ES2568230T3

ES2568230T3 - Enchufe macho de acoplamiento para vehículos sobre carriles

Info

Publication number: ES2568230T3
Application number: ES13193586.8T
Authority: ES
Inventors: Walter Notar; Christian Schubbel; Mario Hempel; Brunhilde Wenge
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: DE102013204342A1; PL2746129T3; EP2746129A1; EP2746129B1

Abstract

Unidad (1) de conexión por enchufe macho adecuada para su utilización en un acoplamiento de contacto eléctrico (2) de un vehículo sobre carriles, especialmente un tren, para la conexión de un gran número de cables de dos partes del vehículo y para la transmisión de impulsos eléctricos y/o potencias eléctricos, que comprende un soporte (5) y un gran número de contactos (3, 4) fijados a éste, estando realizada como redundante al menos una conexión cuyos contactos (3, 4) están dispuestos y realizados en forma complementaria a la izquierda y a la derecha de un eje central (19), caracterizada por que el soporte (5) comprende al menos una traza conductora (11) por medio de la cual los contactos (3, 4) realizados en forma redundante están eléctricamente conectados.

Description

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DESCRIPCION

Enchufe macho de acoplamiento para vetuculos sobre carriles.

La invencion concierne a una unidad de conexion por enchufe macho adecuada para su utilizacion en un acoplamiento de contacto electrico de un vetuculo sobre carriles, especialmente un tren, para la conexion de un gran numero de cables de dos partes del vetuculo y para la transmision de impulsos electricos y/o potencias electricas, que comprende un soporte y un gran numero de contactos fijados al mismo, estando realizada en forma redundante al menos una conexion cuyos contactos estan dispuestos a la izquierda y a la derecha de un eje central y construidos de manera complementaria.

Dos partes de un tren de varios miembros estan en general unidas una con otra por medio de un dispositivo de acoplamiento mecanico para transmitir las fuerzas de traccion y por medio de un acoplamiento de contacto electrico para transmitir impulsos electricos y/o potencias electricas.

Tales acoplamientos de contacto electrico sirven para establecer una conexion electrica entre partes contiguas de un tren y son en general conocidos, tal como, por ejemplo, por los documentos EP1 826 093 A1 o DE199 26 058 A1. En este caso, un acoplamiento de contacto electrico comprende todas las conexiones electricas que son necesarias para el funcionamiento de un tren.

Un acoplamiento de contacto electrico (llamado a continuacion abreviadamente “acoplamiento E”) se compone de dos cabezas de acoplamiento E que estan asociadas cada una de ellas a una parte del tren. Al acoplar las cabezas del acoplamiento E se conectan los contactos uno con otro. Es de hacer notar que las cabezas del acoplamiento E se juntan o se acoplan correctamente en funcion y lado de tal manera que no se produzcan danos en los contactos. Por este motivo, los acoplamientos E conocidos estan equipados con dispositivos de centrado correspondientes que grnan las cabezas del acoplamiento E durante el enchufado de ensamble de las mismas de tal manera que los contactos coincidan exactamente uno con otro.

Cada contacto esta presente en forma redundante y esta dispuesto y realizado de forma complementaria a la izquierda y a la derecha del plano medio longitudinal vertical de una parte del tren, de modo que el tren o las partes del tren son reversibles.

En particular, esta previsto habitualmente que las cabezas del acoplamiento E presenten cada una de ellas un portacontacto a base de material electricamente no conductor. Sobre o dentro del respectivo portacontacto estan previstos unos contactos y, de manera correspondiente, otros contactos configurados como complementarios de estos (designados seguidamente como “contactos complementarios”), que estan enganchados uno con otro en el estado acoplado de las cabezas del acoplamiento E y, por tanto, permiten la interconexion de las senales de datos y las corrientes electricas. Asf, por ejemplo, sobre una cabeza del acoplamiento E esta instalada por cada cable una respectiva conexion de contacto por enchufe macho y enchufe hembra. Debido a la construccion redundante, la fabricacion de un acoplamiento de esta clase es muy complicada y, por tanto, cara.

Los requisitos impuestos a tales contactos de enchufe son, ademas, muy altos. Asf, se requiere una resistencia a ciclos de enchufado de 10.000 a 100.000 ciclos y un diseno de vida util de 35 anos.

Uno de los problemas de la invencion consiste en proponer una unidad de conexion por enchufe macho para un acoplamiento de contacto electrico, que presente una constitucion mas sencilla.

Otro problema consiste en variar la constitucion de tal manera que se puedan cambiar facilmente los contactos y/o se puedan compensar las tolerancias de enchufado.

Segun la invencion, se propone que el soporte de la unidad de conexion por enchufe macho de la clase citada al principio comprenda al menos una traza conductora por medio de la cual esten electricamente conectados los contactos construidos en forma redundante. Se simplifica asf la constitucion de la union por enchufe macho y se suprime el coste de cableado entre dos contactos redundante.

Uno de los problemas adicionales se resuelve haciendo que los contactos esten construidos en dos partes y ademas, en una realizacion tomada como ejemplo, consistan en una parte de conexion fija y un elemento de enchufe macho o un elemento de enchufe hembra.

En la parte de conexion fija esta conectado el cable a unir en al menos uno de los contactos construidos en forma redundante. Esto puede efectuarse por medio de soldadura de aporte de material, aplastamiento o aprisionamiento.

La union entre la parte de conexion fija y el elemento de enchufe macho o de enchufe hembra puede ser una union de atornillamiento, enchufado o aprisionamiento.

Ademas, se propone que un elemento de enchufe macho presente un elemento de contacto por medio del cual se puedan compensar tolerancias de posicion al ensamblar dos enchufes machos de acoplamiento por contacto

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electrico. El elemento de contacto puede ser un muelle en espiral de forma anular que este instalado en el enchufe hembra de tal manera que, al enchufar el enchufe macho, los contactos esten en contacto a traves del muelle en espiral.

Asimismo, el soporte puede comprender un calefactor. Se puede evitar asf que se deposite humedad no deseada en la union de enchufado. Ademas, se puede asegurar que la dilatacion termica sea la misma, con lo que las unidades de conexion por enchufe macho del acoplamiento automatico de contacto electrico que coincidan al acoplarse se alinean exactamente una con otra. El soporte puede comprender alternativa o adicionalmente tambien un sensor de temperatura y/o un sensor de humedad.

Ademas, puede contemplarse que se prevean sobre el soporte otros componentes y circuitos electricos, especialmente amplificadores y/o reguladores, con los cuales se puedan amplificar y/o regular, por ejemplo, funciones especiales.

Puede ser ventajoso que varios elementos de enchufe macho y/o varios elementos de enchufe hembra esten combinados formando modulos, con lo que estos no pueden cambiarse individualmente, sino que pueden cambiarse como modulo.

Otras caractensticas del dispositivo segun la invencion y otras ventajas de la invencion se desprenden de la descripcion siguiente de ejemplos de realizacion preferidos con referencia al dibujo.

A continuacion, se explica la invencion con mas detalle ayudandose de croquis.

En estos muestran:

La figura 1, extremos de partes de tren con acoplamiento de contacto electrico,

La figura 2, una unidad de conexion por enchufe macho correspondiente al estado de la tecnica y

La figura 3, una unidad de conexion por enchufe macho segun la invencion.

La figura 1 muestra dos extremos 16 de partes de tren con un acoplamiento 2 de contacto electrico. Asimismo, se

muestra el acoplamiento de tren 15 por medio del cual las partes 16 del tren estan acopladas mecanicamente. El

acoplamiento automatico de contacto electrico contiene un gran numero de contactos que estan presentes todos ellos en forma redundante, es decir que cada contacto o cada conexion de contacto esta presente por duplicado. Se garantiza asf que el tren sea reversible.

Los grupos de contactos especularmente simetricos pueden alojarse en una o bien en dos carcasas de acoplamiento separadas 14. Para conectar los contactos se desplazan las unidades 1 de conexion por enchufe macho una hacia otra dentro de las carcasas de acoplamiento 14 hasta que los contactos esten unidos.

La figura 2 muestra dos unidades opuestas 1 de conexion por enchufe macho de un acoplamiento de contacto electrico 2, las cuales son conocidas por el estado de la tecnica. A la izquierda y a la derecha del eje central 19, los contactos presentes en forma redundantes estan realizados como complementarios. Cada dos contactos estan conectados uno con otro por medio de un cable de puente 18. Los cables 17 estan conectados directamente cada uno de ellos con solamente uno de los contactos realizados en forma redundante.

En la figura 3 se muestra un fragmento de una unidad 1 de conexion por enchufe macho correspondiente a la invencion. Sobre el soporte 5 esta fijado un gran numero de contactos 3 y 4. En el lado posterior del soporte 5 se encuentran unas trazas conductoras 11 por medio de las cuales estan electricamente conectados los contactos 3, 4 realizados en forma redundante. A la izquierda y a la derecha del centro 19, los contactos 3, 4 estan realizados como complementarios. En el ejemplo mostrado estan realizados como una conexion de contacto por enchufe macho.

Sin embargo, son imaginables tambien otras conexiones de contacto, tal como, por ejemplo, contactos elasticos, etc.

En la realizacion mostrada los contactos 3, 4 estan realizados en dos partes. Consisten en una parte de conexion fija 6 que esta fijada por atornillamiento a la placa de circuito impreso 5, con lo que la parte de conexion fija 6 esta en contacto con la traza conductora 11. En la parte de conexion fija puede estar atornillado entonces un elemento de enchufe macho 7 o un elemento de enchufe hembra 8. Sin embargo, como alternativa, puede emplearse tambien una conexion de enchufado o aprisionamiento entre la parte de conexion fija 6 y el elemento de enchufe macho 7 o el elemento de enchufe hembra 8.

Para compensar las tolerancias de posicion entre los elementos de enchufe macho se ha previsto en la realizacion representada un elemento de contacto 9 en el elemento de contacto hembra 8. Esto es importante especialmente cuando el acoplamiento presenta muctusimos contactos. Asf, los enchufes machos pueden enchufarse uno con otro incluso en el caso de, por ejemplo, grandes diferencias de temperatura. La unidad de conexion por enchufe macho

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esta inserta en un cuerpo aislante 12 que pertenece a la carcasa 14 del acoplamiento. Para el sellado contra la suciedad y la humedad esta prevista una junta 13.

El elemento de contacto 9 es un muelle en espiral anular 9 que esta inserto en una ranura del elemento de enchufe hembra 8. En lugar del muelle en espiral se pueden utilizar tambien otros elementos que, por un lado, aseguren el contacto y, por otro lado, puedan compensar errores de posicion.

No se han representado las realizaciones con calefaccion y/o sensor de temperatura y/o sensor de humedad sobre el soporte 5.

Tampoco se ha representado por separado una unidad de conexion por enchufe macho en la que varios elementos de enchufe macho 7 y de enchufe hembra 8 estan ensamblados formando modulos.

Lista de simbolos de referencia

1 Unidad de conexion por enchufe macho

2 Acoplamiento de contacto electrico

3 Enchufe macho de contacto

4 Enchufe hembra de contacto

5 Soporte/placa de circuito impreso

6 Parte de conexion fija

7 Elemento de enchufe macho

8 Elemento de enchufe hembra

9 Muelle en espiral

11 Trazas conductoras

12 Cuerpo aislante

13 Junta

14 Carcasa de acoplamiento

15 Acoplamiento de tren

16 Partes de tren

17 Cable

18 Cable de puente

19 Eje central

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Unidad (1) de conexion por enchufe macho adecuada para su utilizacion en un acoplamiento de contacto electrico (2) de un vehuculo sobre carriles, especialmente un tren, para la conexion de un gran numero de cables de dos partes del vehuculo y para la transmision de impulsos electricos y/o potencias electricos, que comprende un soporte (5) y un gran numero de contactos (3, 4) fijados a este, estando realizada como redundante al menos una conexion cuyos contactos (3, 4) estan dispuestos y realizados en forma complementaria a la izquierda y a la derecha de un eje central (19), caracterizada por que el soporte (5) comprende al menos una traza conductora (11) por medio de la cual los contactos (3, 4) realizados en forma redundante estan electricamente conectados.
2. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 1, caracterizada por que los contactos (3, 4) estan realizados en dos partes.
3. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 2, caracterizada por que los contactos (3, 4) consisten en una parte de conexion fija (6) y un elemento de enchufe macho (7) o un elemento de enchufe hembra (8).
4. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 2, caracterizada por que la conexion entre la parte de conexion fija (6) y el elemento de enchufe macho (7) o el elemento de enchufe hembra (8) es una conexion de atornillamiento, enchufado o aprisionamiento.
5. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 3, caracterizada por que el elemento de enchufe hembra (8) comprende un elemento de contacto (9).
6. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 3, caracterizada por que el elemento de contacto es un muelle en espiral (9) de forma anular.
7. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el soporte (5) comprende un calefactor.
8. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el soporte (5) comprende un sensor de temperatura y/o un sensor de humedad.
9. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 1, caracterizada por que estan montados sobre el soporte (5) otros componentes y circuitos electricos, especialmente amplificadores y/o reguladores.
10. Unidad (1) de conexion por enchufe macho segun la reivindicacion 3, caracterizada por que varios elementos de enchufe macho (7) y/o varios elementos de enchufe hembra (8) estan agrupados formando modulos.
11. Acoplamiento de contacto electrico automatico (2) adecuado para vehuculos sobre carriles con fines de conexion de dos partes del vehuculo, que esta constituido por unas carcasas de acoplamiento (14) que pueden ensamblarse por medio de un dispositivo de accionamiento y que llevan unidades (1) de conexion por enchufe macho segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que estan incorporadas en dichas carcasas de manera especularmente simetrica.