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Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung zum Schließen eines elektrischen Kontakts, insbesondere zum schnurlosen Versorgen eines Elektrogeräts.
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Anschlussanordnungen zum schnurlosen Versorgen eines Elektrogeräts mit elektrischer Energie sind im Bereich der Haushaltsgeräte, insbesondere von Wasserkochern bekannt. Eine derartige Anschlussanordnung ist zum Beispiel in der
EP 1 679 474 A2 beschrieben. Die so bekannte Vorrichtung umfasst ein mit wenigstens einem elektrischen Kontakt versehenes Anschlussteil und ein im Boden des Wasserkochers angeordnetes, auf das Anschlussteil aufsteckbares, ebenfalls mit wenigstens einem elektrischen Kontakt versehenes Sockelteil. Die elektrischen Kontakte im Anschlussteil sind durch ein federbelastetes, verschiebbares Abdeckelement vor Berührung von außen gesichert. Das Abdeckelement lässt sich beim Aufstecken des Sockelteils auf das Anschlussteil durch ein entsprechendes Steckelement im Sockelteil zur Freigabe der elektrischen Kontakte verdrängen
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Das Anschlussteil dieser bekannten Anschlussanordnung weist zwei koaxiale ringförmige Öffnungen und eine zentrale Öffnung auf. Diese Öffnungen sind in der geschlossenen Konfiguration ohne aufgestecktes Küchengerät von passgenauen, ebenfalls ringförmigen Abdeckelementen verschlossen, während die zentrale Öffnung von einem passgenauen, stiftförmigen Abdeckelement verschlossen ist. Hierdurch sind die im Anschlussteil vorhandenen, stromführenden Kontakte verdeckt, solange das Küchengerät nicht auf das Anschlussteil aufgesteckt wird. Gleichzeitig werden die Kontakte vor Verschmutzungen und dem Eindringen von Flüssigkeiten geschützt. Ein unbeabsichtigter, gefahrenträchtiger Kontakt eines Bedieners mit dem Haushaltsstromnetz ist jedoch möglich, wenn die ringförmigen Abdeckelemente oder das stiftförmige Abdeckelement durch einen entsprechenden nadelförmigen oder lamellenförmigen Metallgegenstand soweit verschoben werden, dass ein Kontakt mit den innen liegenden, stromführenden Kontaktelementen entsteht.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussanordnung zum Schließen eines elektrischen Kontakts, insbesondere zum Versorgen von Geräten mit elektrischer Energie, bereitzustellen, die einen unbeabsichtigten und ggf. gefährlichen Zugang einer Person zu den elektrischen Kontakten der Vorrichtung möglichst vermeidet bzw. zumindest deutlich erschwert.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass in dem Anschlussteils mindestens eine, durch das verschiebbare Abdeckelement verschließbare Öffnung angeordnet ist. Im Bereich dieser Öffnung ist ein mit einer Stromquelle verbundener Kontakt angeordnet, der nach der Freigabe der Öffnung, d. h. also nach dem Verdrängen des verschiebbaren Abdeckelements, mit dem entsprechenden Kontakt in dem Sockelteil in leitender Verbindung steht.
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Übereinstimmend mit dem eingangs erwähnten Stand der Technik wird das Abdeckelement zwar durch das Aufstecken des Sockelteils auf das Anschlussteil verschoben, jedoch wird dadurch, im Gegensatz zum vorerwähnten Stand der Technik wenigstens eine Öffnung freigegeben, durch die der wenigstens eine Kontakt im Anschlussteil den wenigstens einen entsprechenden Kontakt in dem Sockelteil kontaktiert. Ein Verschieben (Entfernen) des Abdeckelements von der Öffnung aus ist nicht möglich, ebenso wenig das Einführen eines metallischen Gegenstandes, der zu einem unbeabsichtigten, gefahrenträchtigen Kontakt einer Person mit der Stromquelle führen könnte. Selbst wenn das Abdeckelement mittels eines Metallgegenstandes verschoben wird, führt dies nicht zu einem Kontakt mit dem Strom.
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Vorzugsweise kann der wenigstens eine, im Bereich der wenigstens einen Öffnung angeordnete Kontakt radial federnd ausgebildet sein, so dass er automatisch zurückfedert, wenn das Küchengerät vom Anschlussteil abgehoben wird.
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Der wenigstens eine Kontakt an oder in der inneren Seitenwand des Sockelteils kann als durchlaufender oder segmentierter Kontaktring auf Höhe der wenigstens einen Öffnung im Anschlussteil angeordnet sein, sodass sich das Elektrogerät (zum Beispiel ein Küchengerät) durch eine einfache Drehung auf dem Anschlussteil ein- und ausschalten lässt. Des Weiteren ist es möglich die Kontaktringsegmente mit unterschiedlichen Spannungen zu beaufschlagen, um durch weiteres Drehen des Küchengeräts unterschiedliche Heizleistungen zu bewirken.
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Vorzugsweise können wenigstens zwei axial versetzte Kontakte in der inneren Seitenwand des Sockelteils und entsprechend wenigstens zwei axial versetzte Kontakt auf Höhe von wenigstens zwei axial versetzten Öffnungen im Anschlussteil vorgesehen sein, wodurch gewährleistet ist, dass die beiden zum Anschluss einer Heizvorrichtung im Küchengerät erforderlichen Leiter gegen einen unbeabsichtigten, gefahrenträchtigen Kontakt eines Bedieners mit dem Haushaltsstromnetz geschützt sind.
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Dementsprechend können die axial versetzten Kontakte mit je einem Phasenleiter und einem Nullleiter des Haushaltsnetzes verbunden sein, während ein zentraler Schutzkontakt, der nicht gegen unbeabsichtigte Berührung geschützt sein muss, im Anschlussteil mit einem Schutzleiter verbunden sein kann.
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Um die bereits erwähnte Drehung des Küchengeräts auf dem Anschlussteil zu erlauben, sind das Anschlussteil, die Vertiefung im Sockelteil und das im Anschlussteil verschiebbare Abdeckelement im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und ist das Abdeckelement mit geringem Spiel im Anschlussteil gegen die Kraft einer auf eine Querwand des Abdeckelements wirkenden Feder mittels eines Stifts in der Vertiefung im Sockelteil verschiebbar.
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Zur Verbindung eines im Küchengerät angeordneten Sensors, der beispielsweise die Stromversorgung des Küchengeräts bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur abschaltet, kann am Steckelement im Sockelteil wenigstens ein Kontakt und am Anschlussteil entsprechend wenigstens ein radial elastisch beweglicher Kontakt angeordnet sein, die sich kontaktieren, wenn das Sockelteil im Boden des Küchengeräts auf das Anschlussteil aufgesetzt und dadurch das zylindrische Abdeckelement verschoben wird. Diese Kontakte sind zwar nicht in der gleichen Weise gegen unbeabsichtigtes Berühren mittels eines Metallgegenstandes geschützt, jedoch ist diese Berührung nicht gefahrenträchtig, da der Sensor nur mit einer kleinen, ungefährlichen Spannung beaufschlagt wird oder nur eine keine Spannung entwickelt.
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Des Weiteren kann auch ein Schutzkontaktstift in der Vertiefung im Sockelteil mit einem Schutzleiter des Küchengeräts verbunden sein und beim Aufstecken des Küchengeräts den zentralen, mit einem Schutzleiter verbundenen Schutzkontakt im Anschlussteil kontaktieren, ohne gegen unbeabsichtigte Berührung geschützt sein zu müssen, da an einem Schutzleiter grundsätzlich keine Spannung anliegt.
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Ein sicherer, formschlüssiger Kontakt zwischen den Kontakten im Anschlussteil und denen im Sockelteil lässt sich bewirken, wenn das Abdeckelement aus einem äußeren, zylindrischen Bauteil, das in der vom Küchengerät freien Situation des Anschlussteils die wenigstens eine Öffnung verdeckt und einem koaxialen, verschiebbaren, konischen inneren Bauteil besteht und zwischen dem Anschlussteil und dem äußeren Bauteil sowie dem äußeren Bauteil und dem konischen inneren Bauteil Druckfedern angeordnet sind, deren Federkonstanten so bemessen sind, dass beim Aufstecken des Küchengeräts auf das Anschlussteil zuerst das äußere Bauteil zur Freigabe des wenigstens einen Kontakts und danach das konische, innere Bauteil zur formschlüssigen Radialverschiebung des wenigstens einen Kontakts durch die Öffnung hindurch zum Kontaktieren des wenigstens einen Kontakts im Sockelteil axial verschoben werden.
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Eine andere Möglichkeit, einen formschlüssigen Kontakt zu bewirken, besteht darin, im zylindrischen Abdeckelement, ausgehend von einer oberen Querwand, einen koaxialen, zylindrischen Fortsatz mit Fasen an einer unteren Endfläche anzuordnen, wobei die Fasen mit den als Kontaktzungen ausgebildeten Kontakten im Sinne eines Anpressens der Kontakte an die Kontaktringe und an den Schutzkontaktstift zusammenwirken, wenn das Sockelteil im Boden des Küchengeräts auf das Anschlussteil aufgesetzt wird.
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Eine zusätzliche Sicherung gegen unbeabsichtigtes Berühren der spannungsführenden Kontakte lässt sich erreichen, wenn zwei parallele, radial beabstandete und diametral gegenüberliegende Steckelemente im Sockelteil zum Verdrängen des Abdeckelements vorgesehen werden und das Abdeckelement so ausgebildet wird, dass es sich nur verdrängen lässt, wenn beide Steckelemente gleichzeitig und parallel auf das Abdeckelement wirken. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich das Abdeckelement bei einseitiger Belastung verkantet und sich im Anschlussteil verklemmt. Zusätzlich können die Seitenwände des Anschlussteils und des Abdeckelemente Rastelemente aufweisen, die beim Verkanten des Abdeckelements zusammenwirken und das Verdrängen des Abdeckelements formschlüssig verhindern.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1: Eine Schnittansicht eines Sockelteils der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung,
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2: Eine Außenansicht eines Anschlussteils der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung,
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3: Eine Schnittansicht des Anschlussteils und des Sockelteils der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung bei Beginn des Aufsetzens eines Küchengeräts auf das Anschlussteil,
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4: Die erfindungsgemäße Anschlussanordnung, wenn das Küchengerät mit seinem Sockelteil auf das Anschlussteil 3 vollständig aufgesetzt ist,
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5: Eine Ansicht teilweise im Schnitt eines Anschlussteils gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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6: Eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform in der Position, wenn das Sockelteil im Boden des Küchengeräts auf das Anschlussteil aufgesetzt ist,
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7: Eine detaillierte Darstellung der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung entsprechend 3,
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8: Eine detaillierte Darstellung der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung in der Position gemäß 4,
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9: Eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung gemäß einem gegenüber der 8 gedrehten Schnitt, der weitere Kontakte für einen Sensor zeigt und
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10: Ein Haushaltsgerät in Form eines Wasserkochers, der auf einen Untersatz aufgesetzt ist.
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Gemäß den 1 und 2 besteht die erfindungsgemäße Anschlussanordnung 1 aus einem als Vorsprung ausgebildeten Anschlussteil 3, das aus einem Untersatz 27 herausragt (7 und 8) und in dessen äußeren Seitenwand 8 wenigstens eine Öffnung 4 angeordnet ist, sowie aus einem Sockelteil 10, das in einem Boden 28 (7 und 8) eines Küchengeräts 2 angeordnet ist. An oder in einer inneren Seitenwand 14 ist ein elektrischer Kontakt 11 in Form eines Kontaktrings angeordnet, während ein als Stift ausgebildetes Steckelement 12 in eine Vertiefung 13 im Sockelteil 10 hineinragt.
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Im Anschlussteil 3 ist ein Abdeckelement 6 in Form eines zylindrischen Bauteils mit geringem Spiel axial verschiebbar angeordnet. Dieses Abdeckelement 6 wird durch eine Feder 7 in die in 3 dargestellte Stellung geschoben, solange das Steckelement 12, wie in 3 gezeigt, vom Abdeckelement 6 entfernt ist. In dieser Stellung verschließt eine Seitenwand 29 des Abdeckelements 6 die wenigstens eine Öffnung 4 in der äußeren Seitenwand 8 des Anschlussteils 3, und ein als Kontaktzunge ausgebildeter elektrischer Kontakt 5, der über eine Kontaktfahne 9 mit dem Haushaltsstromnetz verbindbar ist, ist daran gehindert, in die Öffnung 4 einzufedern.
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Wenn das Küchengerät 2 mit seinem Sockelteil 10 vollständig auf das Anschlussteil 3 aufgesetzt ist, ist das Abdeckelement 6 durch das Steckelement 12 soweit nach unten verschoben, dass die Öffnung 4 freiliegt und der elektrische Kontakt 5 in die Öffnung 4 hineinfedern kann und dadurch in Kontakt mit dem ringförmigen elektrischen Kontakt 11 kommt. Nur in dieser Position kontaktieren sich der federnde, elektrische Kontakt 5 und der ringförmige Kontakt 11, während in der in den 1 bis 3 gezeigten Stellung die Öffnung 4 verschossen ist und auch durch die Öffnung im Anschlussteil 3 für das Steckelement 12 hindurch kein ungewollter Kontakt mit der Kontaktzunge 5 möglich ist.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 dadurch, dass zusätzlich zu dem äußeren zylindrischen Abdeckelement 6 ein koaxiales, konisches, inneres Bauteil 15 vorgesehen ist, wobei zwischen dem konischen Bauteil 15 und dem Abdeckelement 6 eine weitere Druckfeder 16 angeordnet ist. Die Federkonstanten der Druckfedern 7 und 16 sind so gewählt, dass das Steckelement 12 beim Aufsetzen des Sockelteils 10 zunächst die Feder 7 unterhalb des Abdeckelements 6 komprimiert, wodurch die Öffnung 4 im Anschlussteil 3 freigegeben wird und das dann erst die Feder 16 komprimiert wird und dadurch das konische, innere Bauteil 15 in Richtung des Abdeckelements 6 verschoben wird. Hierdurch bewirkt das konische, innere Bauteil 15 eine radiale, formschlüssige Verschiebung des elektrischen Kontaktes 5 durch die Öffnung 4 hindurch gegen den ringförmigen Kontakt 11, wodurch eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den Kontakten 5 und 11 gewährleistet ist.
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Das Steckelement 12 ist einstückig mit dem Sockelteil 10 aus Kunststoff dargestellt und weist koaxial einen Schutzkontaktstift 19 auf, der einerseits mit einer Schutzkontaktleitung im Küchengerät 2 verbunden ist und andererseits einen Schutzkontakt im Untersatz 27 des Haushaltsstromnetzes kontaktiert.
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Falls sich gewährleisten lässt, dass der Schutzkontakt im Untersatz 27 grundsätzlich nur mit einem Nullleiter des Haushaltsstromnetzes verbindbar ist, sodass eine Phase nur am elektrischen Kontakt 5 anliegen kann, ist die Anschlussanordnung 1 gemäß den 1 bis 6 für einen Zweileiteranschluss aus Phase und Nullleiter ohne Schutzkontakt geeignet.
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Da die Haushaltsstromnetze üblicherweise als Dreileitersystem mit einem Phasenleiter, einem Nullleiter und einem Schutzkontaktleiter ausgestattet sind, und es je nach Stecker und Steckdosenbauart nicht gewährleistet ist, dass der Phasenleiter grundsätzlich immer an einem vorgegebenen Kontakt 5 anliegt, ist in den 7 und 8 eine Ausführungsform dargestellt, die zwei im Anschlussteil 3 angeordnete elektrische Kontakte 5, 17 aufweist, die in der vorgeschriebenen Weise gegen einen unbeabsichtigten, gefahrenträchtigen Kontakt eines Bedieners mit dem Haushaltsstromnetz gesichert sind.
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In 7 ist ein als Wasserkocher ausgebildetes Küchengerät 2 dargestellt, das noch nicht vollständig auf den Untersatz 27 aufgesetzt ist. Im Anschlussteil 3 ist das Abdeckelement 6 angeordnet, das sich gegen die Kraft der Druckfeder 7 in Richtung des Untersatzes 27 verschieben lässt. Das Abdeckelement 6 verdeckt in der dargestellten Stellung die Öffnung 4 sowie eine diametral gegenüberliegende und axial versetzte Öffnung 20 im Anschlussteil 3. Der elektrische Kontakt 5 sowie ein weiterer, diametral gegenüberliegender elektrischer Kontakt 17 liegen an der Seitenwand 29 des Abdeckelements 6 an und sind dadurch daran gehindert, in die Öffnungen 4 und 20 einzutreten und den ringförmigen, elektrischen Kontakt 11 sowie einen dazu axial beabstandeten weiteren ringförmigen elektrischen Kontakt 18 zu kontaktieren. In der in 7 dargestellten Stellung ist der Schutzkontaktstift 19 noch von einem in dem Anschlussteil 3 angeordneten Schutzkontakt 24 entfernt.
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Koaxial zur zylindrischen Seitenwand 29 des Abdeckelements 6 ist ein zylindrischer Fortsatz 23 angeordnet, dessen Endfläche mit umlaufenden Anfasungen versehen ist. Wird das Küchengerät 2 in die in 8 dargestellte Stellung gebracht, in der das Küchengerät 2 vollständig auf dem Untersatz 27 aufliegt, verschiebt das Steckelement 12 das Abdeckelement 6 in die dargestellte Stellung, in der die Öffnungen 4 und 20 freiliegen und den Durchtritt der Kontakte 5, 17 zum Kontaktieren der ringförmigen elektrischen Kontakte 11 und 18 im Sockelteil 10 erlauben. Eine formschlüssige Anlage der Kontakte 5, 17 an den ringförmigen Kontakten 11, 18 wird durch den zylindrischen Fortsatz 23 bewirkt, der die als Kontaktzungen ausgebildeten elektrischen Kontakte 5, 17 nach radial auswärts bis zur Anlage an die ringförmigen elektrischen Kontakte 11, 18 bewegt.
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In dieser in 8 dargestellten Stellung des Küchengeräts 2 berührt der Schutzkontaktstift 19 einen entsprechenden Schutzkontakt 24, der prinzipiell nicht mit einer gefährlichen Spannung beaufschlagt sein kann und somit auch nicht gegen unbeabsichtigte Berührung geschützt sein muss.
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In dem in 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Steckelement 12 axial beabstandete, ringförmige Kontakte 21, 22 auf, die in der in 9 dargestellten Stellung mit axial versetzten Kontakten 25, 26 im Anschlussteil 3 zusammenwirken. Diese ringförmigen Kontakte 21, 22 können mit einem Sensor im Küchengerät 2 verbunden sein, um die Temperatur des Kochguts im Küchengerät 2 zu überwachen. Die Signale von diesem nicht dargestellten Sensor werden über die Kontakte 25, 26 im Anschlussteil 3 zu einem nicht dargestellten Schaltelement geleitet, das als Temperaturregelgerät oder als Abschaltgerät bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur dienen kann. Derartige Sensoren und Schaltgeräte sind bekannt und daher nicht im Einzelnen beschrieben. Da an den Kontakten 21, 22, 25, 26 prinzipiell nur kleine Spannungen anliegen und keine Verbindung mit dem Haushaltsstromnetz besteht, brauchen diese Kontakte nicht gegen einen unbeabsichtigten Kontakt eines Bedieners geschützt zu werden.
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Die Kontakte 25, 26 sind als Kontaktzungen ausgebildet und werden durch den zylindrischen Fortsatz 23 nach innen formschlüssig gegen die ringförmigen Kontakte 21, 22 in der in 9 gezeigten Stellung gepresst.
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In 10 ist ein Küchengerät 2 gezeigt, das auf den Untersatz 27 aufgesetzt ist. Das Küchengerät 2 trägt eine pfeilartige Markierung in Bodennähe, während der Untersatz 27 mit Markierungen für die Stellung AUS, die Stellung MAX, d. h. maximale Heizleistung und MIN, d. h. minimale Heizleistung, versehen ist.
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Wenn die ringförmigen Kontakte 11, 18 segmentiert ausgebildet sind, und an den Segmenten über die Kontakte 5, 17 sowie weitere winkelversetzt angeordnete aber nicht dargestellte Kontakte unterschiedliche Spannungen angelegt werden, lassen sich durch Drehen des Küchengeräts 2 so, dass die entsprechenden Segmente und Kontakte kontaktieren, sowohl das Ausschalten als auch unterschiedliche Heizleistungen einstellen. Dabei müssen die Heizleistungen nicht auf ein Minimum und ein Maximum beschränkt sein, sondern es sind auch Zwischenwerte möglich, wenn die Segmentierung der ringförmigen Kontakte 11, 18 entsprechend vorgenommen wird und eine entsprechende Anzahl von diese Segmente kontaktierende Kontakte vorgesehen werden.
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Um ein Verdrängen des Abdeckelements 6, 15 durch äußere Einwirkung bei nicht aufgesetztem Küchengerät 2 zu verhindern, können zwei parallele, radial beabstandete, gleich lange und diametral gegenüberliegende Steckelemente 31, unabhängig vom zentralen Stift 12 im Sockelteil 10 vorgesehen sein, die das Verdrängen des Abdeckelements 6, 15 bewirken, während der zentrale Stift 12 dann nur zum Kontaktieren des Schutzkontakts 24 dient. Wenn der Versuch gemacht wird, das Abdeckelement 6, 15 durch Einführen einer Nadel oder eines Stifts in eine der Öffnungen im Anschlussteil 3 für die beabstandeten Steckelemente 31 zu verdrängen, verkantet es sich im Anschlussteil 3 und ist durch Reibung blockiert. Eine zusätzliche Sicherung ist dann noch möglich, wenn die Seitenwände 8, 29 des Anschlussteils 3 und des Abdeckelements 6, 15 mit Rastelementen 4, 30 versehen werden, die bei außermittigem Druck auf das Abdeckelement 6, 15 zusammenwirken und das Verdrängen des Abdeckelements 6, 15 formschlüssig verhindern. Ein zur Seitenwand 39 des Abdeckelements 6 koaxialer Isolierzylinder 32 verhindert jegliche Berührung des Kontakts 5 durch die Öffnungen für das Steckelementenpaar 31 im Abdeckelement 6 hindurch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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