EP3427350B1 - Steckvorrichtung, insbesondere für kühlcontainer - Google Patents

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EP3427350B1
EP3427350B1 EP17714660.2A EP17714660A EP3427350B1 EP 3427350 B1 EP3427350 B1 EP 3427350B1 EP 17714660 A EP17714660 A EP 17714660A EP 3427350 B1 EP3427350 B1 EP 3427350B1
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EP
European Patent Office
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contact element
connector system
plug
contact
pole connector
Prior art date
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EP17714660.2A
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English (en)
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EP3427350A1 (de
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Oliver CHRISTEN
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Amad Mennekes Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Amad Mennekes Holding GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/66—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall
    • H01R24/70—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall with additional earth or shield contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00—Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2107/00—Four or more poles

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole plug device, in particular in the form of a plug, with a plurality of contact elements, two of which are arranged on a turning device.
  • the structure of multi-pole electrical power plug devices is specified in standards such as DIN EN 60309-1 and DIN EN 60309-2.
  • the interaction of a distinctive nose with a distinctive groove ensures that a plug and a socket / coupling can only be joined together in a predetermined relative rotational position with respect to the plug axis.
  • the position of the contact elements (contact pins or contact sockets) relative to the distinctive groove / nose for various electrical operating parameter ranges is specified in the standard.
  • the CN105140684 discloses a plug-in device for refrigerated containers in which all four contact pins can be rotated relative to the housing.
  • DE 10 2004 033 636 A1 discloses a plug device with two or more contact elements which can be attached to the plug device housing in two different positions.
  • US 2012/021615 A1 discloses an electrical component with a plug attachment which can be rotated into various positions relative to the component.
  • a multi-pole connector in which two contact pins connected to an outer conductor are arranged on a rotatable rotor. This enables a user to swap the positions of the two contact pins while otherwise remaining the same pin pattern of all contact pins of the plug-in device.
  • the phase inverter With this device known as the "phase inverter", the relative sequence of the electrical phases can be applied to the Contact pins of the connector can be changed, for example, to change the direction of rotation of a connected three-phase machine.
  • such a multi-pole plug-in device is characterized in that the first contact element and the second contact element are different in terms of their plug-in compatibility. This means that the first and the second contact element cannot both be plugged together with the same complementary contact element.
  • the first and the second contact element can, for example, have different (inner or outer) diameters. In particular, they can be cylindrical contact pins of different diameters (and / or different cross-sectional shapes).
  • the multi-pole plug device is further characterized in that the first contact element is connected to an external conductor and the second contact element is connected to a protective conductor or to a neutral conductor.
  • an "outer conductor” also called “phase” should lead one of the phases of an electrical three-phase current in the operating state.
  • a “neutral conductor” is connected to the common node of the outer conductors, and the “protective conductor” (or earth conductor) is connected to earth or ground.
  • the first contact element connected to an outer conductor and the second contact element connected to a protective conductor can be different in terms of their plug-in compatibility.
  • plug-in device In known plug devices with a turning device, two identically shaped contact pins which are connected to different outer conductors (phases) are interchanged. In contrast to this, with the plug-in devices according to the invention, a position interchange of two contact elements is made possible, which are fundamentally associated with different functions electrically. Thus, depending on the positioning of the turning device, the plug-in device can be used together with complementary plug-in devices that are typically assigned to different categories (operating parameters) within the framework of a standard or a norm.
  • the first and the second contact element can be arranged on a common (insulating) rotor, which is rotatably mounted on the rest of the plug-in device insert in which the other contact elements are fastened.
  • the positions of the rotor in which the contact elements have just swapped their (standardized) positions are stabilized and / or locked. This can be done for example by a latching device.
  • the rotation of the Turning device and, if necessary, the release of a locking device is typically possible without major difficulties for the user, for example with a conventional screwdriver.
  • the turning device is preferably only accessible when the plug-in device is not plugged together with another plug-in device in order to exclude actuation in the current-carrying state.
  • An exemplary concrete implementation of a turning device can be EP 841 726 A2 are taken, the content of which is fully incorporated into the present application.
  • the contact elements can be designed, for example, as contact sockets or as contact pins (whereby a plug-in device can theoretically contain a mixture of contact pins and contact sockets). All contact elements are preferably designed as contact pins, so that the plug-in device is, by definition, a plug.
  • the plug-in device preferably has a distinctive feature that allows the plug-in device to be plugged together with a complementary plug-in device only in a predetermined relative rotational position (with respect to the plug-in axis in the direction of which the plug-in devices are plugged together).
  • the distinctiveness feature can in particular be designed as a distinctiveness nose and / or distinctiveness groove.
  • the plug-in device can in particular be designed in accordance with the standard DIN EN 60309-2.
  • further features of the connector can also meet this standard.
  • the position of contact elements is referred to within the framework of the DIN EN 60309-2 standard using fictitious clock hand positions (based on the top view of a socket and given the position of a distinctive feature such as a distinctive groove / nose).
  • the first contact element and the second contact element can be arranged, in particular, at positions 3h (clock) or 6h or vice versa (if the distinctive feature is located at 6h).
  • the connector can be designed so that the configurations created by interchanging the first and second contact elements allow safe operation of the connector (or the consumer connected to it) in conjunction with connectors according to the DIN EN 60309 standard.
  • the connector regardless of the position of the turning device, it should not be possible to plug it together with a connector according to DIN EN 60309, which would lead to an overvoltage for which the connector and / or the consumer are not designed.
  • the plug-in device can in particular be four-pole, the poles or contact elements being arranged at the corners of a square.
  • three contact elements are connected to the outer conductors (phases) of a three-phase alternating current and a fourth contact element to earth (protective conductor).
  • the operating parameters of the two configurations are sufficiently similar electrically so that an appropriately designed consumer connected to the plug can be operated safely in both configurations.
  • a device in particular can be permanently connected to the plug-in device according to the invention, in particular a cooling unit.
  • a “fixed” connection means that this connection cannot be changed or released by a user in a simple manner and / or without tools.
  • the disconnection of the plug-in device from the device may require the intervention of a specialist and / or the loosening of screws or clamping connections and / or may not be possible without destruction. This ensures that the variable plug-in device according to the invention is only used together with a device designed for this purpose.
  • the device can in particular be a cooling unit.
  • a cooling unit is preferably provided with a four-pole plug of the type mentioned above, in which the protective conductor contact pin can optionally be brought into the 3h position or in the 6h position. Safe operation of the cooling unit is then possible in both positions of the turning device.
  • the invention relates as an independent element to a cooling unit, in particular in connection with a mobile cooling container, which is characterized in that it is equipped with a plug according to one of the embodiments described above.
  • Figure 1 gives a simplified tabular overview of part of the regulation content of standard DIN EN 60309-2.
  • the table contains the assignments defined in the standard between the "time" positions of the protective conductor contact socket and the assigned operating parameters of socket outlets, whereby the distinctive groove is by definition always at the 6h position.
  • the time positions of the complementary connectors, which are primarily of interest here, are mirror images of this.
  • the table does not show the definitions of identification colors, which serve to easily differentiate between voltage ranges (e.g. red for 380V-480V, black for 500V-1000V etc.).
  • phase inverter plugs according to DIN EN 60309-2 should first be remembered, which exchange the position of two adjacent phase pins with one another through mechanical rotation, thereby changing the direction of rotation of the rotating field. Since the rotor or the turning device, which brings about the change of pins, can be actuated from the outside, no rewiring of the connector is necessary. The turning device also has mechanical end positions; but even without this, a plug would not be able to be plugged into an outlet if the pins are not properly positioned to the contact sockets.
  • a plug according to the invention to solve the refrigerated container problem outlined above is now built in such a way that a "time change” - that is, the position of the protective conductor contact pin ("PE pin") with an outer conductor contact pin (“PH pin”) - a modified plug is created whose mating face can only be plugged into a socket whose voltage and frequency do not differ significantly from the socket with the original time setting.
  • a "time change” that is, the position of the protective conductor contact pin ("PE pin") with an outer conductor contact pin (“PH pin”) - a modified plug is created whose mating face can only be plugged into a socket whose voltage and frequency do not differ significantly from the socket with the original time setting.
  • the connector 100 includes a Housing 101 with a collar 102 which surrounds four contact pins K1, K2, K3 and PE. A first of these contact pins, K1, is arranged together with a second contact pin, PE, on a turning device 110 (“rotor”).
  • the first contact pin K1 and the pins K2, K3 are each internally connected to an outer conductor (not shown), and the contact pin PE, which is somewhat thicker in diameter, is connected to a protective conductor (not shown).
  • the direction of rotation of the electric field advantageously does not change as a result of the change in position of the contact pins K1 and PE, so that the direction of rotation of connected motors is retained.
  • a plug To carry current and voltage, a plug must be inserted into a socket.
  • a contact pin exchange in the plug may only take place when the power is off.
  • the screwdriver blade is placed in the slot 111 of the movable nose of the rotor 110. Pressure on the nose bends it elastically inwards, which mechanically unlocks the rotor, which can then be rotated 180 ° in the specified direction.
  • the described configuration of the plug 100 enables a technical layman to safely connect a typical container plug (with the "special" 3h time setting) to a widespread standard socket (in 6h time setting), without any irreversible damage to the plug Danger to life and limb - plug-in combinations can be made.
  • the interchanging of different contact elements can also be used in other applications.
  • the invention relates to a multi-pole plug device in which the positions of a first contact element and a second contact element can be exchanged by means of a turning device.
  • the first and the second contact element can be different in terms of their plug-in compatibility, for example by being implemented as contact pins of different diameters.
  • the first contact element can be connected to an outer conductor and the second contact element to a protective conductor.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrpolige Steckvorrichtung, insbesondere in Form eines Steckers, mit mehreren Kontaktelementen, von denen zwei auf einer Wendeeinrichtung angeordnet sind.
  • Aus Gründen der Kompatibilität und der Betriebssicherheit ist der Aufbau von mehrpoligen elektrischen Kraftsteckvorrichtungen in Normen wie beispielsweise der DIN EN 60309-1 und DIN EN 60309-2 festgelegt. Durch das Zusammenwirken einer Unverwechselbarkeitsnase mit einer Unverwechselbarkeitsnut wird dabei sichergestellt, dass ein Stecker und eine Steckdose/Kupplung nur in einer vorgegebenen relativen Drehstellung in Bezug auf die Steckachse zusammengefügt werden können. Weiterhin ist in der Norm die Position der Kontaktelemente (Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen) relativ zu der Unverwechselbarkeitsnut/nase für verschiedene elektrische Betriebsparameterbereiche festgelegt.
  • Die CN105140684 offenbart eine Steckvorrichtung für Kühlcontainer, bei welcher alle vier Kontaktstifte relativ zum Gehäuse gedreht werden können. DE 10 2004 033 636 A1 offenbart eine Steckvorrichtung mit zwei oder mehr Kontaktelementen, welche in zwei verschiedenen Positionen am Steckvorrichtungsgehäuse angebracht werden können. US 2012/021615 A1 offenbart ein elektrisches Bauteil mit einem Steckeransatz, welcher in verschiedene Positionen relativ zum Bauteil gedreht werden kann.
  • Aus der EP 841 726 A2 ist eine mehrpolige Steckvorrichtung bekannt, bei welcher zwei mit einem Außenleiter verbundene Kontaktstifte auf einem drehbaren Rotor angeordnet sind. Dadurch wird es einem Benutzer ermöglicht, die Positionen der beiden Kontaktstifte bei ansonsten gleich bleibendem Steckbild aller Kontaktstifte der Steckvorrichtung zu vertauschen. Mit dieser als "Phasenwender" bekannten Einrichtung kann somit die relative Abfolge der elektrischen Phasen an den Kontaktstiften der Steckvorrichtung geändert werden, um beispielsweise die Drehrichtung einer angeschlossenen Drehstrommaschine zu ändern.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur sicheren, komfortablen und flexiblen Benutzung von Steckvorrichtungen mit standardisierten Anordnungen der Kontakteelemente bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Steckvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung betrifft demnach mehrpolige Steckvorrichtungen, wobei eine Steckvorrichtung typischerweise als "Stecker" mit Kontaktstiften oder als "Dose" beziehungsweise "Kupplung" mit Kontaktbuchsen vorliegt. Die Vorrichtung enthält die folgenden Komponenten:
    1. a) Mindestens zwei Kontakteelemente, also elektrisch leitende Bauteile, die im zusammengesteckten Zustand mit komplementären Kontakteelementen einer komplementären Steckvorrichtung in Berührung kommen und somit die Übertragung von Strom ermöglichen.
    2. b) Eine Wendeeinrichtung, auf der ein erstes Kontakteelement und ein zweites Kontakteelement der o.g. mindestens zwei Kontakteelemente angeordnet sind, sodass ihre Positionen vom Benutzer bei Bedarf vertauscht werden können.
  • Gemäß der Erfindung ist eine derartige mehrpolige Steckvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontakteelement und das zweite Kontakteelement hinsichtlich ihrer Steck-Kompatibilität verschieden sind. Das heißt, dass das erste und das zweite Kontakteelement nicht beide mit dem selben komplementären Kontakteelement zusammengesteckt werden können. Das erste und das zweite Kontakteelement können beispielsweise verschiedene (Innen- oder Außen-) Durchmesser haben. Insbesondere können sie zylindrische Kontaktstifte unterschiedlichen Durchmessers (und/oder unterschiedlicher Querschnittsform) sein.
  • Optional ist die mehrpolige Steckvorrichtung weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontakteelement an einen Außenleiter und das zweite Kontakteelement an einen Schutzleiter oder an einen Neutralleiter angeschlossen ist. Definitionsgemäß soll dabei ein "Außenleiter" (auch "Phase" genannt) im Betriebszustand eine der Phasen eines elektrischen Drehstromes führen. Ein "Neutralleiter" ist mit dem gemeinsamen Knoten der Außenleiter verbunden, und der "Schutzleiter" (oder Erdleiter) ist mit Erde bzw. Masse verbunden.
  • Demgemäß können das an einen Außenleiter angeschlossene erste Kontakteelement und das an einen Schutzleiter angeschlossene zweite Kontakteelement hinsichtlich ihrer Steck-Kompatibilität verschieden sein.
  • Bei bekannten Steckvorrichtungen mit einer Wendeeinrichtung werden zwei identisch geformte Kontaktstifte, welche an verschiedene Außenleiter (Phasen) angeschlossen sind, miteinander vertauscht. Im Gegensatz hierzu wird bei den erfindungsgemäßen Steckvorrichtungen eine Positionsvertauschung von zwei Kontakteelementen ermöglicht, die elektrisch grundsätzlich unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sind. Damit kann die Steckvorrichtung je nach Positionierung der Wendeeinrichtung zusammen mit komplementären Steckvorrichtungen verwendet werden, die im Rahmen eines Standards bzw. einer Norm typischerweise unterschiedlichen Kategorien (Betriebsparametern) zugeordnet sind.
  • Die konkrete technische Ausgestaltung der Wendeeinrichtung kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Insbesondere können das erste und das zweite Kontakteelement auf einem gemeinsamen (isolierenden) Rotor angeordnet sein, welcher drehbar am restlichen Steckvorrichtungseinsatz, in welchem die übrigen Kontakteelemente befestigt sind, gelagert ist. Vorteilhafterweise sind dabei die Stellungen des Rotors, in denen die Kontakteelemente ihre (normgerechten) Positionen gerade vertauscht haben, stabilisiert und/oder verriegelt. Dies kann beispielsweise durch eine Rasteinrichtung erfolgen. Die Drehung der Wendeeinrichtung und gegebenenfalls das Lösen einer Verriegelungseinrichtung ist für den Benutzer typischerweise ohne größere Schwierigkeiten möglich, beispielsweise mit einem herkömmlichen Schraubendreher. Die Wendeeinrichtung ist vorzugsweise nur dann zugänglich, wenn die Steckvorrichtung nicht mit einer anderen Steckvorrichtung zusammengesteckt ist, um eine Betätigung im Strom führenden Zustand auszuschließen. Eine beispielhafte konkrete Realisierung einer Wendeeinrichtung kann der EP 841 726 A2 entnommen werden, deren Inhalt vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Wie bereits erläutert können die Kontakteelemente beispielsweise als Kontaktbuchsen oder als Kontaktstifte ausgebildet sein (wobei theoretisch eine Steckvorrichtung eine Mischung aus Kontaktstiften und Kontaktbuchsen enthalten kann). Vorzugsweise sind alle Kontakteelemente als Kontaktstifte ausgebildet, sodass es sich bei der Steckvorrichtung definitionsgemäß um einen Stecker handelt.
  • Des Weiteren besitzt die Steckvorrichtung vorzugsweise ein Unverwechselbarkeitsmerkmal, welches das Zusammenstecken der Steckvorrichtung mit einer komplementären Steckvorrichtung nur in einer vorgegebenen relativen Drehstellung (in Bezug auf die Steckachse, in deren Richtung die Steckvorrichtungen zusammengesteckt werden) erlaubt. Das Unverwechselbarkeitsmerkmal kann insbesondere als Unverwechselbarkeitsnase und/oder Unverwechselbarkeitsnut ausgebildet sein. Die Eindeutigkeit des Zusammensteckens betrifft dabei die Steckvorrichtungen insgesamt, also insbesondere in Bezug auf ihr Gehäuse. Die Vertauschbarkeit der Positionen von zwei Kontakteelementen relativ zu einem Steckvorrichtungsgehäuse, die gerade Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist hiervon unabhängig.
  • Die Steckvorrichtung kann hinsichtlich der geometrischen Positionen und/oder Formen ihrer Kontakteelemente insbesondere nach der Norm DIN EN 60309 - 2 ausgebildet sein. Optional können daneben auch weitere Merkmale der Steckvorrichtung diese Norm erfüllen.
  • Die Position von Kontakteelementen wird im Rahmen der Norm DIN EN 60309 - 2 über fiktive Uhrzeigerstellungen bezeichnet (bezogen auf die Aufsicht auf eine Steckdose und bei vorgegebener Lage eines Unverwechselbarkeitsmerkmals wie z.B. einer Unverwechselbarkeitsnut/nase). Diesbezüglich können das erste Kontakteelement und das zweite Kontakteelement insbesondere an den Positionen 3h (Uhr) beziehungsweise 6h oder umgekehrt angeordnet sein (bei Lage des Unverwechselbarkeitsmerkmals auf 6h).
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Steckvorrichtung so ausgebildet sein, dass die durch Vertauschung des ersten und zweiten Kontakteelementes entstehenden Konfigurationen einen gefahrlosen Betrieb der Steckvorrichtung (bzw. des darüber angeschlossenen Verbrauchers) in Verbindung mit Steckvorrichtungen nach der Norm DIN EN 60309 erlauben. Insbesondere sollte unabhängig von der Position der Wendeeinrichtung kein Zusammenstecken mit einer Steckvorrichtung nach DIN EN 60309 möglich sein, welches zu einer Überspannung führt, für die die Steckvorrichtung und/oder der Verbraucher nicht ausgelegt sind.
  • Die Steckvorrichtung kann insbesondere vierpolig sein, wobei die Pole beziehungsweise Kontakteelemente an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind. Vorzugsweise sind dabei drei Kontaktelement mit den Außenleitern (Phasen) eines Dreiphasen-Wechselstroms belegt und ein viertes Kontaktelement mit Erde (Schutzleiter).
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steckvorrichtung ein vierpoliger Stecker ist mit einer Anordnung und Form der Kontaktestifte entsprechend der Norm DIN EN 60309 - 2, wobei die Kontaktestifte der 3h und 6h Position (bezogen auf eine korrespondierende Steckdose!) auf der Wendeeinrichtung angeordnet sind, sodass ihre Position vertauscht werden kann, und wobei diese vertauschbaren Kontaktestifte an einen Außenleiter bzw. an den Schutzleiter angeschlossen sind. Nach Norm DIN EN 60309 - 2 kann die Steckvorrichtung dann je nach Stellung der Wendeeinrichtung folgende Konfigurationen annehmen:
    • Schutzleiter in 3h Position: Betrieb bei 380 V, 50 Hz bzw. 440 Volt, 60 Hz.
    • Schutzleiter in 6h Position: Betrieb bei 380-415 V, 50 oder 60 Hz.
  • Die Betriebsparameter der beiden Konfigurationen sind elektrisch hinreichend ähnlich, sodass ein entsprechend ausgelegter, am Stecker angeschlossener Verbraucher in beiden Konfigurationen gefahrlos betrieben werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung kann insbesondere ein Gerät (Verbraucher) fest verbunden sein, insbesondere ein Kühlaggregat. Eine "feste" Verbindung bedeutet dabei, dass diese Verbindung nicht in einfacher Weise und/oder ohne Werkzeug von einem Benutzer verändert oder gelöst werden kann. Insbesondere kann das Trennen der Steckvorrichtung vom Gerät den Eingriff eines Fachmanns und/oder das Lösen von Schrauben oder Klemmverbindungen erfordern und/oder nicht zerstörungsfrei möglich sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäße variable Steckvorrichtung nur zusammen mit einem dafür ausgelegten Gerät verwendet wird.
  • Bei dem Gerät kann es sich insbesondere um ein Kühlaggregat handeln. Vorzugsweise ist ein solches Kühlaggregat mit einem vierpoligen Stecker der oben erwähnten Art versehen, bei dem der Schutzleiter-Kontaktstift wahlweise in 3h Position oder in 6h Position gebracht werden kann. Ein gefahrloser Betrieb des Kühlaggregates ist dann in beiden Positionen der Wendeeinrichtung möglich.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung als eigenständiges Element ein Kühlaggregat, insbesondere in Verbindung mit einem mobilen Kühlcontainer, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es mit einem Stecker gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgestattet ist.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    einen Ausschnitt einer Tabelle von Zuordnungen zwischen Schutzleiter-Positionen und elektrischen Betriebsparametern gemäß Norm DIN EN 60309 - 2;
    Figur 2
    eine perspektivische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stecker mit dem Schutzleiter-Kontakteelement in 3h Stellung;
    Figur 3
    den Stecker mit dem Schutzleiter-Kontakteelement in 6h Stellung.
  • Figur 1 gibt eine vereinfachte tabellarische Übersicht über einen Teil des Regelungsgehaltes von Norm DIN EN 60309 - 2 wieder. Die Tabelle enthält die in der Norm festgelegten Zuordnungen zwischen den "Uhrzeit"-Positionen der Schutzleiter-Kontaktbuchse und den zugeordneten Betriebsparametern von Steckdosen, wobei sich die Unverwechselbarkeitsnut definitionsgemäß immer an der 6h Position befindet. Die Uhrzeit-Positionen der komplementären Stecker, welche hier vorrangig von Interesse sind, liegen hierzu spiegelbildlich. In der Tabelle nicht wiedergegeben sind die Definitionen von Kennfarben, welche der einfachen Unterscheidung von Spannungsbereichen dienen (z.B. Rot für 380V-480V, Schwarz für 500V-1000V etc.).
  • Die Festlegungen für vierpolige Steckvorrichtungen (drei Phasenleiter "p" und ein Schutzleiter) finden sich in den untersten zehn Zeilen der Tabelle. Zwei hiervon sind für das vorliegende Beispiel einer Anwendung bei Kühlcontainern von besonderem Interesse und daher neben der Tabelle bildlich veranschaulicht:
    • Variante "A": Schutzleiter bei 6h: Betrieb bei 380-415 Volt, 50 oder 60 Hz;
    • Variante "B": Schutzleiter bei 3h: Betrieb bei 380 V, 50 Hz bzw. 440 Volt, 60 Hz.
  • Herkömmliche Kühlcontainer haben einen standardisierten, 4-poligen 32A-Steckeranschluss, der unveränderbar auf 3h eingestellt ist (Variante "B" in Figur 1). Für diese Uhrzeitstellung sind Steckdosen von 16 bis 32A zulässig, welche entweder an 380V mit 50Hz oder an 440V mit 60Hz angeschlossen sind.
  • Da Kühlcontainer eine immer größere Verbreitung weltweit finden, kommt es häufig vor, dass der Endkunde nur eine Standard-Steckdose 32A / 4polig / 6h installiert hat (Variante "A" in Figur 1). Diese Steckdose ist (bei gleicher Kennfarbe: Rot) an 380-415V angeschlossen. Die Kühlcontainer könnten dort problemlos angeschlossen werden, wenn die Uhrzeitstellung des Steckers dazu passen würde. Da Kühlcontainer verderbliche Waren enthalten, muss eine schnelle Lösung her, die in der Praxis oft darin besteht, die Unverwechselbarkeitsnase des Steckers einfach abzuschneiden. Damit ist die mechanische Uhrzeitcodierung außer Kraft gesetzt und der Stecker kann in die vorhandene Standard-Steckdose eingeführt werden. Durch die fehlende Unverwechselbarkeitsnase ist seine Betriebserlaubnis aber erloschen, und der Containerstecker muss ersetzt werden. Außerdem besteht akute Gefahr, weil der fehlerhafte Stecker nun in alle Steckdosen passender Größe- und Polzahl eingesteckt werden kann, die beispielsweise in der Uhrzeitstellung "5h" Spannungen von 600 bis 690V aufweisen, wofür in der Regel die Luft-und Kriechstecken eines 3h-Steckers nicht ausgelegt sind.
  • Eine einfache Lösung der geschilderten Problematik gelingt mit einer Steckvorrichtung, bei welcher die Position des Schutzleiter-Kontaktelementes mit der eines Außenleiter-Kontaktelementes vertauscht werden kann.
  • In diesem Zusammenhang sei zunächst an sogenannte Phasenwender-Stecker nach DIN EN 60309 - 2 erinnert, welche durch mechanische Verdrehung die Stellung zweier benachbarter Phasenstifte miteinander vertauschen, wodurch sich die Drehrichtung des Drehfeldes ändert. Da der Rotor bzw. die Wendeeinrichtung, welche den Stiftwechsel bewerkstelligt, von außen betätigt werden kann, ist kein Umverdrahten des Steckers notwendig. Die Wendeeinrichtung verfügt zudem über mechanische Endstellungen; aber selbst ohne diese könnte ein Stecker nicht in eine Steckdose eingesteckt werden, wenn die Stifte nicht passend zu den Kontaktbuchsen positioniert sind.
  • Ein erfindungsgemäßer Stecker zur Lösung der oben geschilderten Kühlcontainer-Problematik wird nun so gebaut, dass durch einen "Uhrzeitwechsel" - also die Lagevertauschung des Schutzleiter-Kontaktstiftes ("PE-Stift") mit einem Außenleiter-Kontaktstift ("PH-Stift") - ein modifizierter Stecker entsteht, dessen Steckgesicht ausschließlich in eine Steckdose gesteckt werden kann, deren Spannung und Frequenz sich nicht wesentlich von der Steckdose mit der ursprünglichen Uhrzeitstellung unterscheidet. Ein derartige "elektrische Ähnlichkeit" gibt es zwischen der 3h und 6h-Uhrzeitstellung der Varianten "A" und "B" von Figur 1, die zudem noch dieselbe Kennfarbe aufweisen.
  • In Figur 2 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Stecker 100 gemäß dem vorstehend erläuterten Konzept dargestellt. Der Stecker 100 umfasst ein Gehäuse 101 mit einem Kragen 102, welcher vier Kontaktstifte K1, K2, K3 und PE umgibt. Ein erster dieser Kontaktstifte, K1, ist zusammen mit einem zweiten Kontaktstift, PE, auf einer Wendeeinrichtung 110 ("Rotor") angeordnet. Der erste Kontaktstift K1 und die Stifte K2, K3 sind intern jeweils an einen Außenleiter (nicht dargestellt) angeschlossen, der im Durchmesser etwas dickere Kontaktstift PE an einen Schutzleiter (nicht dargestellt).
  • In Figur 2 befindet sich der Schutzleiter-Kontaktstift PE in der 3h Position. Dagegen zeigt Figur 3 den Stecker 100 nach einer Drehung der Wendeeinrichtung 110, so dass der Schutzleiter-Kontaktstift PE seine Position mit dem ersten Kontaktstift K1 getauscht hat und sich nunmehr in der 6h Position befindet. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, dass die Uhrzeitstellungen "uhrzeitrichtig" für die Stecköffnungen der Steckdosen definiert sind; beim Blick auf die Stifte eines Steckers sind die Uhrzeitstellungen deshalb seitenverkehrt.
  • Vorteilhafterweise ändert sich die Drehrichtung des elektrischen Felds durch den Positionswechsel der Kontaktstifte K1 und PE nicht, so dass die Laufrichtung angeschlossener Motoren erhalten bleibt.
  • Um Strom und Spannung zu führen, muss ein Stecker in eine Steckdose gesteckt sein. Anderseits darf ein Kontaktstift-Tausch im Stecker nur im spannungslosen Zustand erfolgen. Ein solcher Tausch ist daher konstruktionsgemäß nur im nicht gesteckten Zustand möglich, weil dazu mit Hilfe eines Schraubendrehers der "innenliegende" Rotor 110 betätigt (um 180° gedreht) werden muss. Dazu wird die Schrauberklinge im Schlitz 111 der beweglichen Nase des Rotors 110 abgesetzt. Durch Druck auf die Nase verbiegt sich diese elastisch nach innen, wodurch sie den Rotor mechanisch entriegelt, der daraufhin um 180° in die vorgegebene Richtung verdreht werden kann. Durch Wegnahme des Schraubendreherdrucks federt die Nase zurück und verriegelt die Stellung des Rotors wieder mechanisch in der anderen Endstellung. Die richtige Stellung des Rotors muss nicht gesucht werden, sondern findet sich durch mechanische Endanschläge automatisch und intuitiv. Einzelheiten zu dem beschriebenen Mechanismus der Betätigung durch einen verdreh- und verriegelbaren Rotor können beispielsweise der EP 841 726 A2 entnommen werden.
  • Die beschriebene Ausgestaltung des Steckers 100 ermöglicht einem technischen Laien den sicheren Anschluss eines typischen Containersteckers (mit der "speziellen" 3h-Uhrzeitstellung) an eine weit verbreitete Standardsteckdose (in 6h-Uhrzeitstellung), ohne dass dabei durch eine irreversible Beschädigung des Steckers beliebige - für Leib und Leben gefährliche - Steckkombinationen hergestellt werden können.
  • Unabhängig von dem oben detaillierter dargestellten Beispiel kann die Vertauschung unterschiedlicher Kontaktelemente auch in anderen Anwendungen einsetzbar sein. Allgemein betrifft die Erfindung eine mehrpolige Steckvorrichtung, in welcher mittels einer Wendeeinrichtung die Positionen eines ersten Kontakteelementes und eines zweiten Kontakteelementes vertauschbar sind. Das erste und das zweite Kontakteelement können dabei hinsichtlich ihrer Steck-Kompatibilität verschieden sein, beispielsweise indem sie als Kontaktstifte unterschiedlichen Durchmessers realisiert sind. Zusätzlich oder alternativ kann das erste Kontakteelement an einen Außenleiter und das zweite Kontakteelement an einen Schutzleiter angeschlossen sein.

Claims (10)

  1. Mehrpolige Steckvorrichtung (100), enthaltend:
    - ein erstes Kontakteelement (K1), ein zweites Kontakteelement (PE), und ein oder mehrere andere Kontakteelemente (K2, K3);
    - eine Wendeeinrichtung (110), auf der das erste Kontakteelement (K1) und das zweite Kontakteelement (PE) angeordnet sind, sodass ihre Positionen relativ zu dem Steckvorrichtungsgehäuse bei Bedarf vertauscht werden können, wobei die Wendeeinrichtung (110) als ein isolierender Rotor ausgebildet ist, der drehbar am restlichen Steckvorrichtungseinsatz, in welchem die ein oder mehreren anderen Kontakteelemente (K2, K3) befestigt sind, gelagert ist;
    wobei das erste Kontakteelement (K1) und das zweite Kontakteelement (PE) hinsichtlich ihrer Steck-Kompatibilität verschieden sind und ausgebildet sind, so dass sie nicht beide mit dem selben komplementären Kontakteelement zusammengesteckt werden können.
  2. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das erste Kontakteelement (K1) an einen Außenleiter und das zweite Kontakteelement (PE) an einen Schutzleiter oder einen Neutraleiter (N) angeschlossen ist.
  3. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteelemente als Kontaktstifte (PE, K1, K2, K3) ausgebildet sind.
  4. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontakteelement (K1) und das zweite Kontakteelement (PE) verschiedene Durchmesser haben.
  5. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Unverwechselbarkeitsmerkmal (105) aufweist, welches das Zusammenstecken der Steckvorrichtung (100) mit einer komplementären Steckvorrichtung nur in einer vorgegebenen relativen Drehstellung erlaubt.
  6. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie hinsichtlich der Positionen und/oder Formen der Kontakteelemente (K1, K2, K3, PE) nach Norm DIN EN 60309 - 2 ausgebildet ist.
  7. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontakteelement (K1) und das zweite Kontakteelement (PE) an den Positionen 3h und 6h oder umgekehrt angeordnet werden können.
  8. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die durch Vertauschung des ersten Kontakteelementes (K1) und des zweiten Kontakteelementes (PE) entstehenden Konfigurationen einen normalen Betrieb der Steckvorrichtung (100) in Verbindung mit Steckvorrichtungen nach der Norm DIN EN 60309 - 2 erlauben.
  9. Mehrpolige Steckvorrichtung (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Gerät fest verbunden ist, insbesondere mit einem Kühlaggregat.
  10. Kühlaggregat, insbesondere in Verbindung mit einem mobilen Kühlcontainer,
    dadurch gekennzeichnet, dass es einen Stecker (100) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
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