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Mehrpolige Steckvorrichtung mit Berührungsschutz Die Erfindung bezieht
sich auf mehrpolige Ein-und Mehrfachsteckdosen beliebigen Systems, z. B. Rundstift-
oder Flachstiftsteckvorrichtungen, beliebiger Art, z. B. Steckdosen, Kupplungen,
Dreifachstecker, Steckerfassungen usw., und beliebiger Nennstromstärke, mit und
ohne Schutzkontakt, welche Berührungsschutz zum Zwecke der Unfallverhütung beim
Versuch des unsachgemäßen Einführens elektrisch leitender Gegenstände besitze-n.
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Steckdosen an sich sind bekannt. Sie dienen zum Anschluß ortsveränderlicher
Stromverbraucher-mittels daran angeschlossener beweglicher Leitung und eines an
deren Ende befestigten Anschlußsteckers. Bekannt sind auch bereits Steckvorrichtungen
mit Berührungsschutz verschiedener Art und verschiecienen Grades. Nach den zur Zeit
gültigen VDE-Vorschriften wird ein Berührungsschutz- an Steckvorrichtungen gefordert,
welcher jegliche Kontaktgabe an den Stecker ausschließt, solange die Steckerstifte
irgendwie berührbar sind.
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Dieser Berührungssehutz wird -bei den"landläufigen Ausführungen dadurch
erreicht, daß die Steckdose so groß gehalten ist; daß .ein einpoliges Einführen
eines. Steckers unmöglich ist, sowie dadurch; daß die Steckdose einen Schutzkragen
besitzt, welcher; sobald eine Kontaktgabe an einen der beiden Steckerstifte erfolgt,
die Berührungsmöglichkeit der Steckerstifte ausschließt.
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Man ist später dazu übergegangen, einmal zum Zwecke der Materialeinsparung
durch Verkleinerung. der Steckdosen, zum anderen aus Gründen der Raumersparnis,
vor allem bei Steckerfassungen und Dreifachabzweigsteckern, sogenannte Sperrschieber
oder Verriegelungen anzubringen, welche ein einpoliges Einführen eines Steckers
durch mechanische Mittel verhindern.
Schließlich sind zweipolige
Steckdosen, und zwar Steckerfassungen, Dreifachstecker und Mehrfachsteckdosen, auf
den Markt gekommen, bei denen zwar ein einpoliges Einführen eines Steckers möglich,
aber vollkommen gefahrlos ist, weil bei einpoliger Steckerein£ührung der eingeführte
Steckerstift keine Spannung erhält. Bewirkt wird dies dadurch, daß jeder Steckerstift
beim Einführen in die Steckdose jeweils die Steckdosenkontaktbuchse für den anderen
Stift unter Spannung setzt oder erst in die Lage der Kontaktgebung bringt. Bei allen
bekannten Steckvorrichtungen beschränkt sich also der Berührungsschutz auf einen
solchen beim Einführen des Steckers. Bei Einführung von Metall- bzw. elektrisch
leitenden Teilen ist es bei allen vorbeschriebenen Steckdosen mehr oder weniger
leicht möglich, spannungführende Teile zu berühren, sei es direkt oder durch Einführen
zweier Leiter nacheinander in beide Steckerstifteinführungsöffnungen der Steckdose.
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Demgegenüber hat sich vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt,
Steckdosen zu schaffen, bei welchen auch weitgehendster Berührungsschutz beim Einführen
elektrisch leitender Gegenstände, z. B. von Nägeln, Nadeln o. dgl., gewährleistet
ist. Der Zweck liegt. auf der Hand. Die Unfallstatistik beweist, daß jährlich viele
Todesfälle von Kindern dadurch vorkommen, daß diese spielenderweise irgendwelche
leitenden Gegenstände in Steckdosen einführen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe wird an Hand der Zeichnung erläutert.
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Abb. i bis 3 .zeigen eine schematische Darstellung der Erfindung,
und zwar Abb. i eine zweipolige Steckdose in Bereitschaftsstellung. Mit i und 2
sind die beiden Kontaktbuchsen bezeichnet. Über diesen ist eine Scheibe 3 urn Punkt
4 drehbar und gegen den Zug einer Feder 5 senkrecht zur Verbindungslinie der beiden
Kontaktbuchsen i und 2 verschiebbar angeordnet.
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In Abb. i bis 3 liegt der feste Drehpunkt 4 auf der Verbindungslinie
i, 2, und zwar in der Mitte ihres gegenseitigen Abstandes.
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Die Scheibe 3 hat in diesen Abbildungen die Form eines Halbkreises,
dessen Mittelpunkt mit dem festen Drehpunkt 4 übereinstimmt, mit daran anschließendem
Rechteck, aus welchem Aufnahmenischen 6 und 7 für die Zugfeder 5 ausgespart sind.
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Die geschilderte Lage des Drehpunktes 4 und Form der Scheibe 3 sind
nicht unbedingt erforderlich. So kann der Drehpunkt 4 auch unter oder über der Verbindungslinie
der Kontaktbuchsen i, 2 liegen, ja dies sogar, wie später erläutert wird, erwünscht
sein. Die Form der Scheibe 3 ist lediglich bei der darstellungsgemäß gewählten schematischen
Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zweckmäßig.
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Die Scheibe 3 besitzt zwei Steckerstiftdurchlaßöffnungen 8 und 9 mit
anschließenden Schrägflächen io und i i, welche bei unbenutzter Steckdose über den
Kontaktbuchsen i, 2 liegen. Ein Ende 12 der Zugfeder 5 ist ortsfest z. B. am Steckdosensockel
angebracht, während das zweite bewegliche Ende 13 an der Scheibe 3 befestigt ist
und diese stets in Normallage zu halten versucht.
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Im Eingriff mit der Scheibe 3 steht bei dem in Abb. i bis 3 dargestellten
Ausführungsschema ein Schieber 14, welcher zwei mit dem Schieber 14 bewegliche,
in leitender Verbindung mit den Kontaktbuchsen i und 2 stehende, aber gegenseitig
isolierte Kontakte 15 und 16 trägt.
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Der Anschluß der Zuleitung erfolgt an den Klemmen 17 und 18. Abb.
2 zeigt, wie beim möglichen Einführen eines Gegenstandes in die Kontaktbuchse 2
die Scheibe 3 um ihren Drehpunkt 4 geschwenkt wird. Die Kontaktbuchsen i und 2 bleiben
spannungslos. Ein Einführen eines Gegenstandes in die Buchse i ist nicht mehr möglich,
weil die Stiftdurchlaßöffnung in der in Abb. i bis 3 nicht dargestellten Steckdosenkappe
durch die ebene Oberfläche der Scheibe 3 abgedeckt wird.
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Sinngemäß ergibt sich die gleiche Wirkung beim Einführen eines Gegenstandes
in Kontaktbuchse i. Nur beim gleichzeitigen Einführen beider Steckerstifte von normgerechtem
Durchmesser wird die Scheibe 3 linear verschoben und damit gleichzeitig Schieber
14 mit den Kontakten 15 und 16, welche leitende Verbindung mit den AnschIußbuchsen
17 bzw. 18 erhalten und somit die Kontaktbuchsen i bzw. 2 unter Spannung setzen,
wie Abb. 3 darstellt.
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Die Kontaktübertragung von 17 und 18 nach i bzw. 2 erfolgt dabei,
bevor die Steckerstifte leitende Verbindung mit den Kontaktbuchsen i und 2 erhalten,
bzw. umgekehrt verlassen die Steckerstifte die Kontaktbuchsen 1, 2, bevor die Kontaktübertragung
m-15-1 bzw. 18-16-2 unterbrochen ist, so daß der Abschaltlichtbogen wie bei jeder
normalen Steckdose zwischen Steckerstiften und Steckdosenkontaktbuchsen erfolgt.
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Der sich entwickelnde Lichtbogen wird durch die Rückwärtsbewegung
der Scheibe 3 abgeschlagen. Erwähnt sei noch, daß die in der schematischen Darstellung
der Erfindung gemäß Abb. i bis 3 angeordnete Druckfeder i9 auch durch eine andere
irgendwie gestaltete Kupplung des Schiebers 14 mit det Scheibe 3 ersetzt werden
kann.
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Abb. 4 bis 6 zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung,
und zwar Abb. 4 den Mittelquerschnitt, Abb. 5 die Draufsicht auf den Sockel einer
zweipoligen Schukosteckdose.
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Die Kontaktbuchsen i und 2 sind beispielsweise mit Schrauben 2o bzw.
21 am Sockel 22 befestigt, in dem sie versenkt angeordnet sind. In leitender Verbindung
mit den Kontaktbuchsen i und 2 stehen zwei Kontaktfedern 23 bzw. 24, welche bei
nicht eingeführtem Stecker am Turm 25 des Sockels 22 anliegen.
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Die Scheibe 3 besitzt eine gegenüber Abb. i bis 3 etwas geänderte
Form und einen zylindrischen, radial geschlitzten, rückseitigen Ansatz 26. Beim
ordnungsmäßigen Einführen eines Steckers wird Scheibe 3, wie bereits beschrieben,
in Richtung gegen Turm 25 verschoben, dadurch das freie Ende der mit nockenartigen
Prägungen 27 bzw. 28 versehenen Kontaktfedern 23 bzw. 24 gegen die
Klemmen
17 bzw. 18 gedrückt und somit Spannung an die Kontaktbuchsen i bzw. 2 gelegt.
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Der Drehpunkt 4 wird beispielsweise durch einen Metallbolzen gebildet,
dessen eines Ende sowohl zur eigenen als auch zur Schukobügelbefestigung am Sockel
durch Umbördeln angebohrt ist und dessen zweites Ende Muttergewinde für die KappenbefestigungsschraUbe
29 besitzt.
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Der Schukobügel 30 wird über Kontaktbuchse 31 direkt an Erde
gelegt. Die Kappe 32 deckt den kompletten Sockel ab. Ein mögliches Einführen eines
leitenden Gegenstandes in eine der Steckerstifteinführungsöffnungen der Kappe 32
ist gefahrlos, da, wie bereits beschrieben, die Kontaktfedern 23 und 24 spannungslos
bleiben und ein Einführen eines leitenden Gegenstandes in die zweite Steckerstifteinführungsöffnung
der Kappe 32 nicht mehr möglich ist, da die korrespondierende Abschrägung io bzw.
i i nicht mehr zugänglich ist.
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Abb. 6 zeigt eine normale zweipolige Steckdose, also ohne Schutzkontakt,
und zwar im Sockelschnit, durch die Längsachse einer Kontaktbuchse 2, welche z.
B. wieder mittels Schraube 21 am Sockel 22 befestigt werden kann. Man erkennt hier
deutlich die Lage der Steckerstiftdurchlaßöffnung 8 mit Schrägfläche io zur Steckerstifteinführungsöffnung
33 der Kappe 32.
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Abb. 7 und 8 zeigen noch einmal eine schematische Darstellung der
Erfindung. Beachtenswert ist, daß der Anschlagpunkt 35 unterhalb der Verbindungslinie
der Kontaktbuchsen 1, 2 liegt, sowie die Form des Schlitzes 34 der Scheibe 3. Der
Längsschlitz ist an der Anschlagseite teilkreisförmig erweitert.
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Beim gleichzeitigen Einführen zweier Steckerstifte wird die Scheibe
3 linear bewegt und der Kontakt zwischen Kontaktbuchsen i bzw. 2 und Anschlußkontakten
17 bzw. 18 über Kontakte 15 bzw. 16 hergestellt. Beim Einführen eines Gegenstandes
in nur eine Steckerstifteinführungsöffnung 33 wird der Abstand zwischen den Mittelpunkten
des Anschlages 35 und der Kontaktbuchse 2 verkürzt und der teilkreisförmige Teil
des Schlitzes 34 der Scheibe 3 über den Anschlag 35 geschoben.
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Eine Längsbewegung der Scheibe 3 ist nunmehr unmöglich gemacht. Durch
dieses Merkmal der Erfindung wird also die Möglichkeit der Herbeiführung einer unerwünschten
Kontaktgebung weiterhin herabgesetzt.
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Somit ist der Weg gezeigt, den Berührungsschutz an Steckdosen beim
Versuch des unsachgemäßen Einführens von Gegenständen in die Steckerstifteinführungsöffnungen
33 einer Steckdose zu erhöhen.
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Wie Abb.9 zeigt, läßt sich die Erfindung auch auf dreipolige Steckdosen
anwenden, wobei die mittlere Kontaktbuchse 36 oder eine sie umgebende Hülse, die
auch als Randhülse zum Halten der Scheibe 3 ausgebildet sein kann, als Dreh- bzw.
Anschlagpunkt bzw. als Schlitzführung für Scheibe 3 benutzt werden und nur beim
ordnungsmäßigen Einführen eines Steckers in die Steckdose über Kontakt 37 von dem
Anschlußkontakt 38 Spannung erhalten kann.
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Das Einführen eines leitenden Gegenstandes in Polkontaktbuchse 36
ist also gefahrlos; ebenso das Einführen eines Leiters in eine der beiden Polkontaktbuchsen
i oder 2, welches dann in bereits beschriebener Weise das Einführen eines Gegenstandes
in die andere der beiden Polkontaktbuchsen 2 oder i durch die Drehbewegung der Scheibe
3 ausschließt.
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Beim Einführen des passenden Steckers wird die Scheibe 3 und der mit
ihr gekoppelte Schieber 14 gegen die Kraft der Feder 5 linear in Richtung auf die
Anschlußkontakte 17, 18, 38 bewegt, bis diese mit den Kontakten 15, 16, 37 in Berührung
kommen, welche wiederum die Kontaktbuchsen 1, 2 und 36 unter Spannung setzen.
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Schließlich kann man, wie Abb. io bis 12 zeigen, die Erfindung auch
auf dreipolige Steckdosen mit Erd- oder Nulleiter- oder Erd- und Nulleiterkontaktbuchsen
39 und 4o anwenden.
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Bei der fünfpoligen Dose liegen vorzugs-, aber nicht notwendigerweise
je drei Kontaktbuchsen i, 36, 2 bzw. 39, 36, 4o auf einer Geraden und die auf beiden
Geraden gelegene Kontaktbuchse 36 im gemeinsamen Mittelpunkt der übrigen vier Kontaktbuchsen
1, 2, 39 und 40.
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Im Gegensatz zur Darstellung nach Abb.12 brauchen die beiden Geraden
aber nicht unbedingt senkrecht zueinander stehen.
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Bei dieser Anordnung der Kontaktbuchsen kann mit der Steckdose bei
Verwendung als Motorstecker, wobei die Null- und Erdkontaktbuchsen 39 und 40 miteinander
verbunden werden, eine Änderung der Drehrichtung des Motors einfach durch Drehen
des Steckers um i8o° erzielt werden, weil _ja zwei Phasen dabei vertauscht werden.
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Die Abb. 9 bis 12 sind nur schematische Darstellungen des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. io stellt eine vierpolige, Abb. i i und 12 stellen eine fünfpolige
Steckdose dar. Die Erd- bzw. Nullkontaktbuchsen 39 bzw. 40 sind mit ihren Anschlußkontakten
direkt verbunden, während die Polkontaktbuchsen 1, 2 und 36 erst, wie bereits beschrieben,
beim Einführen des Steckers Spannung erhalten.
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In Abb. 9 bis i i wird die mechanische Kopplung des Schiebers 14 mit
der Scheibe 3 beispielsweise veranschaulicht.
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Erwähnt sei noch, daß die Stifteinführungsöffnungen über den Polkontaktbuchsen
1, 2 und 36 profiliert sind oder einen anderen Abstand voneinander haben als die
Erd- und Nullkontaktbuchsen 39, 40 von der zentralen Polkontaktbuchse 36.
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Es können auch beide an sich bekannten Maßnahmen gleichzeitig angewendet
werden, um eine Einführbarkeit der Erd- bzw. Nulleiterstifte des Steckers in die
Polkontaktbuchsen der Steckdose sicher auszuschließen.
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Die Patentschrift kann nicht auf alle möglichen Ausführungsformen
und Konstruktionseinzelheiten der Erfindung eingehen, auf welche sich Patentschutz
erstrecken soll. So könnten bei der fünfpoligen
Steckvorrichtüng
alle fünf Kontakte in einer Linie angeordnet und Scheibe 3 statt mit je zwei Durchlaßöffnungen
8 und 9 bzw. Schrägflächen io und i i mit deren vier ausgestattet sein.
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Als neu im Sinne des Patentgesetzes werden grundsätzlich alle Steckdosen
gleich welcher Art, Polzahl, Stromstärke, Ausführungsform usw. beansprucht, bei
welchen das Einführen nur eines leitenden Gegenstandes in eine Steckerstifteinführungsöffnung
gefahrlos und ein anschließendes Einführen eines weiteren leitenden Gegenstandes
in eine andere Stifteinführungsöffnung der Steckdose entweder nicht möglich oder
ebenfalls gefahrlos ist, während beim ordnungsmäßigen Einführen eines Steckers eine
Stromentnahme gewährleistet ist. Da-. neben werden gemäß der Erfindung einige beispielsweise
Ausführungsformen und besondere Merkmale derselben unter Schutz gestellt.