DE102015222527A1

DE102015222527A1 - Electrical contact coupling

Info

Publication number: DE102015222527A1
Application number: DE102015222527.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Prill
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2017-05-18
Also published as: EP3168109B1; CN106965829A; EP3168109A1; CN106965829B; CN206606206U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckerverbindungsvorrichtung für den Einsatz in einer Elektrokontaktkupplung eines Schienenfahrzeugs, insbesondere eines Zuges, zur Verbindung eine Vielzahl von elektrischen Leitern zweier Schienenfahrzeuge, wobei die elektrischen Leiter zur Übertragung elektrischer Signale oder/und elektrischer Leistung ausgelegt sind, mit einem Träger und einer Vielzahl daran befestigter Kontakte, wobei die Kontakte beiderseits einer Mittelachse angeordnet und die Kontakte auf einer Seite der Mittelachse komplementär zu Kontakten auf der anderen Seite der Mittelachse ausgeführt sind, wobei zumindest ein Kontakt auf einer Seite der Mittelachse redundant zu einem Kontakt auf der anderen Seite der Mittelachse ausgeführt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Träger zwei Lagen aufweist, wobei eine erste Signallage zur Signalführung und eine zweite Schirmungslage zur Signalschirmung ausgebildet ist.The invention relates to a plug connection device for use in an electrical contact coupling of a rail vehicle, in particular a train, for connecting a plurality of electrical conductors of two rail vehicles, wherein the electrical conductors are designed for transmitting electrical signals and / or electrical power, with a carrier and a plurality fixed contacts, wherein the contacts arranged on either side of a central axis and the contacts are designed on one side of the central axis complementary to contacts on the other side of the central axis, wherein at least one contact on one side of the central axis redundant to a contact on the other side of the central axis is executed. According to the invention, it is provided that the carrier has two layers, wherein a first signal position for signal guidance and a second shielding position for signal shielding is formed.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Erfindung betrifft eine Steckerverbindungsvorrichtung für eine Elektrokontaktkupplung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs.The invention relates to a plug connection device for an electrical contact coupling of a track-guided vehicle, in particular a rail vehicle.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art

In der Schienenfahrzeugtechnik werden zur Übermittlung von Signalen und zur Leistungsübertragung zwischen zwei benachbarten Wagenkästen eines mehrgliedrigen Fahrzeuges wie beispielsweise eines Zuges sogenannte Elektrokontaktkupplungen eingesetzt. Die Anordnung und Größe der verwendeten Elektrokontaktkupplungen sind von dem zur Verfügung stehenden Bauraum am Fahrzeug, von der Anzahl der zu übermittelnden Signale sowie den Anforderungen des Wagenbauers bzw. des Bahnbetreibers abhängig. In einer solchen Elektrokontaktkupplung sind in der Regel für die von einem Zugteil zu einem benachbarten Zugteil weiterzuführenden Leitungen Steckverbindungen vorgesehen. Bei einem Kuppeln zweier Zugteile werden die an den Zugteilen angebrachten Elektrokontaktkupplungen so aufeinander zu bewegt und zueinander ausgerichtet, dass die Steckverbindungen ineinandergreifen und elektrisch kontaktieren. Alle Steckverbindungen sind redundant komplementär ausgeführt und so links und rechts einer Mittelachse angeordnet, dass das spurgeführte Fahrzeug wendefähig ist.In rail vehicle technology so-called electrical contact couplings are used for the transmission of signals and power transmission between two adjacent car bodies of a multi-unit vehicle such as a train. The arrangement and size of the electrical contact couplings used are dependent on the available space on the vehicle, the number of signals to be transmitted and the requirements of the car manufacturer or the railway operator. In such an electrical contact coupling plug connections are usually provided for to be continued by a tension member to an adjacent tension member lines. When coupling two tension members, the electrical contact couplings attached to the tension members are moved toward one another and aligned with one another in such a way that the connectors engage and make electrical contact. All plug-in connections are designed redundantly complementary and so left and right of a central axis arranged that the track-guided vehicle is reversible.

Bei der Übertragung von elektrischen Signalen über die Steckverbindungen ist ein Anstieg der Übertragungsraten und der Menge an übertragenen Daten zu erwarten. So ist es bereits heute üblich, neben den reinen Steuersignalen auch den Fahrzeugbus und Signale für die Unterhaltungselektronik über die Steckverbindungen zu leiten. When transmitting electrical signals via the connectors, an increase in the transmission rates and the amount of transmitted data is expected. So it is already common today, in addition to the pure control signals to direct the vehicle bus and signals for consumer electronics via the connectors.

Ein möglicher Aufbau für die eingangs genannten Steckverbindungen, wie sie beispielweise in der EP 2 746 129 A1 beschrieben sind, sieht vor, dass ein Träger eine Vielzahl daran befestigter Kontakte aufweist, die beispielsweise mittels eines Festanschlussteils mechanisch mit dem Träger verbunden sind. Der Träger kann eine Leiterbahn umfassen, mittels der die redundant geführten Kontakte elektrisch verbunden sind. A possible structure for the above-mentioned connectors, as shown for example in the EP 2 746 129 A1 are described, provides that a carrier has a plurality of contacts attached thereto, which are mechanically connected to the carrier, for example by means of a fixed connection part. The carrier may comprise a conductor track, by means of which the redundantly guided contacts are electrically connected.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steckerverbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die für hohe Datenraten ausgelegt ist und insbesondere eine verringerte Störanfälligkeit aufweist.It is an object of the invention to provide a connector device of the type mentioned, which is designed for high data rates and in particular has a reduced susceptibility to interference.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Aufgabe wird durch eine Steckerverbindungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a plug connection device according to the independent claim. Further embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Steckerverbindungsvorrichtung für eine Elektrokontaktkupplung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zur Verbindung einer Vielzahl an elektrischen Leitern zweier spurgeführter Fahrzeuge, wobei die elektrischen Leiter zu Übertragung elektrischer Signale oder/und elektrische Leistung ausgelegt sind, weist einen Träger und eine Vielzahl daran befestigter Kontakte auf. Die Kontakte sind beiderseits einer Mittelachse angeordnet. Kontakte auf einer Seite der Mittelachse sind komplementär zu Kontakten auf der anderen Seite der Mittelachse ausgeführt. Zumindest ein Kontakt auf einer Seite der Mittelachse ist redundant zu einem Kontakt auf der anderen Seite der Mittelachse ausgeführt.The plug connection device according to the invention for an electrical contact coupling of a track-guided vehicle, in particular a rail vehicle, for connecting a plurality of electrical conductors of two track-guided vehicles, wherein the electrical conductors are designed for transmitting electrical signals and / or electrical power, has a carrier and a plurality of contacts attached thereto on. The contacts are arranged on both sides of a central axis. Contacts on one side of the central axis are complementary to contacts on the other side of the central axis. At least one contact on one side of the central axis is redundant to a contact on the other side of the central axis.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Träger eine Signallage zur Signalführung und eine Schirmungslage zur Signalschirmung aufweist. Auf diese Weise kann eine flächige Äquipotentialschicht mit niedriger Impedanz im Bereich der Signallage ausgebildet werden, wodurch eine deutlich verbesserte Signalschirmung im Bereich des Trägers und hier insbesondere im Bereich der Kontakte erzielt werden kann. Dies reduziert einen unerwünschten Einfluss umlgebender regulärer oder Störsignale auf die Steckerverbindungsvorrichtung und insbesondere auf die Kontakte. Gleichzeitig wird die Abstrahlung unerwünschter elektromagnetischer Strahlung durch die Schirmungslage effektiv verhindert und somit Einhaltung einschlägiger EMV-Vorschriften erleichtert.According to the invention, it is provided that the carrier has a signal position for signal guidance and a shielding position for signal shielding. In this way, a flat equipotential layer with low impedance can be formed in the region of the signal layer, whereby a significantly improved signal shielding can be achieved in the region of the carrier, and in particular in the region of the contacts. This reduces undesirable influence of surrounding regular or interfering signals on the plug connection device and in particular on the contacts. At the same time the radiation of unwanted electromagnetic radiation is effectively prevented by the Schirmungslage and thus facilitates compliance with relevant EMC regulations.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Signallage zur elektrischen Verbindung eines Kontaktes auf einer Seite der Mittelachse mit einem redundanten Kontakt auf der anderen Seite der Mittelachse ausgebildet ist. Aufgrund des Vorhandenseins der Schirmungslage kann so die Redundanz zwischen redundanten Kontakten besonders zuverlässig aufrechterhalten werden.In one embodiment of the invention it can be provided that the signal layer for electrical connection of a contact on one side of the central axis is formed with a redundant contact on the other side of the central axis. Due to the presence of the Schirmungslage so the redundancy between redundant contacts can be maintained particularly reliable.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Signallage zumindest teilweise parallel zu der Schirmungslage verläuft. Ein weitgehend gleich verlaufender Abstand zwischen der Signallage und der Schirmungslage ermöglicht eine besonders zuverlässige Abschirmung möglicher Störsignale von der Signallage durch die Schirmungslage.A particularly advantageous embodiment provides that the signal layer extends at least partially parallel to the Schirmungslage. A largely equal spacing between the signal layer and the Schirmungslage allows a particularly reliable shielding of possible interference signals from the signal layer through the Schirmungslage.

Vorteilhafterweise sind bei einer Ausführungsform die Signallage und die Schirmungslage elektrisch voneinander isoliert. Auf diese Weise bildet sich mit der Schirmungslage eine großflächige Lage mit niedriger Impedanz, die eingestrahlte oder abgestrahlte Signale an ihrer weiteren Ausbreitung hindert.Advantageously, in one embodiment, the signal layer and the shielding layer electrically isolated from each other. In this way forms with the Schirmungslage a large-area situation with low impedance, which prevents irradiated or radiated signals from further propagation.

Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zwischen der Signallage und der Schirmungslage eine elektrisch isolierende Lage vorgesehen ist. Diese elektrisch isolierende Lage kann beispielsweise durch ein isolierendes Leiterplattenbasismaterial gebildet sein und so für eine effektive elektrische Trennung zwischen Signallage und Schirmungslage sorgen.In an embodiment, it can be provided that an electrically insulating layer is provided between the signal layer and the shielding layer. This electrically insulating layer can be formed, for example, by an insulating printed circuit board base material and thus ensure effective electrical separation between the signal layer and the shielding layer.

Eine Ausführungsform kann derart gebildet sein, dass die Kontakte ein Festanschlussteil und ein Steckerelement oder ein Buchsenelement aufweisen, die Steckerverbindungsvorrichtung eine Steckseite aufweist, an der ein Steckerelement oder ein Buchsenelement mit dem jeweiligen anderen Element einer anderen Steckerverbindungsvorrichtung verbunden werden kann, und eine Anschlussseite aufweist, an der elektrische Leiter der Steckerverbindungsvorrichtung zugeführt werden.An embodiment may be formed such that the contacts have a fixed terminal and a male member or a female member, the male connector has a male side to which a male member or a female member can be connected to the respective other member of another male connector, and has a terminal side, be supplied to the electrical conductor of the connector device.

Bei einer derartigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Richtung von der Anschlussseite zu der Steckseite die Schirmungslage vor der Signallage angeordnet ist. Somit wird insbesondere eine Abstrahlung von der Steckseite in Richtung der Anschlussseite und umgekehrt von der Anschlussseite zu der Steckseite gedämpft. Gleichzeitig ist es möglich, beispielsweise über die Anschlussseite zu der Steckerverbindungsvorrichtung herangeführte Leiter bzw. Schirmungen der Leiter mit der Schirmungslage zu verbinden. Dies ermöglicht eine effektive Anbindung der Schirmungslage oder der Leiterschirmungen beispielsweise an ein Massepotential.In such an embodiment, it can be provided that the shielding layer is arranged in front of the signal layer in the direction from the connection side to the plug-in side. Thus, in particular, radiation from the plug side in the direction of the connection side and vice versa is damped from the connection side to the plug side. At the same time, it is possible, for example, to connect conductors or shieldings of the conductors connected to the shielding layer via the connection side to the plug connection device. This allows an effective connection of the shielding layer or the conductor shields, for example, to a ground potential.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass an der Anschlussseite eine Schirmanschlussvorrichtung zur Kontaktierung einer Schirmung eines elektrischen Leiters mit der Schirmungslage vorgesehen ist. Die Schirmanschlussvorrichtung kann sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Kontaktierung der Schirmung des elektrischen Leiters mit der Schirmungslage ermöglichen. Somit wird auf einfache Weise eine elektrisch niederimpedant leitende und dauerhaft erschütterungsresistente Verbindung zwischen der Leiterschirmung und der Schirmungslage realisiert.In a particularly advantageous embodiment it is provided that a shield connection device for contacting a shield of an electrical conductor with the Schirmungslage is provided on the connection side. The shield connection device can enable both mechanical and electrical contacting of the shielding of the electrical conductor with the shielding layer. Thus, a low electrical impedance and durable vibration resistant connection between the conductor shield and the Schirmungslage is realized in a simple manner.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Schirmanschlussvorrichtung den elektrischen Leiter und/oder den Anschluss des Leiters ringförmig umgibt. Mit einer den elektrischen Leiter und/oder den Anschluss des Leiters auf 360° umgebenden Schirmanschlussvorrichtung kann eine vollständige niederimpedante Ankopplung der Schirmung des Leiters an die Signallage erreicht werden.An advantageous development provides that the shield connection device surrounds the electrical conductor and / or the connection of the conductor in an annular manner. With a shield connection device surrounding the electrical conductor and / or the connection of the conductor to 360 °, a complete low-impedance coupling of the shielding of the conductor to the signal layer can be achieved.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass neben der Signallage und der Schirmungslage eine weitere Signallage und eine weitere Schirmungslage vorgesehen sind, wobei die weitere Schirmungslage die Signallage von der weiteren Signallage schirmt. Es kann somit nicht nur die Signallage durch die Schirmungslage von äußeren Einflüssen geschützt bzw. eine Abstrahlung der Signallage nach außen unterdrückt werden, sondern auch ein möglicherweise störender Einfluss einer Signallage auf eine weitere Signallage reduziert werden. Dabei kann je nach Anforderung auch vorgesehen sein, dass sowohl die weitere Signallage als auch die weitere Schirmungslage eine andere Erstreckung aufweisen als die Signallage und die Schirmungslage. Die einzelnen Lagen können außerdem beispielsweise sandwichartig auflaminiert sein.In a further development of the invention can advantageously be provided that in addition to the signal layer and the Schirmungslage a further signal layer and a further Schirmungslage are provided, wherein the further Schirmungslage shields the signal layer of the further signal layer. Thus, not only can the signal position be protected by the shielding layer from external influences, or a radiation of the signal position can be suppressed to the outside, but also a possibly disturbing influence of a signal position on a further signal position can be reduced. Depending on the requirement, it may also be provided that both the further signal position and the further shielding position have a different extent than the signal position and the shielding position. The individual layers may also be laminated, for example, sandwiched.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Signallage und die weitere Signallage funktional verschiedene Signale leiten. Es ist somit möglich, funktional verschieden belegte Signallagen auch entsprechend ihrer Störanfälligkeit oder ihrem Störpotential mit eigenen Schirmungslagen zu schirmen, die gegebenenfalls auch verschieden ausgebildet sein und sich entsprechend der gewünschten Abschirmung verschieden weit erstrecken können.A particularly advantageous development of the invention provides that the signal position and the further signal position functionally guide different signals. It is thus possible to screen functionally different occupied signal layers according to their susceptibility or their potential interference with their own Schirmungslagen, which may also be formed differently and may vary widely according to the desired shielding.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In these show:

1 in einer schematischen Darstellung ein Anwendungsbeispiel einer Elektrokontaktkupplung an Schienenfahrzeugen; und 1 in a schematic representation of an application example of an electrical contact coupling on rail vehicles; and

2 in einer Teil-Schnittansicht eine Steckerverbindungsvorrichtung der Elektrokontaktkupplung der 1. 2 in a partial sectional view of a plug connection device of the electrical contact coupling of 1 ,

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Anwendungsbeispiel einer Elektrokontaktkupplung 2 an nur teilweise dargestellten Schienenfahrzeugen 30, 32. Die Elektrokontaktkupplung 2 stellt eine elektrische Verbindung zwischen den Zugteilen 30, 32 her, so dass sowohl Signale als auch elektrische Leistungen übertragbar sind. Zusätzlich ist schematisch eine mechanische Zugkupplung 34 dargestellt, mittels der die Zugteile 30, 32 mechanisch verbunden sind. 1 shows a schematic representation of an application example of an electrical contact coupling 2 on only partially shown rail vehicles 30 . 32 , The electrical contact coupling 2 provides an electrical connection between the pulling parts 30 . 32 ago, so that both signals and electrical services are transferable. In addition, schematically is a mechanical traction coupling 34 represented by means of the tension parts 30 . 32 mechanically connected.

Der genaue Aufbau der in der Elektrokontaktkupplung 2 befindlichen Steckerverbindungsvorrichtung 1 ist in einer Teil-Schnittansicht in 2 dargestellt. Hierbei wurden für die Erfindung unwesentliche Details wie etwa ein Gehäuse oder eine in der Elektrokontaktkupplung angeordnete Zentriervorrichtung weggelassen. The exact structure of the in the electrical contact coupling 2 located connector device 1 is in a partial sectional view in 2 shown. In this case, minor details, such as a housing or a centering device arranged in the electrical contact coupling, have been omitted for the invention.

Die in 2 dargestellte Steckerverbindungsvorrichtung 1 kann in eine Steckseite A und eine Anschlussseite B aufgeteilt werden. An der Steckseite A ist die Herstellung eines Steckkontakts mit einer weiteren Steckverbindungsvorrichtung möglich, an der Anschlussseite B ist es möglich, elektrische Leiter zu kontaktieren. In the 2 illustrated plug connection device 1 can be divided into a plug A and a port B side. On the plug-A, the production of a plug-in contact with another connector device is possible on the connection side B, it is possible to contact electrical conductors.

Die Steckerverbindungsvorrichtung 1 weist einen als mehrlagige Leiterplatte ausgebildeten Träger 5 auf. Der Träger 5 weist in der hier dargestellten Ausführungsform eine Leiterplatte 51 mit einer ersten Leiterplattenlage 511 und einer zweiten Leiterplattenlage 512 auf. Jede Leiterplattenlage 511, 512 ist elektrisch isolierend und mechanisch ausreichend stabil aus einem Leiterplattenbasismaterial wie beispielsweise einem faserverstärktem Kunststoff ausgebildet. The plug connection device 1 has a carrier designed as a multilayer printed circuit board 5 on. The carrier 5 has a printed circuit board in the embodiment shown here 51 with a first printed circuit board layer 511 and a second circuit board layer 512 on. Each PCB layer 511 . 512 is electrically insulating and mechanically sufficiently stable formed from a printed circuit board base material such as a fiber-reinforced plastic.

Eine Signallage 52 aus einem gut leitfähigem Material wie beispielsweise Kupfer ist zwischen der ersten Leiterplattenlage 511 und der zweiten Leiterplattenlage 512 angeordnet, also auf der der Anschlussseite B zugewandten Oberfläche der ersten Leiterplattenlage 511 und auf der der Steckseite A zugewandten Oberfläche der zweiten Leiterplattenlage 512. A signal situation 52 made of a good conductive material such as copper is between the first printed circuit board layer 511 and the second circuit board layer 512 arranged, ie on the connection side B facing surface of the first circuit board layer 511 and on the plug side A facing surface of the second circuit board layer 512 ,

Eine Schirmungslage 53 – ebenfalls aus einem gut leitfähigem Material wie beispielsweise Kupfer – ist auf einer anderen Seite der zweiten Leiterplattenlage 512, also auf der der Anschlussseite B zugewandten Oberfläche der zweiten Leiterplattenlage 512 angeordnet. A shielding layer 53 - Also made of a good conductive material such as copper - is on another side of the second circuit board position 512 , So on the connection side B facing surface of the second circuit board layer 512 arranged.

Somit ergibt sich ein vierschichtiger oder vierlagiger Aufbau des Trägers 5 mit einer ersten Leiterplattenlage 511, einer Signallage 52, einer zweiten Leiterplattenlage 512 und einer Schirmungslage 53. Die Signallage 52 weist Leiterbahnen auf, die beispielsweise für ein elektrisches Verbinden der redundanten Kontakte verwendbar sind. Die Schirmungslage 53 dient als möglichst flächige niederimpedante Leiterbahn einer Abschirmung von unerwünschter Strahlung, die von außen in die Steckerverbindungsvorrichtung 1 eingestrahlt oder durch die Steckerverbindungsvorrichtung 1 nach außen abgestrahlt werden können. This results in a four-layer or four-layer structure of the carrier 5 with a first printed circuit board layer 511 , a signal situation 52 , a second circuit board layer 512 and a shielding layer 53 , The signal situation 52 has traces that are useful, for example, for electrically connecting the redundant contacts. The shielding position 53 serves as a possible flat low-impedance trace of a shield of unwanted radiation from the outside into the connector device 1 radiated or through the connector device 1 can be radiated to the outside.

Die Leiterbahnen der Signallage 52 sind durch das isolierende Material der Leiterplatte 51, insbesondere durch die zweite Leiterplattenlage 512, von der Schirmungslage 53 getrennt. Die Schirmungslage 53 ist im Wesentlichen parallel zu der Signallage 52 angeordnet und deckt einen möglichst großen Teil der Signallage 52 ab, kann aber Durchbrüche oder Aussparungen beispielweise für die Durchführung von elektrischen Leitern zu den Kontakten 3, 4 aufweisen.The tracks of the signal layer 52 are due to the insulating material of the circuit board 51 , in particular by the second circuit board position 512 , from the shielding position 53 separated. The shielding position 53 is essentially parallel to the signal position 52 arranged and covers as much of the signal layer 52 but may have openings or recesses, for example, for the passage of electrical conductors to the contacts 3 . 4 exhibit.

An dem Träger 5 sind eine Vielzahl beispielsweise als Kontaktstecker 3 oder als Kontaktbuchse 4 ausgebildete Kontakte angeordnet. Neben der hier dargestellten Steckverbindung sind selbstverständlich auch andere Kontaktarten wie beispielsweise Federkontakte oder Ähnliches denkbar. Jeder Kontakt ist redundant vorhanden. Die Kontakte können beispielsweise in zwei zueinander redundante Kontaktgruppen aufgeteilt sein. Die zueinander redundanten oder gespiegelten Kontaktgruppen können in einem oder in zwei getrennten Kupplungsgehäusen untergebracht so sein, dass eine Verbindung zweier Zugteile 30, 32 unabhängig von der Orientierung des einzelnen Zugteils 30, 32 möglich und somit eine Wendefähigkeit der Zugteile 30, 32 gegeben ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kontakte durch eine Mittelachse C getrennt und zu dieser bezüglich der Redundanz spiegelsymmetrisch angeordnet. Auf einer Seite der Mittelachse C sind Kontaktstecker 3 und auf der anderen Seite der Mittelachse C Kontaktbuchsen 4 angeordnet. Bei einer waagrechten Ausrichtung der Elektrokontaktkupplung 2 ergibt sich somit eine Wendefähigkeit des Zugteils 30, 32.On the carrier 5 are a variety, for example, as a contact plug 3 or as a contact socket 4 arranged contacts arranged. In addition to the connector shown here, of course, other types of contacts such as spring contacts or the like are conceivable. Each contact is redundant. The contacts may, for example, be divided into two mutually redundant contact groups. The mutually redundant or mirrored contact groups can be housed in one or two separate coupling housings so that a connection of two tension members 30 . 32 regardless of the orientation of the individual tension part 30 . 32 possible and thus a turning ability of the train parts 30 . 32 given is. In the present embodiment, the contacts are separated by a central axis C and arranged mirror-symmetrically with respect to the redundancy. On one side of the central axis C are contact plugs 3 and on the other side of the central axis C contact sockets 4 arranged. With a horizontal alignment of the electrical contact coupling 2 thus results in a turning ability of the tensile member 30 . 32 ,

Für ein Verbinden der Kontakte werden mit den Elektrokontaktkupplungen 2 die Steckerverbindungsvorrichtungen 1 gegeneinander gefahren, d.h. aufeinander zu bewegt, bis der jeweilige Kontaktstecker 3 in seine zugeordneten Kontaktbuchse 4 einfährt und ein elektrischer Kontakt hergestellt ist.For connecting the contacts are with the electrical contact couplings 2 the connector connectors 1 driven against each other, ie moved towards each other until the respective contact plug 3 in its associated contact socket 4 einfährt and an electrical contact is made.

In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Kontakte, d.h. der Kontaktstecker 3 und die Kontaktbuchse 4, zweiteilig ausgeführt. Sowohl Kontaktstecker 3 als auch Kontaktbuchse 4 weisen ein Festanschlussteil 6 auf. Das Festanschlussteil 6 ist mechanisch fest mit der Leiterplatte 51, also hier mit dem Leiterplattenbasismaterial der ersten und der zweiten Leiterplattenlage 511, 512 verbunden. Die mechanische Verbindung kann beispielsweise durch ein Verschrauben oder dergleichen des Festanschlussteils 6 mit der Leiterplatte 51 hergestellt werden. Gleichzeitig besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Festanschlussteil 6 und einer Leiterbahn der Signallage 52, sodass die für die Redundanz zweier Kontakte notwendige elektrische Verbindung hergestellt ist. In the embodiment shown here are the contacts, ie the contact plug 3 and the contact socket 4 , made in two parts. Both contact plug 3 as well as contact socket 4 have a permanent connection part 6 on. The permanent connection part 6 is mechanically fixed to the circuit board 51 So here with the PCB base material of the first and second PCB layer 511 . 512 connected. The mechanical connection can be achieved, for example, by screwing or the like of the fixed connection part 6 with the circuit board 51 getting produced. At the same time, there is an electrical connection between the fixed connection part 6 and a trace of the signal layer 52 so that the necessary for the redundancy of two contacts electrical connection is made.

Mit dem Festanschlussteil 6 kann beispielsweise ein Steckerelement 7 oder ein Buchsenelement 8 mechanisch und elektrisch verbunden sein. Die Verbindung zwischen Festanschlussteil 6 und Steckerelement 7 oder Buchsenelement 8 kann beispielsweise durch Verschrauben, Stecken oder Klemmen hergestellt werden. With the permanent connection part 6 For example, a plug element 7 or a socket element 8th be mechanically and electrically connected. The connection between permanent connection part 6 and male member 7 or socket element 8th can be made for example by screwing, plugging or terminals.

Zur Kompensation von Lagetoleranzen zwischen Kontaktstecker 3 und Kontaktbuchse 4 bei einem Steckvorgang ist in dem Buchsenelement 8 ein Kontaktelement 9 vorgesehen. Das Kontaktelement 9 weist eine ringförmige Spiralfeder auf, die in einer Nut des Buchsenelements 8 eingesetzt ist. Anstelle einer Spiralfeder können auch andere Elemente eingesetzt werden, die zum einen den Kontakt sicherstellen und zum anderen Lagefehler ausgleichen können. Die Steckerverbindungsvorrichtung 1 ist in einen Isolierkörper 12 eingesetzt, der zu einem Gehäuse (nicht abgebildet) der Elektrokontaktkupplung 2 gehört. Des Weiteren ist eine Dichtung 13 der Steckverbindungsvorrichtung 1 gegen Schmutz und Feuchtigkeit vorgesehen, die in der 2 nur teilweise dargestellt ist.For compensation of positional tolerances between contact plug 3 and contact socket 4 in a plug-in is in the socket element 8th a contact element 9 intended. The contact element 9 has an annular coil spring which is in a groove of the sleeve member 8th is used. Instead of a coil spring and other elements can be used, on the one hand ensure the contact and compensate for the other position error. The plug connection device 1 is in an insulating body 12 used, which to a housing (not shown) of the electrical contact coupling 2 belongs. Furthermore, a seal 13 the connector device 1 provided against dirt and moisture in the 2 only partially shown.

Das Festanschlussteil 6 weist eine Kabelaufnahme 61 auf. In die Kabelaufnahme 61 kann ein von der Anschlussseite herangeführtes Kabel 10 bzw. dessen eine oder mehrere Adern 101 eingelegt und elektrisch mit dem Festanschlussteil 6 verbunden werden. Die Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen den Adern 101 und der Kabelaufnahme 61 kann beispielsweise durch Löten, Klemmen oder Stecken erfolgen.The permanent connection part 6 has a cable receptacle 61 on. In the cable holder 61 can be a cable brought in from the connection side 10 or its one or more wires 101 inserted and electrically connected to the fixed connection part 6 get connected. The production of electrical contact between the wires 101 and the cable receptacle 61 can be done for example by soldering, clamping or plugging.

Eine Schirmung 102 des Kabels 100 kann mit einer Schirmanschlussvorrichtung 20 elektrisch und mechanisch verbunden werden. Die Schirmanschlussvorrichtung 20 ihrerseits ist elektrisch niederimpedant leitend mit der Schirmungslage 53 verbunden. Für die Herstellung des elektrischen und mechanischen Kontakts zwischen der Schirmanschlussvorrichtung 20 und der Schirmungslage 53 kann beispielsweise ein Schirmanschlussbügel 201 vorgesehen sein. A shield 102 of the cable 100 Can with a shield connection device 20 electrically and mechanically connected. The shield connection device 20 In turn, is electrically low impedance conductive with the Schirmungslage 53 connected. For making the electrical and mechanical contact between the shield connection device 20 and the shielding layer 53 For example, a shield connection bracket 201 be provided.

Der elektrische Kontakt zwischen der Kabelschirmung 102 und der Schirmanschlussvorrichtung 20 kann mit einer Schirmungsklemme 202 als ein um 360° umlaufender Kontakt realisiert sein. Zur Herstellung dieses Kontakts kann die Kabelschirmung 102 an der Kontaktstelle durch Abmanteln des Kabelmantels freigelegt und mit der Schirmungsklemme 202 elektrisch niederimpedant leitend und dauerhaft erschütterungsresistent verbunden werden.The electrical contact between the cable shield 102 and the shield connection device 20 can with a shielding clamp 202 be implemented as a 360 ° rotating contact. To make this contact, the cable shield 102 exposed at the contact point by stripping the cable sheath and with the Schirmungsklemme 202 electrically low-impedance conductive and permanently connected vibration resistant.

Neben der bereits beschriebenen Signallage 52 und der Schirmungslage 53 können weitere Signallagen und Schirmungslagen (nicht abgebildet) vorgesehen sein. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, Signale nach ihrer Funktionalität zu gruppieren und die entsprechenden Signalgruppen in verschiedenen Signallagen zu führen und mittels Schirmungslagen voneinander abzuschirmen. Bei den Signalgruppen kann es sich beispielsweise und eine Steuersignalgruppe, eine Fahrzeugbusgruppe und/oder eine Unterhaltungselektronikgruppe handeln. Je nach Sicherheitsstufe, Abstrahlcharakteristik oder/und Störanfälligkeit der Gruppe kann eine gruppenspezifische Abschirmung erfolgen. Die verschiedenen Signal- und Schirmungslagen können dabei mittels bekannter Leiterplatten-Herstellungsverfahren sandwich-ähnlich auflaminiert werden.In addition to the already described signal position 52 and the shielding layer 53 Further signal layers and shielding layers (not shown) may be provided. In this case, it may be provided, for example, to group signals according to their functionality and to guide the corresponding signal groups in different signal layers and shield them from one another by means of shielding layers. The signal groups may be, for example, a control signal group, a vehicle bus group and / or an entertainment electronics group. Depending on the security level, radiation characteristics and / or susceptibility of the group, group-specific shielding can be carried out. The various signal and shielding layers can be laminated in a sandwich-like manner by means of known printed circuit board production methods.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2746129 A1 [0004]

Claims

Plug connection device ( 1 ) for an electrical contact coupling ( 2 ) of a track-guided vehicle ( 30 . 32 ), in particular a rail vehicle, for connecting a plurality of electrical conductors ( 10 ) of two track-guided vehicles ( 30 . 32 ), the electrical conductors ( 10 ) are designed for transmitting electrical signals and / or electrical power, with a carrier ( 5 ) and a plurality of contacts ( 3 . 4 ), whereby the contacts ( 3 . 4 ) arranged on both sides of a central axis (C) and the contacts ( 3 ) on one side of the central axis (C) complementary to contacts ( 4 ) on the other side of the central axis (C), wherein at least one contact ( 3 ) on one side of the central axis (C) redundant to a contact ( 4 ) on the other side of the central axis (C), characterized in that the carrier ( 5 . 51 ) a signal layer ( 52 ) for signal routing and a Schirmungslage ( 53 ) for signal shielding.

Plug connection device according to claim 1, wherein the signal layer ( 52 ) at least partially parallel to the Schirmungslage ( 53 ) runs.

Plug connection device according to one of the preceding claims, wherein the signal layer ( 52 ) and the shielding layer ( 53 ) are electrically isolated from each other.

Plug connection device according to claim 3, wherein between the signal layer ( 52 ) and the shielding layer ( 53 ) an electrically insulating layer ( 512 ) is provided.

Plug connection device according to one of the preceding claims, wherein the contacts ( 3 . 4 ) a permanent connection part ( 6 ) and a plug element ( 7 ) or a female element ( 8th ), the plug connection device ( 1 ) has a plug side (A) on which a plug element ( 7 ) or a female element ( 8th ) can be connected to the respective other element of another plug connection device, and a connection side (B), on the electrical conductors ( 10 ) of the plug connection device ( 1 ).

Plug connection device according to claim 5, wherein in the direction from the connection side (B) to the plug side (A), the shielding layer ( 53 ) before the signal position ( 52 ) is arranged.

Plug connection device according to one of claims 5 or 6, wherein a shield connection device ( 20 ), in particular on the connection side (B), for contacting a shield ( 102 ) of an electrical conductor ( 10 ) with the shielding layer ( 53 ) is provided.

Plug connection device according to claim 7, wherein the shield connection device ( 20 ) the electrical conductor ( 10 ) surrounds annularly.

Plug connection device according to one of the preceding claims, wherein in addition to the signal position ( 52 ) and the shielding layer ( 53 ) a further signal layer and a further shielding layer are provided, wherein the further shielding layer is the signal layer ( 52 ) shields from the further signal layer.

Plug connection device according to claim 9, wherein the signal layer ( 52 ) and the further signal layer functionally different signals.