DE10013864B4

DE10013864B4 - Steckdose und korrespondierendes Steckverbindungssystem

Info

Publication number: DE10013864B4
Application number: DE10013864A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Hauselt (FH)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: DE10013864A1

Abstract

Steckdose zur Aufnahme eines Anschlusssteckers (2) für ein Stromkabel (5), mit mindestens zwei Dosenkontakten (3) zum Kontaktieren mit korrespondierenden Steckerkontakten (4) des Anschlusssteckers (2) und zwei Hilfsausgängen (7), die über Hilfsleitungen (8) mit einer Auswerteschaltung (9) verbunden sind, wobei die Hilfsausgänge (7) mittels einer dem Anschlussstecker (2) zugeordneten Signalbrücke (10) signaltechnisch miteinander verbindbar sind und ein signaltechnisches Verbinden mittels der Auswerteschaltung (9) erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsleitungen (8) als Lichtleitelemente ausgebildet sind und dass das signaltechnische Verbinden von der Auswerteschaltung (9) anhand eines über die Hilfsleitungen (7) und die Signalbrücke (10) übertragenen dynamisierten Signals erfassbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckdose zur Aufnahme eines Anschlusssteckers für ein Stromkabel, mit mindestens zwei Dosenkontakten zum Kontaktieren mit korrespondierenden Steckerkontakten des Anschlusssteckers und zwei Hilfsausgängen, die über Hilfsleitungen mit einer Auswerteschaltung verbunden sind, wobei die Hilfsausgänge mittels einer dem Anschlussstecker zugeordneten Signalbrücke signaltechnisch miteinander verbindbar sind und ein signaltechnisches Verbinden mittels der Auswerteschaltung erfassbar ist. Sie betrifft ferner ein aus einer derartigen Steckdose und einem korrespondierenden Anschlussstecker bestehendes Steckverbindungssystem.
Eine derartige Steckdose ist aus der US 5 588 872 A bekannt.
Aus der DE 197 06 955 A1 ist ein Steckverbindersystem bekannt, mit dem gleichzeitig Strom- und Optikverbindungen herstellbar sind. Bei gezogenem Stecker sind die Buchsenöffnungen der Steckdose reflektierend abgedeckt, so daß durch Erfassung etwaiger Reflektionen der Steckzustand erfassbar ist.
Aus dem DE 89 10 422 U1 List ein Schutz- und Prüfstecker für einen Stecker eines zweiadrigen Lichtwellenleiterkabels bekannt, mittels dessen die Adern des Lichtwellenleiterkabels optisch miteinander verbindbar sind. Mittels des Schutz- und Prüfsteckers ist in Verbindung mit einer geeigneten Auswerteschaltung in einer speziellen Prüfanordnung überprüfbar, ob das Lichtwellenleiterkabel noch ordnungsgemäß funktioniert.
Aus der DE 35 44 608 C2 ist ein Stecker für ein Kabel mit einer elektrischen Leitung und zwei optischen Leitungen bekannt, wobei bezüglich der optischen Leitungen innerhalb des Steckers eine Konversion von elektrischen in optische Signale und umgekehrt erfolgt.
Anschlussstecker werden teilweise in Form üblicher Gerätenetzstecker eingesetzt, die vom Endanwender bzw. von Privatpersonen in Steckdosen des allgemeinen Stromnetzes steckbar sind. Teilweise handelt es sich auch um Spezialstecker, die innerhalb der Verkabelung größerer Maschinen und Anlagen eingesetzt werden. Die letztgenannten Stecker werden üblicherweise nur bei Installation, zum Testen sowie zu Wartungs- und Reparaturzwecken von speziell ausgebildetem Personal gesteckt bzw. gezogen.
Die genannten Spezialstecker sind teilweise nur schwer zugänglich und/oder einsehbar. Wenn daher z. B. vergessen wurde, eine Steckverbindung herzustellen oder wenn der Anschlussstecker nicht vollständig in die Steckdose gesteckt wurde oder sich gelöst hat, kann es daher zu Betriebsfehlern der Maschine bzw. der Anlage kommen.
Mittels der Lehren der US 5 588 872 A bzw. der DE 197 06 995 A1 ist zwar manchmal möglich, eine Auswertung dahingehend durchzuführen, dass erkennbar ist, ob und ggf. an welcher Stelle die Stromverbindung unterbrochen ist. Bei der US-Schrift besteht – insbesondere bei höheren Betriebsspannungen – die Gefahr eines Übersprechens. Auch sind spannungsbedingt Mindestabstände einzuhalten. Bei der DE 197 06 955 A1 besteht – sei es durch Störungen beim Abdecken der Buchsenöffnungen, sei es durch Verwendung ungeeigneter Stecker – die Möglichkeit, fehlerhaft die An- bzw. Abwesenheit des Steckers zu detektieren. Ein fehlerhaftes Erkennen der An- bzw. Abwesenheit des Steckers ist auch bei dem DE 89 10 422 U1 nicht völlig ausgeschlossen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steckdose und ein Steckverbindungssystem zur Verfügung zu stellen, mittels derer der Steckzustand, also ob der Anschlussstecker in die Steckdose gesteckt ist oder nicht, sicher erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Steckdose mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Steckverbindungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Wenn der Anschlussstecker und die Steckdose korrespondierende Verriegelungseinrichtungen aufweisen, ist ein selbsttätiges Lösen des Anschlusssteckers von der Steckdose, z. B. bei rüttel- oder vibrationsbeanspruchten Steckverbindungen, ausgeschlossen.
Der Anschlussstecker und die Steckdose sind prinzipiell bei beliebigen Spannungen einsetzbar. In der Regel aber sind der Anschlussstecker und die Steckdose für Einphasenwechselstrom oder Drehstrom mit Nennspannungen zwischen 100 V und 690 V ausgebildet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
1 eine perspektivische Darstellung eines Steckverbindungssystems und
2 eine Schnittdarstellung von. 1.
Gemäß 1 besteht ein Steckverbindungssystem aus einer Steckdose 1 und einem Anschlussstecker 2. Die Steckdose 1 und der Anschlussstecker 2 weisen je vier miteinander korrespondierende Kontakte 3, 4 auf, die beim Verbinden des Anschlusssteckers 2 mit der Steckdose 1 elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
Mit dem Anschlussstecker 2 ist ein Stromkabel 5 verbunden. Das Stromkabel 5 ist hier als dreiadriges Kabel ausgebildet. Es weist also drei Kabeladern 6 auf, von denen je eine mit je einem der Steckerkontakte 4 verbunden ist. Ein Steckerkontakt 4 ist im vorliegenden Fall also ungenutzt.
Gegebenenfalls können auch mehr oder weniger als drei Kabeladern 6 über mehr oder weniger als vier Kontaktpaare 3, 4 elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Mindestens aber sind zwei Kontaktpaare 3, 4 vorhanden, über die zwei Kabeladern 6 elektrisch leitend mit einem Stromnetz verbindbar sind.
Auch die Phasenzahl und die Nennspannung des Stromnetzes sind prinzipiell beliebig. In der Regel aber handelt es sich um Einphasen-Wechselstrom oder um Dreiphasen-Drehstrom. Die Nennspannung bewegt sich typisch im Bereich zwischen 100 V und 690 V.
Um zu erfassen, ob der Anschlussstecker 2 ordnungsgemäß mit der Steckdose 1 verbunden ist, weist die Steckdose 1 zwei Hilfsausgänge 7 auf. Die Hilfsausgänge 7 sind über Hilfsleitungen 8 mit einer Auswerteschaltung 9 verbunden. Hiermit korrespondierend weist der Anschlussstecker 2 eine Signalbrücke 10 auf. Über die Signalbrücke 10 sind die Hilfsausgänge 7 der Steckdose signaltechnisch miteinander verbindbar. Die Signalbrücke 10 dient dabei ausschließlich dem Überbrücken der Hilfsausgänge 7. Es ist somit weder erforderlich noch sinnvoll, die Signalbrücke 10 mit einer der Kabeladern 6 zu verbinden. Bei gestecktem Anschlussstecker 2 ist somit auf einfache Weise, nämlich durch Überprüfen, ob die Hilfsausgänge 7 überbrückt sind oder nicht, von der Auswerteschaltung 9 erfassbar, ob die Hilfsausgänge 7 datentechnisch miteinander verbunden sind, der Anschlussstecker 2 also ordnungsgemäß in die Steckdose 1 eingesteckt ist.
Die Hilfsleitungen 8, die Hilfsausgänge 7 und die Signalbrücke 10 können prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das signaltechnische Verbinden der Hilfsausgänge 7 mit der Signalbrücke 10 kurz vor, kurz nach oder gleichzeitig mit dem Kontaktieren der Kontaktpaare 3, 4 erfolgen. Auch die Art des über die Hilfsleitungen 8 und die Signalbrücke 10 übertragenen Signals ist prinzipiell beliebiger Natur. Es kann beispielsweise ein elektrisches Gleich- oder Wechselspannungssignal sein, dauernd anliegend oder getaktet.
Gemäß Ausführungsbeispiel sind die Signalbrücke 10 und die Hilfsleitungen 8 als Lichtleitelemente ausgebildet. Über sie wird also ein optisches Signal, das von Spannung und Strom folglich nicht beeinflussbar ist, übertragen. Sowohl eine Potentialtrennung der Auswerteschaltung 9 als auch eine Störfreiheit des übertragenen Signals sind somit auf einfache Weise gewährleistet. Vorzugsweise wird das über die Hilfsleitungen 7 und die Signalbrücke 10 übertragene Signal dynamisiert.
Wie ferner aus 2 ersichtlich ist, weist die Steckdose 1 eine Dosenverriegelungseinrichtung 11 auf. Die Dosenverriegelungseinrichtung 11 ist gemäß Ausführungsbeispiel als federbelasteter Rasthaken 11 ausgebildet. Er ist manuell betätigbar und greift in eine Rastausnehmung 12 des Anschlusssteckers 2 ein, die somit eine korrespondierende Steckerverriegelungseinrichtung 12 bildet. Bei rüttel- bzw. vibrationsgefährdeten Anwendungen ist somit ein Selbstlösen des Anschlusssteckers 2 von der Steckdose 1 ausgeschlossen.
Mit dem erfindungsgemäßen Steckverbindungssystem ist auf einfache, zuverlässige und kostengünstige Weise eine sichere Erfassung des Steckzustandes des Steckverbindungssystems auch ohne Anliegen der Betriebsspannung möglich.

Claims

Steckdose zur Aufnahme eines Anschlusssteckers (2) für ein Stromkabel (5), mit mindestens zwei Dosenkontakten (3) zum Kontaktieren mit korrespondierenden Steckerkontakten (4) des Anschlusssteckers (2) und zwei Hilfsausgängen (7), die über Hilfsleitungen (8) mit einer Auswerteschaltung (9) verbunden sind, wobei die Hilfsausgänge (7) mittels einer dem Anschlussstecker (2) zugeordneten Signalbrücke (10) signaltechnisch miteinander verbindbar sind und ein signaltechnisches Verbinden mittels der Auswerteschaltung (9) erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsleitungen (8) als Lichtleitelemente ausgebildet sind und dass das signaltechnische Verbinden von der Auswerteschaltung (9) anhand eines über die Hilfsleitungen (7) und die Signalbrücke (10) übertragenen dynamisierten Signals erfassbar ist.
Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dosenverriegelungseinrichtung (11) zum Verriegeln mit dem Anschlussstecker (2) aufweist.
Steckdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Steckdose (1) für Drehstrom ausgebildet ist.
Steckdose nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Steckdose (1) für Nennspannungen zwischen 100 V und 690 V ausgebildet ist.
Steckverbindungsystem mit einer Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einem Anschlussstecker zum Anschließen eines Stromkabels (5) mit mindestens zwei Kabeladern (6) an die Steckdose (1), mit mindestens zwei Steckerkontakten (4), über die die Kabeladern (6) mit den Dosenkon takten (3) der Steckdose (1) verbindbar sind, und mit einer Signalbrücke (10), über die die Hilfsausgänge (7) der Steckdose (1) signaltechnisch miteinander verbindbar sind, wobei die Signalbrücke (10) mit keiner der Kabeladern (6) verbindbar ist und als Lichtleitelement ausgebildet ist.