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Elektrische Steckvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische
Steckvorrichtung, insbesondere für große Ströme und/oder hohe Spannungen bestehend
aus einer Steckdose mit einer elektrischen Verriegelung durch ein Schütz und mit
einer metallenen Pilotkontakthülse und einem Stekker, der einen zusätzlichen Pilotkontaktstift
aufweist.
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Bei Steckvorrichtungen für Ströme über 63 A und bei Spannungen über
380 V ist bei besonderen Verwendungen eine elektrische Verriegelung der Steckdose
erforderlich und nach den DIN-Vorschriften vorgeschrieben, so daß die Kontaktbuochsen
nur nach Einsteckendes zugehörigen Steckers Spannung führen. Dazu dient ein Pilotkontaktstift,
der aus dem Stecker herausragt und in eine entsprechende Pilotkontaktbuchse beim
Einschieben des Steckers eingeschoben wird.
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Innerhalb der Steckdose ist ein Schaltschütz angeordnet, an dessen
Schaltkontakte die Phasen RST gelegt sind. Gleichzeitig ist eine Phase an eine Klemme
der Schützspule gelegt. Die andere Klemme ist mit der Pilotkontaktbuchse verbunden.
Somit liegt in diesem Fall die Spannung an der Pilotkontaktbuchse an. Bei Dreiphasenleitung
nur mit Schutzleiter ist nun eine weitere Phase innerhalb der Steckdose überbrückt.
Innerhalb des Steckers befindet sich eine Brücke zwischen dem Pilotkontaktstift
und dem Kontaktstift, der in die Buchse der in der Steckdose überbrückten Phase
gesteckt ist. Beim Einsteck
ken des Steckers wird so aufgrund der
Brücke im Stecker der Stromkreis für die Schützspule geschlossen, wobei dieses anzieht
und die elektrische Verbindung zwischen Steckdose und Verbraucher herstellt. Bei
mitgeführtem Nulleiter braucht keine der Phasen innerhalb der Steckdose überbrückt
zu werden; eine Phase liegt wiederum an der einen Klemme der Schützspule, die andere
Klemme der Schützspule ist mit der Pilotkontaktbuchse verbunden. Innerhalb des Steckers
befindet sich zwischen dem Pilotkontaktstift und dem Kontaktstift für den Nulleiter
eine Brücke, so daß nach Einschieben des Steckers der Stromkreis für die Schützspule
geschlossen ist.
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Desweiteren ist eine Pilotkontaktsteuerung bekannt geworden, bei der
an Stelle der elektrischen Verbindung zwischen Pilotkontakthülse, Pilotkontaktstift
und Brücke innerhalb des Steckers ein Pilotkontaktschalter Verwendung findet. Der
Pilotkontaktstift dient nur noch zur mechanischen Betätigung eines elektrischen
Schalters innerhalb der Steckdose, der den Steuerkreis für die Schützspule schließt.
Dadurch entfällt eine Brücke innerhalb des Steckers. Jedoch haben beide Ausführungen
erhebliche Nachteile, wenn z. B. bei 4-poliger Ausführung der Steckvorrichtung der
Schutzleiter nicht belegt werden darf oder bei einer Kleinspannung von 42 Volt,
die auch auf den Schutzleiter gelegt werden muß. Bei Verwendung eines Hilfsschalters
zur elektrischen Verriegelung des Schaltschützes kann die Verriegelung nicht über
eine Verlängerungsleitung geschaltet werden.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elektrische
Steckvorrichtung mit einer elektrischen Verriegelung der eingangsgenannten Gattung
zu schaffen, bei der die elektrische Verriegelung über Verlängerungsleitungen geschaltet
werden kann und bei der die gesamte Verschaltung des Schaltschützes innerhalb der
Stekdose erfolgt und eine Brücke im Stecker entfällt.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß die Pilotkontakthülse
aus zwei elektrisch getrennten Kontaktteilen besteht, die über Verbindungsleitungen
mit den Klemmen des Schütz
und mit der Versorgungsspannung verbunden
sind und die nach Einführen des Steckers in die Dose durch den Pilotkontaktstift
elektrisch überbrückt sind.
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Die erfindungsgemäße elektrische Steckvorrichtung zeigt einige hervorragende
Vorteile gegenüber den Verriegelungen des Standes der Technik. Zum ersten kann eine
Verriegelung über Verlängerangsleitungen geschaltet werden) zum zweiten erfolgt
die gesamte Verschaltung des Schaltschützes innerhalb des Steckdosengehäuses, wobei
eine Brücke im Stecker nicht.mehr notwendig ist. Dabei handelt ie es sich um eine
elektrische Verriegelung, mit verschiedenen Steuer spannungen gesteuert werden kann,
so zum Beispiel mit 220 V oder 380 V oder mit einem Steuertransformator mit niedriger
Steuerspannung.
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In höchst vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung lassen sich zwei
Aufbauprinzipien der Pilot kontakt hülse angeben. Die Pilotkontakthülse ist entweder
quergeteilt und besteht aus zwei übereinander angeordneten Buchsen oder Ringen,
zwischen denen eine Isolierbuchse oder ein Isolierring angeordnet ist. Bei Eindrücken
des Steckers überbrückt dann der Pilotkontaktstift elektrisch die beiden Buchsen
der Ringe, in diesem Fall verlaufen die Stromlinien längs des Pilotstiftes.
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In einer zweiten Ausführung ist die Pilotkontakthülse längsgeteilt
und besteht aus zwei sich der Länge nach getrennt gegenüberliegenka karuz z.B.
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den, gekrümmten Kontaktsegmenten, zwischen ein Isolierstab angeordnet
sein,wobei die Kontakt segmente den Isolierstab aneinem Ende überragen zwecks Aufnahme
des Pilotkontaktstiftes. In diesem Falle verlaufen die Stromfade quer durch den
Pilotstift. Die Ausgestaltung der Pilotkontakthülse kann somit verschieden ausgeführtsein,
es ist nur notwendig, daß sie -zwei elektrisch getrennte Kontaktteile besitzt, die
nach Einführen des Pilotkontaktstiftes durch diesen elektrisch überbrückt werden.
Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben.
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Dabei zeigt; Fig. 1 a, b, c die elektrischen Steuerschaltungen innerhalb
der Steckdose, Fig. 2 eine Ausfürhung einer quergeteilten Pilotkontakthülse, Fig.
3 a und b eine Ausführung einer längsgeteilten Pilotkontakthülse Fig. 4 a, b eine
weitere-Ausführung einer längsgeteilten Pilotkontakthülse, Fig. 7 eine Ansicht einer
kompletten Steckvorrichtung.
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Fig. 5 a, b eine Ansicht eines Kontaktsegmentes gemäß Fig. 4 und Fig.
6 a und b eine weitere Ansicht der Pilotkontakthülse gemäß Figuren 4 und 5 und In
Fig. 1 a bis c sind die Prinzipschaltbilder der elektrischen Verriegelung der erfindungsgemäßen
Steckvorrichtung gezeigt. Fig.
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1 a dient für Spannungen von 220/380 V und einer Steuerspannung von
220 V. Ein Schaltschütz 1 mit seinen Klemmen a und b ist über eine Steuersicherung
2 mit der Phase S verbunden. Die Steckdose besitzt eine Pilotkontakthülse 3, bestehend
aus den einzelnen Kontaktteilen 4 und 5. Der Kontaktteil 4 ist mit der zweiten Klemme
b des Schaltschützes verbunden; der Kontaktteil 5 mit dem Nulleiter. Das Schaltschütz
arbeitet also mit einer Steuerspannung von 220 V. An die Arbeitskontakte des Schützes
sind die Phasen R S T gelegt. Nach Einschieben des Pilotkontaktstiftes wird der
Steuerstromkreis geschlossen, das Schütz zieht an und schließt die Arbeitskontakte,
wodurch die Phasen R S T an die Ausgänge der Steckdose und somit auf die Steckerstifte
gelegt werden.
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In Figur 1 b ist die gleiche Schaltung für 500 V in 4-poliger Ausführung
gezeigt mit einer Steuerspannung von 380 V. über Steuersicherungen 6 bzw. 7 und
über die Pilotkontakthülse ist die Schützspule an die Phasen S und T gelegt.
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Figur 1 c zeigt die Verwendung eines Steuertransformators 8.
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Der Priniärkreis des Transformators ist über Steuersicherungen an
die Phasen S-und T gelegt; im Sekundärkreis befindertsich die Schützspule und die
Pilotkontakthülse.
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In den Figuren 2 und 3 sind zwei prinzipielle Ausführungen der Pilotkontakthülse
-gezeigt. Gemäß Figur 2 besteht die Pilotkontakthülse aus zwei metallenen Kontaktteilen
9 und 11, zwischen denen eine Isolierbuchse 10 angeordnet ist. Die Kontaktteile
9 und 11, sowie das Isolierteil 10 besitzen Bohrungen 19", 19 und 19' zur Aufnahme
des Pilotkontaktstiftes 25 des Steckers (wobei dieser als solcher nicht gezeichnet
ist). Die Kontaktteile 9 und 11 sind mit elektrischen Leitungen 12 und 13 verbunden,
die zur Schützspule bzw. zur Phase führen. Gemäß Figur 3 besteht die Pilotkontakthülse
aus zwei sich der Länge nach gegenüberstehenden blättchenförmigen Kontaktteilen
15, 16. Zwischen diesen Kontaktteilen befinden sich Isoliersegmente 14, 14', die
also die Kontaktteile 15 16 elektrisch von einander trennen. Diese-Anordnung ist
in Draufsicht in Figur 3 b gezeigt. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit kann
nun diese Anordnung gemäß Fig-3 wie auch Fig. 2 von einer weiteren Isolierhülse
27 ummantelt sein. Die Kontaktteile 15, 16 und die Isoliersegnente 14, 14' belassen
in der Mitte ein Loch zur Aufnahme des Pilotkontaktstift es 26, der nach Einstecken
die Kontaktteile 15 und 16 kurzschließt.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Pilotkontakthülse, bestehend aus zwei längs
sich gegenüber stehenden gekrümmten Kontaktteilen 20, 22, die insbesondere aus Messing
bestehen, zwischen denen ein Isolierstab 21 angeordnet ist. Die Kontaktteile 20,
22 sind z. B. auf den Isolierstab 21 aufgeklebt. Am oberen Ende der Kontaktteile
sind zwei Federstahlzungen 23 und 24 angeschweißt. Die Kontaktteile 20, 22 überlappen
den Isolierstab an essen unterem Ende zwecks Bildung des Aufnahmeloches für den
Pilotkontaktstift. Zur besseren mechanischen Festigkeit kann, wie in Fig. 4a,
gezeigt,
der Isolierstab an seinem unteren Ende im Querschnitt zurückgenommen sein, wobei
dann der Isolierkontaktstift als Hülse ausgeführt ist.
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Fig. 5 zeigt einen Kontaktteil 20 in Ansicht und in Draufsicht.
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In Fig. 6 ist eine weitere Ansicht der Kontakthülse gezeigt; wobei
in der Zeichnung a der vordere Kontaktteil 22 weggelassen ist.
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Fig. 7. zeigt eine komplette Steckvorrichtung, bestehend aus einer
Steckdose 28 und einem Stecker 29. Die Steckdose 28 besteht aus einem Gehäuse, in
dem das Schaltschütz und die Verdrahtung desselben untergebracht ist. Das Gahäuse
ist mittels eines Deckels 30 verschlossen, der durch Schrauben 31 auf dem Gehäuse
gehaltert ist. Der untere Teil des Gehäuses besitzt eine flache Abschrägung 32,
auf der sich der Steckdosenteil 33 zur Aufnahme des Steckers 29 befindet. Der Steckdosenteil
besteht aus einer Abdeckung 33, in die Steckbuchsen 34 für die drei Phasen R S T
und zusätzlich die Schutzleitersteckbuchse 35 münden. Die Steckbuchsen 34 und 35
sind perifer in gleichen Abständen in der Abdeckung 33 verteilt, In der Mitte der
Abdeckung 33 befindet sich eine Pilotkontakthülse 36 in der vorher beschriebenen
erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Beschaltung. Natürlich ist es auch möglich,
die Steckdose nicht als Rundsteckdose, sondern als Flachsteckdose auszuführen ,
wozu dann ein Flachstecker Verwendung findet.
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Der Stecker 29 besteht aus einem Steckerteil 37, aus dem Steckkontaktstifte
38 herausragen, die in die entsprechenden Steckkontaktbuchsen 34, 35 beim Einführen
des Steckers in die Steckdose gesteckt werden. In der Mitte des Steckers 29 befindet
sich ein masiver Pilotkontaktstift, der beim Einschieben des Steckers in die Pilotkontaktbuchse
eingeführt wird. Der Pilotkontaktstift ist kürzer ausgeführt, als die Steckkontaktstifte
38, so daß beim Einstecken und Herausziehendes Steckers in bzw. aus der Steckdose
das Schaltschütz erst anspricht, wenn der Stecker schon fast seine Endstellung
innerhalb
der Steckdose erreicht hat. Eine Kraftleitung 40 dient zum Anschluß eines Verbrauchsers.
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In der Regel ist der Steckdosenteil 33 mittels eines Deckds rergeschlossen,
der aber in der Zeichnung nicht dargestellt wurde.
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Desweiteren ist es natürlich möglich, die gezeigte Steckvorrichtung
als 5-pörige Steckvorrichtung mit Rundstiften oder Flachstiften auszuführen.