IT202100024110A1 - Dispositivo connettore magnetico - Google Patents

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circular
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Luca Visconti
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Disystem S R L
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Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE
Avente titolo: ?Dispositivo connettore magnetico?
SFONDO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione concerne un dispositivo connettore magnetico per unit? periferiche, da utilizzare ad esempio in ambito ospedaliero o medicale.
STATO DELL?ARTE
? noto l?utilizzo di unit? periferiche multifunzione munite di cavo per postazioni letto adatte a pazienti ed utenti di ospedali, cliniche, case di riposo, cliniche riabilitative, residenze comunitarie e strutture similari. In tutti questi luoghi ? fondamentale installare sistemi elettronici che consentano al personale di svolgere, con la massima efficienza ed efficacia, le proprie mansioni e che, contemporaneamente, garantiscano la comunicazione a distanza tra i singoli pazienti e il personale medico e infermieristico presente.
I suddetti sistemi consistono in dispositivi connettori in grado di collegarsi ad una rispettiva rete elettrica di gestione delle molteplici funzioni che pu? svolgere un?unit? periferica a portata di utenti ed operatori.
Esistono ad esempio dispositivi connettori dotati alternativamente di una porzione maschio o di una porzione femmina in grado di connettersi alla rete elettrica di gestione tramite una rispettiva porzione femmina oppure una rispettiva porzione maschio.
Tali dispositivi connettori presentano distinti aspetti complessi e poco versatili.
Ad esempio, la fase di connessione o disconnessione del dispositivo alla o dalla rete periferica ? resa possibile dall?inserimento/estrazione unidirezionale delle rispettive porzioni maschio/femmina. Tale movimento unidirezionale potrebbe risultare scomodo e complicato, soprattutto per un paziente che utilizza il dispositivo dalla suddetta postazione letto.
Inoltre, spesso pu? capitare che il cavo a cui ? connessa l?unit? periferica multifunzione posso essere per errore strattonato con forza, causando la disconnessione della porzione maschio/femmina dalla rispettiva rete di gestione. La veemenza del gesto pu? causare danni anche irreparabili alle componenti del dispositivo connettore. In particolare, alle fragili porzioni maschio che a causa di sollecitazione a leva possono rompersi, rendendo il dispositivo connettore non funzionante.
Sussistono dunque ampi margini di miglioramento per quanto concerne sistemi di collegamento di unit? periferiche multifunzione, in particolare in ambito ospedaliero.
SCOPI DELL?INVENZIONE
Uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo connettore dal funzionamento rapido ed intuitivo, che risulti semplice e pratico da connettere o disconnettere alla/dalla rete di riferimento.
Un altro scopo della presente invenzione ? di realizzare un dispositivo connettore che si possa disconnettere tramite trazione del cavo senza comprometterne il funzionamento.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di realizzare un dispositivo connettore che faciliti la riconnessione dello stesso da parte di un utente alla rete di riferimento.
BREVE DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE
Tali scopi sono raggiunti mediante un dispositivo connettore magnetico secondo quanto definito nella prima rivendicazione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per meglio comprendere l?invenzione, vengono di seguito descritte due sue realizzazioni esemplificative non limitative, illustrate nei disegni allegati, in cui:
la Fig.1 ? una vista prospettica di una prima realizzazione esemplificativa del dispositivo connettore secondo l?invenzione;
la Fig.2 ? una vista dall?alto del dispositivo connettore di Fig.1;
la Fig.3 ? una vista prospettica in sezione del dispositivo connettore di Fig.1 in posizione connessa;
la Fig.4 mostra in vista prospettica le due parti che compongono il dispositivo connettore di Fig.1;
la Fig.5 ? una vista prospettica di un componente del dispositivo connettore di Fig.1; la Fig.6 ? una vista dall?alto del componente di Fig.5;
la Fig.7 ? una vista prospettica di un altro componente del dispositivo connettore di Fig.1;
la Fig.8 ? una vista dall?alto del componente di Fig.7;
la Fig.9 ? una sezione di un altro componente del dispositivo connettore di Fig.1 con due particolari ingranditi della stessa sezione;
la Fig.10 ? una vista prospettica di una seconda realizzazione esemplificativa del dispositivo connettore secondo l?invenzione;
la Fig.11 mostra in vista prospettica le due parti che compongono il dispositivo connettore di Fig.10;
la Fig.12 ? una sezione del dispositivo connettore delle Figg.10-11.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Il dispositivo connettore delle Figg.1-9, indicato genericamente con 1, comprende una parte fissa 2 collegata ad una rete elettrica di gestione e una parte mobile 3 collegata ad un?unit? periferica, non mostrata nelle figure allegate. La parte mobile 3 ? conformata per essere collegata alla parte fissa 2, al fine di permettere un collegamento elettrico tra l?unit? periferica, che ? collegata alla parte mobile 3 tramite un cavo 4, e la rete elettrica di gestione. Nelle Figg.1-3 ? possibile osservare il dispositivo connettore 1 in funzione: la parte fissa 2 e la parte mobile 3 sono in contatto, ossia l?unit? periferica, non mostrata nelle figure allegate, all?estremo del cavo 4 ? collegata alla rete elettrica di gestione. La Fig.4 mostra la parte fissa 2 e la parte mobile 3 del dispositivo connettore 1 in modalit? disconnessa.
Una delle due parti 2,3 comprende un elemento magnetico 21 e l?altra di dette parti 2,3 comprende un elemento ferromagnetico 5. L?elemento magnetico 21 ? configurato per attrarre magneticamente l?elemento ferromagnetico 5 cos? da mantenere in contatto elettrico la parte mobile 3 alla parte fissa 2 ed assicurare saldo accoppiamento tra le parti 2,3 grazie alla chiusura del circuito magnetico generato dall?elemento magnetico 21.
Per un?applicazione in ambito ospedaliero, in via esemplificativa, l?unit? periferica pu? comprendere una pulsantiera multifunzione per un utente, con il quali egli pu? alzare o abbassare lo schienale del letto, comandare lo spegnimento o l?accensione delle luci, chiamare un operatore per un supporto specializzato od altro.
L?unit? periferica comprende il cavo di connessione 4 che racchiude una o pi? connessioni elettriche dell?unit? periferica necessarie al collegamento dell?unit? periferica stessa con la rete elettrica di gestione. Il cavo di connessione 4 ? collegato alla parte mobile 3 del dispositivo connettore 1. In via esemplificativa, il cavo 4 racchiude sei connessioni - o fili - elettrici a bassissima tensione (massimo 25 Volt in corrente alternata o 50 Volt in corrente continua).
In una prima realizzazione esemplificativa, mostrata nelle Fig.1-4, la parte fissa 2 ? montata su una prima superficie piana 30 di un pannello 29 configurato per essere fissato ad un supporto, quale ad esempio un muro o una trave nelle vicinanze della postazione letto riservata ad un paziente, nel caso di utilizzo in ambito ospedaliero.
Su una seconda superficie 31 ad esso opposta ? presente un circuito stampato di gestione connesso alla rete elettrica di gestione, a cui si vuole connettere la suddetta unit? periferica. Il pannello 29 prevede un foro di connessione tra il circuito stampato di gestione e la parte fissa 2 del dispositivo connettore 1. Il pannello 29 prevede inoltre mezzi di fissaggio non raffigurati nelle figure allegate atti a fissare al supporto la parte fissa 2 del dispositivo connettore 1. Il pannello 29 pu? essere realizzato in materiale metallico, polimerico, od altro.
Le Figg.10-12 mostrano una seconda realizzazione esemplificativa del dispositivo connettore, in cui per i componenti corrispondenti vengono usati gli stessi numeri di riferimento della prima realizzazione esemplificativa. Nella seconda realizzazione esemplificativa, la parte fissa 2 ? ricavata su un elemento adattatore 33, configurato per connettersi a prese elettriche preesistenti. L?elemento adattatore 33 ? necessario nel caso in cui il dispositivo connettore 1 venga adattato e utilizzato per connettere l?unit? periferica ad una rete elettrica di gestione dotata di una diversa modalit? di connessione rispetto a quella predisposta per la prima realizzazione esemplificativa.
La parte fissa 2 comprende una cavit? d?aggancio 18 realizzata in materiale ferromagnetico, mostrata in dettaglio in Fig.9. La cavit? d?aggancio 18 ? definita da una parete che si sviluppa circolarmente la cui sommit? definisce un bordo circolare esterno 34; tale cavit? d?aggancio 18 presenta una superficie laterale interna circolare 19, una superficie laterale esterna circolare 35 e una superficie di fondo 20 circolare di diametro ??. La superficie laterale interna circolare 19 ? leggermente inclinata in modo divergente verso l?esterno rispetto ad un asse B perpendicolare alla superficie di fondo. Pi? precisamente, la superficie laterale interna circolare 19 ? inclinata rispetto all?asse B di un angolo maggiore di 3?. L?angolo ? preferibilmente compreso tra i 3? e i 45?.
Lo spazio che definisce la superficie laterale interna circolare 19 e la superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18 ha dunque forma troncoconica di altezza
In via esemplificativa, la cavit? d?aggancio 18 ? realizzata in acciaio trafilato con caratteristiche ferromagnetiche. La cavit? d?aggancio 18 pu? essere prodotta tramite tornitura automatica a controllo numerico da una barra di semilavorato. La cavit? d?aggancio 18 ? verniciata a polvere per evitare l?ossidazione del metallo e per coprire le imperfezioni estetiche derivanti dalla tornitura.
L?elemento magnetico 21 ? posizionato al di sotto della superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18. Nelle realizzazioni esemplificative mostrate l?elemento magnetico 21 ? di forma anulare di diametro ?? ed ? realizzato in una lega contenente neodimio. L?elemento magnetico 21 viene detto anche magnete al neodimio.
La cavit? d?aggancio 18 ? geometricamente configurata per accogliere la parte mobile 3 contenente l?elemento ferromagnetico 5. L?elemento magnetico 21 attrae magneticamente l?elemento ferromagnetico 5 cos? da mantenere la parte mobile 3 ancorata sul fondo della cavit? d?aggancio 18. Grazie al forte legame magnetico tra l?elemento magnetico 21 e l?elemento ferromagnetico 5, la parte mobile 3 del dispositivo connettore 1 rimane fermamente agganciata alla parte fissa 2, cos? permettendo il contatto elettrico tra l?unit? periferica e la rete elettrica di gestione.
Al di sopra della superficie di fondo 20 sono disposti mezzi di adesione 22 su cui ? fissato un circuito stampato 23 di forma circolare, connesso elettricamente al circuito stampato di gestione tramite un elemento di connessione 24. Per le realizzazioni esemplificative mostrate, i mezzi d?adesione comprendono uno strato di materiale biadesivo 22. Sul circuito stampato circolare sono ricavate piste conduttive concentriche rispetto all?asse B configurate per interagire elettricamente con elementi di contatto 9 realizzati sulla parte mobile 3, come verr? approfondito in seguito.
Sulla cavit? d?aggancio 18 e sul pannello 29 ? ricavato un foro 25 all?interno del quale ? disposto l?elemento di connessione 24.
La parte mobile 3 comprende una cavit? di supporto 11 realizzata in materiale isolante, mostrata in dettaglio nelle Figg.7-8. All?interno della cavit? di supporto 11 ? inserito l?elemento ferromagnetico 5. La cavit? di supporto 11 svolge funzioni di supporto meccanico per l?elemento ferromagnetico 5 ed isolamento elettrico delle connessioni elettriche che vi passano attraverso.
La parte mobile 3 comprende un elemento 5 sagomato realizzato in materiale ferromagnetico, mostrato in dettaglio nelle Figg.5-6. Nelle realizzazioni esemplificative descritte l?elemento ferromagnetico 5 ha una forma discoidale.
L?elemento ferromagnetico 5, anche definito elemento a disco 5, ? configurato per interagire magneticamente con la parte fissa 2 per assicurare una stabile e resistente connessione tra la parte fissa 2 e la parte mobile 3. L?elemento a disco 5 possiede un?altezza <?>? e un diametro ??. L?elemento a disco 5 si sviluppa simmetricamente attorno ad un asse A perpendicolare alle superfici circolari 6 e 7 di base dell?elemento a disco 5 e passante per i centri delle superfici circolari 6 e 7.
La cavit? di supporto 11 ? definita da una parete che si sviluppa circolarmente la cui sommit? definisce un bordo circolare esterno 28 e da un fondo 12. La cavit? di supporto 11 presenta una superficie laterale interna circolare 13 e una superficie laterale esterna circolare 39. Il fondo 12 presenta una superficie di fondo 27 circolare esterna e una superficie di fondo 37 circolare interna di diametro ??. Lo spazio definito dalla superficie laterale interna circolare 13 e dalla superficie di fondo 37 interna presenta una forma troncoconica.
Il diametro ?? dell?elemento a disco 5 ? leggermente pi? piccolo del diametro ?? della superficie di fondo 37 circolare, in modo da lasciare un minimo spazio di gioco tra la cavit? di supporto 11 e l?elemento ferromagnetico 5. In una realizzazione esemplificativa, superficie laterale interna circolare 13 diverge verso l?esterno con un?inclinazione di un piccolo valore angolare, tale per cui la cavit? di supporto 11 pu? essere considerata pressoch? di forma cilindrica.
Lo spessore del fondo 12 e della parete della cavit? 11 ? configurato per svolgere una adeguata funzione di supporto all?elemento ferromagnetico 5 e allo stesso tempo permettere una stabile ed intensa interazione magnetica tra l?elemento ferromagnetico 5 e la parte fissa 2 tale da causare un saldo aggancio della parte mobile 3 alla parte fissa 2, come verr? spiegato precisamente in seguito. Uno spessore limitato garantisce un efficace interazione magnetica, tuttavia potrebbe non assicurare un?adeguata funzione di supporto. D?altro canto, uno spessore elevato svolgerebbe una corretta funzione di supporto, anche se tuttavia ostacolerebbe l?interazione magnetica tra parte fissa 2 e l?elemento ferromagnetico 5.
A titolo esemplificativo, lo spessore del fondo 12 e della parete pu? variare tra 0,5 mm e 2,0 mm.
Il materiale scelto per la cavit? di supporto 11 pu? essere in via esemplificativa un materiale polimerico rigido, quali ad esempio acrilonitrile butadiene stirene (ABS), poliossimetilene (POM), polifenilensulfide (PPS), altre mescole di polimeri caricati con altri materiali, od altro.
Sul fondo 12 sono ricavate aperture 14 di passaggio per gli elementi 9 di contatto. Sulla superficie laterale interna circolare 13 sono ricavati dei profili sostanzialmente radiali 15 di guida e serraggio che si innalzano dalla superficie di fondo 37 circolare fino all?estremit? superiore della superficie laterale interna circolare 13, aventi lo scopo di migliorare la robustezza meccanica della parte mobile 3. I profili radiali 15 sono configurati per combaciare con scanalature 10 ricavate sull?elemento ferromagnetico 5 al fine di fornire un effetto di guida durante il posizionamento tramite incastro dell?elemento ferromagnetico 5 all?interno della cavit? di supporto 11. L?elemento ferromagnetico 5 ? spinto a pressione all?interno della cavit? di supporto 11 in modo da far corrispondere le scanalature 10 con i rispetti profili radiali 15. Grazie all?incastro dei profili radiali 15 ricavati all?interno delle scanalature 10 dell?elemento ferromagnetico 5 si assicura un corretto posizionamento dell?elemento ferromagnetico 5 nella cavit? di supporto 11.
I profili radiali 15 comprendono inoltre nervature 16 configurate per trattenere in posizione l?elemento ferromagnetico 5 dopo l?incastro nella cavit? di supporto 11. In particolare, le nervature 16 contribuiscono al mantenimento in posizione dell?elemento ferromagnetico 5 impedendo all?elemento ferromagnetico 5 di muoversi nella cavit? di supporto 11 una volta che ? stato inserito.
Sull?elemento a disco 5 sono inoltre ricavate uno o pi? aperture di passaggio 8 per elementi di contatto 9 a molla e scanalature 10 di centraggio configurate per posizionare e mantenere in posizione l?elemento a disco 5 durante l?utilizzo del dispositivo connettore 1. La posizione delle aperture di passaggio 14 corrisponde rispettivamente alla posizione delle aperture 8 ricavate sull?elemento a disco 5, in modo da permettere l?inserimento degli elementi di contatto 9 all?interno delle aperture di passaggio 8 e 14.
Gli elementi di contatto 9 a molla sono configurati per mettere in contatto elettrico tramite strisciamento l?unit? periferica e la parte fissa 2, a cui ? collegata la rete elettrica di gestione, come sar? approfonditamente spiegato in seguito. Gli elementi di contatto 9 comprendono prime estremit? fisse di contatto 36 a cui sono collegate elettricamente le connessioni elettriche dell?unit? periferica, ad esempio tramite saldatura a stagno, al fine di assicurare un effettivo contatto elettrico. Gli elementi di contatto 9 comprendono inoltre seconde estremit? mobili di contatto 26, configurate per interagire tramite strisciamento con le piste conduttive concentriche rispetto all?asse B ricavate sul circuito stampato 23, in modo da mettere in contatto elettrico l?unit? periferica e la parte fissa 2. Le seconde estremit? mobili di contatto 26 sono in grado di estendersi tramite una molla verso la posizione a riposo e devono essere in grado di comprimersi tra i 0,5mm e i 2mm rispetto alla posizione a riposo.
Data la forma complessa, l?elemento a disco 5 in materiale ferromagnetico della parte mobile 3 ? prodotto tramite taglio laser. Il materiale scelto per l?elemento a disco 5 pu? essere in via esemplificativa un materiale ferromagnetico, quale ad esempio acciaio inox 430.
La parte mobile 3 comprende inoltre una porzione a stelo 17 estendentesi lungo un asse longitudinale L e ricavata sulla cavit? di supporto 11. Nella porzione a stelo 17 si inserisce il cavo 4 che contiene le connessioni elettriche dell?unit? periferica. La porzione a stelo 17 sorregge, protegge e isola elettricamente tra loro le connessioni elettriche.
La porzione a stelo 17 ? configurata con una forma allungata per essere maneggevole ed essere impugnata con facilit? da un utente, cos? da rendere semplice e immediato il gesto di avvicinamento e collegamento della parte mobile 3 alla parte fissa 2. L?asse longitudinale L della porzione a stelo 17 forma con l?asse di simmetria A un predeterminato angolo ? cos? da risultare inclinato rispetto a tale asse di simmetrie A. Tale inclinazione contribuisce a garantire un?agevole e flessibile estrazione della parte mobile 3 dalla parte fissa 2 come verr? approfonditamente spiegato in seguito. Il valore dell?angolo ? varia preferibilmente in un range tra i 50? e i 70?.
Il materiale scelto per la porzione a stelo 17 pu? essere in via esemplificativa un materiale polimerico elasto-plastico, quali ad esempio PVC, TPE, od altro.
Relativamente alle due realizzazioni esemplificative descritte, la parte mobile 3 viene assemblata attraverso le seguenti fasi. L?elemento a disco 5 viene inserito all?interno della cavit? di supporto 11 seguendo i profili radiali 15 di guida per far corrispondere le aperture 14 di passaggio del fondo 12 con le rispettive aperture di passaggio 8 dell?elemento a disco 5, e viene spinto a pressione in modo da far entrare in contatto la superficie di fondo 37 circolare e la superficie 7 dell?elemento a disco 5. Successivamente, agli elementi di contatto 9 sono saldate a stagno le connessioni elettriche collegate all?unit? periferica. Sono poi inseriti gli elementi di contatto 9 attraverso le aperture di passaggio 8 e 14, fino a far appoggiare le sedi delle prime estremit? 36 degli elementi di contatto 9 alla superficie circolare delle aperture di passaggio 14, in modo tale che le seconde estremit? 26 degli elementi di contatto 9 facciano capolino dalla superficie esterna inferiore 27 del fondo 12 della cavit? di supporto 11. Infine, la porzione a stelo 17 ? formata tramite processo di sovra-stampaggio, cio? un processo che comprende una fase di iniezione di materiale elasto-plastico all?interno di uno stampo dove ? stato precedentemente inserito l?assieme di componenti precedentemente descritto, costituito da cavit? di supporto 11, elemento a disco 5, elementi di contatto 9 e cavo 4.
Lo spazio vuoto all?interno della cavit? di supporto 11 tra l?elemento a disco 5 e le connessioni elettriche viene dunque interamente riempito di materiale elasto-plastico. In questo modo, l?elemento a disco 5 rimane saldamente posizionato sulla superficie di fondo 37 interna, ed inoltre le connessioni elettriche rimangono adeguatamente isolate elettricamente l?una rispetto alle altre.
? ora descritto il funzionamento del dispositivo connettore 1.
La connessione prevede l?avvicinamento della parte mobile 3 alla parte fissa 2 montata su un pannello 29 fissato ad un supporto, secondo qualunque direzione che interseca la superficie di un?ipotetica semisfera avente come superficie di base alternativamente la superficie di fondo 20 oppure la superficie circolare definita dai bordi esterni 34 della cavit? d?aggancio 18.
L?utente impugna comodamente la porzione a stelo 17 e muove la parte mobile 3 verso i bordi circolari esterni 34 della cavit? d?aggancio 18 della parte fissa 2, in modo tale che la superficie esterna inferiore 27 della cavit? di supporto 11, e quindi l?elemento ferromagnetico a disco 5, si affacci sulla cavit? di aggancio 18. Nelle suddette condizioni, la distanza tra l?elemento a disco 5 e l?elemento magnetico 21 ? sufficiente ad attrarre magneticamente l?elemento a disco 5 all?interno della cavit? d?aggancio 18 e a garantire l?inserimento della parte mobile 3 nella cavit? d?aggancio 18 e il contatto della superficie esterna inferiore 27 con la superficie di fondo 20 nella cavit? d?aggancio 18. Non ? necessario dunque ruotare e allineare la parte mobile del dispositivo secondo definite direzioni per inserirla in apposite aperture, come spesso ? previsto per dispositivi connettori appartenenti alla tecnica nota.
L?aggancio tra parte fissa 2 e parte mobile 3 del dispositivo connettore 1 avviene dunque quasi automaticamente, avvicinando l?elemento a disco 5 alla cavit? di aggancio 18. Il dispositivo connettore 1 si presenta come in Fig.3 in seguito all?inserimento. Sia la superficie di fondo 20 della parte fissa 2 sia la superficie esterna inferiore 27 della parte mobile 3 risultano perpendicolari ad un?asse C.
Una volta che la parte mobile 3 ? inserita nella cavit? d?aggancio 18 e appoggiata sulla superficie di fondo 20 della parte fissa 2, le seconde estremit? 26 degli elementi di contatto 9 si ritrovano in contatto con le rispettive piste conduttive ricavate sul circuito stampato 23.
Secondo la prima realizzazione esemplificativa di dispositivo connettore 1, mostrata nelle Figg.1-4, grazie all?elemento di connessione 24 collegato al circuito stampato 23, l?unit? periferica risulta essere elettricamente in comunicazione con la rete elettrica di gestione.
Secondo la seconda realizzazione esemplificativa di dispositivo connettore 1, mostrata nelle Figg.10-12, grazie all?elemento di connessione 24 collegato da un lato al circuito stampato 23 e dall?altro all?elemento adattatore 33, l?unit? periferica risulta essere elettricamente in comunicazione con la rete elettrica di gestione preesistente.
Il dispositivo connettore 1 permette di mettere in connessione elettrica l?unit? periferica e la rete elettrica di gestione qualunque sia l?orientazione secondo l?asse C con cui la parte mobile 3 ? avvicinata ed inserita nella parte fissa 2. Ad ogni elemento di contatto 9 ? associata una rispettiva pista conduttiva circolare simmetrica rispetto all?asse B.
Le seconde estremit? 26 degli elementi di contatto 9 entrano in contatto con una zona qualsiasi delle piste circolari che hanno simmetria radiale. Questa peculiarit? garantisce il funzionamento del dispositivo connettore 1 per qualunque accoppiamento angolare della parte mobile 3 nella parte fissa 2, purch? la superficie esterna inferiore 27 si appoggi secondo una giacitura parallela alla superficie fondo 20, in modo tale che le seconde estremit? 26 degli elementi di contatto 9 entrino in contatto elettrico con le rispettive piste conduttive sul circuito stampato 23. La connessione alla rete elettrica di gestione dell?unit? periferica non avviene tramite l?inserimento della parte mobile del dispositivo connettore secondo uno specifico orientamento angolare rispetto alla parte fissa. Conseguentemente, connessione e disconnessione del dispositivo risultano essere dei gesti semplici e versatili per l?utente.
La forza di aggancio che tiene legata la parte mobile 3 alla parte fissa 2 ? pi? intensa rispetto ad altre soluzioni dell?arte nota poich? il circuito delle linee di campo magnetico generate dall?elemento magnetico 21 si chiudono seguendo un percorso pi? breve rispetto ad altri connettori magnetici quando le porzioni 2 e 3 sono agganciate.
Infatti, minore ? il percorso di circuitazione delle linee di campo magnetico, pi? intensa risulta la forza di attrazione magnetica tra elemento magnetico ed elemento ferromagnetico.
Nel caso del dispositivo connettore 1 appena descritto, le linee di campo passano attraverso la superficie laterale interna circolare 19 della cavit? d?aggancio 18 realizzata in materiale ferromagnetico. Successivamente, attraversano la superficie laterale interna circolare 13 della cavit? di supporto 11 per raggiungere l?elemento a disco 5 realizzato in materiale ferromagnetico. Infine, le linee di campo magnetico ritornano all?elemento magnetico 21 superando il circuito stampato circolare 23 e i mezzi di adesione 22. La rapida chiusura del circuito garantisce un?elevata e resistente forza di aggancio tra le due porzioni 2 e 3 del dispositivo connettore 1.
Una volta che l?elemento a disco 5 ? inserito nella cavit? d?aggancio 18, l?elemento a disco 5 ? soggetto alla forza magnetica tra il materiale ferromagnetico di cui ? composto l?elemento a disco 5 e l?elemento magnetico 21 stesso. La massima forza magnetica misurabile tra i due componenti si osserva quando la superficie esterna inferiore 27 risulta a contatto con la superficie di fondo 20. Ciononostante, in particolare grazie alla forma della cavit? d?aggancio 18, fintanto che l?assieme formato dall?elemento a disco 5 e la cavit? di supporto 11 rimane all?interno della cavit? d?aggancio 18, la forza magnetica misurata risulta di poco inferiore alla massima forza magnetica misurabile.
L?elevata intensit? della forza magnetica che si instaura tra l?elemento a disco 5 e la cavit? di aggancio 18 garantisce un?elevata resilienza al distacco della parte mobile 3 dalla parte fissa 2, fintanto che l?assieme formato dall?elemento a disco 5 e la cavit? di supporto 11 rimane all?interno della cavit? d?aggancio 18.
Grazie a tale interazione ad elevata intensit?, la parte mobile 3 ? mantenuta collegata alla parte fissa 2 cos? da permettere la connessione elettrica tra l?unit? periferica e la rete elettrica di gestione. Pi? precisamente, grazie all?attrazione magnetica rimangono connesse le estremit? 26 degli elementi di contatto 9 alle rispettive piste conduttive ricavate su detto circuito stampato 23.
Il distacco della parte mobile 3 dalla parte fissa 2, ovvero l?allontanamento dell?assieme costituito da cavit? di supporto 11 ed elemento a disco 5 dalla cavit? d?aggancio 18 pu? avvenire volontariamente o involontariamente, per errore o per disattenzione, da parte dell?utente.
In generale, l?allontanamento della parte mobile 3 dalla parte fissa 2 lungo la direzione dell?asse C richiede uno sforzo elevato rispetto ad altre direzioni, poich? la forza di trazione esercitata dall?utente deve superare la forza di attrazione magnetica tra l?elemento a disco 5 e l?elemento magnetico 21 che ? molto intensa sulla superficie di fondo 20 ed agisce prevalentemente lungo la direzione dell?asse C. L?esecuzione di tale modalit? di disconnessione ? poco probabile nel caso di disconnessione involontaria, per errore o per disattenzione da parte dell?utente.
La modalit? pi? probabile che avviene nel caso di disconnessione involontaria, per errore o per disattenzione da parte dell?utente ? la seguente. Per sconnettere la parte mobile 3 dalla parte fissa 2, tale modalit? prevede l?applicazione di una forza di trazione al cavo 4 oppure alla porzione a stelo 17 secondo una qualsiasi direzione che interseca la superficie di un?ipotetica semisfera avente come superficie di base alternativamente la superficie di fondo 20 oppure la superficie circolare definita dai bordi esterni 34 della cavit? d?aggancio 18.
La forza di trazione da applicare alla porzione a stelo 17 o al cavo 4 risulta inferiore al caso di trazione lungo l?asse C in quanto durante l?allontanamento la parte mobile 3 interagisce con la superficie laterale interna circolare 19 e la superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18 in modo da formare delle leve che facilitano l?estrazione della parte mobile 3 dalla cavit? d?aggancio 18.
L?angolo ? d?inclinazione della porzione a stelo 17 ottimizza e uniforma la forza di trazione al cavo 4 che provoca il distacco della parte mobile 3 rispetto a una qualsiasi direzione d?estrazione.
Come precedentemente descritto, la cavit? d?aggancio 18 ? configurata con una superficie laterale interna circolare divergente 19 che accompagna il movimento di estrazione della parte mobile 2 dalla parte fissa 3, in modo da evitare qualsiasi interferenza tra la suddetta superficie laterale interna circolare 19 e la cavit? di supporto 11 della parte mobile 3 in movimento secondo una qualsiasi direzione che interseca l?ipotetica suddetta semisfera. L?inclinazione angolare ? della superficie laterale interna circolare divergente 19 della cavit? d?aggancio 18 ? tale da soddisfare i suddetti requisiti.
La cavit? d?aggancio 18 cos? conformata permette di evitare rotture per usura o interferenza delle componenti del dispositivo anche in caso di intense e inconsulte trazioni al cavo 4.
Le caratteristiche geometriche dell?elemento a disco 5 e della cavit? d?aggancio 18 sono definite sinergicamente al fine di massimizzare la forza di attrazione dell?elemento magnetico 21 esercitata sulla parte mobile 3, in particolare sull?elemento a disco 5.
Tanto pi? la misura del diametro dell?elemento a disco 5 si avvicina alla misura del diametro ?? della superficie di fondo 20 circolare della cavit? d?aggancio 18 e dell?elemento magnetico 21, maggiore ? l?effetto di attrazione magnetica dell?elemento magnetico 21 nei confronti dell?elemento a disco 5.
Infatti, da un punto di vista fisico, tanto pi? l?estensione della superficie 7 di base dell?elemento a disco 5 si avvicina a quella della superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18, tanto pi? il circuito magnetico generato dall?elemento magnetico 21 si chiude efficacemente.
Inoltre, nel caso in cui l?altezza della cavit? d?aggancio 18 sia maggiore dell?altezza ?? dell?elemento a disco 5, aumenta la difficolt? di estrazione della parte mobile 3 rispetto alla parte fissa 2, anche definita resilienza al distacco.
Il dispositivo connettore 1 secondo invenzione permette di raggiungere gli scopi prefissati.
Il funzionamento del dispositivo connettore 1 risulta essere versatile, pratico ed intuitivo. La connessione della parte mobile 3 alla parte fissa 2 ? semplice e quasi automatica, in quanto ? sufficiente avvicinare la parte mobile 3 alla cavit? d?aggancio 18 della parte fissa 2.
L?elemento a disco 5 realizzato in materiale ferromagnetico ? attratto magneticamente dall?elemento magnetico 21 posizionato sulla superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18. Tale forza magnetica mantiene ancorata la parte mobile 3 sulla superficie di fondo 20 della cavit? d?aggancio 18, su cui ? ricavato il circuito stampato 23, le cui piste conduttive entrano in contatto con le rispettive seconde estremit? 26 degli elementi di contatto 9 che fanno capolino sulla superficie esterna inferiore 27 della parte mobile 3, assicurando la connessione elettrica tra l?unit? periferica e la rispettiva rete elettrica di gestione.
La disconnessione della parte mobile 3 alla parte fissa 2 ? altrettanto semplice, intuitiva e poco faticosa in termini di energie fisiche dell?utente. ? infatti possibile disconnettere l?unit? periferica dalla rete elettrica di gestione semplicemente applicando una forza di trazione al cavo 4 secondo una qualsiasi direzione.
L?inclinazione di un valore angolare ? della superficie laterale interna circolare 19 accompagna l?estrazione della parte mobile 3 al di fuori della cavit? d?aggancio 18. L?inclinazione ? della porzione a stelo 17 uniforma la forza di trazione al cavo 4 che provoca il distacco della parte mobile 3 rispetto alla direzione d?estrazione.
Il dispositivo connettore 1 ? conformato in modo da evitare il pi? possibile danneggiamenti durante l?utilizzo, in particolare durante la fase di disconnessione del dispositivo. L?estrazione della parte mobile 3 per trazione al cavo 4 avviene senza interferenze tra parte mobile 3 e parte fissa 2, grazie alla presenza della superficie laterale interna circolare 19 inclinata che ne accompagna l?estrazione senza comprometterne il funzionamento.
Infine, il dispositivo connettore 1 appena descritto raggiunge lo scopo di avere un funzionamento semplificato, comodo e universale, alla portata di tutti gli operatori. Infatti, non ? necessario inserire la parte mobile 3 nella parte fissa 2 secondo apposite direzioni o in modo da far connettere complesse strutture maschio in rispettive porzioni femmina, come spesso accade in dispositivi connettori di arte nota. La presenza di un circuito stampato 23 caratterizzato da una simmetria centrale a cui sono accoppiati rispettivi elementi di contatto 9 garantisce la connessione dell?unit? periferica alla rete elettrica di gestione per qualunque modalit? di inserimento della parte mobile 3 nella cavit? d?aggancio 18, purch? la superficie esterna inferiore 27 entri in contatto con la superficie di fondo 20.

Claims (19)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo connettore (1) per connettere un?unit? periferica ad una rete elettrica di riferimento comprendente una parte fissa (2) collegata alla rete elettrica di gestione ed una parte mobile (3) collegata all?unit? periferica tramite un cavo (4), la parte mobile (3) essendo conformata per essere collegata alla parte fissa (2) al fine di garantire una connessione elettrica tra l?unit? periferica e la rete elettrica di gestione, in cui una di dette parti (2,3) comprende un elemento magnetico (21) e l?altra di dette parti (2,3) comprende un elemento ferromagnetico (5), l?elemento magnetico (21) essendo configurato per attrarre magneticamente l?elemento ferromagnetico (5) cos? da mettere in contatto elettrico la parte mobile (3) alla parte fissa (2) ed assicurare saldo accoppiamento tra le parti (2,3) grazie alla chiusura del circuito magnetico generato dall?elemento magnetico (21).
2. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 1, in cui la parte fissa (2) comprende l?elemento magnetico (21) e la parte mobile (3) comprende l?elemento ferromagnetico (5).
3. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui la parte fissa (2) comprende una cavit? d?aggancio (18) realizzata in materiale ferromagnetico e definita da una superficie laterale interna circolare (19) e da una superficie di fondo (20) al di sotto della quale ? posizionato l?elemento magnetico (21), la cavit? d?aggancio (18) essendo conformata per ricevere al suo interno la parte mobile (3).
4. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 3, in cui sulla superficie di fondo (20) ? posizionato tramite mezzi di adesione (22) un circuito stampato (23) comprendente piste conduttive concentriche, collegato alla rete elettrica di gestione tramite un elemento di connessione (24) e configurato per interagire elettricamente con la parte mobile (3).
5. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 3 oppure 4, in cui la superficie laterale interna circolare (19) sono inclinate in modo divergente verso l?esterno rispetto ad un?asse (B) perpendicolare alla superficie di fondo (20) di un valore angolare
maggiore di 3?.
6. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 3 oppure 4, in cui la superficie laterale interna circolare (19) sono inclinate rispetto ad un?asse (B) perpendicolare alla superficie di fondo (20) di un valore angolare
compreso tra i 3? e i 45?.
7. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte mobile (3) comprende:
- un elemento ferromagnetico (5),
- una cavit? di supporto (11) dell?elemento ferromagnetico (5) configurata per supportare e proteggere l?elemento ferromagnetico (5) e per isolare elettricamente le connessioni elettriche dell?unit? periferica racchiuse nel cavo (4) ed
- una pluralit? di elementi di contatto elettrico (9) a molla saldati a una pluralit? di connessioni elettriche dell?unit? periferica atti a stabilire una connessione elettrica con la parte fissa (2).
8. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 7, in cui la cavit? di supporto (11) ? definita da una superficie di fondo (37) interna di un fondo circolare (12) e da una superficie laterale interna circolare (13) e comprende profili radiali (15) di guida e serraggio ricavati sulla superficie laterale interna circolare (13) atti a facilitare il centraggio tramite incastro l?elemento ferromagnetico (5) all?interno della cavit? di supporto (11) e una pluralit? di aperture di passaggio (14) per gli elementi di contatto (9) ricavate sul fondo circolare (12).
9. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 8, in cui sui profili radiali (15) di guida e serraggio sono ricavate nervature (16) configurate per impedire all?elemento a disco (5) ferromagnetico di fuoriuscire dalla cavit? di supporto (11).
10. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui l?elemento ferromagnetico (5) comprende una pluralit? di aperture di passaggio (8) per gli elementi di contatto (9) e scanalature (10) di centraggio dell?elemento ferromagnetico (5) nella cavit? di supporto (11), configurati per interagire con i profili radiali (15) di guida e centraggio ricavati sulla cavit? di supporto (11) per mantenere in posizione l?elemento ferromagnetico (5).
11. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui la pluralit? di elementi di contatto (9) comprendono una prima estremit? (36) a cui ? fissata la connessione elettrica derivante dall?unit? periferica e una seconda estremit? (26) di contatto atta ad entrare in contatto con la parte fissa (2).
12. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 11 quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui la seconda estremit? di contatto (26) ? configurata per interagire con le rispettive piste conduttive concentriche ricavate sul circuito stampato (23) e mettere cos? in contatto l?unit? periferica alla rete elettrica di gestione quando la parte mobile (3) ? inserita nella cavit? d?aggancio (18) della parte fissa (2).
13. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 12, in cui la parte mobile (3) comprende una porzione a stelo (17) costruita sulla cavit? di supporto (11) e collegata tramite il cavo (4) all?unit? periferica, atta ad essere impugnata da un utente per movimentare e connettere o disconnettere la parte mobile (3) alla o dalla parte fissa (2) e atta a contenere ed isolare elettricamente le connessioni elettriche dell?unit? periferica.
14. Dispositivo connettore secondo la rivendicazione 13, in cui la porzione a stelo (17) si estende lungo un asse longitudinale (L) inclinato rispetto ad un?asse (A) perpendicolare al fondo circolare (12) di un angolo
compreso tra i 50? e i 70?, in modo da ottimizzare ed uniformare la forza di trazione al cavo (4) che provoca l?estrazione e la disconnessione della parte mobile (3) rispetto a una qualsiasi direzione d?estrazione.
15. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento magnetico (21) ? realizzato con neodimio.
16. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la cavit? di supporto (11) ? realizzata in materiale polimerico rigido.
17. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione a stelo (17) ? realizzata in materiale polimerico flessibile.
18. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte fissa (2) ? montata su un pannello atto ad essere montato su un supporto su cui ? presente il collegamento alla rete elettrica di gestione.
19. Dispositivo connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parte fissa (2) ? ricavata su un elemento adattatore (33) configurato per essere connesso a una rete elettrica di gestione preesistente.
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