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Magnetandruckstecker Die Erfindung betrifft eine Steckkontaktvorrichtung
aus bewegbaren und festen, miteinander harmonierenden Teilen zur lösbaren Verbindung
von Schaltkreisen der Fernmelde-, insbesondere der Fernsprechtechnik.
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Steckkontaktvorrichtungen der beschriebenen Art werden in grosser
Anzahl verwendet, um die Enden der Zuleitungskabel, beispielsweise
von
Wählerng Verteilern oder anderen Geräteng lösbar an-> schliessen zu können. Zweck
dieser Steckverbindungen ist, ein leichtes Auswechseln des angeschlossenen Gerätes
zu ermöglichent un nicht beim Auswechseln durch die Trennung und Wiederherstellung
einer Vielzahl von Lötverbindungen.eine lange Ausfallzeit der gesamten Anlage, in
der das auszuwechselnde Gerät eingesetzt ist, zu verursachen.
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Üblicherweise werden Steckverbindungen zwischen Messer- und Federkontakten
oder zwischen Stiften und Buchsen hergestellt. In beiden Fällen muss eines der beiden
miteinander harmonierenden Steckverbindungsteile Federeigenschaften haben, um mit
dem anderen, starren Teil der Steckverbindung eine unter Kontaktdruck stehende Verbindung
eingehen zu können. Im erstgenannten Fall sind 'es .die Federelenente, die durch
das Kontaktmesser aufgespreitzt werden, im anderen Fall sind meist die Stifte geschlitzt
und drücken gegen die starre Wand der Buchse. Diese Anordnungen verursachen aber
sowohl beim Einführen als auch beim Herausziehen eines Steckers Reibungskräfte,
die überwunden werden müssen. Wenn nun, wie es reist der Fall ist, mehrere Steckverbindungen
gleichzeitig hergestellt werden, oder gar, wie es häufig bei Verteilern vorkommt,
eine sehr grosse Anzahl von Steckverbindungen mit Hilfe eines Steckers hergestellt
bzw. gelöst werden, summieren sich diese Reibungskräfte zu einen, Wert, der eine
besondere mechanische Festigkeit der Leiste und des Steckerkörpers erfordert. Es
war daher bisher erforderlich, diese Kräfte durch besondere Aus'-bildunß
der
Steckert,elle oder der sie umgebenden Konntruktionnteilo abzufangen oder sie mit
Hilfe konstruktiver Mananahmen zu umgehen.
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So ist en bereits bekamt, en einem Schaltstecker Kontaktelemento anzuordneng
welche durch eine beweglich-am Schaltetecker angeordnete Opreitzvorrichtung beeinflusat
werden, wobei die Spreitzvorrichtung In Abhängigkeit von der Einschubstellung des
Ochaltstreckere-betätigt wird. Diese Anordnung umgeht die sonnt an den Kontakten
auftretenden Reibkräfte durch eine zusätzliche Mechanik. Zweck der Erfinduäg ist
es, eine weitere Möglichkeit zur Umgehung der Reibkräfte an Steckverbindungen aufzuzeigen,
wobei gleichzeitig durch die zur Verzeidung der Reibkrälte aufgewandten Mittel ein
definierter Kontaktdruck an den Kontaktetellen erzeugt werden soll.
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Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daso den beriegbaren und/oderfesten
Teilen der Steckkontaktvorrichtung zumindest ein magne' tische PlUene erzeugendes
Glied zugeordnet ist, das zumindest in der Endstellung den bewegbaren Teilen magnetieierbare
Kontakte' beeinflunst.
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Eine erfindungsgemäase Steckkontaktvorrichtung bildet alt3o'mit ihren
bewegbaren oder festen Konttkeeilen, die aus magnetibierbarem
Werkstoff
hergestellt sindp den Flusakreis für ein magne--. tische Flüsse erzeugendes Glied.
Dadurch entsteht der Kontaktdruck in der Endetellung der zusammengeführten Kontakte
unmittelbar an der Kontaktetelle selbst, und muse nicht durch irgendwelche von anderen
Teilen aufgenommenen Kräfte erzeugt worden. Ausserden können beispielsweise die
Stecker in die dazugehörigen feststehenden Leisten ohne Reibung eingeführt werdeng
da die Mög-,.. lichkeit besteht, die Kontakte stirnseitig aufeinander treffen zu
lassen.
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Es erscheint zweckmäseig, als die magnetischen FlUsse
erzeugenden Glied einen Dauermagneten zu verwenden. Dauermagnete können besonders
einfach in Auenehmungen eines der zur Stpokkontaktvorrichtung gehörenden Teile untergebracht
werden und arbeiten-über nahezu unbeschränkte Zeiträume hinweg wartungsfrei.
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Der Dauermagnet kann also beispielsweise zwischen zwei Kontakten des
feststehenden Teiles einer Steckkontaktvorrichtung angeordnet werden und sie mit
seinem Fluse zumindest teilweise durchsetzen. Der Fluss verläuft dabei über den
zwischen den Kontaktstellen verbliehenen Uftspalt. Das berangeführte Steckerteil
kann nun durch geeignete Anordnung seiner Kontakte dem Fluse einen günstigeren Weg
bieten, als es der bish erige luftspalt war. Dann wird der Dauermagnetfluss auch
die Kontakte des Steckers durchfluten, so dass die Kontaktverbindung unter einem
von dem Dauermagneten erreugten Kontaktdruck hergestellt ist.
In
vorteilhafter Weiee kann aber der Dauermaßnet auch parallel zu mehreren Kontakten
einen der Steckkontaktteile angeordnet sein und, je nach seiner Länge, nicht
nur zwei sondern eine Vielzahl von Kontakto.tellen beeinflussen.
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Gemäas einem weiteren Gedanken der Erfindung können die bewegbaren
Kontakte senkrecht zu den festen Kontakten liegen. Bei einer derartigen Anordnung
bilden je zwei Kontakte einer Verbindung einen rechten Winkel aus magnetisierbarem
Material, der einen günstigen Flusaweg für einen innerhal b diesen Winkels'
angeordneten Dauermagneten bildet.
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Zweckmässigerweise kann ein Teil der magnetisierbaren Kontaktteile
federnd gelagert sein. Eine derartige Anordnung erlaubt den Ausgleich verschiedener,
stets auftretender Fertigüngstoleranzen durch unter der Magnetltrt-.ft erfolgendes
Einfedern derl Kontakte4 Es kann also je einer von zwei eine Verbindung
eingehenden Kontakten starr angeordnet und der andere federnd aufgehängt sein, so
dass bei einer Vielzahl von nebeneinander eingeschobenen Kontakten unterschiedliche
Höhen der Gegenkontakte ohne weiteres ausgeglichen werden. Vorteilhaft erscheint
hier ausserdeim nochp dass es so ohne weiteres möglich ist, nur Teile der Kontakte
aus magnetisierbarem blaterial herzustellen, während der Rest, när.-lich di e federnde
Aufhä#1gung, nur Kontaktmaterial sein muss. Auf diese Weise wird die Führung des
Dauermagnetflusses in eine nicht gewünschte Richtung auf jeden Fall vermieden.
Odmäas
einer bevorzugten Ausführungeform der Erfindung kann der' ,Dauermägnet mit Mitteln
zur Führung un d/oder Sperrung des Flusses versehen sein. Durch leitung den Dauermagnetflunaes
in verachied'ene gewünschte Richtungen, durch Stärkung oder Schwächung desselten
oder auch nur durch günstige Ankoppelung an die Flusswege mit Hilfe einer geeigneten
Formgebung, können die vorhandenen Magnetkräfte voll ausgenutzt und zu,verschiedenen
Schaltaufgaben verwendet werden.
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So erscheint es zweckmäseig, den Dauermagneten zwischen Flussleitblechen
anzuordnen. Mit Hilfe dieser kann gegenüber den Kontakten, die ja ein Teil der Flussführung
eindv eine günstige Ankoppelung über einen möglichst kleinen Luftspalt erzielt werdeng
ohne'daso der Dauermagnet in einem kostspieligen Sinterverfahren eine besondere
Form erhalten musfl.
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Bei einer derartigen Anordnung ist es aber nun auch möglich, den Fluse
den Dauermagneten mitteln eines Flussbügels zeitweilig kurzzuschliessen. Dies ergibt
eine besonders zweckmässige Steckkontaktvorrichtung, da durch eine einfache Mechanik
sämtliche an
der Kontaktstelle-auftrotenden Kräfte, die als Abzugskräfte überwunden
werden -nüssten, für den Ablauf des Schliessens oder Öffnenn der Verbindung beseitigt
werden können. In Kombination mit den'federnden Kontaktteilen kann nun aber beispielsweise
auch so verfahren werden, dass der eingeschobene Stecker mit seinen Kontaktteilen
von den Gegenkontakten einen gewissen Abstand hat.-solange
der
PlussbUgel kurzgeschlossen ißt. Die Federn, an denen die'Kontaktteile aufgehängt
sind, halten diese in einem gewissen Abstand, so daso eine Kontaktierung erst erfolgt,
wenn der-Fluon des Dauermagneten durch Beseitigung des Flussbügels wirksam wird.
Die Anordnung erlaubt es also nun, auch Kontaktverbindungen zu verwenden, tei denen
an sich während den Steckvorganges der eine Kontakt an dem anderen entlanggleiten
würde. Auf diese Weine können besonders gronge BerUhrungeflächen oder die im Sinne
der Kontaktierung günstigen Doppelkontakte hergestellt werden# ohne daas mit dem
Auftreten von Reibungskräften an den Kontaktetellen zu rechnen ist.
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Gemäas einer besondere zweckmäaeigen Weiterbildung kann der Pluse
des Dauermagneten durch einen gleichgerichteten Fluss einer Erregerspule
zeitweise verstärkt werden. Die geschilderte Anordnung würde die Verwendung eines
mechariisch bewegten Plussbügela durch ein nur elektrisch steuerbares Glied ersetzen.
Der Dauermagnet kann so dierensioniert werden, daas seine Kraft wohl ausreichtg
aneinander liegende Kontakte zu halten, nicht aber die eingeführten, noch nicht
aneinander liegenden Kontakte zusammenzuführen. Dies wird durch kurzzeitiges Verstärken
des Dauermap ,netflussec erreicht, mit Hilfe dessen die Federkraft der federnd aufgehäng#-ten
Kcntakte übermunden werden kann. Nach Abschalten der Erreg ,err,pul2 hält der Dauermagnet
alleine die Kontaktverbindung aufrecht.
Zwec),rääseigerv.eise kann
der Pluas des Dauertaagneten auch durch einen entgegengesetzt gerichteten Pluse
einer Erregerepule zeitweise geschwächt vierden. Die Haltekraft des Dauermagneten
wird damit kurzzeitig kompensiert, so düse die federnd Ai#fgehängten, ..,enkontakten
wegfedern und.nun'frei und Kontaktteile von ihren Geg ohhe Uterwindung von Haft-
oder Reibungokräften abgezogen werden können.
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Gemäas einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfinäuhg kann
diese Erregerepule als Sicherung geschaltet werden. Es ent-. steht ao.ein besondere
einfaches und zweckmäseigeo Sicherungselement, das keinerlei Regeneration bedarf,-da
es in Palle des Ansprechens nur.die jeweilige Kont'aktetelle trennt und durch einen
einfachent entgegengesetzt gerichteten Stromstose diese viieder beschalten.kann.
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Nach einem bevorzugten Ausführungebeispiel der Erfindung können die
federnd gelagerten magnetisterbaren Kontaktteile runde Drähte sein, die in winkelige
Einschnitte der senkrecht zu ihrer Längsächse angeordneten, festen Xontaktteile
eingreifen. Eine derartige AnordnungdLent der Schaffung einer guten Kontaktstelle,
da das Einlegen eines runden Profils'in ein winkeligen Gegenprofil den stets angestrebten
Doppelkontakt mit grosser Schaltsicherheit und geringer Störenfälligkeit ergibt.
Weitere
Einzelheiten der Erfindung mögen den im folgenden d4rgestellten Auäführungebeiopielen
entnommen vierden.
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es zeigen: eine zweipolige Steckkontaktverbindung Fige 2,3,
u. 4-, je einen Schnitt durch eine vielpolige Steckkontaktverbindung mit schaltbarem
Dauermagneten.
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In Fig. 1 ist eine Steckkontaktvorrichtung aus einen feststehenden
Teil 1 und einem bevieg#i*chen Teil 2 dargestellt. Dac -feststehende Teil
1 ist bei konventionellen Vorrichtungen Teil einer Federleiste, das bewegliche
Teil 2 ein zweipoliger Stecker. Die beiden Teile 1 und 2 tragen
je zwei Kontaktteile 3,4,5 und 6. Diese sind in Isolierstoff eingebettet
und aus magnetisierbarem Material hergestellt. Ihre Enden sind mit Leitungsanschlüssen
versehen. Zwischen den kontaktsbitigen Enden der Kontaktteile 3 und 4 ist'ein
Dauermagnet 7 angeordnet. Seine Polarisierungerichtung ist durch einen Pfeil
angedeutet und bewirkt e inen Dauerfluss, der in der*gezeichneten Lage üter die
Kontaktteile 3,5, 6 und 4 zurück zum Dauerragneten verläuft. Der Dauermagnet
erzeugt also an den beiden Kontaktetellen 6 und 9 eine Haltekraft,
die sich ohne zu-* sätzliche mechanische Mitteleals Kontaktdruck auswirkt.
Der
DaÜermagnet ist hier nur der aus den beiden Teilen 1 und 2'' der Steckkontaktvorrichtung
bestehenden zweipoligen Steckverbindung zugeordnet. Es ist selbstverständlich
möglich, einen derartigen 1)auermagneten auch so auazubildeng daso er einer Mehrzahl
von nebeneinander angeordneten Steckkontaktvorrichtungen zugeordnet ist. So können
beispielsweise-mehrere feste Teile 1
neteneinander in Schienen oder anderen
Halterungen aufgefädelt sein, tobei alle an der vom Dauermagneten 7 eingenommenen
Stelle eine Öffnung haben, in die nachträglich ein langer, alle feststehenden Teile
1 durchdringender Dauermagnet eingeschoben und gehalten wird. Bei der dargestellten
Anordnung müssen beim Herausziehen des Steckern die Haltekräfte den Dauermagnetön
überwunden werden, d.h. also es ist eine Abzugekraft erforderlich, die eine gewisse
mechanische Festigkeit des beweglichen Teiles 1 bzvi. seiner Lagerstellen
erfordert. Wenn aber der Fluso des Dauermagneten 7 vor dem Abzug kurzgeschlossen
werden könnte, rUrden die Haltekräfte wegfallen, so daso den Herausziehen
des beweglichen Teiles 2, des Steckers, kein Widerstand entgegengesetzt würde. Eine
deartige Anordnung wird in Fig. 2 darge-.stellt.
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Festes-Teil der Steckkontaktvorrichtung ist hier eine Leiste
10,
bewegliches Teil eine Hartpapierplatte 11 mit einer gedruckten
oder geätzten Schaltung und verschiedenen Bauteilen. Die Leiste 10 ist in
einen Rahmen 12, der Teil eines Vermittlungegentelle o
oder eines beliebigen
anderen Gerätes sein kann, fest aigeordnet.
Die Hartpapierplatte
11 trägt verschiedene.Verstärkerelemtnte oder andere auswechselbare Baugruppen,
deren AnschlUsse übef Kontaktteile 13 beim Einschieten zur VerfUgung gestellt
werden.
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Die leiste 10 trägt lötfahnen,14 aus"Kontaktwerkstoffg
die an ihremg der Lötse.ite gegenüber liegenden Ende zu Federn 15 auagebildet
sind. An diesen Federn 15 sind magnetisierbare Kontaktteile 16, beispielsweise
durch Schweissen, befestigt. Die beiden zuoarmengehörenden Kontaktteile
13 und 16 liegen senkrecht zueinander und haben.in der gezeigten Stellung,
in der ein Dauermagnet lUider zwischen zwei Fluanleitblechen 16 und
19 im Bahren 12 b:festigt ist, von einem Pluaabügel 2o kurzgeschlonnen wird,
einen geringen Abstand voneinander. Bei der in Pig'@ 2 dargestellten Anordnung kann
also die Hartpapierplatte 11 die beweglichee Teil der Steckkontaktvorrichtung
ist,- herausgezogen und-wieder eingeschoben werdeng ohne daso eine Kontaktberührung
stattfindet. Die fUr die Kontaktberührung bei anderen Anordnungen erforderlichen
Kräfte können also auf das Abziehen des Steckern hier keinen Einfluss nehmen.
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Fig.
3 zeigt die gleiche Anordnung, nachdem der Flussbügel
20 aus der den Fluss den Dauermagneten kurzschliessenden Lage entfernt wurde. Der
Fluso verläuft nunmehr in der durch einen Pfeil angegetenen rolarisierungsrichtung
den Dauermagneten über das Fluscleitblech
19, einen Teil des Flussbügels
20 in das Kontaktteil 16, zieht dieses gegen die Kraft der Feder
15 an>dao
Kontaktieil
13 heran und verläuft weiter über das Fluseleitblech
18
zurück zum Dauermagneten
17. Die Haltekraft des Dauermagneten
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| Plussleitbleche 18 und 19 mgbköppelten Xontaktteile'
16 beein- |
| fluset werden. |
| In Fig. 4 ist die gleiche Anordnung ohne-PlusabUgel 2o darge-. |
| stellt. Die Funktion des Flugäbügele wird hier durch-eine der |
| .teiden Err egerepulen 22. oder 23* ersetzt. Der Dauermagnet
17 |
| ist so dizensioniert, dase seine Kraft nicht ausreicht, das
Kon- |
| taktteil 16 gegen die Kraft' der Feder 15 "an
das Xor4tiktteil 13 |
| heranzuziehen. Mit Hilfe'der auf einem Fluseleitblech 24 ange- |
| ordneten Er regerepule 22 kann der Pluse des Dauermagneten
zeit- |
| .weise derart verstärkt werden, dase er ausreicht, um die Kraft |
| -der Feder 15 zu überwinden und das Kontaktteil
16 zum Kontakt |
mit den-Kontaktieil
13 zu bringen. Nach Abedhalten det
>r.egerspule 22 genUgt der,verbleibende, Pluaeden Dauermagnetcag,um den Kontakt
aufrecht zu erhalten. Der gleiche Erfolg wird mit. der auf.dem.Kontaktteil. 16.-angeordn6ten
Erregerspulei
23 erzielt, die mit Hilfe eines dem Dauermaghetflusei.gleichgerichter
ten Flusseä diesen kurzzeitig Verstärken und die KontMgabe bewirken kann,-In beiden
Fällen genUgt eine kurzzeltige gegeneinnige Erregung der Spulen 22 oder
23, um die Kraft des Dauermagneten
17 so weit zu schwächen, daso sie
zur Aufrechterl#altung des Kontakten zwischen den Teilen
13 und
16 gegen die Kraft der Feder
15
nicht mehr ausreicht und das Kontaktteil
16 vom Kontaktteil.13 abgezogen wird..Eine gleichzeitige Einschaltung der
Erregerepule 22 oder
23 als Sicherung in-einen der geschlossenen Stromkreise
würde bewirken, daes bei Überlastung dieses Stromkreises die Kontaktverbindung gelöst
und die Dberlastung damit abgeschaltet wäre.