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Dokumentenidentifikation DE69703987T2 13.06.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0935829
Titel ELEKTRISCHE NETZSTECKDOSE
Anmelder Greenbrook Electrical Plc, Harlow, GB
Erfinder POWELL, Simon, Duxford, Cambridgeshire GB2 4PP, GB
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69703987
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 30.10.1997
EP-Aktenzeichen 979105426
WO-Anmeldetag 30.10.1997
PCT-Aktenzeichen GB9702985
WO-Veröffentlichungsnummer 9819367
WO-Veröffentlichungsdatum 07.05.1998
EP-Offenlegungsdatum 18.08.1999
EP date of grant 24.01.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.2001
IPC-Hauptklasse H01R 13/713

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schalter-Netzsteckdose und insbesondere eine solche Steckdose, die mit einer manuellen Schaltereinrichtung versehen ist.

Elektrische Netzsteckdosen sind in Gehäusen in Standardgröße untergebracht und sind üblicherweise einadrig oder zweiadrig. Versuche sind in der Vergangenheit gemacht worden, elektrische Schalter-Steckdosen mit Sicherheitsschutz in der Form von Reststromeinrichtungen (RCD) bereitzustellen, wobei aber alle vorhergehenden Versuche entweder die Notwendigkeit von Steckdosen ohne Standardgröße oder sonst die Verwendung eines zweiadrigen Gehäuses für eine RCD-geschützte Steckdose ergaben.

GB-A-2169749, von der der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, offenbart eine solche elektrische Netzsteckdose, die einen automatischen Schaltungsschutz enthält und Kontakte aufweist, die durch Fehlererfassungsmaßnahmen geöffnet werden. Die Kontakte werden normalerweise durch einen herkömmlichen Kippschalter betätigt, müssen aber, wenn sie automatisch als Ergebnis einer Fehlerbedingung geöffnet werden, durch einen getrennten Druckknopf zurückgesetzt werden. Es besteht somit ein Bedürfnis nach einer elektrischen Schalter-Steckdose, die einen RCD Schutz aufweist, aber in ein Gehäuse in Standardgröße passt.

Die vorliegende Erfindung schlägt vor, eine elektrische Schalter-Netzsteckdose zu schaffen, die umfasst:

erste Kontakte,

zweite Kontakte, die an einem Kontaktträgermittel angebracht sind, das bewegbar angeordnet ist, damit die zweiten Kontakte mit den ersten Kontakten schließen können,

eine von Hand betätigbares Schaltermittel und

ein Fehlererfassungsmittel, das angeordnet ist, die Betriebsart zu kontrollieren, um automatisch die ersten und zweiten Kontakte beim Vorliegen eines Fehlers zu öffnen;

dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermittel um eine Achse drehbar angeordnet ist, um das Schließen der ersten und zweiten Kontakte zu ermöglichen, und dass das von Hand betätigbare Schaltermittel um diese Achse drehbar angeordnet ist, und dass es ein Verbindungsmittel zwischen dem Kontaktträgermittel und dem von Hand betätigbaren Schaltermittel gibt, das eine von zwei Betriebsarten in Antwort auf das Fehlererfassungsittel einnehmen kann, wobei

in der erste Betriebsart das Verbindungsmittel bewirkt, dass das Kontaktträgermittel axial an dem von Hand betätigbaren Schaltermittel eingreift, wodurch eine relative Drehung dazwischen verhindert wird und die ersten und zweiten Kontakte nach geschlossen geschaltet werden können, und wobei

in der zweiten Betriebsart das Verbindungsmittel bewirkt, dass das Kontaktträgermittel axial mit dem von Hand betätigbaren Schaltermittel außer Eingriff kommt, wodurch eine relative Drehung dazwischen ermöglicht wird, so dass sich die ersten und zweiten Kontakte öffnen können oder beim Vorliegen eines Fehlers geöffnet bleiben.

Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet die normale elektrische Kontakteinrichtung, um die Stromkontakte herzustellen und zu unterbrechen, zusammen mit einer normalen Konstruktion einer von Hand betätigbaren Schaltermittels. Jedoch ist die Verbindung zwischen diesen zwei Elementen eine steuerbare Kupplung, die in Antwort auf einen Fehlererfassungsmechanismus arbeitet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die steuerbare Kupplung in der Form einer axialen Kupplung, die eine axiale Bewegung bei Gegenwart eines Fehlerzustands ausführen kann, um dadurch die Netzkontakte mit dem von Hand betätigbaren Schalterelement außer Eingriff zu bringen, damit sich die Netzkontakte öffnen können, wobei aber, wenn es keinen Fehlerzustand gibt, der Betätigungsmechanismus der Netzkontakte gegenüber der Betätigung des von Hand betätigbaren Schalterglieds verriegelt ist.

Damit die vorliegende Erfindung besser verstanden wird, wird ein Beispiel von ihr nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamteinrichtung zeigt;

Fig. 2 eine Zeichnung eines von Hand betätigbaren Glieds zeigt, das mit der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung verwendet wird; und

Fig. 3 eine perspektivische Sprengdarstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung zeigt.

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so konstruiert, dass sich eine elektrische Schalter-Steckdose ergibt, in der ein RCD Schutz eingebaut ist, die aber in ein Standardsteckdosengehäuse passt. Damit diese Anforderungen erfüllt werden, verwendet die bevorzugte Ausführungsform soweit wie möglich einen normalen Betätigungsmechanismus, ersetzt aber die normalerweise festgelegte Verbindung zwischen dem von Hand betätigbaren Schalter an der Steckdose und dem gegenwärtigen Netzkontaktmechanismus durch einen steuerbaren Kupplungsmechanismus.

Unter Bezugnahme auf die schematische, in Fig. 1 gezeigte Darstellung ist der normale Netzkontaktbetätigungsmechanismus durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Der Mechanismus besteht aus einem Kontaktträger 12, der die Kontakte 14 trägt, die beim normalen Betrieb durch eine Belastungseinrichtung 15 in einen normalerweise geöffneten Zustand in Bezug auf die festen Kontakte 16 vorbelastet sind. Der Kontaktträger ist angeordnet, damit er sich in einer zu der Papierebene in Fig. 1 normalen Ebene drehen kann.

Ein von Hand betätigbarer Schaltermechanismus ist allgemein mit dem Bezugszeichen 18 angegeben und besteht aus einem Kippschalter 19, der der übliche bistabile Typ ist, der sich aus der Verwendung einer Schnapp-Federanordnung ergibt, bei der die Drehkraft, die verlangt wird, die Feder zu überwinden, damit sie von ein nach aus schwenkt, größer als die Drehkraft ist, die durch die Belastungsfeder 15 ausgeübt wird, so dass das Schaltersystem als Ganzes auch solange bistabil ist, wie die Einrichtung nicht ausgelöst ist. Zwischen dem von Hand betätigbarem Mechanismus 18 und dem Schaltkontaktmechanismus 10 ist ein steuerbarer Kupplungsmechanismus 20 in der Form einer axialen Kupplung vorgesehen. Die axiale Kupplung ist durch ein Plattenteil 21 gebildet, das zu einer Seitenwand 22 des Kontaktträgers 12 weist. Die zueinanderweisenden Flächen 21, 22 sind mit einer oder mehreren Vorsprüngen und Ausnehmungen zum gegenseitigen Eingriff versehen; die Vorsprünge 22a sind ausführlicher in Fig. 3 gezeigt. Die Platte 21 ist so angeordnet, dass sie durch den von Hand betätigbaren Mechanismus 18 in einer Drehrichtung in die und aus der Papierebene bewegbar ist, wenn man Fig. 1 betrachtet, aber eine Quer- oder axiale Bewegung, d. h. nach links und rechts, wie in Fig. 1 gezeigt, unter der Steuerung eines Fehlererfassungssystems ausführen kann, das allgemein mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Anordnung derart, dass der Fehlererfassungsmechanismus 28 beim Fehlen eines Fehlers bewirkt, dass die Platte 21 mit der Oberfläche 22 an dem Kontaktträger 12 in Eingriff gehalten wird, so dass eine Bewegung des von Hand betätigbaren Mechanismus 18 auch den Kontaktträger 12 bewegt, um die Stromkontakte zu öffnen oder zu schließen. Dies wird erreicht, indem ein bewegbares Teil 23 zwischen einer Oberfläche 24, die an einer Fortsetzung 25 der Platte 21 vorgesehen ist, und einer relativ festen Oberfläche 26 eingefügt wird. Das Teil 23, das zwischen der Oberfläche 24 und dem festen Teil 26 eingefügt ist, verhindert irgendeine Axialbewegung der Platte 21. Jedoch wird, wenn ein Fehlerzustand erfasst wird, das Teil 23 zurückgezogen, wodurch eine relative Bewegung zwischen den Teilen 24 und 26 erlaubt wird, die somit gestattet, dass sich die Platte 21 als Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen den Vorsprüngen und Ausnehmungen an dem Kontaktträger 12 und der Platte 21 axial bewegt. Die Vorsprünge 22a und Ausnehmungen haben abgewinkelte Eingriffsflächen, die so ausgelegt sind, dass die Belastungseinrichtung 15 eine ausreichende Drehkraft auf den Kontaktträger 12 ausübt, um die Platte von der Oberfläche 22 fortzudrücken, wenn das bewegbare Teil 23 nicht zwischen die Oberfläche 24 und die feste Fläche 26 eingefügt ist.

Die oben beschriebene Anordnung ergibt somit, dass die Hauptkontakte aber ohne Betätigung des Mechanismus 18 geöffnet werden, damit der er auch in eine Aus-Position zurückkehrt. Es ist eine Forderung, dass eine Handflagge 30 bei allen RCD Einrichtungen vorgesehen wird, um genau den Zustand der Stromkontakte anzugeben, und wegen der Tatsache, dass in dem vorliegenden Mechanismus der von Hand betätigbare Schalte nicht in eine Aus-Position durch eine Fehlererfassung bewegt wird, wird vorgeschlagen, die Flagge innerhalb des von Hand betätigbaren Schalters selbst vorzusehen, indem ein Fenster auf der Oberseite des Schalters geschaffen wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Eine Flagge ist mit dem Kontaktträger 12 verbunden und ist so angeordnet, dass sie in dem Fenster gezeigt wird, wenn das Schaltteil in der Ein-Position ist und die Kontakte auch geschlossen sind. In dem Fall, wenn die Kontakte aufgrund eines Fehlers öffnen, verschwindet die Flagge entweder oder wird durch eine Flagge unterschiedlicher Farbe ersetzt, um anzugeben, dass die Steckdose nicht betriebsbereit ist.

Ein weiterer Vorteil der obigen Anordnung ist, dass alles was verfangt wird um eine Steckdose, die durch eine Fehlerbedingung ausgelöst worden ist, zurückzusetzen, ist, dass die Schalterwippe 19 in dlie Aus-Position zurückgedreht und dann in die Ein-Position erneut gebracht wird. Wenn der Fehler in der Zwischenzeit behoben worden ist, dann wird der Schalter zurückgesetzt. Wenn jedoch der Fehler weiterhin vorhanden ist, hat die Betätigung des Kippschalters keine Wirkung auf den Kontaktträger 12 wegen der Tatsache, dass sich die Platte 21 einfach axial bewegt, wenn sie sich auch in Antwort auf die Betätigung der Wippe 19 dreht.

Als eine zusätzliche Anzeige ist es möglich, eine weitere sichtbare oder hörbare Anzeige zu schaffen, dass die Steckdose aufgrund einer Fehlerbedingung ausgelöst hat, und dies kann in irgendeiner geeigneten Weise unter Berücksichtigung der Raumbegrenzungen vorgenommen werden.

Um eine bessere Angabe der tatsächlichen Konstruktion der wichtigen Teile des vorliegenden Mechanismus zu liefern, wird die Aufmerksamkeit der Fig. 3 zugewandt, die eine perspektivische Sprengdarstellung eines Abschnitts des Kontaktträgers 12 mit der angebrachten Flagge sowie des gesteuerten Kupplungsteils zeigt. Statt die obige Beschreibung zu wiederholen, sind die gleichen Bezugszeichen in Fig. 3 verwendet worden, wie sie in Fig. 1 verwendet wurden. Die Arme 31 greifen an dem Kippschalter 19 an und bewirken, dass sich der Kontaktträger mit dem Kippschalter 19 beim Fehlen eines Fehlers bewegt.


Anspruch[de]

1. Elektrische Schalter-Netzsteckdose, die umfasst:

erste Kontakte (16),

zweite Kontakte (14), dlie an einem Kontaktträgermittel (12) angebracht sind, das bewegbar angeordnet ist, damit die zweiten Kontakte mit den ersten Kontakten schließen können,

eine von Hand betätigbares Schaltermittel (18) und

ein Fehlererfassungsmittel (22), das angeordnet ist, die Betriebsart zu kontrollieren, um automatisch die ersten und zweiten Kontakte (14, 16) beim Vorliegen eines Fehlers zu öffnen;

dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermittel (12) um eine Achse drehbar angeordnet ist, um das Schließen der ersten und zweiten Kontakte (14, 16) zu ermöglichen, und dass das von Hand betätigbare Schaltermittel (18) um diese Achse drehbar angeordnet ist, und dass es ein Verbindungsmittel (20) zwischen dem Kontaktträgermittel (12) und dem von Hand betätigbaren Schaltermittel (18) gibt, das eine von zwei Betriebsarten in Antwort auf das Fehlererfassungsittel (22) einnehmen kann, wobei

in der erste Betriebsart das Verbindungsmittel (20) bewirkt, dass das Kontaktträgermittel (12) axial an dem von Hand betätigbaren Schaltermittel (18) eingreift, wodurch eine relative Drehung dazwischen verhindert wird und die ersten und zweiten Kontakte (14, 16) nach geschlossen geschaltet werden können, und wobei

in der zweiten Betriebsart das Verbindungsmittel (20) bewirkt, dass das Kontaktträgermittel axial mit dem von Hand betätigbaren Schaltermittel außer Eingriff kommt, wodurch eine relative Drehung dazwischen ermöglicht wird, so dass sich die ersten und zweiten Kontakte öffnen können oder beim Vorliegen eines Fehlers geöffnet bleiben.

2. Steckdose nach Anspruch 1, die des weiteren ein Kontaktträgerrückführmittel (15) umfasst, das zum Drehen des Kontaktträgermittels angeordnet ist, um die Kontakte in der zweiten Betriebsart der Verbindung zu öffnen.

3. Steckdose nach Anspruch 2, wobei das Kontaktträgerrückführmittel (15) eine Feder ist:

4. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung (20) in der Form einer steuerbaren, axialbewegbaren Kupplung ist.

5. Steckdose nach Anspruch 4, wobei die sich axial bewegende Kupplung umfasst:

eine erste Platte mit einer Anzahl winkelmäßiger Vertiefungen, und eine zweite Platte (22) mit einer entsprechenden Anzahl winkelmäßiger Zapfen (22a), die in die Vertiefungen passen, angeordnet sind, wenn die Platten (21, 22) ineinander eingreifen,

wobei bei Anwendung einer Drehmomentbewegung auf die Kupplung die winkelmäßigen Zapfen (22a) und die Vertiefungen eine Axialkraft erzeugen, die in der zweiten Betriebsart ausreichend ist, die Platten auszukuppeln und in der ersten Betriebsart nicht ausreichend ist, die Platten auszukuppeln.

6. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die des Weiteren Mittel (30) zur Angabe umfasst, ob die Kontakte geöffnet oder geschlossen sind.

7. Steckdose nach Anspruch 6, wobei das Anzeigemittel (30) in der Frm eines mechanischen Elements ist, das für einen Benutzer sichtbar ist, wenn die Kontakte geschlossen sind.

8. Steckdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das von Hand betätigbare Schaltermittel in der Form einer Wippe (19) ist.

9. Steckdose nach Anspruch 8, wenn von Anspruch 6 oder 7 abhängig, wobei die Wippe (19) mit einer Öffnung versehen ist, durch die das Anzeigemittel (30) sichtbar ist.

10. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fehlererfassungsmittel (22) eine elektrisch betätigbare Einrichtung (22, 23) umfasst, die angeordnet ist, die Betriebsart der Verbindung (20) zu kontrollieren.

11. Steckdose nach Anspruch 10, wobei die elektrisch betätigbare Einrichtung ein Solenoid (22) umfasst, dessen Anker (23) angeordnet ist, um die von der Verbindung (20) eingenommene Betriebsart zu steuern.

12. Steckdose nach Anspruch 10, wenn von Anspruch 4 oder 5 abhängig, wobei die elektrisch betätigbare Einrichtung ein Solenoid (22) umfasst, dessen Anker (23) angeordnet ist, damit er eine axiale Bewegung der Kupplung (21, 22) verhindert, wenn die Verbindung (20) in der ersten Betriebsart ist, und eine axiale Bewegung der Kupplung zulässt, wenn die Verbindung in der zweiten Betriebsart ist.







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