EP0922315A1 - Elektromechanische verbindungsvorrichtung - Google Patents

Elektromechanische verbindungsvorrichtung

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EP0922315A1
EP0922315A1 EP97942880A EP97942880A EP0922315A1 EP 0922315 A1 EP0922315 A1 EP 0922315A1 EP 97942880 A EP97942880 A EP 97942880A EP 97942880 A EP97942880 A EP 97942880A EP 0922315 A1 EP0922315 A1 EP 0922315A1
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EP
European Patent Office
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switching
triggering
magnets
securing
switching device
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EP97942880A
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English (en)
French (fr)
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EP0922315B1 (de
Inventor
Achim Bullinger
Klaus-Dieter Fritsch
Hermann Neidlein
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0922315A1 publication Critical patent/EP0922315A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0922315B1 publication Critical patent/EP0922315B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H01R13/7036—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part the switch being in series with coupling part, e.g. dead coupling, explosion proof coupling
    • H01R13/7037—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part the switch being in series with coupling part, e.g. dead coupling, explosion proof coupling making use of a magnetically operated switch

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical connecting device according to the kind defined in the preamble of claim 1.
  • connection device of this type is described in EP 0 573 471 B1.
  • the known connecting device which consists of a switching device, which takes over the function of a socket of a conventional type, and a trigger device, which takes over the function of a plug, creates a connecting device which has a very low overall depth and which also meets high safety requirements .
  • both the mechanical and the electrical contact take place via magnets.
  • both a work slide which can be connected to power supply contacts, and the switching magnets are electrically conductive.
  • the power connection is conducted directly to the release magnets in the release device, which are also electrically conductive.
  • a disadvantage of this current supply is, however, that an electrical conductivity in the event of a short circuit leads to a loss of the heat-sensitive magnetic components.
  • the known device is still relatively wide due to the voltage and current conduction via the contact hats and the magnets. Coded magnets mean that several small magnetic parts with different polarities are connected to form an overall magnet.
  • a magnetic attraction can only be achieved by magnetically oppositely polarized and coded in the same way. This is achieved by the interaction of the magnets in the switching device and in the triggering device. No magnetic attraction is generated compared to known magnets.
  • the known electro-mechanical connection device works very securely, in particular if the electrical contact pairs and thus their poles are arranged separately from the coded magnets. If very high and unexpected overvoltages occur, for example a short circuit, in extreme situations, however, parts could become stuck or welded in the release device. In such a case, it could happen that the work slide does not fall off after removal of the trigger device, which means that current on the exposed current-carrying pole. There is therefore a risk of electrical accidents.
  • the present invention is nevertheless based on the object of improving the electro-mechanical connecting device mentioned at the outset in such a way that even in an extreme situation in which the work carriage sticks in the current-switched situation could come to avoid electrical accidents, in particular nevertheless to achieve a power cut to the poles.
  • the inventive securing point in the switching device in cooperation with the corresponding opposite in the trigger device reliably prevents the current-carrying pole of the switching device from remaining energized when the work carriage sticks in the current-switched position.
  • the inventors proceeded from the knowledge that a correspondingly “normal” magnet, in cooperation with a ferromagnetic material or another magnet, has its own and - if necessary - more extensive magnetic field, in particular if correspondingly high-quality magnets are used, compared to the coded ones This means that the securing point in the switching device is always first attracted by its counterpart in the triggering device and then remains longer in the position than the coded switching magnet on the work slide the switching magnet and also from the Power supply is independent, it will fall back to its rest position when the trigger device is disconnected.
  • the securing point returning to the idle position alone can ensure a deliberate short circuit and thus a current interruption to the exposed contact elements. It is only necessary to provide suitable power lines for this purpose. So z. B. if there is no consumer, the current is passed through the welded carriage from the top to the bottom of the contact points. However, since the securing part has moved back into its rest position and is therefore under the work carriage, it can bridge the two poles of the contact pair of the switching device in this position. In this way there is a short circuit, which interrupts the entire power supply at a corresponding point.
  • a glow protection device is arranged in the switching device or in a part connected to the switching device and burns out in the event of a short circuit.
  • Such glow plugs which are correspondingly located in current-carrying lines, are generally known.
  • a simple constructive and space-saving arrangement and design of the securing part can consist in the fact that the securing point lies in a recess in the working carriage, preferably in a central area.
  • the security part For a simple and trouble-free function of the security part, one is under or behind the security part on the side facing away from the trigger device Provide magnets or a part made of a ferromagnetic material, by means of which the securing part is returned safely to the rest position. It is only necessary to ensure that the magnetic attraction between the securing part and the magnet or the ferromagnetic material arranged behind or below it is less than the magnetic attraction due to the counterpart in the trigger device. This can be achieved in a simple manner by the magnetic strength of the magnet and / or the respective distances.
  • a very advantageous development of the invention can be that the securing point is provided on the circumference with protruding knobs or pins, the securing part performing a rotary movement about its longitudinal axis during its movement from the rest position into the electrically switched position, and the working carriage also carrying the Has knobs or pin size and shape-matched recesses that receive the knobs or pins in the powered position of the work carriage.
  • Fig. 2 is a plan view of the switching device
  • Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2 with the work carriage in the rest position
  • Fig. 4 shows a section corresponding to that of FIG. 3 with the release device in section and the work carriage in the current-switched state
  • Fig. 5 shows a section through the switching device
  • Fig. 6 shows a section along the line VI-VI of Fig. 5 through the upper housing part of the switching device
  • Fig. 7 shows a section along the line VII-VII of Fig. 5 through the upper housing part of the switching device
  • Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of Fig. 5 through the upper housing part of the switching device
  • Fig. 9 is a plan view of the work carriage
  • FIG. 11 shows a section along the line XI-XI of FIG. 9
  • Fig. 12 is an enlarged view of the securing part with a helical pin for guiding it
  • the electromechanical connection device consists of a switching device 1, which replaces the function of a conventional socket and which is generally permanently installed at a desired location, unless it serves as an adapter for connection to conventional sockets or as an extension cable, and a release device 2, which replaces the function of a conventional connector, which is generally connected to a consumer or which is arranged directly on a consumer.
  • this switching device 1 and the associated trigger device 2 are of the same structural principle as the electromechanical connecting device described in EP 0 573 471 B1.
  • the Heidelbergemnchtung 1 has a closed unit, which consists of a housing and a cover in a manner not shown.
  • a cable connection 3 flows into the switching device 1 for connection to a power source.
  • the trigger device is also generally of two parts and is provided with a cable connector 6, provided the trigger device 2 is not itself part of a consumer or is built directly into the consumer.
  • the ferromagnetic retaining plate can also be a magnetic ring.
  • the coded magnets 5 are arranged in the interior of the switching device 1 on the work carriage 4 so that they are at their Movement is carried out in corresponding holes (see for example Fig. 1).
  • FIGS. 5 to 11 show the current conduction in the switching device up to a current-carrying pole 9 and a zero pole 10 as a neutral conductor.
  • the poles 9 and 10 are formed as pins and project from the top of the Wegemnch ⁇ tung, substantially flush with the upper side of this freely out.
  • the current le device from the Jardinverbmdung takes place to a contact element 11 (neutral) and a contact element 12 (phase) in the upper housing area.
  • a contact element 13 on the work slide which conducts the current via an electrical bridge to a further contact element 14 on the work slide.
  • a further contact element 15 is located above the contact element 14 in the upper part of the housing, which in turn is in electrical contact via a curved bridge 16 with a contact 17, which is also located in the upper part of the housing.
  • Under the contact element 17 there is a contact element 18 on the work slide 4 which which is connected via an electrically conductive bridge to a contact element 19 on the work slide.
  • the contact element 19 is located below the pole 9 leading to the surface of the switching device. As can be seen from FIGS. 9 and 11, the contact elements 13, 14 and 18, 19 are located on elastic tongues of the working carriage, which are formed by corresponding slots in the working carriage are. In this way, a correspondingly rich contact is given when the current is carried.
  • the current supply from the upper part of the housing of the switching device over the work carriage and back to the upper part of the housing and thus to pole 9 could also be carried out via a simple bridge.
  • the execution over the two bridges and the arched bridge part 16 in the upper housing part have the advantage, however, that in this way the distances required due to the high current can be reduced by half in the idle state or non-switched state.
  • the semicircular bridge 16 is only necessary for design reasons in this case in order to "get past" the pole 9 or 10. 9 also shows the contact elements and bridges on the work carriage for the current supply to the pole 10. 5, the ring-shaped bridge for this can also be seen in the upper part of the drawing.
  • the present electromechanical connecting device has a securing point 20.
  • the securing part 20 is either designed as a securing magnet that works with corresponding ferromagnetic plates or counterparts, or it consists of a disk ferromagnetic material.
  • the securing part 20 is formed from a disk made of a ferromagnetic material and in the triggering device 2 there is a magnet 21 which cooperates with the securing point 20.
  • Another return magnet 22 is located in the lower part of the switching device 1 As can be seen in the figures, the securing point 20 is located in the central area of the switching device and the magnet 21 in the triggering device 2 lies directly above it when the triggering device is placed on the switching device 1. In the same way, the return magnet 22 lies directly under the securing part 20 (see in particular FIGS. 1, 3 and 4).
  • the mode of operation of the securing part 20 can be seen in particular from FIGS. From the curved contacts 16, safety lines 23a and 23b lead on both sides down to the lower housing area of the switching device 1 and from there along the floor inwards to the area of the securing part 20.
  • the securing part 20 has a central bore Mistake. This bore serves as a guide on a mandrel 24.
  • the mandrel 24 has a helical shape on its circumference. This helical shape works together with a corresponding counter helix of the central bore m, correspondingly helical, for this purpose, the securing point 20.
  • the securing part 20 is further provided on its circumference with two diametrically opposite knobs or pins 25.
  • the mandrel 24 is firmly connected to the lower region of the housing of the switching device 1. Due to the helical shape of the mandrel 24 and the helical bore in the securing point 20, the securing part moves up and down with a corresponding rotation. In this way, the scope of the security part 20 protruding two pins 25 rotated accordingly in their circumferential position.
  • the securing part now works in the following way:
  • the securing part lies on the working carriage 4 and thus prints the working carriage 4 on the underside of the housing of the switching device 1 due to the magnetic force of the securing part 20 in cooperation with the magnet 22.
  • the trigger device 2 becomes the switching device 1 placed, the magnet 21 attracts the securing part 20, with which the securing point 20 moves upwards together with a slight rotary movement.
  • the work carriage 4 follows, with the coded magnets 5 for this, which cooperate with correspondingly coded magnets 26 in the trigger device 2.
  • the coded magnets 26 are combined in the same way in two groups of four, each with four individual magnets, the individual magnets being polarized in opposite directions corresponding to the individual magnets 5a-5c of the switching device.
  • connection from the input contacts 11 and 12 to the poles 9 and 10 is also created via the contact elements.
  • the current path for the phase arriving at the input contact 12 is from the input contact 12 to the contact element 13 on the work slide and there to the contact element 14, then back to the upper part of the housing to the contact element 15 and via the arch-shaped bridge 16 to the contact element 17. From since the current comes again to the contact element 18 on the work carriage and from there via the contact element 19 back to the In the upper housing part arranged pole 9.
  • the current flow from the input contact 11 to the pole 10 takes place in an equivalent manner.
  • the work carriage 4 first drops due to the lower magnetic force of the coded magnets, thus interrupting the circuit.
  • the securing point 20 then also drops with a corresponding rotation, since it is attracted by the magnet 22. This results in a slight twisting, as a result of which the pins 25 projecting over the circumference rest on the work slide in the lower position.
  • the protruding pins 25 do not interfere with the movement of the working carriage 4, because in this position they are located in recesses 27 in the working carriage 4, which are adapted to the larger shapes of the pins 25. This situation can be seen from FIG.
  • the work carriage now remains in its upper position, for example by gluing, even when the trigger device 2 is removed, this means that the current flow is passed on to the poles 9 and 10.
  • the poles 9 and 10 would make the current contact to corresponding counter contacts 28 and 29 in the triggering direction in order to supply the desired consumer with current.
  • the fuse part 20 is provided so that in this case no current comes to the poles 9 and 10.
  • the securing part 20 lies in a central recess in the work slide 4.

Abstract

Eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung ist mit einer über Stromzuführungskontakte mit einer Stromquelle verbindbaren und auf einem Arbeitsschlitten angeordnete Schaltmagnete aufweisenden Schalteinrichtung, und mit einer Auslösemagnete aufweisenden und mit einem Verbraucher elektrisch verbindbaren Auslöseeinrichtung verbindbar. Die Schaltmagnete sind von einer Ruhelage entgegen einer Rückhaltekraft in eine Arbeitslage bringbar. Dabei ist der Kontakt von Kontaktpaaren und damit die elektrische Verbindung zwischen der Schalteinrichtung und der Auslöseeinrichtung herstellbar. Die Schaltmagnete arbeiten durch eine spezielle Codierung mit den in der Auslöseeinrichtung angeordneten Auslösemagneten zur Realisierung bestimmter Magnetfelder für den Schaltvorgang zusammen. In der Schalteinrichtung ist wenigstens ein Sicherungsteil in Form eines Sicherungsmagneten oder eines ferromagnetischen Materials derart aus einer Ruhelage in eine stromgeschaltete Lage durch einen in der Auslöseeinrichtung angeordneten Gegenmagneten oder einen ferromagnetischen Teil in Richtung auf die Auslöseeinrichtung verschiebbar, so daß das Sicherungsteil bei einem Verbleiben des Arbeitsschlittens im stromgeschalteten Zustand auch bei abgenommener Auslöseeinrichtung bei der Rückkehr des Sicherungsteiles in die Ruhestellung einen gewollten Kurzschluß zwischen den Polen des Kontaktpaares der Schalteinrichtung bewirkt.

Description

Elektromechanische Verbindungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 naher definierten Art.
Eine Verbindungsvorrichtung dieser Art ist in der EP 0 573 471 Bl beschrieben. Durch die vorbekannte Verbindungsvorrichtung, die aus einer Schalteinrichtung, welche die Funktion einer Steckdose herkömmlicher Art übernimmt, und einer Ausloseeinrichtung, welche die Funktion eines Stekkers übernimmt, besteht, wird eine Verbindungsvorrichtung geschaffen, die eine sehr geringe Bautiefe aufweist und die darüber hinaus hohen Sicherheitsanforderungen entspricht .
Bei der elektromechanischen Verbindungsvorrichtung nach der EP 0 573 471 Bl erfolgt sowohl der mechanische als auch der elektrische Kontakt über Magnete. Hierzu sind sowohl ein Arbeitsschlitten, der mit Stromzufuhrungskon- takten verbindbar ist, als auch die Schaltmagnete elektrisch leitend. Die Stromverbindung wird direkt über Kon- takthutchen zu Auslosemagnete in die Ausloseeinrichtung geleitet, die ebenfalls elektrisch leitend sind. Nachteilig bei dieser Stromfuhrung ist "jedoch, daß eine elektrische Leitfähigkeit im Falle eines Kurzschlusses zu einem Verlust der hitzee pfindlichen magnetischen Bauteile fuhrt. Außerdem ist die vorbekannte Vorrichtung aufgrund der Spannungs- und Stromleitung über die Kontakthutchen und die Magnete noch relativ breit gebaut. Mit codierten Magneten ist gemeint, daß mehrere kleine Magnetteile mit unterschiedlichen Polaritäten zu einem Gesamtmagneten verbunden sind. Eine magnetische Anziehungskraft kann nur durch entsprechend entgegengesetzt polarisierte und in gleicher Weise codierte Magnetteile erreicht werden. Dies ist durch das Zusammenwirken der Magnete in der Schalteinrichtung und in der Auslöseeinrichtung entsprechend verwirklicht. Gegenüber bekannten Magneten wird keine magnetische Anziehungskraft erzeugt.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Arbeitsschlitten nur bei einer Annäherung bzw. einem Aufsetzen der Auslöseeinrichtung auf die Schalteinrichtung von seiner Ruhelage abgehoben und in die elektrische Schaltposition gebracht wird, in der auf die beiden Pole des Kontaktpaares der Schalteinrichtung Strom gebracht wird. Dieser Strom wird dann über die Pole des Kontaktpaares der Auslöseeinrichtung zu dem Verbraucher geleitet. Nach einem Abheben der Auslöseeinrichtung und damit nach einer Entfernung der Magnetkraft fällt der Arbeitsschlitten wieder in die Ruhe- position ab, womit die Stromzuführung zu den beiden Polen des Kontaktpaares unterbrochen wird.
Die vorbekannte elektro echanische Verbindungsvorrichtung arbeitet sehr sicher, insbesondere wenn die elektrischen Kontaktpaare und damit ihre Pole von den codierten Magneten getrennt angeordnet werden. Bei Auftreten von sehr hohen und unerwarteten Überspannungen, z.B. einem Kurzschluß, könnte es in Extremsituationen jedoch zu einem Verkleben bzw. Verschweißen von Teilen in der Auslöseeinrichtung kommen. In einem derartigen Falle könnte es passieren, daß der Arbeitsschlitten nach einem Entfernen der Auslöseeinrichtung nicht mehr abfällt, womit Strom auf dem freiliegenden stromführenden Pol liegt. Damit besteht die Gefahr von Stromunfallen .
Auch wenn eine derartige Situation in der Praxis bei einer sachgemäßen Handhabung kaum auftreten durfte, so liegt der vorliegenden Erfindung trotzdem die Aufgabe zugrunde die eingangs erwähnte elektro echanische Verbindungsvorrichtung derart zu verbessern, daß auch in einer Extremsituation, bei dem es zu einem Verkleben des Arbeitsschlittens in der stromgeschalteten Lage kommen konnte, elektrische Unfälle zu vermeiden, insbesondere trotzdem eine Stromunterbrechung zu den Polen zu erreichen.
Erfmdungsgemaß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelost.
Durch das erfindungsgemaße Sicherungstell in der Schaltemnchtung im Zusammenwirken mit dem entsprechenden Gegenteil in der Ausloseeinrichtung wird sicher vermieden, daß bei einem Festkleben des Arbeitsschlittens in der stromgeschalteten Lage der stromführende Pol der Schaltemnchtung weiter unter Strom steht. Die Erfinder gingen dabei von der Erkenntnis aus, daß ein entsprechend „normaler" Magnet im Zusammenwirken mit einem ferromagnetischen Material oder einem anderen Magneten ein eigenes und - fall notig - weitreichenderes Magnetfeld aufweist, insbesondere wenn entsprechend hochwertige Magnete verwendet werden, im Vergleich zu den codierten Schaltmagneten. Dies bedeutet, das Sicherungstell in der Schalteinrichtung wird stets zuerst von seinem Gegenstuck in der Ausloseeinrichtung angezogen und verbleibt dann langer m der Position als die codierten Schaltmagnete auf dem Arbeits- schlitten. Da -jedoch das Sicherungstell vom Arbeitsschlit- ten und damit auch von den Schaltmagneten und auch von der Stromfuhrung unabhängig ist, fallt es auf jeden Fall bei einer Abtrennung der Ausloseeinrichtung in seine Ruhelage zurück. Verbleibt nun der Arbeitsschlitten in seiner stromgeschalteten Lage und fallt nicht in seine Ruhelage zurück, so kann das alleine in die Ruhelage zurückkehrende Sicherungstell für einen gewollten Kurzschluß und damit für eine Stromunterbrechung zu den freiliegenden Kontaktelementen sorgen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, geeignete Stromleitungen für diesen Zweck vorzusehen. So kann z. B. bei fehlendem Verbraucher den Strom durch den verschweißten Schlitten von der Oberseite zur Unterseite der Kontaktstellen geleitet werden. Da sich jedoch das Sicherungsteil in seine Ruhelage zuruckbewegt hat und damit unter dem Arbeitsschlitten liegt, kann es m dieser Lage die beiden Pole des Kontaktpaares der Schalteinrichtung überbrücken. Auf diese Weise kommt es zu einem Kurzschluß, durch den an einer entsprechenden Stelle die gesamte Stromzufuhrung unterbrochen wird.
In einfacher Weise kann dies dadurch erfolgen, daß in der Schalteinrichtung oder einem mit der Schalteinrichtung verbundenen Teil eine Gluhsicherung angeordnet ist, die bei Kurzschluß durchbrennt. Derartige Gluhsicherungen, die entsprechend in stromführenden Leitungen liegen, sind allgemein bekannt.
Eine einfache konstruktive und platzsparende Anordnung und Ausbildung des Sicherungsteiles kann darin bestehen, daß das Sicherungstell in einer Aussparung des Arbeitsschlittens, vorzugsweise m einem zentralen Bereich, liegt.
Für eine einfache und einwandfreie Funktion des Sicherungsteiles wird man unter bzw. hinter dem Sicherungsteil auf der von der Ausloseeinrichtung abgewandten Seite einen Magneten oder ein Teil aus einem ferromagnetischen Material vorsehen, durch den das Sicherungsteil sicher in die Ruhelage zurückgebracht wird. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Sicherungsteil und dem dahinter bzw. darunter angeordneten Magnet oder dem ferromagnetischen Material geringer ist als die magnetische Anziehungskraft durch das Gegenstuck in der Ausloseeinrichtung. Dies laßt sich in einfacher Weise durch die Magnetstarke des Magnetes und/oder der jeweiligen Abstände erreichen.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß das Sicherungstell am Umfang mit vorstehenden Noppen oder Stiften versehen ist, wobei das Sicherungsteil bei seiner Bewegung von der Ruhelage in die elektrisch geschaltete Lage eine Drehbewegung um seine Langsachse durchfuhrt und wobei der Arbeitsschlitten mit an die Noppen- oder Stiftgroße und Form angepaßte Aussparungen aufweist, die in der stromgeschalteten Lage des Arbeitsschlittens die Noppen oder Stifte aufnehmen.
Durch die Verdrehung des Sicherungsteiles wahrend seiner Bewegung wird eine zusätzliche Sicherheit erreicht. Hierzu ist es lediglich erforderlich die Drehung so zu steuern, daß im stromgeschalteten Zustand die Noppen bzw. Stifte sich m einer derartigen Position befinden, daß sie m den entsprechenden Aussparungen im Arbeitsschlitten liegen. Im Normalfall kehren die codierten Schaltmagnete beim Abtrennen der Ausloseeinrichtung zuerst in hre Ruhelage zurück, insbesondere wenn sie durch Ruckstellfedern unterstutzt sind. Das Sicherungsteil folgt entsprechend spater mit einer Verdrehung. Durch diese Verdrehung wird erreicht, daß die Noppen oder Stifte m der Ruhelage nicht mehr mit den Aussparungen fluchten. Vielmehr drucken in dieser Lage die Noppen oder Stifte auf den Arbeitsschlitten und halten diesen m seiner Ruheposition. Dies bedeutet, es kann in der Ruheposition auch nicht zu unerwünschten Schwingungen des Arbeitsschlittens, z.B. aufgrund von äußeren Stoßen oder Erschütterungen, kommen. Der Arbeitsschlitten liegt vielmehr fest eingeklemmt zwischen den Noppen oder Stiften des Sicherungsteiles und der unteren bzw. hinteren Wandung der Schaltemnchtung fest.
Umgekehrt, bei einer Aktivierung wird auf diese Weise erreicht, daß sich zuerst das Sicherungstell in die stromgeschaltete Position bewegen muß und erst danach der Arbeitsschlitten folgen kann. Erst durch die Drehung des Sicherungsteiles auf dem Wege in die elektrisch geschaltete Position können sich die Aussparungen des Arbeitsschlittens über die Noppen bzw. Stifte schieben und damit fluchten, wonach die elektrische Schaltung erfolgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteranspruchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausfuhrungsbei- spiel .
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I durch die Schalteinrichtung und die daraufgesetzte Ausloseeinrich- tung
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schalteinrichtung
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 mit dem Arbeitsschlitten in Ruhestellung Fig. 4 einen Schnitt entsprechend dem nach der Fig. 3 mit aufgesetzter Auslöseeinrichtung im Schnitt und dem Arbeitsschlitten in stromgeschaltetem Zustand
Fig. 5 einen Schnitt durch die Schalteinrichtung
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 durch den oberen Gehäuseteil der Schalteinrichtung
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5 durch den oberen Gehäuseteil der Schalteinrichtung
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 5 durch den oberen Gehäuseteil der Schalteinrichtung
Fig. 9 eine Draufsicht auf den Arbeitsschlitten
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig. 9
Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung des Sicherungsteiles mit einem wendeiförmigen Stift zu dessen Führung
Die elektromechanische Verbindungsvorrichtung besteht aus einer Schalteinrichtung 1, die die Funktion einer herkömmlichen Steckdose ersetzt und die im allgemeinen an einer gewünschten Stelle fest eingebaut ist, sofern sie nicht als Adapter zur Verbindung mit herkömmlichen Steckdosen oder als Verlängerungskabel dient, und aus einer Auslöseeinrichtung 2, die die Funktion eines herkömmlichen Stekkers ersetzt, welche im allgemeinen mit einem Verbraucher verbunden ist oder welcher direkt an einem Verbraucher angeordnet ist. Sobald eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schaltemnchtung 1 und der Ausloseeinπch- tung 2 geschaffen ist, wird der jeweilige mit der Ausloseeinrichtung 2 verbundene Verbraucher entsprechend mit Strom versorgt.
Grundsätzlich ist diese Schaltemnchtung 1 und die dazugehörige Ausloseeinrichtung 2 vom gleichen Aufbauprmzip wie die in der EP 0 573 471 Bl beschriebene elektromecha- nische Verbindungsvorrichtung. So weist die Schaltemnchtung 1 eine geschlossene Baueinheit auf, die in nicht naher dargestellter Weise aus einem Gehäuse und einem Deckel besteht. In die Schaltemnchtung 1 mundet zur Verbindung mit einer Stromquelle eine Kabelverbindung 3. Die Ausloseeinrichtung ist ebenfalls im allgemeinen zweiteilig ausgebildet und mit einer Kabelverbmdung 6 versehen, sofern die Ausloseeinrichtung 2 nicht selbst Teil eines Verbrauchers darstellt bzw. direkt in den Verbraucher eingebaut ist .
Im Ruhezustand, d.h. wenn die Ausloseeinrichtung 2 nicht auf die Schalteinrichtung 1 aufgesetzt ist, ist ein Arbeitsschlitten 4, auf dem Schaltmagnete 5 in Form von codierten Magnetteilen 5a-5d angeordnet sind, durch eine ferromagnetische Ruckhalteplatte 7 auf dem Boden des Gehäuses gehalten. Die ferromagnetische Ruckhalteplatte kann auch ein Magnetring sein. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, liegen sich zwei codierte Schaltmagnete 5 mit jeweils vier codierten Magnetteilen 5a-5d diametral gegenüber. Jeder codierte Magnet 5, bestehend aus der Vierergruppe, weist jeweils zwei Nord- und zwei Sudpole auf, wobei die Pole so zueinander angeordnet sind, daß jeweils unterschiedliche Polaritäten aneinander angrenzen. Die codierten Magnete 5 sind im Inneren der Schaltemnchtung 1 auf dem Arbeitsschlitten 4 so angeordnet, daß sie bei ihrer Bewegung in entsprechenden Bohrungen gefuhrt sind (siehe z.B. Fig. 1) .
Zwei sich diametral gegenüberliegende Ruckstellfedern 8, die ebenfalls in Bohrungen der Schalteinrichtung gefuhrt sind, sorgen dafür, daß der Arbeitsschlitten 4 zusätzlich durch eine entsprechende Federkraft im nichtgeschalteten Zustand auf der ferromagnetischen Platte 7 gehalten ist. Gleichzeitig sorgen sie dafür, daß nach einem Abnehmen der Ausloseeinrichtung 2 von der Schaltemnchtung 1 der Arbeitsschlitten 4 wieder zur Anlage auf der ferromagnetischen Platte 7 gebracht wird. In den Figuren 5 bis 11 ist die Stromfuhrung in der Schaltemnchtung bis zu einem Stromfuhrenden Pol 9 und einem Nullpol 10 als Nulleiter naher ersichtlich. Die Pole 9 und 10 sind als Stifte ausgebildet und ragen aus der Oberseite der Schaltemnch¬ tung, im wesentlichen bundig mit der Oberseite, aus dieser frei heraus.
Die Strome le tung von der Kabelverbmdung 3 aus erfolgt zu einem Kontaktelement 11 (Nulleiter) und einem Kontaktelement 12 (Phase) im oberen Gehausebereich. Der Stromverlauf über Brücken und Kontaktelemente ist aus Ubersicht- lichke tsgrunden nachfolgend nur für den Eingangskontakt 12 dargestellt. Unter dem Eingangskontakt 12 befindet sich auf dem Arbeitsschlitten ein Kontaktelement 13, das über eine elektrische Brücke zu einem weiteren Kontaktelement 14 auf dem Arbeitsschlitten den Strom leitet. Über dem Kontaktelement 14 befindet sich in dem Gehauseoberteil ein weiteres Kontaktelement 15, welches wiederum über eine bogenförmige Brücke 16 mit einem Kontakt 17, der sich ebenfalls im oberen Gehauseteil befindet, in elektrischem Kontakt stehen. Unter dem Kontaktelement 17 befindet sich auf dem Arbeitsschlitten 4 ein Kontaktelement 18, das wie- derum über eine elektrisch leitende Brücke mit einem Kontaktelement 19 auf dem Arbeitsschlitten verbunden ist. Das Kontaktelement 19 befindet sich unterhalb des zur Oberflache der Schalteinrichtung fuhrenden Poles 9. Wie aus den Figuren 9 und 11 ersichtlich ist, befinden sich die Kontaktelemente 13, 14 und 18, 19 auf elastischen Zungen des Arbeitsschlittens, die durch entsprechende Schlitze in dem Arbeitsschlitten gebildet sind. Auf diese Weise ist bei Stromfuhrung ein entsprechend satter Kontakt gegeben.
Grundsatzlich konnte die Stromfuhrung von dem oberen Gehauseteil der Schalteinrichtung über den Arbeitsschlitten und zurück zu dem oberen Gehauseteil und damit zu dem Pol 9 auch über eine einfache Brücke erfolgen. Die Ausfuhrung über die beiden Brücken und das bogenförmige Bruckenteil 16 im oberen Gehauseteil haben jedoch den Vorteil, daß auf diese Weise die aufgrund der Stromstarke geforderten Abstände im Ruhezustand bzw. nicht geschalteten Zustand auf die Hälfte reduziert werden können. Die halbkreisförmige Brücke 16 ist lediglich aus konstruktiven Gründen in diesem Fall erforderlich, um an dem Pol 9 bzw. 10 "vorbeizukommen". Aus der Fig. 9 sind auch die Kontaktelemente und Brücken auf dem Arbeitsschlitten für die Stromführung zu dem Pol 10 ersichtlich. Aus der Fig. 5 ist ebenfalls im oberen Teil der Zeichnung die ringförmige Brücke hierfür ersichtlich.
Zusatzlich zu dieser grundsatzlich aus der eingangs erwähnten europäischen Patentschrift genannten Funktionsweise weist die vorliegende elektromechanische Verbindungsvorrichtung ein Sicherungstell 20 auf. Das Sicherungsteil 20 ist entweder als Sicherungsmagnet ausgebildet, der mit entsprechend ferromagnetischen Platten bzw. Gegenstucken zusammenarbeitet oder er besteht aus einer Scheibe aus ferromagnetischem Material. Bei dem vorliegenden Ausfuh- rungsbeispiel ist das Sicherungsteil 20 aus einer Scheibe aus einem ferromagnetischen Material gebildet und in der Ausloseeinrichtung 2 befindet sich ein mit dem Sicherungstell 20 zusammenarbeitender Magnet 21. Ein weiterer Ruckholmagnet 22 befindet sich im Unterteil der Schalte nchtung 1. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, befindet sich das Sicherungstell 20 im zentralen Bereich der Schaltemnchtung und der Magnet 21 in der Ausloseeinrichtung 2 liegt beim Aufsetzen der Ausloseeinrichtung auf die Schalteinrichtung 1 direkt darüber. In gleicher Weise liegt der Ruckholmagnet 22 direkt unter dem Sicherungsteil 20 (siehe insbesondere Figuren 1, 3 und 4) .
Aus den Figuren 2 bis 5 ist insbesondere die Wirkungsweise des Sicherungsteiles 20 ersichtlich. Von den bogenförmigen Kontakten 16 fuhren jeweils zu beiden Seiten Sicherheits- leitungen 23a und 23b nach unten bis zum unteren Gehausebereich der Schalteinrichtung 1 und von da aus am Boden entlang nach innen bis zu dem Bereich des Sicherungsteiles 20. Das Sicherungsteil 20 ist mit einer zentralen Bohrung versehen. Diese Bohrung dient als Fuhrung auf einem Dorn 24. Der Dorn 24 besitzt auf seinem Umfang eine Wendelform. Diese Wendelform arbeitet mit einer entsprechenden Gegenwendel der hierzu entsprechend wendelformig ausgebildeten zentralen Bohrung m dem Sicherungstell 20 zusammen. Das Sicherungsteil 20 ist weiterhin auf seinem Umfang mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Noppen bzw. Stiften 25 versehen. Der Dorn 24 ist mit dem unteren Bereich des Gehäuses der Schalteinrichtung 1 fest verbunden. Durch die Wendelform des Dornes 24 und die wendelformige Bohrung in dem Sicherungstell 20 bewegt sich das Sicherungsteil mit einer entsprechenden Verdrehung nach unten und oben. Auf diese Weise werden die aus dem Umfang des Sicherungsteiles 20 vorragenden beiden Stifte 25 in ihrer Umfangslage entsprechend verdreht. Das Sicherungsteil funktioniert nun auf folgende Weise:
Im Ruhezustand, siehe Fig. 3, liegt das Sicherungsteil auf dem Arbeitsschlitten 4 und druckt diesen damit aufgrund der Magnetkraft des Sicherungsteiles 20 im Zusammenwirken mit dem Magnet 22 den Arbeitsschlitten 4 auf die Gehau- seunterseite der Schaltemnchtung 1. Wird die Ausloseeinrichtung 2 auf die Schaltemnchtung 1 aufgesetzt, so zieht der Magnet 21 das Sicherungsteil 20 an, womit sich das Sicherungstell 20 entsprechend zusammen mit einer leichten Drehbewegung nach oben bewegt. Der Arbeitsschlitten 4 folgt nach, wobei für diesen die codierten Magnete 5, welche mit entsprechend gegengesetzt codierten Magneten 26 in der Ausloseeinrichtung 2 zusammenarbeiten. Zur Entfaltung der erforderlichen Magnetkraft sind die codierten Magnete 26 in gleicher Weise in zwei Vierergruppen mit jeweils vier Einzelmagneten zusammengefaßt, wobei die Einzelmagnete entsprechend zu den Einzelmagneten 5a-5c der Schalteinrichtung entgegengesetzt polarisiert sind.
Mit dem Anziehen des Arbeitsschlittens an die Unterseite des Gehauseoberteiles der Schaltemnchtung 1 wird auch über die Kontaktelemente die Verbindung von den Eingangskontakten 11 und 12 zu den Polen 9 und 10 geschaffen. Der Stromweg für die beim Eingangskontakt 12 ankommende Phase ist dabei von dem Eingangskontakt 12 zu dem Kontaktelement 13 auf dem Arbeitsschlitten und dort zu dem Kontaktelement 14, anschließend zurück auf das Gehauseoberteil zu dem Kontaktelement 15 und über die rmgbogenformige Brücke 16 zu dem Kontaktelement 17. Von da aus gelangt der Strom wieder zu dem Kontaktelement 18 auf dem Arbeitsschlitten und von dort aus über das Kontaktelement 19 zurück auf den 1m Gehauseoberteil angeordneten Pol 9. Der Stromverlauf von dem Eingangskontakt 11 zu dem Pol 10 erfolgt in äquivalenter Weise.
Wird d e Ausloseemrichtung 2 von der Schalteinrichtung 1 abgenommen, so fallt zuerst der Arbeitsschlitten 4 aufgrund der geringeren Magnetkraft der codierten Magnete ab, womit der Stromkreis unterbrochen wird. Anschließend fallt auch mit einer entsprechenden Verdrehung das Sicherungstell 20 ab, da es von dem Magneten 22 angezogen wird. Dabei kommt es zu einer leichten Verdrehung, wodurch sich die über den Umfang vorstehenden Stifte 25 auf den Arbeitsschlitten der unteren Position auflegen. In geschaltetem Zustand stören die vorstehenden Stifte 25 die Bewegung des Arbeitsschlittens 4 jedoch nicht, denn in dieser Lage befinden sie sich m Aussparungen 27 des Arbeitsschlittens 4, die an die größeren Formen der Stifte 25 angepaßt sind. Aus Fig. 9 ist diese Lage ersichtlich.
Bleibt aus irgendwelchen Gründen nun der Arbeitsschlitten, z.B. durch ein Verkleben, auch bei Abnahme der Ausloseeinrichtung 2 in seiner oberen Position, so bedeutet dies, daß der Stromfluß bis zu den Polen 9 und 10 weitergegeben ist. Im Normalfall wurden die Pole 9 und 10 den Stromkontakt zu entsprechenden Gegenkontakten 28 und 29 in der Ausloseemrichtung herstellen, um den gewünschten Verbraucher mit Strom zu versorgen. Bei Fehlen der Ausloseeinrichtung 2 wäre nun die Gefahr von Stromunfallen aufgrund der freiliegenden Pole 9 und 10 gegeben. Damit trotzdem kein Strom in diesem Falle auf die Pole 9 und 10 kommt, ist das Sicherungsteil 20 vorgesehen. Nach Entfernen der Ausloseemrichtung 2 wird nämlich das Sicherungsteil 20, das ja unabhängig von dem Arbeitsschlitten 4 arbeitet und hierzu in einer entsprechenden Bohrung des Arbeitsschiit- tens frei sich bewegen kann, von dem Magneten 22 angezogen. Dies bedeutet, er kehrt in seine Ruhestellung zurück und sitzt damit auf das Gehauseunterteil auf. Da jedoch - im Unterschied zu der normalen Ruhestellung des Arbeitsschlittens 4 in seiner unteren Lage gemäß Fig. 3 - m einem derartigen Fall, wenn der Arbeitsschlitten 4 auf der Unterseite des Gehauseoberteiles des Sicherungsteiles 1 verblieben ist, auf den Rmgbogenkontakten 16 Strom. Der Strom von den beiden Rmgbogenkontakten 16 w rd über die Sicherungsleitung 23a und 23b nach unten bis unter das Sicherungsteil 20 geleitet. Dies bedeutet, sobald das Sicherungsteil 20 in seine Ruhelage nach Abnehmen der Ausloseeinπchtung 2 zurückkehrt, wird ein gewollter Kurzschluß zwischen den beiden Polen 9 und 10 geschaffen. Dieser Kurzschluß kann dann dazu verwendet werden, daß die gesamte Stromzufuhrung unterbrochen wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß in der Kabelzufuhrung 3 oder emgangsseitig in der Schaltemnchtung 1 bei der Stromzu- fuhrung eine an sich bekannte Gluhsicherung 30 vorgesehen ist, die in diesem Falle durchbrennt und damit die Stromverbindung sicher unterbricht.
Das Sicherungsteil 20 liegt in einer zentralen Aussparung des Arbeitsschlittens 4.

Claims

P a te n ta n s p ru c h e
Elektroraechanische Verbindungsvorrichtung mit einer über Stromzufuhrungskontakte mit einer Stromquelle verbindbaren und auf einem Arbeitsschlitten angeordnete Schaltmagnete aufweisenden Schalteinrichtung, und mit einer Auslosemagnete aufweisenden und mit einem Verbraucher elektrisch verbindbaren Ausloseeinrichtung verbindbar ist, durch die die Schaltmagnete von einer Ruhelage entgegen einer Ruckhaltekraft m eine Arbeitslage bringbar sind und dabei der Kontakt von Kontaktpaaren und damit die elektrische Verbindung zwischen der Schaltemnchtung und der Ausloseemrichtung herstellbar ist, wobei die Schaltmagnete durch eine spezielle Codierung mit den m der Ausloseemrichtung angeordneten Auslosemagneten zur Realisierung bestimmter Magnetfelder für den Schaltvorgang zusammenarbeiten d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Schalteinrichtung (1) wenigstens ein Sicherungsteil (20) in Form eines Sicherungsmagneten oder eines ferromagnetischen Materials derart aus einer Ruhelage in eine stromgeschaltete Lage durch einen in der Ausloseemrichtung (2) angeordneten Gegenmagneten (21) oder einem ferromagnetischen Teil in Richtung auf die Ausloseemrichtung (2) verschiebbar ist, daß das Sicherungsteil (20) bei einem Verbleiben des Arbeitsschlittens (4) im stromgeschalteten Zustand auch bei abgenommener Ausloseemrichtung (2) bei der Ruckkehr des Sicherungsteiles (20) in die Ruhestellung ein gewollter Kurzschluß zwischen den Polen (9,10) des Kontaktpaares der Schalteinrichtung (1) bewirkt .
2. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Schalteinrichtung (1) oder einem mit der Schaltemnchtung (1) verbundenen Teil eine Gluhsicherung (30) angeordnet ist, die bei Kurzschluß durchbrennt.
3. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sicherungsteil (20) in einer zentralen Aussparung des Arbeitsschlittens (4) liegt.
4. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß hinter bzw. unter dem Sicherungsteil (20) auf der von der Ausloseeinrichtung (2) abgewandten Seite der Schalteinrichtung (1) ein Ruckhaltemagnet (22) oder ein ferromagne- tisches Ruckhalteteil angeordnet ist.
5. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sicherungstell (20) am Umfang mit vorstehenden Noppen oder Stiften (25) versehen ist, wobei das Sicherungstell
(20) bei seiner Bewegung von der Ruhelage m die elektrisch geschaltete Lage eine Drehbewegung um seine Langsachse durchfuhrt und wobei der Arbeitsschlitten (4) mit an die Noppen oder Stiftgroße und Form angepaßte Aussparungen
(27) aufweist, die in der stromgeschalteten Lage des Arbeitsschlittens (4) die Noppen oder Stifte (25) aufnehmen.
6. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sicherungstell (20) wendel- oder spiralförmig wahrend seiner Bewegung aus der Ruhelage in die elektrisch geschaltete Lage bewegbar ist. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sicherungsteil (20) auf einem Dorn (24) gelagert ist, wobei die Drehbewegung des Sicherungsteiles (20) durch eine Spiralnut- und Stiftverbindung zwischen dem Dorn (24) und dem Sicherungsteil (20) erfolgt.
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