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WO2015181230A1 - Electric contacting device - Google Patents

Electric contacting device Download PDF

Info

Publication number
WO2015181230A1
WO2015181230A1 PCT/EP2015/061696 EP2015061696W WO2015181230A1 WO 2015181230 A1 WO2015181230 A1 WO 2015181230A1 EP 2015061696 W EP2015061696 W EP 2015061696W WO 2015181230 A1 WO2015181230 A1 WO 2015181230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
zones
target
pins
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061696
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ingo ZOLLECK
Original Assignee
Rheinmetall Defence Electronics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Defence Electronics Gmbh filed Critical Rheinmetall Defence Electronics Gmbh
Publication of WO2015181230A1 publication Critical patent/WO2015181230A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to a device for electrical contacting, as required in many fields of electrical engineering or electronics.
  • the plug In conventional electrical contacts, which consist of a plug and a socket, the plug has a plurality of contactable pins, which have their counterpart in the socket. When contacting are then inserted by plugging the plug into the socket these justifytechniksloche in corre ⁇ chende recesses of the socket and thereby contacted.
  • the pins are arranged purelysymmet ⁇ driven, can also plug if necessary rotated through 180 ° in the book ⁇ se stuck, and in point symmetry even in up to four different possible ⁇ speeds, when the shape of the bushing permits.
  • Such a plug with a corresponding socket for example, the so-called DIN plug, which is set forth in DIN 41524.
  • DIN plug which is set forth in DIN 41524.
  • the disadvantage of this type of electronic contacting is that the plug can always be plugged into the socket only in be ⁇ aligned alignment.
  • Object of the present invention is therefore to provide a device for the electrical contacting ⁇ rule, wherein the orientation of the plug in Be ⁇ train passes on the sleeve not matter, yet fast and reliable contact is possible.
  • a movable contact unit acts as a plug.
  • This has a circular base surface which has at least two electrically conductive, rigid contact pins.
  • a contact target which also has a nikförmi- ge base area and has contact zones which specifically with min ⁇ least as many zones of contact, such as contact pins are easily seen at the contact unit ⁇ .
  • the contact zones are arranged in different radii annularly around the center of the contact target, these radii of the contact ⁇ zones correspond to the distance of the contact pins from the center of the base of the contact-unit.
  • the contact pins are designed to be electrically conductive, so that they can be contacted electrically, for example by connecting electrical Lei ⁇ tions.
  • the contact pins can also be part of a finished module and / or a control unit.
  • the contact zones of the contact target are designed to be electrically conductive, so that they can also be contacted electrically. Now, the contact pins are placed on the contact zones, resulting in a continuous electrical connection of the contact pins to the contact zones. Removal of the contact pins from the contact zones will break this connection. To meet the contact zones with the contact pins, two types of contacting are conceivable.
  • the contact unit is movable on the same axis on which the contact target is attached, namely leh to the contact target or away from the contact target.
  • the pins are precisely aligned with the annularly arranged ⁇ contact zones.
  • the contact unit can be rotated on the axis and still hits with the contact pins on the corresponding contact zones, since the contact zones are circumferentially applied to the base of the contact target.
  • a collar may be provided on the contact target, which is positioned in the direction of the contact unit and tapers conically to the contact target.
  • the collar acts as a guide for the contact ⁇ unit and then positions the contact unit upon impact of the contact pins on the contact zones, so that the contact zones are met accurately.
  • the collar can of course also be attached to the contact unit and hinz own to con ⁇ tact target. However, the function of the collar is the same.
  • At least one insulator zone is seen ⁇ which extends between the contact zones in order to electrically isolate them vonei ⁇ Nander. , These zones are electrically insulating insulator out ⁇ leads.
  • Such an insulator zone may as well not only extend between the constructions, but also run as a ring around the outer contact zone in order to insulate, in particular to electrically insulate, the outer contact zone.
  • the insulator zones just like the contact zones, also ring-shaped ⁇ around the center of the contact target arranged.
  • Preferably be ⁇ sits the contact destination then from the center alternately a con- tact zone and an insulator zone.
  • the contact target may have a housing that can be used to secure the contact target. In this case, the electrical contacts of the contact zones may be provided in the housing. But it is also possible to contact the contact zones directly electrically and cover these contacts only with the housing.
  • each contact zone is flexible and / or elastically designed so that the contact pins can penetrate into the contact zone at least partially.
  • the material of which the contact zones consist must be flexible and / or elastic. This can be done for example by an electrically conductive fabric, by a graphite-coated foam or other ge ⁇ suitable elastic bonding materials.
  • rigid contact areas are in a further embodiment vorgese ⁇ hen, in particular of metal, wherein the insulator areas and / or the housing made of flexible and / or elastic materials.
  • the insulator zones may be rigid or flexible and / or elastic and may thus consist of all known materials which are not electrically conductive. Materials must this be flexible so that at all the pins can penetrate it and elasticity helps again due to Ent ⁇ far the pins the respective contact and / or insulating areas to their original shape which they had prior to penetration of the contact pins ,
  • the housing may also be electrically conductive or insulating, depending on ⁇ arrangement of the contact zones or insulating zones. If an insulator zone was used as the outer ring of the con ⁇ tact target, an electrically conductive or insulating housing can be used. Should the outer zone of the contact target be a contact zone, the housing should be made of electrically insulating material exist, the electrical signals of the outer contact zone not being able to leave to the outside ⁇ SEN out.
  • the contact pins may have tapered ends to facilitate penetration of the contact pins into the contact zones.
  • the conical inlet also makes it easier to hit the contact zones, even if the axes of the contact unit and the contact target do not exactly match due to tolerances or other inaccuracies.
  • the contact pins may also, depending on the application, have pointed or spherical ends.
  • a force is needed to move the contact unit in Rich ⁇ tion contact destination.
  • the electrical contact is made when the contact pins hit or penetrate the contact zones.
  • refer to the contact unit in ei ⁇ ner position is locked, in which the contact pins are not touching the contact zones.
  • a clamping force can now act on the contacts in ⁇ integrated without these already moving in the direction of the contact target by the urging force since the contact unit is locked in its position and is thus maintained.
  • the clamping force can be produced for example by a spring, but also by pneumatic means. Now, if the contact unit is released, so lifted the detent of the contact unit, the clamping force acts immediately as a force on the contact unit to move them in the direction of the contact target and to establish contact between Kon ⁇ tactical pins and contact zones.
  • the latching and the pre-stressing enable the fastest possible contacting, as is required, for example, in pyrotechnics.
  • Ver ⁇ application of heat-resistant materials for the components of the contact unit and the contact target is also a good heat resistance of the device can be achieved. This too is useful, for example, in pyrotechnics.
  • the radii in which the contact zones run around the center can also have the value zero and thus represent directly the center of the base of the contact unit.
  • a contact surface can also be arranged in the center and is then made circular.
  • Fal ⁇ le is also the distance of the pins from the center equal to zero, as it must then be placed at the center also to be able to contact the Needlesflä ⁇ che center stage.
  • the contacting by the contact pins which then also have a distance from the center which is greater than zero, produces a self-cleaning of the contact zone, since during the contacting rotation of the contact zone Devices around the central axis are possible and sliding movements between the contact pins and the contact zones are allowed. This applies in particular in the application of bayonet locks.
  • contact zones in the center supporting and / or monitoring elements can be attached to this contact zone, in particular light waveguides, pneumatic interfaces, hydraulic interfaces and / or hose couplings with fluid media.
  • this contact zone By plane circular configuration of the device it is and ⁇ sondere of dirt to clean in particular the contact zone very good, example ⁇ as wipe it by.
  • these and in particular the contact zones are very robust.
  • the contact unit 10 is equipped with a circular base and designed cylindrical. It is movably mounted on its central axis by applying an axial force 11 to it.
  • the contact unit 10 has two contact pins 12, which taper at its outer end 13.
  • the contact target 20 shown also has a circular base and is also cylindrical. Seen from the center point, it has a plurality of annular and / or circularly arranged zones, namely a circular ⁇ shaped contact region 21 at the center of the contact target 20 around which extends an annular insulator zone 22nd To this, in turn, an annular contact zone 21 and again extends an annular insulator zone 22.
  • ⁇ arcd and as an outer ring, a housing 23 is shown.
  • the contact target 20 consists of two contact zones 21, two insulator zones 22 and a housing 23.
  • the housing 23 could now ensure that the lying within the housing 23 contact surfaces 21 are slightly upset to improve the contact properties. For this purpose, the lying in the housing 23 contact 21 and insulator zones 22 are inserted as a press fit into the housing 23.
  • the contact unit 10 is moved by applying a force 11 in the direction of the contact target 20, its contact pins 12 strike the contact target 20.
  • the alignment takes place in this example in that the contact target 20 as well as the contact unit 10 are positioned on a common axis.
  • the contact pins 12 have a certain distance from the center of the base of the contact unit 10, which also correspond to the radii of Maiszo ⁇ NEN 21. It is thus ensured that the contact pins 12 always make electrical contact with the contact zones ⁇ 21 upon impact with the contact destination 20th It does not matter whether and by how many degrees the contacts in ⁇ ness is rotated about its axis 10th
  • the present invention is not limited to the features of the description and in the drawing. Rather, even more embodiments are conceivable.
  • the pins could be fixed, for example at the contact target and the individual zones, so contact zones and insulating zones, on the con ⁇ tact unit.
  • the different contact zones could be located in different ⁇ Overdraft to con- few pins earlier than other maneuver. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

The invention relates to an electric contacting device comprising a movable contact unit (10), which has a circular base surface and at least two electrically conductive rigid contact pins (12), and comprising a contact target (20), which has a circular base surface. The contact target (20) has a housing (23) as an outer contact target (20) border. The electric contacting device also comprises at least as many contact zones (21) as there are contact pins (12). The contact zones (21) are electrically conductive and are arranged in an annular and/or circular manner with different radii to the center of the contact target (20). The radii of the contact zones (21) correspond to the distance between the contact pins (12) and the center of the base surface of the contact unit (10).

Description

VORRICHTUNG ZUR ELEKTRISCHEN KONTAKTIERUNG  DEVICE FOR ELECTRICAL CONTACT
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktie- rung, wie sie in vielen Gebieten der Elektrotechnik bzw. Elektronik benötigt wird. The present invention relates to a device for electrical contacting, as required in many fields of electrical engineering or electronics.
Bei herkömmlichen elektrischen Kontaktierungen, die aus einem Stecker und einer Buchse bestehen, besitzt der Stecker mehrere kontaktierbare Stifte, welche in der Buchse ihr Gegenstück haben. Beim Kontaktieren werden dann durch Einstecken des Steckers in die Buchse diese Kontaktierungsstifte in entspre¬ chende Ausnehmungen der Buchse eingeführt und dadurch kontaktiert. In conventional electrical contacts, which consist of a plug and a socket, the plug has a plurality of contactable pins, which have their counterpart in the socket. When contacting are then inserted by plugging the plug into the socket these Kontaktierungsstifte in corre ¬ chende recesses of the socket and thereby contacted.
Durch die Anordnung der Kontaktstifte in dem Stecker, so wie den dazugehöri¬ gen Aufnahmen in der Buchse, ergibt sich die Tatsache, dass der Stecker oftmals in nur einer Position zur Buchse einsteckbar ist. Sind die Stifte seitensymmet¬ risch angeordnet, kann man den Stecker auch ggf. um 180° verdreht in die Buch¬ se stecken, und bei Punktsymmetrie sogar in bis zu vier verschiedenen Möglich¬ keiten, wenn die Form der Buchse dies zulässt. Ein solcher Stecker mit entsprechender Buchse ist beispielsweise der sogenannte DIN- Stecker, welcher in der DIN 41524 dargelegt wird. Nachteilig bei dieser Art der elektronischen Kontaktierung ist jedoch, dass der Stecker immer nur in be¬ stimmter Ausrichtung zur Buchse eingesteckt werden kann. Dadurch ist der Geschwindigkeit, in welcher die Kontaktierung geschieht, eine Grenze gesetzt und„blindes" Kontaktieren, bei der man nicht darauf achten muss, in welcher Ausrichtung der Stecker zur Buchse beim Einstecken positio¬ niert ist, sind dadurch nicht möglich. Eine elektrische Kontaktierung, welche möglichst schnell geschehen kann, ist aber in bestimmten Anwendungsfällen erforderlich, beispielsweise der Pyrotech¬ nik. Eine einfache Kontaktierung, bei der die Ausrichtung des Steckers zur Buchse beim Einstecken nicht festgelegt ist, kann jedoch auch in anderen techni¬ schen Bereichen durchaus erwünscht sein, wie beispielsweise bei schweren Fahr¬ zeugen oder medizintechnischen Geräten, insbesondere auch in mobilen und/oder militärischen Anwendungen, wie Fahrzeuge, Flugzeuge, Hubschrauber, etc. The arrangement of the contact pins in the plug, as well as the dazugehöri ¬ gene recordings in the socket, there is the fact that the plug is often inserted in only one position to the socket. The pins are arranged seitensymmet ¬ driven, can also plug if necessary rotated through 180 ° in the book ¬ se stuck, and in point symmetry even in up to four different possible ¬ speeds, when the shape of the bushing permits. Such a plug with a corresponding socket, for example, the so-called DIN plug, which is set forth in DIN 41524. The disadvantage of this type of electronic contacting, however, is that the plug can always be plugged into the socket only in be ¬ aligned alignment. Thereby, the speed at which the contacting occurs, a limit and "blind" contact, where one does not have to pay attention to the orientation in which the plug is positio ¬ ned to the sleeve upon insertion, characterized are not possible. An electrical contact , which can happen as quickly as possible, but is required in certain applications, such as the Pyrotech ¬ nik a simple contact, in which the orientation of the plug for Socket is not determined when plugging, but may also be desirable in other technical ¬ ranges rule, such as heavy Fahr ¬ witnesses or medical devices, especially in mobile and / or military applications, such as vehicles, aircraft, helicopters, etc.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur elektri¬ schen Kontaktierung bereitzustellen, bei der die Ausrichtung des Steckers in Be¬ zug auf die Buchse keine Rolle spielt und trotzdem eine schnelle und sichere Kontaktierung möglich ist. Object of the present invention is therefore to provide a device for the electrical contacting ¬ rule, wherein the orientation of the plug in Be ¬ train passes on the sleeve not matter, yet fast and reliable contact is possible.
Diese Aufgabe wird mit der vorliegenden Vorrichtung gelöst, nämlich indem eine bewegliche Kontakteinheit als Stecker fungiert. Diese besitzt eine kreisförmige Grundfläche, welche mindestens zwei elektrisch leitfähige, starre Kontaktstifte aufweist. Als Buchse fungiert ein Kontaktziel, welches ebenfalls eine kreisförmi- ge Grundfläche aufweist und welches Kontaktzonen besitzt und zwar mit min¬ destens so vielen Kontaktzonen, wie Kontaktstifte an der Kontakteinheit vorge¬ sehen sind. Die Kontaktzonen sind in unterschiedlichen Radien ringförmig um den Mittelpunkt des Kontaktziels angeordnet, wobei diese Radien der Kontakt¬ zonen dem Abstand der Kontaktstifte vom Mittelpunkt der Grundfläche der Kon- takteinheit entsprechen. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die Kontakt¬ stifte der Kontakteinheit auf die Kontaktzonen des Kontaktziels aufzusetzen, um eine elektrische Verbindung herzustellen. This object is achieved with the present device, namely by a movable contact unit acts as a plug. This has a circular base surface which has at least two electrically conductive, rigid contact pins. As patched to a contact target, which also has a kreisförmi- ge base area and has contact zones which specifically with min ¬ least as many zones of contact, such as contact pins are easily seen at the contact unit ¬. The contact zones are arranged in different radii annularly around the center of the contact target, these radii of the contact ¬ zones correspond to the distance of the contact pins from the center of the base of the contact-unit. By this configuration, it is possible, the contact pins of the contact unit ¬ set up on the contact zones of the contact target, to establish an electrical connection.
Die Kontaktstifte sind elektrisch leitfähig ausgestaltet, sodass diese elektrisch kontaktiert werden können, beispielsweise durch Anschluss von elektrischen Lei¬ tungen. Die Kontaktstifte können auch Teil einer fertigen Baugruppe und/oder eines Steuergerätes sein. Ebenso sind die Kontaktzonen des Kontaktziels elektrisch leitfähig ausgestaltet, sodass diese ebenfalls elektrisch kontaktiert werden können. Werden nun die Kontaktstifte auf die Kontaktzonen aufgesetzt, ergibt sich eine durchgehende elektrische Verbindung von den Kontaktstiften zu den Kontaktzonen. Bei Entfernen der Kontaktstifte von den Kontaktzonen wird diese Verbindung unterbrochen. Um die Kontaktzonen mit den Kontaktstiften zu treffen, sind zwei Arten der Kontaktierung denkbar. In einer ersten Ausführungsform ist die Kontakteinheit auf der gleichen Achse bewegbar, auf der auch das Kontaktziel befestigt ist, näm- lieh zum Kontaktziel hin oder vom Kontaktziel weg. Dadurch, dass in dieser Aus¬ führungsform das Kontaktziel wie auch die Kontakteinheit auf der gleichen Ach¬ se positioniert sind, sind auch die Stifte bereits genau auf die ringförmig ange¬ ordneten Kontaktzonen ausgerichtet. Die Kontakteinheit kann jedoch auf der Achse gedreht werden und trifft trotzdem mit den Kontaktstiften auf die ent- sprechenden Kontaktzonen, da die Kontaktzonen umlaufend auf der Grundfläche des Kontaktziels aufgebracht sind. The contact pins are designed to be electrically conductive, so that they can be contacted electrically, for example by connecting electrical Lei ¬ tions. The contact pins can also be part of a finished module and / or a control unit. Likewise, the contact zones of the contact target are designed to be electrically conductive, so that they can also be contacted electrically. Now, the contact pins are placed on the contact zones, resulting in a continuous electrical connection of the contact pins to the contact zones. Removal of the contact pins from the contact zones will break this connection. To meet the contact zones with the contact pins, two types of contacting are conceivable. In a first embodiment, the contact unit is movable on the same axis on which the contact target is attached, namely leh to the contact target or away from the contact target. The fact that in this form from ¬ guide the contact destination as well as the contact unit on the same Oh ¬ se are positioned, the pins are precisely aligned with the annularly arranged ¬ contact zones. However, the contact unit can be rotated on the axis and still hits with the contact pins on the corresponding contact zones, since the contact zones are circumferentially applied to the base of the contact target.
In einer zweiten Ausführungsform kann ein Kragen am Kontaktziel vorgesehen sein, der in Richtung der Kontakteinheit positioniert ist und konisch zum Kon- taktziel zuläuft. Dadurch wirkt der Kragen wie eine Führung für die Kontakt¬ einheit und positioniert die Kontakteinheit dann bei Auftreffen der Kontaktstifte auf die Kontaktzonen, so dass die Kontaktzonen genau getroffen werden. Der Kragen kann natürlich auch an der Kontakteinheit befestigt sein und zum Kon¬ taktziel hinzeigen. Die Funktion des Kragens ist jedoch dieselbe. In a second embodiment, a collar may be provided on the contact target, which is positioned in the direction of the contact unit and tapers conically to the contact target. As a result, the collar acts as a guide for the contact ¬ unit and then positions the contact unit upon impact of the contact pins on the contact zones, so that the contact zones are met accurately. The collar can of course also be attached to the contact unit and hinz own to con ¬ tact target. However, the function of the collar is the same.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Isolatorzone vor¬ gesehen, welche zwischen den Kontaktzonen verläuft, um diese elektrisch vonei¬ nander zu isolieren. Dazu sind diese Isolatorzonen elektrisch isolierend ausge¬ führt. Eine solche Isolatorzone kann ebenso nicht nur zwischen den Konstruktio- nen verlaufen, sondern auch als Ring um die äußere Kontaktzone verlaufen, um die äußere Kontaktzone zu isolieren, insbesondere elektrisch zu isolieren. In al¬ len Fällen sind die Isolatorzonen, genau wie die Kontaktzonen, ebenfalls ring¬ förmig um den Mittelpunkt des Kontaktziels angeordnet. Bevorzugterweise be¬ sitzt das Kontaktziel dann vom Mittelpunkt aus immer abwechselnd eine Kon- taktzone und eine Isolatorzone. Als äußere Begrenzung kann das Kontaktziel über ein Gehäuse verfügen, welche dazu benutzt werden kann, das Kontaktziel zu befestigen. Hierbei können die elektrischen Kontaktierungen der Kontaktzonen im Gehäuse vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Kontaktzonen direkt elektrisch zu kontaktieren und diese Kontaktierungen lediglich mit dem Gehäuse abzudecken. In a preferred embodiment, at least one insulator zone is seen ¬ which extends between the contact zones in order to electrically isolate them vonei ¬ Nander. , These zones are electrically insulating insulator out ¬ leads. Such an insulator zone may as well not only extend between the constructions, but also run as a ring around the outer contact zone in order to insulate, in particular to electrically insulate, the outer contact zone. In al ¬ len cases, the insulator zones, just like the contact zones, also ring-shaped ¬ around the center of the contact target arranged. Preferably be ¬ sits the contact destination then from the center alternately a con- tact zone and an insulator zone. As an outer boundary, the contact target may have a housing that can be used to secure the contact target. In this case, the electrical contacts of the contact zones may be provided in the housing. But it is also possible to contact the contact zones directly electrically and cover these contacts only with the housing.
Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten, ist in einem weiteren Ausfüh¬ rungsbeispiel jede Kontaktzone flexibel und/oder elastisch gestaltet, sodass die Kontaktstifte zumindest teilweise in die Kontaktzonen eindringen können. Hier- zu muss das Material, aus dem die Kontaktzonen bestehen, flexibel und/oder elastisch gestaltet sein. Dies kann beispielsweise durch ein elektrisch leitendes Gewebe geschehen, durch einen graphitdurchzogenen Schaum oder andere ge¬ eignete elastische Verbindungsstoffe. Ebenso sind in einer weiteren Ausführungsform starre Kontaktzonen vorgese¬ hen, insbesondere aus Metall, wobei die Isolatorzonen und/oder das Gehäuse aus flexiblen und/oder elastischen Materialien bestehen. To guarantee a secure contact, in a further exporting approximately ¬ for each contact zone is flexible and / or elastically designed so that the contact pins can penetrate into the contact zone at least partially. For this purpose, the material of which the contact zones consist must be flexible and / or elastic. This can be done for example by an electrically conductive fabric, by a graphite-coated foam or other ge ¬ suitable elastic bonding materials. Likewise, rigid contact areas are in a further embodiment vorgese ¬ hen, in particular of metal, wherein the insulator areas and / or the housing made of flexible and / or elastic materials.
Die Isolatorzonen können starr oder flexibel und/oder elastisch ausgebildet sein und können somit aus allen bekannten Werkstoffen bestehen, die elektrisch nicht leitfähig sind. Die Werkstoffe müssen hierzu flexibel sein, damit überhaupt die Kontaktstifte in sie eindringen können und Elastizität hilft dabei, nach Ent¬ fernen der Kontaktstifte die jeweiligen Kontakt- und/oder Isolatorzonen wieder in ihre ursprüngliche Form zurückzuführen, welche sie vor Eindringen der Kon- taktstifte hatten. The insulator zones may be rigid or flexible and / or elastic and may thus consist of all known materials which are not electrically conductive. Materials must this be flexible so that at all the pins can penetrate it and elasticity helps again due to Ent ¬ far the pins the respective contact and / or insulating areas to their original shape which they had prior to penetration of the contact pins ,
Das Gehäuse kann ebenfalls elektrisch leitfähig oder isolierend sein, je nach An¬ ordnung der Kontaktzonen bzw. Isolatorzonen. Wenn als äußerer Ring des Kon¬ taktziels eine Isolatorzone verwendet wurde, kann ein elektrisch leitfähiges oder isolierendes Gehäuse verwendet werden. Sollte die äußere Zone des Kontaktziels eine Kontaktzone sein, sollte das Gehäuse aus elektrisch isolierendem Material bestehen, um die elektrischen Signale der äußeren Kontaktzone nicht nach au¬ ßen hin abgeben zu können. The housing may also be electrically conductive or insulating, depending on ¬ arrangement of the contact zones or insulating zones. If an insulator zone was used as the outer ring of the con ¬ tact target, an electrically conductive or insulating housing can be used. Should the outer zone of the contact target be a contact zone, the housing should be made of electrically insulating material exist, the electrical signals of the outer contact zone not being able to leave to the outside ¬ SEN out.
Im Falle von flexiblen bzw. elastischen Kontaktzonen können die Kontaktstifte konisch zulaufende Enden aufweisen, um das Eindringen der Kontaktstifte in die Kontaktzonen zu erleichtern. Durch den konischen Zulauf wird auch das Treffen der Kontaktzonen erleichtert, selbst wenn durch Toleranzen oder anderen Unge- nauigkeiten die Achsen der Kontakteinheit und des Kontaktziels nicht genau übereinstimmen. Die Kontaktstifte können jedoch auch, je nach Anwendungsfall, spitze oder kugelförmige Enden aufweisen. In the case of flexible or resilient contact zones, the contact pins may have tapered ends to facilitate penetration of the contact pins into the contact zones. The conical inlet also makes it easier to hit the contact zones, even if the axes of the contact unit and the contact target do not exactly match due to tolerances or other inaccuracies. However, the contact pins may also, depending on the application, have pointed or spherical ends.
Um die elektrischen Kontakteigenschaften zu verbessern, kann bei der Verwen¬ dung eines Gehäuses dieses dazu verwendet werden, die Kontaktzonen und/oder Isolatorzonen leicht zu komprimieren. Durch diese Komprimierung ist es mög- lieh, mehr Materialoberfläche bei Eintritt in die Kontaktzonen an die Kontakt¬ stifte gelangen zu lassen, um die Kontaktierung sicher herzustellen, bei mög¬ lichst geringem Ubergangswiderstand. Diese Komprimierung darf aber nicht so hoch sein, dass das Eindringen der Kontaktstifte in die Kontaktzonen derart er¬ schwert wird, dass ggf. die Kontaktstifte nicht mehr weit genug in die Kontakt- zonen eindringen. To improve the electric contact properties, can be used in the dung USAGE ¬ a housing of this, easy to compress the contact zones and / or insulating zones. By this compression, it is borrowed possible to let go more material surface when entering the contact zones of the contact ¬ pens to make sure the contact in mög ¬ lichst low contact resistance. But this compression must not be so high that the penetration of the contact pins so it is ¬ sword in the contact zones that possibly the pins no longer penetrate far enough into the contact zones.
Zur Kontaktierung wird also eine Kraft benötigt, um die Kontakteinheit in Rich¬ tung Kontaktziel zu bewegen. Der elektrische Kontakt wird dann hergestellt, wenn die Kontaktstifte auf die Kontaktzonen treffen bzw. in diese eindringen. In einer weiteren besonderen Ausführungsform ist hierzu die Kontakteinheit in ei¬ ner Position einrastbar, bei welcher die Kontaktstifte die Kontaktzonen noch nicht berühren. In diesem Falle kann nun eine Spannkraft auf die Kontaktein¬ heit wirken, ohne dass diese sich durch die Spannkraft bereits in Richtung des Kontaktziels bewegt, da die Kontakteinheit in ihrer Position eingerastet ist und somit gehalten wird. Die Spannkraft kann beispielsweise durch eine Feder, aber auch durch pneumatische Mittel hergestellt werden. Wird nun die Kontakteinheit freigegeben, also die Rastung der Kontakteinheit aufgehoben, wirkt die Spannkraft sofort als Kraft auf die Kontakteinheit ein, um diese in Richtung des Kontaktziels zu bewegen und den Kontakt zwischen Kon¬ taktstiften und Kontaktzonen herzustellen. For contacting so a force is needed to move the contact unit in Rich ¬ tion contact destination. The electrical contact is made when the contact pins hit or penetrate the contact zones. In another particular embodiment, refer to the contact unit in ei ¬ ner position is locked, in which the contact pins are not touching the contact zones. In this case, a clamping force can now act on the contacts in ¬ integrated without these already moving in the direction of the contact target by the urging force since the contact unit is locked in its position and is thus maintained. The clamping force can be produced for example by a spring, but also by pneumatic means. Now, if the contact unit is released, so lifted the detent of the contact unit, the clamping force acts immediately as a force on the contact unit to move them in the direction of the contact target and to establish contact between Kon ¬ tactical pins and contact zones.
Durch die Rastung und der Vorspannung ist eine möglichst schnelle Kontaktie- rung möglich, wie sie beispielsweise in der Pyrotechnik benötigt wird. Bei Ver¬ wendung von hitzebeständigen Materialien für die Bauteile der Kontakteinheit und des Kontaktziels kann auch eine gute Hitzebeständigkeit der Vorrichtung erreicht werden. Auch dies ist beispielsweise in der Pyrotechnik von Nutzen. The latching and the pre-stressing enable the fastest possible contacting, as is required, for example, in pyrotechnics. In Ver ¬ application of heat-resistant materials for the components of the contact unit and the contact target is also a good heat resistance of the device can be achieved. This too is useful, for example, in pyrotechnics.
Die Radien, in denen die Kontaktzonen um den Mittelpunkt verlaufen, können auch den Wert Null besitzen und somit direkt den Mittelpunkt der Grundfläche der Kontakteinheit darstellen. Anders gesagt, kann eine Kontaktfläche auch im Mittelpunkt angeordnet sein und ist dann kreisförmig ausgeführt. In diesem Fal¬ le ist auch der Abstand einer der Kontaktstifte vom Mittelpunkt gleich Null, da dieser dann ebenfalls im Mittelpunkt angeordnet sein muss, um die Kontaktflä¬ che im Mittelpunkt kontaktieren zu können. Ist der Radius, in denen die Kontaktzonen um den Mittelpunkt verlaufen, größer Null, erwirkt das Kontaktieren durch die Kontaktstifte, die dann auch einen Ab¬ stand vom Mittelpunkt aufweisen, der größer Null ist, eine Selbstreinigung der Kontaktzone, da während des Kontaktierens Drehungen der Vorrichtungen um die Mittelachse möglich sind und Gleitbewegungen zwischen den Kontaktstiften und den Kontaktzonen zulässig sind. Dies trifft insbesondere im Anwendungsfall von Bajonettverschlüssen zu. The radii in which the contact zones run around the center can also have the value zero and thus represent directly the center of the base of the contact unit. In other words, a contact surface can also be arranged in the center and is then made circular. In this Fal ¬ le is also the distance of the pins from the center equal to zero, as it must then be placed at the center also to be able to contact the Kontaktflä ¬ che center stage. If the radius in which the contact zones extend around the center point is greater than zero, the contacting by the contact pins, which then also have a distance from the center which is greater than zero, produces a self-cleaning of the contact zone, since during the contacting rotation of the contact zone Devices around the central axis are possible and sliding movements between the contact pins and the contact zones are allowed. This applies in particular in the application of bayonet locks.
Bei Verwendung von Kontaktzonen im Mittelpunkt sind unterstützende und/oder überwachende Elemente an dieser Kontaktzone anbringbar, insbesondere Licht- Wellenleiter, pneumatische Schnittstellen, hydraulische Schnittstellen und/oder Schlauchkopplungen mit fluiden Medien. Durch die plane kreisförmige Ausgestaltung der Vorrichtung ist sie und insbe¬ sondere die Kontaktzone sehr gut von Verschmutzungen zu reinigen, beispiels¬ weise durch abwischen. Ebenso sind durch die Bauform der Vorrichtung diese und insbesondere die Kontaktzonen sehr robust. When using contact zones in the center, supporting and / or monitoring elements can be attached to this contact zone, in particular light waveguides, pneumatic interfaces, hydraulic interfaces and / or hose couplings with fluid media. By plane circular configuration of the device it is and ¬ sondere of dirt to clean in particular the contact zone very good, example ¬ as wipe it by. Likewise, due to the design of the device, these and in particular the contact zones are very robust.
Um Verschleiß der Kontaktzonen vorzubeugen, ist in einer besonderen Ausfüh¬ rungsform der Werkstoff der Kontaktzone so gewählt, dass er verschleißfester ist als der Werkstoff der Kontaktstifte. Die ist insbesondere bei pyrotechnischen Anwendungen erforderlich. Durch diese Ausführungsform können Mehrfachan¬ wendungen gewährleistet werden. To prevent wear of contact zones in a particular exporting ¬ approximate shape of the material of the contact zone is selected so that it is more resistant to wear than the material of the contact pins. This is particularly necessary in pyrotechnic applications. By this embodiment Mehrfachan ¬ applications can be guaranteed.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Achse der Kontakteinheit und des Kontaktziels gleich ist und die Kon¬ takteinheit auf der Achse bewegbar gelagert ist. Further features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings. This shows a side view of a device according to the invention, in which the axis of the contact unit and the contact target is the same and the Kon ¬ clock unit is mounted movably on the axis.
Die Kontakteinheit 10 ist mit einer kreisrunden Grundfläche ausgestattet und zylinderförmig gestaltet. Sie ist an ihrer Mittelachse durch Aufwenden einer axi- alen Kraft 11 auf dieser beweglich gelagert. The contact unit 10 is equipped with a circular base and designed cylindrical. It is movably mounted on its central axis by applying an axial force 11 to it.
Die Kontakteinheit 10 besitzt zwei Kontaktstifte 12, welche an ihrem äußeren Ende 13 konisch zulaufen. Das gezeigte Kontaktziel 20 besitzt ebenfalls eine kreisförmige Grundfläche und ist ebenfalls zylinderförmig aufgebaut. Von dem Mittelpunkt aus gesehen, besitzt es mehrere ring- und/oder kreisförmig angeordnete Zonen, nämlich eine kreis¬ förmige Kontaktzone 21 im Mittelpunkt des Kontaktziels 20, um welche eine ringförmige Isolatorzone 22 verläuft. Um diese wiederum verläuft eine ringför- mige Kontaktzone 21 und nochmal eine ringförmige Isolatorzone 22. Abschlie¬ ßend und als äußerer Ring ist ein Gehäuse 23 gezeigt. Somit besteht das Kontaktziel 20 aus zwei Kontaktzonen 21, zwei Isolatorzonen 22 und einem Gehäuse 23. Das Gehäuse 23 könnte nun dafür sorgen, dass die innerhalb des Gehäuses 23 liegenden Kontaktflächen 21 leicht gestaucht werden, um die Kontakteigenschaften zu verbessern. Dazu werden die im Gehäuse 23 liegenden Kontakt- 21 und Isolatorzonen 22 als Presspassung in das Gehäuse 23 eingefügt. The contact unit 10 has two contact pins 12, which taper at its outer end 13. The contact target 20 shown also has a circular base and is also cylindrical. Seen from the center point, it has a plurality of annular and / or circularly arranged zones, namely a circular ¬ shaped contact region 21 at the center of the contact target 20 around which extends an annular insulator zone 22nd To this, in turn, an annular contact zone 21 and again extends an annular insulator zone 22. In conclusion ¬ ßend and as an outer ring, a housing 23 is shown. Thus, the contact target 20 consists of two contact zones 21, two insulator zones 22 and a housing 23. The housing 23 could now ensure that the lying within the housing 23 contact surfaces 21 are slightly upset to improve the contact properties. For this purpose, the lying in the housing 23 contact 21 and insulator zones 22 are inserted as a press fit into the housing 23.
Wird nun die Kontakteinheit 10 durch Aufwenden einer Kraft 11 in Richtung des Kontaktziels 20 bewegt, treffen seine Kontaktstifte 12 auf das Kontaktziel 20. Die Ausrichtung geschieht in diesem Beispiel dadurch, dass das Kontaktziel 20 wie auch die Kontakteinheit 10 auf einer gemeinsamen Achse positioniert sind. Die Kontaktstifte 12 besitzen dabei einen bestimmten Abstand vom Mittelpunkt der Grundfläche der Kontakteinheit 10, welche auch den Radien der Kontaktzo¬ nen 21 entsprechen. Somit ist sichergestellt, dass die Kontaktstifte 12 immer bei Auftreffen auf das Kontaktziel 20 einen elektrischen Kontakt mit den Kontakt¬ zonen 21 herstellen. Hierbei ist es egal, ob und um wie viel Grad die Kontaktein¬ heit 10 um ihre Achse verdreht ist. If now the contact unit 10 is moved by applying a force 11 in the direction of the contact target 20, its contact pins 12 strike the contact target 20. The alignment takes place in this example in that the contact target 20 as well as the contact unit 10 are positioned on a common axis. The contact pins 12 have a certain distance from the center of the base of the contact unit 10, which also correspond to the radii of Kontaktzo ¬ NEN 21. It is thus ensured that the contact pins 12 always make electrical contact with the contact zones ¬ 21 upon impact with the contact destination 20th It does not matter whether and by how many degrees the contacts in ¬ ness is rotated about its axis 10th
Wenn die Kontaktzonen 21 elastisch und/oder flexibel genug gestaltet sind, kön- nen die Kontaktstifte 12 mindestens bereichsweise in die Kontaktzonen 21 ein¬ dringen. Zur Herstellung des elektrischen Kontaktes reicht es aber aus, wenn die Kontaktstifte 12 die Oberfläche der Kontaktzonen 21 berühren. When the contact regions are designed enough elastic and / or flexible 21, kön- NEN the contact pins 12 at least partially in the contact zones 21, a ¬ penetrate. However, to produce the electrical contact, it is sufficient if the contact pins 12 touch the surface of the contact zones 21.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Merkmale der Beschreibung und in der Zeichnung eingeschränkt. Vielmehr sind noch weitere Ausführungsbeispiele denkbar. So könnten die Kontaktstifte beispielsweise am Kontaktziel befestigt sein und die einzelnen Zonen, also Kontaktzonen und Isolatorzonen, an der Kon¬ takteinheit. Ebenso könnten die unterschiedlichen Kontaktzonen in unterschied¬ licher Höhe angebracht sein, um einige Kontaktstifte früher als andere zu kon- taktieren. BEZUGSZEICHENLISTE The present invention is not limited to the features of the description and in the drawing. Rather, even more embodiments are conceivable. Thus, the pins could be fixed, for example at the contact target and the individual zones, so contact zones and insulating zones, on the con ¬ tact unit. Likewise, the different contact zones could be located in different ¬ Overdraft to con- few pins earlier than other maneuver. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Kontakteinheit 10 contact unit
11 Kraft  11 power
12 Kontaktstift 12 contact pin
13 Ende eines Kontaktstiftes  13 end of a contact pin
20 Kontaktziel 20 contact target
21 Kontaktzone  21 contact zone
22 Isolatorzone 22 insulator zone
23 Gehäuse  23 housing

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung, Device for electrical contacting,
mit einer beweglichen Kontakteinheit (10), welche eine kreisförmige Grund¬ fläche und mindestens zwei elektrisch leitfähige, starre Kontaktstifte (12) aufweist, a movable contact unit (10) having a circular base ¬ surface and at least two electrically conductive, rigid pins (12),
mit einem Kontaktziel (20), welches eine kreisförmige Grundfläche auf¬ weist, with a contact target (20) which has a circular base surface ¬,
wobei das Kontaktziel (20) über ein Gehäuse (23) als äußere Begrenzung des Kontaktziels (20) verfügt,  wherein the contact target (20) has a housing (23) as the outer boundary of the contact target (20),
mit mindestens so vielen Kontaktzonen (21), wie Kontaktstifte (12) vorhan¬ den sind, with at least as many contact zones (21), such as contact pins (12) are EXISTING ¬,
wobei die Kontaktzonen (21) elektrisch leitfähig sind und ring- und/oder kreisförmig in unterschiedlichen Radien des Mittelpunkts des Kontaktziels (20) angeordnet sind  wherein the contact zones (21) are electrically conductive and annular and / or circular in different radii of the center of the contact target (20) are arranged
und wobei die Radien der Kontaktzonen (21) dem Abstand der Kontaktstifte (12) vom Mittelpunkt der Grundfläche der Kontakteinheit (10) entsprechen.  and wherein the radii of the contact zones (21) correspond to the spacing of the contact pins (12) from the center of the base of the contact unit (10).
Vorrichtung nach Anspruch 1, mit mindestens einer Isolatorzone (22), welche elektrisch isolierend wirkt und ring- und/oder kreisförmig um den Mittel¬ punkt des Kontaktziels (20) angeordnet ist, wobei die Isolatorzonen (22) zwischen den Kontaktzonen (21) verlaufen, um diese voneinander zu isolie¬ ren. Device is arranged according to claim 1, having at least one insulating zone (22) which is electrically insulating and annular and / or circular around the central ¬ point of the contact target (20), extending the insulating zones (22) between the contact zones (21) to them from each other to isolie ¬ ren.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Isolatorzone (22), welche elektrisch isolierend wirkt und ringförmig um den Mittelpunkt des Kon¬ taktziels (20) angeordnet ist, wobei die Isolatorzone (22) zwischen der äuße¬ ren Kontaktzone (21) und dem Gehäuse (23) verläuft, um diese voneinander zu isolieren. Apparatus according to claim 1 or 2, having an insulator zone (22) which acts as an electrical insulator and is arranged annularly around the center of the con ¬ tact target (20), wherein the insulator zone (22) between the äuße ¬ ren contact zone (21) and the Housing (23) extends to isolate them from each other.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kontaktzonen (21) mechanisch flexibel und/oder elastisch gestaltet sind, um ein Eindringen der Kontaktstifte (12) in die Kontaktzonen (21) zu ermöglichen. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the contact zones (21) are mechanically flexible and / or elastic designed to allow penetration of the contact pins (12) in the contact zones (21).
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kontaktstifte (12) konisch zulau¬ fende, spitze oder kugelförmige Enden (13) besitzen, um das Eindringen in die Kontaktzonen (21) zu erleichtern. Apparatus according to claim 4, wherein the contact pins (12) have conically zulau ¬ fende, pointed or spherical ends (13) to facilitate penetration into the contact zones (21).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kontaktzonen (21) und/oder die Isolatorzonen (22) mechanisch starr gestaltet sind. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the contact zones (21) and / or the insulator zones (22) are designed to be mechanically rigid.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Isolatorzonen (22) mechanisch flexibel und/oder elastisch gestaltet sind. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the insulator zones (22) are designed mechanically flexible and / or elastic.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Gehäuse (23) so gestaltet ist, dass die mechanisch flexiblen und/oder elastischen Zonen (21, 22) leicht komprimiert werden. Device according to one of claims 4 to 7, wherein the housing (23) is designed so that the mechanically flexible and / or elastic zones (21, 22) are slightly compressed.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kontakteinheit (ll) auf der gleichen Achse, wie die des Kontaktziels (20), bewegbar gelagert ist und sich vom Kontaktziel (20) weg und/oder zum Kontaktziel (20) hin¬ bewegen kann. Moving device according to one of claims 1 to 8, wherein the contact unit (II) on the same axis as that of the contact target (20) is mounted movably and extending from the contact target (20) away and / or to contact target (20) toward ¬ can.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gehäuse (23) ei¬ nen konischen Kragen aufweist, welcher in Richtung der Kontakteinheit (10) zeigt, um die Einfuhr der Kontakteinheit (10) in das Kontaktziel (20) zu erleichtern. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the housing (23) ei ¬ NEN conical collar which faces in the direction of the contact unit (10) to facilitate the import of the contact unit (10) in the contact target (20).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kontakteinheit (10) durch Aufbringung einer Kraft (ll) in Richtung des Kontaktziels (20) bewegbar ist. Device according to one of claims 1 to 10, wherein the contact unit (10) by application of a force (ll) in the direction of the contact target (20) is movable.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Kontakteinheit (10) in einer Posi¬ tion einrastbar ist, bei welcher die Kontaktstifte (12) die Kontaktzonen (21) nicht berühren. 12. The apparatus of claim 11, wherein the contact unit (10) in a Posi ¬ tion can be latched, wherein the contact pins (12) do not touch the contact zones (21).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei auf die Kontakteinheit (10) in einge¬ rasteter Position eine Spannkraft als Kraft (ll) wirkt, die bei Freigabe der Beweglichkeit der Kontakteinheit (10) diese veranlasst, sich in Richtung des Kontaktziels (20) zu bewegen. 13. The apparatus of claim 12, wherein on the contact unit (10) in ¬ locked position, a clamping force acts as a force (ll), which upon release of the mobility of the contact unit (10) causes them in the direction of the contact target (20) move.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Abstand eines der Kontaktstifte (12) vom Mittelpunkt der Grundfläche der Kontakteinheit (10) Null ist und somit dieser Kontaktstift (12) auf dem Mittelpunkt der Grundfläche der Kontakteinheit (10) angeordnet ist. 14. Device according to one of claims 1 to 13, wherein the distance of one of the contact pins (12) from the center of the base surface of the contact unit (10) is zero and thus this contact pin (12) on the center of the base of the contact unit (10) is arranged ,
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Radius der Kon¬ taktzonen (21) Null ist und somit eine Kontaktzone (21) somit den Mittel¬ punkt der Grundfläche des Kontaktziels (20) darstellt. 15. Device according to one of claims 1 to 14, wherein a radius of the Kon ¬ tact zones (21) is zero and thus a contact zone (21) thus represents the center ¬ point of the base of the contact target (20).
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