Title:
Steckverbindung und Steckverbinder für eine solche
Kind Code:
B3


Abstract:

Steckverbindung (2) zur Übertragung elektrischer Leistung, mit einem Stecker (4), der sich in einer Steckrichtung (S) entlang einer Längsachse (L) erstreckt und eine erste isolierende Grundfläche (8) aufweist, und mit einer Buchse (6), die eine zur ersten Grundfläche (8) komplementär ausgeformte zweite isolierende Grundfläche (14) umfasst, wobei die Übertragung der elektrischen Leistung innerhalb der jeweiligen Grundfläche (8, 14) erfolgt, wobei die Grundflächen (8, 14) sich jeweils wenigstens abschnittsweise schräg zur Längsachse (L) erstrecken und wobei an dem Stecker (4) und an der Buchse (6) jeweils zumindest ein magnetisches Element (26) derart angebracht ist, dass beim Verbinden und im gesteckten Zustand eine magnetische Kraft wirkt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grundflächen (8, 16) jeweils eine Anzahl von Ausnehmungen (9) aufweisen, in denen elektrische Kontakte (10, 16, 36, 38) zur Übertragung der elektrischen Leistung eingesetzt sind,
dass wenigstens einer der Kontakte (10, 16) zur Kontaktierung in radialer Richtung ausgebildet ist, und
dass der wenigstens eine Kontakt (10, 16) als Federring ausgestaltet ist. embedded image




Inventors:
Hitz, Bastian (92353, Postbauer-Heng, DE)
Brunner, Thomas (91126, Schwabach, DE)
Intelman, Sergey (90439, Nürnberg, DE)
Seßner, Rainer, Dr. (91154, Roth, DE)
Goß, Sebastian (91154, Roth, DE)
Wenzel, Jörg (91154, Roth, DE)
Application Number:
DE102014019825A
Filing Date:
08/22/2014
Assignee:
LEONI Kabel Holding GmbH, 90402 (DE)
Domestic Patent References:
DE10005748A1N/A
DE102011056265A1N/A



Foreign References:
7056127
20140120746
3521216
JPH1186972A
Attorney, Agent or Firm:
FDST Patentanwälte Freier Dörr Stammler Tschirwitz Partnerschaft mbB, 90411, Nürnberg, DE
Claims:
Steckverbindung (2) zur Übertragung elektrischer Leistung, mit einem Stecker (4), der sich in einer Steckrichtung (S) entlang einer Längsachse (L) erstreckt und eine erste isolierende Grundfläche (8) aufweist, und mit einer Buchse (6), die eine zur ersten Grundfläche (8) komplementär ausgeformte zweite isolierende Grundfläche (14) umfasst, wobei die Übertragung der elektrischen Leistung innerhalb der jeweiligen Grundfläche (8, 14) erfolgt, wobei die Grundflächen (8, 14) sich jeweils wenigstens abschnittsweise schräg zur Längsachse (L) erstrecken und wobei an dem Stecker (4) und an der Buchse (6) jeweils zumindest ein magnetisches Element (26) derart angebracht ist, dass beim Verbinden und im gesteckten Zustand eine magnetische Kraft wirkt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grundflächen (8, 16) jeweils eine Anzahl von Ausnehmungen (9) aufweisen, in denen elektrische Kontakte (10, 16, 36, 38) zur Übertragung der elektrischen Leistung eingesetzt sind,
dass wenigstens einer der Kontakte (10, 16) zur Kontaktierung in radialer Richtung ausgebildet ist, und
dass der wenigstens eine Kontakt (10, 16) als Federring ausgestaltet ist.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem als Permanentmagneten ausgebildeten magnetischen Element (26) eine diesem zugeordnete Spule angeordnet ist, zur Nachmagnetisierung des Permanentmagneten.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (6) zur Aufnahme mehrerer Stecker (4) als Schiene ausgebildet ist, die sich in einer Querrichtung (Q) erstreckt.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verbinden des Steckers (4) mit der Buchse (6) automatisch eine Korrektur eines oder mehrerer der folgenden Parameter erfolgt: ein lateraler Versatz (V), ein Verkippungswinkel (W) des Steckers (4) relativ zur Buchse (6), eine Verdrehung des Steckers (4) gegenüber der Buchse (6).

Steckverbindung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass im Falle eines lateralen Versatzes (V) dieser wenigstens das 0,1-fache und insbesondere das 0,5-fache eines Steckerdurchmessers (Ds) beträgt,
- dass im Falle eines Verkippungswinkels (W) dieser bis zu 90° beträgt,
- dass im Falle einer Verdrehung diese bis zu 180° in beliebiger Drehrichtung beträgt.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des magnetischen Elements (26) die automatische Korrektur erfolgt.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen (8, 14) rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse (L) ausgebildet sind.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen (8, 16) gekrümmt ausgebildet sind.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen (8, 16) nach Art einer Kugeloberfläche ausgebildet sind.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Grundfläche (8, 16) eine Anzahl von Erhebungen (40) aufweist, die in verbundenem Zustand in dazu komplementäre Vertiefungen (34) in der anderen Grundfläche (8, 16) einsitzen.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) in verbundenem Zustand entlang der Buchse (6) verschiebbar ist.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontakte (10, 16) bezüglich der Steckrichtung (S) hintereinander angeordnet sind.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) und die Buchse (6) zur Herstellung einer galvanisch getrennten Steckverbindung (2) ausgebildet sind.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der galvanisch getrennten Steckverbindung (2) der Stecker (4) und die Buchse (6) jeweils eine Spule (42, 44) umfassen und in verbundenem Zustand die eine Spule (42, 44) als Tauchspule im Innenraum der anderen Spule (42, 44) angeordnet ist.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (42, 44) jeweils von einem als Topfkern ausgebildeten Ferrit (46, 48) umgeben sind.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Spulen (42, 44) ein Ferrit (46, 48) zugeordnet ist, das jeweils eine Aussparung (52) zur Aufnahme eines Funktionselementes (50) aufweisen.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem jeweiligen Randbereich (54) des Steckers (4) und der Buchse (6) jeweils ein Ferrit (46, 48) angebracht ist und die beiden Ferrite (46, 48) in radialer Richtung überlappen.

Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) und die Buchse (6) jeweils als Adapter für eine Normsteckverbindung ausgebildet sind.

Steckverbindung (2) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) und die Buchse (6) jeweils als Adapter für eine Schuko-Steckverbindung ausgebildet sind.

Steckverbinder (4, 6), nämlich Stecker (4) oder Buchse (6), für eine Steckverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

Elektrischer Verbraucher, mit einem Anschlusskabel (24), an welchem endseitig ein Steckverbinder (4, 6) nach Anspruch 20 angeschlossen ist.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Desweiteren betrifft die Erfindung einen Steckverbinder, nämlich einen Stecker oder eine Buchse für eine solche Steckverbindung.

Eine entsprechende Steckverbindung ist beispielsweise beschrieben in der der DE 100 05 748 A1, der US 7,056,127 B2, der US 2014/0120746 A1 oder auch der JP H11 - 86 972 A.

Eine solche Steckverbindung dient insbesondere zur Übertragung elektrischer Leistung von einem Versorgungsnetz zu einem Verbraucher. Das Versorgungsnetz ist beispielweise ein Niederspannungsnetz und der Verbraucher ein Haushaltsgerät. Zum Beispiel ist der Verbraucher ein Staubsauger, ein Bügeleisen, ein Kühlschrank oder ein Rasenmäher. Zum Anschließen des Verbrauchers an das Versorgungsnetz sind beide jeweils mit einem geeigneten Steckverbinder verbunden. Zur Übertragung von elektrischer Leistung werden die Steckverbinder zusammengeführt und bilden dadurch insbesondere die Steckverbindung aus. Eine hierfür übliche Steckverbindung ist insbesondere die als Schuko-Steckverbindung bezeichnete Normsteckverbindung mittels Steckverbindern nach den Normen DIN 49440/441. Dabei ist der eine Steckverbinder ein Stecker mit einer Stirnfläche von der aus sich in Steckrichtung zwei Kontaktstifte erstrecken; der andere Steckverbinder ist als Buchse, das heißt Steckdose ausgebildet und umfasst Löcher zur Aufnahme der Kontaktpins zwecks Herstellung der Verbindung. Ähnliche Steckverbindungen sind desweiteren durch eine Vielzahl an regional unterschiedlichen, weiteren Normen spezifiziert.

Eine alternative Ausgestaltung der Steckverbindung ist in der US 3,521,216 offenbart. Dort wird ein zylinderförmiger Stecker mit einer im Wesentlichen flachen Grundfläche beschrieben, der zur Ausbildung einer Steckverbindung in eine Buchse mit einer entsprechend kreisförmigen Vertiefung einsetzbar ist, ebenfalls mit einer im Wesentlichen flachen Grundfläche. In die Grundflächen sind dabei jeweils Kontakte eingelassen, die mit der jeweiligen Grundfläche möglichst fluchten und in verbundenem Zustand eine elektrische Verbindung herstellen.

Zur Halterung des Steckers in der Buchse in Steckrichtung, das heißt in axialer Richtung ist die Verwendung von geeigneten Magneten beschrieben. In radialer Richtung wird eine Halterung insbesondere dadurch erzielt, dass der zylinderförmige Stecker formschlüssig in der Vertiefung einsitzt, ähnlich dem Fall der oben beschriebenen Normsteckverbindung. In beiden Fällen ist daher zur Trennung der Verbindung eine entlang der Steckrichtung ausgerichtete Kraft nötig.

Eine weitere Steckverbindung ist in der DE 10 2011 056 265 A1 beschrieben. Diese offenbart eine Steckvorrichtung zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung von einem Primärteil zu einem Sekundärteil, die jeweils mindestens eine Spule aufweisen, die miteinander koppelbar sind. Dabei wirkt die jeweils mindestens eine Spule mit jeweils mindestens einem Ferritkern zusammen. Ein Ausführungsbeispiel dieser Steckvorrichtung zeigt das Primär- und das Sekundärteil mit jeweils einem Gehäuse und jeweils einer Abdeckplatte, hinter welcher die jeweilige Spule angeordnet ist. In verbundenem Zustand sind die beiden Abdeckplatten zueinander gegenüberliegend positioniert und elektrische Leistung kann durch diese hindurch übertragen werden.

Zur Halterung des Primär- und des Sekundärteiles aneinander sind zunächst keine Führungs- oder Positionierungselemente vorgesehen. Dies wird zwar insbesondere für den Automatisierungsbereich als vorteilhaft angesehen, ist jedoch für Haushaltsanwendungen ungeeignet, da hier ein Verrutschen des Steckers relativ zur Buchse in der Regel unerwünscht ist. Je nach Anwendungszweck können daher zusätzliche Führungs- oder Positionierungselemente vorgesehen sein, die in der obigen Schrift jedoch nicht näher spezifiziert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Steckverbindung anzugeben, die ein sicheres und vereinfachtes Verbinden und Trennen ermöglicht. Die Steckverbindung soll insbesondere zur Leistungsübertragung im Niedrigspannungsbereich, das heißt beispielsweise im Haushalt geeignet sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Desweiteren wird die Aufgabe gelöst durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 20 sowie durch einen elektrischen Verbraucher mit den Merkmalen gemäß Anspruch 21. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Steckverbindung ist zur Übertragung elektrischer Leistung ausgebildet und umfasst einen Stecker, der sich in einer Steckrichtung entlang einer Längsachse erstreckt und eine erste isolierende Grundfläche aufweist. Desweiteren umfasst die Steckverbindung eine Buchse, die eine zur ersten Grundfläche komplementär ausgeformte zweite isolierende Grundfläche umfasst. Der Stecker und die Buchse werden allgemein jeweils auch als Steckverbinder bezeichnet. Die Übertragung der elektrischen Leistung erfolgt innerhalb der jeweiligen Grundfläche. Mit anderen Worten: die Grundfläche definiert einen Bereich, durch welchen hindurch die elektrische Leistung übertragbar ist. Dazu sind die beiden Grundflächen in Verbundenem Zustand insbesondere zueinander gegenüberliegend angeordnet, das heißt insbesondere zur Deckung gebracht. Zusätzlich erstrecken sich die Grundflächen jeweils wenigstens abschnittsweise schräg zur Längsachse und sind weiterhin vorzugsweise frei von Kanten. Unter schräg zur Längsachse wird dabei verstanden, dass die Grundflächen einen Winkel zur Längsachse einschließen, der von 0° und von 90° verschieden ist und insbesondere zwischen 30° und 70° liegt. Die Übertragung der elektrischen Leistung erfolgt dabei insbesondere im Bereich der schrägen Abschnitte.

Insbesondere zur Halterung des Steckers an der Buchse ist an dem Stecker und/oder an der Buchse zumindest ein magnetisches Element angebracht, beispielsweise ein Permanentmagnet, ein Elektromagnet oder ein Element aus einem magnetisierbaren Material. Durch geeignete Anordnung eines oder mehrerer Magneten ist es außerdem möglich die Steckverbindung verpolungssicher auszubilden. Im Falle eines Elektromagneten ist es vorteilhafterweise möglich in Kombination mit einer unter Anderem zu dessen Steuerung ausgelegten Steuerungsvorrichtung, die magnetische Halterung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Steckverbindung und/oder des mittels dieser mit elektrischer Leistung versorgten Verbrauchers ein- und/oder auszuschalten. Beispielsweise ist es möglich, einen Kurzschluss auf der Verbraucherseite zu detektieren und als Reaktion hierauf die elektrische Verbindung automatisch zu trennen. Insbesondere im Falle von Kontakten zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung ist zweckmäßigerweise ein automatisches Abstecken und somit eine galvanische Trennung möglich, wodurch die Handhabung des Verbrauchers, das heißt eines Gerätes durch einen Anwender besonders sicher ist. Um beim insbesondere automatischen Abstecken eine eventuelle Beschädigung umliegender oder umstehender Gegenstände, beispielsweise eines Fußbodens zu vermeiden, ist das Gehäuse des Steckers vorzugsweise aus einem weichen Material gefertigt.

Auch ist es im Falle eines Elektromagneten vorteilhaft möglich, im Rahmen einer Online-Einstellung, die Magnetkraft je nach Anforderung oder Betriebssituation geeignet einzustellen oder umzuschalten. Beispielsweise ist es möglich, mittels geeigneter Sensorik eine Zugbelastung auf der Steckverbindung zu detektieren und als Reaktion hierauf die Magnetkraft zu verringern, um ein Trennen der Steckverbindung zu erleichtern. Andersherum ist es im Sinne eine Sicherung der Steckverbindung möglich, bei stärkerer Zugbelastung auch die Magnetkraft zu erhöhen, um ein Abstecken zu verhindern. Zudem ist auch eine besonders geeignete Anpassung der Halteprofilkraft möglich.

Die magnetische Wirkung des magnetischen Elements dient wahlweise und insbesondere in Kombination der Kontaktierung, also der Findung der korrekten Position und ergänzend übt das magnetische Element eine Haltekraft bei ausgebildeter Kontaktverbindung aus. Das magnetische Element hat daher eine Doppelfunktion.

Durch die Wahl eines geeigneten Designs des magnetischen Elements wird insbesondere eine definierte magnetische Zentrierung, die Einnahme einer definierten Zielposition oder auch Zielorientierung der beiden Elemente Stecker und Buchse erreicht. Auch ist eine definierte Haltekraft sowie ein definiertes Absteckverhalten realisiert. So werden insbesondere richtungsabhängig unterschiedliche Haltekräfte eingestellt, so dass z.B. lediglich in einer definierten Abziehrichtung ein leichtes Abziehen des Steckers aus der Buchse ermöglicht ist.

Insgesamt wird durch geeignete Wahl des magnetischen Elements daher ein definiertes magnetisches Kraftprofil eingestellt. Hierunter wird verstanden, dass die magnetische Kraft nach Art eines ortsabhängigen Intensitätsprofils ausgebildet ist, so dass die gewünschten Funktionen wie automatisches Zentrieren oder Ausrichten des Steckers zur Buchse erreicht wird.

Ergänzend ist dieses Kraftprofil bei der Verwendung eines Elektromagneten vorzugsweise variierbar, also in Abhängigkeit der aktuellen Situation einstellbar, so dass die Magnetkraft quasi online einstellbar ist.

Für die Ausbildung des magnetischen Elements stehen grundsätzlich eine Vielzahl von Designvarianten zur Auswahl. Bevorzugt ist das magnetische Element vorzugsweise ringförmig oder weist mehrere Segmente insbesondere mit in einer Umlaufrichtung alternierender Polarität auf. Insbesondere im Falle eines Permanentmagneten ist dieser ein Ringmagnet, das heißt ein ringförmiger Magnet mit radialer Magnetisierung, also mit in radialer Richtung alternierenden Polarität. Das magnetische Element ist alternativ ein segmentierter Magnet, das heißt ein Magnet mit einer in Umlaufrichtung sektorförmigen Magnetisierung. Vorzugsweise sind in axialer Richtung mehrere Sektoren mit unterschiedlicher Polarität angeordnet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass vergleichbare Polgeometrien mittels eines Elektromagneten realisiert sind.

Zur Übertragung der elektrischen Leistung weisen die Grundflächen eine Anzahl von Ausnehmungen auf, in denen elektrische Kontakte eingesetzt oder auch eingelassen sind. Die Kontakte sind insbesondere aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Die Leistungsübertragung findet in diesem Fall durch eine leitende elektrische Verbindung statt, das heißt insbesondere, dass der Stecker und die Buchse galvanisch verbunden sind. Ähnlich einer Normsteckverbindung sind vorzugsweise mehrere Kontakte vorhanden, beispielsweise eine Phase, ein Nullleiter und eine Erdung. Die Ausnehmungen und die elektrischen Kontakte sind geeigneterweise rotationssymmetrisch ausgeführt, insbesondere mit der gleichen Rotationssymmetrie wie die Grundflächen. Desweiteren sind die Kontakte geeigneterweise derart ausgebildet, dass diese mit der Grundfläche fluchten und auf diese Weise eine die Grundfläche und die Kontakte umfassende Stirnfläche ausbilden, die insbesondere kantenfrei ist.

Alternativ sind die Kontakte mit Rückstellelementen verbunden, um eine Federwirkung derart zu erzielen, dass vorteilhafterweise eine elektrisch leitende Verbindung sichergestellt ist. Dazu drücken die Rückstellelemente die Kontakte insbesondere in Richtung der Außenseite der jeweiligen Grundfläche, wodurch in verbundenem Zustand die jeweils einander zugeordneten Kontakte von Stecker und Buchse aneinandergedrückt sind.

Insbesondere in Kombination mit einer Ausgestaltung der Grundflächen als Grundflächen mit Erhebungen und Vertiefungen sind die elektrischen Kontakte vorzugsweise in den entsprechenden Erhebungen und Vertiefungen angeordnet. Eine besonders geeignete Variante umfasst eine Buchse mit in Vertiefungen angeordneten Kontakten und einen Stecker mit spitzenartigen Erhebungen, die jeweils einen Kontakt aufweisen. In diesem Fall ist die Buchse besonders sicher, da die unter Umständen mit Spannung beaufschlagte Kontakte aufgrund der Lage in den Vertiefungen eingeschränkt zugänglich sind. Die Ausgestaltung der Kontakte des Steckers als eine Vielzahl von abgerundeten Spitzen hat dabei insbesondere den Vorteil, dass beim Verbinden mehrere Kontaktstellen herstellbar sind, wodurch die Gefahr eines Luftdurchschlages reduziert ist.

Alternativ oder zusätzlich ist einer der Kontakte an einem der Steckverbinder zweckmäßigerweise als Schutzkontakt derart ausgebildet, dass dieser beim Verbinden zuerst, das heißt vor allen übrigen Kontakten mit dem ihm zugeordneten Kontakt des anderen Steckverbinders verbunden wird. Dies ist beispielsweise mittels eines mit einer Feder nach außen gedrückten Kontaktes realisierbar.

Weiterhin ist wenigstens einer der Kontakte zur Kontaktierung in radialer Richtung ausgebildet. Mit anderen Worten: die Buchse und der Stecker weisen jeweils einen Kontakt auf, wobei die beiden Kontakte beim Verbinden senkrecht zur Längsachse in Kontakt gebracht werden. Dabei ist der wenigstens eine Kontakt als Federring ausgestaltet. Durch diesen wird der Kontakt insbesondere durch eine radial von der Längsachse weg wirkende Rückstellkraft nach außen gedrückt und besonders zuverlässig mit dem diesem zugeordneten und auf der anderen Grundfläche angebrachten Kontakt in Verbindung gebracht. Ein solcher Federring dient zweckmäßigerweise auch als Arretierung, das heißt Halterung des Steckers in der Buchse, so dass vorteilhaft auf weitere Führungs- oder Arretierelemente verzichtet wird.

In einer geeigneten Variante umfasst die Steckverbindung zusätzlich zu einem Permanentmagneten eine diesem zugeordnete Spule. Diese ermöglicht insbesondere eine regelmäßige Nachmagnetisierung des Permanentmagneten. Bei der Nachmagnetisierung ist es insbesondere möglich, die Magnetkraft des zu remagnetisierenden Permanentmagneten mittels der Spule geeignet einzustellen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine einfach herzustellende und zu lösende Steckverbindung bereitgestellt ist, die besonders für den Haushaltsbereich geeignet ist. Unter Haushaltsbereich wird dabei insbesondere verstanden, dass eine Wechselspannung von etwa 230 V und Ströme bis etwa 16 A vorliegen. Die Anwendung ist jedoch nicht auf eine solche Leistungsübertragung beschränkt, vielmehr werden unter elektrischer Leistung insbesondere auch elektrische Datensignale verstanden. Auch eine Kombination von Datensignalen und einer Leistungsübertragung zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers ist denkbar. Zudem sind auch andere Anwendungsbereiche denkbar, insbesondere Anwendungen in Regionen mit abweichenden Spezifikationen für den Haushaltsbereich.

Durch die wenigstens abschnittsweise schräge Grundfläche sind der Stecker und die Buchse besonders sicher miteinander verbindbar. Die schräge Ausgestaltung erlaubt dabei zweckmäßigerweise eine hinreichend definierte Positionierung von Stecker und Buchse zueinander und eine Halterung aneinander. Vorteilhafterweise wird dabei ein Verrutschen der beiden Steckverbinder gegeneinander verhindert und insbesondere auf zusätzliche Führungselemente verzichtet. Die schrägen Flächen selbst bilden quasi Führungsflächen anhand derer Buchse und Stecker ineinander geführt werden. Insbesondere wird dabei beim Einstecken ein Drehmoment ausgeübt, welches den Stecker in die gewünschte Position bezüglich der Buchse bringt. Gleichzeitig ist dadurch die Stecker-Buchse Anordnung beim Steckvorgang toleranter gegenüber einer anfänglichen Fehlorientierung des Steckers zur Buchse. Das Einstecken ist dadurch insgesamt vereinfacht und ein mühsames exaktes Ausrichten des Steckers relativ zur Buchse entfällt. Die Anordnung der Magnete insbesondere in Kombination mit den schrägen Grundflächen führt dabei zu einer gewünschten automatischen Ausrichtung von Stecker und Buchse.

Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Lösen der Verbindung keine oder wenigstens eine bezüglich der Normsteckverbindung verringerte Krafteinwirkung in Steckrichtung notwendig ist; vielmehr ist ein Abstecken auch durch eine Krafteinwirkung senkrecht zur Steckrichtung, das heißt in radialer Richtung möglich. Dabei ermöglicht insbesondere die abschnittsweise schräge Grundfläche vorteilhaft eine Änderung der Wirkrichtung einer senkrecht zur Längsachse wirkenden Kraft. Insbesondere umfasst die Grundfläche vorzugsweise keine oder im Wesentlichen keine Flächenabschnitte, welche sich parallel zur Längsachse erstrecken. Dadurch wird insbesondere die Sicherheit in der Handhabung der Steckverbindung verbessert. Beispielsweise ist ein Stolpern über ein mit dem Stecker verbundenes Anschlusskabel vorteilhaft dadurch verhindert, dass die Steckverbindung durch die daraus resultierende Krafteinwirkung sicher gelöst wird. Generell ist der zum Lösen der Steckverbindung benötigte Kraftaufwand zweckdienlicherweise im Vergleich zu einer Norm-Steckverbindung derart verringert, dass die Kraft auch von körperlich geschwächten oder beeinträchtigten Personen aufgebracht werden kann. Auch sind insbesondere durch eine kantenfreie Ausführung der Grundfläche Störkanten vermieden und vorteilhafterweise die Handhabung der Steckverbinder angenehmer.

Die Ausgestaltung der Grundflächen ermöglicht weiterhin vorteilhaft eine einfache Reinigung der Steckverbinder. Insbesondere lassen sich Ausführungen mit Kontaktpins und dazu komplementären Aussparungen vermeiden. Auch der Verzicht auf Führungselemente oder mechanische Halterungs- oder Positionierungselemente erleichtert zweckmäßigerweise die Reinigung.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die Grundflächen eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten aufweisen und dadurch insbesondere ästhetisch ansprechend ausgeformt sind. Durch diese Gestaltungsmöglichkeiten ist es insbesondere auch möglich, die Steckverbindung verpolungssicher auszubilden. Desweiteren ist es vorteilhaft möglich, funktional unterschiedliche Steckverbindungen mit entsprechend unterschiedlichen Grundflächen zu gestalten und auf diese Weise eine eindeutige Zuordnung von funktional zugehörigen Steckverbindern zu erzielen. Beispielsweise werden unterschiedlich ausgestaltete Grundflächen für Gleich- und Wechselspannungssteckverbindungen verwendet.

Unter komplementär ausgeformten Grundflächen wird insbesondere verstanden, dass die Grundflächen, also im verbundenen Zustand gegenüberliegende Flächenabschnitte, parallel zueinander verlaufen und in verbundenem Zustand aneinander anliegen.

Insbesondere sind die Steckverbinder derart ausgeführt, dass sich die Grundflächen in verbundenem Zustand lediglich gegenüberliegen oder aneinander ansitzen und gerade nicht derart ineinandergreifen, dass ein Hintergriff erfolgt, das heißt die eine Grundfläche die andere Grundfläche hintergreift oder umgreift. Dadurch sind die Steckverbinder insbesondere einfach zu fertigen und zu handhaben. Solche Steckverbinder sind zudem besonders einfach zu reinigen.

Die Übertragung der elektrischen Leistung findet innerhalb der Grundflächen statt. Dabei umfasst jede der Grundflächen eine bezüglich des jeweiligen Steckverbinders nach außen weisende Außenseite und eine entsprechend nach innen weisende Innenseite. Insbesondere umfasst jeder der Steckverbinder ein Gehäuse und die jeweilige Grundfläche ist ein Teil des jeweiligen Gehäuses. Unter einer Übertragung innerhalb der jeweiligen Grundfläche wird dann insbesondere verstanden, dass die Übertragung der elektrischen Leistung von der einen Seite auf die andere Seite der jeweiligen Grundfläche erfolgt. Mit anderen Worten: von dem einen Gehäuse in das andere Gehäuse. Beispielsweise erfolgt die Leistungsübertragung von der Innenseite der Buchse zu deren Außenseite und von dort aus zur Außenseite des Steckers und anschließend auf dessen Innenseite. Dazu sind auf, in, an oder nahe der Grundflächen geeignete Übertragungsmittel angeordnet. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Übertragungsmittel werden weiter unten angegeben.

Die Grundflächen selbst sind aus einem isolierenden Material gefertigt, wodurch insbesondere die Sicherheit in der Handhabung verbessert ist. Als Teil des jeweiligen Gehäuses sind die Grundflächen vorteilhafterweise aus dem gleichen Material gefertigt, wie das zugehörige Gehäuse, beispielsweise aus Kunststoff. Die Grundflächen sind insbesondere integrale Bestandteile des Gehäuses, welches insbesondere als Gussteil ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt beim Verbinden des Steckers mit der Buchse automatisch eine Korrektur eines oder mehrerer der folgenden Parameter: ein lateraler Versatz, ein Verkippungswinkel des Steckers relativ zur Buchse, eine Verdrehung des Steckers gegenüber der Buchse.

Das Herstellen einer Verbindung ist insbesondere in Steckrichtung vorgesehen, dabei ist in verbundenem Zustand die Längsachse des Steckers in Steckrichtung orientiert. Um einen größeren Freiheitsgrad beim Verbinden von Stecker und Buchse zu ermöglichen erfolgt beim Verbinden des Steckers mit der Buchse zweckmäßigerweise automatisch eine Korrektur eines lateralen Versatzes und/oder eines Verkippungswinkels des Steckers relativ zur Buchse und/oder einer Verdrehung zwischen Stecker und Buchse. Da die zweite Grundfläche der Buchse komplementär zur ersten Grundfläche des Steckers ausgebildet ist, umfasst auch die Buchse eine als Buchsenlängsachse bezeichnete Längsachse. Beispielsweise ist die Buchse in einer Wand oder Oberfläche verbaut, die eine Fläche definiert, zu der die Buchsenlängsachse senkrecht ist. In verbundenem Zustand entspricht die Längsachse des Steckers der Buchsenlängsachse.

Beim Verbinden ist es möglich, dass die Buchsenlängsachse und die Längsachse gegeneinander in einem bestimmten Verkippungswinkel verkippt sind, um einen bestimmten lateralen Versatz senkrecht zur Längsachse zueinander versetzt verlaufen oder der Stecker bezüglich der Buchse verdreht ist. Beim Verbinden wird dann vorteilhaft der Verkippungswinkel auf etwa 0° reduziert, das heißt, die Längsachse verläuft parallel oder entlang der Buchsenlängsachse. Alternativ oder zusätzlich wird beim Verbinden der laterale Versatz eliminiert, das heißt der Stecker und die Buchse werden relativ zueinander verschoben. Dadurch ist es möglich, zum Verbinden den Stecker der Buchse in einem bestimmten Raumwinkelbereich in im Wesentlichen beliebiger Orientierung bezüglich der Buchse anzunähern und dennoch aufgrund der automatischen Korrektur eine korrekte Verbindung zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich wird beim Verbinden eine Verdrehung des Steckers relativ zur Buchse korrigiert. Unter Verdrehung wird dabei insbesondere ein Drehung des Steckers um dessen Längsachse. Durch Korrektur der Verdrehung ist es insbesondere möglich, mehrpolige Steckverbindungen automatisch korrekt auszurichten.

Vorzugsweise erfolgt die Korrektur zum einen aufgrund einer von den magnetischen Elementen ausgeübten Anziehungskraft und zum anderen aufgrund der Ausgestaltung der beiden Grundflächen, die hierbei als Führungsflächen dienen, das heißt nach Art von Führungsflächen wirken. Die zusammenwirkenden und wenigstens abschnittsweise schrägen Grundflächen erzeugen dabei insbesondere ein Drehmoment, mittels dessen die Orientierung oder Ausrichtung des Steckers bezüglich der Buchse korrigiert wird.

In einer geeigneten Weiterbildung beträgt im Falle eines lateralen Versatzes dieser wenigstens das 0,1-fache und insbesondere das 0,5-fache eines Steckerdurchmessers, beträgt im Falle eines Verkippungswinkels dieser bis zu 90° beträgt, beträgt im Falle einer Verdrehung diese bis zu 180° in beliebiger Drehrichtung. Dadurch ist ein besonders geeigneter Raumwinkelbereich abgedeckt und das Verbinden von Stecker und Buchse besonders vereinfacht. Unter Verdrehung in beliebiger Drehrichtung wird insbesondere verstanden, dass der Stecker entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen diesem um die Längsachse verdreht ist, das heißt die Verdrehung beträgt zwischen -180° und +180° bezüglich einer Sollposition in verbundenem Zustand. Die Buchse und der Stecker, insbesondere die schräg orientierten Grundflächen sind derart ausgebildet, dass bis zu einem solchen lateralen Versatz, bis zu einem solchen Verkippungswinkel, bis zu einer solchen Verdrehung eine automatische Korrektur beim Einsetzen des Steckers in die Buchse erfolgt. Die Buchse weist insbesondere eine Vertiefung auf, in die der Stecker beim Verbinden eingeführt oder eingesetzt wird, wobei die Vertiefung wiederum eine Öffnungskontur umfasst, deren Durchmesser insbesondere der Buchsendurchmesser ist. Dabei umrandet die Öffnungskontur eine gedachte Öffnungsfläche, die insbesondere senkrecht zur Steckrichtung und in verbundenem Zustand auch senkrecht zur Längsachse ist.

Die automatische Korrektur erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe der von dem magnetischen Element ausgeübten Magnetkraft. Hierzu ist das magnetische Element geeignet ausgebildet, um den jeweiligen Parameter kompensieren zu können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Grundflächen rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse ausgebildet, wodurch insbesondere der Freiheitsgrad beim Steckvorgang erhöht ist und dadurch wiederum das Herstellen der Verbindung erleichtert ist. Dabei bleibt die Funktionalität der Leistungsübertragung in verschiedenen Stellungen vorteilhafterweise erhalten.

In einer geeigneten Variante sind die Grundflächen jeweils gekrümmt ausgebildet, sie definieren daher insbesondere einen Rotationskörper mit einer Mantelfläche, die - im Längsschnitt betrachtet - zumindest abschnittsweise bogenförmig verläuft. Der gekrümmte oder bogenförmige Verlauf ist dabei durch einen Krümmungsradius charakterisiert, der vorzugsweise wenigstens das 0,5-fache des Steckerdurchmessers beträgt und höchstens das 5-fache desselben. Der Steckerdurchmesser ist dabei vorliegend definiert durch die maximale Ausdehnung der Grundflächen senkrecht zur Längsachse. Dabei ist der Krümmungsradius in einer Variante entlang eines im Längsschnitt betrachteten Bogens nicht notwendigerweise konstant sondern variiert.

Bevorzugt sind die Grundflächen nach Art einer Kugeloberfläche ausgebildet. Genauer gesagt: die Grundflächen sind jeweils als Teil einer Kugeloberfläche ausgestaltet. Beispielsweise ist der Stecker als Halb- oder Vollkugel ausgestaltet und die Buchse als halbkugelförmige Vertiefung in welche der Stecker einsetzbar ist. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, den Stecker beliebig um die Längsachse herum zu verdrehen und in die Buchse einzustecken. Zusätzlich zur freien Positionierung vor der Buchse und der freien Orientierung um die Längsachse herum sind beim Steckvorgang durch die Kugelform insbesondere weitere Rotationen des Steckers um senkrecht zur Längsachse verlaufende Achsen möglich. Vorteilhaft ist weiterhin, dass ein Abziehen des Steckers in nahezu alle Richtungen möglich ist, das heißt insbesondere mit jeweils gleichem Kraftaufwand beim Lösen in verschiedenen Richtungen. Dadurch bietet diese Ausgestaltung eine verbesserte Handhabung, insbesondere im Sinne eines Stolperschutzes.

In einer weiteren geeigneten Variante sind die Grundflächen jeweils nach Art einer Sattelfläche ausgebildet, die insbesondere eine zweizählige Rotationssymmetrie aufweist. Das heiß, dass ähnlich der oben beschriebenen Normsteckverbindung zwei Stellungen des Steckers in der Buchse möglich sind. Insbesondere gegenüber dieser Normsteckverbindung ist die Steckverbindung mit sattelförmigen Grundflächen jedoch besonders einfach steck- und lösbar, da insbesondere weniger Kraft aufgewendet werden muss. Generell ist anstelle der hier genannten zweizähligen Rotationssymmetrie auch eine höherzählige Rotationssymmetrie denkbar. Alternativ sind prinzipiell auch asymmetrische Ausgestaltungen denkbar, das heißt insbesondere asymmetrische Sattelflächen.

Desweiteren eignen sich anstelle der Kugelform auch andere Rotationskörper wie beispielsweise Kegel, Kegelstumpf, Pyramide, Pyramidenstumpf, Paraboloid, Hyperboloid und dergleichen. In jedem Fall ist die Längsachse dabei insbesondere auch eine Rotationsachse des Rotationskörpers. Dieser umfasst wiederum eine Mantelfläche, welche insbesondere die Grundfläche darstellt, das heißt insbesondere, dass sich die Grundfläche in einer Umlaufrichtung um die Längsachse herum erstreckt. Dabei erstreckt sich die Grundfläche wenigstens abschnittsweise schräg zur Längsachse. Unter schräg wird dabei weder senkrecht noch parallel zur Längsachse verstanden. Mit anderen Worten: auf der Grundfläche existiert ein Abschnitt dessen Flächennormale nicht parallel und nicht senkrecht zur Längsachse ist. Vorzugsweise verläuft die Grundfläche vollständig schräg zur Längsachse, umfasst als insbesondere keinen einzigen Punkt, an dem die Flächennormale parallel oder senkrecht zur Längsachse ist. Insbesondere stellt die Grundfläche eine Seitenfläche des Rotationskörpers dar. Beispielsweise umfasst die Grundfläche im Fall eines Kegelstumpfes lediglich die Kegelstumpfmantelfläche, nicht jedoch dessen senkrecht zur Längsachse verlaufende Deck- und Grundfläche.

Unter kantenfrei wird insbesondere verstanden, dass die Grundfläche in radialer Richtung stetig differenzierbar ist, sich also durch Rotation einer in radialer Richtung stetig differenzierbaren Funktion um die Längsachse ergibt. Im Falle eines Kegelstumpfes ist diese Funktion eine Gerade. Genauso im Falle eines Pyramidenstumpfes. Im Falle einer Halbkugel ist die Funktion ein Kreisbogen. Möglich ist auch eine wellenförmige Funktion, beispielsweise Sinusfunktion.

In einer weiteren geeigneten Variante weist die eine Grundfläche eine Anzahl von Erhebungen auf, die in verbundenem Zustand in dazu komplementäre Vertiefungen in der anderen Grundfläche einsitzen. Insbesondere können beide Grundflächen jeweils Erhebungen und Vertiefungen aufweisen, die beim Verbinden ineinandergreifen. Hierdurch ist es insbesondere möglich eine in Querrichtung besonders gering aufbauende Steckverbindung bereitzustellen. Vorzugsweise weist jede der Grundflächen zumindest drei und höchstens zehn Erhebungen beziehungsweise Vertiefungen auf, wobei die Anzahl der Erhebungen insbesondere nicht notwendigerweise gleich der Anzahl der Vertiefungen ist. Beispielsweise weist die Buchse mehrere, beispielsweise drei ringförmige und vorzugsweise konzentrisch angeordnete Vertiefungen auf. Um zusätzlich eine kantenfreie Grundfläche zu erzielen folgt die Grundfläche in radialer Richtung von der Längsachse aus zweckmäßigerweise einem wellenförmigen Verlauf, durch dessen Rotation um die Längsachse sich das entsprechende Ringprofil ergibt. Die Grundfläche des Steckers umfasst dann eine entsprechende Anzahl von ebenfalls ringförmig ausgebildeten Erhebungen. Alternativ sind die Erhebungen am Stecker jedoch nicht als Ringe ausgeführt, sondern als abgerundete Spitzen, wobei mehrere beispielsweise sechs solcher Spitzen entlang eines gedachten Ringes angeordnet sein können und auf diese Weise in die gleiche Vertiefung der Buchse einsetzbar sind. Die spitzenartige Ausbildung der Kontakte des Steckers weist zudem gegenüber aneinander liegenden Flächen den Vorteil auf, dass Verunreinigungen auf Stecker oder Buchse nicht zu einer reduzierten Funktionalität führen. Daher ist insbesondere auch eine entsprechend in radialer Richtung profilierte Ausgestaltung der oben im Zusammenhang mit einer kugelförmigen oder kegelförmigen Grundfläche beschriebenen ringförmigen Kontakte besonders vorteilhaft.

In einer vorteilhaften Variante ist der Stecker derart als Kombinationsstecker ausgebildet, dass dieser eine der Buchse abgewandte Rückseite aufweist, die nach Art der Buchse und zur Aufnahme eines weiteren Steckers ausgebildet ist. Mit anderen Worten: die Rückseite umfasst eine Grundfläche, die gleich oder wenigstens ähnlich der Grundfläche der Buchse ausgebildet ist. Dadurch lassen sich insbesondere mehrerer solcher Kombinationsstecker aneinanderstecken. Auf diese Weise ist die von der Buchse bereitgestellte Leistung vorteilhaft auf mehrere, jeweils an einen der Kombinationsstecker angeschlossene Verbraucher übertragbar.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Buchse zur Aufnahme mehrerer Stecker als Schiene ausgebildet, die sich in einer Querrichtung erstreckt. Dabei ist die Querrichtung insbesondere senkrecht zur Steckrichtung, das heißt senkrecht oder auch quer zur Längsachse. Durch die Ausgestaltung der Buchse als Schiene ist es vorteilhaft möglich, mehrere Stecker und somit insbesondere mehrere jeweils mit einem solchen verbundene Verbraucher über eine gemeinsame Buchse mit elektrischer Leistung zu versorgen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass ein Stecker an beliebiger Stelle entlang der Schiene einsteckbar ist und insbesondere nicht lediglich an diskreten, voneinander getrennten Positionen. Weiterhin ist die Schiene zweckmäßigerweise als Endlosware herstellbar und damit in beliebiger Länge fertigbar.

Die Schiene ist beispielsweise nach Art eines halbierten Hohlzylinders ausgeführt, die Grundfläche der Buchse ist dann eine gekrümmte Fläche die senkrecht zur Querrichtung ein halbkreisförmiges Profil aufweist. Eine solche Schiene eignet sich besonders zur Aufnahme eines kugel-, halbkugel-, zylinder- oder halbzylinderförmig ausgebildeten Steckers.

Zweckmäßigerweise ist der Stecker in verbundenem Zustand entlang der Buchse verschiebbar, wodurch die Flexibilität der Steckverbindung erhöht wird. Beispielsweise ist der Stecker durch eine Zugkraft mit einer Komponente senkrecht zur Längsachse verschiebbar. Dies ist besonders vorteilhaft bei Verbrauchern, insbesondere Haushaltsgeräten die im Betrieb nicht an einem festen Platz verbleiben, wie zum Beispiel Staubsauger oder Rasenmäher. Solche Geräte können durch einfaches Verschieben oder Ziehen des Steckers entlang der Schiene auf einfache Weise in einem größeren Radius betrieben werden ohne die Steckverbindung lösen zu müssen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind wenigstens zwei Kontakte in Steckrichtung hintereinander angeordnet. Hierdurch ist es insbesondere möglich eine vollständige Rotationssymmetrie zu erzeugen, das heißt eine Anordnung von Kontakten, die bei gleichbleibender Funktion in beliebigem Winkel um die Längsachse verdrehbar ist. Beispielsweise sind die Grundflächen jeweils als Halbkugeloberfläche oder Kegelmantelfläche ausgebildet, auf der zwei ringförmige Kontakte angeordnet sind. Diese sind insbesondere konzentrisch, jedoch in Richtung der Längsachse zueinander um einen vorgegebenen Abstand versetzt.

In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung sind der Stecker und die Buchse zur Herstellung einer galvanisch getrennten Steckverbindung ausgebildet. Dadurch ist die Steckverbindung insbesondere hinsichtlich des oben bereits genannten Reinigungsaspektes weiter verbessert. Zweckmäßigerweise sind die Grundflächen dazu jeweils einteilig ausgeführt und frei von Ausnehmungen oder Öffnungen. Zusätzlich ist es bei der galvanisch getrennten Steckverbindung möglich, diese frei von außenliegenden, das heißt dem Anwender unmittelbar zugänglichen Kontakten auszubilden, wodurch diese Ausgestaltung besonderes sicher in der Handhabung ist. Eine galvanisch getrennte Steckverbindung ist beispielsweise mittels einer kapazitiven oder induktiven Kopplung realisierbar.

Zur Herstellung der galvanisch getrennten Steckverbindung umfassen der Stecker und die Buchse geeigneterweise jeweils eine Spule, wobei in verbundenem Zustand die eine Spule als Tauchspule im Innenraum der anderen Spule angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist die Übertragung der elektrischen Leistung besonders effizient. Eine solche Tauchspulenanordnung ist auf besonders einfache Weise mittels einer der oben genannten Ausbildungen des Steckers als Rotationskörper realisierbar. Die Buchse umfasst dann insbesondere eine von deren Grundfläche begrenzte Ausnehmung, in welcher der Stecker zur Ausbildung der Tauchspulenanordnung einsitzt.

Die Leistungsübertragung mittels induktiver oder kapazitiver Kopplung setzt insbesondere einen Wechselspannungsbetrieb voraus. Daher eignet sich die galvanisch getrennte Steckverbindung besonders zur Übertragung von elektrischer Leistung bei Wechselspannungen. Für die Übertragung mittels einer induktiven Kopplung werden beispielsweise Frequenzen im Bereich von etwa 70 bis 150 kHz verwendet. Da Haushaltsnetzte typischerweise bei 50 oder 60 Hz betrieben werden sind in der Steckverbindung zweckmäßigerweise geeignete Frequenzwandler angeordnet.

Zweckmäßigerweise sind die Spulen jeweils von einem als Topfkern ausgebildeten Ferrit umgeben. Alternativ ist wenigstens eine der Spulen von einem Topfkern umgeben. Der Topfkern wirkt hierbei vorteilhaft als Abschirmung der Umgebung der Steckverbindung gegenüber der jeweiligen Spule, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der Steckverbindung verbessert ist. Weiterhin bietet der Topfkern einen besonders wirkungsvollen Stoßschutz für die in dessen Innerem angeordnete Spule. Das Äußere des Topfkernes ist beispielsweise direkt mit einem isolierenden Material beschichtet, wodurch auf besonders einfache Weise ein Gehäuse für den jeweiligen Steckverbinder bereitgestellt ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen der Stecker und die Buchse jeweils einen Topfkern auf, der derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass in verbundenem Zustand die beiden Spulen im Wesentlichen vollständig von einem Ferrit umgeben sind. Dadurch werden die EMV-Eigenschaften der Steckverbindung weiterhin verbessert.

Zur Aufnahme eines Funktionselementes ist jeder der Spulen zweckmäßigerweise ein Ferrit zugeordnet, das jeweils eine Aussparung aufweist. Beispielsweise ist die Aussparung ein Durchgangsloch, durch welches eine Glasfaserleitung geführt ist. Auf diese Weise ist es möglich zusätzlich zur Übertragung von elektrischer Leistung eine Datenübertragung zu realisieren, beispielsweise zur aktiven Steuerung und/oder Regelung der Leistungsübertragung. Ähnlich dem oben bereits erwähnten Schutzkontakt ist es insbesondere auch möglich, in der Aussparung ein Sensorelement anzubringen, um die Buchse lediglich bei darin einsitzendem Stecker zu bestromen und ansonsten automatisch die Spannungsversorgung zu unterbrechen, wodurch insbesondere die EMV-Verträglichkeit der Buchse bei nicht eingestecktem Stecker verbessert wird.

Zur Verringerung der Abmessungen der Steckverbindung sind die Grundflächen vorzugsweise derart ausgeformt, dass durch eine Fokussierung der elektromagnetischen Feldlinien die Übertragungseffizienz verbessert ist. Insbesondere ist es im Falle der induktiven Kopplung mittels der bezüglich der Längsachse schrägen Grundflächen möglich, auf im Vergleich zu planen Grundflächen kleinerem Raum eine gleiche oder wenigstens ähnliche Übertragungseffizienz zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich ist es insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung einer elektromagnetischen Linse zur Steigerung der Übertragungseffizienz vorteilhaft, ein entsprechend geeignetes Material zur Herstellung der Grundfläche zu verwenden, beispielsweise sogenannte Metamaterialien.

Zur weiteren Verbesserung der EMV-Verträglichkeit der Steckverbindung ist in einem jeweiligen Randbereich des Steckers und der Buchse jeweils ein Ferrit angebracht und die beiden Ferrite überlappen in radialer Richtung. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine sogenannte Feldfalle realisiert, das heißt das von den Spulen generierte elektromagnetische Feld stößt bei dessen Ausbreitung in beliebiger Richtung auf wenigstens eines der Ferrite. Insbesondere im Falle der oben beschriebenen Ausgestaltung der Steckverbindung mit in zwei Topfkernen eingehausten Spulen ergibt sich zwischen den Topfkernen möglicherweise ein Luftspalt über den das elektromagnetische Feld insbesondere seitlich, das heißt in radialer Richtung austreten kann. Die überlappende Anordnung hat vorteilhaft zur Folge, dass sich der Luftspalt gerade nicht in radialer Richtung erstreckt, sondern beispielsweise schräg und vorzugsweise wellenförmig. Durch eine solche Ausgestaltung wird der Außenbereich der Topfkerne besonders effizient gegen das im Innenbereich von den Spulen generierte elektromagnetische Feld abgeschirmt.

Unabhängig von einer Verwendung als Feldfalle ist der Randbereich profiliert ausgebildet, zur Selbstzentrierung des Steckers relativ zur Buchse beim Steckvorgang. Dies betrifft insbesondere auch die oben beschriebene Ausgestaltung mit elektrischen Kontakten, in welchem Fall der Randbereich der Grundflächen und/oder der Gehäuse des Steckers und der Buchse gewellt oder anders geeignet profiliert ist. Hierdurch ist es zweckmäßigerweise möglich eine Verpolungssicherheit zu gewährleisten.

Im Falle einer galvanisch getrennten Steckverbindung ist das magnetische Element vorzugsweise in der als Sackloch ausgeformten Aussparung des Topfkerns eingesetzt oder alternativ außerhalb des Topfkernes angeordnet. Damit ist das magnetische Element mittels des Topfkernes, genauer gesagt des diesen bildenden Ferrits, räumlich von der Spule getrennt, wodurch zweckmäßigerweise eine gegenseitige Beeinflussung der von dem magnetischen Element und der Spule jeweils erzeugten magnetischen Felder reduziert oder gänzlich unterbunden ist.

Zweckmäßigerweise sind an dem Stecker und/oder der Buchse mehrere magnetische Elemente derart angebracht, dass beim Verbinden eine vorgegebene Orientierung des Steckers relativ zur Buchse gewährleistet ist. Im Falle von mit Kontakten versehenen Steckverbindern sind vorteilhafterweise mehrere magnetische Elemente derart angeordnet, dass diese eine automatische Ausrichtung der Kontakte zueinander beim Steckvorgang bewirken. Durch eine geeignete Anordnung der magnetischen Elemente ist insbesondere zusätzlich zur dieser magnetischen Zentrierung beim Einstecken vorteilhaft auch das Abstecken derart vereinfacht, dass ab einer vorgegebenen Winkelstellung der Längsachse zur Steckrichtung ein aktives Abstoßen des Steckers aus der Buchse erfolgt.

Um bei einer durch magnetische Elemente oder sonstige Führungselemente vorgegebenen Orientierung von Stecker zu Buchse weiterhin eine hohen Rotationsfreiheitsgrad zu gewährleisten sind die zu orientierenden Elemente, insbesondere die Kontakte bezüglich des Steckers drehbar gelagert. Dabei bildet die Längsachse dann insbesondere eine Rotationsachse für die zu orientierenden Elemente. Ein Anwender kann dann den Stecker am Steckergehäuse fassen und in beliebiger Orientierung in die Buchse stecken, wobei eine automatische Drehung der Kontakte relativ zum Gehäuse stattfindet. Solch ein Verhalten ist beispielsweise mittels geeignet angeordneter magnetischer Elemente realisierbar.

Vorteilhafterweise sind der Stecker und die Buchse jeweils als Adapter für eine Normsteckverbindung, insbesondere Schuko-Steckverbindung ausgebildet, wodurch insbesondere bereits vorhandene Normstecksysteme auf besonders einfache Weise umrüstbar sind. Zweckdienlicherweise sind hierdurch auch verschiedene Normstecksysteme miteinander kombinierbar. Dabei eignet sich die Ausgestaltung als galvanisch getrennte Steckverbindung besonders zur Verbindung von Normstecksystemen mit unterschiedlichen Spannungs- und/oder Frequenzspezifikationen. Dazu umfasst die Steckverbindung zusätzlich vorteilhafterweise eine Einstellelektronik, welche die Übertragung der von der Buchse bereitgestellten Spannung und/oder Frequenz in Abhängigkeit der Anforderungen eines mit dem Stecker verbundenen Verbrauchers einstellt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Steckverbindung eine Schaltelektronik, mittels derer insbesondere der Stromfluss gesteuert und/oder ein- und ausschaltbar ist. Vorzugsweise ist durch ein automatisches Abschalten der Stromführung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Steckverbindung die Sicherheit dadurch erhöht, dass ein Berühren von einem oder mehreren Kontakten am gefahrlos möglich ist, diese also nicht stromführend sind. Ein Betriebszustand ist dabei beispielsweise der verbundene Zustand, das heißt, der Stecker sitzt in der Buchse ein, der getrennte Zustand oder auch ein Kurzschluss oder die Führung eines Stromes in einer bestimmten Größenordnung. Zur Ermittlung des Betriebszustandes eignen sich besonders mechanische Magnetschalter, Reed- oder Hallsensoren und die Durchführung einer Kontaktwiderstandsmessung. In einer geeigneten Ausführungsform ist eine Schaltfunktionalität in Abhängigkeit eines ermittelten Betriebszustandes dann durch einen mechanischen Schalter in der Buchse oder durch eine gezielte Schaltung mittels eines Relay und/oder eines Halbleiterbauteles realisiert.

Generell sind die oben beschriebenen Ausführungsformen auch miteinander kombinierbar, auch wenn solche Kombinationen nicht ausdrücklich beschrieben wurden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 eine weitere Steckverbindung mit einem kugelförmigen Stecker und einer dazu komplementären Buchse,
  • 2 Die Buchse gemäß 1 in einer Vorderansicht,
  • 3 den Stecker gemäß 1 in einer Vorderansicht,
  • 4 eine weitere Steckverbindung mit kegelstumpfförmigem Stecker,
  • 5 eine weitere Steckverbindung mit einer als Schiene ausgebildeten Buchse in Vorderansicht,
  • 6 eine als Adapter ausgebildete Steckverbindung,
  • 7 die Steckverbindung gemäß 6 in einer alternativen Ansicht,
  • 8 eine Steckverbindung mit mehreren Steckern,
  • 9 eine weitere Steckverbindung, die zur induktiven Leistungsübertragung ausgelegt ist,
  • 10 eine Variante der Steckverbindung gemäß 9,
  • 11 eine weitere Steckverbindung in verbundenem Zustand,
  • 12 einen Ausschnitt einer Variante der Steckverbindung gemäß 11,
  • 13 den Ausschnitt gemäß 12 in einer Variante,
  • 14 die Steckverbindung gemäß 1 mit einem lateralen Versatz zwischen Stecker und Buchse, und
  • 15 die Steckverbindung gemäß 1 mit einem Verkippungswinkel zwischen Stecker und Buchse.

Die 1 zeigt schematisch eine Steckverbindung 2 mit einem Stecker 4 und einer Buchse 6, die in einer Steckrichtung S zusammensteckbar sind. Der Stecker und die Buchse umfassen jeweils ein Gehäuse 4', 6'. Der Stecker 4 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgeführt und ist damit rotationssymmetrisch bezüglich einer sich in Steckrichtung S erstreckenden Längsachse L. Der Stecker 4 weist zudem einen bestimmten Steckerdurchmesser Ds auf. Weiterhin umfasst der Stecker 4 eine Grundfläche 8, die hier einer Halbkugeloberfläche entspricht. In diese sind eine Anzahl von hier zwei Ausnehmungen 9 eingebracht, in denen zwei erste elektrische Kontakte 10 angeordnet, die jeweils als Leiterringe ausgebildet sind und ringförmig um den Stecker 4 herum verlaufen. Dabei sind die Kontakte 10 derart angeordnet, dass diese in radialer Richtung um die Längsachse L herum verlaufen und bezüglich dieser hintereinander angeordnet sind. Dadurch weisen die Kontakte 10 insbesondere unterschiedliche Durchmesser auf.

Die Buchse 6 umfasst einen Hohlraum 12, die zur Aufnahme des Steckers 4 dient. Dazu ist der Hohlraum 12 in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel halbkugelförmig ausgebildet und umfasst eine Grundfläche 14, die zur Grundfläche 8 des Steckers 4 komplementär ausgebildet ist. Der Hohlraum 12 ist durch eine Einstecktiefe E charakterisiert, die hier dem halben Steckerdurchmesser Ds entspricht, allerdings auch einen abweichenden Wert aufweisen kann. Der Hohlraum 12 weist weiterhin einen Buchsendurchmesser Db auf, der hier dem Steckerdurchmesser Ds entspricht, prinzipiell aber auch unterschiedlich sein kann. Der Steckerdurchmesser Ds und korrespondierend der Buchsendurchmesser Db sind hierbei definiert durch die maximale Ausdehnung der Grundfläche 8,14 in einer Richtung senkrecht zur Längsachse L.

In die Grundfläche 14 der Buchse 6 sind zwei als ringförmige Ausnehmungen 9 ausgeführte zweite Kontakte 16 ausgebildet, die in verbundenem Zustand in Kontakt mit den ersten Kontakten 10 des Steckers 4 stehen. Auf diese Weise kann elektrische Leistung von der Buchse 6 zum Stecker 4 und/oder umgekehrt übertragen werden. Zusätzlich zu den ringförmigen Kontakten 10, 16 weisen der Stecker 4 und die Buchse 6 in der hier dargestellten Variante jeweils einen weiteren Kontakt 18, 18' auf. Dieser ist am Stecker 4 mittels eines hier als Feder ausgebildeten Rückstellelementes 20 nach außen gedrückt und eilt beim Einstecken des Steckers 4 in die Buchse 6 den ringförmigen ersten Kontakten 10 voraus. Daher ist dieser Kontakt 18 insbesondere als Schutzleiter vorgesehen. Die ringförmigen Kontakte 10, 16 sind dann beispielsweise mit Phase und Nullleiter eines Haushaltnetzes verbunden.

Die ringförmigen ersten Kontakte 10 des Steckers 4 sind in 1 als Federkontakte ausgebildet. Mit anderen Worten: ein weiteres, hier nicht gezeigtes Rückstellelement drückt diese radial, das heißt senkrecht zur Längsachse L nach außen und stellt somit in verbundenem Zustand die elektrische Verbindung sicher. Beim Einstecken können die Federkontakte nach innen ausweichen und schließlich in der Endposition des Steckers 4 durch das Rückstellelement in die entsprechenden Ausnehmungen 9 in der Grundfläche 14 der Buchse 6 fallen. Auf diese Weise ist insbesondere eine einfache Arretierung des Steckers 4 in der Buchse 6 erzielt. Vorteilhafterweise ist eine solche Steckverbindung 2 jedoch auch einfach lösbar, insbesondere auch mittels einer senkrecht zur Längsachse L wirkenden Kraft. Durch die schrägen Grundflächen 8, 14 wird eine solche Kraft insbesondere wenigstens teilweise in eine entlang der Längsachse L wirkende Kraft übersetzt.

Die 2 und 3 zeigen jeweils in einer Vorderansicht die Buchse 6 beziehungsweise den Stecker 4 gemäß 1. Der Stecker 4 weist hierbei auf dessen Rückseite 22 ein Anschlusskabel 24 auf, das mit einem hier nicht gezeigten Verbraucher, beispielsweise einem Haushaltsgerät verbunden ist.

Eine alternative Ausführungsform der Steckverbindung 2 zeigt schematisch 4. Der Stecker 4 ist hier als Kegelstumpf ausgeführt und somit insbesondere vollständig rotationssymmetrisch. Die Grundfläche 8 entspricht einer Kegelstumpfmantelfläche. Die Buchse 6 umfasst eine dazu komplementäre Grundfläche 14. Ähnlich der in 1 gezeigten Variante sind auch in der 4 am Stecker 2 zwei ringförmige Kontakte 10 aus einem elektrisch leitenden Material angebracht, welche in verbundenem Zustand mit entsprechenden Kontakten 16 an der Buchse 6 zur Übertragung elektrischer Leistung dienen.

Zusätzlich umfasst die in 4 dargestellte Steckverbindung 2 jedoch noch mehrere magnetische Elemente 26, die hier insbesondere Permanentmagnete sind. Diese weisen jeweils einen Südpol Ps und einen Nordpol Pn auf, die hier jeweils weiß beziehungsweise schwarz markiert sind. Mittels der magnetischen Elemente 26 wird in 4 insbesondere auch eine bestimmte Orientierung des Steckers 2 bezüglich der Buchse 6 dadurch erzielt, dass die Pole Ps, Pn der magnetischen Elemente 26 geeignet ausgerichtet sind. Dadurch ist es insbesondere in einer hier nicht gezeigten Variante möglich, anstelle von ringförmigen Kontakten 10, 16 beispielsweise lediglich ringsegmentförmige Kontakte zu verwenden. In einer alternativen Ausführungsform ist jedoch auf eine Orientierung verzichtet; insbesondere können auch Ringmagnete als magnetische Elemente verwendet werden, um vorteilhaft die vollständige Rotationssymmetrie zu erhalten.

In 5 ist eine Steckverbindung 2 mit einer als Schiene ausgebildeten Buchse 6 dargestellt. Diese erstreckt sich in einer Querrichtung Q, die senkrecht zur Steckrichtung S ist. Ebenso erstreckt sich die Grundfläche 14 der Buchse 6 in Querrichtung Q. Dabei ist die Grundfläche 16 der Buchse 6 zumindest dahingehend komplementär zu Grundfläche 8 des Steckers 4, dass der Querschnitt der Grundfläche 14 senkrecht zur Querrichtung Q komplementär zum entsprechenden Querschnitt des Steckers 4 ist. Dadurch sitzt der Stecker 4 einerseits sicher in der Buchse 6 ein, ist aber andererseits in Querrichtung Q verschiebbar.

Die 6 und 7 zeigen in jeweils einer Schrägansicht eine Variante der Steckverbindung 2. Die hier dargestellte Ausführungsform ist insbesondere als Adapter für eine Normsteckverbindung ausgebildet. Dazu umfasst die Buchse 6 auf deren Rückseite 28 zwei Kontaktpins 30, mittels derer die Buchse 6 in eine Normsteckdose einsteckbar ist. Der Stecker 4 umfasst dagegen auf dessen Rückseite 22 zwei Löcher 32, in welche ein typischer Normstecker einsteckbar ist.

Die Grundfläche 14 der Buchse 6 ist besonders deutlich in 6 sichtbar und umfasst eine Anzahl von Vertiefungen 34, die insbesondere kreisringförmig oder (im zentralen Bereich) kreisförmig ausgebildet sind. In den Vertiefungen (34) sind wiederum elektrische Kontakte 36 zur Übertragung elektrischer Leistung angeordnet. Auch diese sind vorzugsweise kreisringförmig oder kreisförmig ausgebildet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei ringförmige sowie eine kreisförmige Vertiefung konzentrisch zueinander angeordnet. Insgesamt ist die Grundfläche 14 durch eine um die Längsachse L rotierte Wellenfunktion beschrieben und weist daher in einem Querschnitt betrachtet wiederkehrend schräg zur Längsachse L orientierte Bereiche auf. 7 zeigt die Grundfläche 8 des Steckers 4 und die darauf angebrachten Kontakte 38, die hier als eine Mehrzahl von abgerundeten Erhebungen 40 ausgestaltet sind. Die Grundfläche 8 umfasst hierbei insbesondere einen flachen, zur Längsachse L senkrechten Teil und im inneren Bereich eine Anzahl von Hügeln, die die schräg zur Längsachse orientierten Flächenabschnitte der Grundfläche 8 ausbilden. Auf den Hügelspitzen ist jeweils ein Kontakt angeordnet. Die Anzahl liegt dabei über 3 und insbesondere zwischen 5 bis 15 und im Ausführungsbeispiel bei 7. Insbesondere sind jeweils mehrere solcher Erhebungen 40 derart angeordnet, dass diese in verbundenem Zustand in dem gleichen ringförmigen Kontakt 36 der Buchse 6 einsitzen. Speziell in den 6 und 7 sind acht Kontakte 38 für den äußeren ringförmigen Kontakt 36, sechs Kontakte 38 für den inneren ringförmigen Kontakt 36 und ein Kontakt 38 für den kreisförmigen Kontakt 36 im Zentrum vorgesehen. Aufgrund der ringförmigen Kontakte 36 der Buchse 6 ist der Stecker 4 frei drehbar um die Längsachse L.

8 zeigt eine Weiterbildung der Steckverbindung 2 derart, dass der Stecker 4 als Kombinationsstecker ausgebildet ist. Dazu ist dieser auf dessen Rückseite 22 ähnlich der Buchse 6 ausgeformt und dadurch rückseitig ein weiterer Stecker 4 aufsteckbar. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere Stecker 4 mit der gleichen Buchse 6 zu verbinden. In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind mehrere Kombinationsstecker in Steckrichtung S hintereinander gesteckt. Die hier gezeigten Kombinationsstecker sind dabei ähnlich dem in den 6 und 7 dargestellten Stecker 4 ausgebildet und weisen auf der Rückseite 22 jeweils eine Grundfläche 14 nach Art der Grundfläche 14 der Buchse 6 auf.

Eine weitere Variation der Steckverbindung 2 ist schematisch in 9 gezeigt. Dort erfolgt die Übertragung der elektrischen Leistung mittels Induktion. Dazu weisen der Stecker 4 und die Buchse 6 jeweils eine Spule 42, 44 auf, wobei in verbundenem Zustand die Spule 42 des Steckers 4 in der Spule 44 der Buchse 6 einsitzt. Die Spule 42 des Steckers 4 ist somit als Tauchspule ausgebildet. Innerhalb der Tauchspule ist ein Ferritkern 46 angeordnet, welcher insbesondere die Rückseite 22 des Steckers 4 gegen das elektromagnetische Feld der Spule 42 abschirmt. Die Spule 44 der Buchse 6 ist dagegen von einem als Topfkern ausgebildeten Ferrit 48 umgeben, sitz also in diesem ein.

Durch die zwei Spulen 42, 44 wird insbesondere die Ausbildung einer galvanisch getrennten Verbindung zur Leistungsübertragung realisiert. Die Grundflächen 8, 14 von Stecker 4 und Buchse 6 sind daher insbesondere frei von elektrisch leitenden Kontakten.

10 zeigt eine alternative Ausführungsform einer galvanisch getrennten Steckverbindung 2. Die Spule 42 des Steckers 4 ist hier insbesondere im Wesentlichen entlang der Längsachse L komplett über den Stecker 4 ausgeführt und insbesondere der Kugelform angepasst. Die Spule 42 ist auf der der Buchse 6 abgewandten Kugelhälfte von einem Ferrit 46 in Topfkernform umgeben. Auch die Buchse 6 ist von einem Topfkern derart umgeben, dass die beiden Topfkerne in verbundenem Zustand eine im Wesentlichen geschlossene Umhüllung der Spulenanordnung darstellen.

Weiterhin zeigt 10 ein Funktionselement 50, das sich entlang der Längsachse L erstreckt und beispielsweise ein Glasfaserkabel zur Signalübertragung ist. Zur Durchführung des Funktionselementes 50 ist in den beiden Ferriten 46, 48 jeweils eine Aussparung 52 vorgesehen, die hier jeweils ein Durchgangsloch ist. In verbundenem Zustand sind die Aussparungen 52 derart zueinander positioniert, dass die Funktionselemente 50 mit dem Stecker 4 und der Buchse 6 verbunden sind.

In einer alternativen, hier nicht gezeigten Ausführungsform ist die Aussparung 52 kein Durchgangsloch sondern lediglich ein Sackloch und dient beispielsweise zur Aufnahme eines Magneten als Funktionselement 50.

Die 11 zeigt eine Steckverbindung 2 ähnlich der in 10 dargestellten, jedoch ohne Funktionselement 50 und in verbundenem Zustand. Zusätzlich sind die Ferrite 46, 48 in einem Randbereich 54 der Steckverbindung 2 speziell ausgeformt. In dem in 11 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ferrite 46, 48 im Randbereich 54 derart schräg ausgeführt, dass ein Überlappbereich ausgebildet ist, in welchem die beiden Ferrite 46, 48 in radialer Richtung, das heißt senkrecht zur Längsachse L überlappen. Der Randbereich 54 erstreckt sich dabei insbesondere ringförmig um die Längsachse L. Alternative Ausgestaltungen des in 11 mit einem gestrichelten Kreis hervorgehobenen Randbereiches 54 sind in den Fig. 12 und 13 näher dargestellt. Dort ist insbesondere eine Wellenform gezeigt. Speziell in 13 sind auch die den Stecker 4 und die Buchse 6 umgebenden Gehäuse 4', 6' im Randbereich 54 entsprechend überlappend ausgeformt; der wellenförmige Verlauf setzt sich in den die Spulen 42, 44 und die Ferrite 46, 48 umgebenden Gehäusen 4', 6' fort.

Die 14 und 15 zeigen die Steckverbindung 2 gemäß 1, das heißt insbesondere in unverbundenem Zustand. In 14 liegt zwischen dem Stecker 4 und der Buchse 6 ein lateraler Versatz V vor, das heißt, die Längsachse L des Steckers 4 verläuft parallel und beabstandet zu einer als Buchsenlängsachse B bezeichneten Längsachse der Buchse 6. In verbundenem Zustand sind die Längsachse L und die Buchsenlängsachse B dann im Wesentlichen identisch. 15 zeigt den Stecker 4 in einer bezüglich der Buchse 6 verkippten Ausrichtung. Mit anderen Worten: die Längsachse L und die Buchsenlängsachse B schließen einen Verkippungswinkel W ein. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Verkippungswinkel etwa 30°. Beim Einsetzen wirken dann die Grundflächen 8, 14 als Führungsflächen und führen den Stecker 4 in geeigneter Weise in die Buchse 6 derart ein, dass der laterale Versatz V und der Verkippungswinkel W jeweils eliminiert werden. Alternativ sind zusätzlich hier nicht dargestellte magentische Elemente 26 am Stecker 4 und/oder an der Buchse 6 angebracht, zur Unterstützung der Ausrichtung bei der Annäherung oder Einführung des Steckers 4 an beziehungsweise in die Buchse 6.