EP3391476B1 - Mechanische sicherung einer elektrischen steckverbindung für netzspannungen - Google Patents

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EP3391476B1
EP3391476B1 EP16810074.1A EP16810074A EP3391476B1 EP 3391476 B1 EP3391476 B1 EP 3391476B1 EP 16810074 A EP16810074 A EP 16810074A EP 3391476 B1 EP3391476 B1 EP 3391476B1
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EP
European Patent Office
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plug
securing means
means according
protective
pushbutton
Prior art date
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EP16810074.1A
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EP3391476A1 (de
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Egon HEULE
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A Steffen Ag Elektrohandel
Original Assignee
A Steffen Ag Elektrohandel
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Publication date
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    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6275—Latching arms not integral with the housing
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    • 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
    • H01R13/641—Means for preventing incorrect coupling by indicating incorrect coupling; by indicating correct or full engagement
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R24/28—Coupling parts carrying pins, blades or analogous contacts and secured only to wire or cable
    • H01R24/30—Coupling parts carrying pins, blades or analogous contacts and secured only to wire or cable with additional earth or shield contacts
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/633—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to a mechanical fuse for an electrical connector according to the preamble of patent claim 1.
  • Plug connections with protective contact plug SCHUKO® (collective brand SCHUKO-WARENZEICHENVERBAND, Mannheim, DE) with round contact pins are standardized and notoriously known for device connections with a load up to 16 A at 230 V. This type of plug is internationally considered as type F.
  • the connector should preferably not be proprietary, i.e. In the same coupling part, plugs with mechanical locking and those without should fit.
  • Cable connectors with protective collars but also recessed sockets with protective contacts, such as those found in CEE 7/4 plugs and CEE 7/3 sockets, are considered to be plug-in connections with coupling part.
  • a front fitting contains a coaxial contact arrangement for DC voltages of high currents.
  • a single locking claw protrudes from the fitting; when inserted into the vehicle's electrical socket, it engages and the release button is blocked electro-mechanically. The plug cannot be removed until the charging process is completed. This avoids the fear of arcing with DC voltages.
  • the high-current plug has a latching element which is designed for releasably latching the high-current plug into a corresponding mating connector socket.
  • a mechanical fuse of an electrical plug connection in which the plug has a locking arm extending in the plugging direction with a locking hook at its front free end, which can be inserted into a locking channel of a socket. On its side facing away from the plug, the locking channel is open to the outside. When the plug is inserted into the socket, a color field attached to the locking hook appears in the area of the locking channel that is open to the outside.
  • the pushbutton having a marking or lateral edge line, the marking being visible from the side when the pushbutton protrudes too far beyond the housing of the plug.
  • the pushbutton can have several markings or lateral marginal lines, the markings or marginal lines being colored markings.
  • the mechanically and electrically correct connection can be optically checked by markings on the edge.
  • the correct immersion of the button in the plug can be precisely checked optically using the markings or side lines, for example in different signal colors.
  • the design for alternating current applications should be designed in such a way that it can generally also be used in thin-walled power plugs and connectors from different countries and does not lead to an unwanted loosening of the connection even after prolonged and intensive use.
  • it should be designed and suitable for SCHUKO® safety plugs in 220/230 V networks.
  • the subject of the invention can also be used to create a correct polarity connection.
  • Pushbuttons opposite one another result in particularly simple and convenient handling.
  • a single claw actuated by a push button is sufficient for mechanical locking.
  • a claw that is shaped according to its movement sequence is kinematically inexpensive and space-saving.
  • a visible assignment of the outer conductor and neutral conductor by buttons protruding from the connector is advantageous from an electrical engineering point of view. If, for example, the outer conductor is no longer routed through a housing, the resulting electrosmog is reduced. - This is a significant advance over the conventional SCHUKO® connector.
  • the plug connection can be optionally polarized by means of a mechanical fuse using four fuse notches in the protective collar.
  • central spring block allows several tasks to be combined in one component and is particularly space-saving.
  • Locking levers with similar bearing journals located opposite one another at the end are inexpensive and facilitate their manufacture because they can be installed either on the left or on the right in the plug.
  • a one-armed locking lever gives freedom of design for the forces and travel of the device.
  • One-piece pushbuttons made of thermoplastic with integrated spring support have proven their worth because they enable particularly simple assembly and a reduction in the overall height of the device.
  • a colored push button shows a correctly engaged mechanical connection.
  • the subject matter of the invention is not limited to a specific connector type.
  • the necessary restoring force of the locking device can be generated by one or more springs, so that the overall height of the device can be adapted to the existing geometric conditions.
  • Figure 1 is a type F connector designated 1, which is inserted into a protective collar 2 of a socket (or coupling).
  • protective contact springs 3 are laterally inserted in the usual manner in grooves 4.
  • the connector parts 1a and 1b are held together in receptacles 9a and 9b by means of fastening screws; the corresponding parting line is designated by 10.
  • Split guide rails 5 on the connector 1 fit into grooves 5 'in the protective collar 2 and center - in the usual way - the connector in the protective collar before an electrical contact via contact pins K is made.
  • the contact sockets known per se required for this purpose are omitted here for the sake of drawing.
  • Fig. 2 is a sectional view through this latter level and shows two keys 6, which are loaded opposite each other by springs 17.
  • the springs 17 are each supported on a spring bearing 20 of a spring block 18 and act on corresponding spring supports 15 in the pushbuttons 6.
  • the pushbuttons 6 are part of a lever 24, the end extension of which has pivot points D and are provided on the front with claws 7. If the pushbuttons 6 are relieved, the springs 17 press them in the direction of movement B into securing notches 16 in the protective collar 2 and engage there and thus secure the plug connection.
  • the contact pins K are thus secured in their contact sleeves 30 in the coupling part.
  • the buttons 6 are pressed together when the plug is inserted 1 by index finger and thumb of one hand (one-hand operation) in the protective collar 2.
  • connection cable power cable
  • a connection cable is inserted into the connector 1 via a cable outlet 8 and screwed into bores 12 via a cable clamp (not shown) and thus clamped against the fixed part of the cable clamp 13 installed in the connector 1.
  • bearings 14 for the locking levers 24 in the plug 1 on both sides.
  • the spring block 18 there is a central recess with a support for protective contact springs 21, 22; a lower protective contact spring is designated 22 and contacts the protective contact spring 3 in the protective collar 2 (see Fig. 1 )
  • On the spring block there are lateral limiting and supporting parts 19 on which the claws 7 rest in a form-fitting manner in the disengaged state - as shown; Fig. 2 ,
  • the operation of the connector is self-explanatory; please refer Fig. 1 and Fig. 2 : If the connector 1 is taken in one hand as usual and inserted into the protective collar 2 of the coupling piece, the slightly protruding pushbuttons 6 must be pressed into the housing of the connector 1. As a result, the claws 7 disappear, cf. Fig. 2 , in connector 1 so that it can be inserted as usual into protective collar 2 as far as it will go. If the plug 1 is released, the claw 7 engages in the safety notch 16: the plug connection is thus electrically connected and mechanically secured.
  • Colored markings 6 'on the edge of the button 6 indicate when the plug connection is correctly connected: If the button 6 projects too far beyond the housing of the plug 1, there is a mark 6', Fig. 1 , laterally visible. This means, that either the connection is not mechanically secured or that the outer conductor and neutral conductor are interchanged. Different colored markings 6 'on the edge of the button 6 indicate when the plug connection is correctly connected: If the button 6 protrudes too far beyond the housing of the plug 1, then the connection is either not mechanically secured or the outer conductor and neutral conductor are reversed. This presupposes that in this embodiment only two opposing notches 16 are provided in the protective collar 2.
  • Fig. 1 second fuse notches 16 ' are shown in dashed lines, these are to be regarded as alternative and are then additionally installed if the connector 1 - as is usual with the ordinary SCHUKO® system - should be able to be poled as desired.
  • the claws 7 engage in the safety notch 16 or the alternative notch 16 'and interchange the outer conductor (pole) with the neutral conductor.
  • the mark 6 'visible on the edge of the button 6 merely indicates the mechanically perfect connection; the polarity of the plug connection cannot be inferred.
  • a spring block 18 is shown with its details.
  • a central recess 29 there is a receptacle for a fastening screw, which is supported by a receptacle 9a, cf. Fig. 1 , is inserted and screwed into a cable clamp (not shown) for a protective conductor, in the sense of a threaded nut.
  • the cable clamp in turn carries the protective spring 21, 22, Fig. 2 , and fits positively laterally into the recess 29 with its lateral Recess 29 'for the insertion and connection of the protective conductor in the terminal.
  • the spring block 18 is provided with bearings 25 for the contact pins K, which are inserted as far as the stop 26 and are immovably clamped in the connector 1 in the usual manner. Cable bushings 27 for connecting the cables are also available and shown in the usual way.
  • the push button 6 is in Fig. 4 to see, on the end face of the claw 7 is arranged on a locking lever 24. On the opposite side there are two opposite bearing journals 23 on an extension of the lever 24, which result in the pivot point D in the locking device. On the claw 7 a radius 7 'can be seen, which is adapted to the sequence of movements of the lever 24 and changes to a stop 7 ", which ensures a play-free locking of the connection.
  • Fig. 5 is the locking lever 24 with its push button 6, shown from below: Here you can see a spring support 15 which the compression spring 17 ( Fig. 2 ) centers and holds.
  • the invention is characterized by its simplicity and can be integrated into the widespread, conventional SCHUKO® system as standard without major production changes. It is particularly favorable that plugs with a built-in locking device can also be used in existing, installed sockets and couplings.
  • the visual display of the locking status and / or the correct polarity represents a significant technical advance and an increase in security.
  • a proprietary embodiment variant of the subject matter of the invention could easily be made non-polar, in which the locking device could only be inserted into protective collars designed for it. This could completely remedy a system deficiency that has been known for decades and at the same time achieve a further increase in connection security by securely locking the plug connection.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Sicherung einer elektrischen Steckverbindung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Steckverbindungen mit Schutzkontaktstecker SCHUKO® (Kollektivmarke SCHUKO-WARENZEICHENVERBAND, Mannheim, DE) mit runden Kontaktstiften sind genormt und notorisch bekannt für Geräteanschlüsse mit einer Belastung bis 16 A bei 230 V. Dieser Steckertyp gilt international als Typ F.
  • Beim Gebrauch elektrischer Geräte erfolgt häufig eine Zugbelastung auf die Kabel, welche beispielsweise ausreicht um Stecker und Kupplung einer Kabelverbindung oder -verlängerung zu trennen. So kommt es bei Anwendungen in Haushalt und Gewerbe immer wieder vor, dass ein Stecker unbeabsichtigt aus einer Steckdose herausgezogen wird. - Dies hat bei kritischen Anwendungen auch schon zu Umfällen geführt.
  • Die Steckverbindung soll vorzugsweise nicht proprietär sein, d.h. in das gleiche Kupplungsteil sollen Stecker mit mechanischer Sicherung und solche ohne passen.
  • Als Steckverbindung mit Kupplungsteil gelten Kabelkupplungen mit Schutzkragen aber auch vertiefte Steckdosen mit Schutzkontakt, wie sie beispielhaft in CEE 7/4-Steckern und CEE 7/3 Steckdosen vorhanden sind.
  • Aus der WO -A1- 2013/108341 ist eine mechanische Sicherung an einem gekröpften Stecker zum Laden von Batterien in Elektrofahrzeugen bekannt. Ein frontseitiges Passstück enthält eine koaxiale Kontaktanordnung für Gleichspannungen hoher Ströme. Aus dem Passstück ragt eine einzige Verriegelungsklaue heraus; beim Einschieben in die Elektrosteckdose des Fahrzeugs rastet diese ein und die Entriegelungstaste wird elektro-mechanisch blockiert. Der Stecker kann nicht herausgenommen werden, bevor der Ladevorgang regulär abgeschlossen ist. Damit werden die bei Gleichspannungen gefürchteten Lichtbogen verhindert.
  • Aus der US 2005/014412 A1 ist eine mechanische Sicherung für eine Wechselstrom-Schutzkontakt-Steckverbindung der eingangs genannten Art bekannt.
  • Aus der EP 2 161 795 A2 ist ein miniaturisierter Hochstromstecker mit einem Gehäuse und an einer Stirnseite des Gehäuses hervorstehenden Kontaktbuchsen bekannt. Der Hochstromstecker weist ein Rastelement auf, das zum lösbaren Einrasten des Hochstromsteckers an einer entsprechenden Gegensteckerbuchse ausgebildet ist.
  • Aus der US 4 634 204 A ist eine mechanische Sicherung einer elektrischen Steckverbindung bekannt, bei der der Stecker einen sich in Steckrichtung erstreckenden Verriegelungsarm mit einem Verriegelungshaken an seinem vorderen freien Ende besitzt, der in einen Verriegelungskanal einer Buchse einführbar ist. An seinem dem Stecker abgewandten Seite ist der Verriegelungskanal nach außen offen. Bei in die Buchse eingeführtem Stecker erscheint ein am Verriegelungshaken angebrachtes Farbfeld in dem nach außen offenen Bereich des Verriegelungskanals.
  • Aus der JP 2006 012635 A ist mechanische Verbindung bekannt, bei der sich ein Anzeigeteil in eine Position einer Fensteröffnung bewegt, wenn ein Steckerteil in ein Buchsenteil eingesetzt wird.
  • Aus der EP 1 376 771 A1 ist eine mechanische Sicherung einer Buchse-Steckerverbindung bekannt, bei der die Buchse zwei sich in Richtung zum Stecker hin erstreckende Verriegelungsfederarme aufweist, die an ihren freien Enden Verriegelungshaken aufweisen, Im ineinandergesteckten Zustand der Buchse-Steckerverbindung rasten die Verriegelungshaken in entsprechende Ausnehmungen an dem Stecker ein.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine einfach zu realisierende mechanische Sicherung für Wechselstrom-Steckverbindungen zu schaffen, die der ordentlichen Zugbelastung im Alltag genügt und ein unbeabsichtigtes Ausziehen des Steckers verhindert sowie eine mechanisch nicht gesicherte Verbindung anzeigt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Drucktaste eine Markierung oder seitliche Randlinie aufweist, wobei die Markierung seitlich sichtbar ist, wenn die Drucktaste zu weit über das Gehäuse des Steckers hinausragt.
  • Dabei kann die Drucktaste mehrere Markierungen oder seitliche Randlinien aufweisen, wobei die Markierungen oder Randlinien farbige Markierungen sein können.
  • Durch randseitige Markierungen lässt sich die mechanisch und elektrisch korrekte Verbindung optisch kontrollieren.
  • Durch die Markierungen oder seitliche Randlinien, beispielsweise in unterschiedlichen Signalfarben lässt sich das richtige Eintauchen der Taste im Stecker präzise optisch kontrollieren.
  • Die Konstruktion für Wechselstromanwendungen soll derart ausgelegt sein, dass sie generell auch in dünnwandigen Netz-Steckern und -Kupplungen verschiedener Länder anwendbar ist und auch nach längerem und intensivem Gebrauch zu keinem ungewollten Lösen der Verbindung führt. Insbesondere soll diese für Schutzkontaktstecker SCHUKO® in 220/230 V Netzen ausgelegt und geeignet sein. Wahlweise sei der Erfindungsgegenstand auch zur Erstellung einer verpolungsrichtigen Steckverbindung verwendbar.
  • Die im Patentanspruch definierte Verlagerung der Verriegelungsvorrichtung von der Ebene der Kontaktstecker in eine hierzu parallele Ebene, erlaubt die Abmessungen und Formen bisheriger, notorisch bekannter Stecker bei zu behalten.
  • Der Einsatz der Steckverbindungen ist selbsterklärend und bedarf an sich keiner Instruktionen der Benutzer.
  • In abhängigen Ansprüchen sind nachfolgend vorteilhafte Ausführungsvarianten diskutiert.
  • Mechanisch vorteilhaft ist die asymmetrische Anordnung von zwei einander gegenüber liegenden Verriegelungsvorrichtungen. Dies erlaubt höhere Fertigungstoleranzen und gewährleistet trotzdem eine platzsparende und wirkungsvoll gesicherte Steckverbindung,
  • Durch einander gegenüber liegende Drucktasten ergibt sich eine besonders einfache und bequeme Handhabung.
  • Grundsätzlich genügt eine einzige durch eine Drucktaste betätigbare Klaue zur mechanischen Verriegelung.
  • Kinematisch günstig und platzsparend ist eine Klaue, die nach ihrem Bewegungsablauf geformt ist.
  • Eine sichtbare Zuordnung von Aussenleiter und Null-Leiter durch aus dem Stecker herausragende Tasten angezeigt, ist elektrotechnisch vorteilhaft, Wird beispielsweise der Aussenleiter nicht mehr über ein Gehäuse geführt, so reduziert sich der resultierende Elektrosmog. - Dies ist gegenüber der konventionellen SCHUKO® Steckverbindung ein erheblicher Fortschritt.
  • Durch eine mechanische Sicherung mittels vier Sicherungseinkerbungen im Schutzkragen kann die Steckverbindung wahlweise gepolt werden.
  • Durch den Einsatz von verschieden tiefen, einander gegenüber liegenden Sicherungseinkerbungen ragt der mit den Klauen verbundene Druckknopf unterscheidbar hoch aus dem Gehäuse des Steckers heraus. - Bei geeignetem Anschluss der Leiter kann damit auch auf eine unbeabsichtigte Verpolung der Steckverbindung geschlossen werden.
  • Die Verwendung eines zentralen Federblocks erlaubt die Kombination mehrerer Aufgaben in einem Bauteil und ist besonders platzsparend.
  • Verriegelungshebel mit endseitig gegenüber liegenden gleichartigen Lagerzapfen sind kostengünstig und erleichtern deren Fabrikation, weil sie wahlweise links oder rechts im Stecker einbaubar sind.
  • Ein einarmiger Verriegelungshebel ergibt Gestaltungsfreiheiten für die aufzuwendenden Kräfte und Wege der Vorrichtung.
  • Bewährt haben sich einstückigen Drucktasten aus Thermoplast mit integrierter Federauflage weil sie eine besonders einfache Montage und eine Reduktion der Bauhöhe der Vorrichtung ermöglichen.
  • Bei nicht vorgesehener kontrollierter Polung zeigt eine farbige Drucktaste eine richtig eingerückte mechanische Verbindung.
  • Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf einen bestimmten Steckertyp beschränkt, So lässt sich beispielsweise die notwendige Rückstellkraft der Verriegelungsvorrichtung durch eine oder mehrere Federn erzeugen, so dass sich die Bauhöhe der Vorrichtung an die vorhandenen geometrischen Verhältnisse anpassen lässt.
  • Nachfolgend wird an Hand von vereinfachten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel einer mechanisch gesicherten Steckverbindung zwischen einem SCHUKO®-Stecker und einer Steckdose in deren wichtigsten Einzelheiten dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Steckverbindung mit ihrer mechanischen Auszugsicherung mit Drucktasten, in Draufsicht in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung der Zeichnung Fig. 1 in orthogonaler Richtung durch die herausragende Drucktaste,
    Fig. 3
    das mittlere Teil in Fig. 2, ein Federblock, in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 4
    eine Drucktaste mit Lagerstellen, Verbindungshebel und endseitiger Klaue, sowie
    Fig. 5
    die Darstellung Fig. 4 in rückseitiger Ansicht.
  • In Figur 1 ist ein Stecker des Typs F mit 1 bezeichnet, der in einen Schutzkragen 2 einer Steckdose (oder Kupplung) eingeführt ist. Im Schutzkragen 2 sind seitlich Schutzkontaktfedern 3, in gewohnter Weise in Nuten 4 eingelegt. Die Steckerteile 1a und 1b sind in Aufnahmen 9a bzw. 9b mittels Befestigungsschrauben zusammengehalten; die entsprechende Trennfuge ist mit 10 bezeichnet. Geteilte Führungsschienen 5 am Stecker 1 passen in Nuten 5' im Schutzkragen 2 und zentrieren - in gewohnter Weise - den Stecker im Schutzkragen bevor ein elektrischer Kontakt über Kontaktstifte K erfolgt. Die hierzu erforderlichen, an sich notorisch bekannten Kontaktbuchsen sind hier aus zeichnerischen Gründen weggelassen.
  • Denkt man sich durch die Trennfuge 10 und die Längsachsen der Kontaktstifte K eine Ebene erkennt man, dass sich eine Taste 6 im Stecker 1 in einer parallelen Ebene hierzu befindet; vgl. Fig. 1 mit Fig. 2; Anspruch 1.
  • Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung durch diese zuletzt genannte Ebene und zeigt zwei Tasten 6, die einander gegenüber liegend durch Federn 17 belastet sind. Die Federn 17 stützen sich je auf einen Federlager 20 eines Federblocks 18 ab und wirken auf korrespondierende Federauflagen 15 in den Drucktasten 6. Die Drucktasten 6 sind Bestandteil von einem Hebel 24, dessen endseitige Verlängerung Drehpunkte D aufweist und frontseitig mit Klauen 7 versehen sind. Werden die Drucktasten 6 entlastet, so drücken die Federn 17 diese in Bewegungsrichtung B in Sicherungseinkerbungen 16 im Schutzkragen 2 und greifen dort ein und sichern damit die Steckverbindung. Die Kontaktstifte K sind damit in ihren Kontakthülsen 30 im Kupplungsteil gesichert. - Zusammengedrückt werden die Tasten 6 bei der Einführung des Steckers 1 durch Zeigefinger und Daumen einer Hand (Einhandbedienung) in den Schutzkragen 2.
  • In üblicher Weise ist ein Anschlusskabel (Netzkabel) über einen Kabeldurchlass 8 in den Stecker 1 eingeführt und über eine nicht dargestellte Kabelklemme in Bohrungen 12 verschraubt und damit gegen das feste Teil der im Stecker 1 eingebauten Kabelklemme 13 geklemmt. Ersichtlich sind beidseitig im Stecker 1 Lager 14 für die Verriegelungshebel 24. Im Federblock 18 befindet sich eine zentrale Ausnehmung mit einer Auflage für Schutzkontaktfedern 21,22; eine untere Schutzkontaktfeder ist mit 22 bezeichnet und kontaktiert die Schutzkontaktfeder 3 im Schutzkragen 2 (siehe Fig. 1) Am Federblock befinden sich seitliche Begrenzungs- und Stützteile 19 an denen die Klauen 7 im ausgerückten Zustand - wie gezeichnet - formschlüssig aufliegen; Fig. 2.
  • Die Betätigung der Steckverbindung ist an sich selbsterklärend; siehe Fig. 1 und Fig. 2: Wird der Stecker 1, wie gewohnt in eine Hand genommen und in den Schutzkragen 2 des Kupplungsstücks eingeführt, so werden die leicht überragenden Drucktasten 6 in das Gehäuse des Steckers 1 zwingend eingedrückt. Dadurch verschwinden die Klauen 7, vgl. Fig. 2, im Stecker 1, so dass dieser wie gewohnt in den Schutzkragen 2 bis zum Anschlag eingeführt werden kann. Wird der Stecker 1 los gelassen, so rastet die Klaue 7 in der Sicherungseinkerbung 16 ein: Die Steckverbindung ist somit elektrisch verbunden und mechanisch gesichert.
  • Randseitige, farbige Markierungen 6' an der Taste 6 zeigen an, wenn die Steckverbindung korrekt verbunden ist: Ragt die Taste 6 zu weit über das Gehäuse des Steckers 1 hinaus, ist eine Markierung 6', Fig. 1, seitlich sichtbar. Dies bedeutet, dass entweder die Verbindung mechanisch nicht gesichert oder Aussenleiter und Null-Leiter vertauscht sind. Verschieden farbige, randseitige Markierungen 6' an der Taste 6 zeigen an, wenn die Steckverbindung korrekt verbunden ist: Ragt die Taste 6 zu weit über das Gehäuse des Steckers 1 hinaus, so ist entweder die Verbindung mechanisch nicht gesichert oder Aussenleiter und Null-Leiter sind vertauscht. Dies setzt voraus, dass in dieser Ausführungsform nur zwei einander gegenüberliegende Einkerbungen 16 im Schutzkragen 2 vorgesehen sind.
  • In Fig. 1 sind zweite Sicherungseinkerbungen 16' gestrichelt eingezeichnet, diese sind als alternativ zu betrachten und werden dann zusätzlich eingebaut, wenn der Stecker 1 - wie beim ordentlichen SCHUKO® System üblich - beliebig polbar sein soll. Je nach Lage des Steckers 1 beim Einführen in den Schutzkragen 2 greifen die Klauen 7 in die Sicherungseinkerbung 16 oder die alternative Kerbung 16' ein und vertauschen den Aussenleiter (Pol) mit dem Null-Leiter.
  • In dieser Variante zeigt die randseitig sichtbare Markierung 6' an der Taste 6 lediglich die mechanisch einwandfrei Verbindung an; auf die Polung der Steckverbindung kann nicht geschlossen werden.
  • In Fig. 3 ist ein Federblock 18 mit seinen Einzelheiten dargestellt. in einer zentralen Ausnehmung 29 befindet sich eine Aufnahme für eine Befestigungsschraube, welche durch eine Aufnahme 9a, vgl. Fig. 1, gesteckt ist und in einer nicht dargestellten Kabelklemme für einen Schutzleiter, im Sinne einer Gewindemutter, verschraubt ist. Die Kabelklemme ihrerseits trägt die Schutzfeder 21,22, Fig. 2, und passt seitlich formschlüssig in die Ausnehmung 29 mit ihre seitliche Ausnehmung 29' zur Einführung und zum Anschluss des Schutzleiters in die Klemme.
  • Frontseitig ist der Federblock 18 mit Lagern 25 für die Kontaktstifte K versehen, die bis zum Anschlag 26 eingeführt und in üblicher Weise durch ein Gegenstück im Stecker 1 unverrückbar festgeklemmt sind. Kabeldurchführungen 27 zum Anschluss der Kabel sind ebenfalls in gewohnter Weise vorhanden und abgebildet.
  • Die Drucktaste 6 ist in Fig. 4 zu sehen, an deren Stirnseite an einem Verriegelungshebel 24 die Klaue 7 angeordnet ist. Auf der Gegenseite befinden sich an einer Verlängerung des Hebels 24 zwei einander gegenüber liegende Lagerzapfen 23, welche den Drehpunkt D in der Verriegelungsvorrichtung ergeben. An der Klaue 7 ist ein Radius 7' erkennbar, der den Bewegungsablauf des Hebels 24 angepasst ist und zu einem Anschlag 7" übergeht, welcher eine spielfreie Verriegelung der Verbindung gewährleistet.
  • In Fig. 5 ist der Verriegelungshebel 24 mit seiner Drucktaste 6, von unten dargestellt: Hier sieht man eine Federauflage 15, welche die Druckfeder 17 (Fig. 2) zentriert und hält.
  • Die Erfindung zeichnet sich durch deren Einfachheit aus und kann ohne grosse Fabrikationsänderungen serienmässig in das weitverbreitete, konventionell SCHUKO® System integriert werden. Besonders günstig ist, dass Stecker mit eingebauter Verriegelungsvorrichtung auch in bestehenden, installierten Steckdosen und Kupplungen verwendbar sind.
  • Die optische Anzeige des Verriegelungszustands und/oder der richtigen Polung stellt einen erheblichen technischen Fortschritt und eine Erhöhung der Sicherheit dar.
  • So können bei richtig verdrahteten Steckverbindungen, bei paarweise unterschiedlich tiefen Sicherungseinkerbungen beispielsweise Markierungen 6' mit farbigen Randlinien am Druckkopf 6 das Folgende anzeigen.
    • Grün: Steckverbindung gesichert und richtig gepolt (tiefe Sicherungseinkerbung verwendet)
    • Blau: Steckverbindung gesichert und beliebig gepolt (mittlere Sicherungseinkerbung verwendet)
    • Rot: Steckverbindung nicht gesichert, beliebig gepolt (Sicherungseinkerbung nicht vorhanden oder nicht verwendet)
  • Eine hier nicht speziell dargestellte proprietäre Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstands könnte leicht unverpolbar ausgeführt werden, dies in dem die Verrieglungsvorrichtung nur in dafür gestaltete Schutzkragen einführbar wäre. Damit könnte ein seit Jahrzehnten bekannter Systemmangel vollständig behoben und gleichzeitig eine weitere Erhöhung der Verbindungssicherheit durch die sichere Verriegelung der Steckverbindung erreicht werden.
    • Bezeichnungsliste
    • 1
    Stecker Typ F
    la,lb
    Steckerteile
    2
    Schutzkragen (Steckdose; Kupplung)
    3
    Schutzkontaktfedern in 2
    4
    Nuten in 2
    5
    Führungsschienen an 1 (geteilt)
    5'
    Nuten in 2
    6
    Drucktasten
    6, 6'
    Markierung/Randlinien (Höhenanzeige an 6)
    7
    Klauen
    7'
    Radius (Bewegungsablauf)
    7"
    Anschlag
    8
    Kabeldurchlass
    9a
    Aufnahme Befestigungsschraube in 1a
    9b
    Aufnahme Befestigungsschraube in 1b
    9b'
    Bohrung zu Befestigungsschraube in 1b
    10
    Trennfuge
    11
    Aussenwand Schutzkragen
    12
    Bohrungen zu Befestigung Kabelklemme
    13
    Kabelklemme festes Teil
    14
    Lager für Verriegelungshebel
    15
    Federauflagen/Zentrierung
    16
    Sicherungseinkerbung (aktiv)
    16'
    alternative Sicherungseinkerbung
    17
    Druckfedern
    18
    Federblock (mit Aufnahme für Schutzkontaktfedern)
    19
    Begrenzungs- und Stützteil
    20
    Federlager für 18
    21
    Auflage für Schutzkontaktfedern
    22
    Schutzkontaktfeder
    22'
    Schutzkontaktfeder Verbindungsteil
    23
    Lagerzapfen
    24
    Verriegelungshebel
    25
    Lager für Kontaktstifte (Pole)
    26
    Anschlag für Kontaktstifte
    27
    Kabeldurchführung (Anschlüsse Kontaktstifte)
    28
    Kabeldurchführung (Anschluss Schutzleiter)
    29
    Ausnehmung für Anschlussklemme Schutzleiter- und Federn
    29'
    seitliche Öffnung für Schutzleiter
    30
    Kontaktbuchsen für Kontaktstifte K
    B
    Bewegungsrichtung / Bewegungsablauf von 7
    D
    Drehpunkt für 23
    K
    Kontaktstifte

Claims (11)

  1. Mechanische Sicherung für eine Wechselstrom-Schutzkontakt-Steckverbindung mit wenigstens zwei stromführenden runden Kontaktstiften (K) und einem dritten Pol als Schutzkontakt, bestehend aus einem ein Gehäuse aufweisenden Stecker (1) und einem Kupplungsteil mit Schutzkragen (2) und einer durch eine Drucktaste (6) betätigbaren Verriegelungseinrichtung, ausgehend von einer durch gegenüber liegende Kontaktstifte (K) gebildeten virtuellen Ebene, ist in einer hierzu parallelen virtuellen Ebene, in einem Steckerteil (1a) wenigstens ein durch eine Feder (17) belasteter Verriegelungshebel (24) vorgesehen, der um einen Drehpunkt (D) schwenkbar, über eine manuell betätigbare Drucktaste (6) in das Steckerteil (1a) einrückt, dass der Verriegelungshebel (24) beim Loslassen der Drucktaste (6) mit seiner frontseitigen Klaue (7) in eine Sicherungskerbe (16) im Schutzkragen (2) des Kupplungsteils eingreift und die Verbindung sichert, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaste (6) eine Markierung (6') oder seitliche Randlinie aufweist, wobei die Markierung (6') seitlich sichtbar ist, wenn die Drucktaste (6) zu weit über das Gehäuse des Steckers (1) hinausragt.
  2. Mechanische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaste (6) mehrere Markierungen oder seitliche Randlinien aufweist.
  3. Mechanische Sicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen oder Randlinien farbige Markierungen sind.
  4. Mechanische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander gegenüberliegende Verriegelungsvorrichtungen (6, 7, 18, D; 16) vorgesehen sind.
  5. Mechanische Sicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (6, 7, 18, D; 16) im Stecker (1) einander gegenüber liegende Drucktasten (6) aufweisen, die das Gehäuse des Steckers (1) überragen.
  6. Mechanische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klaue (7) frontseitig nach ihrem Bewegungsablauf (B) geformt ist.
  7. Mechanische Sicherung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Schutzkragen (2) vier Sicherungseinkerbungen (16) aufweist, in die jeweils zwei einander gegenüberliegende Klauen (7) eingreifen, so dass die Steckverbindung wahlweise polbar ist.
  8. Mechanische Sicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Schutzkragen (2) vier Sicherungseinkerbungen (16;16') aufweist, dass je zwei einander in der parallelen virtuellen Ebene gegenüberliegende Sicherungseinkerbungen (16 bzw. 16') gleich tief sind und in die jeweils, je nach Lage des Steckers (1), in die beiden einander gegenüberliegenden Klauen (7) unterscheidbar tief eingreifen, so dass die Steckverbindung wahlweise gezielt polbar ist.
  9. Mechanische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Steckers (1) ein Federblock (18) eingelegt ist, der einander gegenüberliegende, zentrierende Federauflagen (15) aufweist und in dessen mittigen Ausnehmung die Schutzkontaktfedern (21,22) vorhanden sind und dass Ausnehmungen (29; 29') vorhanden sind, die eine Anschlussklemme für einem mit den Federn (21, 22) verbunden Schutzleiter aufnehmen.
  10. Mechanische Sicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (24) um dessen Drehpunkt (D), als einarmiger Hebel mit einer Wegverlängerung an der Klaue (7), eingesetzt ist.
  11. Mechanische Sicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (24) aus einem Thermoplast besteht und dass die Drucktaste (6) in ihrem Innern ein Ausnehmung mit einer zentrierenden Federauflage (15) für wenigstens eine Druckfeder (17) enthält.
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