DE19930642A1 - Elektromechanische Verbindungsvorrichtung - Google Patents
Elektromechanische VerbindungsvorrichtungInfo
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Abstract
Eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung ist mit einer über Stromkontakte mit einer strom- oder impulsgebenden Quelle verbindbaren Schaltmagnete oder magnetische Schaltteile und Kontaktelemente aufweisenden Strom- oder Datenzufuhreinrichtungen, die in einem Gehäuse angeordnet ist, und mit einer Auslösemagnete oder magnetische Auslöseteile aufweisenden und mit einem Verbraucher oder Abnehmer elektrisch verbindbaren in einem Gehäuse angeordneten Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung verbunden. Die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung ist mit Auslösemagneten oder magnetischen Auslöseteilen und mit Schaltkontaktelementen versehen, wobei durch Verbinden der Kontaktelemente der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung mit der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung eine Verbindung über die als Flachkontakte mit Flächenberührung ausgebildeten Kontaktelemente herstellbar ist. Wenigstens die Kontaktelemente einer der beiden Einrichtungen sind in einer wenigstens teilweise elastischen Wand des dazugehörigen Gehäuses angeordnet.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Verbin
dungsvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1
näher definierten Art.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der EP 0 573 471
beschrieben. Anstelle einer elektrischen Verbin
dung über eine Steckdose als Stromzufuhr- bzw. Strom
zuschalteinrichtung und einem Stecker als Verbraucher
zuschalteinrichtung werden dabei eine Schalteinrich
tung und eine Auslöseeinrichtung zur Stromverbindung
verwendet, wobei in beiden Einrichtungen als Flachkon
takte mit Flächenberührung ausgebildete Kontaktelemen
te vorgesehen sind. Durch diese Maßnahme wird die
Stromverbindung von einer Stromquelle zu einem Ver
braucher deutlich vereinfacht und auch sicherer. Im
Falle einer Verbindung mit höherer Volt- und/oder Am
perezahl, wie z. B. einer 110 Volt- oder 220 Volt-
Verbindung, können durch einen Arbeitsschlitten in der
Schalteinrichtung lediglich im Falle einer Verbindung
mit der Auslöseeinrichtung die Kontaktelemente mit
Strom versorgt werden, was eine sehr hohe Sicherheit
gegen Fehlfunktionen und Stromunfällen bietet.
Aber auch im Falle einer Kleinspannungsverbindung ha
ben die Flächenkontakte Vorteile hinsichtlich einer
einfachen Schaltung, einer einfachen Reinigung und
einer sicheren Kontaktverbindung. In der DE 296 10 996.7
ist eine Niedervolt- bzw. Kleinspannungsverbin
dung beschrieben, durch die Geräte z. B. mit Kleinspan
nung bis zu 24 V betrieben werden oder die mit Impul
sen und/oder Steuerspannungen versehen werden sollen.
Bei Verwendung von zwei Kontaktelementen oder gegebe
nenfalls auch noch von drei Kontaktelementen lassen
sich einwandfreie Flächenkontakte herstellen. Schwie
riger wird jedoch die Situation, wenn Kontakte über
mehrere Kontaktelemente hergestellt werden sollen,
denn in diesem Fall ist nicht gewährleistet, daß die
jeweils zusammenarbeitenden Kontaktelemente in einem
Flächenkontakt gut und sicher aneinander anliegen.
Zwar ist in der DE 296 10 996.7 bereits vorgeschlagen
worden, die Kontaktelemente mit Vorspannfedern zu ver
sehen, aber bei mehrpoligen Kontaktverbindungen wird
eine derartige Verbindungsart relativ aufwendig und
auch störanfällig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine elektromechanische Verbindungsvorrich
tung der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern,
daß auch mehrpolige Kontaktverbindungen auf einfache
Weise und mit einer sicheren Kontaktverbindung herge
stellt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale
gelöst.
Dadurch, daß wenigstens die Kontaktelemente einer der
beiden Einrichtungen, nämlich der Strom- oder Datenzu
fuhreinrichtung oder der Verbraucherzuschalt- oder
Datenabnahmeeinrichtung, in einer wenigstens teilweise
elastischen Wand angeordnet sind, können sich beim
Verbinden der beiden Einrichtungen miteinander auf
grund der Magnetkraft die Kontaktelemente in Richtung
auf die jeweils andere Einrichtung ausrichten und da
mit eine optimale Flächenkontaktverbindung herstellen.
Die erfindungsgemäße elektromechanische Verbindungs
vorrichtung läßt sich auf die verschiedenartigste Wei
se und auf den verschiedenartigsten technischen Gebie
ten einsetzen. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet ist z. B.
der Kleinspannungsbereich zur Übertragung von Klein
spannungen mit sehr geringer Voltzahl (z. B. weniger
als 24 V), um Steuerspannungen, Schaltimpulse oder
Datenübertragungen zu erzeugen bzw. vorzunehmen.
Zur Vereinfachung wird nachfolgend jeweils lediglich
von einer Stromzufuhreinrichtung und einer Verbrau
cherzuschalteinrichtung gesprochen, obwohl selbstver
ständlich damit auch Einrichtungen gemeint sind, die
ausschließlich oder auch in Zusammenhang mit Span
nungs- oder Impulsweiterleitungen zur Datenübertragung
vorgesehen sind. Ebenso ist selbstverständlich auf
diese Weise auch die Übertragung von Audiosignalen
möglich.
Zur Verstärkung der Kontaktverbindung, z. B. um eine
höhere Kontaktkraft zu erzeugen, können im Bedarfsfal
le auch die Kontaktelemente der beiden Einrichtungen
in einer elastischen Wand, z. B. einer Kunststoffmem
brane, gelagert sein.
Die Kontaktelemente können separat von den Magnettei
len oder magnetischen Teilen in dem jeweiligen Gehäuse
angeordnet sein oder sie stellen gleichzeitig auch die
Magnetteile dar. Im letzteren Falle erhält man eine
sehr raumsparende Verbindungsvorrichtung.
In einfachen Fällen, in welchen es nicht auf eine ge
naue Positionierung der Kontaktelemente bzw. Kontakt
elementzuordnung ankommt, ist es ausreichend, wenn
eines der beiden beim Schaltkontakt miteinander zusam
menwirkenden Teile jeweils als Magnet ausgebildet und
das andere als magnetisches Teil ausgebildet ist.
Falls eine genaue Zuordnung der verschiedenen Kontakt
elemente zueinander erforderlich ist, wird man die
jeweils einander zuzuordnenden magnetisch wirkenden
Teile der Stromzufuhreinrichtung und der Verbraucher
zuschalteinrichtung als Magnetteile ausbilden mit je
weils entgegengesetzt zueinander gerichteten Polaritä
ten. Auf diese Weise findet eine präzise und genau
zugeordnete Schaltverbindung statt.
Diese Verbindung läßt sich bezüglich einer sicheren
Schaltverbindung und einer Vermeidung von Fehlschal
tungen noch weiter erhöhen, wenn in einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß jedes
Magnetteil in sich selbst unterschiedlich polarisierte
Magnetteilchen nebeneinander besitzt, die entsprechend
mit einem Magnetteil der anderen Einrichtung mit ent
sprechend entgegengesetzt polarisierten Magnetteilchen
zusammenarbeiten. Eine derartige Ausgestaltung ist im
Prinzip in der DE 195 12 334 C1 beschrieben. Eines der
wesentlichen Vorteile dieser Ausgestaltung besteht
darin, daß man mit einem nicht entsprechend codierten
Gegenmagneten keine Schaltverbindung erzeugt, insbe
sondere dann nicht, wenn ein Arbeits- bzw. Magnet
schlitten in der Stromzufuhreinrichtung vorgesehen
ist, welcher durch einen Dauermagneten in Ruhepositi
on, d. h. in einer nicht stromweiterleitenden Position,
liegt, wie dies z. B. in der EP 0 573 471 beschrieben
ist.
Wenn die Kontaktelemente in der elastischen Wand ein
gegossen oder flüssigkeitsdicht darin gelagert sind,
so lassen sich sehr sichere Verbindungsvorrichtungen
herstellen, die störungsfrei auch in flüssigen oder
aggressiven Medien angeordnet sind oder die sich in
einer entsprechend aggressiven Umgebung, wie z. B. Lac
kierbetrieben, befinden. Selbstverständlich ist diese
flüssigkeitsdichte Anordnung in beiden Einrichtungen
erforderlich. Dies bedeutet, wenn nur eine elastische
Wand in einer der beiden Einrichtungen vorgesehen ist,
sollte die entsprechende Wand der anderen Einrichtung
ebenfalls so ausgebildet sein, daß die Kontaktelemente
flüssigkeitsdicht in der Gehäusewand, in der sich die
Kontaktelemente befinden, ausgebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen
und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzip
mäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach
der Linie I-I der Fig. 2 durch die erfindungs
gemäße elektromechanische Verbindungsvorrich
tung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Strom- oder Datenzufuhreinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Strom- oder Datenzu
fuhreinrichtung mit jeweils drei mechanisch
mit einem Magneten verbundenen Kontaktelemen
ten.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Strom- oder Datenzufuhr
einrichtung 1 mit einem Gehäuse 1a, in dem vier als
Flächenkontakte ausgebildete Kontaktelemente 2 ange
ordnet sind, die mit in einem Gehäuse 3a einer Ver
braucherzuschalt- bzw. Datenabnahmeeinrichtung 3 ange
ordneten, ebenfalls als Flachkontakte ausgebildeten
Kontaktelementen 4 zur Herstellung einer Verbindungs
vorrichtung von einer Stromquelle zu einem Verbraucher
zusammenarbeiten. Die Kontaktelemente 2 sind gleich
zeitig als Schaltmagnete oder magnetische Schaltteile
und die Kontaktelemente 4 gleichzeitig als Auslösema
gnete bzw. magnetische Auslöseteile ausgebildet. Die
Kontaktelemente 2 der Strom- oder Datenzufuhreinrich
tung 1 sind jeweils einzeln über Leitungsverbindungen
5 mit einer nicht dargestellten Strom-, Spannungs-
oder Impulsquelle verbunden. Ähnliches gilt für die
Kontaktelemente 4 der Verbraucherzuschalt- oder Daten
abnahmeeinrichtung 3, von denen aus jeweils Verbin
dungsleitungen zu einem nicht dargestellten Verbrau
cher führen. Gegebenenfalls können die Verbindungslei
tungen auch entfallen, wenn die Kontaktelemente 4 di
rekt im bzw. am Verbraucher oder Strom-, Spannungs-
oder Impulsabnahmepunkt angeordnet sind. Grundsätzlich
kann die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeein
richtung 3 von gleichem Aufbau sein wie die Strom-
oder Datenzufuhreinrichtung 1, weshalb für die glei
chen Teile auch die gleichen Bezugszeichen vorhanden
sind (Ausnahme: Kontaktelemente 2 und 4).
Wie aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 1 er
sichtlich ist, sind die vorderen Stirnseiten 7 der
Kontaktelement 2 flach und wenigstens annähernd bündig
mit der Oberfläche des Gehäuses 1a, welche einer Ver
braucherzuschalteinrichtung 3 zugewandt ist. Die Kon
taktelemente 2 sind dabei in eine elastische Wand 8
des Gehäuses - ebenfalls bündig mit deren Oberfläche -
eingegossen. Die elastische Wand 8 kann aus verschie
denen Materialien bestehen. In einfacher Weise ist sie
ein flexibler Kunststoff, z. B. eine Membrane. Die Wand
8 umgibt die Kontaktelemente 2 wenigstens im Bereich
der Stirnseiten flüssigkeitsdicht bzw. in ihr sind die
Kontaktelemente 2 flüssigkeitsdicht eingebettet und
liegen nur mit ihren vorderen Stirnseiten 7 frei.
Die in die elastische Wand 8 eingesetzten oder einge
gossenen Kontaktelemente 2 können vollständig flach,
d. h. ohne Wölbung, sein, wenn sie gleichzeitig über
Magnetkräfte wirken. Bei mechanisch geführten Flach
kontakten ist ein gesichertes Aufliegen der Kontakt
flächen nie gewährleistet. Aus diesem Grunde wird in
der Regel bei Flachkontakten nach dem Stand der Tech
nik wenigstens eine der beiden Kontaktflächen gewölbt
ausgebildet, womit man praktisch gezwungenermaßen auf
einen Punktkontakt ausweicht.
Eine mit magnetischer Energie wirkende Kontaktfläche,
wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, läßt die
Kontaktelemente 2 vollflächig plan und exakt zentriert
aufeinander liegen. Voraussetzung hierzu ist die er
findungsgemäße elastische Wand 8, die eine entspre
chende Bewegung mit Bewegungsfreiheit in axialer und
radialer Richtung zuläßt. Selbstverständlich muß die
elastische Wand 8 dabei die Kontaktelemente nicht
vollständig umgeben wie in der Fig. 1 dargestellt. Im
Bedarfsfalle reicht es gegebenenfalls auch aus, daß
die elastische Wand 8 eine Art Membrane im Oberflä
chenbereich bildet und damit die Kontaktelemente im
hinteren Bereich frei liegen, so daß sie sich noch
leichter bewegen können, denn insbesondere der hintere
Bereich der Kontaktelemente soll sich allseits bewegen
können, damit der Flächenkontakt über die gesamten
Stirnseiten 7 der Kontaktelemente 2 erfolgt.
Ein derartiger Flächenkontakt ist besonders bei einer
Übertragung von hohen Leistungswerten, insbesondere
hohen Strömen von Vorteil, um unzulässige Erwärmungen
durch eine zu geringe Kontaktfläche zu vermeiden.
Bei Tonübertragungen im niederen, aber auch im hohen
Hertzbereich, würde ein Punktkontakt außerdem eine
Einschränkung der Tonqualität bedeuten. Bei derartigen
Frequenzen fließen große Ströme, insbesondere bei Ton
übertragungen mit hoher Wattzahl, welche entsprechend
sichere Kontakte benötigen. Mit den erfindungsgemäßen
Kontaktelementen 2 wird man diesen Anforderungen ge
recht, wobei sich die Kontaktelemente problemlos be
züglich Größe und Verarbeitung der jeweiligen Anforde
rungen anpassen lassen.
Damit die Kontaktelemente 2 sicher in der elastischen
Wand 8 gehalten sind, können die Kontaktelemente 2 mit
Erweiterungen, z. B. jeweils einem Ringabsatz 9 in ih
rer Umfangswand versehen sein. Gleiches gilt auch für
die elastische Wand 8, die ein oder mehrere Durchmes
sererweiterungen 10, z. B. ebenfalls in Ringform, be
sitzt, damit die ganze Einheit sicher in dem Gehäuse
1a gelagert ist.
Zusätzlich können die Kontaktelemente 2 auch noch mit
einer Hubbegrenzung versehen sein. Diese kann z. B.
durch Einschnürungen oder Aussparungen 11 in den Kon
taktelementen 2 gebildet sein, in denen ein Anschlag
glied, z. B. in Form eines Ringes oder einer Platte 12
mit Schaltspiel liegt. Die Platte bzw. der Ring 12 ist
mit dem Gehäuse 1a fest verbunden und/oder durch die
Wand 8 gehalten.
Die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung
3 ist grundsätzlich in gleicher Weise aufgebaut wie
die Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1. Aus diesem
Grunde sind - bis auf die Kontaktelemente 4 - die
gleich wirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
Wird nun die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahme
einrichtung 3 auf die Strom- oder Datenzufuhreinrich
tung 1 aufgesetzt, wobei die Kontaktelemente 4 der
Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung 3
mit den Kontaktelementen 2 der Strom- oder Datenzu
fuhreinrichtung 1 fluchten, so "wölben" sich die Kon
taktelemente 2 aufgrund der elastischen Wand 8 nach
außen bzw. auf die Kontaktelemente 4 der Verbraucher
zuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung 3 zu und umge
kehrt auch die Kontaktelemente 4 in ihrer elastischen
Wand 8 und stellen auf diese Weise für alle Kontakt
elemente eine gute Flächenberührung für den gesamten
Bereich ihrer Stirnseiten 7 her.
Die Platte bzw. der Ring 12 wirkt dabei mit der hinte
ren Wand jeweils als Hubbegrenzung, für die sich auf
einander zu bewegenden Kontaktelemente 2 und 4 auf
grund der Aussparung 11, in der die Platte 12 mit
Spiel liegt. In diesem Falle kommen die Kontaktelemen
te 2 bzw. 4 nämlich jeweils an der hinteren Wand der
Platte 12 zur Anlage. Im allgemeinen dürfte ein Hub
von z. B. 0,1 bis 0,5 mm ausreichend sein, um einen
entsprechend sicheren Flächenkontakt zu erreichen.
Dies bedeutet ein Spiel zwischen der Platte 12 und den
Aussparungen 11 in den Kontaktelementen 2 und 4 in
dieser Größenordnung dürfte im allgemeinen ausreichend
sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin,
daß beim Abziehen der Kontaktelemente oder bei unmäßi
gem Druck von vorn die Membrane nicht unnötig strapa
ziert werden.
Die Kontaktelemente 4 in der Verbraucherzuschalt- oder
Datenabnahmeeinrichtung 3 können sich gegebenenfalls
in einer einfachen Ausführungsform auch in einer fe
sten Wand befinden, sofern nicht ebenfalls eine ela
stische Wand 8 in gleicher Ausführung wie die im Zu
sammenhang mit der Fig. 2 beschriebenen Wand 8 vorge
sehen ist, um einen möglichst guten Kontakt auch bei
einer Vielzahl von Kontaktelementen 2 und 4 zu erhal
ten.
Wie ersichtlich, läßt sich auf diese Weise eine Ver
bindungsvorrichtung mit einer beliebigen Anzahl von
Polen bzw. Kontaktelemente mit jeweils einwandfreiem
Kontakt schaffen. Anwendungsfälle sind z. B. Roboter,
wie z. B. in der Autoindustrie, wenn Spritzköpfe ausge
wechselt werden müssen und gleichzeitig Daten mitüber
tragen werden sollen. Insbesondere in der aggressiven
Umgebung einer Lackiererei sind die erfindungsgemäßen
flächigen Kontaktelemente von besonderem Vorteil im
Vergleich zu den bekannten Steckerverbindungen, welche
schwer zu reinigen sind und zum Teil dabei auch häufig
beschädigt und damit unbrauchbar werden.
Weitere Einsatzgebiete sind z. B. Anhängerkupplungen
von Fahrzeugen, die im allgemeinen 13-polig sind, und
Anschlüsse von Computerkomponenten und deren Periphe
riegeräten untereinander, wie z. B. in einem USB-BUS-
System.
Ein anderes Einsatzgebiet ist z. B. der Schiff- oder
Bootsbau mit den dabei einhergehenden Problemen bezüg
lich der Aggressivität von Wasser, insbesondere Salz
wasser.
Möchte man vermeiden, daß an den Kontaktelementen 2
der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1 dauerhaft
Strom anliegt, so ist es lediglich erforderlich, einen
Arbeitsschlitten zwischen den Kontaktelementen 2 und
den Leitungsverbindungen vorzusehen. Ein derartiger
Arbeits- bzw. Magnetschlitten und dessen Wirkungsweise
ist in der EP 0 573 471 beschrieben.
Um eine magnetische Verbindung herzustellen, ist es
ausreichend, wenn z. B. die Kontaktelemente 2 der
Strom- oder Datenzufuhreinrichtung als Magnete ausge
bildet sind und die Kontaktelemente 4 der Verbraucher
zuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung 3 aus einem
magnetischen Werkstoff, wie z. B. Eisen, bestehen.
Selbstverständlich ist jedoch auch die umgekehrte An
ordnung möglich.
Bei Verwendung von ausschließlich Magnetteilen, sind
diese so anzuordnen, daß sich jeweils Kontaktelemente
der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1 und der Ver
braucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung 3 mit
unterschiedlicher Polarität gegenüber liegen. Ebenso
wie bei den elektromechanischen Verbindungsvorrichtun
gen gemäß EP 0 573 471 oder der DE 195 12 334 C1 kön
nen entsprechend "codierte" Magnete 2 und 4 als Kon
taktelemente vorgesehen sein, um eine genaue Zuordnung
der verschiedenen Kontaktelemente 2 und 4 zueinander
einzuhalten.
Eine sehr platzsparende Anordnung der Kontaktelemente
ist in der Fig. 3 beschrieben.
In diesem Falle sind im Unterschied zu den Fig. 1
und 2, wobei die Kontaktelemente 2 und 4 jeweils
gleichzeitig die Schaltmagnete bzw. die Auslösemagnete
oder entsprechend magnetische Teile sind, von den ent
sprechenden Magneten getrennt. In der Fig. 3 ist die
Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1' mit drei Schalt
magneten 2' dargestellt. Jeder Schaltmagnet 2' ist
mechanisch fest über drei gleichmäßig über den Umfang
verteilten Rippen 14, die nicht elektrisch leitend
sein sollen, mit Kontaktelementen 20, ebenfalls in
Form von Flachkontakten, verbunden. Alle drei Schalt
magnete 2' sind zusammen mit ihren über die Rippen 14
damit verbundenen Kontaktelementen 20 in der elasti
schen Wand 8' eingebettet. Wird eine spiegelbildlich
dazu ausgebildete Verbraucherzuschalt- oder Datenab
nahmeeinrichtung 3' aufgesetzt, so kommen aufgrund der
Elastizität der Wand 8' auch die jeweils drei Kontakt
elemente 20 jedes Magneten mit den Kontaktelementen
der jeweils anderen Einrichtung flächig in Kontakt,
denn ein derartiger Flächenkontakt läßt sich einwand
frei bei bis zu drei miteinander zu kontaktierenden
Teilen sehr gut herstellen.
Selbstverständlich sind in der Fig. 3 die drei neben
einander liegenden Auslösemagnete 2' nur beispielswei
se dargestellt. Bei einer entsprechenden Vergrößerung
bzw. Verlängerung des Gehäuses, lassen sich beliebige
Anzahlen von Kontaktelementen 20 auf sehr engem Raum
unterbringen. Selbstverständlich kann auch in diesem
Falle die Einrichtung kreisförmig ausgebildet sein.
Aus der Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß die ela
stische Wand 8 auf ihrem Außenumfang im Bereich der
Stirnseiten 7 mit einer nach außen gerichteten Wölbung
15 versehen ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine
flüssigkeitsdichte Verbindung noch stärker gesichert.
Gleiches gilt eventuell auch für die elastische Wand 8
der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung
3.
Wenn auf sehr engem Raum eine Vielzahl von Kontaktele
menten vorgesehen werden sollen, um eine Verbindungs
vorrichtung mit einer hohen Polzahl zu erreichen, wo
bei die Kontaktelemente 2 bzw. 4 in ihrem Durchmesser
sehr klein werden, kann man zur Erhöhung der Magnet
kraft in einer oder in beiden Einrichtungen, d. h. der
Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1 und/oder der Ver
braucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung 3, hin
ter bzw. auf den von der jeweiligen anderen Einrich
tung abgewandten Seite einen Verstärkungsmagneten 16
vorsehen (s. gestrichelte Darstellung in der Fig. 1,
zusammen mit einem ebenfalls gestrichelt dargestellten
entsprechend vergrößerten Gehäuse 1a zur zusätzlichen
Aufnahme des Magneten 16). Bei einer Verbindung der
beiden Einrichtungen miteinander erhöht jeweils der
Verstärkungsmagnet 16 entsprechend die Magnetkraft und
schiebt von hinten her die Kontaktelemente 2 bzw. 4
nach vorne in Richtung auf die jeweils andere Einrich
tung, womit sich die elastische Wand 8 leichter aus
beulen bzw. nach vorne wölben kann und sich damit eine
noch sicherere Flächenkontaktverbindung ergibt.
Die Strom- oder Datenzufuhreinrichtung 1 kann mit ih
rem Gehäuse 1a in beliebige Geräte, Halterungen, Wand
teile oder sonstige Einrichtungen 17 eingebaut werden.
Gleiches gilt für die Verbraucherzuschalt- oder Daten
abnahmeeinrichtung 3.
Claims (12)
1. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung mit
folgenden Merkmalen:
- a) eine über Stromkontakte mit einer strom- oder impulsgebenden Quelle verbindbaren Strom- oder Datenzufuhreinrichtung
- b) die Strom- oder Datenzufuhreinrichtung ist in einem Gehäuse angeordnet und weist Schaltma gnete oder magnetischen Schaltteile und Kon taktelemente auf
- c) eine mit einem Verbraucher oder Abnehmer elek trisch verbindbare in einem Gehäuse angeordne te Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeein richtung
- d) die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeein richtung weist Auslösemagnete oder magnetische Auslöseteile und Kontaktelemente auf und
- e) durch Verbinden der Strom- oder Datenzufuhr einrichtung mit der Verbraucherzuschalt- oder Datenabhnahmeeinrichtung ist ein Strom-, Im puls- oder Datentransfer zwischen den als Flachkontakte mit Flächenberührung ausgebilde ten Kontaktelementen der Strom- oder Datenzu fuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung herstellbar,
2. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktelemente (2 bzw. 4) auf ihren Vorder
seiten wenigstens annähernd bündig mit der Ober
fläche der teilweise elastischen Wand (8) sind.
3. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltmagnete bzw. magnetischen Schaltteile
(2) und die Auslösemagnete bzw. magnetischen Aus
löseteile (4) der Strom- oder Datenzufuhreinrich
tung (1) und/oder der Verbraucherzuschalt- oder
Datenabnahmeeinrichtung (3) gleichzeitig die Kon
taktelemente bilden.
4. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung (1)
Schaltmagnete (2) und in der Verbraucherzuschalt-
oder Datenabnahmeeinrichtung (3) Auslösemagnete
(4) in einer bestimmten vorgewählten Polanordnung
(Codierung) sich derart gegenüberliegen, daß im
geschalteten Zustand jeweils ein Nordpol auf ei
nen Südpol der Gegenseite trifft.
5. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils jeder Magnet (Schaltmagnet bzw. Auslöser
magnet (2, 4)) in sich derart codiert ist, daß er
mehrere kleine Magnetteilchen mit unterschiedli
cher Polarität besitzt, die jeweils auf Ma
gnetteilchen entgegengesetzter Polarität der an
deren Einrichtung im geschalteten Zustand tref
fen.
6. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktelemente (2) in der wenigstens teil
weise elastischen Wand (8) eingegossen oder flüs
sigkeitsdicht eingesetzt sind.
7. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens teilweise elastische Wand (8) aus
einer Kunststoffmembrane besteht.
8. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktelemente (2), die in der wenigstens
teilweise elastischen Wand (8) angeordnet sind,
mit einer Wegbegrenzung (11, 12) versehen sind.
9. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktelemente (2 bzw. 4) mit ein oder meh
reren Aussparungen (11) am Umfang versehen sind,
die mit wenigstens einem Anschlag (12) an dem Ge
häuse (1) oder einem mit dem Gehäuse (1a bzw. 3a)
verbundenen Teil zusammenwirken.
10. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens teilweise elastische Wand (8) an
ihrem Außenumfang zur Bildung eines Dichtringes
(15) nach außen vorgewölbt ist.
11. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strom- oder Datenzufuhreinrichtung (1) und/
oder die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahme
einrichtung (3) mit einem Verstärkungsmagnet (16)
versehen ist, der sich jeweils hinter den Schalt
magneten bzw. magnetischen Schaltteilen (2) oder
den Auslösemagneten bzw. den magnetischen Auslö
seteilen (4) - bezogen auf die jeweils andere
Einrichtung - befindet, wobei der Verstärkungsma
gnet (16) in seiner Größe bzw. seinem Durchmesser
einem Mehrfachen der Schaltmagnete bzw. magneti
schen Schaltteile (2) oder den Auslösemagneten
bzw. magnetischen Auslöseteilen (4) entspricht.
12. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
mit jeweils einem Schaltmagnet bzw. einem magne
tischen Schaltteil (2) und/oder jeweils einem
Auslösemagnet bzw. einem magnetischen Auslöseteil
(4) bis zu drei Kontaktelemente (20) mechanisch
fest verbunden sind.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19930642A DE19930642A1 (de) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Elektromechanische Verbindungsvorrichtung |
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