EP3012935B1 - Circuit breaker for preventing inadvertent operation of powered devices and for preventing injuries due to electric current - Google Patents

Circuit breaker for preventing inadvertent operation of powered devices and for preventing injuries due to electric current Download PDF

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EP3012935B1
EP3012935B1 EP15190607.0A EP15190607A EP3012935B1 EP 3012935 B1 EP3012935 B1 EP 3012935B1 EP 15190607 A EP15190607 A EP 15190607A EP 3012935 B1 EP3012935 B1 EP 3012935B1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
current
appliance
operated
breaker according
Prior art date
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Application number
EP15190607.0A
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German (de)
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EP3012935A1 (en
Inventor
Rasit ÖZGÜC
Volker Heil
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
    • H01H47/18—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for introducing delay in the operation of the relay
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/06—Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner

Definitions

  • the present application addresses the following scenario: For example, a parent works on a drill or blender. For some reason, she or he has to interrupt his work for a while, puts down the device and goes to another room or turns his back on the device. This uses the bright, still quite young offspring to emulate mom or dad, turns on the device and can be lucky if this is noticed soon enough to avoid injury.
  • the circuit breaker according to the present application therefore serves to protect against such injuries.
  • the state of the art is a mechanical protection in some particularly injury-threatening home and garden equipment such as bread slicers, angle grinders or hedge trimmers, which enables the switching only by complex operating procedures (for example, the simultaneous operation of two switches).
  • radio-controlled sockets are known as attachment devices which can be switched on and off with a remote control.
  • timers in which a rotary motion can activate a variable countdown of up to 120 minutes.
  • a connected power consumers can be used. When the countdown is finished, the power will be cut off.
  • timers with a countdown function of any duration, starting from 1 second to 23 hours, 59 minutes and 59 seconds are known.
  • distance detector radio systems consisting of two devices are known.
  • the transmitter carries, for example, a child on the wrist, the recipient remains with the child caring person. If the sender and the receiver are more than a fixed distance (for example 15 meters) from each other, an acoustic signal is emitted to the transmitter and receiver.
  • the citation DE 33 16 671 A1 relates to a safety device as a power-on control for power-operated devices.
  • a safety device as a power-on control for power-operated devices.
  • the current-operated device is switched on, the current flow to the current-operated device is suppressed by a probing part.
  • a probing part When connecting the device protected with the safety device during a pre-determined Period of time provided a weak current by means of which it is determined in the probing part, whether a current flow can be allowed or not.
  • US 2003/133239 A1 and US 2004/155529 A1 reveal a power-on control.
  • the US 2004/155529 A1 describes a motor control system, in particular for power tools, which prevents starting the engine in the on state and the US 2003/133239 A1 describes a control circuit, in particular for hand-held electrical equipment, with the unintentional restart of the device, the circuit is interrupted to the device.
  • the present invention solves the problem of electrical appliances, especially hand-held electrical appliances, for the operability by unauthorized persons, in particular by children to lock and at the same time to ensure unimpeded operation by the actual user.
  • a hairdryer or the like may be deposited in the bathroom or other wet areas without being disconnected from the power. Subsequently, it is easily possible that the hair dryer is exposed to spray water or even into a water-filled container, such as a bathtub, falls, in which then in the worst case, even a human being.
  • the circuit breaker may, on the one hand, have a test unit which only allows the inactivated state to be taken if no current flow occurs directly (ie immediately) after actuation of the operating unit or if the current flow does not exceed a predeterminable threshold value.
  • a direct measurement then takes place as to whether there is a current flow to the device operated with current.
  • the circuit breaker may have a test unit, which allows the assumption of the deactivated state only if directly after actuation of the control unit no current flow can take place or the current flow can not exceed a predeterminable threshold value.
  • no significant current flow to the powered device but it is only checked whether the resistance of the current-driven device corresponds to that of a switched-off device or at least comes close.
  • the resistance determination can be carried out, for example, by dividing the applied voltage and the current flow through the device, preferably at a low voltage applied only for testing, which does not put the device into operation.
  • the prevention of an immediate hazard by self-starting devices allows (for example, in devices that have a latching power switch, in which the power switch is engaged). More generally, the risk potential of devices that would come into operation when connecting the device to a power source (or their proper operation would take), in particular the plugging one with the device Connected plug (especially the appliance plug) in a socket is called or manual deactivation of a protection circuit (without such Anschaltkontrolle) in a device that requires no operation (especially no power) to the device itself. This second alternative is particularly advantageous because it prevents any significant current flow to the device.
  • the circuit breaker further comprises a trigger unit which, after the circuit breaker has been brought into the deactivated state, starts a countdown with a predeterminable time interval, wherein the trigger unit can set the circuit breaker to the activated state at the end of the countdown, provided no current flow to the current-driven device takes place or the current flow to the current-driven device does not exceed a predeterminable threshold value, or after the countdown restarts, provided that a current flow to the current-driven device occurs or the current flow to the current-operated device exceeds a predeterminable threshold value.
  • the additional combination with a trigger unit makes it possible for the first time to combine the functions of a timer with the function of an operational control of the operated device for generating an operator protection.
  • the user can therefore operate any mains operated electrical device on the safety device without being significantly obstructed in the workflow.
  • the safety device switches time-controlled and / or distance-controlled in the safe state, so that commissioning by unauthorized persons, especially children, is prevented. Accidents caused by "forgetting to unplug" are avoided.
  • the present invention will be described in more detail below:
  • the protective device according to the invention (also referred to above as the circuit breaker) has a power supply and a connection possibility for the power supply of a working machine.
  • the safety device (unless it is a built-in device) is connected to a power supply.
  • the working machine is connected with its power supply to the protective device.
  • the protective circuit In the initial state, the protective circuit is "activated", which means that the protective device has no output voltage.
  • the protection circuit is deactivated manually. First, it is checked whether there is a secondary-side power consumption, ie whether the implement is already turned on.
  • the protective circuit also contains a trigger unit and there is no secondary power consumption, a countdown is started. While this countdown is in progress, the power circuit of the work machine is released and it can be put into operation.
  • the countdown is restarted over and over again by the operation of the work machine, or does not even start. It is also retriggerable by manual deactivation.
  • the protection device is operated with a first distance sensor.
  • the protective device is equipped with a receiver, the operator of the machine carries a mobile transmitter with him.
  • the activation of the protection circuit can now also be effected in that, for example, the signal strength of the transmitter at the receiver falls below a preset limit or the guard detects a distance between transmitter and receiver, which exceeds a preset limit.
  • a second distance sensor may be included which is portable, such as a transmitter / receiver pair of a second distance indicator, in particular of a person to be protected from accidents with the powered device (for example a child) interacts, wherein the circuit breaker is set to the activated state, if the second distance sensor detects that the second distance indicator is within a predeterminable distance range from the second distance detector.
  • a second distance sensor may be included which is portable, such as a transmitter / receiver pair of a second distance indicator, in particular of a person to be protected from accidents with the powered device (for example a child) interacts, wherein the circuit breaker is set to the activated state, if the second distance sensor detects that the second distance indicator is within a predeterminable distance range from the second distance detector.
  • the safety device (unless it is a built-in device) is connected to a power supply.
  • the working machine is connected with its power supply to the protective device.
  • the protective circuit In the initial state, the protective circuit is "activated", which means that the protective device has no output voltage.
  • the protection circuit is deactivated manually. First, it is checked whether there is a secondary-side power consumption, ie whether the implement is already turned on.
  • the protective device continues with the deactivation routine.
  • the distance between transmitter and receiver is continuously checked after certain time intervals, especially as long as there is no secondary power consumption.
  • the time intervals can be so short that in a sense a quasi-continuous Operation takes place.
  • the protection circuit is activated and waits again for the manual deactivation.
  • the circuit of the machine is released, and it can be put into operation.
  • the protection circuit is activated and the power supply of the working machine is interrupted; the protection circuit then waits for manual deactivation again.
  • working machine and circuit breaker may be provided with a mechanical lock. This in turn is optionally carried out so that it can be opened only by a complex operation (in particular in the manner of a child safety device) or with a standard tool or a special tool or a key. This will prevent the guard from being bypassed simply by "unplugging the implement and plugging it into a standard power outlet”.
  • the manual deactivation and / or activation of the protection circuit can be made in the simplest case only directly to the protection device. This would be done for example via built-in mechanically operated push-button or magnetically operated reed switch.
  • the deactivation and / or activation via a remote control, for example via radio, infrared or even via an app for a smartphone via W-LAN or Bluetooth possible.
  • socket outlet (6) is particularly useful in kitchen workplaces or bathrooms, in which sockets are already geometrically out of the reach of small children, while operated there kitchen appliances or operated in the bathroom appliances such as hair dryer often parked well accessible for children are (compare FIG. 3 ). Here can usually be dispensed with a remote control for deactivation.
  • control unit is designed such that the operation is carried out by an active voluntary action of the user, for example by pressing a switch or the like.
  • the operating unit may alternatively or additionally be designed so that it is forcibly guided by the insertion of the plug connected to the device (in particular the appliance plug) is operated in a socket.
  • the socket and / or in the plug a belonging to the control unit microswitch, reed switch or other electromechanical switch is positioned so that it is automatically actuated upon insertion of the plug of the device in the socket.
  • the disabled state can be assumed. If the deactivated state is taken, it remains until removal of the plug, unless another element of the protection circuit (for example, an additionally present distance sensor) requires that the activated state be taken.
  • a button which, in the event that the intended protective purpose comes into play (the protection circuit is in the activated state while the plug is plugged in) allows a manual deactivation of the protection circuit, for example after the power switch device is set to "Off”.
  • the protection circuit is also designed so that it has no own power consumption both when not inserted plug and when plugged in and simultaneously disabled state. This is possible, for example, through the use of a bistable relay, in which case up to two microswitches or micro-switches or up to two-pole microswitches or microswitches are used, wherein both the insertion of the plug and the removal of the plug lead to a switching or tactile pulse ,
  • the countdown time of the protection circuit can either be preset or can be carried out individually by the user.
  • the activation and / or deactivation of the protection circuit can be connected to an optical or acoustic signal.
  • the protective device After activation, the protective device preferably displays at least optically whether the protection circuit is activated or deactivated.
  • the protection circuit has the form of an intermediate plug.
  • the protective device is connected on the primary side via plug contacts with the home network and thus supplied with power.
  • the protection circuit is present as a flush-mounted module.
  • the protective device (2) is the primary side connected directly to the mains supply to the home network and thus supplied with electricity.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the protective device (4).
  • the module is connected in the flush-mounted box in the wall between socket (2) and the line (3) laid under plaster. It is conceivable also that the socket insert and the protective device is developed from a unit (4 + 2), which can be provided for new installations.
  • FIG. 5 shows a detailed illustration:
  • a power supply (2.1) in the protective device (2) supplies the microcontroller and sensors with the necessary voltage.
  • the manual activation and deactivation takes place via built-in push-buttons or by wireless connections such as radio (3.2), nearfield communication (NFC) transponders (3.1), reed contacts, etc.
  • the protection device can also be controlled via an APP through a WLAN (3.4) or Bluetooth (3.5) connection.
  • the program sequences, as in FIG. 1 and 2 are processed in a microcontroller (2.2).
  • a significant advantage of using a microcontroller is that it can be connected via the programming / - and communication interface (2.5) to an existing building management system. This can, for example, settings such as switching times, current thresholds, etc. are made.
  • the connection can be made wirelessly via W-LAN or wired via a bus or network cable.
  • a mains relay (2.4) with ideally two contacts for all-pole disconnection can be used.
  • the measurement of the secondary power consumption for the retriggering of the switch-off time can be carried out via a current sensor (2.3) (eg a Hall sensor).
  • the determination in the switch-on, whether a device is basically turned on, can also be done by a current sensor.
  • the protective device must be deactivated for this purpose. If a current flow is measured in this short moment, this is a sign for a switched on device. The protective device is reactivated.
  • the disadvantage of this variant is that this short switching can already lead to a hazard.
  • an indirect resistance measurement (2.3) may be useful. For this purpose, when the protective device is activated with low voltage, the resistance is measured and the decision is made as to whether to activate or deactivate it.
  • the described functionality can be realized by a software solution within a home electrical control.
  • care must be taken to ensure that the signals relevant to the control of the individual socket are transmitted to the control unit without this adversely affecting the operation of the other sockets and other consumers.
  • This can be done, for example, by a separate sensor with signal converter is connected locally behind each protected socket that sends en sockets specific signal to the controller.
  • the object described above is also accompanied by the use of the above-described circuit breaker to prevent direct or indirect injury (or general damage) by electric current in a bath or a wet area and by a device intended for use in a bath or a wet area released the circuit breaker.
  • this is the operation of hand-held electrical equipment, especially hair dryers, curlers or shavers to call.
  • the above-described object is further achieved by the use of the above-described circuit breaker for preventing injury (or general damage) in a kitchen or food preparation area, and an apparatus for use in a kitchen or food preparation area with the circuit breaker solved.
  • the operation of kitchen appliances, especially mixers, bread slicers, or electrical equipment for food shredding is to be mentioned here.
  • the above-described object is also achieved by the use of the above-explained circuit breaker to prevent injury (or general damage) in the workshop area, especially in the home workshop area and by a provided for use in the workshop area device with the circuit breaker.
  • the operation of hand-held electrical equipment especially drills, saws, grinding machines and the like may be mentioned.

Description

Die vorliegende Anmeldung adressiert folgendes Szenario:
Ein Elternteil arbeitet beispielsweise an einer Bohrmaschine oder einem Mixer. Aus einem beliebigen Grund muss sie oder er seine Arbeit kurz unterbrechen, legt das Gerät ab und geht in einen anderen Raum oder dreht dem Gerät den Rücken zu. Dies nutzt der aufgeweckte, noch recht junge Nachwuchs, um Mama oder Papa nachzueifern, schaltet das Gerät an und kann von Glück sagen, wenn dies früh genug bemerkt wird, um Verletzungen zu vermeiden.The present application addresses the following scenario:
For example, a parent works on a drill or blender. For some reason, she or he has to interrupt his work for a while, puts down the device and goes to another room or turns his back on the device. This uses the bright, still quite young offspring to emulate mom or dad, turns on the device and can be lucky if this is noticed soon enough to avoid injury.

Ähnliche Konstellationen ergeben sich beispielsweise bei der Betreuung von insbesondere dementen Senioren oder bei der Anwendung von Haartrocknern im Bad.Similar constellations arise, for example, in the care of particularly demented senior citizens or in the application of hairdryers in the bathroom.

Beim häuslichen Betrieb von elektrischen Arbeitsmaschinen wie Bohrmaschinen oder Sägen sowie von elektrischen Küchengeräten wie Mixern oder Brotschneidemaschinen ist in der Praxis nicht immer auszuschließen, dass Kinder unbeaufsichtigt ein mit dem Stromnetz verbundenes Gerät erreichen können. Setzen sie dieses in Betrieb, besteht teilweise erhebliche Verletzungsgefahr.In domestic operation of electric machines such as drills or saws and electrical kitchen appliances such as mixers or bread slicers is in practice can not always be ruled out that children can reach unattended a device connected to the mains. Put this into operation, there is sometimes considerable risk of injury.

Der Schutzschalter gemäß der vorliegenden Anmeldung dient daher dem Schutz vor solchen Verletzungen.The circuit breaker according to the present application therefore serves to protect against such injuries.

Stand der Technik ist in manchen besonders verletzungsgefährlichen Haus- und Gartengeräten wie Brotschneidemaschinen, Winkelschleifern oder Heckenscheren ein mechanischer Schutz, der das Einschalten nur durch komplexe Bedienungsabläufe (beispielsweise das gleichzeitige Betätigen von zwei Schaltern) ermöglicht.The state of the art is a mechanical protection in some particularly injury-threatening home and garden equipment such as bread slicers, angle grinders or hedge trimmers, which enables the switching only by complex operating procedures (for example, the simultaneous operation of two switches).

Nachteilig ist hieran, dass ein solcher Schutz nicht vom Anwender nachrüstbar ist.The disadvantage of this is that such protection can not be retrofitted by the user.

Weiterhin nachteilig ist, dass ein solcher Schutz bei Arbeitsmaschinen, welche häufig anund wieder ausgestellt werden (beispielsweise Handbohrmaschinen) den Arbeitsablauf behindern würde. Schließlich ist daran auch nachteilig, dass Kinder durch Beobachten der Tätigkeiten von Erwachsenen das Betätigen auch komplexer Einschaltvorgänge erlernen können.Another disadvantage is that such protection in work machines, which are frequently issued and again (for example, hand drills) would hinder the workflow. Finally, it is also disadvantageous that children can learn to operate even complex power-on operations by observing the activities of adults.

Stand der Technik sind weiterhin neben dem einfachen "Stecker ziehen" der Einsatz von vor Ort oder per Fernbedienung schaltbaren Steckdosen als Einbausteckdose oder Zwischenstecker. Hiermit könnte die beschriebene Gefährdung sicher vermieden werden. Nachteilig ist daran jedoch, dass die Betreiberin oder der Betreiber des Gerätes proaktiv die Spannungsversorgung des Gerätes unterbrechen muss, was insbesondere bei unerwarteten Störungen leicht vergessen werden kann.State of the art continue to be in addition to the simple "plug unplug" the use of locally or remotely switchable sockets as a socket or adapter plug. This could safely avoid the described hazard. A disadvantage, however, is that the operator or the operator of the device must proactively interrupt the power supply of the device, which can be easily forgotten, especially in case of unexpected interference.

Bekannt sind zunächst Funksteckdosen als Aufsatzgeräte, die mit einer Fernbedienung ein- und ausgeschaltet werden können.Initially, radio-controlled sockets are known as attachment devices which can be switched on and off with a remote control.

Ferner existieren Zeitschalter, bei welchem mit einer Drehbewegung ein variabler Countdown von bis zu 120 Minuten aktiviert werden kann. In dieser Zeit, bei der der Zeitschalt-Einsatz aktiv ist, kann ein angeschlossener Stromverbraucher benutzt werden. Wenn der Countdown beendet ist, wird die Stromzufuhr abgebrochen. Auch Zeitschaltuhren mit einer Countdown-Funktion beliebiger Dauer, beginnend von 1 Sekunde bis hin zu 23 Stunden, 59 Minuten und 59 Sekunden sind bekannt.Furthermore, there are timers in which a rotary motion can activate a variable countdown of up to 120 minutes. During this time, in which the timer application is active, a connected power consumers can be used. When the countdown is finished, the power will be cut off. Also timers with a countdown function of any duration, starting from 1 second to 23 hours, 59 minutes and 59 seconds are known.

Außerdem sind auch Entfernungsmelder-Funksysteme, bestehend aus zwei Geräten, bekannt. Den Sender trägt beispielsweise ein Kind am Handgelenk, der Empfänger bleibt bei der das Kind betreuenden Person. Entfernen sich Sender und Empfänger mehr als eine festgelegte Distanz (z.B. 15 Meter) voneinander, erfolgt ein akustisches Signal an Sender und Empfänger.In addition, distance detector radio systems consisting of two devices are known. The transmitter carries, for example, a child on the wrist, the recipient remains with the child caring person. If the sender and the receiver are more than a fixed distance (for example 15 meters) from each other, an acoustic signal is emitted to the transmitter and receiver.

Die Entgegenhaltung DE 33 16 671 A1 betrifft eine Sicherheitsvorrichtung als Anschaltkontrolle für strombetriebene Geräte. Hierbei wird bei eingeschaltetem strombetriebenen Gerät gesteuert durch ein Sondierteil der Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät unterbunden. Beim Anschließen des mit der Sicherheitsvorrichtung geschützten Gerätes wird während einer vorgestimmten Zeitspanne ein Schwachstrom bereitgestellt mittels dessen im Sondierteil ermittelt wird, ob ein Stromfluss zugelassen werden kann oder nicht.The citation DE 33 16 671 A1 relates to a safety device as a power-on control for power-operated devices. In this case, when the current-operated device is switched on, the current flow to the current-operated device is suppressed by a probing part. When connecting the device protected with the safety device during a pre-determined Period of time provided a weak current by means of which it is determined in the probing part, whether a current flow can be allowed or not.

Auch die US 2003/133239 A1 und US 2004/155529 A1 offenbaren eine Anschaltkontrolle. Die US 2004/155529 A1 beschreibt ein Motorsteuersystem insbesondere für Elektrowerkzeuge, das ein Starten des Motors im eingeschalteten Zustand verhindert und die US 2003/133239 A1 beschreibt eine Steuerschaltung, insbesondere für handgeführte elektrische Geräte, mit der beim unbeabsichtigten Neustart des Geräts der Stromkreis zum Gerät unterbrochen wird .Also the US 2003/133239 A1 and US 2004/155529 A1 reveal a power-on control. The US 2004/155529 A1 describes a motor control system, in particular for power tools, which prevents starting the engine in the on state and the US 2003/133239 A1 describes a control circuit, in particular for hand-held electrical equipment, with the unintentional restart of the device, the circuit is interrupted to the device.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, Elektrogeräte, insbesondere handgeführte Elektrogeräte, für die Bedienbarkeit durch Unbefugte, insbesondere durch Kinder, zu sperren und gleichzeitig einen ungehinderten Betrieb durch den eigentlichen Nutzer zu gewährleisten.The present invention solves the problem of electrical appliances, especially hand-held electrical appliances, for the operability by unauthorized persons, in particular by children to lock and at the same time to ensure unimpeded operation by the actual user.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 12 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Schutzschalter zur Unterbrechung eines über eine elektrische Leitung fließenden Stroms zum Schutz gegen unbeabsichtigte Betätigung eines mit dem Strom betriebenen Geräts angegeben. Der Schutzschalter kann einen aktivierten Zustand, in dem der Stromfluss unterbrochen ist, und einen deaktivierten Zustand, in dem ein Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät zugelassen wird, einnehmen. Im Grundzustand liegt der aktivierte Zustand vor. Der Schutzschalter umfasst folgende Elemente:

  • eine Bedieneinheit, durch deren proaktive Betätigung durch einen Benutzer der Schutzschalter in den deaktivierten Zustand versetzt werden kann,
  • eine Prüfeinheit, die (nachdem die Bedieneinheit betätigt wurde) die Einnahme des deaktivierten Zustands nur dann zulässt, wenn unmittelbar nach Betätigung der Bedieneinheit im deaktivierten Zustand kein Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät erfolgt oder erfolgen kann oder der Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät einen vorbestimmbaren Schwellwert nicht überschreitet oder nicht überschreiten kann und
  • eine Triggereinheit.
This object is solved by the subject matter of independent claims 1 and 12. According to the invention, a circuit breaker for interrupting a current flowing over an electrical line is provided for protection against unintentional actuation of a device operated with the current. The circuit breaker may assume an activated state in which the current flow is interrupted and a deactivated state in which a current flow to the current-operated device is permitted. In the basic state, the activated state is present. The circuit breaker comprises the following elements:
  • a control unit, through the proactive actuation by a user of the circuit breaker can be put in the deactivated state,
  • a test unit which (after the operating unit has been actuated) only permits the assumption of the deactivated state if no current flow to the current-operated device takes place or takes place immediately after actuation of the operating unit in the deactivated state or the current flow to the current-operated device does not reach a predeterminable threshold value exceeds or can not exceed and
  • a trigger unit.

Mittels der im Schutzschalter enthaltenen Bedieneinheit und Prüfeinheit werden effektiv Unfälle unterbunden, die durch nichtausgeschaltete Geräte verursacht werden, da durch die Schutzschaltung zunächst überprüft wird, ob sich ein Gerät, das durch Betätigung eines Schalters, durch Anschluss an eine Stromquelle und dergleichen in Betrieb genommen wird, überhaupt in einem Zustand befindet, der eine derartige Inbetriebnahme objektiv zulässt. Hiermit können insbesondere eine unbeabsichtigte Inbetriebnahme und hierdurch hervorgerufene Verletzungen effektiv verhindert werden. Auch Verletzungen oder Schäden, die durch Inbetriebnahme durch Personen hervorgerufen werden, die die Bedienung des Geräts nicht beherrschen, werden wirkungsvoll unterbunden.By means of the control unit contained in the circuit breaker and test unit accidents are effectively prevented, which are caused by nichtausgeschalte devices, as initially checked by the protection circuit, whether a device that is operated by pressing a switch, by connecting to a power source and the like in operation , at all in a state that allows such commissioning objectively. This can be effectively prevented in particular unintentional startup and thereby caused injuries. Injuries or damage caused by commissioning by persons who do not control the device are effectively prevented.

Beispielsweise kann es speziell bei der Anwendung durch Kinder kann geschehen, dass ein Haartrockner oder dergleichen im Bad oder anderen Nassbereichen abgelegt wird, ohne dass er vom Strom getrennt wurde. Nachfolgend ist es leicht möglich, dass der Haartrockner Spritzwasser ausgesetzt wird oder sogar in ein mit Wasser gefülltes Gefäß, beispielsweise eine Badewanne, fällt, in der sich dann im schlimmsten Fall auch noch ein Mensch befindet.For example, especially when used by children, a hairdryer or the like may be deposited in the bathroom or other wet areas without being disconnected from the power. Subsequently, it is easily possible that the hair dryer is exposed to spray water or even into a water-filled container, such as a bathtub, falls, in which then in the worst case, even a human being.

Nach Lösungen des Stands der Technik wird dann der Sicherungsautomat und/oder - sofern vorhanden - der Fehlerstromschalter (FI-Schalter) ausgelöst. Dies geschieht jedoch erst nach einer gewissen Reaktionszeit, die ausreichen kann, dass durch den erfolgten elektrischen Schlag eine unbedachte Bewegung erfolgt, die beispielsweise zum Sturz mit Sekundärfolgen führt. Selbst ohne direkte Sekundärunfälle führt das Anspringen von Sicherungsautomat und/oder FI-Schalter zum Ausfall der Beleuchtung, die dann im Schaltschrank, der sich unter Umständen im gemeinschaftlich genutzten Hausflur befindet, wieder eingeschaltet werden kann. Dies ist im besten Fall unangenehm, es kann jedoch auch hier zu Sekundärunfällen z. B. durch Stürze im Dunkeln kommen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung treten derartige Probleme nicht mehr auf.After solutions of the prior art then the circuit breaker and / or - if present - the residual current switch (FI switch) is triggered. However, this only happens after a certain reaction time, which may be sufficient that a careless movement takes place as a result of the electric shock that leads, for example, to falling with secondary effects. Even without direct secondary accidents, switching on the automatic circuit breaker and / or residual current circuit breaker leads to the failure of the lighting, which can then be switched on again in the control cabinet, which may be located in the common hallway. This is unpleasant in the best case, but it can also be used for secondary accidents z. B. come through falls in the dark. In the solution according to the invention, such problems no longer occur.

Erfindungsgemäß kann der Schutzschalter einerseits eine Prüfeinheit aufweisen, die die Einnahme des deaktivierten Zustands nur dann zulässt, wenn direkt (also unmittelbar) nach Betätigung der Bedieneinheit kein Stromfluss erfolgt oder der Stromfluss einen vorbestimmbaren Schwellwert nicht überschreitet. Bei dieser ersten Alternative erfolgt dann also eine direkte Messung ob ein Stromfluss zu dem mit Strom betriebenen Gerät erfolgt.According to the invention, the circuit breaker may, on the one hand, have a test unit which only allows the inactivated state to be taken if no current flow occurs directly (ie immediately) after actuation of the operating unit or if the current flow does not exceed a predeterminable threshold value. In this first alternative, a direct measurement then takes place as to whether there is a current flow to the device operated with current.

Andererseits kann der Schutzschalter eine Prüfeinheit aufweisen, die die Einnahme des deaktivierten Zustands nur dann zulässt, wenn direkt nach Betätigung der Bedieneinheit kein Stromfluss erfolgen kann oder der Stromfluss einen vorbestimmbaren Schwellwert nicht überschreiten kann. Bei dieser zweiten Alternative erfolgt kein signifikanter Stromfluss zu dem mit Strom betriebenen Gerät, sondern es wird lediglich überprüft, ob der Widerstand des strombetriebenen Gerätes dem eines ausgeschalteten Geräts entspricht oder zumindest nahe kommt. Die Widerstandsermittlung kann beispielsweise durch Division von angelegter Spannung und dem Stromfluss durch das Gerät erfolgen, vorzugsweise bei einer nur zur Prüfung angelegten Kleinspannung, die das Gerät nicht in Betrieb setzt. Somit wird erstmals die Verhinderung einer sofortigen Gefährdung durch selbstanlaufende Geräte ermöglicht (beispielsweise bei Geräten, die einen einrastenden Einschalter aufweisen, bei denen der Einschalter eingerastet ist). Allgemeiner ausgedrückt wird das Gefährdungspotential von Geräten vermindert, die beim Verbinden des Geräts mit einer Stromquelle in Funktion treten würden (bzw. ihren bestimmungsgemäßen Betrieb aufnehmen würden), wobei insbesondere das Einstecken eines mit dem Gerät verbundenen Steckers (insbesondere des Gerätesteckers) in eine Steckdose zu nennen ist oder auch das manuelle Deaktivieren einer Schutzschaltung (ohne eine derartige Anschaltkontrolle) bei einem Gerät, das keine Bedienung (insbesondere kein Einschalten) an dem Gerät selbst erfordert. Diese zweite Alternative ist besonders vorteilhaft, da hierbei jeglicher signifikante Stromfluss zum Gerät unterbunden wird.On the other hand, the circuit breaker may have a test unit, which allows the assumption of the deactivated state only if directly after actuation of the control unit no current flow can take place or the current flow can not exceed a predeterminable threshold value. In this second alternative, no significant current flow to the powered device, but it is only checked whether the resistance of the current-driven device corresponds to that of a switched-off device or at least comes close. The resistance determination can be carried out, for example, by dividing the applied voltage and the current flow through the device, preferably at a low voltage applied only for testing, which does not put the device into operation. Thus, for the first time the prevention of an immediate hazard by self-starting devices allows (for example, in devices that have a latching power switch, in which the power switch is engaged). More generally, the risk potential of devices that would come into operation when connecting the device to a power source (or their proper operation would take), in particular the plugging one with the device Connected plug (especially the appliance plug) in a socket is called or manual deactivation of a protection circuit (without such Anschaltkontrolle) in a device that requires no operation (especially no power) to the device itself. This second alternative is particularly advantageous because it prevents any significant current flow to the device.

Der Schutzschalter weist ferner eine Triggereinheit auf, die nachdem der Schutzschalter in den deaktivierten Zustand gebracht wurde, einen Countdown mit einem vorbestimmbaren Zeitintervall startet, wobei die Triggereinheit nach Ablauf des Countdowns den Schutzschalter in den aktivierten Zustand versetzt oder versetzen kann, sofern kein Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät erfolgt oder der Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät einen vorbestimmbaren Schwellwert nicht überschreitet, oder nach dessen Ablauf der Countdown von neuem startet, sofern ein Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät erfolgt oder der Stromfluss zu dem strombetriebenen Gerät einen vorbestimmbaren Schwellwert überschreitet.The circuit breaker further comprises a trigger unit which, after the circuit breaker has been brought into the deactivated state, starts a countdown with a predeterminable time interval, wherein the trigger unit can set the circuit breaker to the activated state at the end of the countdown, provided no current flow to the current-driven device takes place or the current flow to the current-driven device does not exceed a predeterminable threshold value, or after the countdown restarts, provided that a current flow to the current-driven device occurs or the current flow to the current-operated device exceeds a predeterminable threshold value.

Die zusätzliche Kombination mit einer Triggereinheit ermöglicht erstmals die Verbindung der Funktionen einer Zeitschaltuhr mit der Funktion einer Betriebskontrolle des bedienten Gerätes zur Erzeugung eines Bedienungsschutzes. Der Anwender kann daher ein beliebiges netzbetriebenes elektrisches Gerät an der Sicherheitseinrichtung bedienen, ohne nennenswert in den Arbeitsabläufen behindert zu werden. Bei Nichtbenutzung schaltet die Sicherheitseinrichtung zeitgesteuert und/oder distanzgesteuert in den sicheren Zustand, so dass eine Inbetriebnahme durch nicht autorisierte Personen, insbesondere Kinder, verhindert wird. Unfälle durch "vergessen, den Netzstecker zu ziehen" werden hiermit vermieden.The additional combination with a trigger unit makes it possible for the first time to combine the functions of a timer with the function of an operational control of the operated device for generating an operator protection. The user can therefore operate any mains operated electrical device on the safety device without being significantly obstructed in the workflow. When not in use, the safety device switches time-controlled and / or distance-controlled in the safe state, so that commissioning by unauthorized persons, especially children, is prevented. Accidents caused by "forgetting to unplug" are avoided.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend noch näher beschrieben: Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung (vorstehend auch Schutzschalter genannt) besitzt eine Stromversorgung und eine Anschlussmöglichkeit für die Stromversorgung einer Arbeitsmaschine.The present invention will be described in more detail below: The protective device according to the invention (also referred to above as the circuit breaker) has a power supply and a connection possibility for the power supply of a working machine.

Es ergibt sich folgendes Funktionsprinzip (vergleiche auch Figur 1):
Zunächst wird die Schutzeinrichtung (sofern es sich nicht um ein Einbaugerät handelt) an eine Stromversorgung angeschlossen. Die Arbeitsmaschine wird mit ihrer Stromversorgung an die Schutzeinrichtung angeschlossen.This results in the following functional principle (compare also FIG. 1 ):
First, the safety device (unless it is a built-in device) is connected to a power supply. The working machine is connected with its power supply to the protective device.

Im Ausgangszustand ist die Schutzschaltung »aktiviert«, worunter verstanden wird, dass die Schutzeinrichtung keine Ausgangsspannung aufweist.In the initial state, the protective circuit is "activated", which means that the protective device has no output voltage.

Nun wird die Schutzschaltung manuell deaktiviert. Zunächst wird überprüft, ob ein sekundärseitiger Stromverbrauch vorliegt, ob also das Arbeitsgerät bereits angeschaltet ist.Now the protection circuit is deactivated manually. First, it is checked whether there is a secondary-side power consumption, ie whether the implement is already turned on.

Ist dies der Fall, so ertönt ein Warnsignal, und die Schutzschaltung wird aktiviert bzw. bleibt aktiviert. Hiermit kann insbesondere verhindert werden, dass sich die Arbeitsmaschine »ferngesteuert« einschalten lässt.If this is the case, a warning signal sounds and the protection circuit is activated or remains activated. This can be prevented in particular that the machine can be turned on "remotely controlled".

Ist in der Schutzschaltung auch eine Triggereinheit enthalten und liegt kein sekundärer Stromverbrauch an, so wird ein Countdown gestartet. Während dieser Countdown läuft, ist der Stromkreis der Arbeitsmaschine freigegeben, und sie kann in Betrieb genommen werden.If the protective circuit also contains a trigger unit and there is no secondary power consumption, a countdown is started. While this countdown is in progress, the power circuit of the work machine is released and it can be put into operation.

Der Countdown wird durch den Betrieb der Arbeitsmaschine immer wieder neu gestartet, bzw. läuft erst gar nicht an. Er ist auch durch die manuelle Deaktivierung nachtriggerbar.The countdown is restarted over and over again by the operation of the work machine, or does not even start. It is also retriggerable by manual deactivation.

Durch manuelle Aktivierung oder durch Ablaufen des Countdowns wird die Schutzschaltung erneut aktiviert und die Stromzufuhr der Arbeitsmaschine unterbrochen.Manual activation or expiration of the countdown re-activates the protection circuit and cuts off power to the work machine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Schutzeinrichtung mit einem ersten Entfernungssensor betrieben. Hierbei ist die Schutzeinrichtung mit einem Empfänger ausgestattet, der Betreiber der Arbeitsmaschine trägt einen mobilen Sender bei sich. In Erweiterung des oben beschriebenen Ablaufes kann nun die Aktivierung der Schutzschaltung zusätzlich auch dadurch erfolgen, dass beispielsweise die Signalstärke des Senders am Empfänger einen voreingestellten Grenzwert unterschreitet bzw. das Schutzaggregat eine Entfernung zwischen Sender und Empfänger detektiert, welche einen voreingestellten Grenzwert überschreitet.According to a further embodiment, the protection device is operated with a first distance sensor. Here, the protective device is equipped with a receiver, the operator of the machine carries a mobile transmitter with him. In extension of the procedure described above, the activation of the protection circuit can now also be effected in that, for example, the signal strength of the transmitter at the receiver falls below a preset limit or the guard detects a distance between transmitter and receiver, which exceeds a preset limit.

Alternativ oder zusätzlich zum ersten Entfernungssensor kann gemäß einer weiteren Ausführungsform ein zweiter Entfernungssensor enthalten sein, der mit einem, insbesondere von einer vor Unfällen mit dem strombetriebenen Gerät zu schützenden Person (beispielsweise einem Kind), tragbaren zweiten Entfernungsanzeiger nach Art eines Sender/Empfänger-Paares wechselwirkt, wobei der Schutzschalter in den aktivierten Zustand versetzt wird, sofern der zweite Entfernungssensor detektiert, dass sich der zweite Entfernungsanzeiger innerhalb eines vorbestimmbaren Abstandsbereichs vom zweiten Entfernungsdetektor befindet. Diese Ausführungsform ist auch bei Schutzschaltern möglich, die keine Triggereinheit enthalten.As an alternative or in addition to the first distance sensor, according to a further embodiment, a second distance sensor may be included which is portable, such as a transmitter / receiver pair of a second distance indicator, in particular of a person to be protected from accidents with the powered device (for example a child) interacts, wherein the circuit breaker is set to the activated state, if the second distance sensor detects that the second distance indicator is within a predeterminable distance range from the second distance detector. This embodiment is also possible with circuit breakers that do not contain a trigger unit.

Alternativ zum mittels der Triggereinheit überprüften Betriebszustand des Geräts kann somit auch die Entfernungsmessung zum Hauptmessprinzip verwendet werden (vergleiche auch Figur 2):
Zunächst wird die Schutzeinrichtung (sofern es sich nicht um ein Einbaugerät handelt) an eine Stromversorgung angeschlossen. Die Arbeitsmaschine wird mit ihrer Stromversorgung an die Schutzeinrichtung angeschlossen.As an alternative to the operating state of the device which has been checked by means of the trigger unit, it is thus also possible to use the distance measurement to the main measuring principle (compare also FIG. 2 ):
First, the safety device (unless it is a built-in device) is connected to a power supply. The working machine is connected with its power supply to the protective device.

Im Ausgangszustand ist die Schutzschaltung »aktiviert«, worunter verstanden wird, dass die Schutzeinrichtung keine Ausgangsspannung aufweist.In the initial state, the protective circuit is "activated", which means that the protective device has no output voltage.

Nun wird die Schutzschaltung manuell deaktiviert. Zunächst wird überprüft, ob ein sekundärseitiger Stromverbrauch vorliegt, ob also das Arbeitsgerät bereits angeschaltet ist.Now the protection circuit is deactivated manually. First, it is checked whether there is a secondary-side power consumption, ie whether the implement is already turned on.

Ist dies der Fall, so ertönt ein Warnsignal, und die Schutzschaltung wird aktiviert bzw. bleibt aktiviert. Hiermit kann insbesondere verhindert werden, dass sich die Arbeitsmaschine »ferngesteuert« einschalten lässt.If this is the case, a warning signal sounds and the protection circuit is activated or remains activated. This can be prevented in particular that the machine can be turned on "remotely controlled".

Liegt kein sekundärer Stromverbrauch an, so fährt die Schutzeinrichtung mit der Deaktivierungsroutine fort.If there is no secondary power consumption, then the protective device continues with the deactivation routine.

Die Entfernung zwischen Sender und Empfänger wird kontinuierlich nach bestimmten Zeitintervallen überprüft, insbesondere solange kein sekundärer Stromverbrauch anliegt.. Die Zeitintervalle können auch so kurz sein, dass gewissermaßen ein quasikontinuierlicher Betrieb erfolgt.The distance between transmitter and receiver is continuously checked after certain time intervals, especially as long as there is no secondary power consumption. The time intervals can be so short that in a sense a quasi-continuous Operation takes place.

Wird der Entfernungsgrenzwert überschritten, so wird die Schutzschaltung aktiviert und wartet erneut auf die manuelle Deaktivierung.If the distance limit is exceeded, the protection circuit is activated and waits again for the manual deactivation.

Wird der Entfernungsgrenzwert nicht überschritten, so wird der Stromkreis der Arbeitsmaschine freigegeben, und sie kann in Betrieb genommen werden.If the distance limit is not exceeded, the circuit of the machine is released, and it can be put into operation.

Nach Außerbetriebnahme der Arbeitsmaschine springt das System zurück zur Überprüfung des Entfernungsgrenzwertes.After decommissioning the work machine, the system jumps back to check the distance limit.

Durch manuelle Aktivierung wird die Schutzschaltung aktiviert und die Stromzufuhr der Arbeitsmaschine unterbrochen; die Schutzschaltung wartet dann erneut auf die manuelle Deaktivierung.By manual activation, the protection circuit is activated and the power supply of the working machine is interrupted; the protection circuit then waits for manual deactivation again.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können Arbeitsmaschine und Schutzschalter mit einer mechanischen Verriegelung versehen sein. Diese wird wiederum optional so ausgeführt, dass sie nur durch eine komplexe Bedienung (insbesondere nach Art einer Kindersicherung) oder mit einem Standardwerkzeug oder aber einem Spezialwerkzeug oder einem Schlüssel geöffnet werden kann. Hierdurch wird verhindert, dass die Schutzeinrichtung einfach durch » Ausstöpseln des Arbeitsgerätes und Einstöpseln in eine normale Steckdose« überbrückt werden kann.According to another embodiment, working machine and circuit breaker may be provided with a mechanical lock. This in turn is optionally carried out so that it can be opened only by a complex operation (in particular in the manner of a child safety device) or with a standard tool or a special tool or a key. This will prevent the guard from being bypassed simply by "unplugging the implement and plugging it into a standard power outlet".

Die manuelle Deaktivierung und/oder Aktivierung der Schutzschaltung kann im einfachsten Fall nur direkt an der Schutzeinrichtung vorgenommen werden. Dies würde beispielsweise über eingebaute mechanisch betätigte Taster oder magnetisch betätigte Reedschalter erfolgen. Vorzugsweise ist alternativ oder zusätzlich die Deaktivierung und/oder Aktivierung über eine Fernsteuerung, beispielsweise über Funk, Infrarot oder sogar über eine App für einen Smartphone mittels W-LAN oder Bluetooth möglich.The manual deactivation and / or activation of the protection circuit can be made in the simplest case only directly to the protection device. This would be done for example via built-in mechanically operated push-button or magnetically operated reed switch. Preferably, alternatively or additionally, the deactivation and / or activation via a remote control, for example via radio, infrared or even via an app for a smartphone via W-LAN or Bluetooth possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Schutzeinrichtung ausgeführt werden als:

  • Einbausteckdose für unter oder auf Putz mit eigener Schutzschaltung,
  • Einbausteckdose, gesteuert durch eine zwischen Netzzuleitung und Steckdose geschaltete Schutzschaltung als Nachrüstsatz,
  • Einbausteckdose, gesteuert durch eine Hauselektronik, welche die Schutzschaltungsfunktion beinhaltet,
  • Zwischenstecker, Verlängerungskabel oder Mehrfachsteckdose mit eingebauter Schutzschaltung.
According to another embodiment, the protective device can be designed as:
  • Built-in socket for under or on plaster with its own protection circuit,
  • Built-in socket, controlled by a protective circuit connected between mains supply and socket as retrofit kit,
  • Built-in socket, controlled by a house electronics, which includes the protective circuit function,
  • Adapter, extension cable or multiple socket with built-in protection circuit.

Die Realisierung als Einbausteckdose (6) bietet sich vor allem an Küchenarbeitsplätzen oder in Badezimmern an, in denen Steckdosen schon rein geometrisch außerhalb des Zugriffsbereiches kleiner Kinder liegen, während die daran betriebenen Küchengeräte oder im Bad betriebenen Geräte wie Haartrockner häufig auch für Kinder gut erreichbar abgestellt sind (vergleiche Figur 3). Hier kann meist auch auf eine Fernsteuerung zur Deaktivierung verzichtet werden.The realization as a socket outlet (6) is particularly useful in kitchen workplaces or bathrooms, in which sockets are already geometrically out of the reach of small children, while operated there kitchen appliances or operated in the bathroom appliances such as hair dryer often parked well accessible for children are (compare FIG. 3 ). Here can usually be dispensed with a remote control for deactivation.

Üblicherweise ist die erfindungsgemäße Bedieneinheit derart ausgebildet, dass die Bedienung durch eine aktive willentliche Aktion des Benutzers erfolgt, beispielsweise durch Betätigung eines Schalters oder dergleichen.Typically, the control unit according to the invention is designed such that the operation is carried out by an active voluntary action of the user, for example by pressing a switch or the like.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Bedieneinheit alternativ oder zusätzlich so ausgebildet sein, dass sie zwangsgeführt durch das Einsetzen des mit dem Gerät verbundenen Steckers (insbesondere des Gerätesteckers) in eine Steckdose betätigt wird. Dies kann beispielsweise so realisiert werden, dass in der Steckdose und/oder im Stecker ein zur Bedieneinheit gehöriger Mikroschalter, Reedschalter oder ein sonstiger elektromechanische Schalter so positioniert ist, dass dieser bei Einstecken des Stecker des Gerätes in die Steckdose automatisch betätigt wird. In diesem Fall wird dann unmittelbar nach Einstecken des Steckers durch die Prüfeinheit geprüft, ob der deaktivierte Zustand eingenommen werden kann. Ist der deaktivierte Zustand eingenommen, so bleibt er bis zum Herausziehen des Steckers bestehen, sofern nicht durch ein anderes Element der Schutzschaltung (beispielsweise ein zusätzlich vorhandener Entfernungssensor) eine die Einnahme des aktivierten Zustands erforderlich wird.According to one embodiment, the operating unit may alternatively or additionally be designed so that it is forcibly guided by the insertion of the plug connected to the device (in particular the appliance plug) is operated in a socket. This can be realized, for example, that in the socket and / or in the plug a belonging to the control unit microswitch, reed switch or other electromechanical switch is positioned so that it is automatically actuated upon insertion of the plug of the device in the socket. In this case, it is then checked immediately after inserting the plug by the test unit, if the disabled state can be assumed. If the deactivated state is taken, it remains until removal of the plug, unless another element of the protection circuit (for example, an additionally present distance sensor) requires that the activated state be taken.

Bei der vorstehenden Ausführungsform kann es vorteilhaft sein, zusätzlich einen Taster vorzusehen, der in dem Falle, dass der angestrebte Schutzzweck zum Tragen kommt (die Schutzschaltung ist im aktivierten Zustand während der Stecker eingesteckt ist) ein manuelles Deaktivieren der Schutzschaltung ermöglicht, beispielsweise nachdem der Einschalter des Geräts auf "Aus" gestellt wurde. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Prüfeinheit auch kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen überprüfen, ob die Bedingungen für den deaktivierten Zustand vorliegen und die Schutzschaltung dann in den deaktivierten Zustand versetzen, wenn der der Einschalter des Geräts auf "Aus" gestellt wurde.In the above embodiment, it may be advantageous to additionally provide a button which, in the event that the intended protective purpose comes into play (the protection circuit is in the activated state while the plug is plugged in) allows a manual deactivation of the protection circuit, for example after the power switch device is set to "Off". Alternatively or in addition to this Also, continuously or periodically check the test unit to see if the conditions are in the disabled state and then put the protection circuit in the disabled state when the machine's power switch is set to "Off".

Ferner kann es vorteilhaft sein, durch ein vorzugsweise optisches oder akustisches Signal anzuzeigen, wenn sich die Schutzschaltung bei einem in die Steckdose eingesteckten Stecker im aktivierten Zustand befindet. In einer Variante dieser Ausführungsform ist die Schutzschaltung zudem so angelegt, dass sie sowohl bei nicht eingesetztem Stecker als auch bei eingesetztem Stecker und gleichzeitig deaktiviertem Zustand keinen Eigenstromverbrauch aufweist. Dies ist beispielswiese durch Einsatz von einem bistabilen Relais möglich, wobei dann bis zu zwei Mikroschalter oder Mikrotaster oder ein bis zu zweipoliger Mikrotaster oder Mikroschalter eingesetzt werden, wobei sowohl das Einstecken des Steckers als auch das Entfernen des Steckers zu einem Schalt- bzw. Tastimpuls führen.Furthermore, it may be advantageous to indicate by a preferably optical or acoustic signal when the protective circuit is in an activated state in a plug inserted into the socket. In a variant of this embodiment, the protection circuit is also designed so that it has no own power consumption both when not inserted plug and when plugged in and simultaneously disabled state. This is possible, for example, through the use of a bistable relay, in which case up to two microswitches or micro-switches or up to two-pole microswitches or microswitches are used, wherein both the insertion of the plug and the removal of the plug lead to a switching or tactile pulse ,

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Countdownzeit der Schutzschaltung entweder fest voreingestellt oder aber individuell durch den Anwender einstellbar ausgeführt werden.In accordance with a further embodiment, the countdown time of the protection circuit can either be preset or can be carried out individually by the user.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Aktivierung und/oder Deaktivierung der Schutzschaltung mit einem optischen oder akustischen Signal verbunden sein. Bevorzugt zeigt die Schutzeinrichtung nach Inbetriebnahme zumindest optisch an, ob die Schutzschaltung aktiviert oder deaktiviert ist.According to a further embodiment, the activation and / or deactivation of the protection circuit can be connected to an optical or acoustic signal. After activation, the protective device preferably displays at least optically whether the protection circuit is activated or deactivated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schutzschaltung die Form eines Zwischensteckers auf. Die Schutzeinrichtung wird primärseitig dabei über Steckkontakte mit dem Hausnetz verbunden und somit mit Strom versorgt.According to a further embodiment, the protection circuit has the form of an intermediate plug. The protective device is connected on the primary side via plug contacts with the home network and thus supplied with power.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Schutzschaltung als Unterputzmodul vor. Die Schutzeinrichtung (2) wird primärseitig dabei direkt mit der Netzzuleitung mit dem Hausnetz verbunden und somit mit Strom versorgt. Figur 4 zeigt eine Prinzipskizze der Schutzeinrichtung (4). Das Modul wird in der Unterputzdose in der Wand zwischen Steckdose (2) und der unter Putz verlegten Leitung (3) angeschlossen. Vorstellbar ist auch, dass der Steckdoseneinsatz und die Schutzeinrichtung aus einer Einheit (4+2) entwickelt wird, die man bei Neuinstallationen vorsehen kann.According to a further embodiment, the protection circuit is present as a flush-mounted module. The protective device (2) is the primary side connected directly to the mains supply to the home network and thus supplied with electricity. FIG. 4 shows a schematic diagram of the protective device (4). The module is connected in the flush-mounted box in the wall between socket (2) and the line (3) laid under plaster. It is conceivable also that the socket insert and the protective device is developed from a unit (4 + 2), which can be provided for new installations.

Figur 5 zeigt eine detailliere Abbildung: Ein Netzteil (2.1) in der Schutzeinrichtung (2) versorgt den Microcontroller und Sensorik mit nötiger Spannung. Die manuelle Aktivierung und Deaktivierung erfolgt über eingebaute Taster oder durch kabellose Verbindungen wie Funk (3.2), Near field communication (NFC) Transponder (3.1), Reedkontakte, etc. Durch die weite Verbreitung von Smartphone kann auch die Schutzeinrichtung über eine APP durch eine WLAN(3.4) oder Bluetooth (3.5) -Verbindung ermöglicht werden. FIG. 5 shows a detailed illustration: A power supply (2.1) in the protective device (2) supplies the microcontroller and sensors with the necessary voltage. The manual activation and deactivation takes place via built-in push-buttons or by wireless connections such as radio (3.2), nearfield communication (NFC) transponders (3.1), reed contacts, etc. Due to the widespread use of smartphones, the protection device can also be controlled via an APP through a WLAN (3.4) or Bluetooth (3.5) connection.

Die Programmabläufe, wie in Figur 1 und 2 dargestellt, werden in einem Microcontroller (2.2) verarbeitet. Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung eines Microcontrollers ist, dass dieser über die Programmier/- und Kommunikationsschnittstelle (2.5) an eine bestehende Gebäudeleittechnik verbunden werden kann. Hierüber können beispielsweise Einstellungen wie Schaltzeiten, Stromschwellen, etc. vorgenommen werden. Die Verbindung hierzu kann sowohl kabellos über W-LAN oder Kabelgebunden über ein Bus- oder Netzwerkkabel erfolgen. Um ein sicheres Trennen der Steckdose (4) bzw. letztendlich des angeschlossenen Verbrauchers vom Netz zu ermöglichen, kann ein Netzrelais (2.4) mit idealerweise zwei Kontakten zum allpoligen Abschalten verwendet werden.The program sequences, as in FIG. 1 and 2 are processed in a microcontroller (2.2). A significant advantage of using a microcontroller is that it can be connected via the programming / - and communication interface (2.5) to an existing building management system. This can, for example, settings such as switching times, current thresholds, etc. are made. The connection can be made wirelessly via W-LAN or wired via a bus or network cable. In order to enable a safe disconnection of the socket (4) or, in the end, of the connected consumer from the mains, a mains relay (2.4) with ideally two contacts for all-pole disconnection can be used.

Die Messung des sekundären Stromverbrauchs für die Nachtriggerung der Abschaltzeit kann über einen Stromsensor (2.3) (z. B. einen Hallsensor) erfolgen.The measurement of the secondary power consumption for the retriggering of the switch-off time can be carried out via a current sensor (2.3) (eg a Hall sensor).

Die Feststellung im Einschaltmoment, ob ein Gerät grundsätzlich eingeschaltet ist, kann auch durch einen Stromsensor erfolgen. Allerdings muss hierfür kurz die Schutzeinrichtung deaktiviert werden. Falls in diesem kurzen Moment ein Stromfluss gemessen wird, ist dies ein Zeichen für ein eingeschaltetes Gerät. Die Schutzeinrichtung wird wieder aktiviert. Nachteilig ist bei dieser Variante, dass dieses kurze Einschalten schon zu einer Gefährdung führen kann. Um dies zu vermeiden kann eine indirekte Widerstandmessung (2.3) sinnvoll sein. Hierfür wird bei aktivierter Schutzeinrichtung mit Kleinspannung der Widerstand gemessen werden und hierüber die Entscheidung herbeigeholt, ob aktiviert oder deaktiviert werden soll.The determination in the switch-on, whether a device is basically turned on, can also be done by a current sensor. However, the protective device must be deactivated for this purpose. If a current flow is measured in this short moment, this is a sign for a switched on device. The protective device is reactivated. The disadvantage of this variant is that this short switching can already lead to a hazard. To avoid this, an indirect resistance measurement (2.3) may be useful. For this purpose, when the protective device is activated with low voltage, the resistance is measured and the decision is made as to whether to activate or deactivate it.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform lässt sich die beschriebene Funktionalität sich durch eine Softwarelösung innerhalb einer Hauselektriksteuerung realisieren. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die für die Steuerung relevanten Signale der individuellen Steckdose an die Steuerungseinheit übermittelt werden, ohne dass dies den Betrieb der anderen Steckdosen und sonstigen Verbraucher negativ beeinflusst. Dies kann beispielsweise geschehen, indem hinter jede zu schützenden Steckdose lokal ein eigener Sensor mit Signalwandler geschaltet wird, der en steckdosenspezifisches Signal an die Steuerung sendet.According to a further embodiment, the described functionality can be realized by a software solution within a home electrical control. However, care must be taken to ensure that the signals relevant to the control of the individual socket are transmitted to the control unit without this adversely affecting the operation of the other sockets and other consumers. This can be done, for example, by a separate sensor with signal converter is connected locally behind each protected socket that sends en sockets specific signal to the controller.

Die oben beschriebene Aufgabe wird auch durch die Verwendung des vorstehend näher erläuterten Schutzschalters zur Vermeidung von unmittelbaren oder mittelbaren Verletzungen (oder allgemeiner Schäden) durch elektrischen Strom in einem Bad oder einem Nassbereich sowie durch ein für die Verwendung in einem Bad oder einen Nassbereich vorgesehenes Gerät mit dem Schutzschalter gelöst. Insbesondere ist hierbei der Betrieb von handgeführten elektrischen Geräten, insbesondere von Haartrocknern, Lockenwicklern oder Rasierapparaten zu nennen.The object described above is also accompanied by the use of the above-described circuit breaker to prevent direct or indirect injury (or general damage) by electric current in a bath or a wet area and by a device intended for use in a bath or a wet area released the circuit breaker. In particular, this is the operation of hand-held electrical equipment, especially hair dryers, curlers or shavers to call.

Die oben beschriebene Aufgabe wird ferner durch die Verwendung des vorstehend näher erläuterten Schutzschalters zur Vermeidung von Verletzungen (oder allgemeiner Schäden) in einer Küche oder einem Bereich zur Nahrungsmittelzubereitung sowie durch ein für die Verwendung in einer Küche oder einem Bereich zur Nahrungsmittelzubereitung vorgesehenes Gerät mit dem Schutzschalter gelöst. Insbesondere ist hierbei der Betrieb von Küchengeräten, insbesondere Mixern, Brotschneidemaschinen, oder elektrischen Geräten zur Nahrungsmittelzerkleinerung zu nennen.The above-described object is further achieved by the use of the above-described circuit breaker for preventing injury (or general damage) in a kitchen or food preparation area, and an apparatus for use in a kitchen or food preparation area with the circuit breaker solved. In particular, the operation of kitchen appliances, especially mixers, bread slicers, or electrical equipment for food shredding is to be mentioned here.

Die oben beschriebene Aufgabe wird schließlich auch durch die Verwendung des vorstehend näher erläuterten Schutzschalters zur Vermeidung von Verletzungen (oder allgemeiner Schäden) im Werkstattbereich, insbesondere im häuslichen Werkstattbereich sowie durch ein für die Verwendung im Werkstattbereich vorgesehenes Gerät mit dem Schutzschalter gelöst. Insbesondere ist hierbei der Betrieb von handgeführten elektrischen Geräten, insbesondere von Bohrmaschinen, Sägen, Schleifmaschinen und dergleichen zu nennen.Finally, the above-described object is also achieved by the use of the above-explained circuit breaker to prevent injury (or general damage) in the workshop area, especially in the home workshop area and by a provided for use in the workshop area device with the circuit breaker. In particular, in this case the operation of hand-held electrical equipment, especially drills, saws, grinding machines and the like may be mentioned.

Claims (14)

  1. Circuit breaker for interrupting a current flowing via an electrical line for protection against unintended actuation of an appliance operated by the current, wherein the circuit breaker can assume an activated state, in which the flow of current is interrupted, and a deactivated state, in which a flow of current to the current-operated appliance is permitted, and wherein the basic state is the activated state, having the following elements:
    - an operator control unit, the actuation of which by a user can transfer the circuit breaker to the deactivated state,
    - a checking unit, which permits the deactivated state to be assumed only when, directly after the operator control unit has been actuated in the deactivated state, current does not flow or cannot flow to the current-operated appliance or the flow of current to the current-operated appliance does not exceed or cannot exceed a predeterminable threshold value and
    - a trigger unit,
    characterized in that,
    after the circuit breaker has been brought to the deactivated state, the trigger unit starts a countdown with a predeterminable time interval, wherein, after the countdown has elapsed, the trigger unit transfers or can transfer the circuit breaker to the activated state if a current does not flow to the current-operated appliance or the flow of current to the current-operated appliance does not exceed a predeterminable threshold value, or wherein, after the countdown has elapsed, the trigger unit starts the countdown again if a current flows to the current-operated appliance or the flow of current to the current-operated appliance exceeds a predeterminable threshold value.
  2. Circuit breaker according to Claim 1,
    characterized in that
    the checking unit checks whether a voltage is applied to the appliance operated by current.
  3. Circuit breaker according to either of the preceding claims,
    characterized in that
    additionally at least one first distance sensor is present, said first distance sensor interacting with a first distance indicator, which, in particular, can be carried by the user, in the manner of a transmitter/receiver pair, wherein
    the trigger unit is configured in such a way that the time interval of the countdown is extended or, after the countdown has elapsed, starts the countdown again if the first distance sensor detects that the first distance indicator is located in a predeterminable distance range from the first distance sensor.
  4. Circuit breaker according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    additionally a second distance sensor is present, said second distance sensor interacting with a second distance indicator, which, in particular, can be carried by a person to be protected against accidents with the current-operated appliance, in the manner of a transmitter/receiver pair, wherein
    the circuit breaker is transferred to the activated state if the second distance sensor detects that the second distance indicator is located in a predeterminable distance range from the second distance sensor.
  5. Circuit breaker according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the circuit breaker is part of a socket.
  6. Circuit breaker according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the operator control unit has a switch to be actuated actively by the user.
  7. Circuit breaker according to one of Claims 1 to 6,
    characterized in that
    the operator control unit is actuated in a positively driven manner by the insertion of the appliance plug of the appliance operated by current into a socket and the protective circuit is transferred to the activated state in a positively driven manner by the removal of the appliance plug.
  8. Circuit breaker according to the preceding claim,
    characterized in that
    the positively driven actuation takes place by means of an electromechanical switch, microswitch or reed switch associated with the operator control unit.
  9. Circuit breaker according to Claim 7 or 8,
    characterized in that,
    in the deactivated state, the protective circuit does not have an intrinsic current consumption both when the plug is inserted and when the plug is not inserted into the socket.
  10. Circuit breaker according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    a communication interface is also present, wherein the communication interface is configured for the wireless or wired influencing of threshold values and/or switching states of the trigger unit, of the operator control unit and/or of the checking unit by the user.
  11. Circuit breaker according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    a locking apparatus or a part of a locking apparatus is also provided at the circuit breaker or a circuit breaker housing, which locking apparatus can be used to mechanically lock the circuit breaker or the circuit breaker housing with the current-operated appliance.
  12. Use of the circuit breaker according to one of the preceding claims in a bath or a wet area, during operation of hand-held electrical appliances, in particular of hair dryers, curlers or razors, to prevent injuries caused by electric current.
  13. Use of the circuit breaker according to one of the preceding claims in a kitchen or an area for preparing foodstuffs, to prevent injuries during operation of kitchen appliances, in particular mixers, bread slicing machines, or electrical appliances for chopping foodstuffs.
  14. Use of the circuit breaker according to one of the preceding claims during operation of hand-held electrical appliances in a workshop area, in particular in a domestic workshop area.
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