DE102004017336B4 - Power strip - Google Patents
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Abstract
Steckdosenleiste, mit einem leistenförmigen Gehäuse (13), das eine Vielzahl von in mindestens einer Reihe angeordneten Verbrauchersteckplätzen (12A bis 12P) aufnimmt, und mit einem Versorgungsanschluss (11), der zur Stromversorgung der Verbrauchersteckplätze (12A bis 12P) dient, wobei die Verbrauchersteckplätze (12A bis 12P) mindestens eine Kette mit n (n ≥ 2) Gliedern bilden, deren Pole gleicher Polarität in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der einer Polarität zugeordnete Pol (19A, 21A) des ersten Glieds (12A) und der derselben Polarität zugeordnete Pol (19P, 21P) des n-ten Glieds (12P) der Kette jeweils über eine im Wesentlichen separate Speiseleitung (30, 32, 33, 39) mit dem korrespondierenden Pol (16, 18) des Versorgungsanschlusses (11) verbunden ist.A power strip having a strip-shaped housing (13) housing a plurality of load slots (12A-12P) disposed in at least one row, and a supply terminal (11) for powering the load slots (12A-12P), the load slots (12A to 12P) form at least one chain with n (n ≥ 2) members whose poles of the same polarity are connected in series, characterized in that the one polarity associated pole (19A, 21A) of the first member (12A) and the same Polarity associated pole (19P, 21P) of the n-th member (12P) of the chain in each case via a substantially separate feed line (30, 32, 33, 39) with the corresponding pole (16, 18) of the supply terminal (11) is connected ,
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckdosenleiste mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The Invention relates to a power strip with the features after the preamble of claim 1.
Derartige Steckdosenleisten sind in vielfältiger Art und Weise bekannt und umfassen beispielsweise ein schienenartiges Gehäuse, das zur Aufnahme mehrerer, jeweils einen Verbraucheranschluss darstellender Steckplätze dient, die beispielsweise als so genannte Schutzkontaktsteckdosen ausgebildet sind. Die einzelnen Steckplätze, die in der Regel nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind, weisen jeweils drei Pole auf, von denen einer der so genannten Phase, der zweite dem so genannten Null-Leiter und der dritte der Masse bzw. Schutzerde zugeordnet ist. Die einzelnen Steckplätze sind mit einem gemeinsamen Versorgungsanschluss verbunden, der wiederum mit einer Spannungsquelle verbindbar ist. Die Steckdosenleiste hat eine interne Verdrahtung, die mittels Drahtbrücken realisiert ist und sich in der Regel nach Art einer Kette mit einer einseitiger Einspeisung und einem offenem Ende gestaltet. Die Drahtbrücken sind einerseits zwischen dem Versorgungsanschluss und einem der Verbrauchersteckplätze und andererseits zwischen den einzelnen Verbrauchersteckplätzen angeordnet. Eine derartige Verdrahtung hat zur Folge, dass alle Leitungswiderstände und alle Kontaktübergangswiderstände in Reihe geschaltet sind, so dass sich die Teilwiderstände der Kette zu, einem Gesamtwiderstand R summieren. Bei einem Stromfluss durch die gesamte Kette ergibt sich in erster Näherung eine Verlustleistung P = I2 × R, die in Wärme umgesetzt wird.Such power strips are known in many ways and include, for example, a rail-like housing, which serves to accommodate a plurality of, each a consumer terminal performing slots, which are formed for example as so-called safety sockets. The individual slots, which are usually arranged side by side in a row, each have three poles, of which one of the so-called phase, the second is assigned to the so-called zero conductor and the third of the ground or protective earth. The individual slots are connected to a common supply connection, which in turn can be connected to a voltage source. The power strip has an internal wiring, which is realized by means of wire bridges and usually designed in the manner of a chain with a one-sided feed and an open end. The jumpers are arranged on the one hand between the supply terminal and one of the consumer slots and on the other hand between the individual consumer slots. Such a wiring has the consequence that all the line resistances and all the contact junction resistors are connected in series, so that the partial resistances of the chain add up to a total resistance R. In the case of a current flow through the entire chain, the first approximation results in a power loss P = I 2 × R, which is converted into heat.
Insbesondere wenn bei einer derartigen Verdrahtung eine Vielzahl von Verbrauchersteckplätzen auf engem Raum angeordnet werden, was bei einer Steckdosenleiste für flach ausgeführte Steckverbinder bauraumbedingt möglich ist, können thermische Probleme resultieren, wobei im ungünstigsten Fall der jeweilige Laststrom durch sämtliche Kontaktübergangswiderstände fließt, die im Bereich der Verbindung der Drahtbrücken mit einem Anschlusskontakt des jeweiligen Steckplatzes gegeben sind. Die hohe Anzahl an Kontaktübergangswiderständen führt jedoch unter ungünstigen Betriebsbedingungen zu einer übermäßigen Erwärmung der Steckdosenleiste und insbesondere der Kontakte selbst. Eine hohe Wärmebelastung verringert aber die Lebensdauer der Steckdosenleiste. Auch ist eine hinreichende Betriebssicherheit einer Steckdosenleiste nur gegeben, wenn eine durch Normen festgelegte, maximal zulässige Betriebstemperatur nicht überschritten werden kann. Produkte, die diese Normen nicht erfüllen, sind nicht marktfähig.Especially if such a wiring, a plurality of consumer slots on be arranged in a small space, resulting in a power strip for flat executed Connector due to space constraints possible is, can Thermal problems result, in the worst case, the respective Load current through all Contact transfer resistors flows in the area of the connection of the wire bridges with a terminal contact of the respective slot are given. However, the high number of contact junction resistors leads under unfavorable Operating conditions to excessive heating of the Socket strip and in particular the contacts themselves. A high heat load but reduces the life of the power strip. Also is one Sufficient reliability of a power strip given only if a maximum permissible operating temperature specified by standards is not exceeded can be. Products that do not meet these standards are not marketable.
Alternativ ist es auch bekannt, zur internen Verdrahtung einer Steckdosenleiste mit parallel geschalteten Verbrauchersteckplätzen eine als Stanzteil ausgeführte Stromschiene einzusetzen, welche hinsichtlich der im Betrieb resultierenden Wärmeentwicklung günstige Eigenschaften aufweist. Jedoch ist die Herstellung von Stromschienen aufgrund ihrer komplexen Form sehr aufwändig. Auch müssen die Stromschienen, die jeweils nur für eine bestimmte Anzahl an Verbrauchersteckplätzen eingesetzt werden können, mit einer aufwändigen Isolierung versehen werden.alternative It is also known for internal wiring of a power strip with parallel switched consumer slots designed as a stamped busbar to use, which in terms of the resulting heat during operation favorable Features. However, the production of busbars because of its complex shape very complex. Also, the busbars, each only for a certain number of consumer slots can be used with an elaborate one Insulation be provided.
Des Weiteren ist es bekannt, parallel geschaltete Verbrauchersteckplätze von einem zentralen Einspeisepunkt ausgehend sternförmig zu verdrahten. Dieses Vorgehen ist hinsichtlich der im Betrieb der Steckdosenleiste anfallenden Wärmeentwicklung vorteilhaft. Die Verdrahtung ist aber sehr material- und zeitintensiv, wobei innerhalb des Gehäuses der Steckdosenleiste auch hinreichend Bauraum zur Verfügung stehen muss.Of Furthermore, it is known parallel load slots of Starting at a central feed point, wire in a star shape. This The procedure is as regards the operation of the power strip heat generation advantageous. The wiring is very material and time consuming, being inside the case the power strip also sufficient space available got to.
In
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckdosenleiste zu schaffen, deren interne Verdrahtung eine enge Anordnung einer Vielzahl von Verbrauchersteckplätzen auf geringem Raum derart zulässt, dass die Wärmeentwicklung auch bei einem hohen Laststrom niedrig gehalten werden kann.Of the Invention has for its object to provide a power strip, their internal wiring has a close arrangement of a plurality of consumer slots such a small space permits, that the heat development can be kept low even at a high load current.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Steckdosenleiste mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.These Task is according to the invention by a Power strip with the features of claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht also darin, dass die in Reihe geschalteten Gruppen von Polen gleicher Polarität im Betrieb der Steckdosenleiste jeweils von zwei Seiten mit einer Speisespannung beaufschlagt werden, wodurch die im ungünstigsten Betriebsfall anfallende Verlustleistung reduziert werden kann, da eine Parallelschaltung der Kontaktübergangswiderstände vorgenommen wird. Dies führt auch zu einer Verringerung der maximal resultierenden Wärmeentwicklung. Durch die an beiden Enden der Gruppe angreifenden Speiseleitungen kann innerhalb der Gruppe im Vergleich zu einer herkömmlichen mittels Drahtbrücken erzeugten, so genannten Multi-Jumper-Verdrahtung eine Verringerung der im ungünstigsten Betriebsfall anfallenden Verlustleistung um etwa 50% und damit eine Halbierung der Wärmeentwicklung erreicht werden.The inventive solution exists that is, that the groups of poles in series are the same polarity in operation of the power strip each from two sides with a Supply voltage to be applied, causing the most unfavorable Operating case incurred power loss can be reduced because made a parallel connection of the contact junction resistors becomes. this leads to also to a reduction of the maximum resulting heat development. Through the attacking at both ends of the group supply lines can within the group compared to a conventional wire bridged, so-called multi-jumper wiring a reduction in the most unfavorable Operating loss incurred by about 50% and thus one Halving the heat be achieved.
Die maximal erlaubte Temperatur an den Kontaktübergangswiderständen, die an den Anschlusskontakten der Verbrauchersteckplätze der erfindungsgemäß ausgelegten Steckdosenleiste resultieren, liegt bei einem Nennstrom von 16 A und einem Prüfstrom von 20 A gemäß sicherheitstechnischer Vorgaben 45 K über Raumtemperatur.The maximum allowed temperature at the contact junction resistors, the at the terminals of the consumer slots of the invention designed Power strip result in a nominal current of 16 A and a test current of 20 A according to safety regulations 45 K over Room temperature.
Die geringere Betriebstemperatur der Steckdosenleiste wirkt sich vorteilhaft auf die Zuverlässigkeit des Systems aus. Insbesondere kann durch die erfindungsgemäß ausgestaltete interne Verdrahtung der Steckdosenleiste ein Sicherheitszeugnis für eine Steckdosenleiste mit einer großen Anzahl von auf geringem Raum angeordneten Verbrauchersteckplätzen erhalten werden, da sich die in der Regel gestellten Temperaturanforderungen erfüllen lassen. Hierbei können auch noch weitere Wärmequelle, wie Spulen, ein EMV-Filter oder dergleichen, als Komponenten von Funktionsbaugruppen in der Steckdosenleiste integriert werden.The Lower operating temperature of the power strip has an advantageous effect on the reliability of the system. In particular, can be configured by the present invention internal wiring of the power strip a safety certificate for a power strip with a big one Number of consumer slots located in a small space because of the usually imposed temperature requirements fulfill to let. Here you can even more heat source, such as coils, an EMC filter or the like, as components of Function modules are integrated in the socket strip.
Die Steckdosenleiste nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Einsatz in Verbindung mit Verbrauchersteckplätzen, die jeweils nur einen geringen Platzbedarf haben und beispielsweise für flach ausgebildete dreipolige Steckverbinder ausgelegt sind, deren Pole in einer Linie angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann eine Steckdosenleiste geschaffen werden, die eine große Anzahl an schmal ausgeführten Verbrauchersteckplätzen hat, die mit einer großen Packungsdichte in das Gehäuse integriert sind. Beispielsweise wird pro Verbrauchersteckplatz nur eine Breite von etwa 22 mm entlang des leistenförmigen Gehäuses belegt. Dies entspricht etwa der Hälfte des Platz- bzw. Raumbedarfs der meisten üblicherweise eingesetzten Standardsteckdosen. Beispielsweise können die Steckplätze der Steckdosenleiste nach der Erfindung zur Aufnahme so genannter Wieland-Steckverbinder dienen, bei denen eine Vertauschsicherheit bezüglich der Pole besteht und die mit einer Rasteinrichtung versehen sein können, die mit korrespondierenden Mitteln im Bereich des jeweiligen Steckplatzes zusammenwirkt. Auch kann die Steckdosenleiste unterschiedlich ausgelegte Steckplätze aufnehmen, die dann erfindungsgemäß miteinander verdrahtet sind.The Power strip according to the invention is particularly suitable for Use in conjunction with consumer slots, each only a small Have space and, for example, flat trained three-pole Connectors are designed whose poles are arranged in a line are. By the solution according to the invention can A power strip will be created that will hold a large number on narrow running Consumer slots has that with a big one Packing density in the housing are integrated. For example, per consumer slot only occupies a width of about 22 mm along the strip-shaped housing. This matches with about half the space or space requirements of most commonly used standard sockets. For example, you can the slots the power strip according to the invention for receiving so-called Wieland connectors are used where a Vertauschchsicherheit in terms of the pole is made and to be provided with a locking device can, which cooperates with corresponding means in the region of the respective slot. Also, the power strip can accommodate differently designed slots, the then according to the invention with each other are wired.
Zur Realisierung der internen Verdrahtung kann jeder Pol eines Verbrauchersteckplatzes jeweils mit zwei Anschlusskontakten versehen sein, an weichen jeweils ein Kontaktübergangswiderstand resultiert. Bei dem ersten und dem n-ten, d. h. letzten Glied der Verbrauchersteckplatzkette ist ein Anschlusskontakt jedes Pols jeweils mit einem gleichartigen Pol eines benachbarten Verbrauchersteckplatzes und der andere Anschlusskontakt dieses Pols mit einer Speiseleitung verbunden. Bei den zwischen diesen beiden Gliedern angeordneten Verbrauchersteckplätzen sind beiden Anschlusskontakte jedes Pols jeweils über ein Drahtbrücke mit einem Anschlusskontakt des entsprechenden Pols eines benachbarten Verbrauchersteckplatzes verbunden. Die Anschlusskontakte können mittels einer schraubenlosen, eine Feder aufweisenden Klemmverbindung oder auch mittels einer Schraubverbindung realisiert sein.to Realization of the internal wiring can be done every pole of a consumer slot each be provided with two terminals, on soft each a contact junction resistance results. In the first and the nth, d. H. last member of the Consumer slot chain is a terminal contact of each pole respectively with a similar pole of a neighboring consumer slot and the other terminal contact of this pole with a feed line connected. In the arranged between these two members Consumer slots Both terminals of each pole are each over one jumper with a terminal contact of the corresponding pole of an adjacent Connected to consumer slot. The connection contacts can by means of a screwless, a spring having clamping connection or be realized by means of a screw connection.
Das leistenförmige Gehäuse der Steckdosenleiste kann aus einem leitfähig Material gefertigt sein. Beispielsweise ist das Gehäuse aus einem eloxierten Aluminiumprofil gebildet.The strip-shaped casing The power strip can be made of a conductive material. For example, the housing formed from an anodized aluminum profile.
Wenn die Verbrauchersteckplätze der Steckdosenleiste in mehrere Ketten mit jeweils n Gliedern unterteilt werden und diese Ketten jeweils an ihrem Anfangs- und an ihrem Endglied mit einer Speiseleitungen verbunden sind, kann eine weitere deutliche Reduzierung der beim Betrieb der Steckdosenleiste anfallenden Verlustleistung und damit eine verringerte Wärmeentwicklung erreicht werden.If the consumer slots the power strip divided into several chains, each with n members and these chains each at their beginning and at their end member associated with a feedlines can be another significant reduction the power loss incurred during operation of the power strip and thus a reduced heat development be achieved.
Um die an den Anschlusskontakten der Verbrauchersteckplätze entstehende Wärme abführen zu können, d. h. eine Reduzierung der Spitzentemperatur an den Anschlusskontakten der Verbrauchersteckplätze und gegebenenfalls dem Versorgungsanschluss zu erreichen, weist eine spezielle Ausführungsform der Steckdosenleiste nach der Erfindung jeweils einer Polarität zugeordnete Knoten auf, zu denen die der jeweiligen Polarität zugeordnete Speiseleitungen sowie mindestens eine dieser Polarität zugeordnete, mit dem Versorgungsanschluss verbundene Verbindungsleitung führen. Die Knoten, die beispielsweise aus einer Hülse oder einer Klemme gebildet sind, stellen jeweils eine zentrale Verbindungsstelle dar, von der aus die mindestens eine Kette der Verbrauchersteckplätze am Kettenanfang und am Kettenende gespeist wird. Sie wirken als Wärmesenke, d. h. als Kühlkörper, wodurch die resultierende Maximaltemperatur an den Anschlusskontakten des Versorgungsanschlusses und der mit der Speiseleitung verbundenen Verbrauchersteckplätze reduziert werden kann. In der Regel sind die Knoten jeweils über zwei Verbindungsleitungen mit dem jeweiligen Pol des Versorgungsanschlusses verbunden.Around the resulting at the terminals of the consumer slots Dissipate heat can, d. H. a reduction of the peak temperature at the connection contacts the consumer slots and, if necessary, to reach the supply connection, points a special embodiment the power strip according to the invention each associated with a polarity Node, to which the respective polarity associated feeder lines and at least one associated with this polarity, with the supply connection lead connected connection line. The knots, for example, formed from a sleeve or a clamp each represent a central connection point, from the from the at least one chain of consumer slots at the beginning of the chain and fed at the end of the chain. They act as a heat sink, d. H. as a heat sink, thereby the resulting maximum temperature at the connection contacts of the supply connection and the consumer slots connected to the feeder are reduced can. As a rule, the nodes are each via two connecting lines connected to the respective pole of the supply connection.
Wenn die Verbrauchersteckplätze jeweils dreipolig ausgebildet sind und einer der Pole einen Massepol darstellt, sind vorzugsweise sämtliche Massepole in Reihe geschaltet sowie über mindestens ein Verbindungselement mit dem in der Regel metallischen Gehäuse verbunden. Das Verbindungselement ist beispielsweise als Kralle ausgebildet, die eine Eloxierschicht des Gehäuses durchgreifen und in das Metall eingreifen kann. Um hohe Sicherungsanforderungen erfüllen zu können, sind die in Reihe geschalteten Massepole vorzugsweise an beiden Enden der Reihe jeweils über ein entsprechendes Verbindungselement mit dem Gehäuse kontaktiert.If the consumer slots are each formed three poles and one of the poles a ground pole are preferably all ground poles connected in series and over at least one connecting element with the usually metallic casing connected. The connecting element is for example a claw formed, which pass through an anodization of the housing and in the Metal can intervene. To meet high security requirements can, For example, the series connected ground poles are preferably at both ends each row over contacted a corresponding connecting element with the housing.
Die Steckdosenleiste nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, dass der Versorgungsanschluss ein Steckplatz für einen Steckverbinder einer Versorgungsleitung ist. Dieser Steckplatz ist vorzugsweise an der gleichen Seite des Gehäuses wie die Verbrauchersteckplätze angeordnet. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Versorgungsanschluss ein an einer Stirnseite des Gehäuses angeordneter Steckplatz ist oder als Klemm- oder Schraubverbindung zum Anschluss eines Versorgungskabels ausgebildet ist.The Socket strip according to the invention can be designed so that the supply connection a slot for a connector of a supply line is. This slot is preferably on the same side of the housing like the consumer slots arranged. Alternatively, it is also conceivable that the supply connection a on a front side of the housing arranged slot is or as a clamping or screw connection is designed for connection of a supply cable.
Drei Ausführungsbeispiele einer Steckdosenleiste nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Three embodiments a power strip according to the invention are schematically in the drawing simplified and will be described in the following description explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
In
Das
Gehäuse
Der
Versorgungssteckplatz
Die
Steckdosenleiste
Die
Verbrauchersteckplätze
Die
Massepole
Die
Speiseleitungen
Sämtliche
Massepole
Die
Speiseleitungen
Die
Massepole
In
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2004
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110619 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |