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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 eindeutige 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 Verbin dungseinheit
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 Befestigungsgegenelemente 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 aufgerastet,
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 Eingangskontaktanschluss 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 Arretierelement 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.
Außerdem 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 Klemmelementzapfen 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 er folgt 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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10308724
A1 [0002]
- - EP 1331836 A2 [0002]
- - US 4270040 [0003]