EP2338210B1

EP2338210B1 - Elektromechanisches verbindungssystem

Info

Publication number: EP2338210B1
Application number: EP09783946.8A
Authority: EP
Inventors: Axel Botsch
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-10-12
Also published as: CN102187532A; CN102187532B; DE102008051183A1; CA2740676C; WO2010043585A1; HK1158380A1; US20110193667A1; EP2338210A1; CA2740676A1; US8314669B2; DE202008017699U1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Verbindungssystem mit einer über Stromzuführungskontakte mit einer Stromquelle verbindbaren Stromzufuhreinrichtung, die mit auf einem Magnetschlitten angeordneten Schaltmagneten versehen ist und mit einer Auslösemagnete aufweisenden und mit einem Verbraucher elektrisch verbindbaren Stromabnahmeeinrichtung, durch die die Schaltmagnete von einer Ruhelage entgegen einer Rückhaltekraft in eine Arbeitslage bringbar sind, wobei die Schaltmagnete durch eine spezielle magnetische Codierung der Magnetpole mit den in der Stromabnahmeeinrichtung angeordneten Auslösemagneten zur Realisierung bestimmter Magnetfelder für den Schaltvorgang zusammenarbeiten, wobei in der Stromzufuhreinrichtung wenigstens ein Sicherungsteil mit einem Sicherungsmagneten, der mit einer Kurzschlussleitung zusammenwirkt, angeordnet ist, wobei der Sicherungsmagnet bei einem Verbleiben des Magnetschlittens im stromgeschalteten Zustand bei abgenommener Stromabnahmeeinrichtung durch einen Rückhaltemagneten oder durch ein ferromagnetisches Rückhalteteil in die Ruhestellung zurückgeführt wird, wobei ein gewollter Kurzschluss bewirkt wird.
Ein Verbindungssystem der eingangs erwähnten Art ist aus der EP 0 922 315 B1 bekannt. Bei der vorbekannten Vorrichtung wurde für die elektromechanische Verbindung zwischen einer Schalteinrichtung bzw. einer Stromzufuhreinrichtung und einer damit verbindbaren Stromabnahmeeinrichtung ein Sicherungsteil vorgesehen, durch das sichergestellt worden ist, dass auch in Extremsituationen, bei denen es z. B. zu einem Verkleben des Magnetschlittens in der stromgeschalteten Lage kommt, was bedeutet, dass an den frei liegenden Kontaktelementen Strom und Spannung anliegt, trotzdem eine Stromunterbrechung zu den Kontaktelementen eintritt, um elektrische Unfälle zu vermeiden. Hierzu ist eine Sicherungseinrichtung mit einem Sicherungsteil in Form eines Sicherungsmagneten in der Schalteinrichtung bzw. Stromzufuhreinrichtung derart angeordnet, dass bei einer Nichtrückkehr des Magnetschlittens in seine Ruhestellung, in der die Kontaktelemente dann stromlos sind, durch die alleinige Rückkehr des Sicherungsmagneten in die Ruhestellung einen gewollten Kurzschluss bewirkt wird. Dabei wird der Sicherungsmagnet mit einer Verdrehung wendelförmig in Richtung auf die Ruhestellung bewegt, um in dieser verdrehten Stellung den Kurzschluss zu bewirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte elektrische Verbindungsvorrichtung bzw. das Verbindungssystem noch weiter zu verbessern, insbesondere damit bei der trotz weiterhin sicherer Funktionsweise der konstruktive Aufbau vereinfacht ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird nunmehr ein nichtleitendes Kurzschlussteil verwendet, das bei normaler Funktionsweise den Weg des Sicherungsmagneten begrenzt und nur bei einer Nichtrückkehr des Magnetschlittens in seine Ruhestellung einen weiteren Weg des Sicherungsmagneten freigibt, an dessen Wegende dann eine Kurzschlussverbindung hergestellt wird.
Das verschiebbare Kurzschlussteil kann somit unterschiedliche Positionen einnehmen und zwar derart, dass z. B. mit einer entsprechenden Positionierung des Kurzschlussteiles ein vollständiger Rückweg des Sicherungsmagneten durch eine Verriegelung bzw. Sperrlage verhindert wird, wenn sich der Magnetschlitten bei korrekter Funktionsweise in Ruhestellung befindet. Diese Verriegelung wird jedoch bei Nichtrückkehr des Magnetschlittens gelöst bzw. ist dann nicht mehr vorhanden. In diesem Falle ist der weitere Weg des Sicherungsmagneten nicht mehr blockiert und er kann dann in seiner Endstellung eine gewollte Verbindung zu einer Kurzschlussleitung herstellen.
In einer sehr vorteilhaften Ausbildung der Sicherungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass eine mit dem Magnetschlitten verbundene Sperreinrichtung den Verschiebeweg des Kurzschlussteils begrenzt.
In diesem Fall erhält der Magnetschlitten, auf dem die Kontaktelemente und die Schaltmagnete angeordnet sind, neben seiner Schaltfunktion zusätzlich noch eine Kurzschlussfunktion und zwar derart, dass bei einem Normalbetrieb durch die Sperrstellung für das Kurzschlussteil auch der Rückweg des Sicherungsmagneten begrenzt wird und dieser damit auf Abstand zu den Kurzschlussleitungsteilen gehalten wird.
Im Fall einer Nichtrückkehr des Magnetschlittens kann jedoch die Sperreinrichtung aufgrund des fehlenden Magnetschlittens nicht wirksam werden, womit sowohl der Weg des Kurzschlussteils als auch der Rückweg des Sicherungsmagneten nicht begrenzt wird und der gewollte Kurzschluss durch eine Verbindung mit den Kurzschlussleitungsteilen hergestellt wird.
Die Sperreinrichtung kann auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Es ist lediglich erforderlich, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie bei Normalfunktion des Magnetschlittens unwirksam ist und nur bei einer Nichtrückkehr des Magnetschlittens eine Entsperrung oder eine Nichtsperrung für das Kurzschlussteil erzeugt.
In einfacher Weise kann die Sperreinrichtung mit wenigstens einem Kipphebel versehen sein, der als Anschlag für das Kurzschlussteil und damit auch für den Sicherungsmagneten dient und der von dem Magnetschlitten betätigbar ist.
Kehrt der Magnetschlitten in seine Ruhestellung zurück, so betätigt er den oder die Kipphebel, welche damit in eine Sperrstellung für eine Wegbegrenzung des Kurzschlussteils gebracht werden.
Die gewollte Verbindung zu den Kurzschlussleitungsteilen kann durch den Sicherungsmagneten selbst hergestellt werden, der einen Abstand zwischen den beiden Leitungsteilen entsprechend überbrückt oder in vorteilhafter Weise als einfache konstruktive Ausgestaltung auch durch eine den Sicherungsmagneten umgebende elektrisch leitende Hülse, z. B. aus Messing.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kurzschlussteil einen Bolzen oder einen Zapfen aufweist, der in einer Bohrung oder Durchbrechung in dem Magnetschlitten axial verschiebbar ist.
Auf diese Weise ist nur eine einfache lineare Verschiebung des Kurzschlussteils erforderlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Kurzschlussteil in einer Bohrung, die zentrisch ausgebildet ist, in dem Magnetschlitten verschiebbar ist, womit der Magnetschlitten gleichzeitig auch eine Führung für den Bolzen bewirkt.
Die Erfindung ist nicht nur für höhere Stromspannungen über 50 Volt aus Sicherheitsgründen von großem Vorteil, sondern auch für Fälle, in denen zwar eine niedere Spannung als eine Berührschutzspannung vorhanden ist, aber wobei sehr hohe Ströme flieβen. Dies gilt z. B. für Anschlussstecker bei Ladevorgängen, wie z. B. Laden von Elektroautos, Hybridbatterien und ähnlichen Vorrichtungen und Geräten.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:

Fig. 1: das erfindungsgemäße Verbindungssystem mit einem Längsschnitt durch eine Stromzufuhreinrichtung und eine Stromabnahmeeinrichtung in Stufe 1;
Fig. 2: das in der Fig. 1 dargestellte Verbindungssystem mit sich an die Stromzufuhreinrichtung annähernden Stromabnahmeeinrichtung in Stufe 2;
Fig. 3: die Stromabnahmeeinrichtung kurz vor dem auf die Stromzufuhreinrichtung aufgesetzten Zustand in Stufe 3;
Fig. 4: die Stromzufuhreinrichtung mit aufgesetzter Stromabnahmeeinrichtung in Stufe 4;
Fig. 5: eine Kurzschlussposition des Verbindungssystems über einen Sicherungsmagneten bei Nichtrückkehr des Magnetschlittens in die Ruhestellung nach Fig. 1;
Fig. 6: einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 in der Kurzschlussposition bei einer sich von der Stromzuführung entfernenden Stromabnahmeeinrichtung;
Fig. 7: eine Draufsicht auf die Stirnseite der Stromabnahmeeinrichtung aus Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1 (in vergrößerter Darstellung);
Fig. 8: eine Detaildarstellung des Magnetschlittens mit dem Kurzschlussteil der Sicherungseinrichtung in 3D-Ansicht;
Fig. 9: eine Draufsicht auf die Sicherungseinrichtung;
Fig. 10: ein Schnitt nach der Linie X-X nach der Fig. 9.

Das elektromechanische Verbindungssystem, wie es nachfolgend erläutert wird, ist grundsätzlich von bekanntem Aufbau, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Teile näher eingegangen wird. Der allgemeine Aufbau und die Funktionsweise ist aus der EP 0 922 315 B1 und der EP 0 573 471 B1 bekannt.
Das elektromechanische Verbindungssystem besteht aus einer Stromzufuhreinrichtung 1, die als Schalteinrichtung wirkt, und einer Stromabnahmeeinrichtung 2, die mit einem elektrischen Verbraucher bzw. Abnehmer verbunden ist. Sobald eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Stromzufuhreinrichtung 1 und der Stromabnahmeeinrichtung 2 geschaffen ist, wird der jeweilige mit der Stromabnahmeeinrichtung 2 verbundene Verbraucher entsprechend mit Strom versorgt. Hierzu weist die Stromzufuhreinrichtung 1 Stromzuleitungen 3, 4 auf (siehe Fig. 6 und 7), die über nicht näher dargestellte Zuleitungen mit Kontaktgliedern 7, 8 (siehe Fig. 1 - 5) verbindbar sind, die auf der Innenseite einer Gehäusewand 5, die zu der Stromabnahmeeinrichtung 2 gewandt ist, eines Gehäuses 6 der Stromzufuhreinrichtung 1 angeordnet sind.
Der Magnetschlitten 9 ist mit Kontaktelementen 12, 13 versehen, die über Verbindungsleitungen mit Kontaktstellen 10, 11 auf dem Magnetschlitten 9 verbunden sind. Die Kontaktstellen 10, 11 liegen spiegelbildlich bzw. fluchtend zu den in der Gehäusewand 5 auf dessen Innenseite angeordneten Kontaktgliedern 7, 8.
In einem Vorsprung 14 der Gehäusewand 5 sind Flächenkontaktelemente 15, 16 auf ihrer der Stromabnahmeeinrichtung 2 zugewandten Außenseite vorgesehen. Befindet sich der Magnetschlitten 9 in seiner aktivierten Position, in der die Kontaktglieder 7, 8 an den Kontaktstellen 10, 11 anliegen (s. Fig. 4), dann liegen auch die Kontaktelemente 12, 13 innenseitig an den Flächenkontaktelementen 15, 16 an, die auf diese Weise dann mit den Stromzuleitungen 3, 4 verbunden sind.
Der Magnetschlitten 9 weist eine zentrale Bohrung 19 auf, in deren Innerem ein Sicherungsmagnet 20 und ein nichtleitendes Kurzschlussteil 21, z. B. aus Kunststoff, in axialer Richtung verschiebbar sind.
Das Kurzschlussteil 21 ist in Form eines Bolzens oder Zapfens in zylindrischer Form ausgebildet mit einem Kopfteil 21a mit größerem Durchmesser. Um den Schaft des Bolzens 21 ist eine Hülse 22 aus einem ferromagnetischen Material angeordnet, damit der Sicherungsmagnet 20 von dem Kurzschlussteil 21 angezogen werden kann.
Wie aus den Figuren ersichtlich ist, befindet sich das Kurzschlussteil 21 hinter dem Sicherungsmagneten 20 in der Bohrung 19 auf der von der Stromabnahmeeinrichtung 2 abgewandten Seite.
Eine Zwischenwand in der Stromzufuhreinrichtung 1 bildet eine feststehende Halteplatte 23 als Anschlag bzw. zur Anlage für den Magnetschlitten 9. Die Halteplatte 23 kann aus einem ferromagnetischen Material bestehen oder einem Magneten. Alternativ können auch eine ferromagnetische Platte oder mehrere ferromagnetische Teile auf der Halteplatte 23 angeordnet sein. Aufgrund dieser Ausgestaltung ergibt sich eine Rückhalteeinrichtung oder Rückhalteteil für den Magnetschlitten 9 im Ruhezustand, d. h. bei nicht aufgesetzter Stromabnahmeeinrichtung 2, wird der Magnetschlitten 9 an die Halteplatte 23 durch Magnetkräfte angezogen und ruht auf ihr.
Wie aus den Figuren weiterhin ersichtlich ist, erstreckt sich die axiale Bohrung 19 auch durch die Halteplatte 23.
Über Achsen oder Drehzapfen 24 sind zwei sich gegenüberliegende Kipphebel 25 schwenkbar in der Halteplatte 23 angeordnet.
Auf den zu dem Kurzschlussteil 21 gerichteten Seiten der beiden Kipphebel 25 befinden sich Verlängerungen 25a, die als Anschläge für das Kurzschlussteil 21 dienen. In den Schnitten nach den Figuren 1 bis 5 ist nur eine Verlängerung 25a ersichtlich. In den Fig. 6 und 9 sind beide Kipphebel 25 mit ihren Verlängerungen 25a erkennbar.
In dem Vorsprung 14, der vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist, ist neben den beiden Kontaktelementen 15, 16 außenseitig an der Umfangswand noch eine Erdungsleitung 26 angeordnet. Die Erdungsleitung 26 kann sich über den ganzen Umfang erstrecken oder auch nur über einen Teil, wie in der Fig. 7 dargestellt (siehe seitliche Abflachungen in dem Vorsprung). Die Erdungsleitung 26 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einer Erdungszuleitung 44 verbunden (s. Fig. 6 und 7).
In oder an dem Magnetschlitten 9 sind codierte Schaltmagnete 27a, 27b und 28a, 28b angeordnet (s. Fig. 7 und 9). Die magnetische Codierung ergibt sich durch die Zuordnung der jeweiligen Pole, der beispielsweise im Ausführungsbeispiel dargestellten vier Auslösemagnete 27a, 27b und 28a, 28b, wobei beispielsweise die Auslösemagnete 27a und 27b jeweils einen Südpol auf der der Stromabnahmeeinrichtung 2 zugewandten Seite und die Auslösemagnete 28a und 28b jeweils einen Nordpol besitzen, so dass eine Magnetwirkung nur dann entsteht, wenn entgegengesetzt magnetisch codierte Auslösemagnete 29a, 29b und 30a, 30b mit entgegengesetzten Polen in der Stromabnahmeeinrichtung 2 der Stromzufuhreinrichtung angenähert werden.
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur in der Fig. 1 die Auslösemagnete 29a und 30a gestrichelt dargestellt. Für die Funktionsweise sind somit die Schaltmagnete und die Auslösemagnete spiegelbildlich zu einander anzuordnen, wobei sich gegenüberliegende Pole jeweils entgegengesetzt polarisiert sein müssen.
Die Stromabnahmeeinrichtung 2 ist mit Kontaktstiften 31, 32 versehen, deren Durchmesser an die Durchmesser der Flächenkontaktelemente 15, 16 angepasst sind.
Die der Stromzufuhreinrichtung 1 zugewandte vordere Stirnseite 33 ist mit einem kreisförmigen Rücksprung 34 versehen, dessen Durchmesser an den Durchmesser des Vorsprungs 14 angepasst ist. Auf diese Weise ergibt sich beim Verbinden der Stromabnahmeeinrichtung 2 mit der Stromzufuhreinrichtung 1 eine mechanische Grobführung neben einer anschließenden magnetischen Haltekraft der Verbindung zwischen der Stromzufuhreinrichtung 1 und der Stromabnahmeeinrichtung 2 durch die jeweils vier Schaltmagnete 27a, 27b, 28a, 28b und der Auslösemagnete 29a, 29b, 30a, 30b.
Die Magnetkräfte sind dabei so zu wählen, dass die Anziehungskräfte der Auslösemagnete 29a, 29b, 30a, 30b für die Schaltmagnete 27a, 27b, 28a, 28b größer sind als die Rückhaltekraft durch die ferromagnetische Halteplatte 23 oder eine auf die Halteplatte aufgesetzte ferromagnetische Platte oder Teile.
Als Gegenstück zu dem Sicherungsmagneten 20 ist mit dem Sicherungsmagneten 20 fluchtend in der Stromabnahmeeinrichtung 2 und damit ebenfalls in einer axialen Bohrung angeordnet ein Gegenmagnet 35 in der Stromabnahmeeinrichtung 2 vorgesehen. Der Gegenmagnet 35 ist im Unterschied zu dem Sicherungsmagneten 20 jedoch feststehend in der Stromabnahmeeinrichtung 2 angeordnet. An der Innenwand des Rücksprungs 34 befinden sich ebenfalls Erdungsringsegmente 36, die mit den Erdungsringsegmenten 26 des Vorsprungs 14 zusammenarbeiten. Die Erdungsringsegmente 36 sind auf nicht näher dargestellte Weise mit einer Erdungsleitung 37 verbunden, die zu einem Verbraucher führt.
Damit die Kontaktzapfen 31 und 32 der Stromabnahmeeinrichtung 2 vollflächig und sicher mit den Kontaktelementen 15 und 16 verbunden werden können, sollten diese mit ihren vorderen Teilen über die Rückwand des Rücksprungs 34 geringfügig vorragen und vorzugsweise federnd oder elastisch in der Stromabnahmeeinrichtung 2 gelagert sein.
Die 3D-Darstellung in der Fig. 8 zeigt die Sicherungseinrichtung mit dem Kurzschlussteil 21 als Sicherungsteil und dem Sicherungsmagneten 20. Aus der Fig. 8 sind weiterhin auch vier Kreissegmente 43 ersichtlich, die auf der Halteplatte 23 angeordnet sind und die eine Führung für den Magnetschlitten 9 darstellen.
Der Magnetschlitten 9 weist hierzu jeweils an seinen seitlichen Enden eine Abrundung 45 auf, über die der Magnetschlitten 9 bei seiner axialen Bewegung durch die Führung 43 geführt ist. Gleichzeitig dienen die Abrundungen auch dazu, bei einer Rückkehr des Magnetschlittens 9 in die Ruhelage auf die hinteren Enden 39 und 40 der Kipphebel 25 zu drücken, damit diese mit ihren vorderen bzw. inneren Verlängerungen 25a nicht nach unten bzw. von der vorderen Gehäusewand 5 aus weggeschwenkt werden können. In der Fig. 8 sind auch die beiden Kurzschlussleitungsteile 41a und 41b ersichtlich.
Die Fig. 9 und 10 zeigen in einer separaten Darstellung die Sicherungseinrichtung zusammen mit der Halteplatte 23.
Aus der Fig. 9 ist weiterhin ersichtlich, dass die hinteren Enden 39 und 40 der Kipphebel 25 aus Gewichtsgründen jeweils lediglich in einer Gabelform ausgebildet sind. Auf die Gabeln drücken die Abrundungen 45 des Magnetschlittens 9.
Aus der Fig. 9 sind als eine Ausführungsform für ein ferromagnetisches Rückhalteteil bzw. Rückhalteteile zum Zusammenwirken mit den Schaltmagneten 27a, 27b, 28a, 28b in ihrer Ruheposition vier ferromagnetische Rückhalteteile 38 ersichtlich, die auf der Halteplatte 23 angeordnet sind.
Aus der Fig. 9 ist weiterhin erkennbar, dass die ferromagnetischen Rückhalteteile 38 in Form von Schrauben ausgebildet sind oder mit Schrauben versehen sind, die in entsprechenden Gewindebohrungen in der Halteplatte 23 eingeschraubt sind. Durch eine entsprechende Einstellung der Schrauben lässt sich auf diese Weise die magnetische Anziehungskraft für die Schaltmagnete 27a, 27b, 28a, 28b exakt einstellen, um eine einwandfreie Funktion zu erreichen. Durch den Abstand der Rückhalteteile 38 zu den Schaltmagneten 27a, 27b im Magnetschlitten 9 wird die Rückzugskraft bzw. der Rückzugs-/ Schaltpunktszeitpunkt eingestellt.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des elektromechanischen Verbindungssystems mit der Stromzufuhreinrichtung 1 und der Stromabnahmeeinrichtung 2 näher erläutert.
Ausgehend von der Figur 1, die den "Ruhezustand" darstellt, wobei keine elektrische Kontaktverbindung der Kontaktelemente 15 und 16 zu den Stromzuleitungen 3 und 4 besteht und einer Positionierung des Magnetschlittens 9 auf der Halteplatte 23 aufgrund magnetischer Anziehung wird gemäß Darstellung nach der Figur 2 die Stromabnahmeeinrichtung 2 an die Stromzufuhreinrichtung 1 angenähert. Wie ersichtlich, hebt als erstes Teil der Sicherungsmagnet 20 ab, der von den sich näherndem Gegenmagneten 35 angezogen wird. Damit kann sich auch das Kurzschlussteil 21 in axialer Richtung bewegen. Die beiden Kipphebel 25 sind in ihrer Bewegungsmöglichkeit sowohl in der Figur 1 als auch der Figur 2 in einer gesperrten Lage gehalten, weil der Magnetschlitten 9 jeweils auf die hinteren Enden 39, 40 der Kipphebel 25, die von den Verlängerungen 25a abgewandt sind, durch seine magnetische Anlage auf der Halteplatte 23 drückt. Auf diese Weise bilden die Verlängerungen 25a Anschläge für das Kurzschlussteil 21 und damit eine Sperrung der Verschiebbarkeit in eine Richtung weiter weg von der Stromabnahmeeinrichtung 2.
Wie aus der Figur 3 ersichtlich ist, hebt auch bei einer weiteren Annäherung der Stromabnahmeeinrichtung 2 an die Stromzufuhreinrichtung 1 der Magnetschlitten 9 ab, wobei er anschließend bei einem Aufsetzen der Stromabnahmeeinrichtung 2 auf die Stromzufuhreinrichtung 1 mit seinen Kontaktpunkten 10 und 11 die Kontaktglieder 7 und 8 kontaktiert. Auf diese Weise ergibt sich damit über die Kontaktelemente 12 und 13 und die Kontaktelemente 15 und 16 eine elektrische Verbindung mit den Kontaktzapfen 31 und 32 und damit eine Stromverbindung zu der Stromabnahmeeinrichtung 2 für einen Verbraucher.
Wie aus der Figur 3 und insbesondere aus der Figur 4 ersichtlich ist, befindet sich der Sicherungsmagnet 20 in Kontakt mit dem Gegenmagneten 35 und der Magnetschlitten 9 liegt auf der Innenseite der Gehäusewand 5 an. Die Kipphebel 25 und auch das Kurzschlussteil 21 sind in dieser Situation frei beweglich, wobei deren jeweilige Lage jedoch unbedeutend ist.
Wird die Stromabnahmeeinrichtung 2 wieder von der Stromzufuhreinrichtung 1 abgenommen, so fehlt aufgrund der Entfernung der Auslösemagnete 29a, 29b und 30a, 30b die Anziehungskraft für die Schaltmagnete 27a, 27b und 28a, 28b und sie "fallen zurück" auf die Halteplatte 23 bzw. werden von dieser magnetisch angezogen. Gleiches gilt für den Sicherungsmagneten 20. Bei dieser normalen Funktionsweise kehrt der Magnetschlitten 9 somit in einen Zustand zurück, wie in der Figur 1 dargestellt ist. Bei seiner Rückkehr drückt er jedoch jeweils auf die hinteren Enden 39 und 40 der Kipphebel 25, wodurch diese mit ihren Verlängerungen 25a, in Richtung auf die Gehäusewand 5 geschwenkt werden. Durch diese Schwenkbewegung kehren die Verlängerungen in eine Position zurück wie in der Figur 1 dargestellt und bilden damit Anschläge zur Wegbegrenzung für das Kurzschlussteil 21.
Aus den Figuren 5 und 6 ist die Funktionsweise ersichtlich, die eintritt, wenn der Magnetschlitten 9 aus irgendwelchen Gründen trotz Abnahme der Stromabnahmeeinrichtung 2 in seiner oberen Position und damit in einer Position verbleibt, in der er an der Innenwand der Gehäusewand 5 anliegt, wodurch an den Kontaktelementen 15 und 16, die von außen zugänglich sind, weiterhin Strom anliegen würde.
Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, wird jedoch der Sicherungsmagnet 20 von der ferromagnetischen Hülse 22 des Kurzschlussteiles und beide Teile zusammen von der Halteplatte 23 oder der oder den auf der Halteplatte 23 angeordneten ferromagnetischen Teilen angezogen. Aufgrund des Fehlens des Magnetschlittens 9 bilden die Verlängerungen 25a jedoch keine Anschläge mehr zur Wegbegrenzung für das Kurzschlussteil 21 und den Sicherungsmagneten 20, da sie frei wegschwenken können und auch durch die Kraft des Sicherungsmagneten 20 weggeschwenkt werden. Dies bedeutet, der Sicherungsmagnet 20 kann in diesem Fall tiefer in die Bohrung 19 eintauchen, wie dies auch im Vergleich der Figuren 1 und 5 erkennbar ist.
In den Schnitten nach den Fig. 6 und 10 ist eine Kurzschlussleitung 41 mit Kurzschlussleitungsteilen 41a und 41b erkennbar, die mit Stromzufuhrkontakten in der Stromzufuhreinrichtung 1 in Verbindung stehen.
Wie aus den Fig. 6 und 10 ersichtlich ist, enden die Kurzschlussleitungsteile 41a und 41b in der Halteplatte 23 neben der Stirnseite des Kopfteiles 21a des Kurzschlussteils 21. Taucht der Sicherungsmagnet 20 entsprechend der Darstellung nach der Figur 5 aufgrund Fehlens einer Wegbegrenzung tiefer ein als normal, so kommt er in Kontakt mit den Enden der Kurzschlussleitungsteile 41a und 41b, womit eine Überbrückung und damit eine Kurzschlussverbindung hergestellt wird.
Diese Kurzschlussverbindung kann entweder direkt durch die untere bzw. hintere Stirnseite des Sicherungsmagneten 20 in dessen Außenbereich erfolgen oder durch eine elektrisch leitende Hülse 42, die den Sicherungsmagneten 20 umgibt.

Claims

Elektromechanisches Verbindungssystem mit einer über Stromzuführungskontakte (3,4) mit einer Stromquelle verbindbaren Stromzufuhreinrichtung (1), die mit auf einem Magnetschlitten (9) angeordneten Schaltmagneten (27,28) versehen ist und mit einer Auslösemagnete (29,30) aufweisenden und mit einem Verbraucher elektrisch verbindbaren Stromabnahmeeinrichtung (2), durch die die Schaltmagnete (27,28) von einer Ruhelage entgegen einer Rückhaltekraft in eine Arbeitslage bringbar sind, wobei die Schaltmagnete (27,28) durch eine spezielle magnetische Codierung der Magnetpole mit den in der Stromabnahmeeinrichtung (2) angeordneten Auslösemagneten (29,30) zur Realisierung bestimmter Magnetfelder für den Schaltvorgang zusammenarbeiten, wobei in der Stromzufuhreinrichtung (1) wenigstens ein Sicherungsteil mit einem Sicherungsmagneten (20), der mit einer Kurzschlussleitung (41) zusammenwirkt, angeordnet ist, wobei der Sicherungsmagnet (20) bei einem Verbleiben des Magnetschlittens (9) im stromgeschalteten Zustand bei abgenommener Stromabnahmeeinrichtung (2) durch einen Rückhaltemagneten oder ferromagnetische Rückhalteteile (23,38) in die Ruhestellung zurückgeführt wird, wobei ein gewollter Kurzschluss bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein nichtleitendes Kurzschlussteil (21), das in der Stromzufuhreinrichtung (1) verschiebbar zwischen zwei Kurzschlussleitungsteilen (41a,41b) angeordnet ist, den Sicherungsmagneten (20) bei Normalfunktion auf Abstand zu der Kurzschlussleitung (41) hält und bei einer Nichtrückkehr des Magnetschlittens (9) bei abgenommener Stromabnahmeeinrichtung (7) eine Verbindung zwischen den Kurzschlussleitungsteilen (41a,41b) bewirkt.
Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine mit den Magnetschlitten (9) verbundene Sperreinrichtung (25) den Verschiebeweg des Kurzschlussteiles (21) begrenzt.
Verbindungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sperreinrichtung mit wenigstens einem Kipphebel (25) versehen ist, der von dem Magnetschlitten (9) betätigbar ist.
Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sicherungsmagnet (20) mit einer elektrisch leitenden Hülse (42) versehen ist, über die die Verbindung der Kurzschlussleitungsteile (41a,41b) erfolgt.
Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kurzschlussteil (21) einen Bolzen aufweist, der in einer Bohrung (19) oder Durchbrechung in dem Magnetschlitten (9) axial verschiebbar ist.
Verbindungssystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrung als zentrische Bohrung (19) in dem Magnetschlitten (9) ausgebildet ist.
Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die der Stromabnahmeeinrichtung (2) zugewandte Gehäusewand (5) der Stromzufuhreinrichtung (1) mit einem Vorsprung (14) versehen ist, in den ein Rücksprung (34) in einer Stirnwand (33) der Stromabnahmeeinrichtung (2) einpassbar ist.
Verbindungssystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet dass
die Umfangswand des Vorsprungs (14) mit einem Erdungsring oder mit Erdungssegmenten (26) versehen ist, der bzw. die mit einem in der Innenwand des Rücksprungs (34) angeordneten Erdungsring oder Erdungssegmenten (36) zusammenwirkt.
Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 - 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ferromagnetischen Rückhalteteile (38) in oder auf einer Halteplatte (23) angeordnet sind.
Verbindungssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ferromagnetischen Rückhalteteile (38) als Schrauben ausgebildet oder mit Schrauben versehen sind.