DE2656554C2 - Elektrische Sicherheits-Steckdose für elektrisch beheizte Geräte - Google Patents

Description

— eine Druckfeder (4) ist in Wirkverbindung mit einem in der Steckdose (1) in Achsrichtung verschiebbar geführten Ausstoßstößel (3) gebracht,

— die Druckfeder (4) stüt?t sich dabei einerseits gegen einen am Ausstoßstößel (3) befestigten Stößelteller (5) und andererseits gegen den rückwärtigen Bereich (1') der Steckdose (1) ab,

— der Ausstoßstößel (3) ist mittels einer am Stößeheller (5) angreifenden Bimetallsperrfeder (6) gegen die Druckfeder (4) gespannt bzw. gehalten,

— die Bimetallsperrfeder (6) besteht aus einem oder mehreren Schenkeln,

— die Schenkel der Bimetallsperrfeder (6) sind je mit einer den Stößelteller (5) am Ausstoßstößel (3) übergreifenden Rastnase (7) versehen (Fig. 1).

3. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallsperrfeder für den Ausstoßstößel (3) durch einen Elektromagneten (9) ersetzt ist, der durch einen wärmeempfindlichen Steuerschalter (10) an Spannung legbar ist (F ig. 2).

4. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektromagnet ein Elekirodoppelmagnet (9') dient, der ein in dessen Stromkreis liegenden Steuerschalter (10') sowie zwei feststehende Kontakte (14,14') und einen Umschaltkontakt (H') für diese Kontakte aufweist (F ig. 3).

5. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der Steckdose (1) ein weiterer, den Stromkreis zum Elektromagneten (9') beherrschender Schalter (16) vorgesehen ist, der mit einem die Steckdose (1) abschließenden Deckel gekoppelt ist (F i g. 4).

6. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallsperrfeder für den Ausstoßstößel (3) durch einen Motor (18)

ersetzt ist, der durch einen thermischen Steuerschalter (IC) in Vor- oder Rücklauf schaltbar ist (F i g. 5).

7. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 6, dad'.'jch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis des Motors (18) ein den Motor (18) abschaltender Endschalter (15) angeordnet ist (Fig. 5).

8. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß dem Umschaltkontakt (H') des Steuerschalters (10) ein veränderbarer Widerstand (20) zugeordnet ist (F i g. 6).

9. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßstößel (3) in Abhängigkeit von bestimmten Leistungseinstellungen am Herd steuerbar ist.

10. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis für den den Ausstoßstößel (3) auslösenden Elektromagneten (S) bei Einstellen eines die Heizleistung des Herdes steuernden Regelschalters (21, 21') schließbar ist (F ig-7).

11. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Schaltsperre (24), an der ein unter der Einwirkung einer Feder (25) stehender Klinkenarm (26) angelenkt ist, der am Stößelteller (5) im arretierenden Sinne angreift (F i g. 8,9).

12. Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsperre (24) in Wirkverbindung mit den Betätigungsknebeln (27) der Regelschalter (21, 21') gehalten ist, wobei zur Auslösung der Schaltsperre (24) ein vom Betätigungsknebel (27) bewegter Exzenter (28) dient.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Sicherheits-Steckdose gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einem bekannten Gerät dieser Art (GB-PS 2 91 216) ist als Ausstoßeinrichtung für einen Kabelstekker eine thermisch gesteuerte Schutzeinrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einer in der Steckdose untergebrachten zylindrischen Sicherheits-Kapsel, deren hinteres Ende durch einen eingesetzten Stöpsel verschlossen ist. Der Stöpsel ist mit der Sicherheits-Kapsel durch ein leicht schmelzbares Material verbunden und steht unter Vorspannung einer Druckfeder. Wire durch erhöhte Temperatur die vorgenannte Verbindung gelöst und der Stöpsel freigegeben, so kann sich die Druckfeder entspannen und damit den Kabelstecker außer elektrischer Verbindung in der Steckdose bringen. Nach Auslösen dieser Schutzeinrichtung ist diese unbrauchbar und muß ersetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Sicherheits-Steckdose der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so zu verbessern, daß Gefahren vom Benutzer ferngehalten werden und daß die Schutzeinrichtung beliebig oft wieder verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen. Die Verwendung eines Ausstoßelementes bei ähnlichen Geräten ist an sich bekannt (CH-PS 4 64 384). Bei der vorliegenden Erfindung ist die Schutzeinrichtung beliebig oft wieder verwendbar, indem das Betätigungselement, also der Ausstoßstößel, in Verbindung mit Bi-

metallfedern, mit einer oder mehreren Antriebsspulen, mit einem Antriebsmotor oder mit hakenartigen Sperrelememen als Steuereinrichtung ausgebildet ist, die in Abhängigkeit von der thermischen Belastung alternativ und reproduzierbar in zwei Steuerzustande verstellbar ist. Der erste Steuerzustand betrifft den Antrieb des Ausstoßstößels in die Sperrstellung und der zweite Steuerzustand befaßt sich damit, einen Antrieb des Ausstoßstößels zu verhindern, indem gemäß den Lö&ungsvarianten der Ausstoßstößel entweder mechanisch oder elektromagnetisch in der Ruhestellung gehalten wird oder aber ein Antrieb dadurch verhindert wird, daß das Antriebselement nicht betätigt wird. In jedem Falle sind beide Steuerzusrände beliebig wiederholbar.

Mehrere verschiedene Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden an Hand dieser nachfolgend näher beschrieben.

Die Gerätesteckdose 1 für einen Zuleitungsstecker 2 üblicher Bauart ist vorzugsweise mit einem im Zentrum angeordneten und in Achsrichtung verschiebbaren Ausstoßstößel 3 ausgerüstet, der unter der Krafteinwirkung einer Druckfeder 4 gehalten ist. Die Druckfeder 4 stützt sich dabei einerseits gegen einen Stößelteller 5 am Ausstoßstößel 3 und andererseits gegen den rückseitigen Bereich Γ der Gerätesteckdose 1 ab. Mittels einer über den Stößelteller 5 greifenden Bimetallsperrfeder 6, die ein- oder mehrschenklig ausgeführt werden kann, wird der Ausstoßstößel 3 gegen die Druckfeder 4 gespannt bzw. gehalten. Zu diesem Zweck weisen die Schenkel der Bimetallsperrfeder 6 an ihren freien, den StöEilteller 5 haltenden Enden Rast- oder Haltenasen 7 auf. Bei Überschreiten einer bestimmten zulässigen Temperatur der Steckdose 1, lenken die beiden Schenkel der Bimetallsperrfeder 6 seitlich aus und geben den Stößelteller 5 frei. Die bisher zusammengedrückte Druckfeder 4 entspannt sich und drückt dabei den Ausstoßstößel 3 in Richtung des in die Gerätesteckdose 1 eingeführten Zuleitungssteckers 2. Durch den Stößel 3 wird dabei der Zuleitungsstecker 2 aus der Steckdose 1 gestoßen. Solange die beiden Schenkel der Bimetallsperrfeder 6 infolge Temperaturbeeinflussung in der gespreizten und somit geöffneten Stellung verbleiben, läßt sich der Zuleitungsstecker 2 auch nicht mehr kontaktschlüssig in die Gerätesteckdose 1 einführen. Sinkt die Temperatur der Steckdose 1 auf ein vertretbares zulässiges Maß (etwa unter 50⁰C), so gehen die Schenkel der Bimetallsperrfeder 6 vneder in ihre ursprüngliche Ruhe- bzw. Raststellung zurück. Wird nun der Zuleitungsstecker 2 in die Gerätesteckdose 1 eingeführt, so wird dadurch der Ausstoßstößel 3 zurückgeschoben und die Rastnasen 7 an den Schenkeln der zweischenkligen Bimetallsperrfeder 6 rasten über den Stößelteller 5 ein und halten diesen und die wieder zusammengedrückte Druckfeder 4 fest. Steigt die Temperatur in der Gerätesteckdose 1 wieder über das zulässige Maß an, so wiederholt sich der Ausstoßvorgang des Zuleitungssteckers 2 wieder in der vorbeschriebenen Weise (F i g. 1).

Bei der Gerätedose 1 nach F i g. 2 ist in einer separaten Kammer 8 der Steckdose ein Elektromagnet 9 untergebracht, durch dessen Mitte der Ausstoßstößel 3 gleitend geführt ist. Im Stromkreis des Elektromagneten 9 ist in geeigneter Weise ein mit der Gerätesteckdose 1 gekoppelter Steuerschalter 10 mit Schaltkontakt 11 gelegt. Als Steuerschalter 10 können dabei Bimetallschalter, Kapillarrohrthermostate oder andere geeignete thermische Schalter diener.. Wird die zulässige Temperatur in der Gerätesteckdose 1 überschritten, so wird der Schaltkontakt 11 des Steuerschalters 10 geschlossen, wodurch die Spule des Elektromagneten 9 an Spannung gelegt ist Der dem Elektromagneten 9 zugeordnete Ausstoßstößel 3 wird nach vorne zu in die Steckdose 1 bewegt und schiebt dabei den Zuleitungsstecker aus der Steckdose. Sobald die Temperatur der Steckdose wieder auf eine zulässige Temperatur abgesunken ist, öffnet der Schaltkontakt 11 des Steuerschalters 10 und unterbricht den Stromkreis, wodurch der Elektromagnet 9 wieder spannungslos wird. Der Stößel 3 läßt sich bei Einführen des Zuleitungssteckers leicht zurückschieben und die Steckverbindung Steckdose mit Zuleitungsstecker ist wieder hergestellt

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist ein Elektrodoppelmagnet 9' mit den Spulen 12 und 13 vorgese-

IS he<a. Der im Stromkreis des Elektrodoppelmagneten 9' liegende Steuerschalter 10' besitzt zwei feststehende Kontakte 14 und 14' und einen Umschaltkontakt 11'. Der Kontakt 14 liegt dabei in Reihe mit der Spule 13 und der Kontakt 14' liegt in Reihe mit der Spule 12 und einen zusätzlichen Endschalter 15. Wird hier nun die zulässige Temperatur in der Gerätesteckdose 1 überschritten, so wird der Kontakt 14 des thermisch mit der Steckdose 1 gekoppelten Steuerschalters 10 durch den Umschaltkontakt 11' geschlossen, wodurch die eine Spule 13 des Elektrodoppelmagneten 9' Spannung erhält Der Ausstoßstößel 3 wird nach vorne zu in Ausstoßrichtung des Zuleitungssteckers bewegt. Nach Unterschreiten der zulässigen Temperatur in der Steckdose 1 wird der andere Kontakt 14' des Steuerschalters 10' durch den Uinschaltkontakt 11' geschlossen und die andere Spule 12 des Elektrodoppelmagneten 9' wird an Spannung gelegt Der Ausstoßstößel 3 (gestrichelt dargestellt) wird nun automatisch in seine Ausgangsstellung zurückgeholt Danach wird über den Endschalter 15 an der Gerätesteckdose 1, der durch den eingeholten Ausstoßstößel 3 betätigt wird, die Spule 12 wieder vom Netz getrennt.

Das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig.4 durch Zuordnung eines weiteren Schalters 16 erweitert. Dieser Schalter ist am Eingang der Gerätesteckdose 1 oder mit einem die Steckdose 1 abschließenden Deckel 17 gekoppelt. Dadurch ist sichergestellt, daß der Stromkreis für die beiden Spulen 12 und 13 des Elektrodoppelmagneten 9' nur bei Offenstellung des

Deckels 17 bzw. durch Einstecken des Zuleitungsstek-

kers in die Gerätesteckdose 1 geschlossen werden kann.

Die Einrichtung zum Ausstoßen des Stößels 3 und

somit des Zuleitungssteckers aus der Gerätesteckdose 1 besteht nach F i g. 5 aus einem Elektromotor 18 mit Gc triebe 19, 19', beispielsweise Schneckengetriebe, über welches der Ausstoßstößel 3 ausgefahren werden kann. Durch den bereits beschriebenen Steuerschalter 10' wird nach Schließen des einen Kontaktes 14 der Elektromotor 18 an Spannung gelegt und das Getriebe 19, 19' in Gang gesetzt, wodurch dann der Stößel 3 in Ausstoßrichtung bewegt wird. Nach Abkühlung der Steckdose 1 schaltet der Umschaltkontakt 11' auf den Kontakt 14 um und der Motor 18 läuft in entgegengesetzter Richtung und holt mit Hilfe seines Getriebes 19,19' den Stößel 3 in seine Ausgangsstellung zurück. Der Motor 18 wird dann über seinen Endschalter 15 abgeschaltet.

Das Ausführungsbeispiel in F: g. 6 ist eine Weiterbildung der in Fig.5 beschriebenen Ausführung. Der Steuerschalter 10' besitzt hier einen dem Umschaltkon takt 11' zugeordneten veränderbaren Widerstand 20', dessen Widerstandswert sich unter Wärmeeinfluß ändert, wodurch die Kontakte 14, bzw. 14' des Steuerschalters 10' entsprechend betätigt werden und der Motor 18

zum Antreiben des Stößels 3 geschaltet wird.

Die Gerätesteckdose 1 in F i g. 7 ist besonders für den Einbau in der Schalterblende 20 eines Elektroherdes geeignet. Bekanntlich sind solche Herde mit Temperaturregel- bzw. Thermostatschaltern zum Einstellen der Kochplatten- und der Back- und Bratofenbeheizung versehen, die bekanntlich an der Schalterblende gehaltert sind. Wie Versuche über das thermische Verhalten einer in der Schalterblende eines Elektroherdes eingebauten Gerätesteckdose gezeigt haben, hängt die Tem- ίο peratur der Steckdose von den jeweils eingestellten elektrischen Aufnahmeleistungen der einzelnen Verbraucher, wie der Kochplatten und des Back- und Bratofens, ab. So wird beispielsweise bei gleichzeitiger Inbetriebnahme des Back- und Bratofens und der Kochplatten die maximal zulässige Temperatur der Steckdose rasch überschritten. Daher ist es besonders vorteilhaft, bei Herden mit in der Schalterblende eingebauter Steckdose 1 das Ausstoßen des Stößels 3 und somit des Zuleitungssteckers in Abhängigkeit von bestimmten Leistungseinstellungen an den Temperaturregelschaltern 21, 2Γ zu bewirken. Zu diesem Zweck sind an den Temperaturregelschaltern 21, 21' zusätzliche Kontaktanordnungen 22, 23 angebracht, durch die nach Schließen der Stromkreis des Elektromagneten 9 ebenfalls geschlossen wird und der Stößel 3 in der beschriebenen Weise (Fig. 2) ausgestoßen wird.

In den F i g. 8, 8a und 9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Ausstoßen des auf den Zuleitungsstecker einwirkenden Stößels 3 mit mechanischen Mitteln ausgeführt wird. Zu diesem Zweck ist der Gerätesteckdose t eine Schaltsperre 24 (Schiene oder Welle) zugeordnet, an der ein unter der Einwirkung einer Feder 25 stehender Klinkenarm 26 angelenkt ist Der Klinkenarm 26 greift am Stößelteller 5 an und arretiert den Stößel 3 gegen die Druckfeder 4. Die Schaltsperre 24 steht in Wirkverbindung mit den Betätigungsknebeln 27 der Temperaturregelschalter 21, 21' des Herdes. Die Auslösung des Klinkenarmes 26 erfolgt durch den Betätigungshebel 27 über einen Exzenter 28 bei einer bestimmten Leistungseinstellung des Regelschalters.

Durch die vorbeschriebene Sperre wird das Einführen des Zuleitungssteckers in die Gerätesteckdose 1 verhindert, wenn die durch den Betätigungsknebel 27 vorgewählte Heizleistung für die Kochplatten und dem Back- und Bratofen in Kürze zu hohen Temperaturen (über 40° C) an der Gerätesteckdose 1 führen wird. Ist der Zuleitungsstecker bereits in die Gerätesteckdose 1 eingeführt, so wird bei Einstellen bzw. Vorwählen einer bestimmten Heizleistung durch den Betätigungsknebel 27. bei der eine erhöhte Temperatur an der Gerätesteckdose I zu erwarten ist, gleichzeitig der Klinkenarm 26 mit nach unten bewegt und der arretierte Stößel 3 sofort freigegeben, der dann durch Einwirkung der Druckfeder 4 vorschnellt und den Zuleitungsstecker aus der Gerätesteckdose 1 ausstößt

Die vorbeschriebene Sperreinrichtung für den Stößel 3 kann entweder unterhalb des Stößels 3 (F i g. 8) oder auch oberhalb des Stößels 3 (F i g. 9) angebracht werden. Auch eine seitliche Anordnung wäre denkbar.

Die Fxzenter 28, an deren Stelle auch entsprechende Schaltnocken treten können, sind jeweils so ausgebildet daß eine Summierung verschiedener Leistungseinstellungen der Regelschalter eine Auslösung der Sperreinrichtung hervorruft Sinnvoll ist es, die Anordnung so zu treffen, daß in den hohen Einstellstufen der Heizelemente der Kochplatten oder des Bratofens, die die Temperatur der Gerätesteckdose am stärksten beeinflussen, die Sperreinrichtung sofort ausgelöst wird, während bei den nur in geringem Maße zur Temperaturerhöhung der Gerätesteckdose beitragenden Heizelemente geringer Leistung die Auslösung der Sperreinrichtung erst später oder bei Summierung aller Regelschalter 21,21' erfolgt. Die Rückführung des Stößels 3 in seine Verklinkungsstellung erfolgt nach Abstellung der Sperreinrichtung mittels des Betätigungsknebels 27 durch Einführen des Zuleitungssteckers 2.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Sicherheits-Steckdose für elektrisch beheizte Geräte, insbesondere für den Einbau in Herden, zum Herstellen einer elektrischen Steckverbindung mit dem Kabelstecker externer Geräte, mit einer dem Kabelstecker des externen elektrischen Gerätes zugeordneten Schutz-Einrichtung in der Steckdose, mit einem in Abhängigkeit von der thermischen Belastung der Steckdose auslösbaren Betätigungselement, mit dessen Hilfe ein Ausstoßen des Kabelsteckers aus der Steckdose herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungselement ein Ausstoßstößel (3) vorgesehen ist, der in der Steckdose in Achsrichtung verschiebbai geführt ist und der mit einer Steuervorrichtung in Wirkungsverbindung steht, die in Abhängigkeit von der thermischen Belastung alternativ und reproduzierbar in zwei Steuerzustände verstellbar ist und zwar in einen ersten Steuerzustand, in dem sie die Verstellung des Ausstoßstößels in die Ausstoß- und Sperrstellung bewirkt und in einen zweiten Steuerzustand, in dem sie eine solche Verstellung verhindert.

2. Elektrische Sicherheits-Steckdose nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: