Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckdose zum
Herstellen einer elektrischen Verbindung eines Verbrauchers mit
einem elektrischen Netzwerk mittels eines Steckers, wobei die
elektrische Steckdose Mittel zum Erleichtern des Herausnehmens
des Steckers aufweist, d. h. des Schritts des Auseinanderziehens
von Steckdose und Stecker. Die vorgeschlagene Steckdose zeigt
verbesserte Anwendungsmerkmale, wenn der Stecker daraus
herausgenommen werden soll.
Hintergrund der Erfindung
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Die elektrischen Steckdosen bekannter Gestaltungen weisen
Anschlußwangen auf, die an die Stifte des in eine in der
Steckdose vorgesehene Vertiefung eingesetzten Steckers gepreßt
werden. Der durch die Wangen ausgeübte Druck sorgt dafür, daß
der Stecker durch Ausüben einer Kraft innerhalb eines durch
einen minimalen und einen maximalen Nennwert definierten
Bereichs aus der elektrischen Steckdose herausgenommen werden
kann. Dieser Wert wird durch die Reibung zwischen dem Stecker
und den Wänden der Vertiefung der Steckdose erhöht, wobei diese
Reibung ziemlich schwierig zu bestimmen ist. Die meisten
Gestaltungen haben den Nachteil, daß die Kraft, die durch eine
Hand eines Benutzers ausgeübt wird, nicht ausreichend sein mag,
den Widerstand des Steckers zu überwinden, da mit der anderen
Hand die Steckdose in Position gehalten werden sollte. Daher
ist die Steckdose einer hohen Zugkraft ausgesetzt und dies kann
ausgeglichen werden, indem Ohren oder Zungen verwendet werden,
die die elektrische Steckdose an der Oberfläche eines in eine
Wand eingebauten Kastens festlegen. Trotz des Einsatzes
verschiedener Mittel zum Sichern der Steckdose in ihrer Lage
während des Herausziehens des Steckers passiert es manchmal,
daß die Steckdose aus der Wand herausgerissen wird, entweder
mit oder ohne, daß der Kasten von den elektrischen Leitern
getrennt wird, die frei werden, und dies kann für das
Menschenleben gefährlich sein. Es ist ebenfalls gefährlich,
wenn der Stecker an seinem Kabelteil herausgezogen wird, weil
die hohe Zugkraft ein Herausreißen des Kabels an der Stelle
verursachen kann, an der es in den Stecker montiert ist. Ein
anderer Nachteil kann sein, daß, wenn unter hoher Kraft die
Steckdose von dem Kasten in der Wand abgerissen wird, die Enden
der normalerweise festen Leiter loskommen und die Steckdose nur
mit Schwierigkeiten wieder eingebaut werden kann, weil es
erforderlich ist, einen Abschnitt der Leitungen freizulegen.
Manchmal können in solchen Fällen die Leiter einander berühren,
und dies ist eine Situation, in der ein Brand entstehen kann.
Die kurzgeschlossenen Leiter können während der
Installationsarbeiten viele praktische Probleme verursachen.
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Die erwähnten Nachteile sind besonders gefährlich, wenn
die Steckdose an einer Stelle eingebaut ist, die schwierig zu
erreichen ist, und der Stecker, wenn er auch relativ einfach in
die Steckdose eindrückbar ist, nur schwer herauszunehmen ist,
weil die Steckdose während des Herausziehens des Steckers
praktisch nicht per Hand abgestützt werden kann.
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Es sind einige Mittel bekannt geworden, das Herausnehmen
des Steckers aus der Steckdose zu vereinfachen.
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Die US-PS-4, 114, 969 zeigt eine Steckdose, die eine Feder
aufweist, wobei durch Einsetzen des Steckers die Feder
zusammengepreßt wird und die während des Herausnehmens frei
werdende elastische Energie diesen Schritt vereinfacht. Eine
ähnliche Gestaltung wird in der EP-PS-0 203 808 beschrieben.
Diese Lösung sorgt für eine relativ geringe Elastizitätskraft,
die für die Steckdosen und Stecker vom amerikanischen Typ
ausreichen kann, jedoch um ein Vielfaches unzureichend ist,
wenn Elemente vom europäischen Typ eingesetzt werden, besonders
wenn die elektrische Steckdose für geerdete Installationen
eingerichtet ist.
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Die US-PS-4,042,292, die dem Oberbegriff vom Anspruch 1
entspricht, offenbart einen anderen Vorschlag zum Vereinfachen
des Herausnehmens von Steckern von Haushaltsgeräten geringer
und mittlerer Größe aus elektrischen Steckdosen. Die Steckdose
gemäß diesem Patent wird durch eine Kippplatte ergänzt, die in
der Form eines Winkelhebels angeordnet ist, auf dem der
eingesetzte Stecker abgestützt ist. Das Problem ist, daß die
Kippplatte ziemlich dick ist. Je dicker die Kippplatte ist, je
einfacher ist der Stecker herauszunehmen, desto kürzer ist
jedoch auch die Effektivlänge der Stifte des Steckers.
Natürlich kann die Dicke des Hebels vermindert werden, indem
hochfeste Materialien eingesetzt werden, die regelmäßig
entweder teure Kunststoffe, Verbundmaterialien oder Metalle
sind. Die erste Möglichkeit ist wegen der Kosten nicht zu
akzeptieren, und die zweite hinsichtlich der
Sicherheitsprobleme.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ziel der Erfindung ist es, einen Aufbau einer elektrischen
Steckdose zu schaffen, der frei von den oben erwähnten
Nachteilen ist, d. h. die Möglichkeit eines einfachen "Ein-Hand"
Herausnehmens des Steckers ohne die Gefahr des Herausziehens
der elektrischen Steckdose aus dem Kasten eröffnet und dabei
die Möglichkeit ausschließt, daß die elektrischen Leiter
erreichbar gemacht werden, entweder derer, die mit der
Steckdose verbunden, oder derer, die in das Innere des Steckers
montiert sind, ausschließt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zum
Vereinfachen des Herausnehmens des Steckers aus einer
elektrischen Steckdose eine Kraft ausgeübt werden soll, die
eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Bewegung des
Steckers während des Herausnehmens hat.
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Dies bedeutet, daß die Erfindung vorsieht, daß der Stecker
durch das Anwenden einer Druckkraft herausnehmbar sein soll,
anstatt ihn herauszuziehen. Es ist ein bekannte Erfahrung, daß
ein Mensch einen Vorgang des Drückens leichter als einen
Ziehvorgang ausführen kann. Daher sollte entsprechend der
Erkenntnis eine Druckkraft, die an der Steckdose ihren Ursprung
hat, auf den Stecker einwirken. Auf diese Weise ist es
praktisch unmöglich, die Steckdose aus der Wand herauszureißen,
wenn man den Stecker herausnimmt, genauer aus dem Kasten, der
eine Aufnahme für die Steckdose bildet, der Stecker wird einer
Druckkraft unterworfen und dabei wird die Gefahr des
Herausziehens der Leiter des Steckers ausgeschaltet. So ist es
das Wesentliche der Erfindung, daß der Schritt des
Herausziehens des Steckers durch einen Aufbau vereinfacht
werden soll, der die Wirkungsrichtung der Kraft umdreht und
dieser Aufbau einen Teil der elektrischen Steckdose bilden
soll.
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Daher ist Gegenstand der Erfindung eine elektrische
Steckdose, die verbesserte Trenneigenschaften zeigt, die einen
Aufnahmeteil mit einer Vertiefung zum Aufnehmen eines Steckers,
einen Körper zum Abstützen des Aufnahmeteils aufweist, wobei in
dem Aufnahmeteil und in dem Körper Löcher gebildet sind, die
mit Kontakten zum Sicherstellen der Stromverbindung zwischen
einem elektrischen Netzwerk und den Stiften des in die
Vertiefung eingesetzten Steckers ausgestattet sind, und dem
Aufnahmeteil Mittel zum Vereinfachen des Herausnehmens des
Steckers aus dem Aufnahmeteil zugeordnet sind. Das Wesentliche
der vorgeschlagenen Lösung ist, daß die Vereinfachungsmittel
einen Druckstab aufweisen, der an dem Aufnahmeteil abgestützt
und in ihm oder in dem Körper geführt ist, mit einer
Druckplatte verbunden ist, die als ein zweiarmiger Hebel mit
einem äußeren und inneren Ende ausgebildet ist, des weiteren
die Druckplatte so abgestützt ist, daß beim Einwirken des
Druckstabs in eine erste Richtung das innere Ende der
Druckplatte sich entgegengesetzt und parallel zu der ersten
Richtung bewegt, vorteilhaft bildet sie einen Kipphebel, der
zwischen der Vertiefung und dem Körper abgestützt ist, wobei
das äußere Ende in Arbeitsverbindung mit dem Druckstab ist, und
das innere Ende im wesentlichen in oder unter dem mittleren
Bereich der Vertiefung angeordnet ist.
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Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung ist bei der
vorgeschlagenen Steckdose der Druckstab an dem Aufnahmeteil
abgestützt und in ihm geführt, die Druckplatte liegt innerhalb
der Vertiefung und ihr inneres Ende ist mit einer
evolventenförmigen Druckoberfläche versehen.
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Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der
Druckstab an dem Körper abgestützt und in dem Aufnahmeteil
geführt, das innere Ende der Druckplatte ist in
Arbeitsverbindung mit einem Druckelement, wobei das
Druckelement in dem Mittelteil der Vertiefung angeordnet ist.
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Entsprechend einem dritten Aspekt der Erfindung bildet in
der elektrischen Steckdose das Aufnahmeteil oder ein Bereich
davon eine Aufnahme, die zwischen Führungsmitteln angeordnet
ist, wobei der Druckstab auf dem Körper abgestützt und mit der
Druckplatte, die unter dem Aufnahmeteil liegt, verbunden ist.
Falls die Aufnahme als ein Bereich des Aufnahmeteils gefertigt
ist, ist der Druckstab vorzugsweise entweder auf dem
Aufnahmeteil oder auf dem Körper unabhängig von der Aufnahme
abgestützt und die Druckplatte ist unter der Aufnahme
angeordnet.
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Vorzugsweise sind in der erfindungsgemäßen Steckdose der
Druckstab und die Druckplatte aus geeignetem hochfesten
Kunststoff hergestellt.
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Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen elektrischen
Steckdose kann erhöht werden, falls zwischen dem Druckstab und
der Druckplatte eine gabelartige Verbindung besteht, wobei
vorzugsweise das äußere Ende der Druckplatte mit zwei äußeren
Teilen sich verändernder Dicke versehen ist, die an einem
schmaleren Teil des Druckstabs angeordnet sind.
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Wegen des Sicherstellens guter
Energieübertragungsbedingungen ist es vorteilhaft, wenn der
Druckstab und die Druckplatte im rechten Winkel zueinander
angeordnet sind. Unter diesem Gesichtspunkt ist außerdem
vorzugsweise der Bereich des äußeren Endes der Druckplatte, der
sich an den Druckstab anschließt, mit einer Dicke gefertigt,
die an der Stelle der Verbindung mit dem Druckstab einen
minimalen Wert hat.
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Die erfindungsgemäße elektrische Steckdose kann in
Haushalten und generell in jedem Fall angewendet werden, in dem
die Steckdose an einer Stelle, die schwierig zu erreichen ist,
installiert wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Des weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen detaillierter beschrieben, die
lediglich beispielhaft nur einige bevorzugte Ausführungsformen
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen elektrischen Steckdose
zeigen. In den Zeichnungen ist:
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Fig. 1 der Querschnitt einer ersten vorgeschlagenen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Steckdose in
einer Schnittebene I-I in Fig. 2,
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Fig. 2 die Draufsicht der Ausführungsform der elektrischen
Steckdose, die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellt ist,
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Fig. 3 die Querschnittsdarstellung einer zweiten
vorgeschlagenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
elektrischen Steckdose in einer in Fig. 4 gezeigten
Schnittebene II-II,
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Fig. 4 die Draufsicht auf die Ausführungsform der
elektrischen Steckdose, die in Fig. 3 im Querschnitt
dargestellt ist,
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Fig. 5 der Querschnitt einer dritten vorgeschlagenen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Steckdose in
einer in Fig. 6 gezeigten Schnittebene III-III, und
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Fig. 6 die Draufsicht der Ausführungsform der elektrischen
Steckdose, die in Fig. 5 im Querschnitt dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bevorzugte
Ausführungsformen
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene elektrische Steckdose wird
nun unter Bezug auf die elektrische Steckdose einer Gestaltung
beschrieben, die insgesamt genauso aussieht, wie diejenigen,
die in Europa und in vielen anderen Teilen der Welt (Fig. 2, 4,
6) üblicher Gebrauch sind. In diesen Gestaltungen ist die
elektrische Steckdose in einen Aufnahmeteil 12, der eine
Vertiefung 23 für den Stecker (nicht gezeigt) definiert und in
einen Körper 3 unterteilt, wobei Löcher 5 von kreisförmigem
Querschnitt vorhanden sind, die den Stiften des Steckers
zugeordnet sind. Der Körper 3 und der Aufnahmeteil 12 sind
miteinander durch zumindest eine Aufspannplatte verbunden, die
in dem Körper angeordnet ist und durch jeweilige Schrauben in
dem Aufnahmeteil 12 abgestützt ist. In dem Körper 3 sind in den
Löchern 5 Kontakte 15 aus biegsamem Material angeordnet, die
mit vorbestimmter Kraft gegen die Stifte des Steckers, der in
die elektrische Steckdose eingesetzt ist, gedrückt werden.
Innerhalb der Vertiefung 23 sind an deren seitlicher Wand
Kontakte 22 zum Sicherstellen eines dritten elektrischen
Stromweges vorgesehen, der bei geerdeten elektrischen
Anwendungen erforderlich ist, wobei die seitlichen Kontakte in
elektrischer Verbindung mit einer Platte 4 stehen, die über
eine Schraube oder eine anderer bekannte Art in dem Körper 3
befestigt ist. Natürlich können die grundsätzlichen Prinzipien
der Erfindung auf Steckdosen anderer Gestaltung ebenfalls
angewendet werden, ohne daß das Wesentliche der Erfindung
verlassen wird, die in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt
ist.
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Wie in den Fig. 1, 3, 5 dargestellt, ist die Gestaltung
der vorgeschlagenen elektrischen Steckdose ähnlich zu der der
elektrischen Steckdosen, die gewöhnlich in Europa in Haushalten
zum Anschließen von niedrigen oder mittleren
Energieverbrauchern an das elektrische Netzwerk gebraucht
werden. Wie oben erwähnt, weist diese Steckdose ein
Aufnahmeteil 12 und einen Körper 3 auf, worin Löcher 5 mit
Kontakten 15 angeordnet sind. Der Aufnahmeteil 12 und der
Körper 3 der Steckdose ist durch gut bekannte
Befestigungsmittel ergänzt, d. h. einer mittels einer Schraube 6
an einen in eine Wand eines Gebäudes eingebauten Kasten (nicht
illustriert) zu pressenden Zunge 7 und einem Stützelement 8 vom
Typ einer gebogenen Platte, das mit einem Grundrahmenteil 9
verbunden ist, das den oberen Teil der Steckdose hält, wobei
der obere Teil eine Abdeckplatte 10 bildet, die eine Vertiefung
23 zum Aufnehmen des Steckers (nicht illustriert) definiert.
Diese Anordnung ist allen Ausführungsformen der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen elektrischen Steckdose gemeinsam und bildet
keinerlei neuartiges Merkmal.
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Die Neuartigkeit der erfindungsgemäß gestalteten
elektrischen Steckdose liegt im Verwenden eines Druckstabes 1,
der an geeigneter Stelle der Abdeckplatte 10 in den
Aufnahmeteil 12 eingesetzt ist und von letzterem (Fig. 1, 3, 5)
oder dem Körper 3 abgestützt und geführt wird. Der Druckstab 1
ist mit einem äußeren Ende 16 einer Druckplatte 2 verbunden,
die auf dem Körper 3 oder auf einem Aufnahmestück 18 abgestützt
ist, das zu dem Aufnahmeteil 12 gehört. Die Druckplatte 2
bildet einen zweiarmigen Hebel, d. h. ein Bauteil, das auf einer
Abstützfläche 14 um eine geeignete Schwenkachse geschwenkt
werden kann. Vorzugsweise bildet die Druckplatte 2 einen
Kipphebel, der innerhalb des Aufnahmeteils oder auf dem Körper
3
abgestützt ist und in rechtem Winkel mit dem Druckstab 1
verbunden ist. Natürlich kann die Druckplatte 2 auch unabhängig
entweder auf dem Körper 3 oder dem Aufnahmeteil 12 abgestützt
sein. Die Abstützoberfläche 14 liegt vorzugsweise unter der
Bodenebene der Vertiefung 23. Die Druckplatte 2 ist, wie
erwähnt, an ihrem äußeren Ende 16 mit dem Druckstab 1
verbunden, und ihr anderes, inneres Ende 19 liegt in dem oder
nahe des mittleren Bereichs der Vertiefung 23, wo es in
direkten oder indirekten Kontakt mit dem mittleren Bereich des
Steckers kommt. Der Druckstab 1 ist mit einer Verlängerung 24
versehen, die entweder eine innere Öffnung (nicht gezeigt), die
an der Unterseite von einem Bolzen 17 begrenzt ist, oder zwei
äußere Ausnehmungen aufweist, die einen schmalen
Mittellinienbereich (ebenfalls nicht gezeigt) bestimmen. Im
ersten Fall ist das äußere Ende 16 der Druckplatte 2 in die
innere Öffnung des Druckstabs 1 eingesetzt, im zweiten Fall
umgibt das äußere Ende 16 der Druckplatte 2 als eine Gabel den
schmaleren Mittellinienbereich des Druckstabs 1 in dem Bereich
der Verlängerung 24. Das äußere Ende 16 der Druckplatte 2 kann
mit sich leicht verändernder Dicke mit einem Minimalwert in dem
Bereich, in dem die Druckplatte 2 mit dem Druckstab 1 verbunden
ist, versehen sein. Diese Änderung folgt aus der Bedingung der
Energieübertragung zwischen der Druckplatte 2 und dem Druckstab
1. Die Druckplatte 2 preßt sich gegen das Aufnahmeteil 18, das
die Oberfläche des Aufnahmeteils 12 definiert, das die
Druckplatte 2 kontaktiert.
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Der Druckstab 1 und die Druckplatte 2 sind bevorzugt aus
hochfestem Kunststoff hergestellt, weil auf diese Weise
Sicherheitsprobleme vermieden werden können.
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Die erfindungsgemäße elektrische Steckdose kann in einigen
einfachen Grundausführungsformen realisiert sein.
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Die erste davon ist im Detail in Fig. 1 gezeigt. Hier ist
zu erkennen, daß der Druckstab 1 in einer inneren Öffnung
liegt, die in dem äußeren Ende 16 der Druckplatte 2 vorgesehen
ist, um eine gabelartige Verbindung zu bilden, und die
Druckplatte 2 einen Kipphebel bildet. Die Druckplatte 2 ist in
Diagonalrichtung in Bodenhöhe der Vertiefung 23 angeordnet,
ihre Breite ist so gewählt, daß sie nicht das Loch 5 bedeckt.
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Offensichtlich ist es möglich, sie mit größerer Breite
vorzusehen, aber in diesem Fall sollte innerhalb der
Druckplatte 2 eine Öffnung zum Erreichbarlassen des Lochs 5 für
den Stift des Steckers ausgebildet sein. Wenn man in dieser
Gestaltung eine Druckkraft auf das äußere Ende 16 der
Druckplatte 2 mittels des Druckstabs 1 ausübt, hebt sich das
innere Ende 19 des Kipphebels, das eine evolventenförmige
Oberfläche 13 aufweist, und bewegt sich in die Richtung
entgegengesetzt zu der Richtung der Druckkraft. Es wird
bevorzugt, daß die Druckoberfläche des Kipphebels so nah wie
möglich an dem geometrischen Mittelpunkt des Steckers liegt.
Dies kann sichergestellt werden, wenn das innere Ende 19 des
Kipphebels von der evolventenförmigen Druckoberfläche 13
gebildet ist. Der Kipphebel liegt in dieser Ausführungsform auf
der Abstützoberfläche 14, die in dem Aufnahmeteil 18 vorgesehen
ist.
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Der Querschnitt einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäß aufgebauten elektrischen Steckdose ist in
Fig. 3 dargestellt, wobei die Platte 4 nicht notwendig ist,
weil die elektrische Steckdose dieses Typs nicht an einen
geerdeten Leiter eines elektrischen Netzwerks angeschlossen
werden kann. Daher sind die seitlichen Kontakte 22 in der
Vertiefung 23 nicht vorhanden. Der Unterschied zu der Lösung,
die mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben ist, liegt darin, daß die
Druckplatte 2 auf der Abstützoberfläche 14 verbleibt, die in
dem oberen Teil des Körpers 3 vorgesehen ist, und ihr inneres
Ende 19 in Kontakt mit einem Druckelement 11 kommt. Zwischen
dem Aufnahmeteil 18 und dem Körper 3 verbleibt ein Aufnahmeraum
21, in dem die Druckplatte 2 schwenken kann. Wenn man den
Druckstab 1 abwärtsdrückt, läßt das innere Ende 19 der
Druckplatte 2 das Druckelement 11 sich aufwärtsbewegen und dies
vereinfacht das Herausnehmen des Steckers aus den Löchern 5 und
der Vertiefung 23.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen elektrischen Steckdose, die in Fig. 5
dargestellt ist bildet ein Teil oder die Gesamtheit des
Aufnahmeteils 12 eine Aufnahme, die zwischen Führungsteilen 20
angeordnet ist. Die Aufnahme als ganze Einheit kann durch das
Bedienen der Druckplatte 2 verschoben werden. Die Druckplatte 2
bedeckt in diesem Fall auch, ähnlich zu der Lösung aus Fig. 3,
die obere Oberfläche des Körpers 3 als eine Abstützoberfläche
14 und bildet einen Kipphebel. Wenn man den Druckstab 1
abwärtsdrückt, wird diese Bewegung auf das Aufnahmeteil 12
übertragen, welches, zusammen mit dem Stecker, von dem Körper 3
abgenommen wird. Danach kann der Stecker leicht herausgenommen
werden.
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Bei der erfindungsgemäß aufgebauten elektrischen Steckdose
sollten der Druckstab 1 und die Druckplatte 2 die Verlagerung
des Steckers auf eine Weise sicherstellen, die ausreichend ist,
um den Stecker aus den Kontakten 15 in den Löchern 5
heraus zunehmen.
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Die erfindungsgemäße elektrische Steckdose kann in allen
Anwendungen genutzt werden, die zum Realisieren von temporären
elektrischen Verbindungen mit Hilfe von Steckern dienen, d. h.
nicht nur in Haushalten, sondern ebenso in der Industrie und im
Dienstleistungsgewerbe. Durch Vereinfachen des Herausnehmens
des Steckers verbessert die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Steckdose die Sicherheit von elektrischen Netzen, die mit
unterschiedlichen Verbrauchern zusammenwirken.