EP1342295A2 - Elektromechanische verbindungsvorrichtung - Google Patents

Elektromechanische verbindungsvorrichtung

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EP1342295A2
EP1342295A2 EP01991817A EP01991817A EP1342295A2 EP 1342295 A2 EP1342295 A2 EP 1342295A2 EP 01991817 A EP01991817 A EP 01991817A EP 01991817 A EP01991817 A EP 01991817A EP 1342295 A2 EP1342295 A2 EP 1342295A2
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EP
European Patent Office
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housing
current
current collector
electromechanical
collector housing
Prior art date
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EP01991817A
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English (en)
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EP1342295B1 (de
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Hermann Neidlein
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Magcode AG
Original Assignee
Magcode AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1342295B1 publication Critical patent/EP1342295B1/de
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    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/6205—Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
    • 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 with a current transmitter housing and with a current collector housing, flat contacts being located on the housing sides facing each other, the current generator housing being provided with current supply connections and with a movable magnetic carriage having current contact points which are connected to the current supply connections, in which Current generator housing on the side facing away from the current collector housing, a permanent magnet is arranged, the magnetic slide of the current generator housing and the current collector housing are each provided with magnets which are arranged such that when the current generator housing and current collector housing lie one on top of the other, magnets of different polarity are arranged opposite one another, as a result of which Current contact points of the magnetic slide against the retention force of the permanent magnet connect to the flat contacts of the current transmitter housing and thus also establish the power connection to the flat contacts in the pantograph housing.
  • a generic electromechanical connecting device is known from WO 98/09346.
  • the magnets of the magnetic carriage of the current transmitter housing and the magnets of the current collector mergephaseuses the magnetic carriage moves against the retaining force of the permanent magnet so that a connection to the flat contacts of the current transmitter housing and thus also a power connection to the flat contacts in the current collector housing is made.
  • An arc between the flat contacts has been found to be disadvantageous for various fields of application, in particular in the motor vehicle sector.
  • An open or visible arc or isolating spark, particularly in motor vehicles, is not desirable, particularly for safety reasons.
  • a disadvantage for certain areas of application of the electro-mechanical connection device can moreover be the ease of detachability between the current transmitter housing and the current collector housing, which is, however, desired in other application areas.
  • the present invention is based on the problem of solving the disadvantages of the prior art, in particular an open arc or isolating spark between the flat contacts of the current transmitter housing and the current outlet. neh ergeheses to prevent and create a more resilient connection for appropriate applications.
  • this object is achieved in that the current transmitter housing and the current collector housing are forcibly connectable and detachable to one another by means of a rotating device, the flat contacts of the current transmitter housing and the current collector housing being in contact earlier and longer when they are disconnected than when the current transmitter housing and current collector housing are disconnected the flat contacts of the current transmitter housing with the current contact points on the magnetic slide.
  • the current transmitter housing and the current collector housing are forcibly connected by a rotating device, it is advantageously achieved that the flat contacts of the current transmitter housing and the current collector housing come into contact before the current contact points on the magnetic slide are in contact with the flat contacts of the current generator housing.
  • the magnets of the magnetic carriage and the current collector housing are only arranged relative to one another at the end of the twisting movement in such a way that magnets of different polarities are arranged opposite one another. Only in this position or, depending on the configuration, in an adjoining position, does the magnetic slide move against the retaining force of the permanent magnet in the direction of the flat contacts of the current transmitter housing or is in contact with them.
  • the flat contacts of the current transmitter housing and the current collector housing are already connected to one another, so that no arc can arise between them.
  • An arc can possibly only occur between the current contact points on the magnetic slide and the flat contacts of the current transmitter housing, and thus internally.
  • the twisting movement or the rotating device ensures in an analogous manner that first the position of the magnets of the magnetic carriage relative to the magnets of the current collector housing is changed such that the magnetic carriage or the current contact points on the magnetic carriage change from the flat contacts disconnect the current transmitter housing and only then the contact between the flat contacts of the current transmitter housing and the current collector housing is interrupted.
  • the rotating device can be designed in such a way that inadvertent disconnection or easy detachment of the current collector housing from the current transmitter housing is prevented. It can also be provided that the connection between the current collector housing and the current generator housing can be released in the form of an emergency release in the form of an emergency release for safety reasons before a damage occurs to other parts.
  • the rotating device has an in / out area and a current has clock cycle area, between which the current transmitter housing and the current collector housing can be rotated relative to one another, the in-discharge region being arranged such that the magnets of the current collector housing and the magnetic carriage of the current transmitter housing are offset from one another in such a way that the magnetic slide does not abut the flat contacts of the current transmitter housing.
  • the rotating device has a defined entry and exit area and a current contact area, the device according to the invention can be handled in a particularly simple manner safely and without errors.
  • the arrangement of the on-discharge area ensures that when the current collector housing is attached to the current transmitter housing, only contact occurs between the flat contacts, since the magnets of the magnetic carriage and the current collector housing are offset from one another in this area in such a way that, possibly including the retaining force of the Permanent magnet, it is ensured that the magnetic slide does not rest on the flat contacts of the current transmitter housing. Due to the rotating movement of the current transmitter housing or the current collector housing in the direction of the current contact area, the magnets of the magnetic carriage and the current collector housing then move the magnetic carriage in the direction of the flat contacts of the current generator housing, as a result of which the desired current connection is created.
  • the flat contacts of the current transmitter housing and / or the current collector housing have at least approximately an arc shape.
  • the circular arc shape of the flat contacts ensures that a connection between the respective flat contacts is created or remains during the twisting movement of the current transmitter housing or the current collector housing relative to one another.
  • the circular arc shape or the bean-like shape of the flat contacts can be chosen with regard to their length in such a way that it is ensured that the flat contacts of the current transmitter housing and the current collector housing are in contact earlier and longer when disconnected than the flat contacts of the current transmitter housing with the current contact points on the magnet slider. It can advantageously be provided that the flat contacts extend over an angle which corresponds to the angle of rotation of the twisting movement.
  • the magnets of the current collector housing and the magnetic carriage of the current transmitter housing are arranged in the in-discharge region in such a way that the magnetic effect causes the current generator housing and the current collector housing to rotate independently to the current contact region.
  • the current collector housing can be connected to the current generator housing in an advantageous and user-friendly manner.
  • incorrect operation is excluded due to the independent rotary movement. Since the independent rotary movement takes place due to the magnetic effect between the magnets of the current collector housing and the magnets of the magnetic carriage, an additional, possibly battery-operated, This facility is not necessary. Due to the independent rotary movement of the current transmitter housing or the current collector housing, the operator also recognizes that the current generator housing and the current collector housing have been correctly connected to one another.
  • the rotating device is designed as a bayonet-type closure.
  • An embodiment of the rotating device as a bayonet-type closure has proven to be particularly suitable with regard to a possibly desired connection security between the current transmitter housing and the current collector housing, inexpensive and simple manufacture and simple operability.
  • the current collector housing or the current transmitter housing for different voltages has differently polarized magnets such that the magnetic fields of the 12 volt current collector housing or the 12 volt current generator housing and the 24th -Volt pantograph housing or the 24-volt current transmitter housing are reversed.
  • Figure 1 is a plan view of a current transmitter housing with circular flat contacts and with an integrated dashed magnetic slide with magnets.
  • FIG. 3 shows a section through a current transmitter housing with a magnetic slide, magnets, current contact points, power supply connections and a permanent magnet, shown in principle;
  • FIG. 4 shows a section through the current collector housing according to the line IV-IV of FIG. 2 in a first embodiment
  • FIG. 5 shows a section through the current collector housing according to line IV-IV of FIG. 2 in a second embodiment
  • FIG. 6 shows a section through the current collector housing according to line IV-IV of FIG. 2 in a third embodiment
  • FIG. 7 is an enlarged view of a tongue cut into the outer circumference of the current collector housing and provided with peg-like projections according to view VII of FIG. 6.
  • the electromechanical connecting device has a current transmitter housing 1 shown in FIG. 1 and a current collector housing 2 shown in FIG. 2.
  • the principle of operation of the electromechanical connecting device is already known, for example from WO 97/50152 and WO 98/09346. Accordingly, only the features relevant to the solution of the task according to the invention are discussed below.
  • the current transmitter housing 1 has flat contacts 3 on its housing side or top side facing the current collector housing 2, which are designed in the form of a circular arc in the exemplary embodiment shown.
  • the current transmitter housing 1 has a movable magnetic carriage 4, only indicated by dashed lines, with four magnets 5, also indicated only by dashed lines.
  • the magnetic slide 4 with the magnets 5 can be moved within the current transmitter housing 1.
  • the magnetic carriage 4 is attracted by a permanent magnet 6 such that the magnetic carriage 4, if the current collector housing 2 is not in connection with the current transmitter housing 1, bears against the permanent magnet 6.
  • the current transmitter housing 1 and the current collector housing 2 are forcibly connected or detached to one another by means of a twisting movement.
  • the current generator housing 1 has a rotating device 11.
  • the current collector housing 2 can also have a rotating device 11 or the rotating device 11 can be formed in two parts.
  • the rotating device 11 has an on-discharge area 12 and a current contact area 13, between which the current transmitter housing 1 and the current collector housing 2 can be rotated relative to one another.
  • the on-discharge area 12 is arranged so that the magnets 5 of the magnetic carriage 4 and the magnets 9 of the current collector housing 2 are offset from one another in such a way that the magnetic carriage 4 is not moved in the direction of the flat contacts 3 when connecting, or not when released more on the flat contacts 3.
  • the in-discharge area 12 is also selected such that the flat contacts 10 are in contact with the flat contacts 3 and this contact remains during the entire twisting movement between the current contact area 13 and the in-discharge area 12.
  • both flat contacts 3, 10 can also be designed such that they extend over the entire length of the twisting movement.
  • the on-discharge region 12 is selected such that the current transmitter housing 1 and the current collector housing 2 perform an independent rotary movement in the direction of the current contact region 13 due to the magnetic action of the magnets 5 and the magnets 9.
  • This can be achieved in a simple manner by partially overlapping the magnets 5 or the magnets 9 with different polarities.
  • the overlap is to be selected such that the magnetic effect is sufficient to initiate an automatic rotary movement, but is too small to overcome the magnetic force of the permanent magnet 6 acting on the magnetic carriage 4.
  • the magnetic force of the permanent magnet 6 predominates in comparison to the magnetic force between the magnets 5 and the magnets 9.
  • the rotating device 11 has a rotary movement by an angle of rotation such that the magnets 9 of the current collector housing and the magnets 5 of the magnetic carriage 4 in the infeed-out area 12 repel or tighten less than the retaining force of the permanent magnet 6 and in the current contact tighten area 13.
  • a particularly advantageous angle of rotation for this has turned out to be an angle of rotation of 20 ° to 40 °, preferably 30 °.
  • the magnetic effect between the magnet 5 and the magnet 9 is so high that the magnetic carriage 4 establishes a connection to the flat contacts 3 of the current transmitter housing 1 against the retaining force of the permanent magnet 6.
  • the current contact area 13 thus coincides with the area in which the current collector housing 2 is placed on the current transmitter housing 1 in the prior art.
  • the parts required for this purpose are also designed in this way, in particular also the magnetic slide 4 with regard to the material selection.
  • the rotating device is designed as a bayonet-like closure 11.
  • a particularly secure connection between the current transmitter housing 1 and the current collector housing 2 is possible, as shown in FIGS. 1 and 2, in that the outer circumference 2a of the current collector housing 2 is designed such that the current collector housing 2 is in the connection area between the current collector housing 2 and the current generator housing 1 encloses an adjacent outer circumference la of the current generator housing 1. It is thus possible in a simple manner to design the current collector housing 2 in the connection area with two inwardly directed pin-like projections 14, bolts, tips, tabs, hooks or the like, which engage in a corresponding recess 15 in the current generator housing 1.
  • the outer periphery 2a of the pantograph housing 2 encloses the outer periphery la of the current transmitter housing 1 a particularly tight, in a simple manner also waterproof connection between the current transmitter housing 1 and the current collector housing 2 is created.
  • a connection by means of pin-like projections 14 and corresponding recesses 15 has proven to be particularly simple to produce and to handle.
  • a connection that is free of play can be established to a high degree.
  • the peg-like projections 14 can be introduced in a simple manner into the infeed-out area 12, which opens into the recess 15, and can be displaced along this up to the current contact area 13.
  • a fine lock 16 can advantageously be provided in the current contact area 13. The fine lock 16 enables a particularly secure, wobble-free and play-free connection of the current transmitter housing 1 to the current collector housing 2.
  • the peg-like projections 14 can be injected, for example, in a particularly inexpensive embodiment.
  • any other technique for attaching the pin-like projections 14 is also possible.
  • the peg-like projections 14 or the like have an elongated shape which tapers in the connection area from the housing side facing the current transmitter housing 1 or the top side of the current collector housing 2 in the direction of a housing underside . has a slope (Fig. 4). Due to the wedge-shaped design, it is possible that the current collector housing 2 expands under a definable tensile load and the current collector housing 2 is thus detached from the current generator housing 1 without a rotary movement having to be initiated manually. This measure serves to avoid damage to the electromechanical connecting device.
  • the wedge-shaped shape or the bevel of the peg-like projections 14 support a widening of the current collector housing 2.
  • the current collector housing 2 and the peg-like projections 14 are designed in such a way that such violent loosening only takes place in an emergency.
  • the current collector housing 2 can be formed from an elastic or resilient material. This also makes it possible to achieve a violent disconnection of the current transmitter housing 1 from the current collector housing 2 in an emergency.
  • FIG. 5 Another alternative arrangement of the peg-shaped projections 14 is shown in FIG. 5. It is provided that the current collector housing 2 is surrounded on its outer circumference 2a by a ring 17 on which the pin-like projections 14 are arranged. The peg-like projections 14 protrude inward through corresponding bores in the outer wall 2a. As has been found in tests, the outer circumference 2a can be provided with the ring 17 in an advantageous, simple and inexpensive manner. It can also be provided that the outer circumference 2a has a circumferential recess adapted to the ring for receiving the ring 17. On the one hand, a uniform outer surface of the current collector housing 2 is achieved, on the other hand, the ring 17 is guided in an advantageous manner.
  • the ring can be designed to be correspondingly elastic.
  • Advantageous this is when the ring 17 does not have a closed shape, so that the ring 17 is bent open in a simple manner when a defined tensile load is applied. This can be achieved in a simple manner in that the ring 17 does not have a closed circular shape but a gap.
  • This has also proven to be particularly advantageous with regard to the attachment of the ring 17 to the outer circumference 2a.
  • the peg-like projections attached to the ring 17 can be configured in exactly the same way as the wedge-shaped projections 14 already described.
  • a further arrangement of the peg-like projections 14 shown in FIG. 6 can consist in that the outer circumference 2a of the current collector housing 2 has elastic tongues 18.
  • the elastic tongues 18 can be cut or milled in a simple manner into the material of the outer circumference 2a. As already described with reference to FIGS. 4 and 5, the tongues 18 also bend when a correspondingly large tensile load occurs, so that the current collector housing 2 is separated from the current generator housing 1.
  • An enlarged representation of the tongues 18 can be seen in FIG. 7.
  • the pin-like projections 14 shown can have different dimensions to which the infeed-out areas 12 or the cutouts 15 shown in FIG. 1 are correspondingly adapted with regard to their opening width.
  • the different-sized peg-like projections 14 ensure that the current collector housing 2 can be connected to the current generator housing 1 only in one position. In a position rotated by 180 °, a pin 14 with a large diameter would hit an infeed and outfeed area 12, the latter cannot record. This prevents incorrect connection.
  • the current collector housing 2 or the current generator housing 1 can have magnets 9 or 5 with different poles with different voltages. This applies in particular to current collector housing 2 or current generator housing 1 with 12 volt or 24 volt voltage, which are frequently used in the motor vehicle sector. It can be provided that the magnetic fields of the 12-volt current collector housing 2 or the 12-volt current transmitter housing 1 and the 24-volt current collector housing or the 24-volt current generator housing 1 are reversed. In connection with the different sized peg-shaped projections, this ensures that even if the operator puts on a wrong current collector housing 2, the magnetic carriage 4 is not attracted but even repelled due to the reverse polarity. A current flow is therefore excluded. In addition, after the wrong current collector housing 2 has been put on, there is also no independent rotary movement in the direction of the current contact area 13. Thus, even the inexperienced operator can easily recognize that the wrong current collector housing 2 has been put on.
  • the ring 17 can be marked in a different color or in another way to differentiate the different current collector housings 2, so that it indicates the corresponding voltage. A particularly inexpensive and advantageous production of the device according to the invention is thus possible.
  • the current transmitter housing 1 or the current collector housing 2 can be designed such that they can also be connected to conventional current collector housings 2 or current generator housings 1 (i.e. without a rotating device 11).
  • the magnetic force, the switching speed of the magnetic carriage 4 is so fast that larger currents, e.g. 42 volts, without destructive arc switches, or can be contacted.
  • the magnets 5, 9 and / or the permanent magnet 6 can be designed accordingly in a simple manner.

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Abstract

Eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung weist ein Stromgebergehäuse und ein Stromabnehmergehäuse mit jeweils Flachkontakten auf. Das Stromgebergehäuse ist mit einem beweglichen Magnetschlitten mit Stromkontaktstellen versehen. Der Magnetschlitten mit Stromgebergehäuses und das Stromabnehmergehäuse sind jeweils mit Magneten versehen. In dem Stromgebergehäuse ist auf der von dem Stromabnehmergehäuse abgewandten Seite ein Dauermagnet angeordnet. Das Stromgebergehäuse und das Stromabnehmergehäuse sind durch eine Dreheinrichtung zwangsweise über eine Verdrehbewegung miteinander verbindbar und lösbar. Die Flachkontakte des Stromgebergehäuses und des Stromabnehmergehäuses sind beim Verbinden von Stromgebergehäuse und Stromabnehmergehäuse frühter und bei deren Lösen länger in Kontakt als die Flachkontakte des Stromgebergehäuses mit den Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten.

Description

Elektromechanische Verbindungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung mit einem Stromgebergehause und mit einem Stromabnehmergehause, wobei sich an den einander zugekehrten Gehäuseseiten jeweils Flachkontakte befinden, wobei das Stromgebergehause mit Stromzuführungsanschlüssen und mit einem beweglichen Magnetschlitten mit Stromkontaktstellen versehen ist, die mit den Stromzuführungsanschlüssen verbunden sind, wobei in dem Stromgebergehause auf der von dem Stromabnehmergehause abgewandten Seite ein Dauermagnet angeordnet ist, wobei der Magnetschlitten des Stromgebergehauses und das Stromabnehmergehause jeweils mit Magneten versehen sind, die derart angeordnet sind, daß beim Aufeinanderliegen von Stromgebergehause und Stromabnehmergehause jeweils Magnete unterschiedlicher Polarität einander gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch die Stromkontaktstellen des Magnetschlittens gegen die Rückhaltekraft des Dauermagneten eine Verbindung mit den Flachkontakten des Stromgebergehauses und damit auch die Stromverbindung zu den Flachkontakten in dem Stromabnehmergehause herstellen.
Eine gattungsgemäße elektromechanische Verbindungsvorrichtung ist aus der WO 98/09346 bekannt.
Zum bisherigen Stand der Technik wird ferner auf die WO 97/50152 verwiesen.
Durch das Aufeinanderliegen von Stromgebergehause und Stromabnehmergehause wird aufgrund der Magnete des Magnetschlittens des Stromgebergehauses und der Magnete des Stromabneh- mergehäuses der Magnetschlitten gegen die Rückhaltekraft des Dauermagneten derart bewegt, daß eine Verbindung mit den Flachkontakten des Stromgebergehauses und damit auch eine Stromverbindung zu den Flachkontakten in dem Stromabnehmergehause hergestellt wird.
Nachteilig für bestimmte Anwendungsgebiete ist dabei, daß sich der Magnetschlitten bereits in Richtung auf die Flachkontakte des Stromgebergehauses bewegt und diese erreicht, bevor ein Kontakt zwischen den Flachkontakten des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses erfolgt ist. Dies hat zur Folge, daß die Flachkontakte des Stromgebergehauses bereits unter Strom stehen, bevor die Flachkontakte des Stromabnehmergehäuses mit ihnen in Verbindung sind. Dadurch kann zwischen den Flachkontakten ein Lichtbogen entstehen. Analog dazu kann beim Trennen des Stromabnehmergehäuses von dem Stromgebergehause ein Trennfunke entstehen.
Ein Lichtbogen zwischen den Flachkontakten hat sich für verschiedene Anwendungsbereiche, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich als nachteilig herausgestellt. Insbesondere auch aus sicherheitstechnischen Überlegungen ist ein offener bzw. sichtbarer Lichtbogen bzw. Trennfunken, insbesondere in Kraftfahrzeugen, nicht erwünscht. Von Nachteil für bestimmte Anwendungsgebiete der elektro echanischen Verbindungsvorrichtung kann darüber hinaus die leichte Lösbarkeit zwischen dem Stromgebergehause und dem Stromabnehmergehause, die jedoch in anderen Anwendungsbereichen gewünscht ist, sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu lösen, insbesondere einen offenen Lichtbogen oder Trennfunken zwischen den Flachkontakten des Stromgebergehauses und des Stromab- neh ergehäuses zu verhindern und für entsprechende Anwendungsgebiete eine höher belastbare Verbindung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stromgebergehause und das Stromabnehmergehause durch eine Dreheinrichtung zwangsweise über eine Verdrehbewegung miteinander verbindbar und lösbar sind, wobei die Flachkontakte des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses beim Verbinden von Stromgebergehause und Stromabnehmergehause früher und bei deren Lösen länger in Kontakt sind als die Flachkontakte des Stromgebergehauses mit den Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten.
Dadurch, daß das Stromgebergehause und das Stromabnehmergehause durch eine Dreheinrichtung zwangsweise verbunden werden, wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Flachkontakte des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses in Verbindung kommen, bevor die Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten in Kontakt mit den Flachkontakten des Stromgebergehauses sind. Dies ist möglich, da die Magnete des Magnetschlittens und des Stromabnehmergehäuses erst am Ende der Verdrehbewegung derart zueinander angeordnet sind, daß jeweils Magnete unterschiedlicher Polarität einander gegenüberliegend angeordnet sind. Erst in dieser Position bzw. je nach Ausgestaltung in einer daran angrenzenden Position bewegt sich der Magnetschlitten gegen die Rückhaltekraft des Dauermagneten in Richtung auf die Flachkontakte des Stromgebergehauses bzw. liegt an diesen an. Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch bereits die Flachkontakte des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses miteinander in Verbindung, so daß kein Lichtbogen zwischen diesen entstehen kann. Ein Lichtbogen kann gegebenenfalls lediglich zwischen den Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten und den Flachkontakten des Stromgebergehauses, und somit intern entstehen. Beim Trennen des Stromgebergehauses vom Stromabnehmergehause ist durch die Verdrehbewegung bzw. die Dreheinrichtung in analoger Weise sichergestellt, daß zuerst die Position der Magnete des Magnetschlittens zu den Magneten des Stromabnehmergehäuses derart verändert wird, daß sich der Magnetschlitten bzw. die Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten von den Flachkontakten des Stromgebergehauses lösen und erst danach der Kontakt zwischen den Flachkontakten des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses unterbrochen wird. Folglich wird das Stromabnehmergehause erst von dem Stromgebergehause abgehoben, wenn sich der Magnetschlitten bereits in Richtung auf den Dauermagnet bewegt bzw. in der Endposition dieser Bewegung angekommen ist. Ein Trennfunke zwischen den Flachkontakten des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses ist somit ausgeschlossen. Ein derartiger Trennfunke kann, ebenfalls analog zu dem Lichtbogen beim Verbinden, lediglich zwischen den Stromkontakten des Magnetschlittens und den Flachkontakten des Stromgebergehauses und somit ebenfalls intern im Stromgebergehause erfolgen.
Für bestimmte Anwendungsgebiete kann die Dreheinrichtung derart ausgestaltet sein, daß ein versehentliches Trennen bzw. ein leichtes Lösen des Stromabnehmergehäuses vom Stromgebergehause verhindert wird. Vorgesehen sein kann dabei auch, daß die Verbindung zwischen dem Stromabnehmergehause und dem Stromgebergehauses bei einer definierten Zugkraft aus sicherheitstechnischen Überlegungen, bevor Schäden an anderen Teilen auftreten, in Form einer Notentriegelung lösbar ist.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Dreheinrichtung einen Ein-Ausschleusbereich und einen Stromkon- taktbereich aufweist, -zwischen denen das Stromgebergehause und das Stromabnehmergehause zueinander verdrehbar sind, wobei der Ein-Ausschleusbereich derart angeordnet ist, daß die Magnete des Stromabnehmergehäuses und des Magnetschlittens des Stromgebergehauses derart versetzt zueinander stehen, daß der Magnetschlitten nicht an den Flachkontakten des Stromgebergehauses anliegt.
Dadurch daß die Dreheinrichtung einen definierten Ein- Ausschleusbereich und einen Stromkontaktbereich aufweist, läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonders einfacher Weise sicher und fehlerfrei handhaben.
Durch die Anordnung des Ein-Ausschleusbereiches wird sichergestellt, daß beim Ansetzen des Stromabnehmergehäuses an das Stromgebergehause lediglich ein Kontakt zwischen den Flachkontakten entsteht, da die Magnete des Magnetschlittens und des Stromabnehmergehäuses in diesem Bereich derart versetzt zueinander stehen, daß, gegebenenfalls unter Einbeziehung der Rückhaltekraft des Dauermagneten, gewährleistet ist, daß der Magnetschlitten nicht an den Flachkontakten des Stromgebergehauses anliegt. Durch die Verdrehbewegung des Stromgebergehauses bzw. des Stromabnehmergehäuses in Richtung auf den Stromkontaktbereich erfolgt dann aufgrund der Magnete des Magnetschlittens und des Stromabnehmergehäuses eine Bewegung des Magnetschlittens in Richtung auf die Flachkontakte des Stromgebergehauses, wodurch die gewünschte Stromverbindung entsteht.
In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Flachkontakte des Stromgebergehauses und/oder des Stromabnehmergehäuses wenigstens annähernd eine Kreisbogenform aufweisen. Durch die Kreisbogenform der Flachkontakte ist sichergestellt, daß während der Verdrehbewegung des Stromgebergehauses bzw. des Stromabnehmergehäuses zueinander eine Verbindung zwischen den jeweiligen Flachkontakten entsteht bzw. bestehen bleibt. Die Kreisbogenform bzw. die bohnenartige Form der Flachkontakte kann dabei bezüglich ihrer Länge derart gewählt werden, daß sichergestellt ist, daß die Flachkontakte des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses beim Verbinden früher und beim Lösen länger in Kontakt sind als die Flachkontakte des Stromgebergehauses mit den Stromkontaktstellen auf dem Magnetschlitten. In vorteilhafter Weise kann dabei vorgesehen sein, daß sich die Flachkontakte über einen Winkel erstrecken, der dem Drehwinkel der Verdrehbewegung entspricht.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Magnete des Stromabnehmergehäuses und des Magnetschlittens des Stromgebergehauses im Ein-Ausschleusbereich derart angeordnet sind, daß aufgrund der Magnetwirkung eine selbständige Drehbewegung des Stromgebergehauses und des Stromabnehmergehäuses zu dem Stromkontaktbereich erfolgt.
In vorteilhafter Weise wird dadurch erreicht, daß nach dem Verbinden des Stromabnehmergehäuses mit dem Stromgebergehause im Ein-Ausschleusbereich eine gewünschte Stromverbindung entsteht, ohne daß weitere Maßnahmen notwendig sind. Das Stromabnehmergehause läßt sich vorteilhaft und bedienerfreundlich mit dem Stromgebergehause verbinden. Darüber hinaus ist durch die selbständige Drehbewegung eine fehlerhafte Bedienung ausgeschlossen. Da die selbständige Drehbewegung aufgrund der Magnetwirkung zwischen den Magneten des Stromabnehmergehäuses und den Magneten des Magnetschlittens erfolgt, ist eine zusätzliche, möglicherweise batteriebetrie- bene Einrichtung nicht notwendig ist. Durch die selbständige Drehbewegung des Stromgebergehauses bzw. des Stromabnehmergehäuses erkennt die Bedienperson außerdem, daß das Stromgebergehause und das Stromabnehmergehause von ihr korrekt miteinander verbunden wurde.
Von Vorteil ist es, wenn die Dreheinrichtung als bajonettartiger Verschluß ausgebildet ist.
Eine Ausgestaltung der Dreheinrichtung als bajonettartiger Verschluß hat sich bezüglich einer möglicherweise gewünschten Verbindungssicherheit zwischen dem Stromgebergehause und dem Stromabnehmergehause, einer kostengünstigen und einfachen Herstellung und einer einfachen Bedienbarkeit als besonders geeignet herausgestellt.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß das Stromabnehmergehause bzw. das Stromgebergehause für unterschiedliche Spannungen, insbesondere 12 Volt und 24 Volt, unterschiedlich gepolte Magnete derart aufweist, daß die Magnetfelder des 12-Volt-Stromabnehmergehäuses bzw. des 12-Volt- Stromgebergehäuses und des 24-Volt-Stromabnehmergehäuses bzw. des 24-Volt-Stromgebergehäuses umgekehrt gepolt sind. Dadurch ist sichergestellt, daß bei einem falschen Aufsetzen beispielsweise des 12-Volt-Stromabnehmergehäuses keine selbständige Drehbewegung zwischen einem 24-Volt- Stromgebergehäuse und dem 12-Volt-Stromabnehmergehäuses erfolgt, bzw. der Magnetschlitten von den Magneten des 12- Volt-Stromabnehmergehäuses nicht angezogen wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt :
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Stromgebergehause mit kreisbogenförmigen Flachkontakten und mit einem integrierten gestrichelt angedeuteten Magnetschlitten mit Magneten;
Fig. 2 ein Stromabnehmergehause mit angedeuteten Magneten;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Stromgebergehause mit einem prinzipmäßig dargestellten Magnetschlitten, Magneten, Stromkontaktstellen, Stromzuführungsanschlüssen und einem Dauermagnet;
Fig. 4 einen Schnitt durch das Stromabnehmergehause gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2 in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 5 einen Schnitt durch das Stromabnehmergehause gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2 in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 einen Schnitt durch das Stromabnehmergehause gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2 in einer dritten Ausführungsform; und
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung einer in den Außenumfang des Stromabnehmergehäuses eingeschnittenen, mit zapfenartigen Vorsprüngen versehenen Zunge gemäß der Ansicht VII der Fig. 6.
Die erfindungsgemäße elektromechanische Verbindungsvorrichtung weist ein in Fig. 1 dargestelltes Stromgebergehause 1 und ein in Fig. 2 dargestelltes Stromabnehmergehause 2 auf. Die prinzipielle Funktionsweise der elektromechanischen Verbindungsvorrichtung ist bereits bekannt, beispielsweise aus der WO 97/50152 und der WO 98/09346. Nachfolgend wird demzufolge lediglich auf die für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe relevanten Merkmale eingegangen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Stromgebergehause 1 an seiner dem Stromabnehmergehause 2 zugekehrten Gehäuseseite bzw. Oberseite Flachkontakte 3 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kreisbogenförmig ausgebildet sind. Darüber hinaus weist das Stromgebergehause 1 einen, lediglich gestrichelt angedeuteten, beweglichen Magnetschlitten 4 mit vier ebenfalls nur gestrichelt angedeuteten Magneten 5 auf.
Da der prinzipielle Aufbau des Stromgebergehauses 1 bereits aus den vorstehend genannten Schriften und dem Stand der Technik bekannt ist, werden die notwendigen Teile in Fig. 3 zum allgemeinen Verständnis lediglich prinzipiell angegeben und deren Funktionsweise beschrieben.
Wie in Fig. 3 erkennbar, ist der Magnetschlitten 4 mit den Magneten 5 innerhalb des Stromgebergehauses 1 beweglich. Dabei wird der Magnetschlitten 4 von einem Dauermagnet 6 derart angezogen, daß der Magnetschlitten 4, falls das Stromabnehmergehause 2 nicht in Verbindung mit dem Stromgebergehause 1 ist, an dem Dauermagnet 6 anliegt. Der Magnetschlitten
4 weist Stromkontaktstellen 7 auf, die mit Stromzuführungsanschlüssen 8 verbunden sind. Wenn das Stromgebergehause 1 mit dem Stromabnehmergehause 2 verbunden ist und die Magnete
5 mit in Fig. 2 dargestellten Magneten 9 des Stromabnehmergehäuses 2 entsprechend korrespondieren, wird der Magnetschlitten 4 von dem Dauermagnet 6 abgehoben und in Richtung auf die Flachkontakte 3 des Stromgebergehauses 1 bewegt. So- bald die Stromkontaktstellen 7 an den Flachkontakten 3 des Stromgebergehauses 1 anliegen kann der Strom von den Flachkontakten 3 des Stromgebergehauses 1 an Flachkontakte 10 des Stromabnehmergehäuses 2 geleitet werden. Wie bereits vorstehend erwähnt, wird bezüglich der genauen Funktionsweise auf den Stand der Technik bzw. die beiden genannten Schriften verwiesen.
Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, werden das Stromgebergehause 1 und das Stromabnehmergehause 2 zwangsweise über eine Verdrehbewegung miteinander verbunden bzw. gelöst. Hierfür weist das Stromgebergehause 1 eine Dreheinrichtung 11 auf. Selbstverständlich kann alternativ dazu auch das Stromabnehmergehause 2 eine Dreheinrichtung 11 aufweisen bzw. die Dreheinrichtung 11 zweiteilig ausgebildet sein.
Die Dreheinrichtung 11 weist einen Ein-Ausschleusbereich 12 und einen Stromkontaktbereich 13 auf, zwischen denen das Stromgebergehause 1 und das Stromabnehmergehause 2 zueinander verdrehbar sind. Der Ein-Ausschleusbereich 12 ist dabei so angeordnet, daß die Magnete 5 des Magnetschlittens 4 und die Magnete 9 des Stromabnehmergehäuses 2 derart versetzt zueinander stehen, daß der Magnetschlitten 4 beim Verbinden nicht in Richtung auf die Flachkontakte 3 bewegt wird, bzw. beim Lösen nicht mehr an den Flachkontakten 3 anliegt. Der Ein-Ausschleusbereich 12 ist darüber hinaus derart gewählt, daß die Flachkontakte 10 in Kontakt mit den Flachkontakten 3 sind und dieser Kontakt während der gesamten Verdrehbewegung zwischen dem Stromkontaktbereich 13 und dem Ein- Ausschleusbereich 12 bestehen bleibt. Dadurch wird erreicht, daß die Flachkontakte 3 bzw. 10 des Stromgebergehauses 1 und des Stromabnehmergehäuses 2 beim Verbinden von Stromgebergehause 1 und Stromabnehmergehause 2 früher und bei deren Lösen länger in Kontakt sind als die Flachkontakte 3 des Stromgebergehäuses 1 mit den Stromkontaktstellen 7 auf dem Magnetschlitten 4.
In nicht dargestellter Weise kann dies auch dadurch erreicht werden, daß sich die Flachkontakte 10 des Stromabnehmergehäuses 2 wenigstens annähernd über die Länge der Verdrehbewegung der Dreheinrichtung 11 erstrecken. Selbstverständlich können in einer weiteren alternativen Ausgestaltung auch beide Flachkontakte 3, 10 derart ausgebildet sein, daß sie sich über die gesamte Länge der Verdrehbewegung erstrecken.
Der Ein-Ausschleusbereich 12 ist, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, derart gewählt, daß das Stromgebergehause 1 und das Stromabnehmergehause 2 aufgrund der Magnetwirkung der Magnete 5 und der Magnete 9 eine selbständige Drehbewegung in Richtung auf den Stromkontaktbereich 13 ausführen. Dies läßt sich in einfacher Weise durch ein teilweises Überlappen der Magnete 5 bzw. der Magnete 9 mit unterschiedlichen Polaritäten erzielen. Die Überlappung ist dabei derart zu wählen, daß die Magnetwirkung zwar ausreichend ist, um eine selbsttätige Drehbewegung einzuleiten, jedoch zu gering ist, um die auf den Magnetschlitten 4 einwirkende Magnetkraft des Dauermagneten 6 zu überwinden.
Das heißt, im Ein-Ausschleusbereich 12 überwiegt die Magnetkraft des Dauermagneten 6 im Vergleich zu der Magnetkraft zwischen den Magneten 5 und den Magneten 9.
In vorteilhafter Weise kann dabei vorgesehen sein, daß die Dreheinrichtung 11 eine Drehbewegung um einen Drehwinkel derart aufweist, daß sich die Magnete 9 des Stromabnehmergehäuses und die Magnete 5 des Magnetschlittens 4 im Ein- Ausschleusbereich 12 abstoßen bzw. schwächer anziehen als die Rückhaltekraft des Dauermagneten 6 und im Stromkontakt- bereich 13 anziehen. Als besonders vorteilhafter Drehwinkel hierfür hat sich ein Drehwinkel von 20° bis 40°, vorzugsweise 30° herausgestellt.
Im Stromkontaktbereich 13 ist die Magnetwirkung zwischen dem Magnet 5 und dem Magnet 9 derart hoch, daß der Magnetschlitten 4 gegen die Rückhaltekraft des Dauermagnet 6 eine Verbindung zu den Flachkontakten 3 des Stromgebergehauses 1 herstellt. Der Stromkontaktbereich 13 stimmt somit mit dem Bereich überein, in dem beim Stand der Technik das Stromabnehmergehause 2 auf das Stromgebergehause 1 aufgesetzt wird. Derart gestaltet sind auch die hierfür notwendigen Teile, insbesondere auch der Magnetschlitten 4 bezüglich der Materialauswahl .
Wie in Fig. 1 angedeutet, ist die Dreheinrichtung als bajonettartiger Verschluß 11 ausgebildet.
Eine besonders sichere Verbindung zwischen dem Stromgebergehause 1 und dem Stromabnehmergehause 2 ist, wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, dadurch möglich, daß der Außenumfang 2a des Stromabnehmergehäuses 2 derart ausgebildet ist, daß das Stromabnehmergehause 2 im Verbindungsbereich zwischen dem Stromabnehmergehause 2 und dem Stromgebergehause 1 einen angrenzenden Außenumfang la des Stromgebergehauses 1 umschließt. In einfacher Weise ist es somit möglich, das Stromabnehmergehause 2 im Verbindungsbereich mit zwei nach innen gerichteten zapfenartigen Vorsprüngen 14, Bolzen, Spitzen, Laschen, Haken oder dergleichen auszubilden, die in eine korrespondierende Aussparung 15 des Stromgebergehauses 1 eingreifen.
Dadurch daß der Außenumfang 2a des Stromabnehmergehäuses 2 den Außenumfang la des Stromgebergehauses 1 umschließt, wird eine besonders dichte, in einfacher Weise auch wasserdichte Verbindung zwischen dem Stromgebergehause 1 und dem Stromabnehmergehause 2 geschaffen. In Versuchen hat sich eine Verbindung mittels zapfenartiger Vorsprünge 14 und hierzu korrespondierenden Aussparungen 15 als besonders einfach herstellbar und handhabbar herausgestellt. Darüber hinaus läßt sich dadurch eine in hohem Maße spielfreie Verbindung herstellen. Die zapfenartigen Vorsprünge 14 lassen sich in einfacher Weise in den Ein-Ausschleusbereich 12, der in die Aussparung 15 mündet, einbringen und entlang dieser bis zu dem Stromkontaktbereich 13 verschieben. In vorteilhafter Weise kann im Stromkontaktbereich 13 eine Feinarretierung 16 vorgesehen sein. Die Feinarretierung 16 ermöglicht dabei ein besonders sicheres, wackel- und spielfreies Verbinden des Stromgebergehause 1 mit dem Stromabnehmergehause 2.
Selbstverständlich kann in einer alternativen Ausgestaltung auch lediglich ein zapfenartiger Vorsprung 14 oder eine Vielzahl davon mit entsprechend korrespondierenden Aussparungen 15 vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist dabei jedoch die dargestellte Ausführungsform mit zwei zapfenartigen Vorsprüngen 14.
Wie in Fig. 4 erkennbar, können die zapfenartigen Vorsprünge 14 in einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung beispielsweise eingespritzt sein. Selbstverständlich ist auch eine beliebige andere Technik zum Anbringen der zapfenartigen Vorsprünge 14 möglich. Von Vorteil ist es dabei, wenn die zapfenartigen Vorsprünge 14 oder dergleichen eine längliche Form aufweisen, die sich im Verbindungsbereich von der dem Stromgebergehause 1 zugewandten Gehäuseseite bzw. der Oberseite des Stromabnehmergehäuses 2 in Richtung auf eine Gehäuseunterseite verjüngt bzw..eine Schräge aufweist (Fig. 4). Durch die keilförmige Ausgestaltung ist es möglich, daß sich das Stromabnehmergehause 2 bei einer definierbaren Zugbelastung aufweitet und somit das Stromabnehmergehause 2 von dem Stromgebergehause 1 abgelöst wird, ohne daß manuell eine Drehbewegung eingeleitet werden muß. Diese Maßnahme dient dazu, Beschädigungen an der elektromechanischen Verbindungsvorrichtung zu vermeiden. Die keilförmige Form bzw. die Schräge der zapfenartigen Vorsprünge 14 unterstützen dabei ein Aufweiten des Stromabnehmergehäuses 2. Das Stromabnehmergehause 2 und die zapfenartigen Vorsprünge 14 sind dabei so ausgestaltet, daß ein derartig gewaltsames Lösen lediglich im Notfall, erfolgt.
Alternativ oder ergänzend dazu kann das Stromabnehmergehause 2 aus einem elastischen bzw. nachgiebigen Material gebildet sein. Auch dadurch läßt sich im Notfall ein gewaltsames Trennen des Stromgebergehauses 1 von dem Stromabnehmergehäuses 2 erzielen.
Eine weitere alternative Anordnung der zapfenförmigen Vorsprünge 14 ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei ist vorgesehen, daß das Stromabnehmergehause 2 an seinem Außenumfang 2a von einem Ring 17 umgeben ist, an dem die zapfenartigen Vorsprünge 14 angeordnet sind. Die zapfenartigen Vorsprünge 14 ragen dabei durch entsprechende Bohrungen in der Außenwand 2a nach innen. Wie sich in Versuchen herausgestellt hat, läßt sich der Außenumfang 2a in vorteilhafter, einfacher und kostengünstiger Weise mit dem Ring 17 versehen. Vorgesehen sein kann dabei auch, daß der Außenumfang 2a eine an den Ring angepaßte, umlaufende Aussparung, zur Aufnahme des Ringes 17 aufweist. Zum einen wird dadurch eine gleichmäßige Außenfläche des Stromabnehmergehäuses 2 erzielt, zum anderen wird der Ring 17 in vorteilhafter Weise geführt. Um ein gewaltsames Lösen in Notfällen zu ermöglichen, kann der Ring dabei entsprechend elastisch ausgebildet sein. Vorteilhaft hierfür ist es, wenn der Ring 17 keine geschlossene Form aufweist, so daß der Ring 17 in einfacher Weise beim Anliegen einer definierten Zugbelastung aufgebogen wird. In einfacher Weise läßt sich das dadurch realisieren, daß der Ring 17 keine geschlossene Kreisform sondern einen Spalt aufweist. Dies hat sich auch bezüglich des Anbringen des Ringes 17 an dem Außenumfang 2a als besonders vorteilhaft herausgestellt. Selbstverständlich können die an dem Ring 17 angebrachten zapfenartigen Vorsprüngen genauso ausgestaltet sein wie die bereits beschriebenen keilförmigen Vorsprünge 14.
Eine weitere, in Fig. 6 dargestellte Anordnung der zapfenartigen Vorsprünge 14 kann darin bestehen, daß der Außenumfang 2a des Stromabnehmergehäuses 2 elastische Zungen 18 aufweist. Dabei können die elastischen Zungen 18 in einfacher Weise in das Material des Außenumfangs 2a geschnitten bzw. gefräst sein. Wie bereits bezüglich der Figuren 4 und 5 beschrieben, biegen sich auch die Zungen 18 beim Auftreten einer entsprechend großen Zugbelastung auf, so daß das Stromabnehmergehause 2 von dem Stromgebergehause 1 getrennt wird. Eine vergrößerte Darstellung der Zungen 18 ist in Fig. 7 ersichtlich.
Wie in Fig. 2 erkennbar, können die dargestellten zapfenartigen Vorsprünge 14 verschiedene Abmessungen aufweisen, an die die in Fig. 1 dargestellten Ein-Ausschleusbereiche 12 bzw. die Aussparungen 15 bezüglich ihrer Öffnungsbreite entsprechend angepaßt sind. Durch die unterschiedlich großen zapfenartigen Vorsprünge 14 ist sichergestellt, daß das Stromabnehmergehause 2 nur in einer Position mit dem Stromgebergehause 1 verbunden werden kann. In einer um 180° verdrehten Position würde ein Zapfen 14 mit einem großen Durchmesser auf ein Ein-Ausschleusbereich 12 treffen, der diesen nicht aufnehmen kann. Ein falsches Verbinden ist dadurch ausgeschlossen.
Um zu verhindern, daß ein Stromabnehmergehause 2 auf ein Stromgebergehause 1 aufgesetzt wird, das für eine unterschiedliche Spannung ausgelegt wurde, können die Stromabnehmergehause 2 bzw. die Stromgebergehause 1 mit unterschiedlichen Spannungen unterschiedlich gepolte Magnete 9 bzw. 5 aufweisen. Dies gilt insbesondere für Stromabnehmergehause 2 bzw. Stromgebergehause 1 mit 12 Volt oder 24 Volt-Spannung, die häufig im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden. Vorgesehen sein kann dabei, daß die Magnetfelder des 12-Volt- Stromabnehmergehäuses 2 bzw. des 12-Volt-Stromgebergehäuses 1 und des 24-Volt-Stromabnehmergehäuses bzw. des 24-Volt- Stromgebergehäuses 1 umgekehrt gepolt sind. Im Zusammenhang mit den unterschiedlich großen zapfenförmigen Vorsprüngen ist dadurch sichergestellt, daß selbst wenn die Bedienperson ein falsches Stromabnehmergehause 2 aufsetzt, der Magnetschlitten 4 aufgrund der umgekehrten Polung nicht angezogen sondern sogar abgestoßen wird. Ein Stromfluß ist somit ausgeschlossen. Darüber hinaus erfolgt nach dem Aufsetzen des falschen Stromabnehmergehäuses 2 auch keine selbständige Drehbewegung in Richtung auf den Stromkontaktbereich 13. Somit ist auch für die unbedarfte Bedienperson in einfacher Weise zu erkennen, daß das falsche Stromabnehmergehause 2 aufgesetzt wurde.
In einfacher und kostengünstiger Weise kann zur Unterscheidung der verschiedenen Stromabnehmergehause 2 der Ring 17 entsprechend farblich oder in anderer Weise gekennzeichnet werden, so daß dieser auf die entsprechende Spannung hinweist. Somit ist eine besonders kostengünstige und vorteilhafte Produktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
In einer konstruktiven Ausgestaltung kann das Stromgebergehause 1 bzw. das Stromabnehmergehause 2 derart ausgebildet sein, daß diese auch mit herkömmlichen Stromabnehmergehäusen 2 bzw. Stromgebergehäusen 1 (d.h. ohne Dreheinrichtung 11) verbindbar sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann ebenfalls vorgesehen sein, daß auch die Magnetkraft die Schaltgeschwindigkeit des Magnetschlittens 4 derart schnell ist, daß auch größere Ströme, z.B. 42 Volt, ohne zerstörerische Lichtbogenschalter, bzw. kontaktierbar sind. In einfacher Weise können hierfür die Magnete 5, 9 und/oder der Dauermagnet 6 entsprechend ausgebildet sein.

Claims

P ate n ta n s p rü ch e
Elektromechanische Verbindungsvorrichtung mit einem Stromgebergehause und mit einem Stromabnehmergehause, wobei sich an den einander zugekehrten Gehäuseseiten jeweils Flachkontakte befinden, wobei das Stromgebergehause mit Stromzuführungsanschlüssen und mit einem beweglichen Magnetschlitten mit Stromkontaktstellen versehen ist, die mit den Stromzuführungsanschlüssen verbunden sind, wobei in dem Stromgebergehause auf der von dem Stromabnehmergehause abgewandten Seite ein Dauermagnet angeordnet ist, wobei der Magnetschlitten des Stromgebergehauses und das Stromabnehmergehause jeweils mit Magneten versehen sind, die derart angeordnet sind, daß beim Aufeinanderliegen von Stromgebergehause und Stromabnehmergehause jeweils Magnete unterschiedlicher Polarität einander gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch die Stromkontaktstellen des Magnetschlittens gegen die Rückhaltekraft des Dauermagneten eine Verbindung mit den Flachkontakten des Stromgebergehauses und damit auch die Stromverbindung zu den Flachkontakten in dem Stromabnehmergehause herstellen, dad u r c h g e ke nn z e i c hn e t , daß das Stromgebergehause (1) und das Stromabnehmergehause (2) durch eine Dreheinrichtung (11) zwangsweise über eine Verdrehbewegung miteinander verbindbar und lösbar sind, wobei die Flachkontakte (3,10) des Stromgebergehauses (1) und des Stromabnehmergehäuses (2) beim Verbinden von Stromgebergehause (1) und Stromabnehmergehause (2) früher und bei deren Lösen länger in Kontakt sind als die Flachkontakte (3) des Stromgebergehauses (1) mit den Stromkontaktstellen (7) auf dem Magnetschlitten (4).
2. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch
da du r ch g e ke nn z e i chn e t , daß die Dreheinrichtung (11) einen Ein-Ausschleusbereich
(12) und einen Stromkontaktbereich (13) aufweist, zwischen denen das Stromgebergehause (1) und das Stromabnehmergehause (2) zueinander verdrehbar sind, wobei der Ein-Ausschleusbereich (12) derart angeordnet ist, daß die Magnete (5,9) des Stromabnehmergehäuses (2) und des Magnetschlittens (4) des Stromgebergehauses (1) derart versetzt zueinander stehen, daß der Magnetschlitten (4) nicht an den Flachkontakten (3) des Stromgebergehauses
(1) anliegt.
3. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , daß die Flachkontakte (3,10) des Stromgebergehauses (1) und/oder des Stromabnehmergehäuses (2) wenigstens annähernd eine Kreisbogenform aufweisen.
4. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a du r c h g e ke nn z e i chn e t , daß sich die Flachkontakte (3,10) des Stromgebergehauses (1) und/oder des Stromabnehmergehäuses (2) wenigstens annähernd über die Länge der Verdrehbewegung der Dreheinrichtung (11) erstrecken.
5. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a du r c h g e ke nn z e i chn e t , daß die Flachkontakte (3,10) des Stromgebergehauses (1) und des Stromabnehmergehäuses (2) im Ein-Ausschleusbereich (12) in Kontakt sind.
6. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da du r c h g e k enn z e i c hn e t , daß die Magnete (5,9) des Stromabnehmergehäuses (2) und des Magnetschlittens (4) des Stromgebergehauses (1) im Ein- Ausschleusbereich (12) derart angeordnet sind, daß aufgrund der Magnetwirkung eine selbständige Drehbewegung des Stromgebergehauses (1) und des Stromabnehmergehäuses (2) zu dem Stromkontaktbereich (13) erfolgt.
7. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da du r ch g e ke nn z e i chn e t , daß die Dreheinrichtung (11) eine Drehbewegung um einen Drehwinkel derart aufweist, daß sich die Magnete (5,9) des Stromabnehmergehäuses (2) und des Magnetschlittens
(4) im Ein-Ausschleusbereich (12) abstoßen oder schwächer anziehen als die Rückhaltekraft des Dauermagneten
(6) und im Stromkontaktbereich (13) anziehen.
8. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 7, da du r ch g e k enn z e i chn e t , daß die Dreheinrichtung (11) eine Drehbewegung um einen Drehwinkel von 20° bis 40°, vorzugsweise 30°, ermöglicht.
9. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da du r ch ge ke nn z e i chn e t , daß die Stromkontaktstellen (7) des Magnetschlittens (4) gegen die Rückhaltekraft des Dauermagneten (6) im Stromkontaktbereich (13) eine Verbindung zu den Flachkontakten (3) des Stromgebergehauses (1) herstellen.
10. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da du r ch ge ke nn z e i chn e t , daß die Dreheinrichtung als bajonettartiger Verschluß (11) ausgebildet ist.
11. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da du r ch g e ke nn z e i c hn e t , daß der Außenumfang (2a) des Stromabnehmergehäuses (2) derart ausgebildet ist, daß das Stromabnehmergehause (2) im Verbindungsbereich zwischen dem Stromabnehmergehause (2) und dem Stromgebergehause (1) einen angrenzenden Außenumfang (la) des Stromgebergehauses (1) umschließt.
12. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch
11, da du r ch g e ke nn z e i c hn e t , daß das Stromabnehmergehause (2) im Verbindungsbereich wenigstens zwei nach innen gerichtete zapfenartige Vorsprünge, Bolzen, Spitzen, Laschen, Haken (14) oder dergleichen aufweist, die in korrespondierende Aussparungen (15) des Stromgebergehauses (1) eingreifen.
13. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, d a du r ch ge ke nn z e i c hn e t , daß die zapfenartigen Vorsprünge (14) oder dergleichen einspritzbar sind.
14. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, d a du r ch ge ke nn z e i c hne t , daß die zapfenartigen Vorsprünge (14) oder dergleichen eine längliche Form aufweisen, die sich im Verbindungsbereich von der dem Stromgebergehause (1) zugewandten Gehäuseseite des Stromabnehmergehäuses (2) in Richtung auf eine Gehäuseunterseite verjüngt bzw. eine Schräge aufweist.
15. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, d a du r ch ge ke n n z e i c hne t , daß das Stromabnehmergehause (2) an seinem Außenumfang (2a) mit einem Ring (17) versehen ist, an dem die zapfenartigen Vorsprunge (14) oder dergleichen angeordnet sind.
16. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, d a du r ch ge ke nn z e i c hn e t , daß das Stromabnehmergehause (2) und/oder die VorSprünge (14) aus einem elastischen bzw. nachgiebigen Material gebildet sind.
17. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, d a du r ch ge ke n n z e i chne t , daß der Außenumfang (2a) des Stromabnehmergehäuses (2) elastische Zungen (18) aufweist, an denen die zapfenartigen Vorsprünge (14) oder dergleichen angeordnet sind.
18. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 17, d a du r ch ge ke nn z e i chn et , daß die Zungen (18) aus dem Material des Außenumfangs (2a) des Stromabnehmergehäuses (2) geschnitten bzw. gefräst sind.
19. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, d a du r c h g e ke nn z e i chn e t , daß die zapfenartigen Vorsprünge (14) oder dergleichen verschiedene Abmessungen aufweisen und die Öffnungsbreite des jeweiligen zugehörigen Ein-Ausschleusbereiches (12) daran angepaßt ist.
20. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, d a du r c h g e ke nn z e i c hn e t , daß im Stromkontaktbereich (13) eine Feinarretierung (16) vorgesehen ist.
21. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, d adu r c h g e ke nn z e i chn e t , daß das Stromabnehmergehause (2) und/oder das Stromgebergehause (1) für unterschiedliche Spannungen, insbesondere 12 Volt und 24 Volt, unterschiedlich gepolte Magnete (5,9) aufweisen.
22. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 21, d adu r ch g e ke nn z e i chn et , daß die Magnete (5 bzw. 9) des 12-Volt-Stromabnehmergehäuses (2) bzw. das 12-Volt-Stromgebergehäuses (1) und des 24- Volt-Stromabnehmergehäuses (2) bzw. des 24-Volt- Stromgebergehäuses (1) umgekehrt gepolt sind.
23. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus der Magnetkraft der Magnete (5 bzw. 9) und/oder dem Dauermagneten 6 resultierende Schaltgeschwindigkeit des Magnetschlittens 4 derart hoch ist, daß auch größere Ströme, insbesondere mit 42 Volt, lichtbogenfrei schaltbar sind.
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