EP0495149A1 - Safety socket with automatic cut-off of current supply to the socket contacts - Google Patents

Safety socket with automatic cut-off of current supply to the socket contacts Download PDF

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EP0495149A1
EP0495149A1 EP91102319A EP91102319A EP0495149A1 EP 0495149 A1 EP0495149 A1 EP 0495149A1 EP 91102319 A EP91102319 A EP 91102319A EP 91102319 A EP91102319 A EP 91102319A EP 0495149 A1 EP0495149 A1 EP 0495149A1
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EP
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safety
socket according
safety socket
composite block
buttons
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EP91102319A
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Alexander Dr. Schluttig
Thomas Sidow
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts

Definitions

  • the safety devices Due to the standard-compliant and complete introduction of a standard-compliant device or protective plug and its remaining in the socket, the safety devices are so activated that the mains voltage is on the poles of the socket. If the standard device or protective plug is partially or completely removed from the socket, the safety devices return the poles of the socket to a de-energized state.
  • the object of the invention is achieved in that the power supply to the poles of the socket or only to the live pole is interrupted by one or more switches if non-existent safety sensors (pushers) on the outside of the socket are pressed from the outside in and in remain in this position.
  • these switches are connected to safety sensors which, in the manner described, preferably actuate the switch or switches mechanically and thus enable or prevent the supply of current.
  • the principle of single separation or double separation can be used. This means that in the case of single separation, only the live conductor is interrupted by one or more switches, preferably two, which are then operated as described ( Figure 1).
  • both conductors are interrupted by one or more, preferably two, double switches and switched in accordance with the object of the invention ( Figure 1).
  • the single separation can be implemented with (B) or without protection (A) by means of a melt insert ( Figure 2).
  • Figures 4 and 5 A simple separation using two pushbuttons, each with a load of 6 A, and a corresponding fuse is shown in Figures 4 and 5.
  • composite block 1 For the execution of the simple separation using two buttons and a fuse, a corresponding composite block (composite block 1) was developed, which optimally arranges the buttons and the fuse on the underside of the composite block while simultaneously realizing all other functions such as a push-through hole, claw hole, socket contacts and protective contact designed in accordance with protection claim 15, taking into account the spatial condition (Figure 5).
  • the composite block 1 consists of material that conforms to standards for sockets.
  • FIG. 5A On the top of the block are arranged: 2 socket contacts, 1 protective contact 2 recesses for receiving the mounting device (Figure 4).
  • Three holes with the appropriate thread lining are made according to Figure 5A: the two claw holes and the central threaded hole for receiving the screw for fastening the socket cover. In the immediate vicinity of the claw holes there are tappet guide holes for receiving the security sensors (tappet).
  • the underside of composite block 1 ( Figure 5 B and C) carries the two buttons and the fuse. The fuse can be omitted if the power consumption of the buttons corresponds to the circuit protection (usually 16A). The buttons are connected to the base.
  • a particularly inexpensive and compact solution variant was developed with the development of a composite block (composite block 2).
  • the mechanical buttons required for the solution of the task according to the invention are integrated in the composite block 2 (Figure 6).
  • composite block 2 does not differ from composite block 1 (see Figure 5 A).
  • mechanical pushbuttons specially developed for this purpose are integrated, which consist of the known elements switch contacts, spring, etc.
  • the safety sensor (tappet) is designed directly for the button actuation and is therefore an integral part of the button. While the safety sensor is located in the push rod guide hole of composite block 2, all other elements of the two buttons (switch contacts and springs) are attached to a cover plate to be attached to composite block 2 from below ( Figures 6 B and C).
  • Corresponding standardized power line devices of known design which are only visible when the cover plate has been removed ( Figure 6 D), are attached to the underside of the block for the power supply.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

The invention relates to a safety socket with an automatic cut-off of the current supply to the socket contacts. In comparison with conventional sockets, it has a very high level of safety with respect to unauthorised use, especially by children, and thus makes the use of child protection devices superfluous. All the unsafe features and usage disadvantages of conventional child protection devices are overcome in that voltage is applied to the socket contacts only when the apparatus plug is inserted completely. This is achieved by means of a multiple interruption in the live conductor which is counteracted only by insertion of an apparatus plug. The necessary simultaneous counteraction of the multiple interruption by other means with simultaneous touching of the live contacts cannot normally be done by a single person, and a hazard to playing children is thus prevented. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Zur Minderung der von elektrischen Anlagen ausgehenden Gefaehrdung fuer Kinder oder andere Personen gibt es eine Reihe von Sicherungseinrichtungen.
Um zu vermeiden, dass beispielsweise Kinder mit stromleitenden Materialien die spannungsf}hrenden Teile von Steckdosen - die Pole, insbesondere den Phasepol - erreichen koennen, gibt es eine Anzahl von Kindersicherungen, die jedoch alle sowohl im Hinblick auf die Sicherheit ihrer Funktion als auch im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit Nachteile haben.
Diese Nachteile und Unsicherheiten werden vollstaendig dann ausgeschlossen, wenn Steckdosen mit Einrichtungen versehen werden, welche verhindern, dass sich die Pole derselben im Spannunszustand befinden, wenn diese Sicherheitseinrichtungen nicht in einer Weise betaetigt sind, die fuer spielende Kinder nahezu unerreichbar ist. Durch das normgerechte und vollstaendige Einfuehren eines normgerechten Geraete- oder Schutzsteckers und dessen Vebleib in der Steckdose sind die Sicherheiteinrichtungen so betaetigt, dass sich die Netzspannung auf den Polen der Steckdose befindet. Wird der normgerechte Geraete- oder Schutzstecker aus der Steckdose teilweise oder ganz entfernt, versetzen die Sicherheitseinrichtungen die Pole der Steckdose wieder in einen spannungslosen Zustand.There are a number of safety devices to reduce the risk to children or other people from electrical systems.
In order to avoid, for example, children with electrically conductive materials from being able to reach the live parts of sockets - the poles, in particular the phase pole - there are a number of child safety devices, all of which, however, both with regard to the safety of their function and with regard to them have drawbacks to usability.
These disadvantages and uncertainties are completely eliminated if sockets are provided with devices which prevent their poles from being in the voltage state, if these safety devices are not operated in a manner which is almost inaccessible for children playing. Due to the standard-compliant and complete introduction of a standard-compliant device or protective plug and its remaining in the socket, the safety devices are so activated that the mains voltage is on the poles of the socket. If the standard device or protective plug is partially or completely removed from the socket, the safety devices return the poles of the socket to a de-energized state.

ProblemloesungTroubleshooting

Eine Loesung des Problems kann nur durch die Verwendung von Tastern erfolgen, die ihre Schaltstellung ohne einen zweiten Impuls von aussen aendern koennen. Schalter erfuellen diese Aufgabe nicht. Die Verwendung von Schaltern erweist sich deshalb als nicht genuegend wirkungsvoll, ja geradezu gefaehrlich, weil der Spannungszustand durch Einfuehren des Geraetesteckers zwar hergestellt wird (Schalterstellung "Ein"), nach dem Entfernen desselben aber bestehen bleibt, weil der Schalter ohne einen zweiten Impuls von aussen seine Stellung "Ein " nicht veraendern kann.
Aus diesen Gruenden wurde eine Loesung der Aufgabe der Erfindung erarbeitet, die mit mechanischen Tastern anstelle der Schalter arbeitet.
Dabei koennen die verwendeten Taster entweder direkt den Stromfluss zu den Polen unterbrechen, oder es kann eine Schaltung von entsprechenden Relais oder Schuetzen durch die Taster erfolgen.The problem can only be solved by using pushbuttons that can change their switching position without a second impulse from the outside. Switches do not perform this task. The use of switches proves to be insufficiently effective, indeed dangerous, because the voltage state is created by inserting the device plug (switch position "on"), but remains after removing it, because the switch does not have a second pulse from outside cannot change its position "on".
For these reasons, a solution to the problem of the invention was developed, which works with mechanical buttons instead of the switches.
The buttons used can either interrupt the current flow to the poles directly, or the relays or contactors can be switched using the buttons.

Prinziploesungen zur Realisierung der ErfindungPrinciple solutions for realizing the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass die Stromzufuehrungen zu den Polen der Steckdose oder nur zum spannungsfuehrenden Pol durch einen oder mehrere Schalter unterbrochen wird, wenn nicht vorhandene Sicherheitsfuehler (Stoessel) an der Aussenseite der Steckdose von aussen nach innen gedrueckt werden und in dieser Position verbleiben. Dies wird im Regelfall durch das Einfuehren eines normgerechten Geraete- oder Schutzkontaktsteckers erreicht.
Diese Schalter stehen mit Sicherheitsfuehlern in Verbindung, welche in der beschriebenen Weise den oder die Schalter vorzugsweise mechanisch betaetigen und damit die Stromzufuhr ermoeglichen oder verhindern.
Es laesst sich dabei nach dem Prinzip der Einfachtrennung oder dem der Doppeltrennung verfahren. Dies bedeutet, dass im Falle der Einfachtrennung nur der spannungsfuehrende Leiter durch einen oder mehrere Schalter, vorzugsweise zwei, unterbrochen ist, die dann wie beschrieben betaetigt werden (Abbildung 1).The object of the invention is achieved in that the power supply to the poles of the socket or only to the live pole is interrupted by one or more switches if non-existent safety sensors (pushers) on the outside of the socket are pressed from the outside in and in remain in this position. As a rule, this is achieved by introducing a standardized device or protective contact plug.
These switches are connected to safety sensors which, in the manner described, preferably actuate the switch or switches mechanically and thus enable or prevent the supply of current.
The principle of single separation or double separation can be used. This means that in the case of single separation, only the live conductor is interrupted by one or more switches, preferably two, which are then operated as described (Figure 1).

Bei der Doppeltrennung werden beide Leiter (Phase und Nulleiter) durch einen oder mehrere, vorzugsweise zwei Doppelschalter unterbrochen und entsprechend der Aufgabe der Erfindung geschaltet (Abbildung1).In double separation, both conductors (phase and neutral) are interrupted by one or more, preferably two, double switches and switched in accordance with the object of the invention (Figure 1).

Ausfuehrungsbeispiel 1: Example 1: Einfachtrennung mit zwei auf der Unterseite des des Verbundblockes angebrachten SchalternSingle separation with two switches located on the underside of the composite block

Die Realisierung der Einfachtrennung kann in Abhaengigkeit von der Belastbarkeit der verwendeten Taster mit (B) oder ohne Absicherung (A) durch einen Schmelzeinsatz erfolgen (Abbildung 2).
Eine Einfachtrennung mit Verwendung zweier mit jeweils 6 A belastbarer Taster und einer entsprechenden Sicherung ist in den Abbildungen 4 und 5 dargestellt. Fuer die Ausfuehrung der Einfachtrennung mittels zweier Taster und einer Sicherung wurde ein entsprechender Verbundblock (Verbundblock 1) entwickelt, welcher eine optimale raeumliche Anordnung der Taster und der Sicherung an der Unterseite des Verbundblockes bei gleichzeitiger Realisierung aller weiterer Funtionen wie Stoesseldurchfuehrungsloch, Krallenloch, Steckdosenkontakte und Schutzkontakt unter Beachtung der raeumlichen Beschaffenheit entsprechend Schutzanspruch 15 gestaltet (Abbildung 5).
Der Verbundblock 1 besteht aus fuer Steckdosen normgerechtem Material. Auf der Oberseite des Blockes sind angeordnet: 2 Steckdosenkontakte, 1 Schutzkontakt 2 Vertiefungen zur Aufnahme der Halterungsvorrichtung (Abbildung 4). Drei Bohrungen mit entsprechender Gewindeauskleidung sind entsprechend der Abbildung 5A angebracht: die beiden Krallenloecher und die im Mittelpunkt befindliche Gewindebohrung zur Aufnahme der Schraube fuer die Befestigung der Steckdosenverkleidung. In unmittelbarer Naehe der Krallenloecher befinden sich Stoesselfuehrungsloecher zur Aufnahme der Sicherheits-fuehler (Stoessel).
Die Unterseite des Verbundblockes 1 (Abbildung 5 B und C) traegt die beiden Taster und die Sicherung. Die Sicherung kann entfallen, wenn die Leistungsaufnahme der Taster der Stromkreisabsicherung entspricht (im Regelfall 16A).
Die Taster sind mit dem Sockel verbunden.Depending on the load-bearing capacity of the buttons used, the single separation can be implemented with (B) or without protection (A) by means of a melt insert (Figure 2).
A simple separation using two pushbuttons, each with a load of 6 A, and a corresponding fuse is shown in Figures 4 and 5. For the execution of the simple separation using two buttons and a fuse, a corresponding composite block (composite block 1) was developed, which optimally arranges the buttons and the fuse on the underside of the composite block while simultaneously realizing all other functions such as a push-through hole, claw hole, socket contacts and protective contact designed in accordance with protection claim 15, taking into account the spatial condition (Figure 5).
The composite block 1 consists of material that conforms to standards for sockets. On the top of the block are arranged: 2 socket contacts, 1 protective contact 2 recesses for receiving the mounting device (Figure 4). Three holes with the appropriate thread lining are made according to Figure 5A: the two claw holes and the central threaded hole for receiving the screw for fastening the socket cover. In the immediate vicinity of the claw holes there are tappet guide holes for receiving the security sensors (tappet).
The underside of composite block 1 (Figure 5 B and C) carries the two buttons and the fuse. The fuse can be omitted if the power consumption of the buttons corresponds to the circuit protection (usually 16A).
The buttons are connected to the base.

Ausfuehrungsbeispiel 2: Example 2: Einfachtrennung mit zwei in den Verbundblock integrierten HochleistungstasternSingle separation with two high-performance buttons integrated in the composite block

Eine besonders guenstige und kompakte Loesungsvariante wurde mit der Entwicklung eines Verbundblockes (Verbundblock 2) erabeitet.
In den Verbundblock 2 sind die fuer die erfindungsgemaesse Loesung der Aufgabe benoetigten mechanischen Taster integriert (Abbildung 6).
In der Draufsicht (Abbildung 6A) unterscheidet sich der Verbundblock 2 nicht von Verbundblock 1 (vergleiche Abbildung 5 A).
Im Verbundblock 2 sind speziell f}r diesen Zweck entwickelte normgerechte mechanische Taster, die aus den bekannten Elementen Schaltkontakte, Feder etc. bestehen, integriert. Der Sicherheitsfuehler (Stoessel) ist hierbei direkt fuer die Tasterbetaetigung ausgebildet und somit integrierter Bestandteil des Tasters. Waehrend sich der Sicherheitsfuehler im Stoesselfuehrungsloch des Verbundblockes 2 befindet, sind alle anderen Elemente der beiden Taster (Schaltkontakte und Federn) auf einer von unten an den Verbundblock 2 anzubringenden Abdeckplatte befestigt (Abbildung 6 B und C).
F}r die Stromfuehrung sind an der Blockunterseite entsprechende normgerechte Stromleitungseinrichtungen bekannter Bauart, die nur bei abgenommener Abdeckplatte sichtbar sind (Abbildung 6 D), angebracht.A particularly inexpensive and compact solution variant was developed with the development of a composite block (composite block 2).
The mechanical buttons required for the solution of the task according to the invention are integrated in the composite block 2 (Figure 6).
In the top view (Figure 6A), composite block 2 does not differ from composite block 1 (see Figure 5 A).
In the composite block 2, mechanical pushbuttons specially developed for this purpose are integrated, which consist of the known elements switch contacts, spring, etc. The safety sensor (tappet) is designed directly for the button actuation and is therefore an integral part of the button. While the safety sensor is located in the push rod guide hole of composite block 2, all other elements of the two buttons (switch contacts and springs) are attached to a cover plate to be attached to composite block 2 from below (Figures 6 B and C).
Corresponding standardized power line devices of known design, which are only visible when the cover plate has been removed (Figure 6 D), are attached to the underside of the block for the power supply.

Claims (15)

Sicherheitssteckdose mit selbstabschaltender Stromzufuhr zu den Steckdosenkontakten, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontakte der Sicherheitssteckdose dann in spannungslosem Zustand befinden, wenn an der Steckdose angebrachte Sicherheitsfuehler nicht so betaetigt werden, dass sie von aussen nach innen gedrueckt werden und in dieser Position verbleiben.Safety socket with self-disconnecting power supply to the socket contacts, characterized in that the contacts of the safety socket are de-energized if safety sensors attached to the socket are not actuated in such a way that they are pressed from the outside in and remain in this position. Sicherheitssteckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit mindestens einem, vorzugsweise aber zwei und mehr Sicherheitsfuehlern ausgeruestet ist.Safety socket according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one, but preferably two or more safety sensors. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsfuehler so angebracht sind, dass sie fuer Kinder schwer spielerisch erreichbar sind und dass sie sowohl beim Einfuehren eines Geraetesteckers als auch eines Schutzstreckers in die Steckdose aufgabengemaess betaetigt werden.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the safety sensors are attached in such a way that they are difficult to reach for children in a playful manner and that they are operated in accordance with the task both when a device plug and a protective plug are inserted into the socket. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb der Steckdose mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehrere elektrische Schalteinrichtungen - Taster - befinden, die mit den nach aussen reichenden Sicherheitsfuehlern in vorzugsweise mechanischem Kontakt stehen.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that there are at least one, preferably two or more electrical switching devices - buttons - within the socket, which are preferably in mechanical contact with the outwardly extending safety sensors. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Taster mindestens in den spannungsfuehrenden, maximal in beide Leiter geschaltet ist oder sind, oder durch ihn oder sie ein oder mehrere Relais oder Schuetze geschaltet werden, die den oder die Leiter schalten.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the button or buttons is or are switched at least in the live, maximum in both conductors, or by him or her one or more relays or contactors are switched which switch the conductor or conductors. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer, vorzugsweise zweier Taster diese mindestens im spannungsfuehrenden Leiter, maximal in beiden Leitern in Reihe geschaltet sind.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that when several, preferably two buttons are used, these are connected in series at least in the live conductor, at most in both conductors. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Taster eine Stromzufuhr zu den Polen der Steckdose nur dann gewaehrleistet ist, wenn alle Sicherheitsfuehler gleichzeitig von aussen nach innen gedrueckt gehalten werden, wie dieses vorzugsweise durch das Einfuehren und den Verbleib eines Geraete- oder Schutzkontaktsteckers geschieht.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that when using several buttons, a power supply to the poles of the socket is only guaranteed if all safety sensors are kept pressed from the outside inwards, as is preferably done by inserting and remaining a device - or protective contact plug happens. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass alle fuer die erfindungsgemaesse Funktion der Sicherheitssteckdose erforderlichen Elemente (Sicherheitsfuehler = Stoessel, Sicherungen, Schalter, Kontakte und Leitungen), in und auf einem Verbundblock angeordnet sind.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that all the elements required for the function of the safety socket according to the invention (safety sensor = tappet, fuses, switches, contacts and lines) are arranged in and on a composite block. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet , dass der oder die Taster, welcher /welche fuer die Spannungszufuhr zu den Polen verantwortlich ist/sind, und der/die mit den Sicherheitsfuehlern in Kontakt steht/stehen, in den Verbundblock integriert sein koennen.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the button or buttons which are / are responsible for the voltage supply to the poles and which are / are in contact with the safety sensors can be integrated in the composite block. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass der Verbundblock aus dafuer geeignetem Material, vorzugsweise Kunststoff oder Keramik, besteht.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the composite block consists of a suitable material, preferably plastic or ceramic. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass der Verbundblock Einrichtungen zur Anbringung desselben in einer Halterungsvorrichtung, vorzugsweise in einem verzinkten Stahlrahmen, enthaelt.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the composite block contains devices for mounting the same in a holding device, preferably in a galvanized steel frame. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass die Halterung des Verbundblockes mit herkoemmlichen Halterungsvorrichtungen, vorzugsweise einem verzinkten Stahlrahmen, der der Spezifik des Verbundblockes angepasst ist, erfolgt.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting of the composite block is carried out using conventional mounting devices, preferably a galvanized steel frame, which is adapted to the specificity of the composite block. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass die Halterungsvorrichtung fuer den Verbundblock, vorzugsweise der verzinkte Stahlrahmen, die fuer die Realisierung der Erfindung notwendigen Einrichtungen wie Stoesseldurchfuehrungsloch und Krallenloch enthaelt.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device for the composite block, preferably the galvanized steel frame, contains the devices necessary for implementing the invention, such as a push-through hole and claw hole. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass die Form der Halterungsvorrichtung und die Art ihrer Befestigung der Form des Verbundblockes angepasst ist.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the mounting device and the type of its attachment is adapted to the shape of the composite block. Sicherheitssteckdose nach einem der vorhergehenden Ansprueche, gekennzeichnet dadurch, dass die fuer herkoemmliche Steckdosen raeumliche Ausdehnung nicht oder nur unwesentlich, ohne jegliche Einschraenkung herkoemmlicher Anwendbarkeit, ueberschritten wird.Safety socket according to one of the preceding claims, characterized in that the spatial expansion for conventional sockets is not exceeded or only insignificantly, without any restriction of conventional applicability.
EP91102319A 1990-12-26 1991-02-19 Safety socket with automatic cut-off of current supply to the socket contacts Withdrawn EP0495149A1 (en)

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DE19904041862 DE4041862A1 (en) 1990-12-26 1990-12-26 SAFETY SOCKET WITH SELF-DISCONNECTING POWER SUPPLY TO SOCKET CONTACTS

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