taktscheibe 2' ist die Mittelbohrung 3 aber, wie bereits er­ wähnt, als Innengewinde ausgebildet. Ihr Bohrungsdurchmesser b beträgt 6 bzw. 10 mm. In die Mittelbohrung 3 ist also eine Schraube M6 bzw. M10 eindrehbar. Die Scheibendicke s beträgt beim Kontaktnutenstein 2 mindestens 80% des Bohrungsdurch­ messers b. Gemäß Ausführungsbeispiel beträgt die Scheibendic­ ke s 10 mm.

Mit dem Kontaktnutenstein 2 bzw. der Kontaktscheibe 2' gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auf einfache und kostengün­ stige Weise möglich, einen gasdichten Abschluß und so einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Ringkabelschuh 4 und der C-Schiene 1 herzustellen. Ein derartiger Kontakt fin­ det sich insbesondere bei Eisenbahnwaggons.

Claims (8)

1. Kontaktscheibe, die sich in radialer Richtung über eine Radialabmessung (r, r') erstreckt und eine Scheibendicke (s, s') aufweist, die derart gewählt ist, daß die Kon­ taktscheibe (2, 2') bei der Befestigung biegesteif ist, mit einer Mittelbohrung (3, 3') mit einem Bohrungsdurch­ messer (b, b') und mit mehreren auf einer Kontaktseite (7, 7') entlang des radialen Umfangs der Kontaktscheibe (2, 2') verteilten scharfkantigen Kontaktzähnen (8; 8').

2. Kontaktscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialabmessung (r, r') veränderlich ist und daß die Kontaktzähne (8, 8') an den Stellen des radialen Um­ fangs angeordnet sind, an denen die Radialabmessung (r, r') Maxima annimmt.

3. Kontaktscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in radialer Richtung im wesentlichen einen drei-, vier- oder sechseckigen Querschnitt aufweist.

4. Kontaktscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich der Ecken angefast ist und daß sie als Drehteil ausgebildet ist.

5. Kontaktscheibe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzähne (8, 8') eine Kontaktzahnlänge (1, 1') von mindestens 0,5 mm, besser 1,0 mm, aufweisen.

6. Kontaktscheibe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibendicke (s, s') mindestens 10% der - ggf. maximalen - Radialabmessung (r, r') und der Bohrungs­ durchmesser (b, b') maximal 80% der - ggf. minimalen - Radialabmessung (r, r') beträgt.

7. Kontaktscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Scheibendicke (s, s') mindestens bei 2,5 mm, vorzugsweise auch unter 5 mm, liegt,
• - daß die - ggf. maximale - Radialabmessung (r, r') zwi­ schen 15 mm und 22 mm liegt,
• - daß der Bohrungsdurchmesser (b, b') zwischen 6 mm und 12 mm liegt und
• - daß die - ggf. minimale - Radialabmessung (r, r') zwi­ schen 10 mm und 15 mm liegt.

8. Kontaktscheibe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibendicke (s) mindestens 80% des Bohrungs­ durchmessers (b) beträgt und daß die Mittelbohrung (3) als Innengewinde ausgebildet ist.