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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steckdoseneinheit mit mehreren in einem
Gehäuse
eingesetzten Steckdosen-Einsätzen
und zugeordneten Leuchtanzeigen für Betriebszustände der
jeweiligen Steckdosen, wobei die Leuchtanzeigen mit einer jeweils
zugehörigen
Lichtquelleneinheit und einer Ansteueranschaltung von den jeweiligen
Steckdoseneinsätzen
aufgenommen sind.
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Eine
Steckdoseneinheit dieser Art ist in der
DE 88 13 235 U1 angegeben.
Bei dieser bekannten Steckdoseneinheit sind mehrere Steckdosen-Einsätze in einem
Gehäuse
aufgenommen und weisen eine jeweilige Leuchtanzeige mit einer Leuchtdiode
auf, die in der oberen Abdeckung angeordnet ist. Die Leuchtanzeige
wird mittels eines Mikroschalters im Bereich zungenförmiger Abschnitte
beim Einstecken eines Gerätesteckerstiftes
betätigt.
Da das Lichtaustrittsfeld auf der Abdeckung relativ eng begrenzt
ist, kann es leicht vorkommen, dass die Anzeige durch einen davor
befindlichen Gegenstand verdeckt und nicht wahrnehmbar ist.
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Eine
weitere Steckdoseneinheit ist in der
DE 299 01 556 U1 gezeigt. Bei dieser bekannten
Steckdoseneinheit sind in einer Leiste angeordnete Steckdosen zentral
mittels eines Computers z. B. über
einen seriellen Bus nach einem Programm steuer bar, wobei pro Steckdose
mehrere unterschiedliche Ein-/Ausschaltsequenzen eingestellt werden
können. Auch
verfügt
die Steckdosenleiste über
einen Rechner mit Echtzeituhr, so dass eine individuelle Bestromung
der Steckdosen auch bei abgeschaltetem äußerem Computer mittels des
Steuerrechners der Steckdosenanordnung möglich ist. Jeder Steckdose ist
eine Kontrolllampe zugeordnet, um die Bestromung der jeweiligen
Steckdose anzuzeigen. Die Kontrolllampen sind hierbei in einer schrägen Seitenwand
eines Gehäuses
der Steckdoseneinheit neben den darin befestigten Steckdosen angeordnet.
Bei einem solchen Aufbau ist die Installation der Kontrolllampen
mit ihren Anschluss- und Ansteuerelementen in Abstimmung auf die
zugehörigen
Steckdosen mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden und auch die
Information über
die Betriebszustände
der einzelnen Steckdosen ist eingeschränkt und nicht immer eindeutig
wahrnehmbar, wodurch sich z. B. beim Einbau in einem Schaltschrank
Nachteile ergeben können.
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In
der
DE 199 25 349
A1 ist eine Steckdosenleiste gezeigt, die eine Überwachungseinrichtung mit
vielfältigen Überwachungssignalen
für die
Steckdosenleiste aufweist, um diese an einer entfernten Registrierstelle
auszuwerten. Zu einer Anzeige von Betriebszuständen der einzelnen Steckdosen
sind in dieser Druckschrift keine Ausführungen gemacht.
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Die
DE 195 25 843 C1 zeigt
eine einzelne Steckdose mit Bewegungsmelder und gegebenenfalls Dämmerungssensor
sowie einer Beleuchtungseinrichtung, die bei einer Bewegung im Umfeld
oder bei ungünstigen
Lichtverhältnissen
eingeschaltet wird, wobei aber Betriebszustände der Steckdose selbst unberücksichtigt
bleiben.
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In
der
DE 100 26 256
A1 ist vorgeschlagen, einzelne Steckdosen in ihrer Oberfläche mit
einer Lichtquelle zu versehen, um ihre Funktion als Steckdose anzuzeigen
oder sie als Markierungs- bzw. Orientierungslicht zu nutzen.
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Die
DE 201 02 023 U1 zeigt
eine Verteilerleiste mit eingesetzten Schutzkontaktsteckdosen, die eine
Signallampe zur Anzeige der Funktion integrierter Feinsicherungen
enthalten.
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In
der
DE 202 04 673
U1 ist vorgeschlagen, Schutzkontaktsteckdosen mit Überspannungsschutzelementen
und einer visuellen Anzeige zu versehen, die eine auf einer Leiterplatte
angeordnete Leuchtdiode sowie eine von der Leiterplatte abragende
Säule aus
lichtleitendem Material aufweist, deren Ende etwa in der Frontebene
der Steckdose liegt. Eine in der Frontebene liegende Blende weist
einen lichtdurchlässigen
Bereich oder eine Lochung im Bereich des Säulenendes auf, so dass auch
hierbei ein relativ eng begrenzter Lichtaustritt vorliegt.
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Die
DE 10 2005 025 541
A1 zeigt eine Steckdose und ein Anzeigesystem eines Gebäudes mit mehreren
Steckdosen, bei dem in den Steckdosen eine Stromerkennungsschaltung
sowie ein jeweiliges Anzeigefeld mit einer visuellen Anzeige innerhalb
eines Abdeckrahmens angeordnet sind. Ferner sind visuelle Zustands-Signalisierungsanzeigen
mit einem Lichtleiter und einer Leuchtdiode vorgesehen, die Signale
von mehreren Steckdosen über
Funkempfänger
aufnehmen und in einem Anzeigefeld abgeben.
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Aus
der
DE 20 2004
004 505 U1 geht eine Einbausteckdose mit optischer Anzeige
hervor, die eine linsenförmig
gestaltete Lichtaustrittsfläche
auf der Deckeloberfläche
aufweist. Mehrere Steckdosen sind in einem Stahlrahmen einsetzbar.
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Die
FR 2 652 682 A1 zeigt
eine Steckdoseneinheit mit mehreren Steckdosen, wobei das Gehäuse der
Steckdoseneinheit austauschbare Stirnwandelemente aufweist. Leuchtanzeigen
sind hierbei nicht erwähnt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckdoseneinheit der
eingangs genannten Art bereit zu stellen, die eine deutliche Wahrnehmung bestimmter
Betriebszustände
der einzelnen Steckdosen begünstigt.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Leuchtanzeigen Lichtleitelemente aufweisen,
die an der Oberseite der Steckdosen-Einsätze angeordnet sind und in
die das von der zugehörigen
Lichtquelleneinheit abgegebene Licht eingekoppelt ist und dass die
Leuchtanzeige als die Einstecköffnung
der betreffenden Steckdose umgebender Leuchtring ausgebildet ist,
der in eine tangentiale Zuleitung übergeht, welche an die Lichtquelleneinheit
gekoppelt ist. Mit diesen Maßnahmen
wird eine eindeutige Wahrnehmung der angezeigten Betriebszustände erreicht,
wobei zudem die Fertigung und Installationsarbeiten einfach ausführbar sind.
Auch können
leicht Steckdoseneinheiten mit einer unterschiedlichen Anzahl von
Steckdosen bereitgestellt werden. Mit diesem Aufbau ergeben sich
insbesondere auch in einem Schaltschrank oder Rack Vorteile bei
der Installation und eine gute Wahrnehmbarkeit der Betriebszustände durch
den Benutzer.
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Vorteilhafte
Maßnahmen
zur Anzeige der Betriebszustände
bestehen des Weiteren darin, dass mit den Leuchtanzeigen jeweils
mehr als zwei steckdosenindividuelle Betriebszustände in jeweils
visuell unterschiedlichem Lichtabgabemodus codiert sind und dass
die Codierung in unterschiedlichen Lichtfarben und/oder durch intermittierende
Lichtabgabe vorgenommen ist.
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Die
Funktion mit der Darstellung unterschiedlicher Betriebszustände wird
ferner dadurch begünstigt,
dass den Steckdosen-Einsätzen
jeweilige Stromsensoren zugeordnet sind und dass die Betriebszustände in unterschiedlich
hohen Strömen durch
die betreffende Steckdose bestehen.
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Ein
vorteilhafter Aufbau mit einer effizienten Lichtführung wird
dadurch unterstützt,
dass die tangentiale Zuleitung zu einer quer zur Längserstreckung
der als Steckerleiste ausgebildeten Steckdoseneinheit verlaufenden
Randseite des betreffenden Steckdosen-Einsatzes geführt und
im Randbereich an die Lichtquelleneinheit gekoppelt ist.
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Des
Weiteren tragen auch die Maßnahmen zu
einem vorteilhaften Aufbau und einer einfachen Montage bei, dass
die Steckdosen-Einsätze
ein im Wesentlichen quaderförmiges
Einsatzgehäuse
mit zueinander parallelen ersten Seitenwänden und dazu rechtwinklig
verlaufenden, zueinander parallelen zweiten Seitenwänden sowie
einer Deckwand aufweisen, dass die Steckdosen-Einsätze mit
ihren zweiten Seitenwänden
parallel zueinander in dem Gehäuse
der Steckdoseneinheit angeordnet sind, und dass die Deckwand zumindest über eine
zweite Seitenwand vorsteht und an dieser zweiten Seitenwand die
Ansteuerschaltung mittels einer Platine zwischen benachbarten zweiten
Seitenwänden
zweier nebeneinander liegender Einsatzgehäuse angebracht ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Steckdoseneinheit ergibt
sich dadurch, dass die Leuchtanzeigen und/oder die Zuleitungen in
nach oben offene Aussparungen der Deckwände eingesetzt sind.
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Die
Anzeigefunktion wird dadurch begünstigt,
dass Lichtkoppelzonen zwischen den Lichtleitelementen, insbesondere
den Zuleitungen, und der Lichtquelleneinheit nach außen lichtdicht
abgeschirmt sind.
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Für eine sichere
Erfassung und Darstellung der Betriebszustände ist vorgesehen, dass die
Steckdoseneinheit eine Mess- und Steuerelektronik zum Erfassen der
Messwerte und Abgabe von Steuersignalen aufweist. Hierbei ist vorteilhaft
z. B. eine Mess- und Steuerelektronik pro Steckdosen-Einsatz vorhanden.
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Variable
Ausgestaltungsmöglichkeiten
bei einfachem Aufbau werden dadurch erhalten, dass das Gehäuse im Wesentlichen
quaderförmig
mit Boden, Seitenwandabschnitten und Stirnwandelementen ausgestaltet
ist, die an den Seitenwandabschnitten stirnseitig verrastet oder
angeschraubt sind, und dass zwei verschiedene, gegeneinander austauschbare
Stirnwandelemente vorhanden sind, von denen eines zum Einführen eines
Versorgungskabels und ein anderes zum Ankoppeln an einer Profilschiene
eines Schaltschrankes oder Racks mit seitlichen Rastelementen ausgebildet
ist. Mit den Rastelementen ergibt sich eine einfache Installation
an einer entsprechend angepassten Profilschiene des Schaltschrankes
oder Racks.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1A, 1B und 1C Steckdoseneinheiten
in Form einer Steckdosenleiste mit mehreren Steckdosen-Einsätzen mit
zwei unterschiedlichen Stirnwandelementen in perspektivischer Ansicht
und mit abgewandelter Leuchtanzeige,
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2 die
Steckdoseneinheit nach 1A bei einem abgenommenen Steckdosen-Einsatz
und einem abgenommenen Stirnwandelement,
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3 die
Steckdoseneinheit nach 1A bei einem abgenommenen Steckdosen-Einsatz,
einem abgenommenen Stirnwandelement sowie einer abgenommenen Mess-
und Steuerelektronik,
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4A bis 4E einen
Steckdosen-Einsatz in Draufsicht, im Querschnitt, in perspektivischer Ansicht,
in einer vergrößerten Detaildarstellung
und in einer wei teren perspektivischen Ansicht mit abgenommener
Ansteuerschaltung für
eine Leuchtanzeige und
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5 ein
Ausführungsbeispiel
für eine Mess-
und Steuerelektronik und eine Ansteuerschaltung in schematischer
Darstellung.
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1A zeigt
eine Steckdoseneinheit 1 in Form einer Steckdosenleiste
mit mehreren, vorliegend vier, in einem Gehäuse 10 der Steckdoseneinheit 1 reihenförmig nebeneinander
aufgenommenen Steckdosen-Einsätzen 20.
Das Gehäuse 10 ist
im Querschnitt U-förmig
mit Seitenwänden 11,
einem Boden und Stirnwandelementen 12' sowie einer offenen Oberseite
ausgebildet, in die die Steckdosen-Einsätze 20 mit aneinander
grenzenden Deckwänden 23 eingesetzt
sind. Dabei wird die offene Oberseite des Gehäuses 10 von den Deckwänden 23 vollständig abgedeckt,
an die an den beiden Endabschnitten des Gehäuses 10 Oberseitenabschnitte der
Stirnwandelemente 12' angrenzen.
In dem einen Stirnwandelement 12' ist eine Durchführöffnung für ein Versorgungskabel 50,
insbesondere Netz-Versorgungskabel, eingebracht. Die Steckdosen-Einsätze 20 weisen
jeweils Steckeraufnahmen 21 zum Einstecken von verbraucherseitigen
Steckern auf. Jede Steckeraufnahme 21 ist von einer ringförmigen Leuchtanzeige 22 umgeben,
die in der Nähe
der oberen Längskante
des Gehäuses 10 tangential
in eine längs
zur Steckdosenleiste verlaufende Zuleitung 22.1 übergeht,
welche an einem quer zur Längsseite des
Gehäuses 10 verlaufenden
Rand der Deckwand 23 lichtleitend mit einer Lichtquelleneinheit 31,
vorzugsweise einer oder mehreren Leuchtdioden, gekoppelt ist. Die
Koppelzone ist mittels einer Licht abschirmenden Abdeckung 22.2 abgedeckt.
Die Leuchtanzeige 22 ist dabei mittels eines oder mehrerer
Lichtleitelemente gebildet, die in angepasste Ausnehmungen in der
Deckwand 23 der jeweiligen Steckdosen-Einsätze 20 eingesetzt
sind. Die Zuleitung 22.1 stellt vorteilhafterweise eine
einstückige Fortsetzung
des Lichtleitelementes der Leuchtanzeige 22 dar. Die Lichtleitelemente
und die Zuleitung 22.1 können lichtdurchlässig oder
bereichsweise lichtundurchlässig
abgedeckt sind.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 1B unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
nach 1A in den Stirnwandelementen 12, die
seitliche Rastmittel 12.1 aufweisen. Die Kontaktierung
der Steckdosen-Einsätze 20 mit
der Spannungsversorgung kann dabei auf der Rückseite (Bodenseite) der Steckdoseneinheit 1 erfolgen,
beispielsweise über Steckzapfen,
die mit Anschlüssen
eines auf der Rückseite
z. B. in einer Profilschiene entlang geführten Versorgungskabels oder
von Stromschienen kontaktiert sind. Die Rastmittel 12.1 stehen über die
Außenebenen
der beiden Seitenwände 11 vor
und weisen zur Oberseite gerichtete federnde Rastfinger mit nach
unten gerichteten Rastschrägen
und oben liegenden Rastabsätzen
auf, so dass die Steckdoseneinheit 1 in eine angepasste,
mit Rastaufnahmen versehene U-förmige
Profilleiste verrastend eingesetzt werden kann. Zum Lösen der
Rastverbindung sind die Rastfinger in ihrem oberen Abschnitt mit
Betätigungsabschnitten
versehen. Die Stirnwandelemente 12 sind ihrerseits an dem
Gehäuse 10 an
dessen Seitenwänden 11 lösbar z.
B. mittels Schrauben oder einer weiteren Rastverbindung befestigt
und können gegen
Stirnwandelemente 12' nach 1A ausgetauscht
werden. Zur Befestigung der Stirnwandelemente 12, 12' mittels Schrauben
sind an der Innenseite der Seitenwände 11 vorteilhaft
längs verlaufende
Schraubkanäle
angeformt, wie die 2 und 3 zeigen.
Das Gehäuse 10 besteht
vorzugsweise aus einem Kunststoffprofil und kann in unterschiedlicher
Länge für unterschiedlich
viele Steckdosen-Einsätze 20 ausgeführt sein.
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Bei
der in 1C gezeigten alternativen Ausgestaltung
ist in der Deckwand 23 der Einsätze 20 in den beiden
in Anordnungsrichtung der Steckzapfen-Aufnahmen liegenden Eckbereichen
jeweils eine dreieckförmige
Leuchtanzeige 22 angeordnet. Denkbar ist auch, die einzelnen
Steckdosen-Einsätze
mit in ihrer Anzeige-Information
unterschiedlichen Leuchtanzeigen auszustatten.
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Wie 2 und 3 zeigen,
sind auf der Innenseite der Seitenwände 11 sich beidseitig
in gleicher Ebene parallel zur Deckseite bzw. zum Boden gegenüberliegend
T-förmige Nuten
angeformt, in die die Steckdosen-Einsätze 20 mit angepassten,
im Querschnitt T-förmigen,
in Längsrichtung
des Gehäuses 10 verlaufenden
Halteelementen 24.1 eingeschoben werden können. Die
Halteelemente sind auf beiderseitigen ersten Seitenwänden 24 der
Steckdosen-Einsätze 20 über einen
Steg angeformt und an ihren Enden im Bereich des T-Dachs oben und
unten sowie auf der der Seitenwand 11 zugekehrten Außenseite
mittels entsprechender Abschrägungen
verjüngt,
so dass sie leicht in die T-Nuten der Seitenwände 11 eingeschoben
werden können.
Zweite Seitenwände 25 der
im Wesentlichen quaderförmigen
Gehäuse
der Steckdosen-Einsätze 20 verlaufen
rechtwinklig zu den ersten Seitenwänden 24 und sind von der
Deckwand 23 des Steckdosen-Einsatzes 20 überragt,
so dass sich zwischen benachbarten Steckdosen-Einsätzen 20 zwischen
deren zweiten Seitenwänden 25 Zwischenräume ergeben.
In diesen Zwischenräumen
sind Ansteuerschaltungen 30 für die Lichtquelleneinheiten 31 angeordnet.
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Die
Ansteuerschaltung 30 ist auf einer Trägerplatine aufgebaut und weist
Bauteile 32 für
die Ansteuerung und mindestens eine Leuchtdiode der Lichtquelleneinheit 31 auf,
die über
Anschlüsse 31.1 vorzugsweise
unmittelbar auf der Trägerplatine
montiert ist. Ferner ist die Ansteuerschaltung 30 über Verbindungsleitungen 33 unmittelbar
an Versorgungsadern 51 angeschlossen, die zu dem Versorgungskabel 50 gehören oder
zu Versorgungsstromschienen führen
oder an eine Mess- und Steuerelektronik 40 angeschlossen,
die den Strom und/oder die Spannung der Steckdosen-Einsätze 20 individuell
misst und Steuersignale an die Ansteuerschaltung 30 abgibt,
die von den Messsignalen abhängig
sind und von der Ansteuerschaltung 30 zur darauf abgestimmten
Ansteuerung der Lichtquelleneinheit 31 weiterverarbeitet
werden. Die mindestens eine Leuchtdiode 31 ist mit der
Zuleitung 22.1 lichtleitend gekoppelt, wobei der Leuchtabschnitt
der Leuchtdiode in die die Zuleitung 22.1 aufnehmende Ausnehmung
in der Deckwand 23 eingesetzt ist und die Abdeckung 22.2 die
Koppelzone abdeckt. Die Ansteuerschaltung 30 mit der darauf
angeordneten Lichtquelleneinheit 31 ist auch in den 4A bis 4E,
insbesondere der vergrößerten Detailansicht
gemäß 4D,
dargestellt.
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Ferner
zeigen die 2 und 3 auch die Mess-
und Steuerelektronik 40, die auf einer Platine 41 aufgenommene
Schaltungseinheiten einschließlich
einer Anschlusseinheit für
die Adern 51 des Versorgungskabels 50 aufnimmt
und parallel zur Ebene der Stirnseite bzw. der Stirnwandelemente 12, 12' nahe der Stirnseite
angeordnet und auf einer im Bodenbereich des Gehäuses 10 der Steckdoseneinheit 1 angebrachten
Trägerplatte 43 fixiert
ist. Die Bodenplatte des Gehäuses 10 weist
dabei eine an die Außenkontur
der rechteckförmigen
Trägerplatte 43 angepasste
Ausnehmung auf, wobei in Längsrichtung des
Gehäuses 10 verlaufende,
mit ihren Öffnungsseiten
gegeneinander gerichtete Nuten vorhanden sind, in die die betreffenden
Randbereiche der Trägerplatte 43 eingeschoben
sind.
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In
den 4A bis 4E sind
die vorstehend beschriebenen Merkmale des Steckdosen-Einsatzes 20 mit
der Leuchtanzeige 22 und deren Ansteuerschaltung 30 sowie
Lichtquelleneinheit 31 in Draufsicht (4A),
einem Querschnitt mit den Halteelementen 24.1 (4B),
in perspektivischer Ansicht (4C), einer
Detaildarstellung im Bereich der Koppelzone zwischen Lichtquelleneinheit 31 und
Zuleitung 22.1 (4D) und
bei abgenommener Ansteuerschaltung mit ihrer Trägerplatine und der darauf montierten
Lichtquelleneinheit 31 (4E) näher dargestellt.
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5 zeigt
in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel für den Anschluss
der Mess- und Steuerelektronik 40 und der Ansteuerschaltung 30 für die Leuchtanzeige 22.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
wird die Mess- und Steuerelektronik 40 direkt von der Versorgungsspannung,
insbesondere Netzspannung, über
ein einfaches Netzteil (mit Diode, Vorwiderstand, Kondensator, Spannungsregler)
versorgt.
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Die
Ansteuerung der Lichtquelleneinheit 31, vorliegend mit
zwei Leuchtdioden, für
die Anzeige des Betriebszustandes der betreffenden Steckdoseneinheit 1 erfolgt
z. B. direkt aus der Netzspannung. Dabei kann die Ansteuerung der
Leuchtdioden z. B. über
Puls-Weiten-Modulation PWM mittels spannungsfester Transistoren
oder alternativ mittels einer Kleinspannungsversorgung vorgenommen werden.
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Die
Mess- und Steuerelektronik 40, von der vorteilhaft eine
pro Steckdosen-Einsatz 20 vorhanden ist, erfasst den aktuellen
Strom pro Steckdosen-Einsatz 20 und steuert damit über die
Ansteuerschaltung 30 die entsprechenden Leuchtdioden (z.
B. rot, grün)
an. Damit können
z. B. die Betriebszustände „Spannung
vorhanden" (grün), „Verbraucher-Stecker
eingesteckt, Minimalstrom vorhanden" (orange) und „Strom-Grenzwert erreicht" (rot) dargestellt werden, wobei die
betreffenden, vorgegebenen oder vorgebbaren Vergleichswerte in der
Mess- und Steuerelektronik 40 enthalten sind. Ähnlich können auch
verschiedene Blink-Impulse bzw. (sichtbar) intermittierende Lichtsignale
zur weiteren Statusmeldung (Anzeige des Betriebszustandes) für die Anzeige
vorgesehen sein. Verschiedene Farben können mittels einer Leuchtdiode
oder mittels verschiedener Leuchtdioden erzeugt werden.
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Für die Strommessung
kann z. B. ein Shunt verwendet werden, der in die Versorgungsleitung
der betreffenden Steckdose eingebaut sein kann. Die Mess- und Steuerelektronik 40 besitzt
bei einer Ausführungsform
einen Bus-Anschluss. Dies kann z. B. eine drahtgebundene, serielle
Schnittstelle oder ein Leistungs-Versorgungsbus sein, mit dem Daten über das
Stromnetz übertragen
werden. Die Elektronik ist vorteilhaft mit einem kleinen Mikrocontroller
als Einheit für
die Datenverarbeitung bzw. Signalauswertung versehen, wodurch sich
ein kompakter, programmierbarer Aufbau ergibt. Eine Anordnungsmöglichkeit
für die
Elektronik besteht außer
den gezeigten Aufbauten auch z. B. direkt unterhalb den Steckdosen-Einsätzen 20,
wo auch die Versorgungsleitungen zu den Steckdosen entlang geführt sind.