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GEBIET UND HINTERGRUND DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Abstützung von leichten elektrischen
Geräten
wie z. B. Beleuchtungskörpern
und kleinen Gebläsen.
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Insbesondere
stellt die Erfindung eine Stecker- und Buchsenkombination bereit,
die ein Gerät in
einer Weise speist und abstützt,
die dem Benutzer ermöglicht,
seine Orientierung zu ändern.
Die Kombination ist besonders nützlich,
wenn ein häufiger
Bedarf besteht, leichte Geräte
von einem Ort zum anderen zu bewegen.
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In
einer vorherigen Offenbarung,
Israel-Patent
Nr. 126246 , beschrieben die vorliegenden Erfinder eine
Buchsen- und Steckerkombination zum Leiten von elektrischer Leistung
und zum mechanischen Abstützen
eines leichtgewichtigen Geräts
mittels des Steckers. Ein solches Gerät kann ein Licht, eine Kamera,
ein kleiner TV-Empfänger,
eine TV-Kamera, ein
kleines Gebläse
oder dergleichen sein. Die vorliegende Patentbeschreibung ist eine
Entwicklung und eine Verbesserung des früheren Patents, das hiermit durch
den Hinweis hierin aufgenommen wird.
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In
unserem früheren
Patent weist die Buchse Stiftaufnahmesteckbuchsen ähnlich jenen
auf, die an herkömmlichen
Buchsen zu finden sind. Nachdem das Gerät in die Buchse eingesteckt
war, die selbst starr an einer Wand oder Decke befestigt war, konnte folglich
die Orientierung des am Stecker befestigten Geräts nicht mehr geändert werden.
Wenn der installierte Gegenstand im Wesentlichen symmetrisch ist, beispielsweise
eine übliche
Glühfadenlampe,
die in einer zylindrischen Lampenbuchse montiert ist, ist eine solche
Einschränkung
bedeutungslos. Es gibt jedoch viele Beleuchtungskörper mit
Reflektoren, die in einer bestimmten Richtung orientiert werden
müssen
oder von denen erwartet werden kann, dass sie einem Benutzer an
zwei nahen, aber verschiedenen Stellen dienen. Im Hinblick auf ein
nicht-oszillierendes Gebläse
oder eine kleine Fernsehkamera oder einen kleinen Fernsehempfänger ist
die Richtungsorientierung für
eine effektive Verwendung davon am wichtigsten.
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Im
US-Patent Nr. 4 753 600 offenbart
Williams einen elektrischen Verbindungsstecker zur Verwendung mit
Handwerkzeugen, die mit Fallkabeln verbunden sind. Der Verbindungsstecker
ist im Kabel angeordnet und ermöglicht
eine unbegrenzte Drehung ohne Verdrillen des Kabels. Der Verbindungsstecker
kann nicht an einer Gebäudeoberfläche angebracht
werden und kann keine Last abstützen.
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Der
von Salzberg im
US-Patent Nr.
6 068 490 vorgeschlagene drehbare elektrische Verbindungsstecker
ist dazu beschaffen, in eine Wandbuchse eingesteckt zu werden, aber
nicht abgesehen von seinem Eigengewicht irgendeine Last daran abzustützen. Ein
drehbarer Teil trägt
ein Kabel, das durch eine elektrische Buchse abgeschlossen ist.
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US-A-4 335 927 offenbart
eine Kombination einer fixierbaren Buchse und eines darin drehbaren Steckers
zum Leiten von elektrischer Leistung und zum mechanischen Abstützen eines
die Leistung empfangenden Geräts
in einer gewünschten
Orientierung, wobei die Kombination umfasst:
eine Buchse mit
einem nicht-leitenden Körper
mit mindestens zwei beabstandeten, hohlen, bogenförmigen,
leitenden Steckbuchsen, die voneinander isoliert sind und ein gemeinsames
Krümmungszentrum aufweisen
und mit einer elektrischen Leistungsversorgung verbunden werden
können,
wobei die Buchse ein erstes Strukturelement einer mechanischen Verbindung,
das sich im Krümmungszentrum
befindet, starr abstützt;
einen Stecker, der auch einen nicht-leitenden Körper umfasst, der an einem
Gerät starr
befestigt werden kann und dazu ausgelegt ist, dieses an einer ersten
Fläche
mechanisch abzustützen,
wobei der Stecker auch ein zweites Strukturelement umfasst, das
mit dem ersten Strukturelement der mechanischen Verbindung in Eingriff
gebracht werden kann, und ermöglicht,
dass sich der Stecker zumindest auf einem Teil einer Umdrehung um
das Krümmungszentrum
dreht.
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AUFGABEN DER ERFINDUNG
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Daher
ist es eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die Begrenzungen
von elektrischen Steckern und Buchsen des Standes der Technik zu
vermeiden und eine Baugruppe bereitzustellen, die dazu ausgelegt
ist, eine drehbare Last, z. B. ein elektrisches Gerät, sowohl
abzustützen
als auch zu speisen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Bereitstellen
eines Ausführungsbeispiels
für eine
Einphasen-Versorgungsleitung, die nur zwei Schleifringe anstelle
der drei Schleifringe in drehbaren Steckern des Standes der Technik
erfordert, die Kosten zu verringern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung erreicht die obigen Aufgaben durch die Bereitstellung
einer Kombination einer fixierbaren Buchse und eines darin drehbaren
Steckers zum Leiten von elektrischer Leistung und zum mechanischen
Abstützen
eines Geräts,
das die Leistung empfängt,
in einer gewünschten
Orientierung, wobei die Kombination umfasst:
- a)
eine Buchse, die starr an einer Wand oder Decke angebracht werden
kann, wobei die Buchse einen nicht-leitenden Körper mit mindestens zwei beabstandeten,
hohlen, bogenförmigen,
leitenden Steckbuchsen umfasst, die voneinander isoliert sind und
ein gemeinsames Krümmungszentrum aufweisen
und mit einer elektrischen Leistungsversorgung verbunden werden
können,
wobei die Buchse ein erstes Strukturelement einer mechanischen Verbindung,
das sich im Krümmungszentrum
befindet, starr abstützt;
- b) einen Stecker, der auch einen nicht-leitenden Körper umfasst,
der an einem Gerät
starr angebracht werden kann und dazu ausgelegt ist, dieses an einer
ersten Fläche
mechanisch abzustützen,
wobei der Stecker an einer zweiten Fläche mindestens zwei vorstehende
leitende Stifte abstützt,
die voneinander isoliert sind und mit den mindestens zwei bogenförmigen Steckbuchsen jeweils
in Eingriff gebracht werden können
und mit Leitern zum Zuführen
von elektrischer Leistung zu dem Gerät verbunden werden können, wobei
der Stecker auch ein zweites Strukturelement umfasst, das mit dem
ersten Strukturelement der mechanischen Verbindung in Eingriff gebracht
werden kann und ermöglicht,
dass sich der Stecker zumindest um einen Teil einer Umdrehung um
das Krümmungszentrum
dreht; und
- c) ein lösbares
Verriegelungsmittel, das an der Kombination befestigt ist und das,
wenn es in Eingriff steht, eine Haltekraft zwischen der Buchse und
dem Stecker bereitstellt, um ein Ablösen zu verhindern und das Gerät abzustützen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Buchsen- und Steckerkombination
bereitgestellt, wobei das erste Strukturelement eine Öffnung umfasst
und das zweite Strukturelement ein pfostenartiges Steckerelement
umfasst, das mit der Öffnung
in Eingriff gebracht werden kann.
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In
einem am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird eine Buchsen- und Steckerkombination bereitgestellt,
wobei beide Teile der mechanischen Verbindung leitend sind und so
beschaffen sind, dass sie zur Verwendung als Erdverbindung verdrahtet
sind.
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Noch
weitere Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend beschrieben.
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Folglich
wird erkannt, dass der neue Verbindungsstecker der vorliegenden
Erfindung dazu dient, eine schnelle Installation von kleinen elektrischen Geräten zu ermöglichen.
Im Gegensatz zur industriellen Sammelschiene hält die vorliegende Erfindung einen Standard
eines Aussehens aufrecht, das für Wohnbereiche
geeignet ist. Die Fähigkeit
zum Verändern
der Orientierung des abgestützten
Geräts
ist zur Fähigkeit
des schnellen Austauschs gegen ein anderes Gerät, das mit einem Stecker gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestattet ist, zusätzlich.
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Die
vorliegende Patentbeschreibung beschreibt keine Verriegelungsvorrichtung
zum Halten des Steckers in einer gewünschten Orientierung, was ein
wünschenswerter
Zusatz ist. Der Stand der Technik beschreibt jedoch viele Arten
einer Verriegelungs-, Brems-, Arretierungs- oder Ortshaltevorrichtung
und eine geeignete Verriegelungsvorrichtung kann leicht zur Stecker-Buchsen-Kombination
der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um den Stecker in
irgendeiner gewünschten
Position zu halten.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen weiter beschrieben,
die bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung als Beispiel darstellen. Strukturdetails werden nur
so weit wie nötig
für ein
grundlegendes Verständnis
derselben gezeigt. Die beschriebenen Beispiele zusammen mit den
Zeichnungen machen für
Fachleute ersichtlich, wie weitere Formen der Erfindung verwirklicht werden
können.
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In
den Zeichnungen gilt:
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1 ist
eine nicht-detaillierte perspektivische Ansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
der Buchsen- und Steckerkombination, die an einer Wand befestigt
ist, gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine Schnittaufrissansicht desselben Ausführungsbeispiels, die den Stecker
vor dem Eingriff mit der Buchse zeigt;
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3 ist
eine Schnittaufrissansicht eines Ausführungsbeispiels, das an einer
Decke befestigt ist und ein Gebläse
abstützt;
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4 ist
eine Draufsicht auf die in 1 und 2 zu
sehende Buchse;
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5 ist
ein Detailschnittaufriss eines zweiten Ausführungsbeispiels des Lösemechanismus;
und
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6 ist
eine perspektivische Ansicht der Stecker-Buchsen-Kombination, die
einen Beleuchtungskörper
abstützt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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In 1, 2 und 4 ist
eine Kombination einer fixierbaren Buchse 10 und eines
Steckers 12 zu sehen. Der Stecker 12 ist in der
Buchse 10 drehbar und empfängt elektrische Leistung von
dieser. Die Kombination 10 + 12 dient auch zum
mechanischen Abstützen
eines leichten Geräts 14,
im vorliegenden Beispiel eines Miniatur-Fernsehempfängers, der
die Leistung empfängt,
in einer gewünschten
Orientierung.
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Die
Buchse 10 ist in der vorliegenden Figur an einer Wand 16 befestigt
gezeigt, die in 2 zu sehen ist. Die Buchse 10 weist
eine flache Basis 18 und Öffnungen 20 auf, um
den Durchgang von Schrauben 22 zu ermöglichen. Die Buchse 10 weist einen
aus Kunststoff bestehenden nicht-leitenden Körper auf. Drei beabstandete,
hohle, bogenförmige, leitende
Steckbuchsen 24, 26, 28, die am deutlichsten
in 4 zu sehen sind, sind voneinander isoliert und
weisen ein gemeinsames Krümmungszentrum 36 auf.
Alle drei Steckbuchsen 24, 26, 28 umfassen geformte
Aussparungen, die leitende Einsätze 30 umfassen,
von denen einer in 2 zu sehen ist, die dauerhaft
durch Drähte 32 mit
einer elektrischen Leistungsversorgung verbunden werden können.
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Die
Buchse 10 stützt
ein erstes Strukturelement 34, das eine zylindrische Öffnung umfasst,
einer mechanischen Verbindung starr ab, die sich in der Mitte des
Krümmungsradius 36 der
leitenden Steckbuchsen 24, 26, 28 befindet.
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Ein
Stecker 12, der auch aus einem Kunststoff besteht, ist
so ausgelegt, dass er der Buchse 10 entspricht. Der Steckerkörper besteht
aus Kunststoff und ist etwas größer als
herkömmliche
Stecker, um zu ermöglichen,
dass der Stecker ein Gerät
an einer ersten Fläche 38 starr
abstützt.
Der Stecker 10 weist eine zweite Fläche 40 zum mechanischen
Abstützen der
leitenden Stiftringe 43 a, b, c auf. Das Gewicht des Geräts 14 ist
etwa 0,5 bis 5 kg in Abhängigkeit von
der Stützkonfiguration
im Fall der Wandbefestigung. Je kürzer der Abstand zwischen der
Wand 16 und dem Geräteschwerpunkt 42 ist,
desto höher
ist die Last, die abgestützt
werden kann.
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Drei
vorstehende leitende Stiftringe, die voneinander isoliert sind,
sind so positioniert, dass sie jeweils mit den drei bogenförmigen Steckbuchsen 24, 26, 28 der
Buchse 10 in Eingriff gebracht werden können. Die Stiftringe sind mit
Leitern 62 zum Zuführen
von elektrischer Leistung zum Gerät 14 verbunden.
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Der
Stecker 12 stützt
auch ein zweites Strukturelement 44 ab, das mit dem ersten
Strukturelement 34 der mechanischen Verbindung in Eingriff
gebracht werden kann und ermöglicht,
dass sich der Stecker 12 zumindest auf einem Teil einer
Umdrehung um das Krümmungszentrum 36 dreht.
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Vorzugsweise
und wie in der Figur zu sehen, umfasst das erste Strukturelement 34 eine Öffnung und
das zweite Strukturelement 44 umfasst ein pfostenartiges
Steckerelement, das mit der Öffnung 34 in Eingriff
gebracht werden kann. Die umgekehrte Reihenfolge, das heißt, wenn
die Buchse 10 das Steckerelement trägt, ist auch ausführbar.
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Ein
lösbares
Verriegelungsmittel 46 hält den Stecker 12 in
der Buchse 10 fest, indem eine Haltekraft zwischen der
Buchse und dem Stecker bereitgestellt wird, um ein Lösen zu verhindern
und das Gerät abzustützen. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst
das Verriegelungsmittel 46 ein gespaltenes ausdehnbares
Pfostenende 48 mit einem Absatz 50. Ein interner,
mit Absatz versehener Schubstab 52 wird axial bewegt, um
das gespaltene Ende 48 auszudehnen, was ermöglicht,
dass der Absatz 50 an der Öffnung des ersten Strukturelements 44 anliegt.
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Das
Verriegelungsmittel 48 ist so bemessen, dass es mit dem
ersten Strukturelement 44 mit ausreichender Haltekraft
in Eingriff steht, um ein Gerät 14 mit
zwei kg in einer Deckenbuchse während
eines Erdbebens mit einer Stärke,
die keine strukturelle Beschädigung
an dem Gebäude
verursacht, in dem die Kombination installiert ist, abzustützen. Benutzer
erwarten nicht, dass ein Gerät
nach einem starken Erdbeben, das die Gebäudestruktur selbst beschädigt, weiterhin
abgestützt
ist.
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Mit
Bezug auf den Rest der Figuren wurden ähnliche Bezugsziffern verwendet,
um ähnliche
Teile zu identifizieren.
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3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer miteinander verbundenen Buchse 10 und eines Steckers 54.
Die Buchse 10 ist an einer Decke 56 befestigt
zu sehen. Der Stecker 54 stützt ein Gebläse 58 ab,
das so gerichtet werden kann, dass es irgendeiner gewünschten
Richtung zugewandt ist, indem der Stecker 54 in seiner
Buchse 10 gedreht wird. Die schalenförmige Abdeckung 60 ist
hinzugefügt,
um das Aussehen zu verbessern und zu verhindern, dass Benutzer mit
elektrischen Drähten 32, 62 in Kontakt kommen.
Die innere Anordnung ist ähnlich zum
Stecker 12 und zur Buchse 10, die noch nicht miteinander
verbunden in 2 gezeigt sind.
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Mit
Bezug nun auf 5 ist ein Detail einer Kombination
einer Buchse 64 und eines Steckers 66 dargestellt,
wobei beide Teile 68, 70 der mechanischen Verbindung
leitend sind und so angeordnet sind, dass sie zur Verwendung als
Erdverbindung verdrahtet sind. Es ist zu erkennen, dass der Erdsteckerstiftring 43b in 2 aus
dem Stecker beseitigt ist, eine bogenförmige Aussparung 26 in 2 aus der
Buchse beseitigt ist und sowohl der Stecker als auch die Buchse
kleiner gemacht werden können.
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Die
Buchse 64, die ein erstes Strukturelement 68 einer
mechanischen Verbindung starr abstützt, befindet sich auf dem
Krümmungsradius 36. Das
Element 68 ist eine Buchsenmetallkomponente, die in den
Kunststoffkörper 66 geformt
ist. Aufgrund einer hohen Beanspruchung am Element 68 ist
eine Metallkonstruktion in jedem Fall ein Vorteil, wobei somit die
Option der Verwendung der mechanischen Verbindung als Erdverbindungsstecker
eröffnet
wird.
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Der
Haltemechanismus im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine
Vielzahl von harten Fangkugeln 72, die in der Figur in
ihrer äußeren Position
gezeigt sind. Die Kugeln 72 halten den Stecker 66 in
der Buchse 64, da der Pfosten 70 nicht durch das
Element 68 herausgezogen werden kann, während die Kugeln 72 nach
außen
vorstehen. Das Schieben des Stabes 74 nach innen gegen
die Druckfeder 76 ermöglicht,
dass sich die Kugeln 72 in eine Aussparung 78 zurückziehen,
um das Herausziehen des Steckers 66 zu ermöglichen.
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6 zeigt
eine Kombination einer Buchse 80 und eines Steckers 82 ähnlich zu
der in 1 zu sehenden. Das gespeiste und abgestützte Gerät ist ein
elektrischer Beleuchtungskörper 84.
Der hohle Stützarm 86,
der Kabel 88 trägt,
ist an der Seite des Steckers 82 befestigt. Der Beleuchtungskörper 84 kann
ohne Hilfe von Werkzeugen schnell installiert werden, eingestellt
werden, um in einer gewünschten Richtung
zu strahlen, und schnell entfernt werden, wenn er nicht benötigt wird.
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Der
Schutzbereich der beschriebenen Erfindung soll alle Ausführungsbeispiele
einschließen,
die in die Bedeutung der folgenden Ansprüche fallen. Die vorangehenden
Beispiele stellen nützliche
Formen der Erfindung dar, sollen jedoch nicht als Begrenzung ihres
Schutzbereichs betrachtet werden, da Fachleute leicht erkennen,
dass zusätzliche
Varianten und Modifikationen der Erfindung formuliert werden können, ohne
von der Bedeutung der folgenden Ansprüche abzuweichen.