EP2368295B1 - Verschlusssystem für eine steckdose - Google Patents

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EP2368295B1
EP2368295B1 EP09810813.7A EP09810813A EP2368295B1 EP 2368295 B1 EP2368295 B1 EP 2368295B1 EP 09810813 A EP09810813 A EP 09810813A EP 2368295 B1 EP2368295 B1 EP 2368295B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking mechanism
socket
plug
locking
socket according
Prior art date
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Active
Application number
EP09810813.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2368295A1 (de
Inventor
Richard Vicktorius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merten GmbH
Original Assignee
Merten GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merten GmbH filed Critical Merten GmbH
Publication of EP2368295A1 publication Critical patent/EP2368295A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2368295B1 publication Critical patent/EP2368295B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H01R13/453—Shutter or cover plate opened by engagement of counterpart
    • H01R13/4534—Laterally sliding shutter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling

Definitions

  • the invention relates to a socket outlet. Electrical consumers are often detachably connected to an electrical supply voltage. Such a connection can be made via a plug which can be plugged into a stationary socket.
  • the sockets comprise a device base, which is surrounded on the outside by a support frame that enables attachment in an installation housing, and a front element in front of the device base, which can be made in one or more parts depending on the embodiment and can have a central insert for receiving the plug.
  • a touch guard can be integrated in the sockets, which can prevent children, in particular, from contacting the live elements of a socket through improper handling. Free access to contact elements of the device base through contact openings in the central insert can be avoided in that a locking element is movably arranged between the device base and the central insert. Only when the plug pins are inserted into the contact openings of the central insert can the locking element - be moved and the plug can engage with the contact elements. After removing the plug, the locking element is automatically pushed back into its starting position by means of spring elements.
  • sockets can be provided with lockable lids or inserts in order to be able to prevent unauthorized or incorrect use.
  • the covers are arranged on the sockets and require a high level of manufacturing effort.
  • EP 0 771 051 A1 and EP 0 646 990 A1 show insert bodies mounted on the front in a central insert of a socket, with a blocking element and a locking mechanism being arranged in the insert body, which are actuated on the plug side.
  • a locking means is moved by an external pin on a plug attachment from the blocking element blocking position.
  • a rotatable locking means is disclosed which is arranged on a base plate which also carries a locking element.
  • the object of the present invention is to create a socket which can only be used by authorized personnel and which is compact and visually appealing.
  • the socket outlet according to claim 1 comprises an integrated locking system with a locking element and with a locking mechanism, wherein the locking system can be operated via an associated access system that only grants access to authorized users.
  • the locking system has the advantage that no additional or separate locking elements are required and thus the previous functionality of a socket can be significantly improved.
  • the elements of the locking system can be arranged invisibly and protected in the socket, so that damage and / or manipulation are not possible.
  • the socket can be retained in its basic structure, so that required parts only have to be replaced or added.
  • the appearance compared to conventional socket outlets can be retained, since neither lockable lids nor lockable inserts are necessary.
  • the socket can comprise a device base and a front element that is visible on the user side, wherein the front element can have at least one central insert for receiving a plug.
  • a locking element and a locking mechanism can be arranged between the central insert and the device base, the locking element being able to block free access through contact openings of the central insert to contact elements of the device base and the locking mechanism preventing movement of the locking element and thus blocking the contact openings until the Locking mechanism is deactivated by the access system.
  • the locking element continues to block the contact openings of the central insert and protection against accidental contact is retained.
  • the locking element is only moved by inserting the plug into the contact openings of the socket.
  • the protection against accidental contact works without interruption, regardless of the position in which the locking mechanism is located.
  • the locking mechanism after removing the plug, in addition to the automatic restoration of the contact protection, can also be automatically reset so that the socket can only be used again after the locking mechanism has been deactivated again.
  • the locking element and the locking mechanism are coupled to one another for this purpose and can be reset by resetting components, for. B. springs and / or motors are moved to the original position.
  • the locking mechanism engages in the movement sequence of the locking element, for example axially, perpendicularly and / or radially to a plug-in direction of the plug.
  • the locking mechanism can movably mounted, mechanical components such. B. levers, pins, racks and / or pawls have.
  • the locking mechanism can comprise motorized components, by means of which the mechanical components can be driven. To couple the mechanical and motorized components, for example, gears, worm gears and / or shafts can be used.
  • a motor drive enables the locking mechanism to be activated / deactivated without manual effort and enables the socket outlet to be operated remotely, for example in places that are difficult to access.
  • a motor can be understood as an electric motor which converts the electrical energy fed in into a translatory or rotational movement. The electrical supply of the motor can then take place via the already existing supply voltage of the socket.
  • electrically, magnetically and / or piezoelectrically functioning components can act as locking mechanisms directly on the blocking element.
  • An electromagnetically operating locking mechanism can advantageously act on a magnetic counterpart arranged on the locking element. As soon as the electromagnet is switched off, the locking element can be moved freely.
  • a piezo drive can also be suitable, which, when an electrical voltage is applied, causes a material deformation and thus a usable movement.
  • the locking element and the locking mechanism can be arranged on the central insert, so that the production or conversion of a socket is possible while the basic configuration remains the same.
  • the locking element and the locking mechanism can be arranged in a common housing body (not shown) and / or on a common support element which can be fixed, for example, in a latching manner on the central insert.
  • the locking element can be arranged on the central insert, while the locking mechanism can be located on the device base, with separate housing / support elements being able to be used. The locking element and the locking mechanism are then connected to one another via an interface.
  • a motor, a gear and / or further components of the locking mechanism can be arranged in a functional unit which is surrounded by a housing and which can be modularly integrated into the socket.
  • the known structure of sockets can be retained by a space-saving arrangement of components and an additional receiving space can be created for the functional unit.
  • Such a receiving space can preferably be formed on or in the device base or the central unit of the socket.
  • the modular design of the functional unit enables simple retrofitting without replacing the device base.
  • the module can advantageously be inserted into the existing receiving space in a self-fixing and / or self-contacting manner, preferably from the front.
  • the locking mechanism can be activated / deactivated in different ways using an access system that only grants access to authorized users.
  • a lock-like mechanism can be arranged in the front element and act mechanically on the locking mechanism.
  • a key that matches a lock can be used as an identification means.
  • Access codes or biometric data of users can also be used as identification means, which can be checked by means of separate or integrated detection devices and processed with signals to control a motor-driven locking mechanism.
  • contactless identification means can also be used, so that direct contact with the socket is not necessary, especially in places that are difficult to access.
  • Corresponding signals are received by electrical components in the socket and specifically processed so that the locking mechanism can be controlled.
  • radio or infrared signals can be transmitted to the socket using remote control or transponder technology, so that access to the socket can only be activated when an authorized person is present.
  • remote control can also take place via a bus line, the signals of which are fed into the socket, a wired (bus) signal triggering the locking mechanism in the socket.
  • a bus line the signals of which are fed into the socket
  • a wired (bus) signal triggering the locking mechanism in the socket.
  • external sockets can only be used by authorized personnel or in hospitals only Trained and authorized persons connect the necessary devices to an emergency power supply in order to avoid network overloads.
  • a locking mechanism with electrically operating components can also be controlled as a function of consumption, time, program or event.
  • a wide variety of parameters, such as B. time, consumption, temperature, load, can be detected by means of appropriate sensors and signals to control the locking mechanism are generated based on definable specifications. For example, sockets can only be released in certain periods of time via time control or released in an event-controlled manner for certain events.
  • a locking mechanism according to the invention can be used in both electrical and optical sockets.
  • the optical signal can be converted into an electrical signal or a separate electrical supply can be provided in order to supply electrical components.
  • an electrical socket 1 is fastened in an installation housing 2 which is fixed in place in a building wall 3.
  • the socket 1 has a device base 4 which is surrounded on the outside by a support frame 5 which enables the socket 1 to be fastened in the installation housing 2.
  • a function-specific front element 6 is attached to the front, which, depending on the application, can be in one or more parts.
  • the front element 6 has a cup-shaped central insert 7 for receiving a plug 8.
  • terminals 9 and associated metallic contact elements 10 are arranged, into which the front side can be plugged into a plug pin 11 of the plug 8 in a plugging direction X.
  • a The supply line 12 laid on the wall side supplies the socket 1 with a mains voltage and is detachably connected to the terminals 9.
  • the socket 1 has a blocking element 13, which blocks contact openings 14 in the central insert 7, so that the contact elements 10 arranged in the device base 4 are protected from being touched.
  • the locking element 13 has a slidably mounted slide 16 in a support element 15 fixed in a latching manner on the underside of the central insert 7. In a non-actuated state, ramp-like surfaces 17 on the slide 16 block the contact openings 14 of the central insert 7. Only when the plug pins 11 of the plug 8 are inserted is the locking element 13 moved and access to the contact elements 10 made possible.
  • a spring 18 attached to the side of the support element 15 and the slide 16 enables the slide 16 to be returned to the starting position.
  • a locking mechanism 19 is designed which engages in the movement path of the slide 16 and which can only be operated by an authorized user via an access system 20.
  • the locking mechanism 19 can be driven manually or by a motor, depending on the embodiment.
  • a drive unit 21 which comprises a motor 22, a locking means 23 of the locking mechanism 19, electrical components for the voltage supply and control electronics 24 for controlling the motor 10.
  • connection contacts 25 are guided out of the drive unit 21 in a manner protected against contact, which contacts are electrically connected to the terminals 9 in the device base 4 and ensure the electrical supply of the motor 22.
  • the socket 1 realizes an access system 20, comprising a detector 26 arranged in the front element 6 in the form of a radio receiver which receives signals from an identification means 27 carried by the user in the form of a transmitter in order to be able to switch on the motor 22.
  • Connection lines 28 of the radio receiver 26 run along the central insert 7 and are guided into the drive unit 21 by means of a plug connection 29.
  • the motor 22 On the output side, the motor 22 has a gear wheel 30 which transfers the rotational movement to the locking means 23 guided in the drive unit 21 in the form of a toothed rack.
  • the locking means 23 is guided from the drive unit 21 into the support element 15 of the locking element 13.
  • the toothed wheel 30 meshes with the locking means 23, which thereby moves axially to an insertion direction X of the plug 8 and can engage in the path of movement of the slide 16.
  • the motor 22 is activated via the access system 20, with only signals sent by an authorized user leading to a switching signal. This releases the voltage supply for the motor 22, so that its rotational movement is transmitted to the locking means 23 via the gear wheel 30.
  • the locking means 23 moves from a locking position according to FIG Fig. 1 , in which the slide 16 cannot be displaced by a plug 8, into an unlocking position according to FIG Fig. 2 , in which the slide 16 can be displaced by the plug 8 and thus the plug 8 can be inserted into the contact elements 10.
  • the slide 16 is returned to the locking position by the spring 18, while the control electronics 24 activated by a sensor (not shown) that detects the position of the slide 16 causes the motor 22 to reverse, so that the mechanical coupled locking means 23 again in the locking position according to Fig. 1 drives back.
  • FIG. 3 and Fig. 4 an exclusively mechanically acting locking mechanism 19 is shown.
  • a rotatably mounted shaft 31 is arranged to the side of the central insert 7 and has a locking means 23, which is guided into the support element 15 of the locking element 13 and can intervene radially to a plug-in direction X of the plug 8 in the movement path of the slide 16.
  • the locking mechanism 19 is operated via an access system 20 in which the shaft 31 is mechanically coupled to a detector 26 arranged in the front element 6 in the form of a lock, which can be operated via an identification means 27 in the form of a key.
  • This produces a rotary movement which is transmitted via the locking means 23.
  • the locking means 23 moves from a locking position according to FIG Fig. 3 , in which the slide 16 cannot be displaced by a plug 8, into an unlocking position according to FIG Fig. 4 , in which the slide 16 can be displaced by the plug 8 and thus the plug 8 can be inserted into the contact elements 10.
  • the slide 16 is returned to the locking position by the spring 18, while the locking means 23 is manually returned to the locking position according to FIG Fig. 1 can be traced back.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steckdose Elektrische Verbraucher werden häufig lösbar an eine elektrische Versorgungsspannung angeschlossen. Eine solche Verbindung kann über einen Stecker erfolgen, welcher in eine ortsfest angeordnete Steckdose eingesteckt werden kann.
  • Die Steckdosen umfassen einen Gerätesockel, den außenseitig ein Tragrahmen umgibt, der die Befestigung in einem Installationsgehäuse ermöglicht, und ein dem Gerätesockel vorgesetztes Frontelement, das abhängig von der Ausführungsform ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann und einen Zentraleinsatz für die Aufnahme des Steckers aufweisen kann.
  • In den Steckdosen kann ein Berührungsschutz integriert sein, der besonders bei Kindern verhindern kann, dass durch unsachgemäße Handhabung Kontakt mit den stromführenden Elementen einer Steckdose möglich ist. Dabei kann ein freier Zugang durch Kontaktöffnungen des Zentraleinsatzes zu Kontaktelementen des Gerätesockels vermieden werden, indem zwischen dem Gerätesockel und dem Zentraleinsatz ein Sperrelement beweglich angeordnet ist. Erst durch das Einführen von Steckerstiften in die Kontaktöffnungen des Zentraleinsatzes kann das Sperrelement - verschoben werden, und der Stecker kann mit den Kontaktelementen in Eingriff treten. Nach einem Entfernen des Steckers wird das Sperrelement mittels Federelementen automatisch wieder in seine Ausgangsposition zurückgeschoben.
  • Des Weiteren können Steckdosen in Abhängigkeit von dem Einsatzgebiet und Einsatzzweck mit abschließbaren Deckeln oder Einsätzen versehen werden, um eine unberechtigte oder eine falsche Nutzung verhindern zu können. Die Deckel sind aufbauend an den Steckdosen angeordnet und erfordern einen hohen Fertigungsaufwand.
  • EP 0 771 051 A1 und EP 0 646 990 A1 zeigen frontseitig in einem Zentraleinsatz einer Steckdose montierte Einsatzkörper, wobei im Einsatzkörper ein Sperrelement und ein Verriegelungsmechanismus angeordnet sind, die steckerseitig betätigt werden.
  • In der FR 2 824 962 A1 wird ein Verriegelungsmittel durch einen externen Stift auf einem Steckeraufsatz aus der ein Sperrelement blockierenden Position bewegt. In der CN 2 166 532 Y ist ein drehbares Verriegelungsmittel offenbart, das an einer Basisplatte, die auch ein Sperrelement trägt, angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steckdose zu schaffen, die nur von berechtigtem Personal genutzt werden kann, und die kompakt und optisch ansprechend ausgebildet ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steckdose ergeben sich aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen.
  • Die Steckdose gemäß dem Patentanspruch 1 umfasst ein integriertes Verschlusssystem mit einem Sperrelement und mit einem Verriegelungsmechanismus, wobei das Verschlusssystem über ein zugehöriges Zugangssystem bedienen werden kann, das nur berechtigten Nutzern Zugriff gewährt. Das Verschlusssystem weist den Vorteil auf, dass keine aufbauenden oder separaten Verschlusselemente benötigt werden und somit die bisherige Funktionalität einer Steckdose deutlich verbessert werden kann. Die Elemente des Verschlusssystems können unsichtbar und geschützt in der Steckdose angeordnet werden, so dass Beschädigungen und/oder Manipulationen nicht möglich sind. Die Steckdose kann in ihren Grundstrukturen erhalten bleiben, so dass benötigte Teile nur ausgetauscht oder ergänzend eingebaut werden müssen. Vorteilhafterweise kann das Erscheinungsbild gegenüber konventionellen Steckdosen bestehen bleiben, da weder abschließbare Deckel noch abschließbare Einsätze notwendig sind.
  • Die Steckdose kann einen Gerätesockel und ein vorgesetztes nutzerseitig sichtbares Frontelement umfassen, wobei das Frontelement zumindest einen Zentraleinsatz für die Aufnahme eines Steckers aufweisen kann. Zwischen dem Zentraleinsatz und dem Gerätesockel kann ein Sperrelement und ein Verriegelungsmechanismus angeordnet sein, wobei das Sperrelement einen freien Zugang durch Kontaktöffnungen des Zentraleinsatzes zu Kontaktelementen des Gerätesockels versperren kann und wobei der Verriegelungsmechanismus eine Bewegung des Sperrelementes unterbinden und damit die Kontaktöffnungen solange versperren kann, bis der Verriegelungsmechanismus durch das Zugangssystem deaktiviert wird.
  • Nach einer Deaktivierung des Verriegelungsmechanismus versperrt das Sperrelement die Kontaktöffnungen des Zentraleinsatzes weiterhin und ein Berührungsschutz bleibt erhalten. Erst durch das Stecken des Steckers in die Kontaktöffnungen der Steckdose wird das Sperrelement verschoben. Im unbenutzten Zustand der Steckdose ist der Berührungsschutz ununterbrochen in Funktion, unabhängig davon in welcher Position sich der Verriegelungsmechanismus befindet.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung kann nach einem Entfernen des Steckers neben der automatischen Wiederherstellung des Berührungsschutzes auch ein automatisches Rücksetzen des Verriegelungsmechanismus erfolgen, so dass die Steckdose erst nach erneuter Deaktivierung des Verriegelungsmechanismus wieder genutzt werden kann. Vorteilhafterweise sind das Sperrelement und der Verriegelungsmechanismus zu diesem Zweck miteinander gekoppelt und können durch rückstellende Bauelemente, z. B. Federn und/oder Motoren, in die Ursprungsposition bewegt werden.
  • Der Verriegelungsmechanismus greift in den Bewegungsablauf des Sperrelementes ein, beispielsweise axial, senkrecht und/oder radial zu einer Steckrichtung des Steckers. Der Verriegelungsmechanismus kann beweglich gelagerte, mechanische Bauelemente, wie z. B. Hebel, Stifte, Zahnstangen und/oder Klinken, aufweisen. Des Weiteren kann der Verriegelungsmechanismus motorische Bauelemente umfassen, durch die die mechanischen Bauelemente angetrieben werden können. Zur Kopplung der mechanischen und der motorischen Bauelemente können beispielsweise Zahnräder, Schneckenräder und/oder Wellen verwendet werden.
  • Vorteilhafterweise ermöglicht die Verwendung eines motorischen Antriebs ein Aktivieren/Deaktivieren des Verriegelungsmechanismus ohne manuellen Aufwand und eine fernbetätigbare Ausführungsform der Steckdose, beispielsweise an schwer zugänglichen Orten. Im Sinne der Erfindung kann als Motor ein Elektromotor, der eingespeiste elektrische Energie in eine translatorische oder rotatorische Bewegung umwandelt, verstanden werden. Die elektrische Versorgung des Motors kann dann über die ohnehin vorhandene Versorgungsspannung der Steckdose erfolgen.
  • In weiterer (nicht beanspruchter) Ausgestaltung können elektrisch, magnetisch und/oder piezoelektrisch funktionierende Bauelemente als Verriegelungsmechanismen direkt auf das Sperrelement einwirken. Vorteilhafterweise kann ein elektro-magnetisch arbeitender Verriegelungsmechanismus auf ein am Sperrelement angeordnetes magnetisches Gegenstück einwirken. Sobald der Elektromagnet ausgeschaltet wird, ist das Sperrelement frei bewegbar. Des Weiteren kann sich auch ein Piezoantrieb eignen, der bei Anlegen einer elektrischen Spannung eine Materialverformung und damit eine nutzbare Bewegung hervorruft.
  • Vorteilhafterweise kann das Sperrelement und der Verriegelungsmechanismus an dem Zentraleinsatz angeordnet werden, so dass die Herstellung oder Umrüstung einer Steckdose bei gleichbleibender Basiskonfiguration möglich ist. Das Sperrelement und der Verriegelungsmechanismus können dabei in einem gemeinsamen Gehäusekörper (nicht gezeigt) und/oder auf einem gemeinsamen Tragelement angeordnet werden, der/das an dem Zentraleinsatz beispielsweise rastend fixiert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführung kann das Sperrelement an dem Zentraleinsatz angeordnet werden, während sich der Verriegelungsmechanismus an dem Gerätesockel befinden kann, wobei separate Gehäuse/Tragelemente verwendet werden können. Das Sperrelement und der Verriegelungsmechanismus werden dann über eine Schnittstelle miteinander verbunden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann ein Motor, ein Getriebe und/oder weitere Bauelemente des Verriegelungsmechanismus in einer Funktionseinheit angeordnet sein, die von einem Gehäuse umgeben ist und die modular in die Steckdose integriert werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann durch eine platzsparende Anordnung von Bauelementen die bekannte Struktur von Steckdosen beibehalten und ein zusätzlicher Aufnahmeraum für die Funktionseinheit geschaffen werden. Vorzugsweise kann ein derartiger Aufnahmeraum an oder in dem Gerätesockel oder der Zentraleinheit der Steckdose ausgebildet sein. Durch die modulare Ausbildung der Funktionseinheit wird eine einfache Nachrüstung ohne Austausch des Gerätesockels möglich. Bei der Montage kann das Modul vorteilhafterweise selbstfixierend und/oder selbstkontaktierend in den vorhandenen Aufnahmeraum, vorzugsweise von der Frontseite her, eingesetzt werden.
  • Die Aktivierung/Deaktivierung des Verriegelungsmechanismus kann auf unterschiedliche Weise durch ein Zugangssystem erfolgen, das nur berechtigten Nutzern Zugriff gewährt. In einer Ausgestaltung kann ein schlossartiger Mechanismus in dem Frontelement angeordnet werden und mechanisch auf den Verriegelungsmechanismus einwirken. Als Identifikationsmittel kann ein zu einem Schloss passender Schlüssel benutzt werden.
  • Als Identifikationsmittel können des weiteren auch Zugangscodes oder biometrische Daten von Nutzern verwendet werden, die mittels separater oder integrierter Erfassungseinrichtungen geprüft und signaltechnisch aufbereitet einen motorisch angetriebenen Verriegelungsmechanismus ansteuern können.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform können auch berührungslos wirkende Identifikationsmittel verwendet werden, so dass insbesondere an schwer zugänglichen Orten ein direkter Kontakt mit der Steckdose nicht notwendig ist. Entsprechende Signale werden von elektrischen Bauelementen in der Steckdose empfangen und spezifisch aufbereitet, damit der Verrieglungsmechanismus angesteuert werden kann. Beispielsweise können mittels Fernbedienung oder Transpondertechnik Funk- oder Infrarotsignale in die Steckdose übertragen werden, so dass der Zugang zur Steckdose erst bei Anwesenheit einer berechtigten Person aktiviert werden kann.
  • Des Weiteren kann auch eine Fernsteuerung über eine Busleitung erfolgen, deren Signale in die Steckdose eingespeist werden, wobei ein drahtgebundenes (Bus-)Signal den Verriegelungsmechanismus in der Steckdose auslöst. So können beispielsweise Außensteckdosen nur von befugtem Personal benutzt werden oder in Krankenhäusern nur eingewiesene und berechtigte Personen die notwendigen Geräte an eine Notstromversorgung anschließen, um Netzüberlastungen zu vermeiden.
  • Neben der nutzerabhängigen Ansteuerung kann ein Verriegelungsmechanismus mit elektrisch wirkenden Bauelementen auch verbrauchs-, zeit-, programm- oder ereignisabhängig steuerbar sein. So können unterschiedlichste Parameter, wie z. B. Zeit, Verbrauch, Temperatur, Last, mittels entsprechender Sensorik erfasst werden und anhand definierbarer Vorgaben Signale zur Ansteuerung des Verriegelungsmechanismus erzeugt werden. So können Steckdosen per Zeitsteuerung nur in bestimmten Zeiträumen freigegeben werden oder Ereignis gesteuert bei bestimmten Ereignissen freigegeben werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Verriegelungsmechanismus kann sowohl bei elektrischen als bei optischen Steckdosen eingesetzt werden. Im Falle einer optischen Verbindung zwischen einem Stecker und einer Steckdose kann das optische Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt werden oder eine separate elektrische Versorgung vorhanden sein, um elektrische Bauelemente zu versorgen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Steckdose mit einem motorisch angetriebenen Verriegelungsmechanismus in Sperrstellung,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer Steckdose mit einem motorisch angetriebenen Verriegelungsmechanismus in Entsperrstellung,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung einer Steckdose mit einem mechanisch angetriebenen Verriegelungsmechanismus in Sperrstellung, und
    Fig.4
    eine schematische Darstellung einer Steckdose mit einem mechanisch angetriebenen Verriegelungsmechanismus in Entsperrstellung.
  • Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in der nachfolgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Nachfolgend wird der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steckdose 1 schematisch anhand von alternativen Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
  • Gemäß Fig. 1 ist eine elektrische Steckdose 1 in einem Installationsgehäuse 2 befestigt, welches ortsfest in einer Gebäudewand 3 fixiert ist. Die Steckdose 1 weist einen Gerätesockel 4 auf, den außenseitig ein Tragrahmen 5 umgibt, der die Befestigung der Steckdose 1 in dem Installationsgehäuse 2 ermöglicht. Frontseitig ist ein funktionsspezifisches Frontelement 6 befestigt, das je nach Anwendung ein- oder mehrteilig sein kann. Das Frontelement 6 weist einen topfförmigen Zentraleinsatz 7 zur Aufnahme eines Steckers 8 auf. In dem Gerätesockel 4 sind Klemmen 9 und damit verbundene metallische Kontaktelemente 10 angeordnet, in die frontseitig in einer Steckerstifte 11 des Steckers 8 in einer Steckrichtung X eingesteckt werden können. Eine wandseitig verlegte Versorgungsleitung 12 versorgt die Steckdose 1 mit einer Netzspannung und ist lösbar an den Klemmen 9 angeschlossen.
  • Des weiteren weist die Steckdose 1 ein Sperrelement 13 auf, das Kontaktöffnungen 14 in dem Zentraleinsatz 7 versperrt, so dass die im Gerätesockel 4 angeordneten Kontaktelemente 10 vor Berührungen geschützt sind. Das Sperrelement 13 weist in einem unterseitig des Zentraleinsatzes 7 rastend fixierten Tragelement 15 einen verschiebbar gelagerten Schieber 16 auf. In einem unbetätigten Zustand versperren rampenartige Flächen 17 auf dem Schieber 16 die Kontaktöffnungen 14 des Zentraleinsatzes 7. Erst durch das Einführen von Steckerstiften 11 des Steckers 8 wird das Sperrelement 13 verschoben und der Zugang zu den Kontaktelementen 10 ermöglicht. Eine seitlich an dem Tragelement 15 und dem Schieber 16 befestigte Feder 18 ermöglicht eine Rückstellung des Schiebers 16 in die Ausgangsposition.
  • Um ein Verschlusssystem für die Steckdose 1 zu realisieren, ist ein Verriegelungsmechanismus 19 ausgebildet, der in die Bewegungsbahn des Schiebers 16 eingreift und der nur von einem berechtigten Nutzer über ein Zugangssystem 20 bedient werden kann. Der Verriegelungsmechanismus 19 kann je nach Ausführungsform manuell oder motorisch angetrieben werden.
  • Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 befindet sich in dem Gerätesockel 4 eine Antriebseinheit 21, die einen Motor 22, ein Verriegelungsmittel 23 des Verriegelungsmechanismus 19, elektrische Bauelemente zur Spannungsversorgung und eine Steuerelektronik 24 zur Ansteuerung des Motors 10 umfasst. Bodenseitig sind Anschlusskontakte 25 berührungsgeschützt aus der Antriebseinheit 21 geführt, die mit den Klemmen 9 in dem Gerätesockel 4 elektrisch kontaktiert sind und die elektrische Versorgung des Motors 22 gewährleisten. Des weiteren ist in der Steckdose 1 ein Zugangssystem 20 realisiert, umfassend einen in dem Frontelement 6 angeordneten Detektor 26 in Form eines Funkempfängers, der von einem nutzerseitig mitgeführten Identifikationsmittel 27 in Form eines Senders Signale empfängt, um den Motor 22 einschalten zu können. Anschlussleitungen 28 des Funkempfängers 26 verlaufen entlang des Zentraleinsatzes 7 und sind mittels einer Steckverbindung 29 in die Antriebseinheit 21 geführt.
  • Der Motor 22 weist abtriebsseitig ein Zahnrad 30 auf, das die rotatorische Bewegung an das in der Antriebseinheit 21 geführte Verriegelungsmittel 23 in Form einer Zahnstange übergibt. Das Verriegelungsmittel 23 ist aus der Antriebseinheit 21 in das Tragelement 15 des Sperrelementes 13 geführt. Das Zahnrad 30 kämmt mit dem Verriegelungsmittel 23, das sich dadurch axial zu einer Steckrichtung X des Steckers 8 bewegt und in die Bewegungsbahn des Schiebers 16 eingreifen kann.
  • Eine Aktivierung des Motors 22 erfolgt über das Zugangssystem 20, wobei nur von einem berechtigten Nutzer ausgesandte Signale zu einem Schaltsignal führen. Hierdurch wird die Spannungsversorgung für den Motor 22 freigegeben, sodass dessen rotatorische Bewegung über das Zahnrad 30 auf das Verriegelungsmittel 23 übertragen wird. Das Verriegelungsmittel 23 verfährt aus einer sperrenden Position gemäß Fig. 1, in der der Schieber 16 nicht durch einen Stecker 8 verschiebbar ist, in eine entsperrende Position gemäß Fig. 2, in der der Schieber 16 durch den Stecker 8 verschiebbar und somit der Stecker 8 in die Kontaktelemente 10 einführbar ist. Nach einer Entnahme des Steckers 8 wird der Schieber 16 durch die Feder 18 wieder die sperrende Position rückgestellt, während die durch einen nicht dargestellten, die Position des Schiebers 16 erfassenden Sensor aktivierte Steuerelektronik 24 den Motor 22 zu einer Umkehrbewegung veranlasst, so dass das mechanisch gekoppelte Verriegelungsmittel 23 wieder in die sperrende Position gemäß Fig. 1 zurückfährt.
  • Gemäß Fig. 3 und Fig. 4 ist ein ausschließlich mechanisch wirkender Verriegelungsmechanismus 19 dargestellt. Seitlich des Zentraleinsatzes 7 ist eine drehbar gelagerte Welle 31 angeordnet, die ein Verriegelungsmittel 23 aufweist, das in das Tragelement 15 des Sperrelementes 13 geführt ist und radial zu einer Steckrichtung X des Steckers 8 in die Bewegungsbahn des Schiebers 16 eingreifen kann.
  • Eine Bedienung des Verriegelungsmechanismus 19 erfolgt über ein Zugangssystem 20, bei dem die Welle 31 mechanisch mit einem in dem Frontelement 6 angeordneten Detektor 26 in Form eines Schlosses gekoppelt ist, das über ein Identifikationsmittel 27 in Form eines Schlüssels zu betätigen ist. Hierdurch wird eine rotatorische Bewegung erzeugt, die über das Verriegelungsmittel 23 übertragen wird. Das Verriegelungsmittel 23 verfährt aus einer sperrenden Position gemäß Fig. 3, in der der Schieber 16 nicht durch einen Stecker 8 verschiebbar ist, in eine entsperrende Position gemäß Fig. 4, in der der Schieber 16 durch den Stecker 8 verschiebbar und somit der Stecker 8 in die Kontaktelemente 10 einführbar ist. Nach einer Entnahme des Steckers 8 wird der Schieber 16 durch die Feder 18 wieder in die sperrende Position rückgestellt, während das Verriegelungsmittel 23 durch Bedienung des Schlosses 26 manuell wieder in die sperrende Position gemäß Fig. 1 zurückgeführt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steckdose
    2
    Installationsgehäuse
    3
    Gebäudewand
    4
    Gerätesockel
    5
    Tragrahmen
    6
    Frontelement
    7
    Zentraleinsatz
    8
    Stecker
    9
    Klemmen
    10
    Kontaktelemente
    11
    Steckerstifte
    12
    Versorgungsleitung
    13
    Sperrelement
    14
    Kontaktöffnungen
    15
    Tragelement
    16
    Schieber
    17
    Fläche
    18
    Feder
    19
    Verriegelungsmechanismus
    20
    Zugangssystem
    21
    Antriebseinheit
    22
    Motor
    23
    Verriegelungsmittel
    24
    Steuerelektronik
    25
    Anschlusskontakte
    26
    Detektor
    27
    Identifikationsmittel
    28
    Anschlussleitungen
    29
    Steckverbindung
    30
    Zahnrad
    31
    Welle
    X
    Steckrichtung

Claims (12)

  1. Steckdose zum Herstellen einer lösbaren Verbindung mit einem Stecker (8), umfassend einen Gerätesockel (4) und ein frontseitig vorgesetztes und befestigtes Frontelement (6), das für die Aufnahme eines Steckers einen Zentraleinsatz (7) mit Kontaktöffnungen (14) aufweist, wobei zwischen dem Zentraleinsatz (7) und dem Gerätesockel (4) ein Sperrelement (13) angeordnet ist, durch welches die Kontaktöffnungen (14) in dem Zentraleinsatz (7) versperrbar sind, und wobei im Gerätesockel (4) befindliche Kontaktelemente (10) fluchtend zu den Kontaktöffnungen (14) angeordnet sind und an eine Netzspannung anschließbar sind, wobei:
    - ein Verriegelungsmechanismus (19) in der Steckdose (1) angeordnet ist, durch welchen eine Bewegung des Sperrelementes (13) blockierbar ist und der durch ein Zugangssystem (20) de- und aktivierbar ist,
    - das Sperrelement (13) einen in einem unterseitig des Zentraleinsatzes (7) fixierten Tragelement (15) verschiebbar gelagerten Schieber (16) aufweist,
    - der Verriegelungsmechanismus (19) ein Verriegelungsmittel (23) und einen Antrieb (21, 31) zum Verfahren des Verrieglungsmittels (23) aufweist,
    - wobei das Verriegelungsmittel (23) verfahrbar ist aus einer sperrenden Position, in der der Schieber (16) nicht durch einen Stecker (8) verschiebbar ist, in eine entsperrende Position, in der der Schieber (16) durch den Stecker (8) verschiebbar ist, und
    - wobei das Verreigelungsmittel (23) in das Tragelement (15) des Sperrelementes (13) geführt ist, derart, dass es in die Bewegungsbahn des Schiebers (16) eingreifen kann.
  2. Steckdose nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) elektrisch oder mechanisch mit dem Verriegelungsmechanismus (19) verbunden ist.
  3. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsmittel (23), das in die Bewegungsbahn des Schiebers (16) eingreift, axial, senkrecht und/oder radial zu einer Steckrichtung (X) des Steckers (8) bewegbar ist.
  4. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (19) in seine Ausgangslage rückstellbar ist.
  5. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Verriegelungsmechanismus (19) für das Verriegelungsmittel (23) als ein motorischer oder mechanischer Antrieb vorgesehen ist.
  6. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (19) an dem Gerätesockel (4) und/oder an dem Zentraleinsatz (7) angeordnet ist.
  7. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Verriegelungsmechanismus (19) in einem Gehäuse (21) angeordnet ist.
  8. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) ein Identifikationsmittel (27) und einen Detektor (26) aufweist.
  9. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) an der Steckdose (1) angeordnet ist und/oder fern betätigbar ausgebildet ist.
  10. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) ein Schloss (26) und einen Schlüssel (27) aufweist.
  11. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) berührungslos betätigbar ausgeführt ist.
  12. Steckdose nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangssystem (20) einen Funkempfänger (26) und einen Funksender (27) aufweist.
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