DE2003391C3 - Touch-safe power connection for a cordless electrical device - Google Patents
Touch-safe power connection for a cordless electrical deviceInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft einen berührungssicheren Leistungsanschluß für ein schnurloses Elektrogerät, η Anschlußkontakte mit den Gegenkontakten an dTsVeisorgungsnetz anschließbaren und auf αέ Bedürfnisse, des Elektrogerätes abgestimmten Ladegerätes zum Aufladen eines Energiespeicher* ln Berührung gebracht werden, wöbe, eine Einrichtung berunrung β Stromzuführung zu denThe invention relates to a touch-safe power connection for a cordless electrical device, η connection contacts with the mating contacts to dTsVeisorgungsnetz connectable and on αέ needs of the electrical device charger for charging an energy storage device * ln touch, wöbe a device touching β power supply to the
SSSaS. de* Lädegerätes so lange verhindert, Ss d"e Anschlußkontakte des Elektrogerätes nicht t , tt mit diesen Gegenkontakten haben und mit *°!Ä der Stromzuführung zu den Gegenkontakten desTadeg äS angeordneten magnetisch betätigten dektrSn Schalter, dessen Schaltmechanismus eine e sie magnetische Einrichtung aufwe.st, auf die eine die SchalStakte schließende magnetische Kraft von einer in dem Elektrogerät angeordneten zweiten magnetischen Einrichtung dann und nur dann ausgeübt wird wenn die Anschlußkontakte des Elektrogerätes Jie Gegenkontakte des Ladegerätes praktisch berühren. Ba »fcher berührungssicherer Leistungsanschluß istSSSaS. The charger prevents the electrical appliance from having connection contacts with these counter contacts and with the power supply to the counter contacts of the Tadeg there is a magnetically actuated switch, the switching mechanism of which has a magnetic device. st, on the one the formwork clocks closing magnetic force is only exerted by a disposed in the electrical appliance the second magnetic means, and when the terminal contacts of the electrical device Jie touch mating contacts of the charger practical. Ba "compartments touch safe power terminal is
beSrSdeeÄulgerttfwerden im allgemeinen mit einem Anschlußkabel an das Versorgungsnetz ^Lrhlossen Dieser »Schnuranschluß« beengt den Einsatz des ETekTrogerätes räumlich. Der Anschluß mit eine? Anschlußschnur ist außerdem ment ungefahrhch und reparaturanfällig. Man hat deshalb auch schon elektrische Haushaltsgeräte als »schnurlose« Gerate ausgeSldet. die die für ihren Antrieb erforderlichen Batferien selbst enthalten. Für elektrische Heizgerate, w£ ζ B Bügeleisen, ist der schnurlose Betneb nicht möglich da Batterien, die die elektrische Leistung fur Se Geräte aufzubringen vermögen, hinsichtlich ihres Gewichtes und ihrer Größe nicht den sonstigen Betriebsbedingungen genügen. Aber auch be. Geraten bei denen ein kurzzeitiger Betrieb ohne Netzansch uß möglich wäre, wie z. B. bei Warmhalteplatten fur Teller, hat der schnurlose Betrieb keine Bedeutung im Haushalt erlangt da es umständlich ist. zum Nachladen das Gerät mit einer Anschlußschnur immer wieder mit dem Stromnetz zu verbinden. . be SrS d e e Äulgerttfwerden generally with a connecting cable to the mains supply ^ Lrhlossen This "line connection" cramped use of ETekTrogerätes spatially. The connection with a? The connecting cord is also safe and prone to repair. That is why electrical household appliances have already been identified as "cordless" devices. which contain the batteries themselves necessary for their propulsion. Cordless operation is not possible for electrical heating devices, such as irons, because batteries that can generate the electrical power for these devices do not meet the other operating conditions in terms of their weight and size. But also be. Advised where a short-term operation without Netzansch uß would be possible, such. B. with hot plates for plates, the cordless operation has gained no importance in the household because it is cumbersome. to reload the device with a connecting cord to connect it to the power supply again and again. .
Es ist ein Anschlußgerät bekannt geworden, in dem sich ein mechanischer Schalter befindet, der Stromversorgungskontakte aus- und einschaltet. Werden mn solchen Vorrichtungen Geräte angeschlossen die eine große Stromleistung aufnehmen, so entsteht bei nicht ausreichend schnellem Anschließen ein Lichtbogen, der die Kontakte zerstört (DT-AS 1114 858)A connection device has become known in which there is a mechanical switch which switches the power supply contacts off and on. Will mn devices connected to such devices the one absorb a large amount of electricity, so does not arise sufficiently fast connection an arc that destroys the contacts (DT-AS 1114 858)
Bei einem weiteren bekannten Anschluß werden die leistungsübertragenden Kontakte mechanisch geöffnet und geschlossen, so daß der gleiche oben genannte Nachteilvorliegt(DT-Gbml7 45 682).In another known connection, the power-transmitting contacts are opened mechanically and closed, so that there is the same disadvantage as mentioned above (DT-Gbml7 45 682).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen berührungssicheren Leistungsanschluß ohne AnschluB-schnur an ein an das Versorgungsnetz anschließbares Ladegerät zu schaffen, der zuverlässig und sicher ist, d h das Elektrogerät muß schon bei einer relativ ungenauen räumlichen Zuordnung zum Ladegerat ohne Energieverluste an dieses anschließbar sein und die Gegenkontakte des Ladegerätes dürfen nicht an da; Versorgungsnetz angeschlossen sein, wenn nicht durcr das aufzuladende Elektrogerät eine Berührung ausge schlossen ist. ,The invention is based on the object of providing a touch-proof power connection without a connecting cord to create a charger that can be connected to the supply network and that is reliable and safe, that is, the electrical device must be without a relatively imprecise spatial assignment to the charger Energy losses can be connected to this and the mating contacts of the charger must not be there; Be connected to the power supply, if not touched by the electrical device to be charged is closed. ,
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß de magnetisch betätigte Schalter zwei verschwenkba gelagerte Hebel hat, bei deren Spreizung die Schaltkon takte geschlossen werden und daß an den freien Endei dieser Hebel permanente Magnete vorgesehen sine deren gleichnamige Pole von gleichnamigen Polen deThe invention solves this problem in that de magnetically operated switch has two pivoted levers, when they are spread the Schaltkon clocks are closed and that permanent magnets are provided at the free end of this lever whose poles of the same name from poles of the same name de
,ο, ο
magnetischen Einrichtung des Elektrogerätes entgegen einer Federkraft abgestoßen werden.magnetic device against the electrical device be repelled by a spring force.
Vorzugsweise ist in dem Elektrogerät eine permanentmagnetische Einrichtung vorgesehen, deren Pole eine ganz bestimmte, feste, räumliche Zuordnung zueinander haben. In dem Ladegerät ist ebenfalls eine permanentmagnetische Einrichtung vorgesehen, deren Pole auf den beweglichen Teilen des Schaltmechanismus befestigt sind, welcher beispielsweise durch Federkraft if. eine bestimmte Stellung vorgespannt wird. Bei Annäherung des Elektrogerätes an das Ladegerät wird durch gegenseitige Abstoßung oder Anziehung die Lage der Magnetpole und damit der beweglichen Teile des Schaltmechanismus verändert und die die Schaltkontakte schließende Kraft erzeugt. Diese beweglich angeordneten permanenten Magnetpole können auf verschwenkbaren Hebeln auf einem Rotor oder auf einem Schieber angeordnet rein.There is preferably a permanent magnetic one in the electrical device Facility provided, the poles of which have a very specific, fixed, spatial assignment have to each other. A permanent magnetic device is also provided in the charger Poles are attached to the moving parts of the switching mechanism, which for example by Spring force if. a certain position is biased. When the electrical device approaches the Charger is the position of the magnetic poles and thus the by mutual repulsion or attraction moving parts of the switching mechanism changed and the switching contacts closing force generated. These movably arranged permanent magnetic poles can be mounted on pivotable levers Rotor or arranged purely on a slide.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Zuordnung der magnetischen Einrichtung in dem Elektrogerät zu der magnetischen Einrichtung in dem Ladegerät einen Schlüssel zum Schließen der Schaltkontakte in dem Ladegerät bildet. Diese Zuordnung muß gewährleisten, daß nicht beliebige magnetische Kräfte von außen den Schaltmechanismus betätigen und die Schaltkontakte schließen können.An essential feature of the invention is that the assignment of the magnetic device in the electrical device to the magnetic device in the charger a key to close the Forms switching contacts in the charger. This assignment must ensure that not any magnetic External forces can actuate the switching mechanism and close the switching contacts.
Der erfindungsgemäße Leistungsanschluß hat sich besonders für Elektrogeräte bewährt, die einen Wärmespeicher enthalten, welcher durch einen elektrischen Heizwiderstand aufgeheizt wird. Als Wärmespeieher kommen insbesondere Massen in Betracht, die latente Wärme zu speichern vermögen.The power connection according to the invention has proven itself particularly for electrical devices that have a Contain heat storage, which is heated by an electrical heating resistor. As a heat store In particular, masses come into consideration that are able to store latent heat.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.The invention is explained by way of example with the aid of the figures.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Teilschnittansieht einen Leistungsanschluß nach der Erfindung und insbesondere die Anordnung der magnetischen Einrichtungen in dem Ladegerät und dem Elektrogerät. In Fig. 1 sind die Schaltkontakte des Leistungsschalters geöffnet.Fig. 1 shows in a perspective partial section a power connection according to the invention and in particular the arrangement of the magnetic devices in the charger and the electrical device. In Fig. 1 are the switching contacts of the circuit breaker open.
Fig.2 zeigt in perspektivischer Teilansicht die Schaltelemente des Leistungsanschlusses, sowie die magnetischen Einrichtungen in einer Stellung, in der die Schaltkontakte geschlossen sind.2 shows in a perspective partial view the switching elements of the power connection, as well as the magnetic devices in a position in which the switching contacts are closed.
F i g. 2a zeigt ein Schaltschema des Leitungsanschlussesnach Fig. 1.F i g. 2a shows a circuit diagram of the line connection according to FIG Fig. 1.
F i g. 3 zeigt in einem schematischen Schnitt einen Leistungsanschluß nach der Erfindung mit einem Drehschalter.F i g. 3 shows in a schematic section a power connection according to the invention with a Rotary switch.
Die F i g. 3a und 3b zeigen Schnittansichten längs der Linie HI-IlI in Fig.3 des Schalters in verschiedenen Schaltstellungen.The F i g. 3a and 3b show sectional views along the line HI-III in Figure 3 of the switch in different Switch positions.
Fig.4 zeigt eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Leistungsanschluß mit Druckschalter.Fig.4 shows a schematic sectional view through a power connection according to the invention with a pressure switch.
In den Figuren werden für Teile gleicher Wirkungsweise gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures, the same reference symbols are used for parts with the same mode of operation.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1, 2 und 2a werden die Anschlußkontakte 2 und 3 des Elektrogerätes 1 beim Aufladen dieses Gerätes mit den Gegenkontakten 2' und 3' des Ladegerätes 4 in Berührung gebracht. Dabei werden gleichzeitig die Schaltkontakte 6 und 8 einerseits, sowie 7 und 9 andererseits geschlossen, so daß die Gegenkontakte 2' und 3' und die Anschlußkontakte 2 und 3 an das Netz O-R angeschlossen werden.In the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 2a, the connection contacts 2 and 3 of the electrical device 1 are brought into contact with the mating contacts 2 'and 3' of the charger 4 when this device is being charged. The switching contacts 6 and 8 on the one hand and 7 and 9 on the other hand are closed at the same time, so that the mating contacts 2 'and 3' and the connection contacts 2 and 3 are connected to the network OR .
In dem Elektrogerät 1 sind permanente Magnete 22, 23, 24 und 25 vorgesehen, von denen die beiden mittleren 23 und 24 mit dem Nordpol und die beiden äußeren 22 und 25 mit dem Südpol nach unten weisen. In dem Ladegerät 4 sind zwei mit dem Nordpol nach oben weisende Permanentmagnete 20 und 2t auf Hebeln 10 und 14 befestigt. Der Hebel 10 ist über eine Blattfeder 11 mit einem Zapfen 13 verbunden, der sich frei in dem Gehäuse 4 verschieben kann. Die Blattfeder ihrerseits ist mit der Grundplatte 15 fest verbunden und bestimmt über die Spannfedern 6a, 7a die Spannung der Schaltkontakte 6, 7, Der Hebel 14 ist mit den beiden Grundplatten 15 und 16 des Schalters, die die Schaltkontakte tragen, durch den Bügel 17 verbunden. Diese Grundplatten sind verschwenkbar auf einem fest mit dem Gehäuseboden 12 verbundenen Stift 18 gelagert und werden durch eine Feder 19, bezogen auf die Darstellung in den Figuren, in Uhrzeigerrichtung vorgespannt.In the electrical device 1 permanent magnets 22, 23, 24 and 25 are provided, of which the two middle 23 and 24 with the north pole and the two outer 22 and 25 with the south pole pointing downwards. In The charger 4 has two permanent magnets 20 and 2t on levers 10 with the north pole facing upwards and 14 attached. The lever 10 is via a leaf spring 11 connected to a pin 13 which can move freely in the housing 4. The leaf spring for its part is firmly connected to the base plate 15 and determines the tension of the tension springs 6a, 7a Switching contacts 6, 7, the lever 14 is with the two base plates 15 and 16 of the switch, which the Wear switching contacts, connected by the bracket 17. These base plates are pivotable on a fixed with the housing bottom 12 connected pin 18 and are supported by a spring 19, based on the representation in the figures, biased clockwise.
Wenn das Elektrogerät 1 mit den Polen 22,23,24 und 25 sich dem Ladegerät 4 nähert, dann stoßen die Nordpole 23 und 24 die Nordpole 20 und 21 ab, während die letztgenannten Nordpole von den Südpolen 22 und 25 angezogen werden, so daß die beiden Hebel 10 und 14 in der in F i g. 2 dargestellten Stellung auseinandergespreizt werden. Hierdurch werden die Schaltkontakte 6 und 8 einerseits, sowie 7 und 9 andererseits geschlossen und dadurch die Verbindung der Anschlußkontaktc 2 und 3 mit dem Versorgungsnetz hergestellt. Die magnetische Krafteinwirkung bewirkt das Schließen dieser Schaltkontakte erst dann, wenn das Elektrogerät 1 so nahe an das Ladegerät herangebracht ist, daß eine Berührung der Gegenkontakte 2' und 3' von Hand ausgeschlossen ist. Durch den Anschluß der Kontakte 2 und 3 an das Versorgungsnetz wird der Widerstand 27 mit Strom versorgt und heizt dadurch das Elektrogerät auf.If the electrical device 1 with the poles 22,23,24 and 25 approaches the charger 4, then the north poles 23 and 24 repel the north poles 20 and 21 while the latter north poles are attracted by the south poles 22 and 25, so that the two levers 10 and 14 in the in F i g. 2 position shown are spread apart. As a result, the switching contacts 6 and 8 on the one hand, and 7 and 9 on the other hand, closed and thereby the connection of the connection contacts 2 and 3 made to the utility network. The magnetic force causes the closing this switch contacts only when the electrical device 1 is brought so close to the charger that a Touching the mating contacts 2 'and 3' by hand is excluded. By connecting the contacts 2 and 3 to the supply network, the resistor 27 is supplied with current and thereby heats the electrical device on.
Die dargestellte Anordnung der Pole der permanentmagnetischen Einrichtungen läßt sich durch andere magnetische Anordnungen nicht ersetzen und bildet daher einen Schlüssel. Auch bei Auftreten von mechanischen Kräften, die z, B. von links oder rechts auf das Ladegerät einwirken, lassen sich die Schaltkontakte nicht schließen, da beide Magnete 20 und 21 in der gleichen Ricthung verschwenkt würden, ohne daß der Schalter hierbei geschlossen werden könnte. Bei einem von unten oder oben kommenden Stoß oder auch bei einer Winkelbeschleunigung um irgendeine zur Drehachse 28 parallelen Achse würden die Magnete 20 und 21 ebenfalls keine Spreizbewegung ausführen. Die Schaltkontakte werden dann und nur dann geschlossen, wenn das Elektrogerät 1 das Ladegerät 4 berührt oder fast berührt und die Anschlußkontakte 2 und 3 mit den Gegenkontakten 2' und 3' mit hinreichender Genauigkeit zur Deckung kommen. Das wesentliche an dieser Ausführungsform nach der Erfindung besteht also darin, daß durch die Einwirkung der magnetischen Einrichtungen in den beiden Geräten zwei Hebel gegeneinander gespreizt werden und nur durch diese Spreizung ein mechanisches Schließen der Schaltkontakte möglich ist.The illustrated arrangement of the poles of the permanent magnetic devices can be changed by others magnetic assemblies do not replace and therefore forms a key. Even if mechanical forces that act e.g. from the left or right on the charger, the switching contacts do not close, since both magnets 20 and 21 would be pivoted in the same direction without the Switch could be closed here. In the event of a shock coming from below or above, or even with an angular acceleration about any axis parallel to the axis of rotation 28, the magnets 20 and 21 also do not carry out any spreading movement. The switching contacts are then and only closed, when the electrical device 1 touches or almost touches the charger 4 and the connection contacts 2 and 3 with the Counter contacts 2 'and 3' come to cover with sufficient accuracy. The essential thing about this Embodiment according to the invention consists in that by the action of the magnetic devices in the two devices two levers are spread against each other and only through this spreading mechanical closing of the switching contacts is possible.
In Fig.3 ist eine Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, bei der die Schaltkontakte mit einem mechanischen Drehschalter geschlossen werden, der magnetisch betätigt wird. In dem Elektrogerät 1 befindet sich eine kalottenförmige Ausnehmung 32, sowie ein Ringmagnet 33, der in der in Fig. 3a dargestellten Weise polarisiert ist. Das Ladegerät hat eine kalottenförmige Ausbuchtung 36, die in die Ausnehmung 32 paßt und in der ein auf einer Welle 37 angeordneter Ringmagnet 38 vorgesehen ist. Die WelleIn Figure 3 is an embodiment according to Invention shown, in which the switching contacts are closed with a mechanical rotary switch, which is operated magnetically. In the electrical device 1 there is a dome-shaped recess 32, and a ring magnet 33 which is polarized as shown in Fig. 3a. The charger has a dome-shaped bulge 36 which fits into the recess 32 and in which a shaft 37 arranged ring magnet 38 is provided. The wave
37 ist in Lagern 100 und 101 gelagert. Am unteren Ende der Welle 37 ist eine Nockenscheibe 31 befestigt. Wenn das Elektrogerät 1 auf dem Ladegerät 4 aufsitzt, so daß die Anschlußkontakte 2 und 3 die Gegenkontakte 2' und 3' berühren, nimmt der Ringmagnet 38 in dem Ladegerät die in den F i g. 3 und 3a dargestellte Stellung ein, wobei die Nockenscheibe 31 bewirkt, daß die Kontaktfedern 34 und 34' nach oben gedruckt werden und die Verbindung der Gegenkontakte 2' und 3' mit dem Versorgungsnetz OR herstellen. Das Verdrehen des Ringmagneten 38 in die in den Fig.3 und 3a dargestellte Stellung erfolgt gegen die Vorspannung der Feder 39. Wenn das Elektrogerät 1 von dem Ladegerät abgehoben wird, verschwenkt die Feder 39 die Nockenscheibe 31 um 90°, wie in Fig.3b gezeigt, wodurch die Kontaktfedern 34 und 34' nach unten durchfedern, so daß der Schalter geöffnet wird.37 is stored in warehouses 100 and 101. A cam disk 31 is attached to the lower end of the shaft 37. When the electrical device 1 is seated on the charger 4 so that the connection contacts 2 and 3 touch the mating contacts 2 'and 3', the ring magnet 38 in the charger takes the in FIGS. 3 and 3a, the cam 31 causes the contact springs 34 and 34 'to be pressed upwards and to establish the connection of the mating contacts 2' and 3 'to the supply network OR . The turning of the ring magnet 38 into the position shown in FIGS. 3 and 3a takes place against the bias of the spring 39. When the electrical device 1 is lifted from the charger, the spring 39 pivots the cam disk 31 by 90 °, as in FIG. 3b shown, whereby the contact springs 34 and 34 'deflect downward so that the switch is opened.
In Fig.4 ist eine Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, bei der ein Druckschalter 40, der in dieser Figur nur schematisch angedeutet wird, vorgesehen ist. Dieser Druckschalter enthält die normalerweise üblichen Kontakte. Der Druckschalter 40 wird über eine axial magnciisierte Platte 41 betätigt, die in die dargestellte Einschaltstellung gedruckt wird, wenn das Elektrogerät 1 mit einer entgegengesetzt axial magnctisierten Platte 42 auf das Ladegerät 4 aufgesetzt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform stehen sich die Südpole der magnetisicrten Platten gegenüber und üben eine abstoßende Wirkung aus, durch die der Druckschalter betätigt wird. Wird das Elektrogerät 1 entfernt, so bewegt sich die Platte 41 nach oben in die Ebene des Ringmagneten 43, der ebenfalls axial magnetisiert ist und mit dem Norpol nach oben und mil dem Südpol nach unten weist, wodurch der zweipolige Schalter 40 unterbrochen wird.In Figure 4 is an embodiment according to Invention shown, in which a pressure switch 40, which is only indicated schematically in this figure, is provided. This pressure switch contains the normally used contacts. The pressure switch 40 is actuated via an axially magnified plate 41, which is printed in the switched-on position shown, when the electrical device 1 is placed on the charger 4 with an oppositely axially magnetized plate 42 will. In the embodiment shown, the south poles of the magnetized plates face each other and exert a repulsive effect by which the pressure switch is operated. If the electrical device 1 removed, the plate 41 moves up into the plane of the ring magnet 43, which is also axially is magnetized and with the north pole facing up and with the south pole facing down, making the bipolar Switch 40 is interrupted.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (4)
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AT107069 | 1969-02-03 |
Publications (3)
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DE2003391B2 DE2003391B2 (en) | 1976-12-02 |
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