DE102015120283A1

DE102015120283A1 - Gerätedose, Elektrogerät sowie Verfahren zum Herstellen der Gerätedose

Info

Publication number: DE102015120283A1
Application number: DE102015120283.2A
Authority: DE
Inventors: Mike Schubert
Original assignee: Unger Kabel Konfektionstechnik GmbH
Current assignee: Unger Kabel Konfektionstechnik GmbH
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2017-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gerätedose für ein Elektrogerät und zur Aufnahme eines Geräteanschlusssteckers und einer Versorgungsverkabelung des Elektrogeräts mit einer stirnseitigen Geräteanschlussdose, welche einen Geräteanschlusskontakt aufweist, und einer rückseitigen Anschlusskonnektierung, wobei der stirnseitige Geräteanschlusskontakt mittels einer Durchkontaktierung mit der rückseitigen Anschlusskonnektierung elektrisch leitend verbunden ist, und die Gerätedose eine rückseitige Konnektierungsdose aufweist, wobei die Geräteanschlussdose einen Spritzgussschutz ummantelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gerätedose gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Elektrogerät sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Gerätedose.
Elektrogeräte wie Kaffeeautomaten, Waschautomaten, oder Wäschetrockner benötigen für ihre Funktion elektrische Energie.
Für eine funktions- und personensichere Elektroenergieversorgung müssen diese Geräte vom Anwender mittels Netzanschlusskabel an die Gebäudeelektroinstallation angeschlossen werden.
Zu diesem Zweck wird der am Netzanschlusskabel befindliche Netzstecker in eine länderspezifisch ausgeprägte Elektroinstallationsdose eingesteckt. Diese, und damit auch der Netzstecker des Elektrogerätes unterscheiden sich hinsichtlich ihres mechanischen und elektrischen Aufbaues teils erheblich, und sind dadurch nicht kompatibel.
Dieser Sachverhalt führt zu der Tatsache, dass zum Beispiel von einem Kaffeeautomat der Firma X vom Typ Y so viel verschiedene Bauformen gefertigt werden müssen, wie es Länder gibt, in welche das Gerät geliefert wird. Daraus resultieren für den Gerätehersteller viele zusätzliche Aufwendungen, welche den Fertigungsprozess erschweren und dadurch das Endprodukt verteuern.
Zur Lösung dieses Problems wurden in den zurückliegenden Jahren neue Wege beim Anschluss der Netzleitung an das Elektrogerät beschritten.
So wird aktuell bei einer zunehmenden Anzahl an Elektrogeräten das Netzanschlusskabel auf der Geräteseite nicht mehr fest mit dem Gerät verbunden, sondern es wird über ein zusätzliches Geräteanschlusssystem bestehend aus Gerätestecker und Gerätedose an das Gerät trennbar angeschlossen.
Für den Fertiger des Elektrogerätes ergeben sich durch die Anwendung dieser neuartigen Geräteanschlusssysteme wesentliche Vorteile in der Fertigung und bei der Logistik seiner Elektrogeräte.
So kann dieser den beispielhaft benannten Kaffeeautomaten als länderneutrales Elektrogerät ohne die länderspezifische Netzanschlussleitung fertigen, prüfen, verpacken und lagern. Erst im Logistikcenter oder beim Endkunden wird aus dem länderneutralen Elektrogerät durch Anstecken der speziellen Netzanschlussleitung ein länderspezifisches Elektrogerät.
Dadurch können bereits durch das Zusammenfassen der verschiedenen Ländervarianten eines Gerätetyps zu einem Fertigungsauftrag Fertigungskosten eingespart werden.
Auch im Servicefall ergeben sich Vorteile, kann doch ein defektes Netzanschlusskabel ohne öffnen des Elektrogerätes sehr einfach durch Abziehen des defekten und Anstecken eines neuen Kabels getauscht werden.
Die benannten und weitere Vorteile der Geräteanschlusssysteme befördern deren Einsatz in einer wachsenden Anzahl an Elektrogerätefamilien.
Aufbau, Funktion und Besonderheiten derartiger modularer Geräteanschlusssysteme zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen einer Steckdose der Gebäudeelektroinstallation und einem elektrischen Gerät werden in den Druckschriften DE 10 2005 029 384 A1 , DE 10 2008 009 142 A1 , DE 10 2007 057 335 A1 , DE 10 2005 040 241 A1 und Gebrauchsmuster Nr. 20 2013 100 297.6 ausführlich beschrieben.
Im Stand der Technik besteht also ein komplettes Geräteanschlusssystem für Elektrogeräte der beschriebenen Ausführungsform auf der Netzseite meist aus einem Netzanschlussstecker, einer Netzanschlussleitung und einer Netzanschlussdose, und auf der Geräteseite aus dem Gerätestecker.
Der Elektrogerätehersteller, der diese Geräteanschlusssysteme einsetzt, bezieht diese meist als komplette Systemeinheit, welche entsprechend seiner Vorgaben von einem Kabelkonfektionär hergestellt wurde.
Der Kabelkonfektionär, stellt diese Systemeinheit aus einer beachtlichen Anzahl an Einzelkomponenten wie Steckerbrücke, Schutzkappe, Netzleitung, Geräteanschlussdose mit Stromkontakten, Schutzkappe und Gerätestecker mit Stromkontakten in einem sehr aufwendigen technologischen Prozess her. Bisher wurde dieser meist in einer Kette von Handarbeitsschritten realisiert.
Unabhängig davon ob die Konfektion in Handarbeit oder vollautomatisch erfolgt, müssen Einzelkomponenten, welche für den Konfektionär meist Zukaufteile sind, verarbeitet werden.
Die Konstruktion und die Ausführung dieser Einzelkomponenten, insbesondere der Gerätedose, sind meist nur sehr unzureichend auf die Anforderungen der Verarbeitungstechnologien des Kabelkonfektionärs und die speziellen technischen Anforderungen des Elektrogeräteherstellers appliziert.
Die in den angeführten Dokumenten, hier insbesondere im Gebrauchsmuster Nr. 20 2013 100 297.6 , dargestellten Lösungen für die Geräteanschlussdose, benötigt für ihre Fertigung und ihre sichere Funktion in jedem Fall Kontakte mit zusätzlichen, speziellen Dichtkonturen.
Dies schränkt die Applizierbarkeit des Geräteanschlusssystems auf spezielle Kundenanforderungen, den Einsatz von bewährten Standardkontaktelementen und eine Effektivierung der Fertigung des Geräteanschlusssystems sehr stark ein.
Insbesondere gibt der Elektrogerätehersteller Vorgaben vor, wie die Gerätedose in ihrer Form (z.B. Außenkontur) und Funktionalität auszugestalten sind. Die Komplexität wird insbesondere dadurch erhöht, dass Elektrogeräte einzelner Elektrogerätehersteller jeweils unterschiedliche Geräteanschlusssysteme benötigen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Stand zu verbessern. Insbesondere ist es Aufgabe ein Geräteanschlusssystem vorzuschlagen, das eine Gerätedose verwendet, welche die Bestückung mit unterschiedlichen Kontakten und die Optimierung des Fertigungsprozesses ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Gerätedose mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Unteransprüchen angegeben. Zudem wird die Aufgabe gelöst durch ein Elektrogerät gemäß Anspruch 8 und ein Verfahren zum Herstellen der Gerätedose gemäß Anspruch 9.
Auch wird die Aufgabe gelöst durch eine Gerätedose (6) zur Verbindung der Elektrogeräteinnenverdrahtung eines Elektrogerätes (1) über den Geräteanschlussstecker (7), eine Geräteanschlussleitung (2) und einem Schukostecker (3) mit der Gebäudeelektroinstallation (4), wobei die Gerätedose (6) mit Standardkontakten ohne spezielle Dichtkonturen bestückt wird, und die zu deren Aufnahme notwendigen Kontaktaufnahmekammern (28) mittels Dosenverschlusssystem (27) elektrisch- und verfahrenstechnisch sicher gegen das Eindringen des zur Konturausbildung der Geräteanschlussdose (5) notwendigen Kunststoffes verschlossen wird.
Vorteilhafter Weise ist somit ein (voll) automatischer und verketteter Fertigungsprozess realisierbar.
Zudem kann mit einem Grundgerüst der Gerätedose (d.h. insbesondere mit nicht ausgeformte Geräteanschlussdose) ein Standardprodukt bereitgestellt werden, welches durch das (z.B. spritzgussmäßige) Ausbilden der Geräteanschlussdose für die Bedürfnisse des Elektrogeräts appliziert werden kann. Auch kann das jeweilige Design des jeweiligen Elektrogeräteherstellers entsprechend realisiert werden.
Das entsprechende Applizieren kann durch spezielle Formeinsätze des Spritzgusswerkzeuges auf die Konturmerkmale des zum Einsatz kommenden Kontaktes realisiert werden.
Des Weiteren können Kontaktaufnahmekammern im Inneren spezielle Formelemente zur Orientierung und Fixierung der zum Einsatz kommenden Kontakte aufweisen. Die Kontaktaufnahmekammern können beispielsweise ebenfalls mittels Spritzgießens hergestellt sein. So können diese im Fertigungsprozess durch spezielle Formeinsätze des Spritzgusswerkzeuges auf die Besonderheiten der zum Einsatz kommenden Kontakte appliziert werden.
Eine weitere wesentliche Neuerung der vorgeschlagenen Gerätedose betrifft ihren Verschluss und ihrer Abdichtung im Bereich des Leitungsaustrittes aus dieser.
Dieser ist so realisiert, das beim Umspritzen der Dose mit einer Kunststoffkontur, der flüssige Kunststoff nicht in die Kontaktkammern eindringen kann, und dadurch die in ihrem Inneren befindlichen Kontaktelemente nicht unbrauchbar werden können.
Dies wird insbesondere dadurch gelöst, dass ein spezielles Dosenverschlusssystem (Spritzgussschutz) einen für die Spritzgussmasse dichten Formschluss mit den an die Kontakte angeschlagenen Leitungsadern (Versorgungskabel) und mit dem zu verschließenden Teil der Dose realisiert.
Somit kann die vorgeschlagene Gerätedose (wird auch Gerätesnschlussdose genannt) mit Standard- und Spezialkontakten in unterschiedlichen Ausführungsformen, wie z.B. Flachsteckkontakte, Timerkontakte und Powertimerkontakte bestückt werden, ohne dass diese über spezielle Dichtkonturen und weitere Zusatzelemente verfügen müssen.
Durch die Ausprägung des Dosenverschlusssystems der erfindungsgemäßen Geräteanschlussdose (Gerätedose), wird ein zusätzlicher Schutz gegen elektrischen Schlag und gegen Kurzschluss in der Form realisiert, dass mögliche Aderabspleisungen im Bereich der Kontaktcrimpungen sicher umschlossen und voneinander getrennt werden.
Dadurch wird verhindert, dass die Aderabspleisungen an die berührbare Oberfläche der Geräteanschlussdose gelangen oder sich gegenseitig berühren.
Desweiteren wird durch die Ausprägung der erfindungsgemäßen Geräteanschlussdose eine Materialeinsparung an Kunststoff zur Konturausbildung in der Form erzielt, dass sich im Inneren der Geräteanschlussdose ein gegenüber dem Stand der Technik größerer Materialfreiraum bildet.
Die vorliegende Erfindung weist eine Vielzahl von Vorteilen auf:

– Einsatz von nach Art und Aufbau unterschiedlichen Standardkontaktelementen, wodurch Kostenreduzierungen möglich sind.
– Zusätzlicher elektrischer Schutz gegen Körper- und Kurzschluss, wobei Material eingespart werden kann.
– Ausprägung größerer Materialfreiräume im Inneren der Geräteanschlussdose, wodurch Material eingespart werden kann.
– Optimierung der Fertigungsabläufe insbesondere für eine vollautomatische und verkettete Fertigung, wodurch eine Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit erreicht wird.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass im gesamten Dokument der Begriff „Dose“ auch als „Stecker“ verstanden werden kann. Bei den Begriffen Dose und Stecker geht es im Wesentlichen um ein Stecksystem, welches der elektrischen sicheren Konnektierung dient und Stecker und Dose gemeinsam das Stecksystem realisieren.
Im Folgenden wird die Erfindung insbesondere anhand der 1 bis 7 näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Elektrogerät in der Ausführungsform Backröhre,
2 ein Geräteanschlusssystem für Elektrogeräte angeschlossen Links an die Steckdose der Gebäudeelektroinstallation und Rechts an das Elektrogerät,
3 das in 2 an das Elektrogerät angeschlossene Geräteanschlusssystem für Elektrogeräte in detaillierter Gesamtansicht,
4 eine Geräteanschlussdose eines Geräteanschlusssystems für Elektrogeräte mit Blick auf ihr Steckergesicht,
5 die Dose in Ansicht der vom Steckergesichtabgewanden Seite, mit geschlossenem Dosenverschlusssystem und angeschlagener Geräteanschlussleitung,
6 die Dose aus 5. in Ansicht der vom Steckergesicht abgewanden Seite, mit geöffnetem Dosenverschlusssystem 27 und angeschlagener Geräteanschlussleitung 2 und
7 die Dose aus 5. und 6. in Ansicht der vom Steckergesicht abgewanden Seite, mit geöffnetem Dosenverschlusssystem 27 und leeren Kontaktaufnahmekammern 28.
Die 1 zeigt als exemplarisches Elektrogerät 1 eine Backröhre, die daran angeschlossene Geräteanschlussleitung 2, deren anderes Ende den Schukostecker 3 aufweist und die Gebäudeelektroinstallation 4. Gezeigt wird in vereinfachter Darstellung das Geräteanschlusssystem für Küchengeräte 1 in seinem Zusammenspiel zwischen Energieverbrauchersystem-Elektrogerät 1, über das Energieübertragungssystem-Geräteanschlussleitung 2 mit Schukostecker 3 und Energiebereitstellungssystem-Gebäudeelektro-installation 4.
Die 2 zeigt links die Gebäudeelektroinstallation 4, den Schukostecker 3, die Geräteanschlussleitung 2 und rechts die Geräteanschlussleitung 2, die Geräteanschlussdose 5, den Geräteanschlussstecker 7, der in eine korrespondierende Öffnung der Rückwand 8 des Elektrogerätes 1 fest eingesetzt ist und mittels eines Bundes 24, wie auch in der 4 ersichtlich, an der Außenseite von der Rückwand 8 dicht anliegt.
Die 3 zeigt wiederum den Schukostecker 3 mit Geräteanschlussleitung 2, deren anderes Ende mit der Geräteanschlussdose 5 verbunden ist, die in den korrespondierend ausgebildeten Geräteanschlussstecker 7 gesteckt ist. Die Geräteanschlussdose 5 ist Alternativ ohne Abwinklung ausgebildet. Der Geräteanschlussstecker 7 ist fest in die Rückwand 8 des Elektrogerätes 1 und von der Vorderseite des Elektrogerätes 8 aus unlösbar eingebaut. Rückseitig, d.h. im Innenraum des Elektrogerätes 1, sind am Geräteanschlussstecker 7 der Neutralleiterkontaktsteg 9, der Schutzleiterkontaktsteg 10 mit dem Erdungsbügel 15 und der Leiterkontaktsteg 11 angeordnet.
Gezeigt wird in aufgelöster Darstellung das Geräteanschlusssystem für Küchengeräte in seinem Zusammenspiel zwischen dem Schukostecker 3, der Geräteanschlussleitung 2, der Geräteanschlussdose 5, den in der Rückwand 8 des Elektrogerätes 1 mittels Außenverrastnase 16 fixierten Geräteanschlussstecker 7, den Neutralleiterkontaktsteg 9 zum Anschluss des Neutralleiters der Geräteinnenverdrahtung, den Schutzleiterkontaktsteg 10 zum Anschluss des Schutzleiters der Geräteinnenverdrahtung und mit der Rückwand 8 des Elektrogerätes 1 verbundenen Erdungsbügel 15.
Die 4 zeigt die Geräteanschlussdose 5 mit der umspritzten Gerätedose 6 in Vorderansicht des Steckergesichtes, mit der mechanischen Codierung Dose 18 und den Zangenfederkontakten 21. Die dargestellte Dose 6 besitzt drei Einführöffnungen, in welche die drei Zangenfederkontakte 21 eingebettet sind. Diese Umschließen bei gesteckter Verbindung die drei Steckerkontakte 20 derart fest, dass ein sehr niederohmiger Stromübergang realisiert wird.
Die mechanische Codierung 18 der Geräteanschlussdose 5 ist das Gegenstück zur mechanischen Codierung 19 des Geräteanschlusssteckers 7.
Die 5 zeigt die Dose 6 in Ansicht der vom Steckergesicht abgewanden Seite, mit geschlossenem Dosenverschlusssystem 27 und angeschlagener Geräteanschlussleitung 2.
Die 6 zeigt die Dose 6 aus 5. in Ansicht der vom Steckergesicht abgewanden Seite, mit geöffnetem Dosenverschlusssystem 27 und angeschlagener Geräteanschlussleitung 2.
Die 7 zeigt die Dose aus 5 und 6. in Ansicht der vom Steckergesicht abgewanden Seite, mit geöffnetem Dosenverschlusssystem 27 und leeren Kontaktaufnahmekammern 28.
Bezugszeichenliste

1: Elektrogerät
2: Geräteanschlussleitung
3: Schukostecker
4: Gebäudeelektroinstallation
5: Geräteanschlussdose
6: Dose
7: Geräteanschlussstecker
8: Rückwand des Elektrogerätes
9: Neutralleiterkontaktsteg
10: Schutzleiterkontaktsteg
11: Leiterkontaktsteg
12: Schutzleiter
13: Neutralleiter
14: Phase
15: Erdungsbügel
16: Außenverrastnase
18: mechanische Codierung Dose
19: mechanische Codierung Stecker
21: Zangenfederkontakt
24: Bund
26: Einrastaussparung
27: Dosenverschlusssystem
28: Kontaktaufnahmekammern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005029384 A1 [0013]
DE 102008009142 A1 [0013]
DE 102007057335 A1 [0013]
DE 102005040241 A1 [0013]
DE 202013100297 U [0013, 0019]

Claims

Gerätedose für ein Elektrogerät (1) und zur Aufnahme eines Geräteanschlusssteckers und einer Versorgungsverkabelung des Elektrogeräts mit einer stirnseitigen Geräteanschlussdose (5), welche einen Geräteanschlusskontakt aufweist, und einer rückseitigen Anschlusskonnektierung, wobei der stirnseitige Geräteanschlusskontakt mittels einer Durchkontaktierung mit der rückseitigen Anschlusskonnektierung (21) elektrisch leitend verbunden ist, und die Gerätedose eine rückseitige Konnektierungsdose (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteanschlussdose einen Spritzgussschutz ummantelt.
Gerätedose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzgussschutz eine Verschließeinrichtung (27) aufweist, welche im ummantelungsfreien Zustand verschließbar ist.
Gerätedose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung einen Schiebemechanismus und/oder einen Klappmechanismus aufweist.
Gerätedose nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerätedose eine mechanische Kodierung (18) oder mehrere mechanische Kodierungen aufweist.
Gerätedose nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskonnektierung und/oder der Geräteanschlusskontakt mit einem Versorgungskabel (12, 13, 14) elektrisch leitend verbunden ist und das Versorgungskabel in einen Außenbereich der Gerätedose geführt ist.
Gerätedose nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerätedose zwei, drei oder mehr Anschlusskonnektierungen und/oder zwei, drei oder mehr Versorgungskabel aufweist, wobei die zwei, drei oder mehr Versorgungskabel jeweils mit einer der Anschlusskonnektierungen elektrisch leitend verbunden ist.
Gerätedose nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Versorgungskabel (2) oder den Versorgungskabeln ein Schuko-Stecker angeordnet ist.
Elektrogerät (1), welches eine Gerätedose nach einem der vorherigen Ansprüche aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Gerätedose nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Gerätedose anfänglich ummantelungsfrei vorliegt und das Verfahren folgende Schritte aufweist: – direktes oder indirektes Konnektieren, insbesondere Crimpen oder Löten, eines Verbindungskabels oder mehrerer Verbindungskabel an die rückseitige Anschlusskonnektierung und/oder an den Geräteanschlusskontakt in einer Offenstellung der Verschließeinrichtung, – Schließen der Verschließeinrichtung in eine Geschlossenstellung und – Formummanteln der Verschließeinrichtung, insbesondere mittel Spritzgießens, sodass die an der Gerätedose zu einer Geräteanschlussdose ausgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei anschließend die Gerätedose in einem Elektrogerät befestigt wird, sodass insbesondere ein Elektrogerät nach Anspruch 8 vorliegt.