DE202004017710U1

DE202004017710U1 - Elektrisches Kontaktelement

Info

Publication number: DE202004017710U1
Application number: DE200420017710
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2014-11-16

Abstract

Durch Magnetkraft aneinanderhaftendes, eine elektrische Verbindung herstellendes Kontaktelement, bestehend aus einem Kugelkopf und einem damit zusammenwirkenden, formschlüssig angepassten Gegenkontaktstück, das als eine auf dem Kugelkopf aufsitzende, relativ zu dem Kugelkopf bewegliche Kugelpfanne ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Kugelkopf als auch die Kugelpfanne jeweils mehrpolig zur Übertragung von mehr als nur einem elektrischen Potential ausgebildet sind und mehrere Potentialträger (1,2,4,5,5') zur Führung unterschiedlicher elektrischer Potentiale besitzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein durch Magnetkraft aneinanderhaftendes, eine elektrische Verbindung herstellendes Kontaktelement, bestehend aus einem Kugelkopf und einem damit zusammenwirkenden, formschlüssig angepassten Gegenkontaktstück, das als eine auf dem Kugelkopf aufsitzende, relativ zu dem Kugelkopf bewegliche Kugelpfanne ausgestaltet ist.
Die Übertragung elektrischer Ströme über Magnet – Kugelgelenke ist bereits bekannt.
Stand der Technik sind Kugelgelenke, die einpolig ausgebildet sind und aufgrund dessen nur zur Übertragung eines Potentials geeignet sind. Dies hatte in nachteiliger Weise zur Folge, dass z.B. zur Herstellung eines geschlossenen Stromkreises zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers neben dem Kugelgelenk mindestens ein weiterer, separat ausgeführter Stromkreisleiter, z.B. in Form einer Aderleitung, vorgesehen werden musste.
Diese Ausführungen besitzen allesamt den Nachteil, dass teilweise offene bzw. separat zu kapselnde Kontaktverbindungen bestehen, was z.B. in medizinischen Bereichen Probleme bei der Reinhaltung verursachte. Außerdem gestaltete sich die Herstellung und Montage z.B. zweier getrennter Kontaktverbindungen zwecks Bildung eines geschlossenen Stromkreises mittels Kugelgelenk und separatem Leiter als aufwendig und umständlich.
Dies galt ebenso für die Herstellung mehrpoliger Kontaktverbindungen mit mehr als zwei zu übertragenden Potentialen.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der eingangs genannten Art zu schaffen, dass die vorerwähnten Nachteile beseitigt.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die Schaffung eines mehrpoligen Kontaktelementes der eingangs genannten Art entfallen weitere separat anzuschließende Leitungen. Alle Pole können im mehrpolig ausgeführten Magnet – Kugelgelenk in abgedeckter Form übertragen werden, so dass die Kontaktflächen wirkungsvoll vor Verschmutzung geschützt bzw. in medizinischem Einsatzbereich leicht sterilisierbar sind.
Außerdem entfällt die aufwendige Herstellung weiterer Verbindungsstellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 – 9 sowie in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen enthalten. Die Beschreibung wird anhand von Zeichnungen und prinzipmäßigen Skizzen verdeutlicht, wobei die im Text aufgeführten Positionsziffern mit Einzelheiten der jeweils zugehörigen zeichnerischen Darstellungen korrespondieren.
Gemäß der Schnittdarstellung in 1 besteht eine mögliche Ausführung des neuen Kontaktelementes beispielsweise in einer zweipoligen Ausführung aus einem Kugelkopf mit zentral angeordnetem ersten elektrischen Potentialträger 1 ( bei Gleichstrom z.B. der Pluspol ) sowie einem konzentrisch angebrachten zweiten elektrischen Potentialträger 2 ( bei Gleichstrom z.B. der Minuspol ).
Zur Isolation zwischen den Potentialträgern 1, 2 ist eine Zwischenlage z.B. aus nicht leitendem Kunststoff 3 eingebracht. Die Potentialträger werden aus elektrisch leitendem Metall, z.B. Kupfer, Aluminium oder dgl. hergestellt.
Mit dem Kugelkopf zusammen wirkt die Kugelpfanne, bestehend aus den Potentialträgern 4 und 5 sowie einer isolierenden Zwischenlage 6. Aus 1 ist erkennbar, dass bei beliebiger Schwenkrichtung z.B. der Kugelpfanne über einen bestimmten, notwendigerweise begrenzten Schwenkweg die Kontaktgabe zwischen den Potentialträgern erhalten bleibt.
Verbunden sind demnach der Potentialträger 1 mit dem Potentialträger 4 sowie der Potentialträger 2 mit dem Potentialträger 5. Somit ist über das neue Kontaktelement in vorteilhafter Weise die Verbindung zweier Stromkreisleiter ( Hin – und Rückleiter ) möglich.
Um eine freitragende Installation zu ermöglichen, kann z.B. einer der zentralen Potentialträger 1 oder 4 magnetisch wirksam sein, so dass eine Aneinanderhaftung beider Kontaktteile ohne weitere mechanische Halterungen gewährleistet ist.
Bei der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden die vorstehend verwendeten Positionsziffern der Einfachheit halber wieder verwendet.
Gemäß 2, ebenfalls eine Schnittdarstellung des Kontaktelementes, ist eine gegenüber dem Beispiel nach 1 modifizierte Ausführung vorgesehen, die sich dadurch unterscheidet, dass ein den Schwenkweg begrenzendes Anschlagelement in Form eines Stiftes 7 angebracht wurde, um Kurzschlussbildung bei zu weitem Schwenken zu vermeiden.
Dieser Stift 7 ist in 2 am Kugelkopf angebracht und begrenzt den Schwenkweg bei Neigen der Kugelpfanne durch Zusammenwirken mit dem Potentialträger 4, der dazu eine beispielsweise konische Ausnehmung 8 im Zentrum aufweist.
3 zeigt die maximal zur Seite geschwenkte Kugelpfanne, wobei immer noch die Kontaktverbindung zwischen den Potentialträgern 1 und 4 und den weiteren Potentialträgern 2 und 5 besteht und der den Schwenkweg begrenzende Stift 7 jetzt an der Konusfläche des Potentialträgers 4 der Kugelpfanne anliegt.
4 zeigt eine Prinzipskizze für eine beispielhafte Anwendung des neuen Kontaktelementes. Danach überträgt das zweipolige Kontaktelement das Potential zweier Stromkreisleiter 9,10 über die beiden Potentialträger 4 und 5 der Kugelpfanne auf die beiden Potentialträger 1 und 2 des Kugelkopfes, an die z.B. ein Leuchtmittel 11 angeschlossen ist.
Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine Gleichstromlampe, die an Plus - und Minuspol angeschlossen ist. Ebenso kann selbstverständlich ein Wechselstromverbraucher über das Kontaktelement betrieben werden.
5 zeigt in Schnittdarstellung ein praktisches Anwendungsbeispiel für das neue Kontakt-Element und zwar an einer Leuchte, bestehend aus Leuchtmitteln 9 in einem Leuchtmittelträger bzw. Gehäuse 10, an dem ein zweipoliger Kugelkopf isoliert 3 und 3' angebracht ist. Die Positionsziffern der Potentialträger und der Isolierstoffzwischenlage wurden aus 1 und 2 übernommen.
6 zeigt in Schnittdarstellung eine schwenkbare, zweipolig anzuschließende Leuchte, deren Leuchtmittelträger bzw. Gehäuse 10 mit den darin integrierten Leuchtmitteln 9 über einen Kugelkopf verfügt, der zentral den Potentialträger 1 beherbergt. Hierbei bildet das Gehäuse 10 selbst den zweiten Potentialträger ( 2 ), indem es partiell in den Kugelkopf integriert ist.
Die isolierende Zwischenlage ist mit Positionsziffer 3 gekennzeichnet. Zur Aufbringung einer definierten Kontaktkraft wird in diesem Ausführungsbeispiel in der Kugelpfanne einer der Potentialträger durch ein druckfederbelastetes Kontaktstück 5' hergestellt, während der als Magnet gefertigte, weitere Potentialträger 4 als statisches Element in der Halterung 12 angebracht ist. Zur Begrenzung des Schwenkweges ist an dem Gehäuse 10 eine Anschlagteil in Form eines umlaufenden Gummipuffers 13 angebracht.
Zur Verdeutlichung eines möglichen Anwendungsbeispieles der Erfindung dient die 7.
Darin ist ein Leuchtmittelträger bzw. Gehäuse 10 durch das neue Kontaktelement an einer Halterung 12 durch Magnetkraft angekuppelt und aufgrund der Kugelform des Kontaktelementes bis zu einem Anschlag schwenkbar.
Störend wirkende, separate Leitungen konnten wegen der zweipoligen Ausführung des Kontaktelementes entfallen. Mit 14 ist ein weiterer Schwenkarm bezeichnet.
8 zeigt schließlich im Detail als mögliches Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 10 mit Leuchtmitteln 9 und einem erfindungsgemäßen Kugelkopf ( 14 ), der über eine magnetisch wirkende Kugelpfanne an die Halterung 12 zweipolig angekuppelt ist.

Claims

Durch Magnetkraft aneinanderhaftendes, eine elektrische Verbindung herstellendes Kontaktelement, bestehend aus einem Kugelkopf und einem damit zusammenwirkenden, formschlüssig angepassten Gegenkontaktstück, das als eine auf dem Kugelkopf aufsitzende, relativ zu dem Kugelkopf bewegliche Kugelpfanne ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Kugelkopf als auch die Kugelpfanne jeweils mehrpolig zur Übertragung von mehr als nur einem elektrischen Potential ausgebildet sind und mehrere Potentialträger (1,2,4,5,5') zur Führung unterschiedlicher elektrischer Potentiale besitzen.
Kontaktelement nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkopf und die Kugelpfanne zweipolig, d. h. zur Übertragung zweier unterschiedlicher elektrischer Potentiale ausgebildet sind.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Potentialträger (1,2,4,5,5') konzentrisch ausgebildet sind.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrisch leitenden Potentialträgern (1,2,4,5,5') isolierender Werkstoff (3,3'), z.B. Kunststoff, angebracht ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung der direkten Kontaktbildung zwischen den Potentialträgern unterschiedlichen Potentials (Kurzschluss) ein oder mehrere Konstruktionsteile (7,13) angebracht sind, die als Anschlag wirken, und den Schwenkweg des Kugelkopfes relativ zur Kugelpfanne begrenzen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kugelkopf und Kugelpfanne derart geschlossen ausgebildet sind, dass die zusammen- wirkenden, elektrisch leitenden Kontaktflächen der Potentialträger (1,2,4,5,5') gegen Verschmutzung geschützt sind.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 6 dadurch gekennezeichnet, dass Kugelkopf und Kugelpfanne die Verbindung zwischen einem Tragelement (12) und einer damit schwenkbar gekuppelten medizinischen Untersuchungsleuchte (10) herstellen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein leitfähiges Teil eines Elektroverbrauchers, z. B das Gehäuse einer Leuchte (10), einen Potentialträger ( 2 ) bildet, indem es partiell in den Kugelkopf integriert ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 – 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Potentialträger durch ein druckfederbelastetes Kontaktstück (5') hergestellt ist