DE69416597T2

DE69416597T2 - Schnurloses haushaltsgerät und elektrischer steckverbinder dafür

Info

Publication number: DE69416597T2
Application number: DE69416597T
Authority: DE
Inventors: John Crawshaw Spindrift The Crofts Isle Of Man Taylor
Original assignee: Strix Ltd
Current assignee: Strix Ltd
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2014-09-16
Also published as: CN1056474C; US5971810A; GB2297438B; CN1135270A; EP0719464A1; HK1012492A1; DE69416597D1; CN1201442C; EP0719464B1; GB2297438A; IN191814B; GB9605654D0; ES2130444T3; CN1245987A; AU7620794A; GB9319159D0; CA2171622A1; ZA947200B; WO1995008204A1; US6241559B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein schnurloses elektrisches Gerät und einen elektrischen Verbinder hierfür und insbesondere auf schnurlose Heißwasserbehälter, wie etwa Kannen oder Kessel.
Eine schnurlose Heißwasserkanne umfaßt eine Kanne, die eine elektrische Tauchheizung enthält und die im Gebrauch auf einer freistehenden Basiseinheit plazierbar ist, die mit einer Energieversorgung verbunden ist. Zwischen der Kanne und der Basiseinheit ist ein elektrischer Verbinder vorgesehen, derart, daß dann, wenn die Kanne auf der Basiseinheit plaziert ist, zwischen der Tauchheizung und der Energieversorgung eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Bei den meisten bekannten schnurlosen Kannenanordnungen sind die Tauchheizung und ihre zugeordnete Steuer/Regeleinheit (üblicherweise enthaltend ein "Schalte-auf-Trocken"-Schutzschaltmittel und ein dampfempfindliches Schaltmittel, die betreibbar sind, die Heizung in einem Überhitzungszustand bzw. aufs Kochen unwirksam zu machen) in einer Seitenwand der Kanne benachbart dem Boden des Gefäßes angebracht, so wie es auch bei traditionellen Kesseln mit Schnur der Fall ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Kanne und der Basiseinheit ist benachbart der Steuereinheit, in bezug auf das Gefäß nach hinten hin vorgesehen. Bei gewissen Anordnungen greifen sich horizontal von der Steuer/Regeleinheit erstreckende Anschlußstifte der Steuer/Regeleinheit direkt mit einem Buchsenverbinder ein, der in einem hochstehenden Teil an einem peripheren Teil der Basiseinheit vorgesehen ist. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in der WO 92/05604 gezeigt. Bei anderen Anordnungen, wie etwa in der GB 2221 104 gezeigt, greifen sich vertikal erstreckende, an den Anschlußstiften der Steuer/Regeleinheit angebrachte Stifte in einen Buchsenverbinder ein, der wiederum an einem peripheren Teil der Basiseinheit vorgesehen ist.
Bei anderen Konfigurationen, etwa wie in der GB 2178910 offenbart, sind die Tauchheizung und die Steuer/Regeleinheit allerdings in der Basiswand der Kanne angebracht, wobei Anschlußstifte der. Steuer/Regeleinheit in einen Buchsenverbinder eingreifen, der im allgemeinen zentral in bezug auf die Basiseinheit vorgesehen ist. Derartige Anordnungen haben den Vorteil, daß sie ein besseres Eingreifen der Kanne mit der Basiseinheit geben, da der Verbinder näher zum Schwerpunkt der Kanne angeordnet ist; sie haben aber gewisse Nachteile. Als erstes ist es nicht länger möglich, ein Standardheizelement zu verwenden, wodurch sich die Kosten der Kanne erhöhen.
Ferner ist die bei einer derartigen Anordnung verwendete Steuer/Regeleinheit nicht geeignet, bei traditionellen Kesseln und Kannen mit Schnur verwendet zu werden. Schließlich ist die Kapazität der Kanne in bezug auf ihre Höhe beträchtlich reduziert, da sowohl eine Steuer/Regeleinheit als auch ein Verbinder in einem Abteil unter einer falschen Kannenbasis angeordnet sind.
Der elektrische Stromversorgungsverbinder für ein schnurloses elektrisches Gerät nach der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein schnurloses elektrisches Gerät und eine Basiseinheit hierfür bereitgestellt, wie in Anspruch 12 definiert.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein schnurloses Heißwassergerät wie in Anspruch 13 definiert bereitgestellt.
In Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung ist somit in der Basis der Kanne ein Verbinder vorgesehen, der für den Eingriff mit einem Verbinder in der Basiseinheit dient und der beispielsweise durch entlang der Basis der Kanne verlaufenden Leitern mit einer Tauchheizung und einer an traditioneller Stelle in der Seitenwand des Gefäßes angebrachten Steuer/- Regeleinheit verbunden ist. Diese Anordnung gibt den Vorteil eines an der Basis angeordneten Verbinders, während großteils die vorangehend beschriebenen Nachteile vermieden werden, dahingehend, daß es möglich ist, eine Standard-Steuerung/Regelung und eine Standard-Heizvorrichtung zu verwenden, wodurch die Kosten der Kanne niedrig gehalten werden und ferner der unterhalb der Basis der Kanne eingenommene Raum minimiert wird.
Zweckdienlicherweise ist der erste Verbinder innerhalb einer niedrigen Kammer angeordnet, die unterhalb des Bodens des Gefäßes gebildet ist, und der zweite Verbinder erstreckt sich von der Basiseinheit nach oben, um hiermit einzugreifen.
Bevorzugt ist der an der Kanne vorgesehene Verbinder allgemein zentral in Bezug auf die Kannenbasis angeordnet, und der Basiseinheit-Verbinder ist allgemein zentral auf der Basiseinheit angeordnet. Dies gibt das beste "Gefühl", wenn die Kanne mit der Basiseinheit eingreift.
Es ist beabsichtigt, daß das Wort "Stift", wie es hierin benutzt wird, vergleichsweise langgestreckte zylindrische Anschlüsse, hohl oder voll, umfaßt.
Das Gerät weist somit einen männlichen Verbinder für den Eingriff mit einem weiblichen Verbinder auf, der der Basiseinheit zugeordnet ist. Wenn der weibliche Verbinder mit der elektrischen Versorgung verbunden ist, kann das Gerät unter Strom gesetzt werden, indem es in beliebiger Drehposition auf der Basiseinheit plaziert wird.
Es wird geglaubt, daß derartige Verbinder ein neuer Weg sind und es wird deshalb ein männlicher und ein weiblicher Verbinder in einen oder für ein schnurloses Gerät bereitgestellt, wobei die Verbinder für einen Eingriff in jeglicher relativen Drehorientierung geeignet sind und der männliche Ver binder einen Anschluß in der Form eines zentralen Stiftes und eines damit konzentrischen ringförmigen Anschlusses aufweist.
Ein ringförmiger Erdanschluß könnte an dem weiblichen Verbinder vorgesehen sein, in welchem Fall eine einfache Blattfeder oder ein an einer Blattfeder angebrachter Kontakt an dem männlichen Verbinder vorgesehen sein könnte.
Bei einer Ausführungsform kann ein Erdkontakt des Buchsenverbinders derart ausgebildet sein, daß er sich durch eine Seitenwand des Buchsenverbinders erstreckt, die eine äußere Umfangsoberfläche für den Eingriff mit einem äußeren ringförmigen Erdanschluß des männlichen Verbinders definiert. Der Erdkontakt kann freiliegen, da er keinen Strom führt und deshalb für Benutzer sicher ist.
Alternativ kann der Erdkontakt im Buchsenverbinder die Form eines ringförmigen Anschlusses annehmen, höchst bevorzugt eines ringförmigen Leiters, der an der äußeren Umfangsoberfläche des weiblichen Verbinders vorgesehen ist für den Eingriff mit einem an dem männlichen Verbinder gebildeten Erdkontakt, der als eine Blattfeder oder ein an einer Blattfeder angebrachter Kontakt ausgebildet sein kann, der/die sich durch die Umfangswand des männlichen Verbinders erstreckt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Integrität der Erdverbindung verbessert wird. Bei der vorher beschriebenen Anordnung, bei der der Buchsenverbinder einen Federkontakt aufweist, der sich durch eine Seitenwand desselben erstreckt, ist der Erdkontakt für einen Benutzer zugänglich. Falls auf den Kontakt störend eingewirkt wird, könnte die Federkraft der Feder reduziert werden, was zu einer Verminderung der Kontaktkraft für die Erdverbindung führt. Dem wird vorgebeugt, wenn der Buchsenerdkontakt ein ringförmiger Anschluß ist, der nicht ausgelenkt werden kann. Ferner spricht ein ringförmiger Erdkontakt an der Buchse einen Benutzer ästhetisch beträchtlich an.
Der ringförmige Anschluß kann sich nur über einen Abschnitt der Höhe der Buchsenwand erstrecken; er erstreckt sich bevorzugt aber im wesentlichen über die gesamte Höhe der Wand.
Bevorzugt ist der Erdanschluß aus einem Material gebildet, das sowohl attraktiv als auch elektrisch leitfähig und korrosionsbeständig ist. Obwohl Silber diese Erfordernisse erfüllt, wird rostfreier Stahl aufgrund seiner höheren Festigkeit und geringeren Kosten bevorzugt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die männlichen Anschlüsse und die Buchsenkontakte derart angeordnet, daß die aktive, die neutrale und die Erdverbindung sequentiell hergestellt und unterbrochen werden. Bevorzugt wird die Erdverbindung zuerst hergestellt und zuletzt unterbrochen, so daß das Gerät geerdet ist, wenn es auf der Basiseinheit plaziert ist und geerdet bleibt, bis es von der Basiseinheit entfernt wird, so daß es stets geerdet ist, solange dem Gerät Energie zugeführt werden kann. Die aktive und die neutrale Verbindung werden dann sequentiell hergestellt und unterbrochen. Dies hat den Effekt, daß die elektrische Versorgung zum Gerät an einem Kontakt hergestellt und unterbrochen wird, woraus folgt, daß Lichtbogenbildung auf diesen Kontakt beschränkt werden kann. Es ist somit nur notwendig, wesentliche Kontaktoberflächen an einer Übergabestelle vorzusehen. Bei gewissen Ausführungsformen ist der zentrale Stiftanschluß derart angeordnet, daß er zuletzt in Kontakt tritt, und er ist an seinem unteren Ende mit einem Kontakt, beispielsweise einem Silberkontakt, versehen zum Eingriff mit einem an einer Blattfeder angebrachten Kontakt im Buchsenverbinder. Eine derartige Anordnung vermeidet die Notwendigkeit für das Bereitstellen einer Lichtbogen-beständigen Kontaktoberfläche, wie etwa eine dicke Silberplatierung am unteren Rand des ringförmigen Anschlusses, sowie für einen separaten Kontakt im Buchsenverbinder, so daß der ringförmige Anschluß beispielsweise direkt mit einer leitfähigen Blattfeder eingreifen kann. Alternativ kann der ringförmige Anschluß zuletzt in Kontakt treten, in welchem Fall er bevorzugt silber platiert sein sollte, wenigstens in den Bereichen, wo der Kontakt hergestellt wird. Bei derartigen Anordnungen besteht keine Notwendigkeit, einen Silberkontakt an dem Stift vorzusehen, was eine beträchtliche Kosteneinsparung darstellt.
Bevorzugt ist der männliche Verbinder mit Führungsmitteln versehen, die mit dem Buchsenverbinder zusammenarbeiten, um die Anschlüsse mit Öffnungen darin in Ausrichtung zu bringen. Das Führungsmittel umfaßt bevorzugt eine nach innen gekehrte ringförmige Führungsoberfläche des männlichen Verbinders, die eng mit dem vorderen Rand der Seitenwand des Buchsenverbinders eingreift, wobei die Seitenwand bezüglich ihres vorderen Rands ausgespart ist, um zu ermöglichen, daß der männliche Verbinder um ein beschränktes Ausmaß relativ zum Buchsenverbinder schwenkt. Auf diese Art und Weise können die männlichen Anschlüsse durch das Ineinandergreifen der Führungsoberfläche des männlichen Verbinders und des vorderen Rands der Buchsenseitenwand genau in ihre jeweiligen Öffnungen geführt werden. Dies bedeutet, daß die Größe der Öffnungen minimiert werden kann, was dahingehend vorteilhaft ist, daß verhindert wird, daß fremde Objekte hierdurch eingeführt werden, wodurch die Notwendigkeit für Verschlüsse an den Öffnungen ausgeräumt wird, die die Konstruktion beträchtlich verkomplizieren könnten.
Eine derartige Führungsanordnung braucht nicht auf die oben beschriebene spezielle Konfiguration von stift- und ringförmigen Anschlüssen beschränkt sein und die Erfindung stellt deshalb nach einem sechsten Aspekt einen elektrischen Verbinder bereit, umfassend einen männlichen Verbinder und einen weiblichen Buchsenverbinder zum Eingriff damit, wobei der männliche Verbinder eine Mehrzahl von konzentrischen Anschlüssen aufweist, die in jeweilige Öffnungen eingreifen, die in dem vorderen Ende des Buchsenverbinders gebildet sind, wobei der männliche Verbinder eine nach innen gekehrte Umfangsführungsoberfläche aufweist, die über eine äußere Umfangswand des Buchsenverbinders in Eingriff tritt, wobei die Führungs oberfläche eng mit dem vorderen Rand der äußeren Wand des Buchsenverbinders eingreift, wobei die Außenwand bezüglich ihrem vorderen Rand ausgespart ist, um eine beschränkte Schwenkbewegung des männlichen Verbinders bezüglich dem Buchsenverbinder zu ermöglichen, während eine Ausrichtung der Anschlüsse und der Öffnungen in der Ebene des vorderen Rands beibehalten wird.
Es kann auch möglich sein, anstelle der Buchsenwand die Führungsoberfläche des männlichen Verbinders bezüglich dessen vorderen Endes auszusparen und es ist beabsichtigt, daß derartige Anordnungen ebenfalls unter diesen Aspekt der Erfindung fallen.
Die Mehrzahl von konzentrischen Anschlüssen im männlichen Verbinder kann einen zentralen Stift und einen einzigen, hierum angeordneten ringförmigen Anschluß umfassen. Sie kann auch einen weiteren Anschluß umfassen, beispielsweise einen Erdanschluß, der - wie zuvor diskutiert - ebenfalls ringförmig und konzentrisch um den Steuerstift angeordnet sein mag.
Bei einer bevorzugten Anordnung kann somit einer der Anschlüsse des männlichen Verbinders an der Führungsoberfläche des männlichen Verbinders vorgesehen sein oder diese bilden. Dies gibt eine besonders kompakte Anordnung und sorgt für einen guten Halt für den Anschluß.
An den unteren Rändern der Führungsoberfläche des männlichen Verbinders und der Außenwand des Buchsenverbinders können abgeschrägte/kegelige Führungsoberflächen vorgesehen sein. Durch diese Maßnahme kann die anfängliche Ausrichtung des Geräts in bezug auf die Basiseinheit viel einfacher bewerkstelligt werden als das andernfalls der Fall wäre. Typischerweise sollten die Führungsoberflächen etwa 5 oder 10 Minuten ausgedehnt sein, da die meisten Verbraucher wenig Schwierigkeiten haben, ein Gerät innerhalb von 5 oder 10 mm von seiner richtigen Position auf einer Basiseinheit zu plazieren. Es könnten natürlich größere Führungsoberflächen vorgesehen sein, was aber die Tendenz hat, die Verbinder unnötig groß zu machen.
Es wird geglaubt, daß derartige Führungsoberflächen bei anderen Formen von Verbindern anwendbar sind und die Ausführungsform der Erfindung stellt deshalb einen männlichen und einen weiblichen Verbinder in oder für ein schnurloses Gerät bereit, wobei die Verbinder geeignet sind, ungeachtet ihrer relativen Winkelorientierung die elektrische Verbindung herzustellen, wobei abgeschrägte/kegelige Führungsoberflächen vorgesehen sind, die dazu dienen, die Verbinder auszurichten, bevor der Eingriff zwischen ihnen hergestellt wird.
Bevorzugt ist ein männlicher Anschluß mit abgeschrägten/kegeligen Führungsoberflächen versehen in Kombination mit einem weiblichen Verbinder, der ausgesparte Seitenwände bezüglich eines vorderen Rands derselben aufweist, wie vorangehend diskutiert. Dies sorgt für eine besonders genaue Ausrichtung des Geräts und der Basiseinheit und vermeidet - wie zuvor diskutiert - die Notwendigkeit für Verschlüsse an den Öffnungen im weiblichen Verbinder.
Das Vermeiden der Notwendigkeit eines Verschlusses ist von sich aus vorteilhaft und es wird deshalb nach einem achten Aspekt der Erfindung ein elektrischer Verbinder in einem schnurlosen elektrischen Gerät oder ein schnurloses elektrisches Gerät bereitgestellt, umfassend einen männlichen Verbinder und einen weiblichen Buchsenverbinder zum Eingriff in einem oder für ein schnurloses Gerät, wobei der männliche Anschluß einen Stiftanschluß und einen konzentrischen ringförmigen Anschluß aufweist, die dazu angeordnet sind, in entsprechende Öffnungen innerhalb des weiblichen Verbinders einzugreifen, wobei die Öffnungen derart konfiguriert sind, daß die Notwendigkeit für einen Verschluß beseitigt ist.
Wie aus dem vorangehenden klar sein wird, kann die Notwendigkeit eines Verschlusses höchst bevorzugt dadurch erübrigt sein, daß jegliche Öffnungen im Buchsenverbinder, innerhalb welcher männliche Anschlüsse aufgenommen werden, zu klein sind, um fremde Körper einzuführen.
Bevorzugt sind sie weniger als 3 mm weit, so daß ein Testfinger von 3 mm nicht in die Öffnungen eingeführt werden kann, wie dies durch elektrische Sicherheitsstandards gefordert ist. Die Verwendung derartig kleiner Öffnungen wird bei der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Stift- und ringförmigen Anschlüssen im männlichen Verbinderteil vereinfacht sowie auch durch die Verwendung von Führungsmitteln, wie oben diskutiert.
Wenn auch gewisse oben diskutierte Verbinder keine Verschlüsse aus Gründen der elektrischen Sicherheit erfordern, kann es immer noch wünschenswert sein, Verschlüsse aus ästhetischen Gründen vorzusehen, und es können deshalb Verbinder wie oben diskutiert mit Verschlüssen versehen sein.
Verbinder wie oben beschrieben können für viele schnurlose Geräte eingesetzt werden, beispielsweise schnurlose Bügeleisen, wenn auch momentan die Vorstellung besteht, daß sie für die Verwendung in schnurlosen Heißwasserbehältern wie etwa Kannen, wie vorangehend beschrieben, besonders angemessen sind.
Es werden nun nur als Beispiel gewisse Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird, von denen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer die Erfindung ausführenden schnurlosen Heißwasserkanne ist, bei der das Gefäß auf seiner Basiseinheit angeordnet ist;
Fig. 2 der Fig. 1 entspricht, wobei aber das Gefäß nur teilweise in Stellung auf der Basiseinheit angeordnet ist;
Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines Verbinders gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines männlichen Verbinders;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines weiblichen Verbinders zum Zusammenwirken mit dem männlichen Verbinder der Fig. 4; und
Fig. 6 ist eine Schnittansicht der miteinander verbundenen Verbinder der Fig. 4 und 5.
Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine schnurlose Heißwasserkanne veranschaulicht ist. Diese umfaßt zwei Abschnitte, eine Plastikkanne 1 und eine Basiseinheit 2. Dies Basiseinheit 2 ist durch eine Leitung 3 mit einer elektrischen Energiequelle verbunden und weist einen an ihrer oberen Oberfläche 5 vorgesehenen Buchsenverbinder 4 zum Eingriff mit einem männlichen Verbinder 6 auf, der an der Kanne 1 vorgesehen ist. In der Kanne 1 ist eine elektrische Tauchheizung 7 aufgenommen, die zusammen mit ihrer zugeordneten Steuer/Regeleinheit 8 in einer herkömmlichen Art und Weise in einer Öffnung 9 in der Seitenwand 10 der Kanne 1 angebracht ist.
Die Steuer/Regeleinheit 8 ist von einem bekannten Typ, wie etwa im GB- bzw. UK-Patent 2181598 beschrieben, und ist wirksam, die Energieversorgung zum Element 11 der Heizung im Fall, daß Wasser in der Kanne kocht oder das Element überhitzt, zu unterbrechen.
Die Konfiguration der Kanne, wie oben diskutiert, ist allgemein ähnlich zu derjenigen der traditionellen nicht-schnurlosen Konstruktion. Bei einer traditionellen Kanne oder Kessel würden die sich horizontal erstreckenden Anschlußstifte 12 der Steuer/Regeleinheit mit einem Buchsenverbinder eingreifen, mit dem durch eine geeignete Öffnung im äußeren Körper der Kanne 1 eine Anschlußleitung verbunden ist.
Bei der dargestellten Kanne wird die elektrische Energie allerdings durch die Basiseinheit 2 zur Kanne zugeführt, und zwar durch den männlichen Verbinder und den Buchsenverbinder 6 bzw. 4. Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verbinder ist im allgemeinen ähnlich zu demjenigen, der in Fig. 3 gezeigt ist, abgesehen von der Kontaktanordnung, und es kann auf alle drei Figuren bezug genommen werden, um die Verbinderkonstruktion besser zu verstehen. Um dieses zu vereinfachen, wurden in den Figuren gemeinsame Bezugszeichen verwendet.
Der männliche Verbinder 6 ist in einer in der Basis der Kanne 1 allgemein zentral vorgesehenen Aussparung 13 angeordnet. Die Aussparung 13 ist in dem Formling gebildet, der den Hauptteil der Kanne 1 bildet, und der männliche Verbinder wird durch eine Abdeckung 14 in Position gehalten, die durch Schrauben 15 auf den Boden des Formlings geschraubt ist. Die Abdeckung 14 bildet die äußere Basis der Kanne 1 und weist eine Öffnung 16 auf, die um den am unteren Rand des männlichen Verbinders vorgesehenen Flansch 17 angeordnet ist und hierdurch den Verbinder in Position hält.
Der männliche Verbinder 6 weist einen geformten Plastikkörper 18 (Fig. 3) mit einer allgemein umgekehrt becherartigen Form auf. Ein Anschlußstift 19 steht zentral nach unten in den Becher vor. Dieser Stift 19 ist an seinem oberen Ende mit einem (nicht gezeigten) Kabelschuhanschluß verbunden. Mit dem Stift ist ein innerer ringförmiger Anschluß 20 aus einem dünnen leitenden Material, wie etwa Kupfer, konzentrisch. Dieser ist seinerseits an seinem oberen Ende mit einem (nicht gezeigten) zweiten Kabelschuhan schluß verbunden. Schließlich ist um die innenseitige Oberfläche 23 des Körpers 18 des Verbinders ein äußerer ringförmiger Anschluß 21 vorgesehen, der an einem dritten Kabelschuhanschluß 22 angebracht ist. Man wird somit sehen, daß drei elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, die um das Zentrum des Verbinders 6 konzentrisch und rotationsmäßig symmetrisch sind. Die jeweiligen Kabelschuhverbinder der Anschlüsse sind mit den jeweiligen Anschlußstiften 12 der Steuer/Regeleinheit durch jeweilige Zuleitungen 51 verbunden, die unterhalb der Basis der Kanne verlaufen. Fig. 1 veranschaulicht eine derartige Zuleitung, die den äußeren ringförmigen Anschluß 21 mit dem Erdungsstift der Steuer/Regeleinheit 8 verbindet. Ähnliche Zuleitungen verbinden den zentralen Stift 19 mit dem aktiven Anschlußstift der Steuer/Regeleinheit 8 und den inneren ringförmigen Anschluß 20 mit dem neutralen Anschlußstift der Steuer/Regeleinheit 8.
Der untere Teil 24 der nach innen gekehrten Oberfläche des männlichen Verbinders ist abgeschrägt/kegelig, um eine Führung in den Verbinder vorzusehen, um beim Verbinden mit dem weiblichen Verbinder 4 zu helfen.
Der entsprechende weibliche Buchsenverbinder 4 ist an der oberen Oberfläche der Basiseinheit 2 derart angebracht, daß er hiervon vorsteht. Die Basiseinheit 2 besteht aus einem oberen Formling 25, in den der Buchsenverbinder 4 von unten eingeführt ist, sowie aus einem unteren Formling 26, der in den Formling 25 von unten paßt und den Buchsenverbinder 4 mit Schrauben 27 in Position festklemmt.
Der Buchsenverbinder 4 ist aus geformtem Plastik und weist einen isolierenden Körper auf, der einen oberen zylindrischen Abschnitt 28 mit einem geschlossenen vorderen Ende 29 aufweist, der jeweilige kreisförmige und ringförmige Öffnungen 32, 33 aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Stift 19 und den inneren ringförmigen Anschluß 20 des männlichen Verbinders 6 aufzunehmen. Diese Öffnungen sind weniger als 3 mm weit, um einen Zugang zu elektrisch aktiven Komponenten darin zu verhindern.
Die Außenwand des zylindrischen Abschnitts 28 ist an ihrem vorderen Rand mit einer Lippe 31 ausgebildet, die eng in den äußeren ringförmigen Anschluß 21 paßt, der an der nach innen gekehrten Oberfläche 23 des männlichen Verbinders 6 vorgesehen ist. Der Rest des zylindrischen Abschnitts 28 ist somit unterhalb der Lippe 31 nach innen ausgespart. Wie aus Fig. 2 gesehen werden kann, ermöglicht eine derartige Anordnung, daß der männliche Verbinder 6 auf dem Buchsenverbinder 4 mit einem leichten Winkel in Eingriff gebracht wird, während aber noch eine exakte Ausrichtung des Stifts 19 und des inneren Anschlusses 20 bezüglich den Öffnungen 32, 33 in der Ebene des vorderen Endes 29 des Buchsenverbinders beibehalten wird. Die Öffnungen 32, 33 sind an ihren oberen Enden abgeschrägt/kegelig, um für die Anschlüsse 19, 20 Spielraum zu geben, während sie in die Öffnungen 32, 33 eintreten. Unterhalb des zylindrischen Abschnitts 28 ist ein abgeschrägter/kegeliger Abschnitt, der mit dem abgeschrägten/kegeligen Teil 24 des männlichen Verbinders 6 zusammenarbeitet, um einen engen Verbindungseingriff der Verbinder vorzusehen. Das Ineinandergreifen der abgeschrägten/kegeligen Abschnitte ist wirksam, den männlichen Verbinder 6 in eine vertikale Orientierung zu drängen, wenn er mit dem Buchsenverbinder 4 vollständig in Eingriff steht.
In den Buchsenverbinder 4 sind elektrische Kontakte aufgenommen, die mit entsprechenden Anschlüssen 19, 20, 21 des männlichen Verbinders 6 zusammenarbeiten. Ein an einer Blattfeder 41 angebrachter erster Kontakt 40 ist unterhalb der zentralen Öffnung 32 im Zentrum des weiblichen Verbinders 4 angeordnet und greift im Gebrauch mit dem Stift 19 ein. Unterhalb einer Öffnung im Boden der ringförmigen Nut 44, die den inneren ringförmigen Anschluß 20 des männlichen Verbinders 6 aufnimmt, ist ein zweiter Federkontakt 42 angeordnet. Schließlich ist ein dritter, vertikal orientierter Blattfederkontakt 45 derart angeordnet, daß er durch die äußere Seitenwand des zylindrischen Abschnitts 28 des Buchsenverbinders 4 vorsteht, um mit dem äußeren ringförmigen Anschluß des männlichen Verbinders 6 eine Verbindung herzustellen.
Der dritte Kontakt 45 ist der Erdkontakt und er ist dazu angeordnet, nahe dem vorderen Ende 29 des Buchsenverbinders 4 zu sein oder sich zu diesem hin zu erstrecken, damit er stets eine Verbindung vor den anderen beiden Kontakten 40, 42 herstellt. Dies ist aus Sicherheitsgründen ratsam, als das die Kanne 1 geerdet wird, bevor ihr Strom zugeführt wird.
Es wird aus Fig. 2 gesehen werden, daß die Verbinder derart konstruiert sind, daß der innere ringförmige Anschluß 20 und der Federkontakt 42 vor dem Stift 19 und dem Kontakt 40 die Verbindung herstellen werden. Dies ist derart, daß der elektrische Kontakt zwischen der Kanne und der Basis stets zuerst an der Übergabestelle zwischen den letzteren hergestellt und unterbrochen wird. Um eine Lichtbogenbildung zu vermeiden, die an dieser Übergabestelle auftreten könnte, ist es deshalb notwendig, ausreichend Kontaktoberflächen am unteren Ende des Stiftes 19 und - wie gezeigt - an der Blattfeder 41 vorzusehen. Es brauchen aber keine derartigen Kontaktoberflächen am inneren ringförmigen Anschluß 20 oder der Blattfeder 42 vorgesehen werden, da über ihre Übergabestelle kein Lichtbogen erzeugt werden wird.
Jeder der Kontakte im Buchsenverbinder 4 ist mit einem Kabelschuhanschluß 50 versehen, die dazu verwendet werden, eine Verbindung mit dem Netzanschlußkabel 3 vorzusehen. Der zentrale Kontakt 40 ist bevorzugt mit der Netzseite der Versorgung verbunden und der Kontakt 42 mit der neutralen Seite.
Wie oben erwähnt, sind die in den Fig. 1 und 2 und Fig. 3 gezeigten Verbinder im wesentlichen gleich mit geringen Unterschieden in der Gestaltung; sie funktionieren aber im wesentlichen in der gleichen Art und Weise. Die am stärksten bemerkbaren Unterschiede zwischen den beiden liegen in der speziellen Anordnung der Kontakte im Buchsenverbinder 4.
Fig. 1 zeigt die Kanne und die Basiseinheit in Position bereit für die Verwendung. Es wird bemerkt werden, daß der männliche Verbinder eng um die an dem vorderen Rand 29 des zylindrischen Abschnitts 28 des weiblichen Verbinders vorgesehene Lippe 31 paßt. In dieser Position wird Energie durch den Verbinder zu den Kabeln (nur eines ist aus Klarheitsgründen gezeigt) zu der Steuer/Regeleinheit 8 zugeführt. Um die Kanne zu entfernen, um sie beispielsweise mit Wasser zu füllen, ist es nur notwendig, die Kanne in einer im wesentlichen vertikalen Richtung anzuheben.
Sobald die Kanne wieder mit Wasser befüllt wurde, wird sie dann vor dem Gebrauch wieder auf die Basis zurückgestellt. Aufgrund der rotationsmäßig symmetrischen Natur der elektrischen Verbinder 4 und 6 sind die relativen Winkelpositionen der Kanne und der Basiseinheit nicht wichtig und die Kanne kann in jedem Winkel auf der Basis plaziert werden.
Ferner, wie aus Fig. 2 gesehen werden wird, wird der Boden der Kanne 1 dann, wenn die Kanne 1 nicht in einer nahezu vertikalen Orientierung auf die Basis gestellt wird, mit einem Abschnitt der Basiseinheit 2 in Kontakt kommen, bevor die Verbinder in Kontakt kommen, und wenn der Winkel zwischen der Kanne und der Basis groß ist, wird eine Schwenkwirkung um den Kontaktpunkt erzeugt werden, bevor sich die Verbinder berühren. Der abgeschrägte/kegelige Abschnitt 24 am unteren Ende des männlichen Verbinders 6 wird näherungsweise dahin wirken, die Verbinder 4, 6 auszurichten. Die innere Führungsoberfläche, die durch die innere Oberfläche des Anschlusses 21 bereitgestellt ist, wird dann mit der um den vorderen Rand 29 des Buchsenverbinders vorgesehenen Lippe 31 eingreifen, derart, daß eine genaue Ausrichtung zwischen den Anschlüssen 19, 20 und den Öffnungen 32, 33 in der Ebene des vorderen Randes gewährleistet wird. Gleichzeitig nimmt die Aussparung unterhalb der Lippe 31 ein Grad an Schwenken der Kanne relativ zur Basiseinheit bis zu dem maximal ermöglichten Eingriffswinkel α (typischerweise um 4º) zwischen den beiden auf, bei welchem die Umfangsbereiche der Kanne und der Basiseinheit eingreifen und die Anschlüsse 19, 20 gerade in die Öffnungen 32, 33 eintreten, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Während sich der männliche Verbinder 6 nach unten bewegt, wird zuerst die Erdverbindung hergestellt, dann die neutrale Verbindung und dann die aktive Verbindung, an welchem Punkt Energie zur Kanne zugeführt wird.
Die Fig. 4 bis 6 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform von männlichen und weiblichen Verbindern 60, 61 die in einer Kanne und Basiseinheit anstelle der zuvor beschriebenen angebracht werden können. Der männliche Verbinder 60, der im Gebrauch im Boden einer Kanne angebracht werden würde, ist im allgemeinen ähnlich zum männlichen Verbinder 6 mit der Ausnahme, daß anstelle dessen, daß er einen ringförmigen Erdanschluß um seine innenseitige Oberfläche aufweist, ein Blattfederkontakt 62 durch eine Öffnung 63 in der äußeren Wand 64 des Verbinderkörpers vorsteht. Die Blattfeder 62 ist integral mit einem Kabelschuhanschluß 64 ausgebildet, der vom oberen Teil des Verbinderkörpers vorsteht. Der zentrale Anschlußstift 66 (aktiv) und der ringförmige Anschluß 61 (neutral) sind generell so wie bei der vorangehenden Ausführungsform angeordnet.
Der weibliche Verbinder 61 weist eine zum weiblichen Verbinder 4 im allgemeinen ähnliche Konfiguration auf, ist aber in gewissen signifikanten Aspekten modifiziert, um ein Abdecken für den aktiven und den neutralen Anschluß sowie eine verbesserte Erdungsverbindungsanordnung vorzusehen. Da allerdings die Öffnungen bei dieser Ausführungsform von ähnlicher Größe wie jene der vorangehenden Ausführungsform sind, ist der Verschluß für den sicheren Betrieb des Verbinders nicht essentiell.
Die Erdverbindung ist mittels eines ringförmigen Anschlusses 68 vorgesehen, der aus um die Außenwände 69 des weiblichen Verbinders 61 angeordneten rostfreien Stahl gebildet ist. Dies stellt einen festeren Erdan schluß bereit, da die Verwendung einer vergleichsweise zerbrechlichen freiliegenden Blattfeder vermieden wird. Es wird auch in Betracht gezogen, daß der Ring aus rostfreiem Stahl für den Verbraucher ästhetisch gefälliger ist.
Es wird bemerkt werden, daß sich der ringförmige Anschluß über die Lippe 70 des obersten Teils des weiblichen Verbinders erstreckt, um zu gewährleisten, daß dann, wenn der männliche Verbinder 60 mit dem weiblichen Verbinder 61 verbunden wird, eine Verbindung zwischen den Erdanschlüssen 62, 68 hergestellt wird, bevor die Verbindung zwischen den anderen Anschlüssen hergestellt wird.
Innerhalb des Körpers des weiblichen Verbinders 61 ist ein allgemein scheibenförmiger Verschluß 71 vorgesehen. Die obere Fläche des Verschlusses 71 weist einen zentralen Vorsprung 80 auf, der der zentralen Öffnung 81 in der oberen Fläche 78 des weiblichen Verbinders 61 entspricht, sowie einen konzentrischen ringförmigen Vorsprung, der der ringförmigen Öffnung 79 entspricht. Der Verschluß 71 weist ferner einen nach unten vorstehenden Stift 72 auf, um den eine Schraubenfeder 73 angeordnet ist, die ihrerseits innerhalb einer Öffnung 74 aufgenommen ist, die in der Basis 75 des weiblichen Verbinders gebildet ist. Diese Feder dient dazu, den Verschlußträger nach oben gegen den Boden des oberen Teils des Verbinders vorzuspannen. Der Verschluß 71 weist eine Öffnung auf, die diametral entgegengesetzt zum Stift 72 vorgesehen ist. Diese steht um einen Führungspfosten 77 lose in Eingriff, der sich von der Basis 75 zum oberen Teil des weiblichen Verbinders erstreckt. Es wird bemerkt werden, daß diese Ausführungsform anders als beim vorangehend beschriebenen weiblichen Verbinder 4 keine Teile aufweist, die von den Seiten der ringförmigen Öffnung 79 nach unten vorstehen, da diese den Verschluß 71 behindern würden. Der Verschluß 71 ist somit frei, sich - durch den Führungspfosten 77 geführt - frei in der vertikalen Richtung zu bewegen.
Wenn der weiblicher Verbinder vom männlichen Verbinder getrennt ist, wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Feder den Verschluß 71 in seinen obersten Zustand vorspannen. Hier ist der zentrale Vorsprung innerhalb der zentralen Öffnung 81 aufgenommen und der ringförmige Vorsprung 80 ist innerhalb der ringförmigen Öffnung 79 aufgenommen. Wie aus dieser Figur gesehen werden kann, sind die Vorsprünge derart dimensioniert, daß sie mit der oberen Fläche 78 bündig sind. Wenn die Verbinder verbunden werden, wie in Fig. 6 gezeigt, drücken der Anschlußstift 66 und der ringförmige Anschluß 67 den Verschluß 71 nach unten, was es ermöglicht, daß sie in den weiblichen Verbinder eintreten.
Um den Verschlußträger aufzunehmen, ist auch die Anordnung des aktiven und neutralen Anschlusses im Vergleich zu der vorangehenden Ausführungsform modifiziert, so daß sie auf die sich vertikal erstreckenden Oberflächen des männlichen Verbindungsanschlusses wirken. Der äußere Kontakt 83 ist an einer Blattfeder 84 angebracht, die sich durch einen Ausschnitt 87 im Verschlußträger vertikal erstreckt. Das andere Ende der Blattfeder 84 endet in einem Kabelschuhanschluß 88. Der innere Kontakt 85 ist in gleicher Weise an einer sich vertikal erstreckenden Blattfeder angebracht und diese Blattfeder geht durch eine Öffnung 76 im Verschlußträger 71 hindurch. Beide Blattfedern sind dazu angeordnet, ihre jeweiligen Kontakte gegen den entsprechenden männlichen Anschluß vorzuspannen, wenn die Verbinder verbunden sind.
Wenn die Verbinder zusammengebracht werden, beispielsweise wenn eine einen männlichen Verbinder 60 aufweisende Heizkanne auf einer einen weiblichen Verbinder 61 aufweisenden Basiseinheit plaziert wird, stoßen somit die untersten Teile des aktiven und neutralen Anschlusses am männlichen Verbinder an den Verschluß 71 und drücken diesen nach unten. Als nächstes greift der Erdanschluß des männlichen Verbinders, der Blattfederkontakt 62, am ringförmigen Anschluß 68 am weiblichen Verbinder an und behält den Eingriff mit diesem bei, während die Verbinder vollständig in Eingriff treten, wodurch zuerst der neutrale und dann der aktive Anschluß in Eingriff gebracht werden.
Während die Erfindung oben mit Bezugnahme auf einen Kannenverbinder beschrieben wurde, wird gewürdigt werden, daß der Verbinder der Erfindung nicht auf derartige Anwendungen beschränkt ist, sondern auch für andere schnurlose Geräte, wie etwa Bügeleisen usw., geeignet ist.

Claims

1. Elektrischer Stromversorgungsverbinder für ein schnurloses elektrisches Gerät, umfassend einen männlichen Verbinder (6) und einen weiblichen Buchsenverbinder (4) zum Eingriff mit diesem, wobei der männliche Verbinder einen zentralen, leitenden Stiftanschluß (19), einen ringförmigen Anschluß (20) konzentrisch zum Stiftanschluß und eine nach innen gekehrte Umfangsoberfläche (23) umfaßt, die außerhalb des ringförmigen Anschlusses angeordnet ist und einen Erdanschluß (21) bereitstellt, wobei der weibliche Buchsenverbinder (4) Öffnungen (32, 33) in seinem vorderen Ende aufweist, um den zentralen Stiftanschluß (19) und den ringförmigen Anschluß (20) des männlichen Verbinders (6) aufzunehmen, wobei jeweilige elektrische Kontakte (40, 42) vorgesehen sind zum Eingriff mit den entsprechenden Anschlüssen des männlichen Verbinders, und wobei der Buchsenverbinder eine äußere Umfangsoberfläche (28) zum Eingriff innerhalb der nach innen gekehrten Umfangsoberfläche (23) des männlichen Verbinders aufweist, wobei die äußere Umfangsoberfläche der Buchse einen freiliegenden Erdkontakt (45) zum Eingriff mit dem Erdanschluß (21) des männlichen Verbinders aufweist.

2. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach Anspruch 1, bei dem der Erdanschluß (21) des männlichen Verbinders (60) ringförmig ist und sich der Erdkontakt (45) des Buchsenverbinders durch eine Seitenwand des Buchsenverbinders erstreckt, die die äußere Um fangsoberfläche (28) für den Eingriff mit dem ringförmigen Erdanschluß des männlichen Verbinders definiert.

3. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach Anspruch 1, bei dem der Erdkontakt als ein Ring (68) ausgebildet ist, der die äußere Umfangsoberfläche des Buchsenverbinders bildet.

4. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die männlichen Anschlüsse (19, 20, 21) und Buchsenkontakte (40, 42, 45) derart angeordnet sind, daß die aktive, die neutrale und die Erdverbindung innerhalb des Verbinders sequentiell hergestellt und unterbrochen werden.

5. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach Anspruch 4, bei dem zuerst die Erdverbindung hergestellt und unterbrochen wird.

6. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der männliche Verbinder (6) mit Führungsmitteln (24) versehen ist, die mit dem Buchsenverbinder zusammenarbeiten, um die Anschlüsse des männlichen Verbinders mit den Öffnungen im Buchsenverbinder (4) in Ausrichtung zu bringen.

7. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach Anspruch 4, bei dem die Führungsmittel eine nach innen gekehrte ringförmige Führungsoberfläche (24) des männlichen Verbinders (6) umfassen, die eng mit dem vorderen Rand der Seitenwand (28) des Buchsenverbinders eingreift, wobei die Seitenwand bezüglich ihrem vorderen Rand ausgespart ist, um zu ermöglichen daß der männliche Verbinder relativ zum Buchsenverbinder in einem beschränkten Ausmaß schwenkt.

8. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach Anspruch 6 oder 7, umfassend abgeschrägte/kegelige Führungsoberflächen (34) an den unteren Rändern der Führungsoberfläche des männlichen Verbinders.

9. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Verschluß (80, 82) im weiblichen Verbinder (4), der dazu angeordnet ist, die Öffnungen darin abzudecken, wenn der weibliche Verbinder vom männlichen Verbinder getrennt ist.

10. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Öffnungen (32, 33) im Buchsenverbinder eine Weite kleiner als 3 mm aufweisen.

11. Elektrischer Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die jeweiligen männlichen (6) und weiblichen (4) Verbinderteile geeignet sind, in jeder relativen Drehorientierung einzugreifen.

12. Schnurloses elektrisches Gerät (1) und Basiseinheit (2) hierfür, umfassend einen elektrischen Stromversorgungsverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der männliche Verbinder (6) im Boden des Geräts und der Buchsenverbinder (6) in der Basiseinheit angeordnet ist.

13. Schnurloses Heißwassergerät (1), umfassend: eine Kanne, eine elektrische Tauchheizung (7) und eine zugeordnete Steuer/Regeleinheit (8), die an einer Seitenwand der Kanne benachbart dem Boden der Kanne angebracht ist, eine Basiseinheit (2) zum Aufnehmen der Kanne und einen elektrischen Stromversorgungsverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kanne mit dem männlichen Verbinderteil (6) versehen ist, der an der Unterseite ihrer Basis angeordnet ist zum Eingriff mit dem weiblichen Verbinderteil (4), der an der Basiseinheit vorgesehen ist.