DE102006000927A1 - Coaxial connection for gradient coil of magnetic resonance device, has contact and insulating bushes which move relative to contact bolt under development of reset force when connector is connected with counter connector - Google Patents

Coaxial connection for gradient coil of magnetic resonance device, has contact and insulating bushes which move relative to contact bolt under development of reset force when connector is connected with counter connector Download PDF

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Stefan Stocker
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Abstract

The connection has a connector (4) with a center contact bolt accommodated in an insulating bush (14). The insulating bush is accommodated in a contact bush (16). A counter connector (5) has a center counter contact bolt (26) held in another insulation bush accommodated in a counter contact bush, which cooperates with a retaining holder for connecting the connector with the connector (5). The contact bush (16) and the insulating bush move relative to the contact bolt under the development of a reset force when the connector is connected with the connector (5).

Description

Hochstrom-Koaxialverbindung, insbesondere zum Anschließen einer stromtragenden Koaxialleitung an eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, sowie Gradientenspule mit ange schlossener Hochstrom-KoaxialleitungHigh-current coaxial connection, especially for connection a current-carrying coaxial line to a gradient coil of a Magnetic resonance apparatus, and gradient coil with connected high-current coaxial line

Die Erfindung betrifft eine Hochstrom-Koaxialverbindung, insbesondere zum Anschließen einer stromtragenden Koaxialleitung an eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts.The The invention relates to a high-current coaxial connection, in particular to connect a current-carrying coaxial line to a gradient coil of a Magnetic resonance apparatus.

Magnetresonanzgeräte werden seit langer Zeit in der Medizin und in der Biophysik zur Gewinnung von Bildern aus dem Körperinneren eines Untersuchungsobjekts verwendet. Die Magnetresonanztomographie basiert auf dem physikalischen Phänomen der Kernspinresonanz. Das Untersuchungsobjekt wird einem starken, konstanten Magnetfeld ausgesetzt, worauf sich die in dem Untersuchungsobjekt vorher regellos orientierten Kernspins der Atome im Magnetfeld ausrichten und über Hochfrequenzwellen Schwingungen angeregt werden, welche Schwingungen das eigentliche Messsignal (HF-Antwortsignal) für die Bildgebung darstellen. Das Messsignal wird mit geeigneten Empfangsspulen aufgenommen.Magnetic resonance devices are for a long time in medicine and in biophysics for extraction from pictures inside the body of an examination subject. Magnetic resonance imaging based on the physical phenomenon of nuclear magnetic resonance. The object under investigation becomes a strong, constant magnetic field exposed, whereupon the previously irregular in the examination object oriented nuclear spins align the atoms in the magnetic field and via high frequency waves Vibrations are excited, which vibrations the actual Measurement signal (RF response signal) for to represent the imaging. The measuring signal is provided with suitable receiver coils added.

Voraussetzung für die Bildgebung ist eine genaue Information über den jeweiligen Entstehungsort eines Messsignals bezogen auf das Untersuchungsobjekt. Diese Information wird auch Ortsinformation oder Ortscodierung genannt. Hierzu bedient man sich magnetischer Gradientenfelder, die entlang der drei Raumrichtungen mittels einzelner Spulen erzeugt werden, gewonnen. Die einzelnen Spulen sind einer üblicherweise zylindrischen Gradientenspule zusammengefasst. Mit dem Begriff „Gradientenspule" wird ein Einzelspulensystem bezeichnet, das mehrere den drei Raumrichtungen zugeordnete Einzelspulen umfasst, die in einer geeigneten Vergussmasse aufgenommen und fixiert sind.requirement for the Imaging is a precise information about the respective place of origin a measurement signal related to the examination object. This information is also called location information or location coding. Served for this you look at magnetic gradient fields that are along the three spatial directions produced by means of individual coils won. The individual coils are one usually summarized cylindrical gradient coil. The term "gradient coil" becomes a single coil system denotes the multiple individual coils associated with the three spatial directions includes, which is received and fixed in a suitable potting compound are.

Zum Erzeugen der Gradientenfelder wird ein hoher Strom über die Gradientenspulen geführt, wobei der Strom mehrere 100A beträgt. Aus US 5,394,086 ist es bekannt, den Strom über eine Hochstrom-Koaxialleitung zuzuführen. Diese besteht aus wenigstens einem Hinleiter, der üblicherweise in der Leitermitte geführt wird, sowie wenigstens einem Rückleiter, der beispielsweise konzentrisch und isoliert um den Hinleiter angeordnet ist. Der zugeführte Strom und der rückgeführte Strom fließen also parallel zueinander, jedoch in entgegengesetzte Richtungen, so dass hieraus keine störenden magnetischen Felder resultieren, die sich nachteilig auf den Betrieb der Magnetresonanzanlage auswirken könnten.To generate the gradient fields, a high current is passed over the gradient coils, the current being several 100A. Out US 5,394,086 it is known to supply the current via a high-current coaxial line. This consists of at least one forward conductor, which is usually guided in the middle of the conductor, and at least one return conductor, which is arranged, for example concentrically and in isolation around the forward conductor. The supplied current and the recirculated current thus flow parallel to each other, but in opposite directions, so that there are no disturbing magnetic fields that could adversely affect the operation of the magnetic resonance system.

Zum Anschließen der beiden Leitungen der Hochstrom-Koaxialleitung werden die Einzelleitungen an der Gradientenspule auf gesplittet und an entsprechenden Kontakten, die spulenseitig vorgesehen sind, festgeschraubt. Hier wird also die koaxiale Lagebeziehung der Einzelleitungen aufgehoben. Dies ist jedoch dahingehend von Nachteil, als es hier zu Interaktionen zwischen den anliegenden und erzeugten Magnetfeldern kommt. Es werden Kräfte (in der Regel Lorentz-Kräfte) auf die aufgesplitteten Einzelleitungen ausgeübt, aufgrund der Wechselfelder kommt es zu Vibrationen in dem Kontaktbereich, was insgesamt nachteilig ist, und es insbesondere, nachdem die Einzelleitungen in diesem Bereich frei beweglich sind, häufig zu Bildstörungen, sogenannten Spikes, kommt.To the Connect the two lines of high-current coaxial line are the individual lines split on the gradient coil and on corresponding contacts, the coil side are provided, screwed. So here will be the coaxial positional relationship of the individual lines is canceled. This is however, to the detriment of interactions between the applied and generated magnetic fields comes. There will be forces (in usually Lorentz forces) on the split individual lines exercised, due to the alternating fields comes it leads to vibrations in the contact area, which is disadvantageous overall is, and in particular, after the individual lines in this Area are freely movable, often to image disturbances, so-called spikes, comes.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum verbesserten Anschließen einer Hochstrom-Koaxialleitung an einen Drittgegenstand, insbesondere eine Gradientenspule anzugeben.Of the Invention is therefore the object of a possibility for improved connection a high current coaxial line to indicate a third object, in particular a gradient coil.

Zur Lösung dieses Problems ist eine Hochstrom-Koaxialverbindung vorgesehen, bestehend aus einem Stecker und einem mit diesem lösbar verbindbaren Gegenstecker, wobei der Stecker einen mittigen, axial in einer Richtung gegen eine Rückstellkraft verschiebbar in einer Isolierbuchse aufgenom menen Kontaktbolzen aufweist, welche Isolierbuchse in einer Kontaktbuchse aufgenommen ist, die von einer der Verbindung mit dem Gegenstecker dienenden Überwurfhalterung übergriffen ist, während der Gegenstecker einen mittigen Gegenkontaktbolzen aufweist, der in einer Isolierbuchse gehaltert ist, die wiederum in einer Gegenkontaktbuchse, die zur Verbindung des Steckers mit dem Gegenstecker mit der Überwurfhalterung zusammenwirkt, aufgenommen ist, wobei beim Verbinden des Steckers mit dem Gegenstecker die Kontaktbuchse und die Isolierbuchse relativ zum am Gegenkontaktbolzen anliegenden Kontaktbolzen unter Aufbau der Rückstellkraft bewegt und die Kontaktbuchse in Anlage an die Gegenkontaktbuchse gebracht wird.to solution This problem is provided by a high-current coaxial connection consisting of a plug and a detachably connectable mating plug, the plug being a central, axially against in one direction a restoring force slidably received in an insulating bushing contact pin comprising which insulating bushing received in a contact socket is that overlapped by one of the connection with the mating connector serving union holder is while the Mating connector has a central mating contact pin, the in a Isolierbuchse is supported, which in turn in a mating contact socket, for connecting the plug with the mating connector with the cap holder cooperates, is added, while connecting the plug with the mating connector, the contact socket and the insulating bushing relative to the voltage applied to the mating contact pins contact pin under construction the restoring force moves and the contact socket in contact with the mating contact socket is brought.

Erfindungsgemäß wird eine Koaxialverbindung vorgeschlagen, die zum Führen hoher Ströme im Bereich von 500A–600A oder mehr ausgelegt und entsprechend dimensioniert ist bzw. werden kann. Sie umfasst einen Stecker und einen Gegenstecker, die miteinander verbunden werden können, wozu eine Überwurfhalterung, die am Stecker angeordnet ist, vorgesehen ist, die wiederum mit entsprechenden Haltemitteln am Gegenstecker, die an der Gegenkontaktbuchse vorgesehen sind, zusammenwirken. Die Überwurfhalterung kann bevorzugt als Überwurfmutter ausgeführt sein, am Gegenkontaktstecker ist ein Außengewinde vorgesehen, auf das die Überwurfmutter aufgeschraubt wird, worüber eine extrem feste, kraftschlüssige Kontaktierung der Bolzen- und Hülsenkontakte erreicht werden kann. Während die Hülsenkontakte über die Überwurfhalterung fest gegeneinander gepresst werden, sind spezielle Vorkehrungen getroffen, um auch eine extrem feste, form- und kraftschlüssige Kontaktierung der jeweiligen Bolzen des Steckers und des Gegensteckers zu realisieren. Hierzu ist erfindungsgemäß der Kontaktbolzen am Stecker axial beweglich und gegen eine Rückstellkraft verschiebbar. Der Kontaktstecker legt sich an den Gegenstecker an, die anschließende feste Verbindung über die Überwurfhalterung bewirkt, dass zum einen die Buchsenkontakte aufeinander zu bewegt und geschlossen werden, und gleichzeitig die Kontaktbuchse und die Isolierbuchse relativ zu den an Gegen kontaktbolzen anliegenden Kontaktbolzen axial bewegt werden, wodurch die Rückstellkraft aufgebaut wird. Der Kontaktbolzen wird also über diese sich aufbauende Rückstellkraft gegen den Gegenkontaktbolzen gepresst, so dass auch hier eine extrem kräftige, kraft- und formschlüssige Kontaktierung erreicht ist, wenn die Koaxialverbindung komplett zusammengesteckt ist.According to the invention, a coaxial connection is proposed which is designed and / or capable of carrying high currents in the range of 500A-600A or more. It comprises a plug and a mating connector, which can be connected to each other, including a cap holder, which is arranged on the plug, is provided, which in turn cooperate with corresponding holding means on the mating connector, which are provided on the mating contact socket. The cap holder may preferably be designed as a union nut on the mating contact an external thread is provided on the union nut is screwed over what an extremely strong, non-positive contact of the bolt and sleeve contacts can be achieved. While the sleeve contacts are firmly pressed against each other on the cap holder, special precautions are taken to realize an extremely strong, positive and non-positive contacting of the respective pin of the plug and the mating connector. For this purpose, according to the invention, the contact pin on the plug is axially movable and displaceable against a restoring force. The contact plug is applied to the mating connector, the subsequent fixed connection via the cap holder causes, on the one hand, the socket contacts are moved toward each other and closed, and at the same time the contact bushing and the insulating bush are moved axially relative to the contact bolt against contact pin, thereby the restoring force is built up. The contact pin is thus pressed over this restoring force building up against the mating contact pin, so that here too an extremely strong, non-positive and positive contact is achieved when the coaxial connection is completely plugged together.

Insbesondere bezogen auf den Anwendungsfall des Anschlusses einer Koaxialleitung an eine Gradientenspule ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Denn es erfolgt, anders als bisher, kein Aufsplitten in zwei Einzelleitungen, vielmehr ist der Koaxialstecker direkt bis an den an der Spule angeordneten Gegenstecker geführt. Der Gradientenstrom fließt also auch in diesem Verbindungsbereich koaxial. Etwaige aus den herrschenden Magnetfeldern resultierende Kräfte werden nicht erzeugt bzw. wirken nicht auf die Verbindung ein, es kommt zu keinen Vibrationen, die Spike-Gefahr wird minimiert, nachdem es keine frei beweglichen Teile gibt. Im Übrigen ist die Montage auch wesentlich einfacher, nachdem lediglich die beiden Steckerteile zu verbinden sind.Especially based on the application of the connection of a coaxial line to a gradient coil, there are a number of advantages. Because Unlike in the past, there is no split into two individual lines, Rather, the coaxial connector is located right up to that on the coil Mating plug out. The gradient current flows So also in this connection area coaxial. Anything from the resulting magnetic fields resulting forces are not generated or act not on the connection, it comes to no vibration, the Spike hazard is minimized after there are no free moving parts gives. Furthermore assembly is also much easier, after only the two plug parts are to be connected.

Am Kontaktbolzen selbst ist zweckmäßigerweise ein Gegenlager für ein zur Isolierbuchse hin gelagertes, die Rückstellkraft erzeugendes Federelement oder Federelementpaket vorgesehen. Als Gegenlager kann beispielsweise eine ringförmige Aufweitung des Kontaktbolzens dienen. Vorteilhaft ist es jedoch, als Gegenlager eine auf den Kontaktbolzen aufgeschraubte Buchse zu verwenden. Über diese Buchse, die auf ein Außengewinde des Bolzens aufgeschraubt wird, kann die Vorspannung des Federelements oder des Pakets eingestellt werden, je nachdem, wie weit die Mutter aufgeschraubt wird. Als Federelement kommt zweckmäßigerweise eine Tellerfeder zum Einsatz, ein Federelementpaket kann aus mehreren hintereinander angeordneten Tellerfedern gebildet sein.At the Contact bolt itself is expediently a counter bearing for a bearing for Isolierbuchse, the restoring force generating spring element or spring element package provided. For example, as an abutment an annular Expansion of the contact pin serve. However, it is advantageous as a counter bearing screwed onto the contact pin socket to use. about This bushing, on an external thread the bolt is screwed, the bias of the spring element or the package, depending on how far the mother is is screwed on. As a spring element comes expediently a plate spring used, a spring element package can consist of several be formed successively arranged disc springs.

Um die hohen Druckkräfte des Federelements oder des Federelementpakets an der Isolierbuchse sicher und ohne Deformation der Isolierbuchse aufnehmen zu können, ist das Federelement oder das Federelementpaket zweckmäßigerweise auf einer an der Isolierbuchse anliegenden Lagerscheibe, also einem einfachen Metallring, aufgelagert.Around the high pressure forces the spring element or the spring element package on the insulating bush to be able to record safely and without deformation of the insulating bush, is the spring element or the spring element package expediently on a voltage applied to the insulating bushing bearing disc, so a simple metal ring, superimposed.

Die erfindungsgemäße Hochstrom-Koaxialverbindung sollte weiterhin derart ausgelegt sein, dass bei gegebener Anlage des Kontaktbolzens am Gegenkontaktbolzen vor dem Verbinden der Überwurfhalterung mit der Gegenkontaktbuchse ein Spalt zwischen der Kontaktbuchse und der Gegenkontaktbuchse von 0,4–1,2 mm, insbesondere von 0,5–08 mm gegeben ist, der beim Verbinden der Überwurfhalterung mit der Gegenkontaktbuchse geschlossen wird. Das heißt, unmittelbar mit dem Zusammenfügen der beiden Steckerteile liegt der Kontaktbolzen am Gegenkontaktbolzen an, die beiden Kontaktbuchsen sind jedoch noch voneinander um den Spalt entfernt. Mit dem Verbinden der Überwurfhalterung mit der Gegenkontaktbuchse, also beispielsweise mit dem Aufschrauben der Überwurfmutter auf das Außengewinde der Gegenkontaktbuchse, wird der Spalt geschlossen, nachdem die Überwurfhalterung axial zur Gegenkontaktbuchse bewegt, also beispielsweise auf diese aufgeschraubt wird und dabei die Kontaktbuchse samt Isolierbuchse mitnimmt. Die Isolierbuchse wird dabei relativ zum Kontaktbolzen bewegt, dieser gleitet axial in der Isolierbuchse bzw. die Isolierbuchse gleitet axial längs des Kontaktbolzen, wobei das Federelement weiter gespannt wird. Die Aufschraubbewegung der Überwurfhalterung geht solange, bis auch die beiden Kontaktbuchsen kraftschlüssig aneinander liegen.The High-current coaxial connection according to the invention should continue to be designed so that for a given investment the contact pin on the mating contact pin before connecting the cap holder with the mating contact socket a gap between the contact socket and the mating contact bushing of 0.4-1.2 mm, in particular given by 0.5-08 mm is that when connecting the cap holder is closed with the mating contact socket. That is, immediate with the joining the two connector parts is the contact pin on the mating contact pin on, but the two contact sockets are still around each other Gap away. By connecting the cap holder with the mating contact socket, So for example with the screwing of the union nut on the external thread the mating contact socket, the gap is closed after the cap holder moved axially to the mating contact socket, so for example on this is screwed while the contact socket with insulating bushing entraining. The insulating bush is doing relative to the contact pin moves, this slides axially in the insulating bush or the insulating bushing slides axially along the contact pin, wherein the spring element is further tensioned. The unscrewing movement of the cap holder goes until the two contact sockets frictionally against each other lie.

Um eine Kontrollmöglichkeit zu haben, dass die beiden Kontaktbuchsen auch sicher aneinander liegen, ist zweckmäßigerweise an der Überwurfhalterung wenigstens eine seitliche Sichtdurchbrechung zum Kontaktbereich der Kontaktbuchse mit der Gegenkontaktbuchse vorgesehen, beispielsweise in Form ei nes axial oder schräg zur Längsachse verlaufenden Sichtschlitzes oder dergleichen.Around a control option to have that the two contact sockets also lie together, is expediently on the cap holder at least one lateral viewing aperture to the contact area the contact socket provided with the mating contact socket, for example in the form of an axial or oblique to the longitudinal axis extending viewing slot or the like.

Im Hinblick auf die hohen zu übertragenden Ströme sind sämtliche stromtragenden Elemente hinreichend stark dimensioniert und ausgelegt. Der Durchmesser des Kontaktbolzens und des Gegenkontaktbolzens sollte im Bereich zwischen 5–15 mm liegen, die Wandstärke der Kontakt- und der Gegenkontaktbuchse sollte zwischen 3 und 8 mm betragen, wobei der Innendurchmesser der jeweiligen Buchse und die Stärke der jeweiligen Isolierbuchse so gewählt ist, dass ein hinreichender Isolationsabstand zum jeweiligen Kontaktbolzen gegeben ist. Die der Gegenlagerung dienende Hülse wie auch die Überwurfhalterung kann beispielsweise aus Edelstahl gefertigt sein, da sie nicht für die Stromführung verantwortlich sind.in the With regard to the high currents to be transmitted all current-carrying elements sufficiently strong dimensioned and designed. The diameter of the contact pin and the counter-contact pin should in the range between 5-15 mm, the wall thickness the contact and the mating contact socket should be between 3 and 8 mm, wherein the inner diameter of the respective socket and the strenght the respective insulating bush is chosen so that a sufficient Insulation distance is given to the respective contact pin. The the counter bearing serving sleeve as well as the cap holder can be made of stainless steel, for example, as they are not responsible for the power supply are.

Neben der Hochstrom-Koaxialverbindung betrifft die Erfindung ferner eine Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung als Teil eines Magnetresonanzgeräts, wobei sich diese Anordnung dadurch auszeichnet, dass die Koaxialleitung über eine Hochstrom-Koaxialverbindung der vorbeschriebenen Art angeschlossen ist.Next the high-current coaxial connection, the invention further relates to a Gradient coil with connected high-current coaxial line as part of a magnetic resonance apparatus, wherein This arrangement is characterized in that the coaxial line via a High current coaxial connection of the type described above is.

Der Stecker ist hierbei mit der Hochstrom-Koaxialleitung verbunden, während der Gegenstecker an der Gradientenspule angeordnet ist. Dieser ist dort mit besonderem Vorteil fest eingegossen oder einlaminiert, mithin also quasi unlösbar mit der Gradientenspule verbunden. Vor dem Eingießen oder Einlaminieren ist der Gegenstecker selbstverständlich mit den entsprechenden Gradientenspulen kontaktiert worden. Das kraft- und formschlüssige Eingießen oder Einlaminieren des Gegensteckers stellt sicher, dass es im Anschlussbereich zu keinerlei Bewegungen oder Lockerungen der Verbindung kommt und damit über die gesamte Betriebszeit eine sichere, störunanfällige Stromverbindung realisiert ist.Of the Plug is connected to the high-current coaxial line, while the mating connector is arranged on the gradient coil. This is there with particular advantage firmly cast or laminated, therefore virtually insoluble connected to the gradient coil. Before pouring or Lamination of the mating connector is of course with the appropriate Gradient coils have been contacted. The positive and positive pouring or Lamination of the mating connector ensures that it is in the connection area does not come to any movements or relaxations of the connection and over it the entire operating time a safe, störunanfällige power connection is realized.

Der Hinleiter der Hochstrom-Koaxialleitung, üblicherweise der mittig verlaufende Leiter, ist zweckmäßigerweise mit dem Kontaktbolzen und der Rückleiter, üblicherweise der radial umgreifende Leiter, ist mit der Kontaktbuchse durch eine Schweiß-, insbesondere eine Laserschweißverbindung, eine Lötverbindung oder eine Quetschverbindung verbunden. Die verwendete Hochstrom-Koaxialleitung selbst ist vorteilhaft zum Führen eines Stroms von wenigstens 500A, insbesondere von wenigstens 600A ausgelegt.Of the Hinleiter the high-current coaxial line, usually the center running Ladder, is expediently with the contact pin and the return conductor, usually the radial encompassing conductor is connected to the contact socket by a welding, in particular a laser welding connection, a solder joint or a crimp connection connected. The used high-current coaxial line itself is advantageous for guiding a current of at least 500A, in particular of at least 600A designed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigenFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiment described below and with reference to the Drawing. Show

1 eine erfindungsgemäße Hochstrom-Koaxialverbindung, eingesetzt zum Kontaktieren einer Hochstrom-Koaxialleitung mit einer Gradientenspule, im noch geöffneten Zustand, und 1 a high-current coaxial connection according to the invention, used for contacting a high-current coaxial line with a gradient coil, in the still open state, and

2 die Hochstrom-Koaxialverbindung aus 1 im geschlossenen Zustand. 2 the high-current coaxial connection 1 in the closed state.

1 zeigt eine Hochstrom-Koaxialverbindung 1, die zum erfindungsgemäßen Verbinden einer Hochstrom-Koaxialleitung 2 mit einer Gradientenspule 3 bzw. einer oder mehrerer dort eingegossener, nicht näher gezeigter Einzelspulen dient. Die erfindungsgemäße Hochstrom-Koaxialverbindung 1 besteht aus einem Stecker 4 und einem Gegenstecker 5. Der Stecker 4 ist mit der Koaxialleitung 2 verbunden, während der Gegenstecker 5 in die Vergussmasse 6 der Gradientenspule 3 eingegossen ist, nachdem er natürlich zuvor mit der entsprechenden zugeordneten Einzelspule kontaktiert wurde, was nicht näher dargestellt ist. 1 shows a high current coaxial connection 1 for connecting a high-current coaxial line according to the invention 2 with a gradient coil 3 or one or more embedded therein, not shown in detail individual coils is used. The high-current coaxial connection according to the invention 1 consists of a plug 4 and a mating connector 5 , The plug 4 is with the coaxial line 2 connected while the mating connector 5 in the potting compound 6 the gradient coil 3 is poured, of course, after previously contacted with the corresponding associated single coil, which is not shown in detail.

Der Stecker 4 ist als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet und weist einen mittig angeordneten Kontaktbolzen 7 auf, der eine ebene Kontaktfläche 8 besitzt, mit der er an einer entsprechenden Kontaktfläche am gegenüberliegenden Gegenkontaktbolzen des Gegensteckers 5 anliegt, worauf Nachfolgend noch eingegangen wird. Am vorderen Ende ist der Kontaktbolzen mit einem Außengewinde 9 versehen, auf das im gezeigten Beispiel eine Hülse 10 aufgeschraubt ist, die als Gegenlager für ein Federelement 11, hier eine Tellerfeder 12 dient. Anstelle einer einzelnen Tellerfeder 12 könnte auch ein Tellerfederpaket bestehend aus mehreren hintereinander geschalteten Tellerfedern verwendet werden. Die Federkraft würde dann entsprechend erhöht.The plug 4 is designed as a rotationally symmetrical component and has a centrally disposed contact pin 7 on, which has a flat contact surface 8th has, with which he at a corresponding contact surface on the opposite mating contact pin of the mating connector 5 which will be discussed below. At the front end is the contact pin with an external thread 9 provided on the in the example shown a sleeve 10 is screwed on, as an abutment for a spring element 11 , here a plate spring 12 serves. Instead of a single plate spring 12 could also be a disc spring set consisting of several consecutively connected disc springs are used. The spring force would then be increased accordingly.

Die in 1 gezeigte Tellerfeder 12 stützt sich an einer Lagerscheibe 13 ab, die ihrerseits an einer Isolierbuchse 14 aufliegt. Die Isolierbuchse nimmt den Kontaktbolzen 7 auf, er ist in ihr axial beweglich aufgenommen. Die Isolierbuchse weist an ihrem vorderen Ende einen ringförmigen Ansatz 15 auf, auf dem die Lagerscheibe 13 aufliegt. Der Ansatz 15 ist randseitig begrenzt, der Durchmesser ist so bemessen, dass die Lagerscheibe 13 mit nur geringem Spiel aufgenommen wird.In the 1 shown disc spring 12 rests on a bearing disc 13 which in turn is connected to an insulating bushing 14 rests. The insulating bush takes the contact pin 7 on, he is absorbed in her axially movable. The insulating bush has an annular projection at its front end 15 on, on which the bearing disk 13 rests. The approach 15 is limited edge, the diameter is such that the bearing disc 13 is recorded with little play.

Weiterhin ist eine Kontaktbuchse 16 vorgesehen, die einen zylindrischen Bereich 17 aufweist, in den der zylindrische Bereich 18 der Isolierbuchse 14 eingreift. Auch hier ist eine ringförmige Schulter 19 vorgesehen, die in einen zylindrischen Abschnitt 33 übergeht. Auf der Schulter 19 wiederum liegt der ringförmige Ansatz 15 der Isolierbuchse 14 auf, kann also über diese Verbindung axial bewegt werden.Furthermore, a contact socket 16 provided a cylindrical area 17 in which the cylindrical portion 18 the insulating bush 14 intervenes. Again, there is an annular shoulder 19 provided in a cylindrical section 33 passes. On the shoulder 19 again lies the annular approach 15 the insulating bush 14 on, so it can be moved axially over this connection.

Vorgesehen ist ferner eine Überwurfhalterung 20 in Form einer Überwurfmutter 21, die mit einem Innengewinde versehen ist und einen endseitigen Flansch 22 aufweist, der die ringförmige Schulter 19 der Kontaktbuchse 16 hintergreift.Also provided is a cap holder 20 in the form of a union nut 21 , which is provided with an internal thread and an end-side flange 22 which has the annular shoulder 19 the contact socket 16 engages behind.

Ersichtlich ist der mittige, axial verlaufende Hinleiter 23 der Koaxialleitung 2 über eine entsprechende Schweiß-, Löt- oder Quetschverbindung mit dem Kontaktbolzen 7 verbunden. Der über eine Isolierung 24 beabstandete umlaufende Rückleiter 25 ist über eine entsprechende Schweiß-, Löt- oder Quetschverbindung mit der Kontaktbuchse 16 verbunden. Nicht näher dargestellt ist die äußere Isolationsschicht der Koaxialleitung 2.Visible is the central, axially extending Hinleiter 23 the coaxial line 2 via a corresponding welding, soldering or crimping with the contact pin 7 connected. The one about isolation 24 spaced circumferential return conductors 25 is via a corresponding welding, soldering or crimping with the contact socket 16 connected. Not shown in detail is the outer insulation layer of the coaxial line 2 ,

Der Gegenstecker 5 weist ebenfalls einen Gegenkontaktbolzen 26 auf, der eine vordere Kontaktfläche 27 aufweist, die wie die Kontaktfläche 8 ebenflächig ist, so dass beide Kontaktflächen 8, 27 formschlüssig aneinander liegen. Der Gegenkontaktbolzen ist in einer Isolierbuchse 28 aufgenommen, die wiederum in einer Gegenkontaktbuchse 29 angeordnet ist. Ersichtlich ist der Gegenstecker 5 wie ausgeführt in die Vergussmasse 6 der Gradientenspule 3 eingegossen, mithin also lagefest fixiert.The mating connector 5 also has a mating contact pin 26 on, which has a front contact surface 27 that looks like the contact surface 8th is plane, so that both contact surfaces 8th . 27 lie positively against each other. The mating contact pin is in an insulating bushing 28 taken, in turn, in a mating contact socket 29 is arranged. Visible is the mating connector 5 as stated in the potting compound 6 the gradient coil 3 poured, thus fixed so fixed.

1 zeigt die Koaxialverbindung 1 im nicht geschlossenen Zustand. Zwar liegen die beiden Kontaktflächen 8 und 27 aneinander, das heißt, der Kontaktbolzen und der Gegenkontaktbolzen 26 berühren einander. Jedoch ist die Kontaktbuchse 16 nicht mit der Gegenkontaktbuchse 29 verbunden, die beiden Kontaktflächen 30, 31 sind über einen Spalt 32 voneinander getrennt. Die Spaltbreite beträgt ca. 0,5–08 mm. In 1 wurde beispielsweise die Überwurfmutter 21 bereits etwas auf das Außengewinde an der Gegenlagerbuchse 29 aufgeschraubt, jedoch noch nicht soweit, dass eine Bewegung der Kontaktbuchse 16 samt Isolierhülse 14 axial zum Gegenstecker 5 erfolgt ist. Lediglich aneinander liegen der Kontaktbolzen 7 und der Gegenkontaktbolzen 26. 1 shows the coaxial connection 1 when not closed. Although the two contact surfaces 8th and 27 to each other, that is, the contact pin and the mating contact pin 26 touch each other. However, the contact socket 16 not with the mating contact socket 29 connected, the two contact surfaces 30 . 31 are over a gap 32 separated from each other. The gap width is approx. 0.5-08 mm. In 1 For example, was the union nut 21 already something on the external thread on the counter bearing bush 29 unscrewed, but not yet so far that a movement of the contact socket 16 including insulation sleeve 14 axially to the mating connector 5 is done. Only together are the contact pins 7 and the mating contact pin 26 ,

Zum Herstellen einer stromtragenden Kontaktierung wird nun die Überwurfmutter 21 weiter auf die Gegenkontaktbuchse 29 aufgeschraubt. Sie wird also zur Gradientenspule 3 hin axial bewegt. Infolge des Übergriffs des Flansches 22 über die ringförmige Schulter 19 der Kontaktbuchse 16 wird diese mitgenommen, sie nimmt ihrerseits die Isolierhülse 14 mit, die wiederum die Lagerscheibe axial mitnimmt. Die Tellerfeder 12 ist mit ihrem inneren Ende an der Buchse 10 gegengelagert, die lagefest auf den Kontaktbolzen 7 aufgeschraubt ist, der seinerseits lagefest am Gegenkontaktbolzen 26 anliegt. Hier erfolgt also keine Bewegung, es werden lediglich die den Kontaktbolzen umgebenden Teile über die Aufschraubbewegung relativ zum Kontaktbolzen 7 axial verschoben. Infolge der Bewegung der Lagerscheibe 13 zum Gegenstecker 5 hin wird zwangsläufig die Tellerfeder 12 komprimiert, siehe 2. Die Aufschraubbewegung und damit auch die Federkomprimierung erfolgt solange, bis die beiden Kontaktflächen 30, 31 der Kontaktbuchse 16 und der Gegenkontaktbuchse 29 kraft- und formschlüssig aneinander liegen. Diese stromtragende Verbindung wird über die aufschraubbedingt erzeugte Kraft zwischen der Überwurfmutter 21 und der Gegenlagerbuchse 29 erzeugt. Gleichermaßen sind der Kontaktbolzen 7 und der Gegenkontaktbolzen 26 kraft- und formschlüssig miteinander kontaktiert, wobei der Kraftschluss und die feste Verbindung über die gespannte Tellerfeder 12 erwirkt wird.For producing a current-carrying contact now the union nut 21 continue on the mating contact socket 29 screwed. So it becomes the gradient coil 3 moved axially. As a result of overlapping of the flange 22 over the annular shoulder 19 the contact socket 16 this is taken, she takes in turn the insulating sleeve 14 with, which in turn takes the bearing disc axially. The plate spring 12 is with its inner end to the socket 10 mounted in a fixed position on the contact pin 7 screwed, which in turn is fixed on the mating contact pin 26 is applied. So here there is no movement, it will only be the parts surrounding the contact pins on the Aufschraubbewegung relative to the contact pin 7 moved axially. As a result of the movement of the bearing disc 13 to the mating connector 5 towards is inevitably the diaphragm spring 12 compressed, see 2 , The Aufschraubbewegung and thus the spring compression takes place until the two contact surfaces 30 . 31 the contact socket 16 and the mating contact socket 29 frictionally and positively abut each other. This current-carrying connection is made by the force generated by screwing between the union nut 21 and the counter bearing bush 29 generated. Likewise, the contact pins 7 and the mating contact pin 26 positively and positively contacted with each other, wherein the frictional connection and the fixed connection on the tensioned plate spring 12 is obtained.

Nicht näher dargestellt, jedoch zweckmäßigerweise vorgesehen, ist eine Sichtdurchbrechung in der Überwurfmutter 21. Diese liegt so, dass sie in jedem Fall einen Blick auf die zu kontaktierenden Stirnflächen der Kontaktbuchse 16 und der Gegenkontaktbuchse 29 ermöglicht. Hierüber kann optisch überprüft werden, ob beide Kontaktflächen 30, 31 fest aneinander liegen, wenn die Überwurfmutter 21 aufgeschraubt ist.Not shown in detail, but expediently provided, is a Sichtdurchbrechung in the union nut 21 , This is such that they always have a view of the contact surfaces of the contact socket to be contacted 16 and the mating contact socket 29 allows. This can be checked visually, whether both contact surfaces 30 . 31 firmly against each other when the union nut 21 is screwed on.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass es mit der erfindungsgemäßen Hochstrom-Koaxialverbindung nicht nur möglich ist, eine Kontaktierung einer Koaxialleitung mit einer Gradientenspule sicherzustellen, wobei in diesem Fall der Gegenstecker lagefest eingegossen ist. Vielmehr wäre es auch denkbar, den Gegenstecker mit einer weiterführenden Koaxialleitung zu verbinden. Selbstverständlich ist die Koaxialverbindung in einem entsprechenden Isolationsgehäuse aufzunehmen, um die freiliegenden, stromführenden Teile zu kapseln.At It should be noted that it is with the high-current coaxial connection according to the invention not only possible is a contacting a coaxial line with a gradient coil ensure, in this case, the mating connector positional is poured. Rather, it would be It is also conceivable, the mating connector with a continuing To connect coaxial line. Of course, the coaxial connection in a corresponding insulating housing to detect the exposed, live Encapsulate parts.

Claims (14)

Hochstrom-Koaxialverbindung, insbesondere zum Anschließen einer stromtragenden Koaxialleitung an eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, bestehend aus einem Stecker (4) und einem mit diesem lösbar verbindbaren Gegenstecker (5), wobei der Stecker (4) einen mittigen, axial in einer Richtung gegen eine Rückstellkraft verschiebbar in einer Isolierbuchse (14) aufgenommenen Kontaktbolzen (7) aufweist, welche Isolierbuchse (14) in einer Kontaktbuchse (16) aufgenommen ist, die von einer der Verbindung mit dem Gegenstecker (5) dienenden Überwurfhalterung (20) übergriffen ist, während der Gegenstecker (5) einen mittigen Gegenkontaktbolzen (26) aufweist, der in einer Isolierbuchse (28) gehaltert ist, die wiederum in einer Gegenkontaktbuchse (29), die zur Verbindung des Steckers (4) mit dem Gegenstecker (5) mit der Überwurfhalterung (20) zusammenwirkt, aufgenommen ist, wobei beim Verbinden des Steckers (4) mit dem Gegenstecker (5) die Kontaktbuchse (16) und die Isolierbuchse (14) relativ zum am Gegenkontaktbolzen (26) anliegenden Kontaktbolzen (7) unter Aufbau der Rückstellkraft bewegt und die Kontaktbuchse (16) in Anlage an die Gegenkontaktbuchse (29) gebracht wird.High-current coaxial connection, in particular for connecting a current-carrying coaxial line to a gradient coil of a magnetic resonance apparatus, consisting of a plug ( 4 ) and with this releasably connectable mating connector ( 5 ), whereby the plug ( 4 ) a central, axially displaceable in one direction against a restoring force in an insulating bushing ( 14 ) received contact pins ( 7 ), which insulating bushing ( 14 ) in a contact socket ( 16 ) received by one of the connection with the mating connector ( 5 ) serving union holder ( 20 ), while the mating connector ( 5 ) a central counter-contact pin ( 26 ), which in an insulating bushing ( 28 ), which in turn in a mating contact socket ( 29 ) used to connect the plug ( 4 ) with the mating connector ( 5 ) with the cap holder ( 20 ) is received, wherein when connecting the plug ( 4 ) with the mating connector ( 5 ) the contact socket ( 16 ) and the insulating bush ( 14 ) relative to the mating contact pin ( 26 ) adjacent contact pins ( 7 ) moved under construction of the restoring force and the contact socket ( 16 ) in contact with the mating contact socket ( 29 ) is brought. Hochstrom-Koaxialverbindung nach Anspruch 1, da– durch gekennzeichnet, dass am Kontaktbolzen (7) ein Gegenlager für ein zur Isolierbuchse (14) hin gegengelagertes, die Rückstellkraft erzeugendes Federelement (11) oder Federelementpaket vorgesehen ist.High-current coaxial connection according to claim 1, characterized in that on the contact pin ( 7 ) an abutment for an insulating bush ( 14 ) against counter-bearing, the restoring force generating spring element ( 11 ) or spring element package is provided. Hochstrom-Koaxialverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager von einer auf den Kontaktbolzen (7) aufschraubbaren Buchse (10) gebildet ist.High-current coaxial connection according to claim 2, characterized in that the abutment of a on the contact pin ( 7 ) screw-on socket ( 10 ) is formed. Hochstrom-Koaxialverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) eine Tellerfeder (11) ist oder das Feder elementpaket aus mehreren hintereinander angeordneten Tellerfedern besteht.High-current coaxial connection according to claim 2 or 3, characterized in that the spring element ( 11 ) a plate spring ( 11 ) Is or the spring element package consists of several successively arranged disc springs. Hochstrom-Koaxialverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) oder das Federelementpaket auf einer an der Isolierbuchse (14) anliegenden Lagerscheibe (13) aufgelagert ist.High-current coaxial connection according to one of claims 2 to 4, characterized in that the spring element ( 11 ) or the spring element package on one of the insulating bushing ( 14 ) adjacent bearing disk ( 13 ) is stored. Hochstrom-Koaxialverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegebener Anlage des Kontaktbolzens (7) am Gegenkontaktbolzen (26) vor dem festen Verbinden der Überwurfhalterung (20) mit der Gegenkontaktbuchse (29) ein Spalt (32) zwischen der Kontaktbuchse (16) und der Gegenkontaktbuchse (29) von 0,4–1,2 mm, insbesondere von 0,5–0,8 mm gegeben ist, der beim Verbinden der Überwurfhalterung (20) mit der Gegenkontaktbuchse (29) geschlossen wird.High-current coaxial connection according to one of the preceding claims, characterized in that for a given contact of the contact pin ( 7 ) on the mating contact pin ( 26 ) before firmly connecting the cap holder ( 20 ) with the mating contact socket ( 29 ) A gap ( 32 ) between the contact socket ( 16 ) and the mating contact socket ( 29 ) of 0.4-1.2 mm, in particular of 0.5-0.8 mm, when connecting the cap holder ( 20 ) with the mating contact socket ( 29 ) is closed. Hochstrom-Koaxialverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfhalterung (20) eine Überwurfmutter (21) mit einem Innengewinde ist und die Gegenkontaktbuchse (29) ein Außengewinde aufweist.High-current coaxial connection according to one of the preceding claims, characterized in that the cap holder ( 20 ) a union nut ( 21 ) with an internal thread and the mating contact socket ( 29 ) has an external thread. Hochstrom-Koaxialverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Überwurfhalterung (20) wenigstens eine seitliche Sichtdurchbrechung zum Kontaktbereich der Kontaktbuchse (16) mit der Gegenkontaktbuchse (29) vorgesehen ist.High-current coaxial connection according to one of the preceding claims, characterized in that on the cap holder ( 20 ) at least one lateral viewing aperture to the contact region of the contact socket ( 16 ) with the mating contact socket ( 29 ) is provided. Hochstrom-Koaxialverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt- und der Gegenkontaktbolzen (7, 26) sowie die Kontakt- und die Gegenkontaktbuchse (16, 29) aus Kupfer sind.High-current coaxial connection according to one of the preceding claims, characterized in that the contact and the mating contact pins ( 7 . 26 ) and the contact and the mating contact socket ( 16 . 29 ) are made of copper. Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung als Teil eines Magnetresonanzgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass die Koaxialleitung (2) über eine Hochstrom-Koaxialverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angeschlossen ist.Gradient coil with a connected high-current coaxial line as part of a magnetic resonance apparatus, characterized in that the coaxial line ( 2 ) via a high-current coaxial connection ( 1 ) is connected according to one of claims 1 to 9. Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) mit der Hochstrom-Koaxialleitung (2) verbunden ist, während der Gegenstecker (5) an der Gradientenspule (3) angeordnet ist.Gradient coil with a connected high-current coaxial line according to claim 10, characterized in that the plug ( 4 ) with the high-current coaxial line ( 2 ), while the mating connector ( 5 ) at the gradient coil ( 3 ) is arranged. Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (5) an der Gradientenspule (3) eingegossen oder einlaminiert ist.Gradient coil with a connected high-current coaxial line according to claim 11, characterized in that the mating connector ( 5 ) at the gradient coil ( 3 ) is poured or laminated. Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinleiter (23) der Hochstrom-Koaxialleitung (2) mit dem Kontaktbolzen (7) und der Rückleiter (25) der Hochstrom-Koaxialleitung (2) mit der Kontaktbuchse (16) durch eine Schweiß-, insbesondere eine Laserschweißverbindung, eine Lötverbindung oder eine Quetschverbindung verbunden ist.Gradient coil with a connected high-current coaxial line according to claim 11 or 12, characterized in that the forward conductor ( 23 ) of the high-current coaxial line ( 2 ) with the contact pin ( 7 ) and the return conductor ( 25 ) of the high-current coaxial line ( 2 ) with the contact socket ( 16 ) is connected by a welding, in particular a laser welding connection, a solder connection or a crimp connection. Gradientenspule mit angeschlossener Hochstrom-Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Hochstrom-Koaxialverbindung (1) zum Führen eines Stroms von wenigstens 500A, insbesondere von wenigstens 600A ausgelegt ist.Gradient coil with connected high-current coaxial line according to one of Claims 10 to 13, characterized in that the high-current coaxial connection ( 1 ) is designed to carry a current of at least 500A, in particular of at least 600A.
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