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Die
Erfindung bezieht sich auf ein schmiegsames Heizgerät wie Wärmedecke,
Heizkissen oder Wärmeunterbett
mit einem elektrischen Heizelement, das in einem schmiegsamen Träger eingebettet
und über
eine auf diesem mittels Haltemittel festgelegte Kupplungsvorrichtung
mit Aufnahmeteil für
Anschlusselemente und Abdeckung an eine elektrische Energieversorgung
angeschlossen ist.
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Ein
derartiges Heizgerät
ist in der
DE 103
08 724 A1 angegeben. Zum Anschluss des als Heizkordel ausgebildeten
elektrischen Heizelementes an eine Anschlussleitung für die Energieversorgung
ist auf dem schmiegsamen Träger
des Heizgerätes
eine Verbindungseinheit mit einer gemeinsamen Trägerplatte und/oder einer gemeinsamen
Umkapselung angeordnet. Die Verbindungseinheit ermöglicht eine ein deutige
zuverlässige
Montage im Verbindungsbereich zwischen Heizelement und Energie-Anschlussleitung,
wobei auch weitere elektronische Elemente, wie Gleichrichterelement
oder Schmelzsicherung insbesondere auf der Trägerplatte übersichtlich montiert und geeignet
zugeordnet werden können.
Die Montage der Verbindungseinheit und das Anbringen der einzelnen
Komponenten und deren Kontaktierung erfordern allerdings einen nicht
unerheblichen Aufwand. Entsprechendes gilt auch für eine Anschlussplatte
bei einem in der
EP
1 331 836 A2 gezeigten schmiegsamen Heizgerät.
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In
der
US 4,270,040 ist
ein schmiegsames Heizgerät
mit flächigem
Heizelement und einer Anschlusseinheit mit gemeinsamer Umkapselung
offenbart, in der ebenfalls eine Verbindung zwischen einer Energie-Anschlussleitung
und dem Heizelement hergestellt ist. Auch eine derartige Ausführung erfordert einen
nicht geringen Fertigungsaufwand.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmiegsames Heizgerät der eingangs
genannten Art bereit zu stellen, bei der der Fertigungs- und Montageaufwand
verringert wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung als ineinander steckbare Stecker-/Kupplungseinheit
mit elektrischen Stift/Buchse-Kontakten ausgebildet ist, wobei der Steckerteil
den mit einem Bodenbereich auf der einen Flachseite des Trägers oder
einer Trägerschicht desselben
angeordneten Aufnahmeteil umfasst, und dass die Haltemittel ein
einstückiges
Befestigungsteil umfassen, das bezüglich des Aufnahmeteils auf
der gegenüberliegenden
Seite des Trägers
oder der betreffenden Trägerschicht
angeordnet ist und durch diesen oder diese hindurch mittels Befestigungselementen,
die in Befesfigungsgegenelemente des Aufnahmeteils eingreifen, mit
dem Steckerteil in Befestigungsverbindung gebracht ist.
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Mit
diesen Maßnahmen
kann die Kupplungsvorrichtung als Einheit leicht vorgefertigt und
auf dem schmiegsamen Träger
lagestabil montiert werden. Zum Waschen kann die Kupplungsvorrichtung
einfach derart ausgebildet sein, dass das Kupplungsteil von dem
Steckerteil lösbar
ist. Aber auch eine gesteckte Verbindung z.B. mittels nicht lösbarer Rastverbindung
zwischen Steckerteil und Kupplungsteil ist einfach möglich, wenn
es sich um eine nicht waschbare Ausführung handeln soll. Im Übrigen kann
dabei der Aufbau wie bei der trennbaren Ausführungsform ausgestaltet sein,
so dass für
die Herstellung lediglich eine geringfügige Modifikation erforderlich
ist, im Übrigen
aber der gleiche Grundaufbau verwendet wird.
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Die
Handhabung des Heizgerätes
wird dadurch begünstigt,
dass das Kupplungsteil mit einer Anschlussleitung zur Energieversorgung
verbunden ist.
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Die
Montage wird dadurch begünstigt,
dass das Aufnahmeteil in seinem Bodenbereich oder seitlichen Wandbereich
mindestens eine Durchführung zum
Durchführen
von elektrischen Verbindungsabschnitten und Herstellen einer elektrischen
Verbindung zwischen dem Heizelement und den Stift/Buchse-Kontakten
aufweist. Ist dabei das Heizelement als Heizkordel ausgebildet,
kann im Bereich zwischen dem Befestigungsteil und dem Aufnahmeteil
zum Vermeiden einer Einklemmung der Heizkordel ein an deren Querschnitt
und Verlauf angepasster Hohlraum ausgebildet sein.
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Verschiedene
Ausgestaltungen für
unterschiedliche Heizelemente bestehen darin, dass bei Ausbildung
des Heizelementes als Heizkordel mindestens ein Endabschnitt derselben
durch mindestens eine Durchführung
geführt
ist, während
bei Ausbildung des Heizelementes als Flächenheizelement der Verbindungsabschnitt
mittels eines separaten Leitungsstückes gebildet ist.
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Alternative
Varianten für
eine einfache Steckverbindung bestehen darin, dass das Steckerteil
die Stifte oder Buchsen und das Kupplungsteil komplementär die Buchsen
oder die Stifte aufweist.
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Ist
vorgesehen, dass das Aufnahmeteil auf der dem Träger zugekehrten Seite des Bodenbereiches
eine vorspringende oder zurücktretende
Befestigungsstruktur und/oder das Befestigungsteil auf seiner dem
Träger
zugekehrten Seite eine (weitere) Befestigungsstruktur aufweist,
die bei der Befestigungsverbindung eine bezüglich des Trägers ortsfeste Festlegung
sichert bzw. sichern, so wird eine stabile Positionierung bezüglich des
flexiblen Trägers
unterstützt,
wobei auch ein Schutz gegen hohe Zugkräfte gegeben ist.
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Hierbei
besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die eine oder
beide Befestigungsstruktur(en) auf der dem Träger zugekehrten Seite vorstehende,
in den Träger
eindringende Strukturelemente aufweist (aufweisen). Beispielsweise
eignen sich von der Fläche
des Befestigungsteils und/oder des Aufnahmeteils zum Träger hin
gerichtete kegelförmige
Spitzen.
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Eine
stabile Befestigung der Kupplungsvorrichtung an dem Träger wird
des Weiteren dadurch unterstützt,
dass der Außenumfang
und die Kontur des Aufnahmeteils und des Befestigungsteils im Wesentlichen übereinstimmen.
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Zu
einer stabilen Befestigung auf dem Träger tragen die Maßnahmen
bei, dass die Befestigungselemente als Rastzapfen mit Rastabsatz
und die Befestigungsgegenelemente als Rastaufnahme oder – umgekehrt – die Befestigungselemente
als Rastaufnahmen und die Befestigungsgegenelemente als Rastzapfen
mit Rastabsatz ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Rastabsätze und
entsprechenden Gegenelemente so ausgebildet, dass die Befestigung
untrennbar ist.
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Die
Montage wird ferner dadurch begünstigt, dass
das Aufnahmeteil halbschalenförmig
mit zu der von dem Träger
weggerichteten Oberseite offenen Einlegegefachen für die Anschlusselemente
ausgebildet ist und dass die mit ihrer Außenkontur an die Außenkontur
des Aufnahmeteils angepasste Abdeckung auf das Aufnahmeteil aufge- Rastet, aufgeschraubt,
aufgeklebt oder aufgeschweißt
ist. Die Gefache können
dabei für
eine eindeutige, lagegenaue Positionierung der aufzunehmenden Komponenten genau
angepasst und zur Vorfixierung ausgestaltet werden, so dass anschließend die
Endfixierung einfach durch Aufsetzen der Abdeckung erfolgen kann, in
der geeignete Gegenelemente für
die Festlegung integriert sein können.
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Zur
einfachen Montage tragen des Weiteren die Maßnahmen bei, dass zur Verbindung
von Abdeckung und Aufnahmeteil die Abdeckung mit zum Aufnahmeteil
vorstehenden Rastfingern mit Einführschräge und Rastabsatz und das Aufnahmeteil
darauf abgestimmten Rastlagern oder – umgekehrt – das Aufnahmeteil
mit zur Abdeckung vorstehenden Rastfingern mit Einführschräge und Rastabsatz
und die Abdeckung mit darauf abgestimmten Rastlagern versehen sind.
Hierbei können
die Rastabsätze
und Rastlager derart aufeinander abgestimmt sein, dass eine nicht
lösbare
Verbindung hergestellt wird.
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Die
Montage wird ferner dadurch begünstigt, dass
die Stifte oder Buchsen parallel zur Flachseite des Aufnahmeteils
in Stiftlagern oder Buchsenlagern aufgenommen und darin mittels
eines Klemmelementes gehalten sind, wobei die Stifte in einen von der
Abdeckung überdeckten
Freiraum des Aufnahmeteils zu einer zwischen dem Außenmantel
der Abdeckung und des Aufnahmeteils gebildeten Stecköffnung mit
ihren freien Enden vorstehen. Mit der Abdeckung und darin integrierten
Haltemitteln kann die Fixierung der Stifte bzw. Buchsen zusätzlich gesichert werden.
Vorteilhaft ist dabei die Länge
der Stifte so gewählt,
dass sie höchstens
bis zur Außenkontur
des Steckerteils bzw. Aufnahmeteils vorstehen, da dadurch eine gute
Führung
beim Einstecken erreicht und außerdem
ein störendes
Vorstehen vermieden wird.
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Zur
Sicherheit für
den Anschluss des Heizelementes tragen die Maßnahmen bei, dass in dem Aufnahmeteil
zwischen der Durchführung
und einem jeweiligen Ein gangskontaktanschluss und/oder Ausgangskontaktanschluss
eine Zugentlastung für
den elektrischen Verbindungsabschnitt ausgebildet ist.
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Ein
für die
Montage vorteilhafter Aufbau des Kupplungsteils besteht darin, dass
das Kupplungsteil aus einem Kupplungsoberteil und einem Kupplungsunterteil
zusammengesetzt ist, die in ihrem von dem Steckerteil abgekehrten
hinteren Abschnitt in einen umgebenden Isoliermantel eingesetzt
sind.
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Ist
vorgesehen, dass der zusammengesetzte Kupplungsoberteil und Kupplungsunterteil
im Querschnitt an die Stecköffnung
in dem Steckerteil angepasst sind und dass zwischen dem Kupplungsoberteil
und dem Kupplungsunterteil Kontaktieröffnungen aus komplementären Halböffnungen
zum Einführen der
Stifte oder die Stifte zum Einführen
in Buchsen des Steckerteils angeordnet sind, so ergibt sich eine eindeutige
Führung
beim Zusammenstecken. Außerdem
kann durch die Abstimmung des Querschnitts des eingeführten Abschnittes
des Kupplungsteils und der Stecköffnung
eine Codierung für
unterschiedliche Ausführungen
(z.B. zwei- oder mehrpolige Ausführung
der Kontaktierung, unterschiedliche Spannungsversorgungen oder Ströme) vorgesehen
werden. Die Codierung kann stattdessen oder zusätzlich mit ausgeformten Elementen
im Bereich der Stecköffnung
bzw. des Freiraums und darauf abgestimmten komplementären Ausformungen
des Kupplungsteils vorgenommen werden.
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Eine
Verwendbarkeit zum Waschen wird dadurch begünstigt, dass im Bodenbereich
des Aufnahmeteils mindestens eine Wasserablauföffnung eingebracht ist.
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Zu
einer einfachen Montage tragen auch die Maßnahmen bei, dass in dem Aufnahmeteil
auch das von der Eingangsseite abgelegene ausgangsseitige Ende des
Heizelementes zwischen Hin- und Rückleiter kontaktiert ist.
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Ist
vorgesehen, dass an dem in den Freiraum zwischen dem Aufnahmeteil
und der Abdeckung ragenden vorderen Abschnitt des Kupplungsteils
mindestens ein Arre tierelement angebracht ist, das im eingesteckten
Zustand mit angepassten Arretiergegenelementen rastend in Verbindung
tritt, so ergibt sich eine eindeutige Positionierung des Steckerteils bezüglich des
Kupplungsteils im zusammengesteckten Zustand. Außerdem können die Arretierelemente und
Arretiergegenelemente auch zur Verbesserung der Führung beim
Einstecken und/oder für
eine untrennbare Verbindung ausgebildet sein.
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Für die Montage,
beispielsweise in Verbindung mit einer Sicherheitsschaltung, sind
des Weiteren die Maßnahmen
vorteilhaft, dass am ausgangsseitigen Ende zwischen Hin- und Rückleiter
ein Gleichrichterelement angeordnet ist, das mit einem elektronischen
Schaltungsteil in der Anschlussleitung in Form einer Sicherheitsschaltung
zusammenwirkt.
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Ist
vorgesehen, dass zumindest die Oberflächen des Steckerteils und/oder
des Kupplungsteils und/oder des Befestigungsteils aus einem weichen Kunststoff
besteht oder bestehen, so ergeben sich Vorteile für den Benutzungskomfort
durch angenehme Oberflächen
insbesondere mit Softmaterialien. Dabei können die weicheren Kunststoffe
auch einen Überzug
auf einem härteren
Kunststoff bilden und griffige Kunststoffe auch im Inneren zum Verbessern der
Griffigkeit durch erhöhte
Haftreibung vorgesehen werden. Eingebettete Hartschichten ergeben
dabei einen erhöhten
Schutz der aufgenommenen Komponenten.
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Vorteilhafte
weitere Ausgestaltungen bestehen darin, dass das Innere des Steckerteils
und/oder des Kupplungsteils mit einer feuchtigkeitsdichten Vergussmasse
ausgegossen ist, und darin, dass im Bereich Stecköffnung des
Steckerteils mindestens ein Codierelement und im Bereich des Kupplungsteils
ein komplementäres
Codiergegenelement angeordnet sind.
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Die
Codierung ist zugleich Verpolungsschutz.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Kupplungsvorrichtung zum Festlegen an einem schmiegsamen Träger mit
einem Steckerteil, einem Kupplungsteil und einem Befestigungsteil
in perspektivischer Ansicht,
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2 den
Steckerteil und den Befestigungsteil nach 1 in perspektivischer
auseinander gezogener Darstellung,
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3A den
Steckerteil und den Kupplungsteil nach 1 in perspektivischer
auseinander gezogener Darstellung von unten,
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3B ein
Aufnahmeteil des Steckerteils in perspektivischer Darstellung von
oben,
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4 die
Kupplungsvorrichtung nach 1 in Verbindung
mit einem schmiegsamen Träger
in perspektivischer Darstellung,
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5 eine
Explosionsdarstellung der Kupplungsvorrichtung,
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6 eine
weitere perspektivische Darstellung des Aufnahmeteils des Steckerteils,
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7 das
Kupplungsteil in perspektivischer Darstellung,
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8 einen
Unterteil und einen Oberteil des Kupplungsteils in auseinander gezogener
Darstellung,
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9 den
Unterteil des Kupplungsteils in perspektivischer Darstellung und
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10 eine
schematische Darstellung der Kupplungsvorrichtung in Verbindung
mit einer Ansteuerschaltung.
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Wie 1 zeigt,
weist die Kupplungsvorrichtung zum Anschließen eines in einem schmiegsamen Träger (vgl. 4)
angeordneten Heizelementes an eine elektrische Energiequelle ein
mit einer Anschlussleitung 30 verbundenes Kupplungsteil 20 und ein
mit diesem zusammengestecktes Steckerteil 10 aus einem
Aufnahmeteil 12 und einer Abdeckung 11 sowie zur
Befestigung des Steckerteils 10 auf dem flexiblen Träger 1 ein
Befestigungsteil 13 auf. Der flexible Träger 1 oder
zumindest eine stabile Schicht desselben wird dabei zwischen dem
Befestigungsteil 13 und der Unterseite des Aufnahmeteils 12 aufgenommen
und eingeklemmt, wobei er mittels an der im Wesentlichen flachen
Unterseite des Aufnahmeteils 12 und der im Wesentlichen
flachen Oberseite des Befestigungsteils 13 mittels vorstehender
kegelförmiger
oder pyramidenförmiger
Befestigungsstrukturen 13.3 lagestabil fixiert wird. Zur
Verbindung mit dem Aufnahmeteil 12 stehen auf der Oberseite
des Befestigungsteils 13 von einer ringförmigen Befestigungsplatte 13.1 zapfenartige
Befestigungselemente 13.2 mit pilzförmigen Rastabschnitten an den
freien Enden vor, die in in dem Aufnahmeteil 12 eingeformte Befestigungsgegenelemente 12.9 (vgl. 2)
einrasten. Das Kupplungsteil 20 ist in seinem aus dem Steckerteil 10 herausragenden
Abschnitt ringsum von einem Isoliermantel 21 umgeben, aus
dem die Anschlussleitung 30 herausgeführt ist.
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Wie 2 zeigt,
sind die im Inneren des Aufnahmeteils 12 angeordneten Befestigungsgegenelemente 12.9,
die ebenso wie die zapfenförmigen
Befestigungselemente 13.2 symmetrisch zu einer in Steckrichtung
verlaufenden senkrechten Mittelebene angeordnet sind, als in das
Innere des Aufnahmeteils 12 vorstehende Schnappdome für eine Schnapphakenrastung
der Befestigungselemente 13.2 ausgebildet. Außer dem sind
symmetrisch zu der in Steckrichtung verlaufenden senkrechten Mittelebene
jeweils zwei Fixierelemente 12.1 in Form nach oben offener Führungsschächte mit
Fixierelementen 12.1 eingeformt, in die darauf abgestimmte,
an der Unterseite der Abdeckung 11 vorstehende fingerartige
Fixiergegenelemente 11.2 mittels Einführschrägen eingesetzt werden und mit
steilen Rastabsätzen
vorzugsweise nicht lösbar
einrasten. Zum Einführen
des Kupplungsteils 20 sind im Umfangsbereich der Wandung der
Abdeckung 11 und des Aufnahmeteils 12 sich ergänzende Halb-Stecköffnungen 12.5 bzw. 11.1 ausgespart,
die an den Querschnitt eines Einsteckabschnittes des Kupplungsteils 20 angepasst
sind. Außerdem
sind parallel zur Steckrichtung im Bereich der Halb-Stecköffnung 12.5 des
Aufnahmeteils 12 verlaufende Führungsnuten 12.51 eingeformt,
die mit daran angepassten Führungsrippen
des Kupplungsteils 20 zusammenwirken und neben einer eindeutigen
Führung
auch zur Codierung dienen können,
um für
unterschiedliche Ausführungsformen
des schmiegsamen Heizgerätes
(z.B. unterschiedliche Spannungsversorgungen, unterschiedliche Anzahl elektrischer
Pole oder dgl.) eindeutige Zuordnungen zwischen dem Steckerteil 10 und
dem Kupplungsteil 20 vorzugeben. Auch die Form der Stecköffnung 11.1/12.5 in
Abstimmung auf den Einsteckabschnitt des Kupplungsteils 20 kann
für sich
oder ergänzend für eine geeignete
Codierung z.B. mit rechteckförmigem,
rundem oder trapezförmigem
Querschnitt ausgelegt sein.
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Ferner
sind im Inneren des Aufnahmeteils 12, wie insbesondere
auch die 3B und 6 erkennen
lassen, zum Einlegen von Stecker-Stiften 12.14 oder alternativ
Steck-Buchsen im
Querschnitt halbrunde Stiftlager 12.23 mit rückseitigen
Anschlägen
ausgeformt, in denen die Stifte 12.14 bzw. Buchsen parallel
mit ihren freien Enden zur Stecköffnung vorstehend
eingelegt und mittels eines Klemmelementes 12.13 fixiert
werden (vgl. auch 3A). An ihrem von der Einstecköffnung abgelegenen
hinteren Ende sind die Stifte 12.14 bzw. Buchsen mit Eingangskontaktanschlüssen 12.6, 12.7 zum
Anschluss eines hinführenden
und rückführenden
Leiters des Heizelementes 12.10 versehen, wie insbesondere 6 erkennen
lässt.
Ist das Heizelement 12.10 als in dem schmiegsamen Träger 1 geschlängelt verlegte
Heizkordel ausgebildet, so kann der Endabschnitt der Heizkordel
mit den z.B. koaxial zueinander eingebetteten Heizleitern unmittelbar
durch eine entsprechende Durchführung 12.18 im
Bodenbereich 12.21 des Aufnahmeteils 12 hindurchgeführt, in
einen z.B. S-förmig
gewundenen Heizkordelkanal 12.17 klemmend eingelegt und
mit den Eingangskontaktanschlüssen 12.6, 12.7 elektrisch
leitend verbunden werden. Entsprechend kann durch eine weitere Durchführung 12.18 im
Bodenbereich 12.21 auch der von der Eingangsseite abgelegene
ausgangsseitige Abschnitt der Heizkordel durch einen ebenfalls gewundenen
Kanal unter gewisser Klemmwirkung geführt und an den ausgangsseitigen
Enden des Hin- und Rückleiters
entweder unmittelbar oder über
ein geeignetes Bauelement wie z.B. ein Gleichrichterelement kontaktiert
werden, wozu vorteilhaft eine vollständige Kontakteinheit 40 mit
Ausgangskontakten 12.2, 12.4 und einer dazwischen
angeschlossenen Diode 12.3 an einer bestimmten, angepassten
Position eingesetzt sein kann. Die Heizkordelkanäle 12.17 verlaufen,
wie insbesondere 3B erkennen lässt, in
geeignetem Krümmungsradius
gewunden, um die Befestigungselemente 12.9 in Form der Schnappdome
und sind ansonsten mittels in dem Inneren des Aufnahmeteils 12 eingeformter
Wandelemente begrenzt. Die Schnappdome sind in ihrem Außenumfang
mit zahnartigen Vorsprüngen
versehen, die sich beim Einlegen der Heizkordelabschnitte in deren
Isolierung etwas eingraben, wodurch eine sichere Zugentlastung gebildet
wird. Ist das Heizelement z.B. als Flächenheizelement ausgebildet,
so können
in entsprechender Weise wie die vorstehend genannten Heizkordelabschnitte
Verbindungsabschnitte zwischen dem Heizelement und den Stiften 12.14 bzw.
der Kontakteinheit 40 eingelegt und kontaktiert werden,
wobei entsprechend die Heizkordelkanäle 12.17 zusammen
mit den Haltestrukturen 12.8 am Umfang der Befestigungsgegenelemente 12.9 in
Form der Schnappdome eine Zugentlastung bilden.
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Wie
die 2 und 3B weiterhin erkennen lassen,
greift das Klemmelement 12.13 zum Festlegen der Stifte 12.14 bzw.
Buchsen mit vorstehenden Klemmelementzap fen 12.12 in Klemmelementlager 12.16 ein,
die ebenfalls senkrecht zum Boden in dem Aufnahmeteil 12 eingeformt
sind. In dem Bodenbereich 12.21 ist ferner eine Ablauföffnung 12.11 vorgesehen,
durch die beim Waschen eingedrungenes Wasser einfach abfließen kann.
Stattdessen kann das Innere zwischen dem Aufnahmeteil 12 und
der Abdeckung 11 mit einer dichten Spritz- bzw. Vergussmasse,
insbesondere feuchtigkeitsdicht ausgegossen bzw. ausgespritzt werden,
insbesondere auch dann, wenn das Kupplungsteil 20 unverlierbar an
dem Steckerteil 10 festgelegt ist. Entsprechend kann auch
das Kupplungsteil 20 ausgegossen sein. Außerdem zeigt 6 im
Bereich der Stecköffnung 12.5 des
Aufnahmeteils 12 ein ebenfalls in Steckrichtung verlaufendes
Codierelement 12.15 in Form einer Rippe, die mit einem
entsprechend abgestimmten Gegenelement im Steckabschnitt des Kupplungsteils 20 zusammenwirkt.
Die Codierung kann zugleich als Verpolungsschutz genutzt werden.
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3A lässt die
Befestigungsstruktur 12.20 in Form spitzer Kegelabschnitte
auf der Unterseite des Bodenbereichs 12.21 des Aufnahmeteils 12 erkennen
sowie die Einführöffnung der
Befestigungsgegenelemente 12.9 in Form der Schnappdome. Zum
eindeutigen, stabilen Aufsetzen der Abdeckung 11 auf das
Aufnahmeteil 12 weist das Aufnahmeteil 12 einen
zurückversetzten
oberen umlaufenden Randabschnitt 12.19 auf, der von dem
umlaufenden freien Rand der Abdeckung 11 übergriffen
wird.
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Wie
aus den 3A, 3B sowie 7 und 8 ersichtlich,
sind einerseits in der Begrenzung des Freiraums zwischen der Abdeckung 11 und dem
Aufnahmeteil 12 für
den Steckabschnitt des Kupplungsteils 20 Arretiergegenelemente 12.22 für Arretierelemente 23.3 des
Kupplungsteils 20 eingeformt, so dass sich eine eindeutige
Steckposition ergibt. Dabei ist jeweils ein Arretierungsgegenelement 12.22 in
Form einer Vertiefung in den Führungsnuten 12.51 eingeformt;
die mit den Arretierelementen 23.3 in Form von Vorsprüngen an
in die Führungsnuten 12.51 eingreifenden
Führungsrippen
angeformt sind. Mit den Führungselementen
und Arretierelementen 23.3 sowie Arretiergegenelementen 12.22 wird
auch ein stabiler Sitz des Kupplungsteils 20 in dem Steckerteil 10 unterstützt, so
dass die Stifte 12.14 oder Buchsen kaum mechanisch belastet
werden. Wenn eine untrennbare Steckverbindung zwischen dem Kupplungsteil 20 und
dem Steckerteil 10 gewünscht ist,
können
die Arretierelemente 23.3 und die Arretiergegenelemente 12.22 mit
steilen Rastabsätzen entgegen
der Einsteckrichtung versehen sein.
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Wie
die 7, 8 und 9 weiter
zeigen, besteht der Einsteckabschnitt des Kupplungsteils 20 aus
einem Kupplungsoberteil 22 und einem Kupplungsunterteil 23,
die zwischen sich jeweils eine Halböffnung 22.1 bzw. 23.1 aufweisen,
um eine Einführöffnung für die Stifte 12.14 des
Steckerteils 10 zu bilden. Umgekehrt können an entsprechender Stelle des
Kupplungsteils 20 Stifte herausgeführt sein, wenn in dem Steckerteil 10 Buchsen
angeordnet sind. Die Kupplungsbuchsen hinter den Einführöffnungen
des Kupplungsteils 20 sind in angepasste Aussparungen lagestabil
eingelegt und mit Anschlussplatten bzw. Lötfahnen für den Anschluss der Anschlussleitung 30 versehen.
Im Umfangsbereich weisen der Kupplungsoberteil 22 und der
Kupplungsunterteil 23 in ihrem von dem Steckerteil 10 abgelegenen
hinteren Bereich eine umlaufende Nut auf, in die eine umlaufende
Wulst des übergeschobenen ringsum
laufenden Isoliermantels 21 eingreift. Der Kupplungsoberteil 22 und
der Kupplungsunterteil 23 weisen in der Teilungsebene ineinander
greifende Ränder 23.2 auf,
um einen eindeutigen Sitz und eine sichere Verbindung herzustellen.
Beispielsweise kann eine Verschweißung mittels Ultraschall vorgenommen
werden.
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10 zeigt
in schematischer Darstellung als Blockschaltbild eine Zusammenschaltung
der Kupplungsvorrichtung 2 mit einer Sicherheitsschaltung,
wobei die von den Eingangskontaktanschlüssen 12.6, 12.7 abgelegenen
Enden des Hin- und Rückleiters
des Heizelementes mittels eines Gleichrichterelementes in Form einer
Diode miteinander verbunden sind. Der Hin- und Rückleiter sind mittels einer
vorzugsweise NTC-Widerstandseigenschaften aufweisenden Isolation
voneinander getrennt, so dass im fehlerfreien Betriebsfall lediglich
eine Halbwelle eines Wechselstroms durch die Heizleiter fließt. Im Fehlerfall
bei übermäßiger Temperatur
bzw. Kurzschluss wird die Diode 12.3 zumindest teilweise überbrückt und
führt in
der Sicherheitsschaltung zu einem erhöhten Strom, der detektiert
wird und zu einer Abschaltung oder Strombegrenzung führt. Ferner
ist eine Temperaturregelung TR vorgesehen, mit der der Heizstrom über einen
Lastschalter LS geregelt wird, wobei der Istwert über einen
Istwertabgriff IR im Heizkreis erfasst wird und mit einem in einer
Sollwertvorgabe SV vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Außerdem ist
eine Strombegrenzung SB vorgesehen. Heizzeiten auch mit unterschiedlichen
Heizstufen können über eine
Zeitsteuerung Z auch programmiert vorgegeben werden. Neben einer
Sicherheitsabschaltung SA kann zusätzlich eine Überwachungsschaltung Ü vorgesehen
sein, die mit einem gegebenenfalls zusätzlichen Begrenzer BR in dem
Heizstromweg zusammenarbeitet. Für
die NTC-Widerstandserfassung ist ein Sensor vorgesehen, mit dem insbesondere
auch lokale Erhitzungen erfasst werden können. Die Versorgung erfolgt über eine
Versorgungsspannung V und einen Netzschalter NS. Die elektronischen
Komponenten können
vorteilhaft in einem Gehäuse
mit einem Schnurzwischenschalter angeordnet sein. Einige der elektronischen
Bauelemente, wie z.B. ein Sicherungselement, Widerstandselemente,
Gleichrichterelemente oder Anzeigeelemente, können auch in dem Gehäuse des
Steckerteils 10 untergebracht sein. Dabei können sich
die Anzeigen auf eine Betriebs-/Programmanzeige, Funktion der Steckverbindung,
Warn-/, Temperatur-/, Feuchteanzeige oder eine Verschmutzungsgradanzeige
beziehen und optische oder akustische Anzeigeelemente beinhalten
und Warnsignale abgeben.
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Weiterhin
kann das Steckerteil 10 eine Kammer für die Aufnahme von Duftstoffen
aufweisen, die z.B. durch Zugabe von Wasser oder anderen Zusätzen aktiviert
werden können
und z.B. bei Heizbetrieb Duftstoffe abgeben, wobei eine Aktivierung
mittels eines kleinen zusätzlichen
Heizwiderstandes (PTC) erfolgen kann. Beispielsweise zum Behandeln
von Erkältungen
können
etwa Kamille-Essenzen im Heizkissenumfeld freigesetzt werden, bei
Schmerzen können
andere Wirkstoffe aktiviert werden oder es kann auch nur ein angenehmer
Raumduft auf diese Weise verbreitet werden.
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Um
zur Benutzerfreundlichkeit beizutragen, sind die Kunststoffoberflächen vorteilhaft
mit Weich-Kunststoffen bzw. Softmaterialien überzogen, insbesondere das
Steckerteil 10 im Bereich der Abdeckung 11 und
dem Umfang des Aufnahmeteils 12 sowie das Kupplungsteil,
wobei die Kunststoffteile mehrkomponentig ausgeführt sein können.
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Die
Verbindungen zwischen der Abdeckung 11 und dem Aufnahmeteil 12 sowie
zwischen dem Kupplungsoberteil 22 und dem Kupplungsunterteil 23 können in
verschiedener Weise ausgeführt
sein, z.B. durch Ultraschallschweißen, Kleben, Verschrauben, Schnappen
oder Umklammern.
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Neben
einer zweipoligen Kupplungsvorrichtung 2 kommen auch Kupplungsvorrichtungen
mit mehr Polen, z.B. drei oder vier Polen, in Betracht, beispielsweise
um separate Heizkreise, etwa eine separat schaltbare Fußzone getrennt
anzusteuern und zu regeln.
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Die
Kupplungsvorrichtung 2 lässt einfache Varianten für jeweilige
Anwendungsfälle
durch einfache Modifikation des Herstellungswerkzeugs zu. Neben
der runden Ausführungsform
des Steckerteils 10 und des plattenförmigen, ringförmigen Befestigungsteils 13,
das in seiner Außenkontur
an die Außenkontur
des Aufnahmeteils 12 angepasst ist und z.B. in seinem Inneren
eine kreisförmige
Aussparung aufweist, kommen auch in Draufsicht anders geformte Steckerteile 10 z.B.
in Rechteckform in Betracht. Für eine
einheitliche Produktlinie kann bei gleicher Aufmachung des flach
gehaltenen Steckerteils 10 zum Einbringen unterschiedlich
vieler Schaltungskomponenten auch eine Dimensionsstreckung oder
Stauchung erfolgen, wodurch sich im Design eine Steckkupplungsfamilie
ergibt.