Steckernetzgerät
Die Erfindung betrifft ein elektrisches/elektronisches Gerät, insbesondere Netzgerät, umfassend zumindest einen, in eine Normsteckdose einsteckbaren, .am Gehäuse des Gerätes festgelegten Stecker.
Einen der.artigen Aufbau weisen vorwiegend die Gehäuse von sog. Steckernetzgeräten auf. Darunter werden Netzgeräte verstanden, deren Gehäuse vereinfacht ausgedrückt die Gestalt überdimensionier Stecker aufweisen, damit sie neben dem eigentlichen Anschlußstecker, umfassend einen isolierenden Grundkörper und die Steckkontakte auch die notwendigen elektrischen und/oder elektronischen Bauteile des Netzgerätes zum Erzeugen einer Klein- Wechsel- oder -Gleichsp-annung aufnehmen können. Daneben werden aber auch andere Kleingeräte, wie z.B. elektrische Insektenfallen, Ladegeräte od. dgl. in der erwähnten Steckerform ausgebildet.
Bei sämtlichen derart ausgebildeten Geräten ist es notwendig, den eigentlichen Anschlußstecker, bestehend aus den Steckkontakten und dem sie haltenden isolierenden Grundkörper, vom übrigen Gehäuse abstehend auszubilden, damit sein Einstecken in eine Steckdose möglich ist. Bisher wurde der Anschlußstecker starr am Gehäuse montiert, woraus sich aber der Nachteil ergibt, daß der Anschlußstecker auch dann, wenn das Gerät ausgesteckt ist und transportiert oder gelagert wird, vom Gerätegehäuse absteht. Das Gerät hat dadurch einen relativ großen Platzbed-arf, w.as insbesondere bei besonders kleinen, zur Mitn.ahme auf Reisen konzipierten Netzgeräten von Nachteil ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden und einen möglichen Aufbau eines Gerätes der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit welchem eine Verringerung des Platzbedarfes im ausgesteckten Zustand des Gerätes erreichbar ist. Erfindungsgem-äß wird dies dadurch erreicht, daß der zumindest eine Stecker verschwenkbar am Gehäuse des Gerätes gelagert ist.
Dies erlaubt, den Stecker an die Gehäuseoberfläche anzulegen. Da Kleingeräte in der Regel schutzisoliert sind, benötigen sie lediglich Neutral- und Phasenleiter des Netzes, sodaß ihre Anschlußstecker als Flachstecker ausgebildet werden können. Flachstecker weisen aber eine wesentlich geringere Dicke als Länge auf, sodaß durch Verschwenken des Steckers in eine Lage, in der seine Längserstreckung parallel zum Gehäuse verläuft, der Ges.amtplatzbedarf des Gerätes bedeutend verringert werden k.ann.
Nach einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung keinn vorgesehen sein, d.aß der Stecker eine an ihm befestigte, vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildete, Verschwenkwelle aufweist, welche in Bohrungen mit geringfügig größerem Durchmesser als die Verschwenkwelle gelagert ist.
Diese Variante kommt mit weniger Bauteilen aus als die ebenfalls vorstellbare Realisierung der Verschwenkbarkeit durch eine am Gehäuse starr festgelegte und eine Bohrung im Stecker durchsetzende Achse.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an der Oberfläche der Verschwenkwelle pro Steckkontakt zumindest eine Kontaktfläche angeordnet ist, welche Kontaktflächen über innerhalb des Steckers verlaufende Leiterbahnen mit dem jeweiligen Steckkontakt verbunden sind und an welchen jeweils ein mit der Elektrik/Elektronik des Gerätes verbundener Schleifkontakt anliegt.
Damit können außerhalb des Steckers verlaufende und in gesonderten Herstellungsschritten anzubringende, flexible elektrische Verbindungsleitungen zwischen den Steckkontakten und der Elektrik/Elektronik vermieden werden. Durch die Anordnung der Leiterbahnen innerhalb des Steckers können diese als massive, geringe Widerstände aufweisende Bahnen ausgebildet werden, sie sind weiters besonders gut gegen Umwelteinflüsse geschützt. Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, daß an der Verschwenkwelle pro Steckkontakt jeweils zwei, sich jeweils lediglich über einen Abschnitt des Verschwenkwellen-Umfanges erstreckende Kontaktflächen vorgesehen sind. Damit stehen die Steckkontakte lediglich in bestimmten Verschwenkwinkeln des Steckers mit den Schleifkontakten in elektrischer Verbindung.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, daß die Kontaktflächen um 90° bzw. um 180° gegenüber den Steckkontakten versetzt .angeordnet sind.
Damit kommen bei 90° bzw. 180°iger Verschwenkung des Steckers die Steckkontakte in Verbindung mit der Elektrik/Elektronik, welche beiden Verschwenkwinkel ein problemloses, vollständiges Einsetzen der Steckkontakte in eine Steckdose ermöglichen. Eine besonders bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung weist zwei Stecker unterschiedlicher Steckernorm-Geometrieen auf, wobei insbesondere der erste Stecker nach Normnr. EN 50075 und der zweite Stecker nach Normnr. IEC 83 Al-15 ausgebildet ist. Damit ist das Gerät an Steckdosen verschiedener Normen anschließbar, was das Gerät zur Verwendung in mehreren Staaten geeignet macht. Trotz dieser mehreren Anschlußmöglichkeiten sind aber durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verschwenkbarkeit beider Stecker kleine geometrische Abmessungen und damit eine besonders gute Transportierbarkeit des Gerätes gewährleistet.
Nach eine besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Verschwenkwellen der beiden Stecker beabstandet parallel zueinander verlaufen und daß im Abstand zwischen den Verschwenkwellen im wesentlichen normal zu den Verschwenkwellen verlaufende Schubstangen vorgesehen sind, welche mit ihren stirnseitigen Enden gleichzeitig mit den Verschwenkwellen beider Stecker in Berührung kommen, daß die Verschwenkwellen in den Bereichen, in welchen die stirnseitigen Enden der Schubstangen mit ihnen in Berührung kommen, mit ihrer Längserstreckung parallel zu den Steckkontakten verlaufende Sacklöcher aufweisen, deren Querschnitte geringfügig größer als die Querschnitte der Schubstangen sind und deren den Kontaktflächen näher gelegenen Wandungsabschnitte von der Wellenoberfläche bis etwa zur Hälfte ihrer Tiefe abgeschrägt verlaufen, daß die Schubstangen etwa um die Tiefe eines Sackloches länger als der Abstand zwischen den Verschwenkwellen ausgebildet sind und daß Federn vorgesehen sind, welche
die Schubstangen bei fluchtend zu den Schubstangen verlaufenden Sacklöchern beiderends jeweils bis etwa in die Hälfte der Tiefe der Sacklöcher hineinragend halten.
Durch diese Maßnahmen kann auf besonders einfache Weise erreicht werden, daß beim
Verschwenken eines der beiden Stecker aus der parallel zum Gehäuse verlaufenden Lage der jeweils andere Stecker in dieser Lage verriegelt wird. Die Gefahr, daß durch Ausklappen beider Stecker und Einstecken eines Steckers in eine Steckdose die Steckkontakte des jeweils anderen Steckers unzulässige freiliegende spannungsführende Geräteteile bilden, kann zuverlässig vermieden werden.
In weiterer Ausgestaltung dieser Ausfuhrungsform kann vorgesehen sein, daß die Federn durch im wesentlichen normal zu den Schubstangen verlaufende Blattfedern gebildet sind, die einerends an den Schubstangen und andererends an gegenüber den Schubstangen feststehenden Teilen des Gerätes, wie z.B. Gehäuse, Printplatte der Elektrik/Elektronik od. dgl. festgelegt sind.
Solche Blattfedern sind besonders einfach herzustellen und erzeugen die für die erfindungsgemäße Anwendung notwendigen Federkräfte.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, daß die Schubstangen aus elektrisch leitendem Material gebildet sind und dadurch die Schleifkontakte bilden.
Damit muß nur ein Schleifkontaktpaar für beide Stecker vorgesehen werden, zudem können die Schubstangen mit größerem Querschnitt als übliche blattfeder.artige Schleifkontakte ausgebildet werden, sodaß die erfindungsgemäßen Schubstangen einen verglichen mit herkömmlichen Schleifkontakten niedrigeren ohmschen Widerstand aufweisen.
Als besonders vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, daß die Blattfedern aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Metall, gebildet und andererends an der
Printplatte der ElektrikTslektronik festgelegt sind.
Damit können die Blattfedern gleichzeitig zur elektrischen Verbindung der Schubstangen mit der Elektrik/Elektronik verwendet werden, separate, flexible Leitungen für diesen Zweck können somit eingesp.art werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes dargestellt ist, näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig.1 das erfindungsgemäße Gerät im Grundriß;
Fig.2 den Schnitt entlang der in Fig.1 eingezeichneten Linie A-A;
Fig.3 den Schnitt entlang der in Fig.l eingezeichneten Linie B-B;
Fig.4 den Schnitt entlang der in Fig.1 eingezeichneten Linie C-C;
Fig.5 den Schnitt entlang der in Fig.l eingezeichneten Linie A-A bei um 180° verschwenktem Stecker 1 und
Fig.6 den Schnitt entlang der in Fig.5 eingezeichneten Linie D-D.
Das erfιndungsgem.äße elektrische/elektronische Gerät umfaßt, wie aus den Fig.l und 2 hervorgeht, ein Gehäuse 6, welches die Elektrik bzw. Elektronik 7 aufnimmt. Das Gerät ist vorzugsweise ein Netzgerät, kann aber jede beliebige andere Funktion haben. Das Gerät
weist weiters zumindest einen, in eine Normsteckdose einsteckbaren Stecker 1,2 auf, der am Gehäuses 6 festgelegt ist.
Die grundsätzliche Idee der Erfindung besteht darin, diesen zumindest einen Stecker 1,2 verschwenkbar am Gehäuse 6 zu lagern. Dafür sind alle bekannten Möglichkeiten der verschwenkbaren Lagerung anwendbar, besonders bevorzugt wird aber am Stecker 1,2 eine Verschwenkwelle 8 befestigt und werden im Gehäuse 6 Bohrungen 9 vorgesehen, deren Durchmesser geringfügig größer ist als jener der Verschwenkwelle 8. Die Verschwenkwelle 8 wird mit ihren beiden Endabschnitten in diese Bohrungen 9 eingebracht und damit verschwenkbar in diesen gelagert.
Verschwenkwelle 8 und Stecker 1,2 können einstückig miteinander ausgeführt sein, so wie dies auch beim Ausführungsbeispiel der Zeichnungen der Fall ist. Die Verschwenkwelle 8 umfaßt dabei zwei seitlich vom Stecker 1,2 abstehende Wellenstummel, die in erörterter Weise in den Bohrungen 9 gelagert sind.
Damit die Elektrik/Elektronik 7 mit dem Netz durch Einstecken des Stecker 1,2 in eine Steckdose verbunden werden kann, müssen die Steckkontakte 1', 2' elektrisch mit der Elektrik/Elektronik 7 verbunden sein. Im einfachsten Fall wird diese Verbindung durch flexible Leitungen, die einerends mit den Steckkontakten 1', 2' und andererends mit der Elektrik/Elektronik 7 verbunden sind, realisiert.
Eine andere Möglichkeit liegt darin, an der Oberfläche der Verschwenkwelle 8 pro Steckkontakt 1', 2' zumindest eine Kontaktfläche 10 .anzuordnen, welche Kontaktflächen 10 über innerhalb des Steckers 1,2 verlaufende Leiterbahnen 11 mit dem jeweiligen Steckkontakt l',2' verbunden sind. An diesen Kontaktflächen 10 anliegend sind Schleifkontakte vorgesehen, die mit der Elektrik/Elektronik 7 verbunden sind. Die Kontaktflächen 10 können dabei als sich über den gesamten Umfang der Verschwenkwelle 8 erstreckende Schleifringe ausgebildet sein, sodaß die Schleifkontakte unabhängig von Verschwenkwinkel des Steckers 1,2 in elektrischer Verbindung mit den Steckkontakten 1', 2' stehen. Die Schleifkontakte können in der beispielsweise in der Motorentechnik üblichen Form als einerends ortsfest eingespannte Blattfedern, deren freie Enden an den Schleifringen anliegen, ausgebildet sein.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsform sind allerdings pro Steckkontakt l',2' jeweils zwei, sich jeweils lediglich über einen Abschnitt des Verschwenkwellen- Umfanges erstreckende Kontaktflächen 10 vorgesehen, welche Kontaktflächen 10 um 90° bzw. um 180° gegenüber den Steckkontakten 1', 2' versetzt angeordnet sind. Eine elektrische Verbindung zwischen Steckkontakten 1', 2' und Elektrik/Elektronik 7 liegt daher nur bei 90°iger Verschwenkung (vgl. Fig.2, Fig.4) bzw. bei 180°iger Verschwenkung des Steckers 1,2 (vgl. Fig.5) vor.
Das erfindungsgemäße Gerät ist in erster Linie dazu gedacht, auf Reisen mitgenommen zu werden und als Ladegerät für Mobiltelefon-Akkus zu dienen. Da nicht in allen Staaten der Erde geometrisch gleichartig aufgebaute Steckdosen in Verwendung sind, ist das Gerät mit zwei Steckern 1,2 unterschiedlicher Steckernorm-Geometrieen ausgestattet. Beim Gerät der
beigeschlossenen Zeichnungen ist der erste Stecker 1 nach Normnr. EN 50075 und der zweite Stecker 2 nach Normnr. IEC 83 Al-15 ausgebildet, womit das Gerät problemlos verwendbar ist in Westeuropa sowie in den USA, welche Erdteile für sehr viele Leute die wichtigsten geschäftlichen Reiseziele sind.
Wie eindeutig aus den Zeichnungen hervorgeht, sind beide Stecker 1,2 -mit Ausnahme der Gestalt der Steckkontakte 1', 2'- gleichartig in der bereits erörterten Weise aufgebaut und verschwenkbar am Gehäuse 6 gelagert.
Zum Anstecken des Gerätes wird stets nur einer der beiden Stecker 1,2 gebraucht, während der andere in der Ruhestellung, in welcher er parallel zur Längserstreckung des Gehäuses 6 verläuft, verbleiben kann. Erfindungsgem.äß ist folgender Verriegelungsmech.anismus vorgesehen, welcher beim Ausklappen eines der beiden Stecker 1,2 den jeweils .anderen Stecker 1,2 in seiner Ruhelage arretiert:
Die Verschwenkwellen 8 der beiden Stecker 1,2 sind beabstandet parallel zueinander verlaufend angeordnet, im Abstand zwischen den Verschwenkwellen 8 sind im wesentlichen normal zu den Verschwenkwellen 8 verlaufende Schubstangen 4 vorgesehen, welche in schlitzartigen Führungen 12 verschiebbar gelagert sind. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind insgesamt zwei solcher Schubstangen 4 vorhanden, welche beiderseits der Stecker 1,2 liegen. Der dargestellte quadratische Querschnitt der Schubstangen 4 ist nicht erfindungswesentlich und kann durch beliebige andere Querschnittsformen ersetzt werden.
Die stirnseitigen Enden der Schubstangen 4 kommen gleichzeitig mit den Verschwenkwellen 8 beider Stecker 1,2 in Berührung. In den Bereichen, in welchen diese Berührung mit den Verschwenkwellen 8 stattfindet, sind in die Verschwenkwellen 8 Sacklöcher 13 eingelassen, deren Querschnitte geringfügig größer als die Querschnitte der Schubstangen 4 sind. Die Längserstreckungen dieser Sacklöcher 13 verlaufen parallel zu den Steckkontakten l',2'. Die den Kontaktflächen 10 näher gelegenen Wandungsabschnitte 14 der Sacklöcher 13 verlaufen von der Wellenoberfläche bis etwa zur Hälfte der Sackloch-Tiefe abgeschrägt. Die Schubstangen 4 sind etwa um die Tiefe eines Sackloches 13 l.änger als der Abstand x zwischen den Verschwenkwellen 8. Schließlich sind Federn 5 vorgesehen, deren Aufgabe es ist, die Schubstangen 4 bei fluchtend zu den Schubstangen 4 verlaufenden Sacklöchern 13 beiderends jeweils bis etwa in die Hälfte der Sackloch-Tiefe hineinragend zu halten. Die Federn 5 werden vorzugsweise durch im wesentlichen normal zu den Schubstangen 4 verlaufende Blattfedern gebildet, die einerends an den Schubstangen 4 und andererends an gegenüber den Schubstangen 4 feststehenden Teilen des Gerätes, wie z.B. Gehäuse 6, Printplatte der Elektrik/Elektronik 7 od. dgl. festgelegt sind.
Das Zustandekommen der bereits erwähnten Arretier-Funktion dieser Schubstangenanordnung läßt sich wie folgt erklären: Wie in Fig.2 mit gepunkteter Linie 15 angedeutet, enden die Schubstangen 4 wenn beide Stecker 1,2 eingeklappt sind, also parallel zum Gehäuse 6 verlaufen, in der Hälfte der Sackloch-Tiefe. Beim Verschwenken des Stecker 2 im Uhrzeigersinn drückt die schräge Wandoberfläche 14 des Sackloches 13 die Schubstange nach links und verschiebt somit das im Sackloch 13 des anderen Steckers 1
befindliche Schubstangenende tiefer in das Sackloch 13 hinein, bis dieses letztendlich am Sacklochboden anliegt. Dieses linksseitige Schubstangenende kommt somit bei versuchter Verschwenkung des Steckers 1 nicht mehr am schrägen Wandabschnitt 14, sondern am tangential verlaufenden Abschnitt zur Anlage. Ein Verschwenken des Steckers 1 ist damit nicht mehr möglich.
Das rechtsseitige Ende der Schubstange 4 verläßt bei Verschwenkung des Steckers 2 das Sackloch 13 bzw. seine schräge Wandungsfläche 14 und kommt am Umfang der Verschwenkwelle 8 zur Anlage. Bei 90°iger Verschwenkung des Steckers 2 zeigt sich dann das in Fig.4 dargestellte Bild. Wird der Stecker 2 wieder in seine Ruhelage (=parallel zum Gehäuse 6 verlaufend) zurückverschwenkt, zentrieren die Federn 5 die verschobenen Schubstangen 4, d.h. richten sie so aus, daß ihre stirnseitigen Enden jeweils in der Hälfte der Tiefe der beiden Sacklöcher 13 zu liegen kommen.
Da Stecker 1 und 2 bezüglich der Verschwenkwellen 8 und der Sacklöcher 13 völlig gleichartig aufgebaut sind, ergibt sich bei Verschwenkung des Steckers 1 eine Verschiebung der Schubstangen 4 nach rechts (wobei sich "rechts" auf die Darstellung gemäß Fig.2 bezieht), bei 90°iger Verschwenkung von Stecker 1 ergeben sich die Verhältnisse von Fig.2. Bei weiterer Verschwenkung des Steckers 1 ändert sich an den Schubstangenpositionen nichts mehr, vgl. Fig.5.
Die Schubstangen 4 können aus beliebigem Material gebildet sein, d.h. elektrische Isolatoren oder elektrische Leiter sein. Bei ersterer Variante müssen aber Maßnahmen zur elektrischen Verbindung der Steckkontakte l',2' mit der Elektrik/Elektronik 7 vorgesehen sein. Diese können wie erörtert flexible Leitungen oder an den Kontaktstellen 10 der Verschwenkwellen 8 anliegende Schleifkontakte sein.
Da die Schubstangen 4 zur Erfüllung der eben erörterten .Arretierfunktion ohnehin an den Oberflächen der Verschwenkwellen 8 anliegen müssen, ist es zweckmäßig, gleich diese Schubstangen 4 als Schleifkontakte zu verwenden, sie müssen dazu nur aus elektrisch leitendem Material, wie z.B. Kupfer oder Aluminium hergestellt werden. Wie aus den Fig.2, 4, 5 hervorgeht, liegt gerade dann, wenn ein Ende der Schubstangen 4 an Kontaktflächen 10 anliegt, das andere Ende in einem Sackloch 13.
Die Stecker 1,2 und die Verwenkwellen 8 müssen ohnehin aus isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff, gebildet sein, um die in ihnen angeordneten beiden Steckkontakte 1', 2' bzw. die Leiterbahnen 11 gegeneinander isoliert zu halten. Damit ergibt sich aber auch, daß die in den Sacklöchern 13 befindlichen, und spannungsbeaufschlagten Schubstangenenden von der Umgebung isoliert sind.
Bei Verwendung der Schubstangen 4 als Schleifkontakte verbleibt als abschließendes Problem nur noch die Verbindung der Schubstangen 4 mit der Elektrik/Elekronik 7. Diese Verbindung kann wiederum mittels flexibler Leitungen erfolgen. Es gibt aber ohnehin flexible Bauteile, die einerends mit den Schubstangen 4 verbunden sind, nämlich die Blattfedern 5. Bildet man diese Blattfedern aus elektrisch leitendem Material und legt sie
andererends an der Printplatte der Elektrik/Elektronik fest, so ist die notwendige elektrische Verbindung zwischen Schubstangen 4 und der Elektrik/Elektronik 7 geschaffen.