DE202023100455U1 - Safety plug and system for providing electrical energy - Google Patents
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Abstract
Schutzkontaktstecker (1) zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung, umfassend zumindest zwei längliche Steckkontakte (20), die jeweils einen Schaft (22) zur elektrischen Kontaktierung, einen Befestigungs-Endbereich (23) sowie einen freien Endbereich (24) aufweisen, sowie umfassend zumindest eine Schutzeinrichtung (30), mit der zumindest die Schäfte (22) der Steckkontakte (20) gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt oder schützbar sind, wobei zwischen zumindest einem Bereich der Schutzeinrichtung (30) und den Steckkontakten (20) eine Relativbewegung (110) ausführbar ist, so dass die Schäfte (22) der Steckkontakte (20) wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar sind. Protective contact plug (1) for implementing an electrical plug contact, comprising at least two elongated plug contacts (20), each of which has a shaft (22) for electrical contact, a fastening end area (23) and a free end area (24), and also comprising at least one Protective device (30) with which at least the shafts (22) of the plug contacts (20) are or can be protected against unintentional electrical contacting, a relative movement (110) being able to be carried out between at least one area of the protective device (30) and the plug contacts (20). , so that the shafts (22) of the plug contacts (20) are at least partially exposed and electrically contactable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schutzkontaktstecker und ein System.The present invention relates to a protective contact plug and a system.
Im Zuge der Notwendigkeit der Reduzierung von umweltbelastenden Emissionen sowie zur Verringerung von Energiekosten werden zunehmend dezentrale Energiequellen in Form von Energiewandlern benötigt.In the course of the need to reduce emissions that are harmful to the environment and to reduce energy costs, decentralized energy sources in the form of energy converters are increasingly required.
Insbesondere für einzelne Haushalte bzw. kleinere Verbraucher können dies auch Anlagen mit relativ geringem Leistungsbereich sein. Derartige Anlagen sollen kostengünstig und flexibel aufstellbar und betreibbar sein.In particular for individual households or smaller consumers, these can also be systems with a relatively low output range. Such systems should be able to be set up and operated cost-effectively and flexibly.
Dies setzt ebenfalls eine einfache sowie bedienerfreundliche und ungefährliche elektrische Anschlussmöglichkeit voraus.This also requires a simple, user-friendly and non-hazardous electrical connection option.
Zur Kostenverringerung ist zu dem anzustreben, dass dafür genutzte Bauteile weitgehend standardisierte Bauteile sind.To reduce costs, it is also desirable that components used for this purpose are largely standardized components.
Zudem ist es erforderlich, erzeugte elektrische Energie in einfacher und kostengünstiger Weise in ein bestehendes Netz einzuspeisen oder auch einem Verbraucher zur Verfügung zu stellen.In addition, it is necessary to feed generated electrical energy into an existing network in a simple and cost-effective manner or to make it available to a consumer.
Dafür müssen Energie-Übertragungsmittel zur Verfügung gestellt werden.Energy transmission means must be made available for this.
Es existieren diverse Energie-Übertragungsmittel in Form von Steckern und dazu komplementär ausgestalteten Steckdosen.There are various means of energy transmission in the form of plugs and sockets designed to complement them.
So offenbart beispielsweise die
Die
Der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schutzkontaktstecker sowie ein System zur Bereitstellung elektrischer Energie zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, sicherer und kundenfreundlicher Weise die Übertragung elektrischer Energie ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide a safety plug and a system for providing electrical energy, with which electrical energy can be transmitted in a simple, safe and customer-friendly manner.
Diese Aufgabe wird durch den Schutzkontaktstecker nach Anspruch 1 und durch das System zur Bereitstellung elektrischer Energie nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Schutzkontaktsteckers sind in den Unteransprüchen 2-13 angegeben.This object is achieved by the protective contact plug according to
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schutzkontaktstecker zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung, umfassend zumindest zwei längliche Steckkontakte, die jeweils einen Schaft zur elektrischen Kontaktierung, einen Befestigungs-Endbereich sowie einen freien Endbereich aufweisen, sowie umfassend zumindest eine Schutzeinrichtung, mit der zumindest die Schäfte der Steckkontakte gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt oder schützbar sind. Zwischen zumindest einem Bereich der Schutzeinrichtung und den Steckkontakten ist eine Relativbewegung ausführbar, so dass die Schäfte der Steckkontakte wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar sind.One aspect of the present invention is a protective contact plug for implementing an electrical plug contact, comprising at least two elongate plug contacts, each of which has a shaft for electrical contacting, a fastening end region and a free end region, and comprising at least one protective device with which at least the shafts of the Plug contacts are protected against accidental electrical contact or can be protected. A relative movement can be carried out between at least one area of the protective device and the plug contacts, so that the shafts of the plug contacts can be exposed and electrically contacted at least in areas.
Der Schutzkontaktstecker ist zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung in einer Steckdose ausgestaltet. Dafür dienen die Steckkontakte, zur Einführung bzw. Anordnung in komplementär ausgestalteten Steckbuchsen der Steckdosen. Der Stiftkopf bzw. freie Endbereich kann aus isolierendem Material gefertigt sein, um einen frontalen elektrischen Kontakt zu vermeiden.The protective contact plug is designed to implement an electrical plug-in contact in a socket. The plug-in contacts are used for this purpose, for the introduction or arrangement in sockets of the socket outlets of complementary design. The pin head or free end area can be made of insulating material in order to avoid frontal electrical contact.
Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Schäfte der Steckkontakte mittels jeweils eines Schutzelements der Schutzeinrichtung elektrisch isolierend bedeckt oder bedeckbar sind.One embodiment provides that the shafts of the plug contacts are or can be covered in an electrically insulating manner by means of a protective element of the protective device.
Dabei kann die Schutzeinrichtung zur Bedeckung der Schäfte der Steckkontakte eine federnd gelagerte Schutzhülleneinrichtung umfassen, die je Steckkontakt als Schutzelement eine zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhülle aufweist, wobei die Schutzhülleneinrichtung weiterhin ein Basiselement aufweist, und die Schutzhüllen mittels dem Basiselement miteinander starr mechanisch gekoppelt sind, so dass sie zusammen auf den Schäften der Steckkontakte verschiebbar sind. Eine jeweilige Schutzhülle kann dabei im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet sein. Die jeweilige Schutzhülle ist entlang der Längsrichtung der Steckkontakte im Wesentlichen nicht komprimierbar.In this case, the protective device for covering the shafts of the plug contacts can comprise a resiliently mounted protective covering device, which for each plug contact has an at least partially hollow-cylindrical protective covering as a protective element wherein the protective covering device further comprises a base element, and the protective coverings are rigidly mechanically coupled to one another by means of the base element, so that they can be slid together on the shafts of the plug contacts. A respective protective cover can be designed essentially in the form of a hollow cylinder. The respective protective cover is essentially incompressible along the longitudinal direction of the plug contacts.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Schutzeinrichtung als Schutzelemente zur Bedeckung der Schäfte der Steckkontakte entlang der Längsrichtung der Steckkontakte komprimierbare Schutzkörper aufweist, die mittels einem Basiselement miteinander starr mechanisch gekoppelt sind, wobei ein Endbereich eines jeweiligen Schutzkörpers unter Komprimierung des Schutzkörpers zwecks Freilegung des Schaftes des Steckkontaktes verschiebbar ist. Zur Freilegung der Schäfte ist hier vorgesehen, dass lediglich ein Endbereich des jeweiligen Schutzkörpers verschoben wird, wohingegen der gegenüberliegende Endbereich des Schutzkörpers an einem Basiselement abgestützt verbleibt. Ein jeweiliger Schutzkörper weist eine Durchgangsöffnung auf, in der der jeweilige Steckkontakt angeordnet ist.An alternative embodiment provides that the protective device has, as protective elements for covering the shafts of the plug contacts, protective bodies that can be compressed along the longitudinal direction of the plug contacts and that are rigidly mechanically coupled to one another by means of a base element, with an end region of a respective protective body compressing the protective body in order to expose the shaft of the plug contact can be moved. In order to expose the shafts, it is provided here that only one end area of the respective protective body is displaced, whereas the opposite end area of the protective body remains supported on a base element. A respective protective body has a through-opening in which the respective plug-in contact is arranged.
Ein jeweiliger komprimierbarer Schutzkörper kann elastisch komprimierbar sein, so dass er im komprimierten Zustand eine elastische Rückstellkraft ausbilden kann. Ein derartiger Schutzkörper kann bspw. ein Schaumkörper sein. Gegebenenfalls kann ein gemeinsamer Schaumkörper beide Schutzelemente ausbilden. Das heißt, der Schaumkörper kann als gemeinsamer Membranen-/Schaumköper oder zwei einzelne Zylinder-Membranen-/Schaumkörper umgesetzt werden.A respective compressible protective body can be elastically compressible, so that it can form an elastic restoring force in the compressed state. Such a protective body can, for example, be a foam body. If necessary, a common foam body can form both protective elements. This means that the foam body can be implemented as a common membrane/foam body or as two individual cylinder membrane/foam bodies.
Dabei kann der Schutzkontaktstecker eine Führungseinrichtung zur Führung der Schutzeinrichtung entlang der Längsrichtung der Steckkontakte aufweisen, wobei mittels der Führungseinrichtung einer ungleichmäßigen Verschiebung der Schutzelemente auf den Steckkontakten durch Verkantung des Basiselements auf einem Führungselement der Führungseinrichtung entgegenwirkbar ist. Eine ungleichmäßige Bewegung würde dann vorliegen, wenn ein Schutzelement in einer Zeiteinheit weiter bewegt wird als das andere Schutzelement.The protective contact plug can have a guide device for guiding the protective device along the longitudinal direction of the plug contacts, with the guide device being able to counteract an uneven displacement of the protective elements on the plug contacts by tilting the base element on a guide element of the guide device. A non-uniform movement would be present if one protective element is moved further than the other protective element in a unit of time.
Die Verkantung führt zu einer Selbsthemmung in dem Fall, dass eine der Schutzhüllen weiter geschoben wird als die andere Schutzhülle. In diesem Fall verläuft das Führungselement nicht mehr senkrecht zum Basiselement, so dass das Basiselement zwei entgegengesetzte und in ihren Wirkungslinien zueinander beabstandete Kräfte auf das Führungselement bewirkt, deren Größe mit zunehmendem Winkel des Führungselements, ausgehend von einer rechtwinkligen Position des Basiselements in Bezug zur Führungsbahn, zunimmt. Diese auf das Führungselement senkrecht wirkenden Kräfte bewirken auf dem Führungselement entsprechende Reibkräfte, die zur Selbsthemmung der Bewegung der Schutzhülleneinrichtung führen.The canting leads to self-locking in the event that one of the protective covers is pushed further than the other protective cover. In this case, the guide element no longer runs perpendicularly to the base element, so that the base element exerts two opposing forces on the guide element that are spaced apart in their lines of action, the magnitude of which increases as the angle of the guide element increases, starting from a perpendicular position of the base element in relation to the guideway. increases. These forces acting perpendicularly on the guide element cause corresponding frictional forces on the guide element, which lead to the self-locking of the movement of the protective covering device.
Bei Ausführung der Schutzelemente als zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhüllen kann die Führungseinrichtung zwischen den Steckkontakten angeordnet sein. Bei Ausführung der Schutzelemente als komprimierbare Schutzkörper kann die Führungseinrichtung in dem Basiselement des Schutzkontaktsteckers Führungselemente aufweisen, die auf der dem jeweiligen anderen Steckkontakt abgewandten Seite eines Steckkontakts angeordnet sind.When the protective elements are designed as at least partially hollow-cylindrical protective covers, the guide device can be arranged between the plug contacts. When the protective elements are designed as compressible protective bodies, the guide device can have guide elements in the base element of the protective contact plug, which are arranged on the side of a plug contact facing away from the respective other plug contact.
Eine alternative Anordnung bei Ausführung der Schutzelemente als zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhüllen besteht darin, dass die Führungseinrichtung durch die Steckkontakte selbst ausgebildet ist, die in dieser Ausführungsform entsprechend die Führungselemente ausbilden.An alternative arrangement when the protective elements are designed as at least partially hollow-cylindrical protective covers is that the guide device is formed by the plug contacts themselves, which in this embodiment form the guide elements accordingly.
In der alternativen Ausführungsform mit komprimierbaren Schutzkörpern können die Führungselemente auf der dem Basiselement abgewandten Seite der komprimierbaren Schutzkörper mittels einer Druckplatte starr miteinander verbunden sein.In the alternative embodiment with compressible protective bodies, the guide elements on the side of the compressible protective bodies facing away from the base element can be rigidly connected to one another by means of a pressure plate.
In diese Druckplatte kann beim Einschieben des Schutzkontaktsteckers in eine Steckdose von der Steckdose eine entsprechende Kraft aufgebracht werden, die zu einer Verschiebung der Endbereiche der komprimierbaren Schutzkörper auf den Steckkontakten und damit zu einer Freilegung eines Teilbereichs des jeweiligen Schaftes eines Steckkontaktes führt.When the protective contact plug is pushed into a socket, a corresponding force can be applied to this pressure plate from the socket, which leads to a displacement of the end regions of the compressible protective body on the plug contacts and thus to an exposure of a partial region of the respective shaft of a plug contact.
Dabei wird die Druckplatte bzw. die Endbereiche der komprimierbaren Schutzkörper mittels der Führungseinrichtung geführt.The pressure plate or the end areas of the compressible protective bodies are guided by means of the guide device.
Die verwendeten Materialien der Schutzelemente können mechanisch und thermisch resistente Kunststoffe sein, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol und das Kunstharz SG95.The materials used for the protective elements can be mechanically and thermally resistant plastics such as acrylonitrile butadiene styrene and synthetic resin SG95.
Die komprimierbaren Schutzelemente können dabei aus einem Schaumstoff gefertigt sein.The compressible protective elements can be made of foam.
Weiterhin können die für die Schutzelemente verwendeten Materialien wasserabweisende Materialeigenschaften, Schwerentflammbarkeit, ggf. halogenfrei, Klasse B1/B2, und ein Raumgewicht im Bereich von RG>15 kg/m3 aufweisen, und/ oder eine Stauchhärte im Bereich von SH < 20 g/cm2.Furthermore, the materials used for the protective elements can have water-repellent material properties, low flammability, possibly halogen-free, class B1/B2, and a density in the range of RG>15 kg/m 3 and/or a compressive strength in the range of SH<20 g/ cm2 .
Eine weitere Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers sieht vor, dass der Schutzkontaktstecker als Schutzeinrichtung ein Gehäuse aufweist, wobei zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten eine Relativbewegung ausführbar ist, so dass die Steckkontakte in das Gehäuse hinein und aus dem Gehäuse heraus bewegbar sind. Dadurch sind die Steckkontakte im aus dem Gehäuse herausbewegten Zustand wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar. Wenn sie in das Gehäuse hinein bewegt wurden sind die Steckkontakte gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt. Das Gehäuse kann aus schwer entflammbarem Material gefertigt sein.A further embodiment of the protective contact plug provides that the protective contact plug has a housing as a protective device, a relative movement being able to be carried out between the housing and the plug contacts, so that the plug contacts can be moved into and out of the housing. As a result, the plug contacts can be exposed and electrically contacted at least in regions when they are moved out of the housing. Once moved into the housing, the plug contacts are protected from inadvertent electrical contact. The housing can be made of flame retardant material.
In dieser Ausführungsform kann der Schutzkontaktstecker ein Antriebselement aufweisen, mit welchem bei Einleitung einer manuellen Betätigungskraft eine Bewegung der Steckkontakte aus dem Gehäuse bewirkbar ist. Das Antriebselement kann mechanisch fest mit den Steckkontakten verbunden sein und aus dem Gehäuse herausragen, so dass eine manuelle Kraft auf das Antriebselement eine Verschiebung der Steckkontakte bewirkt, so dass zumindest deren freien Endbereiche und bereichsweise die Schäfte der Steckkontakte aus dem Gehäuse herausragen und in Steckbuchsen einer Steckdose eingeführt werden können.In this embodiment, the protective contact plug can have a drive element, with which a movement of the plug contacts out of the housing can be brought about when a manual actuating force is introduced. The drive element can be mechanically firmly connected to the plug contacts and protrude from the housing, so that a manual force on the drive element causes the plug contacts to be displaced, so that at least their free end areas and in some areas the shafts of the plug contacts protrude from the housing and can be inserted into sockets of a Socket can be introduced.
Weiterhin kann der Schutzkontaktstecker zur Unterbindung einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten eine Blockadeeinrichtung mit wenigstens einem bewegbaren Betätigungselement aufweisen, welches bei Einführung des Schutzkontaktsteckers in eine Steckdose von einem Schutzkonkakt der Steckdose bewegbar ist und derart eine Blockade einer Relativbewegung zwischen Gehäuse und den Steckkontakten aufheben kann. Das bedeutet, dass der Schutzkontaktstecker derart eingerichtet sein kann, dass -solange der Schutzkontaktstecker nicht in eine Steckdose eingesteckt ist- mittels der Blockadeeinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten unterbunden ist, so dass keine Bewegung der Steckkontakte aus dem Gehäuse erfolgen kann und entsprechend keine unbeabsichtigte elektrische Kontaktierung der Steckkontakte erfolgen kann.Furthermore, to prevent a relative movement between the housing and the plug contacts, the protective contact plug can have a blocking device with at least one movable actuating element, which can be moved by a protective contact of the socket when the protective contact plug is inserted into a socket and thus remove a blockage of a relative movement between the housing and the plug contacts can. This means that the safety plug can be set up in such a way that - as long as the safety plug is not plugged into a socket - a relative movement between the housing and the plug contacts is prevented by means of the blocking device, so that the plug contacts cannot move out of the housing and accordingly no unintentional electrical contacting of the plug contacts can take place.
Die Steckkontakte sind in dieser Situation elektrisch geschützt im Gehäuse untergebracht.In this situation, the plug contacts are housed in the housing and are electrically protected.
Wenn durch einen Schuko-Kontakt einer Steckdose das Betätigungselement bewegt, wie z.B. eingedrückt wird, wird die Blockadewirkung aufgehoben und die Steckkontakte können aus dem Gehäuse und somit in Steckbuchsen der Steckdose bewegt werden.If the actuating element is moved by a Schuko contact of a socket, e.g. is pressed in, the blocking effect is canceled and the plug contacts can be moved out of the housing and thus into the sockets of the socket.
Weiterhin kann der Schutzkontaktstecker eine Federeinrichtung aufweisen, die bei Spannung der Federeinrichtung mittelbar oder unmittelbar eine Federkraft auf die Steckkontakte und/ oder auf das Gehäuse bewirken, so dass die Steckkontakte selbsttätig in das Gehäuse bewegt werden, insofern sie nicht von Steckbuchsen einer Steckdose fixiert sind.Furthermore, the protective contact plug can have a spring device which, when the spring device is tensioned, directly or indirectly causes a spring force on the plug contacts and/or on the housing, so that the plug contacts are automatically moved into the housing if they are not fixed by sockets of a socket.
Je nach Stärke der Federeinrichtung und der anzunehmenden, von den Steckbuchsen der Steckdose auf die Steckkontakte wirkenden Fixierungskräfte kann der Schutzkontaktstecker eine Fixierungseinrichtung aufweisen, mit der die Steckkontakte in aus dem Gehäuse herausbewegter Position fixierbar sind. Damit wird verhindert, dass die Steckkontakte im in der Steckdose eingesteckten Zustand und gegebenenfalls geringen Klemmkräften der Steckbuchsen der Steckdose bedingt durch die Federkraft der Federeinrichtung selbsttätig in das Gehäuse ein- und demzufolge aus den Steckbuchsen ausfahren.Depending on the strength of the spring device and the assumed fixing forces acting on the plug contacts from the sockets of the socket, the safety plug can have a fixing device with which the plug contacts can be fixed in the position moved out of the housing. This prevents the plug contacts from automatically entering the housing and consequently moving out of the sockets when they are plugged into the socket and possibly low clamping forces of the sockets of the socket due to the spring force of the spring device.
Allen beschriebenen Ausführungsformen kann gemein sein, dass sie eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung aufweisen, welche auch als Brandschutzschalter bezeichnet werden. Eine solche Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung kann beispielsweise ein AFDD („Arc Fault Detection Device“) oder ein AFCI („Arc Fault Circuit Interrupter“) sein.All of the described embodiments can have in common that they have an arc fault protection device, which is also referred to as an arc fault protection switch. Such an arc fault protection device can be, for example, an AFDD (“Arc Fault Detection Device”) or an AFCI (“Arc Fault Circuit Interrupter”).
Zudem kann eine jede der beschriebenen Ausführungsformen eine Schutzschaltung mit einem ersten Relais und einem zweiten Relais aufweisen, wobei bei Bestromung des ersten Relais - wenn eine richtige Verschaltung existiert - dieses erste Relais über einen ersten Relaisschalter einen Strompfad zum zweiten Relais schließt, so dass dieses bestromt wird, und dadurch das zweite Relais den Strompfad über einen zweiten Relaisschalter zum ersten Relais öffnet und dabei einen Stromkreis schließt.In addition, each of the described embodiments can have a protective circuit with a first relay and a second relay, wherein when the first relay is energized - if the connection is correct - this first relay closes a current path to the second relay via a first relay switch, so that it is energized is, and thereby the second relay opens the current path via a second relay switch to the first relay and thereby closes a circuit.
Entsprechend kommt es, wenn eine phasen-richtige Kontaktierung der Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers in einer Steckdose existiert, zu einem Stromfluss von einer stromführenden Phase zum ersten Relais. Dies wird dadurch betätigt, so dass es einen Strompfad zum zweiten Relais schließt. Das zweite Relais schaltet dadurch ebenfalls, so dass es wiederum das erste Relais stromlos schaltet, dabei jedoch einen Strompfad zu einem externen Kontakt, wie z.B. einer Steckdose, schließt. Derart kann vom Schutzkontaktstecker über die Steckkontakte ein Stromfluss in eine Steckdose realisiert werden.Correspondingly, if there is a phase-correct contacting of the plug contacts of the safety plug in a socket, a current flow from a live phase to the first relay. This is thereby actuated so that it completes a current path to the second relay. This also causes the second relay to switch so that it in turn de-energizes the first relay but in doing so closes a current path to an external contact such as a socket. In this way, a current flow into a socket can be realized from the protective contact plug via the plug contacts.
Wenn keine phasen-richtige Kontaktierung der Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers in einer Steckdose existiert, existiert auch kein Stromfluss von einer stromführenden Phase zum ersten Relais. Dieses wird entsprechend nicht betätigt, so dass es keinen Strompfad zum zweiten Relais schließt.If there is no phase-correct contacting of the plug contacts of the safety plug in a socket, there is no current flow from one live phase to the first Relay. Accordingly, this is not actuated, so that it does not close any current path to the second relay.
Das zweite Relais schaltet entsprechen ebenfalls nicht, so dass es auch keinen Strompfad zu einem externen Kontakt, wie z.B. einer Steckdose, schließt.The second relay also does not switch accordingly, so it also does not close a current path to an external contact, such as a socket.
Wird der Stecker falsch herum eingesteckt, wird der Stromkreis dementsprechend nicht geschlossen. Ein Verpolungsschutz ist dadurch gewährleistet.If the plug is inserted the wrong way around, the circuit will not be closed accordingly. This ensures reverse polarity protection.
In einem ersten Strompfad zwischen einer stromführenden Phase des Schutzkontaktsteckers und einem Neutralleiter des Schutzkontaktsteckers können in Reihe geschaltet ein erster Kontakt des zweiten Relaisschalters und eine erste Signaleinrichtung angeordnet sein. Die erste Signaleinrichtung kann eine rote Lampe sein. Entsprechend kommt es, wenn keine richtige Kontaktierung existiert, zu einer Signalausgabe mittels der ersten Signaleinrichtung, die signalisiert, dass keine richtige Kontaktierung erfolgte.A first contact of the second relay switch and a first signaling device can be connected in series in a first current path between a current-carrying phase of the safety plug and a neutral conductor of the safety plug. The first signaling device can be a red lamp. Correspondingly, if there is no correct contact, a signal is output by means of the first signaling device, which signals that no correct contact has taken place.
In einem zweiten Strompfad zwischen der stromführenden Phase und dem Neutralleiter können in Reihe geschaltet ein zweiter Kontakt des zweiten Relaisschalters und eine zweite Signaleinrichtung angeordnet sein. Die zweite Signaleinrichtung kann eine grüne Lampe sein. Erfolgt eine richtige Kontaktierung, so wird entsprechend von der zweiten Signaleinrichtung ein entsprechendes Signal ausgegeben.A second contact of the second relay switch and a second signaling device can be connected in series in a second current path between the live phase and the neutral conductor. The second signaling device can be a green lamp. If the contact is correct, then a corresponding signal is output by the second signaling device.
Zudem kann in Reihe mit der zweiten Signaleinrichtung ein Handschalter angeordnet sein, der beispielsweise als Schließer ausgestaltet ist, so dass die Signalausgabe mittels der zweiten Signaleinrichtung nur dann erfolgt, wenn der Handschalter geschlossen wurde.In addition, a manual switch can be arranged in series with the second signaling device, which is designed, for example, as a normally open contact, so that the signal is only output by means of the second signaling device when the manual switch has been closed.
Das erste Relais kann in einem dritten Strompfad zwischen der stromführenden Phase und einem Schutzleiter angeordnet sein. Der Schutzleiter ist dabei der Referenzpunkt der Wechselspannung.The first relay can be arranged in a third current path between the current-carrying phase and a protective conductor. The protective conductor is the reference point for the AC voltage.
Der beschriebene Schutzkontaktstecker kann auf seiner den Steckkontakten gegenüberliegenden Seite ebenfalls mit Steckkontakten und demzufolge als Adapter ausgestaltet sein.The protective contact plug described can likewise be configured with plug contacts and consequently as an adapter on its side opposite the plug contacts.
Wenn der Schutzkontaktstecker nicht in eine Steckdose eingesteckt ist wird durch die beschriebenen konstruktiven Ausführungsformen erreicht, dass ein Berührungsschutz gegen elektrischen Schlag besteht. Dies ermöglicht eine benutzerfreundliche Nutzung des Schutzkontaktsteckers an einer Energiequelle.If the protective contact plug is not plugged into a socket, the structural embodiments described ensure that there is protection against electric shock. This enables user-friendly use of the protective contact plug on an energy source.
Wenn der Schutzkontaktstecker in eine Steckdose eingesteckt ist kann über den Schutzkontaktstecker elektrische Energie einem Netz oder auch einem Verbraucher zugeführt werden. Der integrierte Verpolungsschutz stellt dabei sicher, dass ein korrekter Phasen-Anschluss realisiert wird. Insofern der Schutzkontaktstecker mit der falschen Phase des Stromnetzes verbunden wird, unterbricht er einen Stromfluss. Damit wird ein sicherer Betreib in Bezug auf elektrische Netzrückwirkungen von angeschlossenen Geräten bzw. Energiequellen, insbesondere von Energiequellen mit Umrichtern, ermöglicht.If the protective contact plug is plugged into a socket, electrical energy can be supplied to a network or also to a consumer via the protective contact plug. The integrated reverse polarity protection ensures that a correct phase connection is implemented. If the protective contact plug is connected to the wrong phase of the power supply, it interrupts a current flow. This enables safe operation with regard to electrical mains feedback from connected devices or energy sources, in particular from energy sources with converters.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Bereitstellung elektrischer Energie, welches eine Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie sowie einen beschriebenen Schutzkontaktstecker umfasst, wobei die Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers mit Phasen der Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie elektrisch leitfähig verbunden oder mittels einer Schalteinrichtung verbindbar sind.A further aspect of the present invention is a system for providing electrical energy, which comprises a device for generating electrical energy and a protective contact plug as described, the plug contacts of the protective contact plug being electrically conductively connected to phases of the device for generating electrical energy or being connectable by means of a switching device.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie ausführbar, bei dem ein genanntes System zur Bereitstellung elektrischer Energie zur Verfügung gestellt wird, mittels der Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie elektrische Energie generiert wird und mittels des Schutzkontaktsteckers die elektrische Energie in ein Stromnetz eingespeist wird oder einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird. Bei der Zuführung der elektrischen Energie an einen elektrischen Verbraucher erfolgt somit eine unmittelbare Nutzung der generierten elektrischen Energie.A method for providing electrical energy can be implemented with the present invention, in which a named system for providing electrical energy is provided, electrical energy is generated by means of the device for generating electrical energy and the electrical energy is fed into a power grid by means of the safety plug or is supplied to an electrical consumer. When the electrical energy is supplied to an electrical consumer, the generated electrical energy is used immediately.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings.
Es zeigen
-
1 : einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite, -
2 : den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von oben, -
3 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite, -
4 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von oben, -
5 : eine Schutzhülleneinrichtung für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite, -
6 : die Schutzhülleneinrichtung in frontaler Ansicht, -
7 : einen Grundkörper für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform mit darin aufgenommener Schutzhülleneinrichtung in frontaler Ansicht, -
8 : den Grundkörper für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
9 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite, -
10 : einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
11 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der zweiten Ausführungsform in Ansicht von der Seite, -
12 : eine Schutzeinrichtung mit Schutzkörpern für den Schutzkontaktstecker der zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
13 : die Schutzeinrichtung ohne Schutzkörper für den Schutzkontaktstecker der zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, -
14 : einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite, -
15 : den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben, -
16 : den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite, -
17 : den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben, -
18 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite, -
19 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben, -
20 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite, -
21 : den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben, und -
22 : ein Schaltplan für den Schutzkontaktstecker.
-
1 : a protective contact plug with housing of a first embodiment in a side view, -
2 : the protective contact plug with housing of the first embodiment in top view, -
3 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in a side view, -
4 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in top view, -
5 : a protective covering device for the protective contact plug of the first embodiment in a side view, -
6 : the protective cover device in frontal view, -
7 : a front view of a base body for the safety plug of the first embodiment with protective covering device accommodated therein, -
8th : the base body for the protective contact plug of the first embodiment in a perspective view, -
9 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in a side view, -
10 : a protective contact plug with housing of a second embodiment in a perspective view, -
11 : the protective contact plug without housing of the second embodiment in a side view, -
12 : a protective device with protective bodies for the protective contact plug of the second embodiment in a perspective view, -
13 : the protective device without a protective body for the protective contact plug of the second embodiment in a perspective view, -
14 : a protective contact plug with housing of a third embodiment with extended plug contacts viewed from the side, -
15 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with extended plug contacts viewed from above, -
16 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with retracted plug contacts viewed from the side, -
17 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with retracted plug contacts viewed from above, -
18 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with extended plug contacts viewed from the side, -
19 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with extended plug contacts viewed from above, -
20 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with retracted plug contacts viewed from the side, -
21 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with retracted plug contacts viewed from above, and -
22 : a circuit diagram for the safety plug.
Gemeinsam ist allen dargestellten Schutzkontaktsteckern 1, dass sie mehrere Steckkontakte 20 aufweisen, die in einem Grundkörper 11 gehalten sind oder durch einen Grundkörper 11 hindurchführen. Des Weiteren weisen sie zur Verkleidung jeweils ein Gehäuse 10 auf.Common to all
Die Steckkontakte 20 erstrecken sich entlang ihrer jeweiligen Längsrichtungen 21 parallel zueinander und bilden entsprechend jeweils einen Schaft 22 aus. Dieser Schaft 22 ist mit einem Befestigungs-Endbereich im oder am Grundkörper 11 einseitig fixiert, sodass ein jeweiliger Schaft 22 einen freien Endbereich 24 zur Einführung in eine Buchse einer Steckdose aufweist.The
Der in den Figuren dargestellte Schutzkontaktstecker 1 weist hinsichtlich seiner Schutzeinrichtung 30 unterschiedliche Ausführungsformen auf.The
Der in den
Ersichtlich ist, dass im Normal-Zustand die Schutzhüllen 41 die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 bedecken. Derart isolieren die Schutzhüllen die Schäfte 22 der Steckkontakte 20.It can be seen that the protective covers 41 cover the
Aus
Die Kraft, die dafür benötigt wird, kann beispielsweise von einer Buchse einer Steckdose beim Einschieben des Schutzkontaktsteckers 1 in die Steckdose aufgebracht werden.The force that is required for this can be applied, for example, from a socket of a socket when the
Existiert diese Kraft nicht mehr, bewirkt die Federeinrichtung 90 eine entgegengesetzte Verschiebung der Schutzhülleneinrichtung 40, sodass diese wieder, wie in
Dabei ist die in den
Eine zweite Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers und dessen Einzelteile ist in den
Ein solcher Schutzkörper 50 kann beispielsweise aus einem Schaum-Material realisiert sein. Ein vom Grundkörper 11 beabstandeter Endbereich 51 eines jeweiligen Schutzkörpers 50 liegt an einer Druckplatte 53 an. Diese Druckplatte 53 ist mittels einer Führungseinrichtung 60 gehalten und in einem Basiselement 42 geführt. Parallel zur Längsrichtung der Schutzkörper 50 bzw. auch der Steckkontakte 20 verlaufen zu diesem Zweck Führungselemente 61, die in dem Basiselement 42 verschiebbar gelagert sind.Such a
Wird der Schutzkontaktstecker 1 in eine Steckdose eingesteckt, so wirkt von der Steckdose eine Kraft auf die Druckplatte 53, welche eine Verschiebung der Druckplatte 53 zusammen mit den daran angeordneten Führungselementen 61 in Richtung auf den Grundkörper 11 bewirkt. Die Schutzkörper 50 werden dabei entlang dieser Richtung komprimiert. Volumen der Schutzkörper 50 können bei der Komprimierung zumindest bereichsweise im Aufnahmeraum 12 des Grundkörpers 11 aufgenommen werden. Elastische Rückstellkräfte der Schutzkörper 50 sind dabei so gering, möglichst kleiner als 150 N und Vorteilhafterweise geringer als 80 N, sodass diese elastischen Rückstellkräfte nicht ausreichen, um den Schutzkontaktstecker aus der Steckdose selbsttätig herauszugeben.If the
Durch das Einschieben des Schutzkontaktsteckers 1 in eine Steckdose können also die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 freigelegt werden und von einer jeweiligen Steckdosen-Boxer elektrisch kontaktiert werden.By inserting the
Wird der Schutzkontaktstecker 1 aus der Steckdose herausgezogen, bewirkt eine elastische Rückstellkraft 52 des jeweiligen Schutzkörpers 50 entlang der Längsrichtung 21 eine Ent-Komprimierung des Schutzkörpers 50 und demzufolge die Verschiebung der Endbereiche 51 der Schutzkörper 50 und demzufolge auch der Druckplatte 53, sodass die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 wieder elektrischen isolierend bedeckt sind.If the
Die
Wenn der Schutzkontaktstecker 1 nicht in eine Steckdose eingesteckt ist, liegt er mit eingezogenen Steckkontakten vor, wie in den
Der Schutzkontaktstecker 1 umfasst eine Blockadeeinrichtung 80 mit einem bewegbaren Betätigungselement 81, welches bei Einführung des Schutzkontaktsteckers 1 in eine Steckdose von einem Schutzkonkakt 26 der Steckdose bewegbar ist. Die mechanische Verbindung zwischen dem Schutzkonkakt 26 und dem Betätigungselement 81 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt.The
Wird der Schutzkontaktstecker 1 in eine Steckdose eingeschoben, wird der Schutzkontakt 26 mit einer radial wirkenden Kraft beaufschlagt und etwas nach radial innen bewegt. Diese Bewegung des Schutzkontakts 26 wird auf das bewegbaren Betätigungselement 81 übertragen. Dies hebt eine Blockadewirkung seitens der Blockadeeinrichtung 80 auf, sodass eine Relativbewegung 110 zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten 20 erfolgen kann. Entsprechend können jetzt die Steckkontakte 20 ausgefahren werden, wie in
Das Ausfahren der Steckkontakte 20 kann durch Einleitung einer manuellen Betätigungskraft in ein hier nicht dargestelltes Antriebselement erfolgen.The
Wenn die Steckkontakte 20 in Buchsen der Steckdose stecken, können die dabei auftretenden Reibkräfte zwischen der Buchse und einem jeweiligen Steckkontakt 20 den Steckkontakt 20 in der ausgefahrenen Position halten.When the
Wird der Schutzkontaktstecker 1 wieder aus der Steckdose herausgezogen, existieren diese Reibkräfte nicht mehr. Eine sich einerseits an der Frontplatte 82 und andererseits am Grundkörper 11 abstützende Federeinrichtung 90 bewirkt dabei eine Federkraft 91 mittelbar oder unmittelbar auf die Steckkontakte 20, sodass diese in der Relativbewegung 110 wiederum in das Gehäuse eingefahren werden, sodass die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 nicht mehr aus dem Gehäuse und auch nicht mehr aus der Frontplatte 82 herausragen.If the
Dadurch wird sichergestellt, dass bei Nicht-Benutzung des Schutzkontaktsteckers 1 keine unbeabsichtigte elektrische Kontaktierung der Steckkontakte 20 erfolgen kann.This ensures that when the
Das erste Relais K1 befindet sich in einem dritten Strompfad 140 zwischen einer stromführenden Phase 150 und einem Schutzleiter 170. Das zweite Relais K2 befindet sich zwischen der stromführenden Phase 150 und einem Neutralleiter 160.The first relay K1 is located in a third
Ist der Strompfad zwischen der stromführenden Phase 150 und dem ersten Relais K1 geschlossen, wird das erste Relais K1 bestromt und schließt über den ersten Relaisschalter KS1 den Strompfad zum zweiten Relais K2 schließt, so dass dieses bestromt wird. Dadurch öffnet das zweite Relais K2 den Strompfad über den zweiten Relaisschalter KS2 zum ersten Relais K1 und schließt dabei einen Stromkreis.If the current path between the current-carrying
Ist der Strompfad zwischen der stromführenden Phase 150 und dem ersten Relais K1 nicht geschlossen, existiert auch kein Stromfluss von der stromführenden Phase 150 zum ersten Relais K1. Dieses wird entsprechend nicht betätigt, so dass es keinen Strompfad zum zweiten Relais K2 schließt und das zweite Relais nicht bestromt wird. Entsprechend öffnet das zweite Relais K2 nicht den Strompfad über den zweiten Relaisschalter KS2 zum ersten Relais K1 und schließt dabei keinen Stromkreis.If the current path between the current-carrying
In einem ersten Strompfad 120 zwischen der stromführenden Phase 150 des Schutzkontaktsteckers und dem Neutralleiter 160 des Schutzkontaktsteckers sind in Reihe geschaltet ein erster Kontakt KS21 des zweiten Relaisschalters KS2 und eine erste Signaleinrichtung 180 angeordnet.A first contact KS21 of the second relay switch KS2 and a
Diese erste Signaleinrichtung 180 kann eine rote Lampe sein. Wenn keine richtige Kontaktierung der stromführenden Phase 150 erfolgte, kommt es zu einer Signalausgabe mittels der ersten Signaleinrichtung, die signalisiert, dass keine richtige Kontaktierung erfolgte.This
In einem zweiten Strompfad 130 zwischen der stromführenden Phase 150 und dem Neutralleiter 160 sind in Reihe geschaltet ein zweiter Kontakt KS22 des zweiten Relaisschalters KS2 und eine zweite Signaleinrichtung 190 angeordnet. Die zweite Signaleinrichtung 190 kann eine grüne Lampe sein.A second contact KS22 of the second relay switch KS2 and a
Erfolgt eine richtige Kontaktierung, so wird entsprechend von der zweiten Signaleinrichtung ein entsprechendes Signal ausgegeben.If the contact is correct, then a corresponding signal is output by the second signaling device.
Zudem ist in Reihe mit der zweiten Signaleinrichtung 190 ein Handschalter 200 angeordnet, der beispielsweise als Schließer ausgestaltet ist, so dass die Signalausgabe mittels der zweiten Signaleinrichtung 190 nur dann erfolgt, wenn der Handschalter 200 geschlossen wurde.In addition, a
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Schutzkontaktsteckersafety plug
- 1010
- GehäuseHousing
- 1111
- Grundkörperbody
- 1212
- Aufnahmeraumrecording room
- 2020
- Steckkontaktplug contact
- 2121
- Längsrichtunglongitudinal direction
- 2222
- Schaftshaft
- 2323
- Befestigungs-Endbereichfastening end area
- 2424
- freier Endbereichfree end area
- 2626
- Schutzkontaktprotective contact
- 3030
- Schutzeinrichtungprotective device
- 3131
- Schutzelementprotective element
- 4040
- Schutzhülleneinrichtungprotective cover device
- 4141
- Schutzhülleprotective cover
- 4242
- Basiselementbase element
- 5050
- Schutzkörperprotective body
- 5151
- Endbereichend area
- 5252
- elastische Rückstellkraftelastic restoring force
- 5353
- Druckplatteprinting plate
- 6060
- Führungseinrichtungguide device
- 6161
- Führungselementguide element
- 8080
- Blockadeeinrichtungblocking device
- 8181
- bewegbares Betätigungselementmovable actuator
- 8282
- Frontplattefront panel
- 9090
- Federeinrichtungspring device
- 9191
- Federkraftspring force
- 110110
- Relativbewegungrelative movement
- K1K1
- erstes Relaisfirst relay
- KS1KS1
- erster Relaisschalterfirst relay switch
- K2K2
- zweites Relaissecond relay
- KS2KS2
- zweiter Relaisschaltersecond relay switch
- KS21KS21
- erster Kontakt des zweiten Relaisschaltersfirst contact of the second relay switch
- KS22KS22
- zweiter Kontakt des zweiten Relaisschalterssecond contact of the second relay switch
- 120120
- Erster StrompfadFirst current path
- 130130
- zweiter Strompfadsecond current path
- 140140
- dritter Strompfadthird current path
- 150150
- stromführende Phaselive phase
- 160160
- Neutralleiterneutral wire
- 170170
- Schutzleiterprotective conductor
- 180180
- erste Signaleinrichtungfirst signaling device
- 190190
- zweite Signaleinrichtungsecond signaling device
- 200200
- Handschalterhandset
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 3309917 A1 [0009]EP 3309917 A1 [0009]
- DE 2112899 A1 [0010]DE 2112899 A1 [0010]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202023100455.5U DE202023100455U1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Safety plug and system for providing electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202023100455.5U DE202023100455U1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Safety plug and system for providing electrical energy |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202023100455U1 true DE202023100455U1 (en) | 2023-03-13 |
Family
ID=85773015
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE202023100455.5U Active DE202023100455U1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Safety plug and system for providing electrical energy |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202023100455U1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2112899A1 (en) | 1970-03-17 | 1971-10-21 | Teresio Dessilani | Electrical plug |
EP3309917A1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Trippe Industrieelectronic GmbH | Device with a contact protected arrangement of electrical contact elements |
-
2023
- 2023-01-13 DE DE202023100455.5U patent/DE202023100455U1/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2112899A1 (en) | 1970-03-17 | 1971-10-21 | Teresio Dessilani | Electrical plug |
EP3309917A1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Trippe Industrieelectronic GmbH | Device with a contact protected arrangement of electrical contact elements |
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---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
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|
R082 | Change of representative |
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