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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Steckeraufnahme, Leistungsschalter
und Betätigungseinrichtung
für den
Leistungsschalter.
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Ein
Teil der auf Schiffen transportierten Container muss zwecks Kühlung oder
aus anderen Gründen
mit elektrischer Energie versorgt werden. Zum Anschluss der Container
an das elektrische Netz des Schiffes sind spezielle Steckdosen mit
Leistungsschaltern in Gehäusen
vorgesehen. Die Gehäuse sind überwiegend
seitlich an aufrechten Wänden
an Bord des Schiffes befestigt und beherbergen mindestens eine,
meistens aber mehrere Steckeraufnahmen (Steckdosen) zum Anschluss
von mit den Containern verbundenen elektrischen Kabeln. Die Anschlüsse und
entsprechend die Steckeraufnahmen sind weitgehend genormt. Üblicherweise
sind die Steckeraufnahmen an einer nach unten gerichteten Seite
des Gehäuses
vorgesehen. Andere Anordnungen sind möglich. Auch existieren Sicherheitsvorschriften, nach
denen ein Einschalten des Leistungsschalters bei nicht belegter
Steckeraufnahme verhindert werden soll, ebenso eine Abnahme des
Steckers bei eingeschaltetem Leistungsschalter. Neben der elektrischen
Sicherheit ist auch die mechanische Belastbarkeit von hoher Bedeutung,
wie auch die raueren Bedingungen auf See zu beachten sind. Entsprechende
Vorrichtungen sind in der
EP-A-1
531 526 und
DE
20 2006 015 632 U1 gezeigt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer weiteren
Alternative zu der Vorrichtung der eingangs genannten Art. Insbesondere soll
die neue Vorrichtung kostengünstig
herstellbar sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit Steckeraufnahme, Leistungsschalter und Betätigungseinrichtung für den Leistungsschalter
weist folgende Merkmale auf:
- a) die Steckeraufnahme
ist drehbar aber axial fest in einem Steckeraufnahmegehäuse angeordnet,
- b) auf der Steckeraufnahme ist eine Schubhülse angeordnet, die axial verschiebbar
aber nicht verdrehbar gehalten ist,
- c) Steckeraufnahme und Schubhülse sind getrieblich miteinander
gekoppelt, derart, dass eine Drehung der Steckeraufnahme eine axiale
Verschiebung der Schubhülse
bewirkt,
- d) die Schubhülse
ist mit einem Schalthebel des Leistungsschalters getrieblich gekoppelt,
derart, dass eine Verschiebung der Schubhülse eine Verstellung des Schalthebels
bewirkt.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist es möglich
den Leistungsschalter zu betätigen
durch Einstecken eines Steckers in die Steckeraufnahme und anschließendes Verdrehen
des Steckers mit der Steckeraufnahme. Die zusätzliche Bewegung einer Schaltwelle
ist nicht erforderlich. Als Betätigungseinrichtung
für den
Leistungsschalter sind zumindest die Schubhülse, die getriebliche Kopplung
zwischen Steckeraufnahme und Schubhülse sowie die getriebliche
Kopplung zwischen Schubhülse
und Schalthebel wirksam.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Mittel
zur getrieblichen Kopplung von Steckeraufnahme und Schubhülse einen
radial gerichteten Stift am Außenumfang
der Steckeraufnahme und einen schräg gerichteten Schlitz in der
Schubhülse
beinhalten, wobei der Stift in den Schlitz ragt. Der schräg gerichtete
Schlitz ist natürlich so
angeordnet, dass keine Selbsthemmung zwischen Stift und Schlitz
auftritt. Auch sind die verwendeten Werkstoffe zur Vermeidung einer
Selbsthemmung aufeinander abgestimmt. Vorzugsweise besteht der Stift
aus Stahl und die Schubhülse
vollständig
aus hartem Kunststoff, der möglichst
spritzgussfähig
ist. Durch die Kopplung von Stift und Schlitz ist die Schubhülse in beide
axialen Richtungen zwangsgeführt.
Sowohl eine Linksdrehung als auch eine Rechtsdrehung der Steckeraufnahme
bewirken ein Verschieben der Schubhülse.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Mittel
zum Sichern der Schubhülse
gegen Verdrehen vorgesehen sind, wobei die Mittel feststehende,
axial gerichtete Nuten beinhalten, in welchen axial gerichtete Stege
am Außenumfang
der Schubhülse
geführt
sind. Demnach weist die Schubhülse
außen
axial gerichtete Stege auf, die in Nuten verschiebbar gehalten sind
und so die Schubhülse
gegen Verdrehen sichern.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Nuten innen in einer
mit dem Steckeraufnahmegehäuse
fest verbundenen Zwischenhülse angeordnet.
Die Zwischenhülse
sitzt vorzugsweise außen
auf der Schubhülse
und zugleich fest verschraubt innen im Steckeraufnahmegehäuse. Dabei ist
die Schubhülse
außen
auf der Steckeraufnahme verschiebbar.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass eine
im Inneren des Steckeraufnahmegehäuses fest angeordnete Zwischenhülse einen
L-förmigen
Führungsschlitz
aufweist, mit einem kurzen, axial gerichteten Schlitzabschnitt und einem
längeren,
in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzabschnitt, und dass die Steckeraufnahme
mit einem radial gerichteten Führungsstift
versehen ist, der im L-förmigen Führungsschlitz
geführt
ist und der in der Steckeraufnahme axial verschiebbar gehalten ist.
Die axiale Verschiebbarkeit des Führungsstifts in der Steckeraufnahme
entspricht ungefähr
der Länge des
kurzen, axial gerichteten Schlitzabschnitts. Der Führungsstift
weist darüber
hinausgehend keine weitere Bewegbarkeit relativ zur Steckeraufnahme
auf.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass der Führungsstift
an einem axial gerichteten Druckstift gehalten ist, wobei der Druckstift
seitlich an der Steckeraufnahme federnd axial verschiebbar gehalten
ist und von einem Stecker beim Einsetzen desselben in die Steckeraufnahme
beaufschlagt wird. Vorzugsweise ist der Druckstift vom Stecker beim
Einsetzen des letzteren gegen eine Druckfeder bewegbar, sodass der
Druckstift beim Herausziehen des Steckers aus der Steckeraufnahme
selbstständig
in eine ausgefahrene Position zurückfährt.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schubhülse eine
Ausnehmung zum Durchtritt des Führungsstifts
bis in den Führungsschlitz
der Zwischenhülse
aufweist. Dadurch behindert die Wandung der Schubhülse nicht die
Bewegung des Führungsstifts.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung – auch unabhängig von
den voranstehenden Merkmalen – ist
vorgesehen, dass das Steckeraufnahmegehäuse außenseitig eine Leuchte aufweist, die
in Abhängigkeit
von der Drehposition der Steckeraufnahme oder in Abhängigkeit
vom Schaltzustand des Leistungsschalters leuchtet bzw. nicht leuchtet. Vorzugsweise
sind der Leuchte eine elektrische Schaltung und eine Spannungsquelle
zugeordnet. Besonders vorteilhaft ist eine Verbindung der Leuchte
mit den elektrischen Kontakten in der Steckeraufnahme, sodass die
Leuchte brennt, wenn an der Steckeraufnahme eine Spannung anliegt.
Dies ist naturgemäß nur dann
der Fall, wenn der Leistungsschalter eingeschaltet ist.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leuchte
eine LED ist. Ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung kann der LED
zugeordnet sein. Auch kann die LED am Außenumfang des Steckeraufnahmegehäuses fest
eingegossen sein. Aufgrund der langen Lebensdauer der LED ist die
Möglichkeit
der Auswechslung nicht erforderlich.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Leuchte
und fakultativ vorhandene elektrische Schaltung eine positive Logik aufweisen,
derart, dass die Leuchte brennt, wenn Spannung an den Kontakten
der Steckeraufnahme anliegt. Naturgemäß ist auch eine umgekehrte,
also negative Logik möglich.
Die Leuchte brennt dann nur, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet
ist und an der Steckeraufnahme keine Spannung anliegt.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass Mittel
zur getrieblichen Kopplung der Schubhülse mit dem Schalthebel einen Stab
beinhalten, der schwenkbar an der Schubhülse und schwenkbar am Schalthebel
gehalten ist und der biegesteif ausgeführt ist, wobei beide Schwenkachsen
quer zur Axialrichtung der Schubhülse verlaufen, und wobei der
Schalthebel um eine Schaltachse bewegbar ist, welche parallel zu
den Schwenkachsen verläuft.
Somit verläuft
auch die Schaltachse quer zur Axialrichtung der Schubhülse, der
Zwischenhülse und
der Steckeraufnahme. Die getriebliche Kopplung zwischen Schubhülse und
Schalthebel ist besonders einfach und robust. Fehlfunktionen sind
nicht zu erwarten.
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Der
Vorrichtung ist vorteilhafterweise ein Gehäuse zugeordnet, welches mehrere
Leistungsschalter und entsprechend viele Steckeraufnahmen, Steckeraufnahmegehäuse und
Betätigungseinrichtungen
für den
Leistungsschalter beinhalten kann.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und
aus den Ansprüchen.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines offenen Gehäuses mit erfindungsgemäßer Vorrichtung,
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2 eine
weitere Darstellung des Gehäuses
mit erfindungsgemäßer Vorrichtung
aus einer anderen Perspektive,
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3 eine
Draufsicht auf das offene Gehäuse
gemäß den 1 und 2,
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4 eine
auseinandergezogene perspektivische Darstellung (Explosionszeichnung)
von Steckeraufnahmegehäuse,
Steckeraufnahme, Zwischenhülse
und Schubhülse
sowie weitere Details.
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In
einem tiefgezogenen Gehäuse 10 aus Stahlblech
sind ein oder mehrere Leistungsschalter 11 angeordnet.
An einer Längsseite 12 des
Gehäuses 10 ist
ein Steckeraufnahmegehäuse 13 mit
einer Steckeraufnahme 14 gehalten. Die Steckeraufnahme 14 ist
vorzugsweise kompatibel mit einem genormten Stecker für die elektrische
Energieversorgung von Kühlcontainern
an Bord von Schiffen.
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Leistungsschalter 11 und
Steckeraufnahme 14 sind elektrisch miteinander verbunden,
sodass an nicht gezeigten Steckkontakten der Steckeraufnahme 14 elektrische
Spannung anliegt, sobald der Leistungsschalter eingeschaltet ist.
Dieser Schaltzustand soll nur erreichbar sein, wenn ein Stecker
in die Steckeraufnahme 14 eingesteckt ist. Außerdem soll
ein Abziehen des Steckers aus der Steckeraufnahme 14 nur
möglich
sein, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet ist. Zur Erfüllung dieser
Aufgaben ist die Vorrichtung in besonderer Weise ausgestaltet.
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Das
Steckeraufnahmegehäuse 13 ist
außen auf
der Seitenwand 12 befestigt. Ein Öffnungsflansch 15 ist
in geeigneter Weise zur Aufnahme einer Überwurfmanschette eines nicht
gezeigten, genormten Steckers ausgebildet und Weist oben innenseitig eine
Ausnehmung 16 zum Eintritt einer ebenfalls nicht gezeigten
Steckernase auf. Dadurch ist der Stecker nur in einer bestimmten
Relativposition einsteckbar und abziehbar.
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Die
Steckeraufnahme 14 ist drehbar aber axial feststehend im
Steckeraufnahmegehäuse 13 gehalten
und weist ein zum Öffnungsflansch 15 gerichtetes
Steckeraufnahmeteil 17 und eine das Steckeraufnahmeteil 17 in
Axialrichtung teilweise überdeckende
Steckeraufnahmehülse 18 auf.
Die Steckeraufnahmehülse 18 ist
im Bereich des Übergangs zum
Steckeraufnahmeteil 17 mit einem umlaufenden Kragen 19 versehen.
Am Kragen 19 und zugleich radial außerhalb des Steckeraufnahmeteils 17 ist
eine Ausnehmung 20 mit einem Führungstunnel 21 vorgesehen.
Die Ausnehmung 20 fluchtet mit der Ausnehmung 16.
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In
der Ausnehmung 20 ist ein Druckstift 22 gegen
den Druck einer Feder 23 gehalten und durch die Ausnehmung 16 hindurch
von einem eingesteckten Stecker beaufschlagbar. Der axial gerichtete Druckstift 22 ist
mit einem radial gerichteten Führungsstift 24 versehen,
der vom Druckstift 22 durch einen axial gerichteten kurzen
Führungsschlitz 25 in der
Steckeraufnahmehülse 18 hindurchreicht
und so etwas über
den Außenumfang
der Steckeraufnahmehülse 18 hervorsteht.
Zugleich begrenzt der Führungsstift 24 durch
seine Führung
im kurzen Führungsschlitz 25 die
Bewegbarkeit des Druckstifts 22. Dabei liegt der kurze
Führungsschlitz 25 dicht
am Kragen 19.
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Dem
kurzen Führungsschlitz 25 radial
gegenüberliegend
ist an der Steckeraufnahmehülse 18 ein
radial auswärts
gerichteter Stift 26 gehalten. Der Stift 26 steht
dabei in axialer Richtung der Steckeraufnahmehülse 18 gesehen etwa
mittig von derselben ab.
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Auf
der Steckeraufnahmehülse 18 sitzt
eine axial verschiebbare aber gegen Verdrehen gesicherte Schubhülse 27.
Auf der Schubhülse 27 ist
eine Zwischenhülse 28 angeordnet
und zugleich innenseitig in das Steckeraufnahmegehäuse 13 eingesetzt und
mit diesem fest verbunden, vorzugsweise verschraubt. Dabei ist der
Innendurchmesser der Zwischenhülse 28 kleiner
als der Außendurchmesser des
Kragens 19, sodass die Zwischenhülse 28 eine axiale
Bewegung der Steckeraufnahme 14 verhindert.
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Die
Schubhülse 27 gleitet
axial in der Zwischenhülse 28 und
auf der Steckeraufnahmehülse 18 und
weist einen schräg
gerichteten Schlitz 29 zur Aufnahme des Stifts 26 auf.
Am Außenumfang
weist die Schubhülse 27 axial
gerichtete Stege 30 auf, die in korrespondierenden Nuten 31 innen
in der Zwischenhülse 28 gleiten
können,
sodass die Schubhülse 27 gegen
Verdrehen gesichert ist.
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Dem
Schlitz 29 im Wesentlichen gegenüberliegend weist die Schubhülse 27 eine
im Wesentlichen dreieckförmige
Ausnehmung 32 auf, in der der Führungsstift 24 bei
axialer und drehender Bewegung der Schubhülse 27 frei bewegbar
ist. Schließlich
weist die Schubhülse 27 an
ihrem in das Innere des Gehäuses 10 gerichteten
Rand einen radial außen
umlaufenden Flansch 33 mit einer oberen, radial gerichteten
Nase 34 auf.
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Die
Zwischenhülse 28 ist
mit einem langen, L-förmigen
Führungsschlitz 35 versehen,
wobei ein kurzer Schlitzabschnitt 36 in Axialrichtung verläuft und
ein hieran anschließender,
längerer
Schlitzabschnitt 37 in Umfangsrichtung verläuft. Der
Führungsschlitz 35 ist
zum Durchtritt des Führungsstifts 24 vorgesehen
und liegt im Wesentlichen über
der Ausnehmung 32 der Schubhülse 27.
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Der
Leistungsschalter 11 ist in axialer Flucht mit der Steckeraufnahme 14 angeordnet
mit einem in axialer Richtung hin- und herbewegbaren Schalthebel 38.
Entsprechend verläuft
eine nicht gezeigte Schwenkachse des Schalthebels 38 quer
zur axialen Richtung der Steckeraufnahme 14 und parallel
zu einem großflächigen Boden 39 des
Gehäuses 10.
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Die
Nase 34 der Schubhülse 27 ist
mit dem Schalthebel 38 durch einen biegefesten Stab 40 verbunden.
Sowohl an der Nase 34 als auch am Schalthebel 38 ist
der Stab 40 schwenkbar angelenkt. Dabei ist der Stab etwa
parallel zur axialen Richtung der Steckeraufnahme 14 ausgerichtet.
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Die 1 bis 3 zeigen
die Vorrichtung ohne eingesteckten Stecker. Entsprechend befindet sich
der Leistungsschalter 11 mit dem Schalthebel 38 in
ausgeschalteter Position, siehe Position "0" in 3.
Wird nun ein Stecker in das Steckeraufnahmegehäuse 13 eingesteckt,
wird der Druckstift 22 von der Steckernase beaufschlagt
und schiebt den Führungsstift 24 entlang
des kurzen Schlitzabschnitts 36 axial in das Gehäuse hinein.
Bei Erreichen des längeren
Schlitzabschnitts 37 ist der Führungsstift 24 in
Umfangsrichtung, nämlich
entlang dem langen Schlitzabschnitt 37 bewegbar. Zusammen
mit dem Führungsstift 24 ist
die Steckeraufnahme 14 insgesamt nach rechts verdrehbar
und zwar entsprechend der Länge
des Schlitzabschnitts 37. Die Drehung der Steckeraufnahme 14 wird
vom Benutzer selbst durchgeführt,
im Anschluss an das Einstecken des Steckers. Dabei gelangt die üblicherweise
vorhandene Steckernase (nicht gezeigt) im Inneren des Steckeraufnahmegehäuses 13 hinter
eine nicht gezeigte, innen liegende Kragenwandung im Steckeraufnahmegehäuse, sodass
der Stecker nicht mehr in axialer Richtung abgezogen werden kann.
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Beim
Drehen der Steckeraufnahme 14 wird auch der Stift 26 in
Umfangsrichtung bewegt und zwar im Schlitz 29 der Schubhülse 27.
Da der Schlitz 29 schräg
gerichtet und die Schubhülse 27 gegen Verdrehen
gesichert ist, muss die Schubhülse 27 in axialer
Richtung ausweichen und bewegt sich dabei in Richtung auf den Leistungsschalter 11.
Durch die Kopplung der Nase 34 über den Stab 40 mit
dem Schalthebel 38 wird letzterer in eine Einschaltposition bewegt.
Im Ergebnis wird der Leistungsschalter 11 durch Drehen
des Steckers eingeschaltet.
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In
der eingeschalteten Position des Leistungsschalters 11 ist
der Stecker aus dem Steckeraufnahmegehäuse 13 nicht mehr
abziehbar. Zunächst
muss der Stecker mit der Steckeraufnahme 14 zurückgedreht
werden. Dabei gleitet auch die Schubhülse 27 durch das Zusammenwirken
von Stift 26 und Schlitz 29 zurück. Erst
in dieser Position der Steckeraufnahme 14 kann der Stecker
abgezogen werden.
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Insgesamt
ist durch die beschriebene Konstruktion sichergestellt, dass der
Leistungsschalter nur bei eingestecktem Stecker betätigbar ist
und dass der Stecker nur abgezogen werden kann, wenn der Leistungsschalter
ausgeschaltet ist. Zugleich besteht die Bedienung nur in einer einfachen
Steck- und Drehbewegung bzw. Dreh- und Abziehbewegung des Steckers.
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Um
den elektrischen Zustand des Leistungsschalters schneller erkennen
zu können,
ist eine Kontrolleinrichtung vorgesehen, nämlich eine Leuchte 41 am
Außenumfang
des Steckeraufnahmegehäuses 13,
etwa axial fluchtend mit der Ausnehmung 16. Die Leuchte 41 ist
vorteilhafterweise eine LED und in der einfachsten Ausführungsform
mit den nicht gezeigten Kontakten der Steckeraufnahme 14 elektrisch
verbunden. Demnach leuchtet die Leuchte 41, sobald an der
Steckeraufnahme 14 Spannung anliegt. Alternativ kann eine
elektrische Schaltung zur Erzielung einer negativen Logik vorgesehen
sein, bei der die Leuchte 41 nur leuchtet, wenn an der
Steckeraufnahme keine Spannung anliegt. Die Spannung für die Leuchte 41 bzw.
eine elektrische Schaltung hierfür sind
dann an die Eingangsseite des Leistungsschalters 11 angeschlossen.
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- 10
- Gehäuse
- 11
- Leistungsschalter
- 12
- Seitenwand
- 13
- Steckeraufnahmegehäuse
- 14
- Steckeraufnahme
- 15
- Öffnungsflansch
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Steckeraufnahmeteil
- 18
- Steckeraufnahmehülse
- 19
- Kragen
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Führungstunnel
- 22
- Druckstift
- 23
- Feder
- 24
- Führungsstift
- 25
- kurzer
Führungsschlitz
- 26
- Stift
- 27
- Schubhülse
- 28
- Zwischenhülse
- 29
- Schlitz
- 30
- Stege
- 31
- Nuten
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Flansch
- 34
- Nase
- 35
- langer
Führungsschlitz
- 36
- kurzer
Schlitzabschnitt
- 37
- langer
Schlitzabschnitt
- 38
- Schalthebel
- 39
- Boden
- 40
- Stab
- 41
- Leuchte