DE10333403A1 - Electrical lead cable plug-in connection system e.g. for nursing zone adjacent hospital bed, using magnetic force for preventing accidental release of plug-in connection - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindersystem mit einer Buchse, einem in die Buchse einführbaren und mit einem Anschlusskabel verbindbaren Stecker und Haltemitteln zum lösbaren Halten des Steckers in der Buchse. DOLLAR A Erfindungsgemäß weisen die Haltemittel wenigstens einen im Stecker und/oder der Buchse angeordneten Magneten auf. DOLLAR A Verwendung z. B. für Steckverbindungen im Pflegebereich.The invention relates to a connector system with a socket, a plug which can be inserted into the socket and connected with a connecting cable, and holding means for releasably holding the plug in the socket. DOLLAR A According to the invention, the holding means have at least one magnet arranged in the plug and / or the socket. DOLLAR A use e.g. B. for plug connections in the care sector.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindersystemmit einer Buchse, einem in die Buchse einführbaren und mit einem Anschlusskabelverbindbaren Stecker und Haltemitteln zum lösbaren Halten des Steckersin der Buchse.The invention relates to a connector systemwith a socket, an insertable into the socket and with a connection cableconnectable plugs and holding means for releasably holding the plugin the socket.

Aus der deutschen PatentschriftDE 41 05 985 C1 isteine Steckverbindung mit verriegelbarer Verrastung bekannt. Mittelseines Verriegelungselements wird der Stecker in der Buchse verriegelt,so dass ein sicherer Halt des Steckers in der Buchse gewährleistetist. Das Verriegelungselement ist mit dem Ende eines mit dem Steckerverbundenen Anschlusskabels verbunden. Eine Zugkraft am Kabel löst dadurchdie Verriegelung und ermöglichtein anschließendesAusstecken des Steckers aus der Buchse. Ein Zerstören desSteckers sowie des Kabels durch unabsichtliches Ziehen am Kabelwird dadurch verhindert. Die Steckverbindung wird beispielsweiseim Pflegebereich an Krankenbetten eingesetzt, so dass einerseitsder Stecker durch Ziehen am Kabel ohne Beschädigung lösbar ist und andererseits keineVerletzungen durch das Kabel auftreten können, da sich der Stecker inder Buchse nicht verklemmen kann.From the German patent specification DE 41 05 985 C1 a plug connection with lockable locking is known. The plug is locked in the socket by means of a locking element, so that the plug is securely held in the socket. The locking element is connected to the end of a connection cable connected to the plug. A tensile force on the cable thereby releases the lock and enables the plug to be subsequently removed from the socket. This prevents the plug and the cable from being destroyed by unintentionally pulling the cable. The plug connection is used, for example, in the care area of hospital beds, so that on the one hand the plug can be detached without damage by pulling the cable and on the other hand no injuries can occur due to the cable, since the plug cannot get jammed in the socket.

Mit der Erfindung soll ein Steckverbindersystemgeschaffen werden, bei dem der Stecker sicher in der Buchse gehaltenist und bei dem dennoch bei Überschreiteneiner bestimmten Zugkraft am Anschlusskabel der Stecker ohne Gefahrvon Beschädigungenvon der Buchse gelöstwerden kann.The invention aims to provide a connector systembe created in which the plug is held securely in the socketand with which it is nevertheless exceededa certain tensile force on the connection cable of the plug without dangerof damagedetached from the socketcan be.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein Steckverbindersystemmit einer Buchse, einem in die Buchse einführbaren und mit einem Anschlusskabelverbindbaren Stecker und Haltemitteln zum lösbaren Halten des Steckersin der Buchse vorgesehen, bei dem die Haltemittel wenigstens einenim Stecker und/oder der Buchse angeordneten Magneten aufweisen.According to the invention, this is a connector systemwith a socket, an insertable into the socket and with a connection cableconnectable plugs and holding means for releasably holding the plugprovided in the socket, in which the holding means at least onehave magnets arranged in the plug and / or the socket.

Auf diese Weise kann die Sicherungdes Steckers in der Buchse durch Magnetkraft erfolgen. Infolgedessenkann auf Verriegelungselemente verzichtet werden und die zum Lösen desSteckers erforderliche Zugkraft ist unabhängig von Verschleiß oder Verschmutzungvon Verriegelungselementen. Wenn eine Zugkraft auf das Anschlusskabeldie Haltekraft des Magneten überschreitet,kann sich der Stecker von der Buchse lösen. Da die Haltekraft durchden Magneten vorgegeben ist, ist die Einhaltung der maximalen Zugkraftsichergestellt und der Stecker kann sich in der Buchse nicht verklemmen. Daserfindungsgemäße Steckverbindersystemkann fürelektrische Anschlüsse,informationstechnische Anschlüsseund beispielsweise auch fürLichtwellenleiter verwendet werden.This way the backupof the plug in the socket by magnetic force. Consequentlycan be dispensed with locking elements and for releasing thePlug's required tensile force is independent of wear or dirtof locking elements. If a pull on the connection cablethe holding force of the magnet exceedsthe plug can come loose from the socket. Because the holding force bythe magnets are given, the maximum pulling force must be observedensured and the plug cannot get stuck in the socket. TheConnector system according to the inventioncan forelectrical connections,IT connectionsand for example also forOptical fibers are used.

In Weiterbildung der Erfindung sindim Stecker und der Buchse Elemente zum Führen eines magnetischen Feldsvorgesehen, wobei in vollständigin die Buchse eingesteckten Zustand des Steckers zwischen Steckerund Buchse ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet ist.In further development of the inventionin the plug and the socket elements for guiding a magnetic fieldprovided, being in completethe plug inserted into the socket between the plugand socket a closed magnetic circuit is formed.

Das Vorsehen von Elementen zum Führen einesmagnetischen Felds im Stecker und Buchse ermöglicht es, eine ausreichendeHaltekraft zu er zeugen bzw. kleinere Magneten vorsehen zu können. DieElemente sind vorzugsweise als Eisenbügel oder Eisenjoche ausgeführt.The provision of elements for leading onemagnetic field in the plug and socket allows sufficientHolding power to testify or to be able to provide smaller magnets. TheElements are preferably designed as iron brackets or iron yokes.

In Weiterbildung der Erfindung istim Stecker und/oder in der Buchse ein jochartiges Element zum Führen desmagnetischen Feldes vorgesehen.In development of the inventionin the plug and / or in the socket a yoke-like element for guiding themagnetic field provided.

Auf diese Weise kann ein geschlossenermagnetischer Kreis überStecker und Buchse realisiert werden, der aus dem Magneten, demjochartigen Element in Stecker oder Buchse, weiteren Elementen zumFührendes Magnetfelds sowie den gegebenenfalls vorhandenen Luftspaltenzwischen den aneinander gegenüberliegendenEnden der jochartigen oder bügelartigenElemente von Stecker und Buchse besteht.In this way, a closedmagnetic circle overPlug and socket can be realized from the magnet, theyoke-like element in plug or socket, further elements forTo leadof the magnetic field and any air gaps that may be presentbetween the opposing onesEnds of yoke-like or bow-likeThere are elements of plug and socket.

In Weiterbildung der Erfindung istder wenigstens eine Magnet als Permanentmagnet ausgebildet.In development of the inventionthe at least one magnet is designed as a permanent magnet.

Auf diese Weise kann die Haltekraftpermanent und ohne zusätzlicheEnergiezufuhr erzeugt werden.In this way, the holding forcepermanently and without additionalEnergy supply can be generated.

In Weiterbildung der Erfindung istder wenigstens eine Magnet als Elektromagnet ausgebildet.In development of the inventionthe at least one magnet is designed as an electromagnet.

Der Einsatz eines Elektromagneten,als einziger Magnet oder in Verbindung einem Permanentmagneten,erlaubt es, die Haltekraft einzustellen und gegebenenfalls auchwährenddes Betriebs zu verändern.Beispielsweise kann die Haltekraft dadurch verringert werden, dassein Elektromagnet entgegengesetzt zu einem Permanentmagnet im elektrischen Kreisgepolt wird. Es ist aber beispielsweise auch möglich, zum Abwerfen des Steckerslediglich einen Elektromagneten abzuschalten oder seine Haltekraft zuverringern.The use of an electromagnet,as the only magnet or in connection with a permanent magnet,allows the holding force to be adjusted and, if necessary, alsowhilechange the operation.For example, the holding force can be reduced in thatan electromagnet opposite to a permanent magnet in the electrical circuitis poled. However, it is also possible, for example, to eject the plugjust switch off an electromagnet or its holding forcereduce.

In Weiterbildung der Erfindung istim Stecker und/oder der Buchse wenigstens ein gegen die Haltekraftdes wenigstens einen Magneten wirkendes Auswerferfederelement vorgesehen.In development of the inventionat least one against the holding force in the plug and / or the socketof the at least one magnet acting ejector spring element is provided.

Auf diese Weise kann die Abwurfkraftzum Abwerfen des Steckers durch ein Federelement erzeugt werdenund um das Abwerfen auszulösen,ist lediglich eine Verringerung der Magnethaltekraft erforderlich.Das Vorsehen eines Auswerferfederelements erlaubt es, mit einfachenMitteln eine der magnetischen Haltekraft entgegengerichtete Auswurfkraftzu erzeugen und einen Abwurfvorgang durch einfaches Verringern dermagnetischen Haltekraft auszulösen.In this way, the ejection forcebe generated by a spring element for ejecting the plugand to trigger the dropping,only a reduction in the magnetic holding force is required.The provision of an ejector spring element allows simpleAverage an ejection force opposite to the magnetic holding forceto generate and throw off by simply reducing thetrigger magnetic holding force.

In Weiterbildung der Erfindung istzwischen Stecker und Buchse und ein geschlossener magnetischer Kreisgebildet und wenigstens ein Magnetfeldsensor zur Erfassung des Magnetfelsim magnetischen Kreis ist vorgesehen.In a development of the invention is between the plug and socket and a closed magneti shear circle and at least one magnetic field sensor for detecting the magnetic field in the magnetic circuit is provided.

Mittels des Magnetfeldsensors kannbeispielsweise festgestellt werden, ob ein Stecker ordnungsgemäß eingestecktist oder ob sich überhaupt einStecker in der Buchse befindet. Beispielsweise ist hierzu sowohlim Stecker als auch in der Buchse ein Permanentmagnet vorgesehen,so dass sich bei eingestecktem Stecker das Magnetfeld im magnetischenKreis deutlich verändert.By means of the magnetic field sensorFor example, it can be determined whether a plug is properly insertedis or whether there is anyPlug is in the socket. For example, this is botha permanent magnet is provided in both the plug and the socket,so that when the plug is inserted, the magnetic field in the magneticCircle changed significantly.

In Weiterbildung der Erfindung istzwischen Stecker und Buchse ein geschlossener magnetischer Kreisgebildet und im magnetischen Kreis ist ein Elektromagnet vorgesehen,der unter Steuerung eines Steuergeräts ansteuerbar ist.In development of the inventiona closed magnetic circuit between plug and socketformed and an electromagnet is provided in the magnetic circuit,which can be controlled under the control of a control unit.

Auf diese Weise kann mittels desSteuergerätsein Abwerfen des Steckers ausgelöstwerden, beispielsweise wenn bei einem Brand sämtliche elektrischen Geräten vonihrer Stromversorgung getrennt werden sollen. Eine Ansteuerung desElektromagneten kann im Sinne einer Umpolung oder auch im Sinneeiner Verringerung der Haltekraft erfolgen.In this way, by means ofECUthe plug was ejected, for example, if all electrical devices fromtheir power supply should be disconnected. A control of theElectromagnets can be used in the sense of polarity reversal or in the sensea reduction in the holding force.

In Weiterbildung der Erfindung istzwischen Stecker und Buchse ein geschlossener magnetischer Kreisgebildet und ein Magnetfeldsensor ist für den magnetischen Kreis vorgesehen,wobei ein Steuergerätin Abhängigkeitdes Ausgangssignals des Magnetfeldsensors ein Zustandsignal ausgibt.In development of the inventiona closed magnetic circuit between plug and socketformed and a magnetic field sensor is provided for the magnetic circuit,being a control unitdependent onoutputs a status signal of the output signal of the magnetic field sensor.

Auf diese Weise kann über dasZustandsignal des Steuergerätsfestgestellt werden, ob sich ein Stecker in einer bestimmten Buchsebefindet und beispielsweise auch, ob dieser Stecker ordnungsgemäß eingestecktist. Beispielsweise kann in einer Überwachungszentrale in einfacherWeise festgestellt werden, ob beispielsweise ein Patiententerminalin einem bestimmten Zimmer eingesteckt ist und dieses Zimmer dadurchfür eineBettenbelegung vorbereitet ist. In Abhängigkeit des Ausgangssignalsdes Magnetfeldsensors kann beispielsweise auch der Elektromagnetangesteuert werden.That way, about thatStatus signal of the control unitdetermine whether there is a plug in a particular socketand, for example, whether this connector is properly insertedis. For example, in a monitoring center it can be easierHow to determine whether, for example, a patient terminalis plugged into a certain room and this roomfor oneBedding is prepared. Depending on the output signalthe magnetic field sensor can, for example, also the electromagnetcan be controlled.

Weitere Merkmale und Vorteile derErfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibungbevorzugter Ausführungsformender Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungenzeigen:Other features and advantages ofInvention emerge from the claims and the following descriptionpreferred embodimentsthe invention in connection with the drawings. In the drawingsdemonstrate:

1 eineschematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbindersystems,gemäß einerersten Ausführungsform, 1 2 shows a schematic sectional view of a connector system according to the invention, according to a first embodiment,

2 einDiagramm der magnetischen Haltekraft im Steckverbindersystem der1, und 2 a diagram of the magnetic holding force in the connector system of 1 , and

3 eineschematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbindersystems gemäß einerzweiten Ausführungsform. 3 is a schematic sectional view of a connector system according to the invention according to a second embodiment.

In der schematischen Schnittansichtder1 ist ein Steckverbindersystemgemäß einerbevorzugten Ausführungsformder Erfindung dargestellt, das eine Buchse10 und einenStecker12 aufweist. Der Stecker12 ist mit einemlediglich angedeuteten Anschlusskabel14 verbunden. DerStecker12 weist ein Steckergehäuse16 auf, das abschnittsweisein ein Buchsengehäuse18 eingeführt ist.Das Buchsengehäuse18 istin der Darstellung der1 lediglichabschnittsweise dargestellt und definiert eine Ausnehmung20,in die das Steckergehäuse18 einStück weiteingeschoben ist. Die Längedes in die Ausnehmung20 des Buchsengehäuses18 eingeschobenenAbschnitts des Steckergehäuses16 ist dabeiso bemessen, dass sich der Stecker12 bei beliebiger Zugkraftrichtungauf das Anschlusskabel14 nicht in der Ausnehmung20 desBuchsengehäuses18 verklemmenkann. Hierzu ist zum einen die Länge desin der Ausnehmung20 eingeschobenen Abschnitts des Steckergehäuses16 vergleichsweise kurzgewähltund darüberhinaus ist ein Abstand, der zwischen einem Außenumfang des in die Ausnehmung20 eingeschobenenAbschnitts des Steckergehäuses16 unddem Innenumfang der Ausnehmung20 des Buchsengehäuses18 liegtso bemessen, dass ein Verklemmen zuverlässig verhindert wird.In the schematic sectional view of the 1 a connector system according to a preferred embodiment of the invention is shown, which is a socket 10 and a plug 12 having. The plug 12 is with a connection cable only indicated 14 connected. The plug 12 has a connector housing 16 in sections in a socket housing 18 is introduced. The socket housing 18 is in the representation of the 1 only shown in sections and defines a recess 20 into which the connector housing 18 is pushed in a bit. The length of the in the recess 20 of the socket housing 18 inserted section of the connector housing 16 is dimensioned so that the plug 12 with any direction of pull on the connection cable 14 not in the recess 20 of the socket housing 18 can jam. For this, on the one hand, the length of the in the recess 20 inserted section of the connector housing 16 selected comparatively short and in addition there is a distance between the outer circumference of the recess 20 inserted section of the connector housing 16 and the inner circumference of the recess 20 of the socket housing 18 lies in such a way that jamming is reliably prevented.

Gemäß der Erfindung wird eine Haltekraft, dieden Stecker12 in der Buchse18 hält, mittelseines in der Buchse10 angeordneten Magneten22 erzeugt.Mit den beiden Polen des Magneten22 ist jeweils ein L-förmiges Flussleitstück24 bzw.26 verbunden,so dass zusammen mit dem Magneten22 eine jochartige Anordnunggebildet wird, wobei die Endflächender jochartigen Anordnung von der Buchse weg, in Richtung auf denStecker12 zu, ausgerichtet sind. Im Stecker12 istein weiteres Flussleitstück28 angeordnet,das eine jochartige Form aufweist.According to the invention, a holding force is applied to the connector 12 in the socket 18 holds, by means of one in the socket 10 arranged magnets 22 generated. With the two poles of the magnet 22 is an L-shaped flow guide 24 respectively. 26 connected so that together with the magnet 22 a yoke-like arrangement is formed, the end faces of the yoke-like arrangement away from the socket, in the direction of the plug 12 to, are aligned. In the connector 12 is another river guide 28 arranged, which has a yoke-like shape.

In dem in der1 dargestellten eingesteckten Zustanddes Steckers12 in die Buchse18 bilden das Flussleitstück28 desSteckers12, das Flussleitstück24, der Magnet22 unddas Flussleitstück26 derBuchse10 einen geschlossenen magnetischen Kreis. An denbeiden Stoßstellendes jochartigen Flussleitstücks28 desSteckers12 zum von der Buchse18 weg gerichtetenEnde des Flussleitstücks24 bzw.des Flussleitstücks26 istjeweils ein Luftspalt30 gebildet. Dabei wird von einem Luftspalt30 gesprochen,auch wenn die Stirnflächen desFlussleitstücks28 flächig anden Stirnflächendes Flussleitstücks24 unddes Flussleitstücks26 anliegen.Durch die Haltekraft zwischen dem Flussleitstück28 des Steckers12 unddem Flussleitstück24 bzw.dem Flussleitstück26 derBuchse10 wird der Stecker12 zuverlässig inder in der1 dargestellteneingesteckten Position des Steckers12 in der Buchse18 gehalten.In the in the 1 shown inserted state of the plug 12 into the socket 18 form the river guide 28 of the connector 12 , the river guide 24 , the magnet 22 and the flow guide 26 the socket 10 a closed magnetic circuit. At the two joints of the yoke-like river guide 28 of the connector 12 to from the socket 18 away end of the flow guide 24 or the flow guide 26 is an air gap in each case 30 educated. This is from an air gap 30 spoken, even if the end faces of the flow guide 28 flat on the end faces of the flow guide 24 and the flow guide 26 issue. Due to the holding force between the flow guide 28 of the connector 12 and the flow guide 24 or the flow guide 26 the socket 10 becomes the plug 12 reliable in the in the 1 shown inserted position of the plug 12 in the socket 18 held.

Im eingesteckten Zustand des Steckers12 sindelektrische Steckkontakte32 im Stecker12, die aufeiner Basis34 im Stecker12 angeordnet sind,in passende elektrische Steckkontakte36 der Buchse18 eingesteckt,die auf einer Basis38 in der Buchse18 angeordnetsind. Die Steckkontakte32 des Steckers12 weisenin der schematischen Darstellung der1 jeweilseine Ausnehmung auf, in die jeweils ein stiftförmiger Kontakt36 derBuchse18 eingeführtist. Die Steckkontakte32,36 können dabeiim wesentlichen jede beliebige Form annehmen, es muss lediglichsichergestellt sein, dass sich die elektrischen Kontakte des Steckers12 nichtin den Kontakten der Buchse18 in einer Weise verklemmen können, dassdadurch die Haltekraft des Steckers12 an der Buchse18 bestimmtist.When the plug is plugged in 12 are electrical plug contacts 32 in the connector 12 based on a 34 in the connector 12 are arranged in suitable electrical plug contacts 36 the socket 18 plugged in on a base 38 in the socket 18 are arranged. The plug contacts 32 of the Ste ckers 12 point in the schematic representation of 1 each have a recess, in each of which a pin-shaped contact 36 the socket 18 is introduced. The plug contacts 32 . 36 can essentially take any shape, it only has to be ensured that the electrical contacts of the plug 12 not in the contacts of the socket 18 can jam in such a way that the holding force of the plug 12 at the socket 18 is determined.

Weiterhin sind auf der Basis38 derBuchse18 zwei Auswerferfedern40 angeordnet,in der schematischen Darstellung der1 rechtsund links der elektrischen Steckkontakte36, die ebenfallsauf der Basis38 montiert sind. Die Auswerferfedern40 befindensich in dem in der1 dargestelltenvollständig eingestecktenZustand des Steckers12 im komp rimierten Zustand und liegenmit ihrem, der Basis38 der Buchse gegenüberliegendenEnde auf der Basis34 des Steckers12 auf. Lediglichzur Verdeutlichung ist zwischen jeder Auswerferfeder40 undder Basis34 ein Druckstück angedeutet. Da die Auswerferfedern40 imeingesteckten Zustand des Steckers12 komprimiert sind,bringen sie auf die Basis34 eine Auswerfekraft auf, diejedoch kleiner ist als die durch den Magneten22 aufgebrachteHaltekraft. Der Stecker12 verbleibt dadurch in seinervollständigeingesteckten Stellung. Überschreitetaber eine parallel zur Haltekraft bzw. Auswerfekraft gerichteteZugkraftkomponente auf das Anschlusskabel14 den Wert der Differenzzwischen der magnetischen Haltekraft und der Auswerferfederkraft,löst sichder Stecker12 von der Buchse18.Furthermore are based 38 the socket 18 two ejector springs 40 arranged in the schematic representation of the 1 right and left of the electrical plug contacts 36 who are also based 38 are mounted. The ejector springs 40 are in the in the 1 shown fully inserted state of the plug 12 in compacted condition and lie with her, the base 38 end opposite the socket on the base 34 of the connector 12 on. Just for clarification is between each ejector spring 40 and the base 34 indicated a pressure piece. Because the ejector springs 40 when the connector is plugged in 12 are compressed, bring them to the base 34 an ejection force that is smaller than that of the magnet 22 applied holding force. The plug 12 it remains in its fully inserted position. But exceeds a tensile force component directed parallel to the holding force or ejection force on the connection cable 14 the value of the difference between the magnetic holding force and the ejector spring force, the connector is released 12 from the jack 18 ,

Der Magnet22 kann dabeials Permanentmagnet ausgebildet sein, so dass die magnetische Haltekraftzwischen Stecker12 und Buchse10 im vollständig eingestecktenZustand des Steckers12 konstant ist. Die Haltekraft über dieLuftspalte30 im magnetischen Kreis hängt aber von der Weite der Luftspalte30 abund verringert sich mit einer Vergrößerung der Luftspalte30.Wird der Stecker12 daher ausgehend von der in der1 dargestellten, vollständig eingestecktenStellung von der Buchse18 wegbewegt, so sinkt die magnetischeHaltekraft schnell ab. Sobald die Auswerferfederkraft der Auswerferfedern40 danndie magnetische Haltekraft übersteigt,wird der Stecker12 durch die Auswerferfeder40 vonder Buchse18 abgeworfen.The magnet 22 can be designed as a permanent magnet, so that the magnetic holding force between the connector 12 and socket 10 when the connector is fully inserted 12 is constant. The holding force over the air gaps 30 in the magnetic circuit depends on the width of the air gaps 30 decreases and decreases with an increase in the air gap 30 , Will the plug 12 therefore starting from the in the 1 shown, fully inserted position of the socket 18 moved away, the magnetic holding force drops quickly. As soon as the ejector spring force of the ejector springs 40 then the magnetic holding force exceeds the connector 12 through the ejector spring 40 from the jack 18 discarded.

In dem Diagramm der2 ist in einer dünn durchgezogen dargestelltenKurve44 die magnetische Haltekraft über die Luftspalte30 inAbhängigkeit vonder Weite s der Luftspalte30 dargestellt. Es ist deutlichzu erkennen, dass die magnetische Haltekraft mit zunehmender Luftspaltweites rasch abfällt undsich mit zunehmender Luftspaltweite s der Nulllinie annähert.In the diagram of the 2 is in a thin line 44 the magnetic holding force across the air gaps 30 depending on the width s of the air gaps 30 shown. It can be clearly seen that the magnetic holding force drops rapidly with increasing air gap width s and approaches the zero line with increasing air gap width s.

Mittels einer gestrichelten Linie46 istdie durch die Auswerferfedern40 aufgebrachte Federkraftdargestellt. Die Federkraft46 ist gemäß der in der1 dargestellten Anordnung der Auswerferfedern40 entgegengerichtetzur magnetischen Haltekraft44 und ist proportional zurLuftspaltweite s. Zwischen Stecker12 und Buchse10 wirktdie Resultierende aus der magnetischen Haltekraft44 undder Auswerferfederkraft46. Diese resultierende Kraft ist mittelseiner fett durchgezogenen und zusätzlich mit Kreisen versehenenKurve48 dargestellt. Dem Diagramm der2 ist zu entnehmen, dass die resultierendeKraft gemäß der Linie48 schonnach einem Weg von einigen zehntel Millimetern, entsprechend einerLuftspaltweite s von einigen zehntel Millimetern, negativ wird.Infolgedessen wirkt schon nach einer Bewegung des Steckers12 umeinige zehntel Millimeter von der Buchse18 weg eine Auswerferkraftauf den Stecker12, so dass dieser dadurch dann von derBuchse18 mittels der Auswerferfedern40 abgeworfenwird.Using a dashed line 46 is through the ejector springs 40 applied spring force shown. The spring force 46 is according to the in the 1 shown arrangement of the ejector springs 40 opposite to the magnetic holding force 44 and is proportional to the air gap width s. Between plugs 12 and socket 10 acts the resultant of the magnetic holding force 44 and the ejector spring force 46 , This resulting force is by means of a curve drawn in bold and additionally provided with circles 48 shown. The diagram of 2 it can be seen that the resulting force according to the line 48 after a distance of a few tenths of a millimeter, corresponding to an air gap width s of a few tenths of a millimeter, becomes negative. As a result, the plug already works after it has been moved 12 by a few tenths of a millimeter from the socket 18 away an ejector force on the connector 12 so that it is then removed from the socket 18 by means of the ejector springs 40 is dropped.

Die Kennlinien44,46 und48 wurdenanhand folgender Kennwerte des Magneten22, der Flussleitstücke24,26 und28 sowieder Auswertertedern40 errechnet:
Magnetmaterial:AINiCo 500, I = 30mm, A = 100mm²
Flussleitstücke24,26,28: μ_r =500, (gesamt = 50mm
Auswerferfedern40: c = 2 N/mmThe characteristics 44 . 46 and 48 were based on the following parameters of the magnet 22 , the river guide 24 . 26 and 28 as well as the evaluation teder 40 calculated:
Magnetic material: AINiCo 500, I = 30mm, A = 100mm²
flux conductors 24 . 26 . 28 : μ_r = 500, (total = 50mm
ejector springs 40 : c = 2 N / mm

Die Kurven44,46 und48 wurdenauf Basis einer Berechnung erstellt, wobei der bei der praktischenAusführungdes erfindungsgemäßen Steckverbindersystemsauftretende magnetische Streufluss nicht berücksichtigt wurde. Dieser Streuflussführt dazu,dass die Kurve44 der magnetischen Haltekraft bei gleichemAnfangswert stärker abfällt, alsdies im Diagramm der2 dargestellt ist.Eine Beeinflussung von stromführendenLeitungen durch das Magnetfeld währenddes Stecker abwurfs findet im übrigennicht statt, da alle Leitungen vom selben magnetischen Fluss inder gleichen Richtung durchflutet werden.The curves 44 . 46 and 48 were created on the basis of a calculation, the magnetic stray flux occurring in the practical implementation of the connector system according to the invention not being taken into account. This leakage flow leads to the curve 44 the magnetic holding force drops more at the same initial value than that in the diagram of 2 is shown. An influence of current-carrying lines by the magnetic field during the plug ejection does not take place, since all lines are flooded by the same magnetic flux in the same direction.

Die schematische Schnittansicht der3 zeigt eine weitere Ausführungsformdes erfindungsgemäßen Steckverbindersystems,wobei zur Ausführungsformder1 funktionsgleicheBauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind undnicht erneut beschrieben werden.The schematic sectional view of the 3 shows a further embodiment of the connector system according to the invention, the embodiment of the 1 functionally identical components are identified by the same reference numerals and are not described again.

Im Unterschied zum Steckverbindersystem der1 ist bei der in der3 dargestellten Ausführungsformneben dem Permanentmagneten22 zusätzlich ein Elektromagnet50 inden magnetischen Kreis eingebunden. Der Elektromagnet50 kannmittels eines Steuergeräts52 mitelektrischen Strom beaufschlagt werden. Eine magnetische Haltekraft über dieLuftspalte30 kann somit mittels des Steuergeräts52 eingestelltwerden, indem Betrag und Vorzeichen eines Stroms über dieWindungen des Elektromagneten50 eingestellt werden.In contrast to the connector system of 1 is in the in the 3 illustrated embodiment in addition to the permanent magnet 22 additionally an electromagnet 50 embedded in the magnetic circuit. The electromagnet 50 can by means of a control unit 52 be supplied with electrical current. A magnetic holding force over the air gaps 30 can thus by means of the control unit 52 can be adjusted by the amount and sign of a current across the turns of the electromagnet 50 can be set.

Weiterhin ist in den magnetischenKreis ein Magnetfeldsensor54 eingebunden, der ein Ausgangssignalan das Steuergerät52 ausgibt.Der Magnetfeldsensor54 ist beispielsweise als Hall-Sonde ausgeführt undmisst den magnetischen Fluss im Magnetkreis.There is also a magnetic field sensor in the magnetic circuit 54 integrated an output signal to the control unit 52 outputs. The magnetic field sensor 54 is designed as a Hall probe, for example, and measures the magnetic flux in the magnetic circuit.

Mittels des Magnetfeldsensors54 kannfestgestellt werden, ob der Stecker12 ordnungsgemäß in dieBuchse10 eingesteckt ist oder ob sich überhaupt ein Stecker12 inder Buchse10 befindet. Denn eine Veränderung der Luftspaltweites an den Luftspalten30 ist mittels des Magnetfeldsensors54 feststellbar,so dass das Steuergerät52 inAbhängigkeiteines Ausgangssignals des Magnetfeldsensors54 ein Zustandsignalausgeben kann. Ein solches Zustandsignal kann beispielsweise anzeigen,ob der Stecker12 ordnungsgemäß in die Buchse10 eingesteckt ist,ob der Stecker12 fehlerhaft eingesteckt ist, beispielsweisegeringfügigverkippt, oder ob sich kein Stecker12 in der Buchse10 befindet.Using the magnetic field sensor 54 can be determined whether the connector 12 properly into the socket 10 is inserted or whether there is a plug at all 12 in the socket 10 located. Because a change in the air gap width s at the air gaps 30 is by means of the magnetic field sensor 54 lockable so that the control unit 52 depending on an output signal of the magnetic field sensor 54 can output a status signal. Such a status signal can indicate, for example, whether the connector 12 properly into the socket 10 is plugged in whether the plug 12 is inserted incorrectly, for example slightly tilted, or whether there is no plug 12 in the socket 10 located.

Mittels des Elektromagneten50,des Steuergeräts52 unddes Magnetfeldsensors54 kann die magnetische Haltekraft,beispielsweise auf einen konstanten Wert, eingestellt werden. Beientsprechender Wahl der Kennlinie des Permanentmagneten52 istes beispielsweise auch möglich,durch Beaufschlagung des Elektromagneten50 unter Steuerungdes Steuergeräts52 diemagnetische Haltekraft an den Luftspalten30 unter denWert der Auswerferfederkraft abzusenken. Auf diese Weise kann ein ferngesteuerterSteckerabwurf durchgeführtwerden. Ein solcher ferngesteuerter Steckerabwurf kann beispielsweisesinnvoll sein, wenn im Falle eines Brandes alle elektrischen Geräte von ihrerStromversorgung getrennt werden sollen.By means of the electromagnet 50 , of the control unit 52 and the magnetic field sensor 54 the magnetic holding force can be set, for example, to a constant value. With a corresponding choice of the characteristic of the permanent magnet 52 it is also possible, for example, by acting on the electromagnet 50 under control of the control unit 52 the magnetic holding force at the air gaps 30 lower than the value of the ejector spring force. In this way, a remote-controlled plug ejection can be carried out. Such a remote-controlled plug ejection can be useful, for example, if all electrical devices are to be disconnected from their power supply in the event of a fire.

Claims (9)

Translated fromGerman

Steckverbindersystem mit einer Buchse, einemin die Buchse einführbarenund mit einem Anschlusskabel verbindbaren Stecker und Haltemitteln zumlösbarenHalten des Steckers in der Buchse,dadurch gekennzeichnet,dass die Haltemittel wenigstens einen im Stecker (12) und/oderder Buchse (10) angeordneten Magneten (22;50)aufweisen.Connector system with a socket, a plug which can be inserted into the socket and connected with a connecting cable, and holding means for detachably holding the plug in the socket,characterized in that the holding means has at least one in the plug ( 12 ) and / or the socket ( 10 ) arranged magnets ( 22 ; 50 ) exhibit.Steckverbindersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass im Stecker (12) und der Buchse (10) Elemente(24,26,28) zum Führen eines magnetischen Feldsvorgesehen sind, wobei im vollständigin die Buchse (10) eingesteckten Zustand des Steckers (12)zwischen Stecker (12) und Buchse (10) ein geschlossenermagnetischer Kreis gebildet ist.Connector system according to claim 1, characterized in that in the plug ( 12 ) and the socket ( 10 ) Elements ( 24 . 26 . 28 ) are provided for guiding a magnetic field, whereby in the completely in the socket ( 10 ) inserted state of the plug ( 12 ) between connector ( 12 ) and socket ( 10 ) a closed magnetic circuit is formed.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass im Stecker (12) und/oder inder Buchse (10) ein jochartiges Element (28) zumFührendes magnetischen Feldes vorgesehen ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that in the plug ( 12 ) and / or in the socket ( 10 ) a yoke-like element ( 28 ) is provided for guiding the magnetic field.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Magnet als Permanentmagent (22)ausgebildet ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one magnet as a permanent magnet ( 22 ) is trained.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Magnet als Elektromagnet(50) ausgebildet ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one magnet as an electromagnet ( 50 ) is trained.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass im Stecker (12) und/oder derBuchse (10) wenigstens ein gegen die Haltekraft des wenigstenseinen einen Magneten (22;50) wirkendes Auswerferfederelement(40) vorgesehen ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that in the plug ( 12 ) and / or the socket ( 10 ) at least one against the holding force of the at least one magnet ( 22 ; 50 ) acting ejector spring element ( 40 ) is provided.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stecker (12) undBuchse (10) ein geschlossener magnetischer Kreis gebildetist und dass wenigstens ein Magnetfeldsensor (54) zur Erfassung desMagnetfelds im magnetischen Kreis vorgesehen ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that between the connector ( 12 ) and socket ( 10 ) a closed magnetic circuit is formed and that at least one magnetic field sensor ( 54 ) is provided for detecting the magnetic field in the magnetic circuit.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stecker (12) undBuchse (10) ein geschlossener magnetischer Kreis gebildetist und dass im magnetischen Kreis ein Elektromagnet (50)vorgesehen ist und der Elektromagnet (50) mittels eines Steuergeräts (52)ansteuerbar ist.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that between the connector ( 12 ) and socket ( 10 ) a closed magnetic circuit is formed and that an electromagnet ( 50 ) is provided and the electromagnet ( 50 ) using a control unit ( 52 ) can be controlled.Steckverbindersystem nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stecker (12) undBuchse (10) ein geschlossener magnetischer Kreis gebildetist und dass ein Magnetfeldsensor (54) für den magnetischenKreis vorgesehen ist, wobei ein Steuergerät (52) in Abhängigkeitdes Ausgangssignals des Magnetfeldsensors (54) ein Zustandssignalausgibt.Connector system according to one of the preceding claims, characterized in that between the connector ( 12 ) and socket ( 10 ) a closed magnetic circuit is formed and that a magnetic field sensor ( 54 ) is provided for the magnetic circuit, a control unit ( 52 ) depending on the output signal of the magnetic field sensor ( 54 ) outputs a status signal.