DE1075188B - Schaltbare Steckdose - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Steckdose mit Stecker mit im Innern der Steckdose angeordneten, als Schaltkontakte ausgebildeten und von den Steckerstiften des einzuführenden Steckers betätigten Schnappfedern. Derartige Steckdosen haben sich in der Praxis bewährt, weil sie in ihrem Aufbau äußerst einfach sind und daher wohlfeil hergestellt werden können. Auch besitzen die benutzten Schnappfedern eine lange Lebensdauer. Andererseits sind die bekannten Steckdosen dieser Art bisher nicht mit Sicherheitseinrichtungen ausgerüstet, so daß sie nicht für alle Zwecke der Praxis herangezogen werden können.

Es sind zwar bereits abschaltbare Steckdosen bekannt, die durch ein Schutzrelais, das an einem Erd-Stromkreis liegt, selbsttätig -abgeschaltet werden können, jedoch sind die bisher bekannten abschaltbaren Steckdosen verwickelt in ihrem Aufbau, so daß ihre Herstellung verhältnismäßig kostspielig ist. Bei den bekannten Geräten dieser Art erfolgt beim Einführen des Steckers nicht ein sofortiges Einschalten des Stromkreises, sondern hierzu ist die Betätigung eines zusätzlichen Schalters erforderlich, der von seiner Ausschalt- in seine Einschaltstellung übergeführt werden muß. Beim Auftreten einer Fehlerspannung wird bei diesen vorbekannten, selbsttätig abschaltenden Steckdosen der Schalter in seine Ausschaltlage zurückgeführt.

Zweck der Erfindung ist es, derartige Einrichtungen wesentlich einfacher und dadurch auch billiger sowie in ihren Abmessungen kleiner herzustellen, wobei von schaltbaren Steckdosen mit Steckern mit im Innern der Steckdosen angeordneten, als Schaltkontakte ausgebildeten und von den Steckerstiften des einzuführenden Steckers betätigten Schnappfedern ausgegangen werden soll. Erfindungsgemäß ist in einer solchen schaltbaren Steckdose der Stecker aus einer Einschaltstellung in eine Ausschaltstellung überführbar durch ein in an sich bekannter Weise in die Steckdose eingebautes und beim Auftreten einer unzulässigen Berührungsspannung an einem angeschlossenen Gerät ansprechendes Schutzrelais. Die erfmdungsgemäße, schaltbare Steckdose ist in ihren Abmessungen verhältnismäßig klein gehalten und in ihrem Aufbau einfacher als bekannte Schutzschalter, so daß sie auch wohlfeiler hergestellt werden kann.

Bei Steckdosen mit Betätigung der Schnappfedern durch in den Buchsen der Steckdose angeordnete und durch die Steckerstifte verschiebbaren Stifte sind diese zweckmäßig mit je einem Betätigungsarm ausgerüstet, welche über einen drehbar gelagerten Winkelhebel mit zwei Schenkeln mit einem Anzugwinkel des Schutzrelais derart zusammenwirken, daß beim durch das Ansprechen des Schutzrelais erfolgten

Anmelder:
Gebrüder Merten, Gummersbach

Otto Diller, Gummersbach,
ist als Erfinder genannt worden

Drehen des Winkelhebels der Stecker über die Betätigungsarme verschiebbar ist. Es empfiehlt sich, den Anzugwinkel über Abwinklungen auf den einen Schenkel des Winkelhebels einwirkend in bekannter Weise drehbar am Schutzrelais zu lagern. Auch ist es vorteilhaft, daß in an sich bekannter Weise in der Ausschaltstellung durch ein federnd ausgebildetes Teilstück für eine Schutzerdung der Steckdose der Schutzkontakt unmittelbar mit den Erdleitungsanschlüssen verbunden ist und in der Einschaltstellung den mit einer Hilfserde verbundenen Schutzrelaiskreis schließt. Dabei kann in vorteilhafter Weise das Teilstück durch den einen Schenkel des Winkelhebels betätigt werden.

Die Verwendung bekannter Schnappfedern bringt im Gegensatz zu der Verwendung von Druck- oder Zugfedern beachtliche Vorteile mit sich. Denn letztere ermüden leicht und komplizieren noch zusätzlich die Anordnung. Demgegenüber nehmen die an sich bekannten Schnappfedern nur wenig Raum im Gehäuse der Steckdose ein und haben außerdem eine sehr lange Lebensdauer.

Weitere Einzelheiten der Steckdose nach der Erfindung sind in der folgenden speziellen Beschreibung erläutert.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schaltbare Steckdose in ihrer Schaltstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die' schaltbare Steckdose nach Fig. 1, jedoch in ihrer Ausschaltstellung,

Fig. 3 eine Ansicht des Oberteiles der schaltbaren Steckdose von unten,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2, jedoch bei entferntem Stecker, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Unterteil der schaltbarenSteckdose.

Die schaltbare Steckdose besteht zunächst aus einem Unterteil 6 und einem Oberteil 7, die lösbar miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck sind

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an jedem der beiden Gehäuseteile 6 und 7 vier Vorsprünge 8 vorgesehen, die Bohrungen 9, teilweise mit Gewinde zur Aufnahme von nicht näher bezeichneten Befestigungselementen, wie Schrauben od. dgl., aufweisen. Beide Gehäuseteile 6 und 7 sind aus einem der bekannten Isolierstoffe gefertigt und weisen im Querschnitt etwa rechteckige Gestalt mit abgerundeten Ecken auf. Der Unterteil 6 besitzt an diametral gegenüberliegenden Seiten Einführstutzen 10, die zur Aufnahme von Anschlußleitungen dienen, welche der Deutlichkeit halber nicht mit dargestellt sind. Beide Stutzen 10 sind zur Innenseite des Gehäuses hin durch, ausbrechbare Wandteile 11 abgeschlossen. Wahlweise kann eines dieser beiden Wandteile 11 oder gegebenenfalls auch beide herausgebrochen werden.

Im Innern des Gehäuseunterteiles 6 und zwar auf dessen Boden sind Isolierstoffblöcke 12 vorgesehen, auf denen mittels Schrauben 13 die nicht dargestellten Anschlußleitungen befestigt werden können. Die Schrauben 13 dienen zugleich zum Halten von Anschlußstreifen 14, die leitend mit den Anschlüssen verbunden sind, geneigt zum Boden verlaufen und an ihrem vorderen Ende je einen Silberkontakt 15 tragen. Dem Ausführungsbeispiel ist eine zweipolige Steckdose zugrunde gelegt, so daß insgesamt zwei Anschlußkontakte vorhanden sind. Außer den Sokkeln 12 für die Anschlußleitungen sind im Boden des Gehäuseunterteiles 6 weitere Sockel 16 vorgesehen, die zur Aufnahme der Schutzerdleitung dienen. Sie sind ebenfalls mit Schrauben 17 ausgerüstet und durch eine Anschlußschiene 18 untereinander verbunden. Der Gehäuseunterteil 6 besitzt verhältnismäßig dünne Seitenwände, deren oberer Rand 19 mit einer Dichtung 20 zusammenwirkt, die in einer Nut 21 des verbreiterten Randes 22 der Seitenwände des Gehäuseoberteiles 7 angeordnet ist. Die Randteile 19 können beim Anziehen der Verbindungsschrauben zwischen Ober- und Unterteil des Gehäuses teilweise in die Dichtung 20 eindringen und gewährleisten so einen wasserdichten Abschluß des Gehäuses.

Der Gehäuseoberteil 7 ist in an sich bekannter Weise mit einer Ausnehmung 23 für den Stecker 24 versehen, in der auch eine Erdungsschiene 25 für die Schutzerde angeordnet ist, die mit den nicht näher bezeichneten Schutzerdanschlüssen des Steckers 24 zusammenwirkt. Die Erdungsschiene 25 ist über Niete 26 mit einer noch näher zu beschreibenden Schutzkontaktfeder 27 leitend verbunden.

Die Steckerstifte 28 des Steckers 24 durchgreifen bei dessen Einführen Bohrungen 29 des Bodens der Ausnehmung 23 und dringen in Buchsen 30 ein, die in weiteren Bohrungen 31 in einem massiven Gehäuseabschnitt unterhalb der Ausnehmung 23 angeordnet sind. In den ortsfesten Buchsen 30 sind, wie bereits vorgeschlagen, Stifte 32 längsverschiebbar angeordnet, die ein im unteren Teil der Buchsen 30 sitzendes Führungsstück 33 durchgreifen und mit ihrem freien Ende mit an sich bekannten Schnappfedern 34 in Wirkverbindung treten können. Die Schnappfedern 34 sind, wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, durch Anbringung von Längsschlitzen 35 in mehrere Abschnitte unterteilt, von denen die außenliegenden 36 nach verschiedenen Richtungen aus ihrer Ebene herausgebogen sind (Fig. 2). Die Befestigung der Schnappfeder 34 erfolgt durch Niete 37 unter Zwischenschaltung eines winkelförmigen Verbindungsstückes 38', welches mit der Buchse 30 in leitender Verbindung steht. An der der Befestigungsstelle entgegengesetzten Seite der Schnappfeder 34 sind S über kontakte 38 vorgesehen, die mit den" bereits genannten Anschlußkontakten 15 im Gehäuseunterteil 6 zusammenwirken.

Die Steckdose ist nun so ausgerüstet, daß die verschiebbar in den Buchsen 30 angeordneten Stifte 32 mit fest verbundenen Betätigungsarmen 39 ausgerüstet sind, die ihrerseits mit einem Winkelhebel 40 zusammenwirken. Dieser ist bei 41 drehbar im Gehäuseoberteil 7 gelagert und weist zwei Schenkel 42 und 43 auf, die etwa einen rechten Winkel miteinander einschließen und von denen der mit 42 bezeichnete eine Verlängerungsnase 44 aufweist, die am Betätigungsarm 39 anliegt. Der andere Schenkel 43 des Winkelhebels 40 wirkt mit einem Anzugwinkel 45 zusammen, der aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt ist und bei 46 drehbar an einem an sich bekannten Schutzrelais 47 befestigt ist. Dieser Anzugwinkel 45 besitzt einen durchgehenden mittleren Teil 48, der beim Entstehen eines elektromagnetischen Feldes im Schutzrelais 47 angezogen wird, während zwei abgewinkelte, kürzer gehaltene Enden 49 an dem genannten Schenkel 43 des Winkelhebels 40 anliegen.

In der Einschaltstellung der Steckdose liegt die Schutzkontaktfeder 27, die einen Teil der. Schutzerde darstellt, an dem Kern des Schutzrelais 47 an, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Beim Ausschalten wird die Schutzkontaktfeder 27 zwangläufig durch den Schenkel 43 des Winkelhebels 40 nach unten gedrückt und die Schutzerdleitung unterbrochen. Die Rückkehr der Schutzkontaktfeder in die Schließlage erfolgt selbsttätig. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Wenn die Steckerstifte 28 des Steckers 24 durch die Bohrungen 29 hindurch in die Buchsen 30 eingeschoben werden, kommen die Steckerstifte 28 mit den in den Buchsen 30 verschiebbar angeordneten Stiften 32 in Berührung und schieben diese vor sich her. Dabei gelangen schließlich die vorderen Enden der Stifte 32 mit den Schnappfedern 34 in der Nähe deren Befestigungspunkte in Wirkverbindung. Die Berührungspunkte zwischen den Stiften 32 und den Schnappfedern 34 liegen dabei (vergl. Fig. 3 und 4) in dem durch die Längsschlitze 35 begrenzten Mittelabschnitt der Schnappfedern 34. Bei der Weiterbewegung des Steckers 24 und damit der Stifte 32 gelangen die Schnapp federn 34 in an sich bekannter Weise mit Schnappwirkung aus ihrer Ruhestellung in die Schaltstellung. Die bekannte Schnappwirkung der Schnappfedern 34 ist darauf zurückzuführen, daß beim Angriff der Steckerstifte 28 über die Stifte 32 der Angriff steil der Schnappfeder 34 nur minimal verschoben wird, während demgegenüber von einem bestimmten Augenblick an der den Silberkontakt 38 enthaltende Teil schlagartig einen größeren Weg zurücklegt. In der Schaltstellung besteht eine leitende Verbindung zwischen den Kontakten 15 und 38. Beim Aufhören des durch den Stecker 24 über die Stifte 32 auf die Schnappfedern 34 ausgeübten Druckes kehren diese — wie an sich bekannt — in ihre Schaltstellung zurück.

Bei der durch die Steckerstifte 28 des Steckers 24 hervorgerufenen Abwärtsbewegung der Stifte 32 wird nicht nur ein Einschalten des eigentlichen Stromkreises bewirkt, sondern der Betätigungsarm 39 der Stifte 32 drückt auch auf die Nase 44 des Schenkels 42 des Winkelhebels 40 und Schwenkt diesen um seinen Drehpunkt 41. Bei dieser Bewegung kommt der andere Schenkel 43 mit den abgewinkelten Teilen 49 des Anzugwinkels 45 in Verbindung und

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schwenkt diese ein Stück im Uhrzeigersinne, also vom Schutzrelais 47 weg. Die Schutzkontaktfeder27, die bisher durch den Schenkel 43 an einem Anliegen am Kern des Schutzrelais 47 gehindert wurde, kann sich nun nach oben verlagern und kommt in der Endphase dieser Bewegung am Kern zur Anlage (vgl. Fig. 1). In der Schaltstellung der Fig. 1 erhält das an dem Stecker 24 angeschlossene, nicht dargestellte Gerät Spannung.

Tritt nun ein Körperschluß auf, so kommt — wie dies auch bei anderen bekannten mit Schutzrelais versehenen Geräten der Fall ist — ein Zusatzstrom zustande. Erreicht die Berührungsspannung und damit der Strom einen bestimmten Wert, so soll das Schutzrelais 47 ansprechen und den Stromkreis ■— wie an sich bekannt — allpolig unterbrechen. Dabei geschieht folgendes:

Sobald in der Spule das Schutzrelais 47 — wie bekannt — ein Strom von einer bestimmten Stärke fließt, wird der Mittelteil 48 des Anzugwinkels 45 von dem sich im Schutzrelais 47 bildenden elektromagnetischen Feld angezogen. Bei der dadurch hervorgerufenen Bewegung des Anzugwinkels 45 wird dessen Schenkel 49 den Schenkel 43 und damit den Winkelhebel 40 im Sinne des Uhrzeigers um einen bestimmten Betrag drehen, womit gleichzeitig ein Ablösen der Schutzkontaktfeder 27 von dem Schutzrelais 47 verbunden ist.

Die Bewegung des Betätigungshebels 40 hat ferner zur Folge, daß die Nase 44 des Schenkels 43 unter den Betätigungsarm 39 greift und damit über die Stifte 32 der gesamte Stecker 24 nach außen verschoben wird, und zwar um den Betrag χ in der Fig. 2. Damit hört aber auch die auf die Schnappfedern 34 ausgeübte Kraft auf, und diese können in der geschilderten Weise schlagartig in ihre Ruhestellung zurückkehren. Dadurch erfolgt eine Trennung der Kontakte 15 und 38, so daß der Stromkreis allpolig unterbrochen wird.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirlclichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So beschränkt sich die erfindungsgemäße Gestaltung der schaltbaren Steckdose nicht auf die dargestellte zweipolige Ausführungsform, sondern kann auch bei an sich bekannten mehrpoligen Steckdosen dieser Art Anwendung finden. Auch kann die Gestalt und Anordnung der mit den Schnappfedern 34 zusammenwirkenden Betätigungselemente abweicht vom dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Schaltbare Steckdose mit Stecker mit im Innern der Steckdose angeordneten, als Schaltkontakt ausgebildeten und von den Steckerstiften des einzuführenden Steckers betätigten Schnappfedern, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steckdose (6, 7) der Stecker (24) aus einer Einschaltstellung in eine Ausschaltstellung rückführbar ist durch ein in an sich bekannter Weise in die Steckdose eingebautes und beim Auftreten einer unzulässigen Berührungsspannung an einem angeschlossenen Gerät ansprechendes Schutzrelais (47).

   2. Steckdose nach Anspruch 1 mit Betätigung der Schnappfedern durch in den Buchsen der Steckdose angeordnete und durch die Steckerstifte verschiebbare Stifte, dadurch gekennzeichnet, daß die mit je einem Betätigungsarm (39) ausgerüsteten Stifte (32) über einen drehbar gelagerten Winkelhebel (40) mit zwei Schenkeln (42, 43) mit einem Anzugwinkel (45) des Schutzrelais (47) derart zusammenwirken, daß beim durch das Ansprechen des Schutzrelais (47) erfolgten Drehen des Winkelhebels (40) der Stecker (24) über die Betätigungsarme (39) verschiebbar ist.

   3. Steckdose nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzugwinkel (45) über Abwinkelungen (49) auf den einen Schenkel (43) des Winkelhebels (40) einwirkend in bekannter Weise drehbar am Schutzrelais (47) gelagert ist.

   4. Steckdose nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise in der Ausschaltstellung (Fig. 2) durch ein federnd ausgebildetes Teilstück (27) für eine Schutzerdung der Steckdose der Schutzkontakt (25) unmittelbar mit den Erdleitungsanschlüssen (17, 18) verbunden ist und in der Einschaltstellung den mit einer Hilfserde verbundenen Schutzrelaiskreis schließt.

   5. Steckdose nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (27) durch den Schenkel (43) des Winkelhebels (40) betätigbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 818 057, 741 395,

   730134, 545 785, 535 267;

   Lisk, »Steckwart«, Fa. Schiele Industriewerke

   G.m.b.H., April 1953;

   Zeitschrift »Elektrotechnik«, Nr. 15/16 vom

   17. April 1954, S. 498.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1 014 194.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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