EP0281969A2 - Steckdose mit Zusatzmodul - Google Patents

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EP0281969A2
EP0281969A2 EP88103432A EP88103432A EP0281969A2 EP 0281969 A2 EP0281969 A2 EP 0281969A2 EP 88103432 A EP88103432 A EP 88103432A EP 88103432 A EP88103432 A EP 88103432A EP 0281969 A2 EP0281969 A2 EP 0281969A2
Authority
EP
European Patent Office
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socket
housing part
circuit board
socket according
socket base
Prior art date
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Application number
EP88103432A
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English (en)
French (fr)
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EP0281969B1 (de
EP0281969A3 (en
Inventor
Helmut Eberwein
Walter Dipl.-Ing. Aumeier
Raimund König
Manfred Zeidler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Dehn SE and Co KG
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Asea Brown Boveri AG Germany
Dehn and Soehne GmbH and Co KG
BBC Brown Boveri AG Germany
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Filing date
Publication date
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Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland, Asea Brown Boveri AG Germany, Dehn and Soehne GmbH and Co KG, BBC Brown Boveri AG Germany filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority to AT88103432T priority Critical patent/ATE101454T1/de
Publication of EP0281969A2 publication Critical patent/EP0281969A2/de
Publication of EP0281969A3 publication Critical patent/EP0281969A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6666—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in overvoltage protection

Definitions

  • the invention relates to a socket provided with an additional module according to the preamble of claim 1.
  • sockets with an additional module, e.g. provides overvoltage protection, performs a filter function, accommodates a relay or an electronic remote switch, or is equipped with a residual current circuit breaker.
  • an additional module e.g. provides overvoltage protection, performs a filter function, accommodates a relay or an electronic remote switch, or is equipped with a residual current circuit breaker.
  • the object of the invention is to design a socket of the type mentioned in the preamble of claim 1 so that the socket base of sockets without additional module can be left unchanged in its structure, the changes to be made to the socket allow their use with or without an additional module, and the additional module can be attached to the socket base in a simple manner.
  • the socket base By adapting the design of the top of the additional module to the underside of the socket base, it is possible to reduce the installation depth of the socket compared to known designs with an additional module. At the same time, clip-like first latching hooks allow the additional module to be anchored to projections of the socket base with a single handle, without the need to change the socket base.
  • the socket base In order for the additional module 5 to maintain a standardized minimum distance N from the socket bottom of the installation socket when the socket is installed, the socket base must be raised in comparison to conventional sockets. However, this does not happen, as is known from the prior art, beyond the support ring of the socket resting on the installation wall, but only by means of shortened spacer webs connecting the socket to the support ring. This version remains thus maintain the socket in its basic structure, so that not only an unchanged base can be used, but the socket can also be used without an additional module.
  • Lifting the socket base also increases the distance between the top of the plug socket and the installation wall.
  • the additional module is to be constructed in such a way that it consists of a few modules which are easy to combine. It therefore expediently consists of a lower housing part, an upper housing part and a circuit board inserted between the housing parts and carrying the electrical components.
  • a particularly simple construction results from the fact that the latching hooks required for connection to the socket base are fastened to the upper housing part and preferably consist of flexible plastic from which the entire upper housing part is injection molded from the same material. These latching hooks grip the socket base on projections on which the spacer webs of the support ring are also fastened, since these are freely accessible starting from the underside of the socket base.
  • the additional module can be measured electrically in the event of a fault
  • the circuit board remains connected to the upper part and its conductor tracks are accessible.
  • the lower part of the housing is therefore advantageously fastened by means of second latching hooks which, starting from the upper part of the housing, engage in window cutouts in the side wall of the lower part of the housing.
  • the second locking hooks are molded onto the first locking hooks in the same material, but point in the opposite direction.
  • the rubber ring usually required for returning the expanding claws can be omitted when an additional module is attached. Its function is taken over by two resilient tabs formed from the base of the lower housing part. They protrude flats on both sides of the side wall of the lower housing part in such a way that the two expansion claws attached to the socket base come to rest between a flattened portion and a tab. The tabs exert a spring force which counteracts the expansion of the expanding claws.
  • an overvoltage protection circuit has the task of protecting the consumers connected to the socket from dangerous overvoltages.
  • overvoltages can be caused by lightning strikes or switching operations in the network.
  • VDR Voltage Dependent Resistors
  • the varistor can be subjected to considerable surge loads, which not only endanger its function, but can sometimes lead to explosive destruction.
  • an overcurrent release e.g. B. a fuse
  • overcurrent releases do not always respond sufficiently quickly, so that the described risk cannot be completely ruled out.
  • this has a special function when the socket sockets are connected in series with the fuse.
  • the fuse can be blown due to a lack of voltage at the sockets of the socket.
  • the overvoltage module can be replaced quickly while the socket can still be used.
  • An expedient solution provides for the entire module to be filled with a poorly heat-conducting, mechanically resistant casting compound enclosing the electrical components. It is even more advantageous to provide the module with a separation chamber in which only the varistors at risk can be accommodated and then to fill this separation chamber with casting compound.
  • the casting compound not only helps to avoid a fire risk, but also ensures a mechanical connection of the circuit board to the upper part of the housing.
  • a bulge is also provided on the upper part of the housing, which is arranged in such a way that it comes to rest at a point left free by the socket base. Measures of this type made it possible to make the additional module provided for surge arresters from the underside of the socket base extremely flat.
  • connection terminals takes place in a space which is not required by the socket base and which is on both sides of an earth bracket offset by 90 ° with respect to the spacer bars.
  • Each of the three terminals for phase, neutral and protective conductors has two terminal contacts for connecting incoming and outgoing lines of the same potential.
  • the terminals are preferably screwless and can be operated from the connector side.
  • the opposite side which faces the circuit board, they have contact pins with which they are soldered to the conductor tracks of the circuit board.
  • terminals are each provided with inward locking edges that allow the circuit board to be fixed before the pouring of the casting compound creates a firm connection.
  • openings are left on the upper housing part, which are used to lead through lines that are soldered to the circuit board at one end and rest at the socket terminals at the other end.
  • the socket terminals are protected against unauthorized opening, e.g. secured with a varnish.
  • the basic structure of the socket consists of a socket base 1 which is held by a support ring 2, a plug socket 3 which protects the socket base 1 against contact on the plug side, a cover frame 4 which covers the installation opening of a mounting wall W, and an additional module 5 fastened on the underside of the socket base 1, which is mounted together with the socket base 1 in a wall mounting box 9.
  • the assembly is usually carried out by expanding claws 16, which are actuated by expanding screws 15.
  • FIGS. 6 to 9 The various modules of an additional module are shown in these, which are to ensure surge protection for the consumers connected to the socket.
  • the sectional drawing according to FIG. 8 shows an upper housing part 6, a printed circuit board 7 and a lower housing part 8.
  • a varistor 75, a fuse 77, a gas discharge arrester 76 and three connecting terminals 71 are mounted on the printed circuit board 7 and are electrically connected via the conductor tracks (not shown).
  • These components are each positioned so that they, as far as they over the cover level of the upper housing part 6th protrude, find space in spaces that are not required by socket base 1. For the terminals, this space is parallel to the earthing bracket 13 in the extension of the insulating body 17 receiving the sockets.
  • These points are also easily accessible on the plug side, so that the two electrically connected terminal contacts 71a, 71b of each connecting terminal 71, which are designed as screw terminals in the example, are easy to operate from the front of the socket.
  • connection wires takes place parallel to the socket bottom 91 of the installation box 9, each connection terminal being able to be connected to an incoming and an outgoing connection wire, so that the lines can be continued beyond the socket.
  • terminals 71 are electrically connected via contact pins 72.
  • a further use of the free space remaining in the region of the socket base takes place through the gas discharge arrester 76, for which a bulge 67 is provided in the upper housing part 6.
  • a separation chamber 64 is formed on the inside of the upper housing part 6. This is filled with a casting compound 66 via a pouring hole 78 provided in the printed circuit board 7.
  • the additional module 5 is generally installed in such a way that the printed circuit board 7 is first created with the components mounted on it, then the upper housing part 6 is placed on the printed circuit board 7.
  • the upper housing part 6 is fixed with the aid of the connecting terminals 71, which project beyond the upper housing part 6 in the area of the recesses 63 provided for this purpose and each have a locking edge 79 on a side facing the upper housing part 6.
  • the upper housing part 6 slides over this latching edge 79 when it is put on and is then held in its position.
  • the subsequent filling of the separation chamber 64 with casting compound 66 results in a permanent connection between the upper housing part 6 and the printed circuit board 7.
  • the subsequent fitting of the lower housing part 8 is achieved by means of second latching hooks 62, which are formed on the upper housing part 6, and engage in window cutouts 82 in the lower housing part 8 , facilitated. By pushing back the locking hooks, the lower housing part 8 can be removed at any time in order to make the circuit board 7 accessible for service measurements if necessary.
  • first latching hooks 61 are formed on the upper housing part 6, which extend in the opposite direction to the latter and the hooks of which lie opposite one another in the form of pliers. These second latching hooks 61 anchor themselves on projections 11 when the additional module 5 is unplugged onto the base 1. The projections 11 serve at the same time for fastening the expanding claws.
  • the two housing parts 6 and 8 are made of flexible plastic, which gives the locking hooks 61, 62 resilient properties.
  • two tabs 85 also spring, which grip the expanding claws 16 on both sides of the socket base 1 and press against the base, so that these can only be spread against the spring force of the tabs 85. When loosening the expanding claws 16 the socket 1 can thereby be easily removed from the wall mounting box 9.
  • corner pieces remain free, which are used for soldering lines 74, and thus enable a connection to the socket terminals 14 of the socket base 1.
  • the side wall 81 of the pot-shaped lower housing part 8 is provided on both sides in the area of the tabs 85 with a flattening, which reduces the diameter of the housing at this point and leaves space for the expanding claws 16.
  • the side wall 81 is perforated in the area of the connection terminals in order to allow the supply lines to be fed.
  • FIG. 10 shows the circuit diagram of an overvoltage module.
  • the phase conductor L, the neutral conductor N and the protective conductor are connected to the two-pole connection terminals 71 of the overvoltage module 5. All three lines lead via the printed circuit board 7 to the socket terminals 14, with only a fuse 77 being inserted into the phase conductor L.
  • the sockets 17 are accordingly marked with L ⁇ and N ⁇ . Behind the fuse 77, a varistor 75 is arranged parallel to the sockets L ⁇ , N ⁇ , which also protects parallel consumers from dangerous overvoltages.
  • a discharge gap 76 inserted between the neutral conductor and the protective conductor enables high-strength surge protection between all three conductors L ⁇ , N ⁇ and .
  • the fuse 77 is matched to the varistor 75 in such a way that, in the event of damage, it normally blows first.
  • the socket is de-energized, which is also possible without additional optical signaling, e.g. with a small lamp that is easy to diagnose.
  • the overvoltage module can be easily replaced due to its special design.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

1. Steckdose mit Zusatzmodul, 2.1 Genormte Einbaudosen sind nicht dafür ausgelegt, um Steckdosen mit einem Zusatzmodul aufzunehmen. Es soll eine Steckdose geschaffen werden, die es ermöglicht ohne Änderung des üblicherweise verwendeten Steckdosensockels ein einfach zu montierendes Zusatzmodul anzubauen, wobei der genormte Mindestabstand zum Dosenboden der Einbaudose eingehalten werden soll. 2.2 Der Steckdosensockel (1) wird durch gekürzte Abstandsstege (21) angehoben, und das mit seiner Oberseite an die Unterseite des Steckdosensockels (1) angepaßte Zusatzmodul wird mittels klammerartig ausgebildeter erster Rasthaken (61) an Vorsprüngen (11) des Steckdosensockels (1) unmittelbar an diesem anliegend verankert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mit einem Zusatzmodul versehene Steckdose nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einer Reihe von Anwendungen ist es zweckmäßig Steckdosen mit einem Zusatzmodul zu versehen, das z.B. für einen Überspannungschutz sorgt, eine Filterfunktion ausübt, ein Relais oder einen elektronischen Fern­schalter aufnimmt, oder mit einem Fehlstromschutz­schalter versehen ist.
  • Aus des DE-PS 25 46 868 ist bereits eine Steckdose bekannt, bei der ein ihr zugeordneter Fehlerstromschutz­schalter nicht nur in einer räumlich danebenliegenden Wandeinbaudose eingebaut ist, sondern für die Wand­montage eine einzige, gemeinsame Wandeinbaudose dient. Der in der Einbaudose zur Verfügung stehende Platz wird allerdings allein vom Fehlerstromschutzschalter bean­sprucht. Hinzu kommt, daß die mit ihrem Sockel auf den Fehlerstromschutzschalter aufsteckbare Steckdose aus Sonderteilen aufgebaut ist, die speziell für diese Steckdosenausführung geschaffen werden müssen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckdose der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so zu gestal­ten, daß der Steckdosensockel von Steckdosen ohne Zusatzmodul in seinem Aufbau unverändert belassen werden kann, die vorzunehmenden Änderungen an der Steckdose ihre Verwendung mit oder ohne Zusatzmodul erlauben, und eine Befestigung des Zusatzmoduls am Steckdosensockel auf einfache Weise erfolgen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich­neten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Durch eine sich an die Unterseite des Steckdosensockels anpassende Gestaltung der Oberseite des Zusatzmoduls gelingt es, die Einbautiefe der Steckdose im Vergleich zu bekannten Ausführungen mit Zusatzmodul herabzusetzen. Gleichzeitig erlauben klammerartig ausgebildete erste Rasthaken eine Verankerung des Zusatzmoduls an Vor­sprüngen des Steckdosensockels mit einem einzigen Handgriff, ohne daß hierzu eine Änderung des Steck­dosensockels erforderlich ist. Damit das Zusatzmodul 5 bei eingebauter Steckdose einen genormten Mindestabstand N zum Dosenboden der Einbaudose einhält, muß der Steck­dosensockel im Vergleich zu üblichen Steckdosen ange­hoben werden. Das geschieht jedoch nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, bis über den auf der Einbau­wand ruhenden Tragring der Steckdose hinaus, sondern lediglich durch gekürzte, die Steckdose mit dem Tragring verbindende Abstandsstege. Bei dieser Ausführung bleibt somit die Steckdose in ihrem Grundaufbau erhalten, so daß nicht nur ein unveränderter Sockel zur Anwendung kommen kann, sondern die Steckdose auch ohne Zusatzmodul verwendbar ist.
  • Durch das Anheben des Steckdosensockels erhöht sich auch der Abstand der Oberseite des Steckertopfes zur Einbau­wand. In dem Bemühen, neben dem Steckdosensockel noch ein weiteres Teil unverändert von üblichen Steckdosen übernehmen zu können, kann zwischen zwei Alternativen gewählt werden. Entweder bleibt der Abdeckrahmen unver­ändert, dann muß der Steckdosentopf so angepaßt werden, daß er mit seiner Außenkante den Abdeckrahmen erfaßt und gegen die Einbauwand preßt, oder aber des Steckdosentopf bleibt unverändert, dann müssen die Abmessungen des Abdeckrahmens entsprechend angepaßt werden, damit der Überstand des Steckertopfes gegenüber der Einbauwand ausgeglichen wird. Weiterhin ist es möglich, den Abdeck­rahmen und den Steckertopf einstückig herzustellen.
  • In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist das Zusatzmodul so aufzubauen, daß es aus wenigen Baugruppen besteht, die einfach zu vereinigen sind. Zweckmäßiger­weise besteht es deshalb aus einem Gehäuseunterteil, einem Gehäuseoberteil und einer zwischen den Gehäuse­teilen eingefügten, die elektrischen Bauteile tragenden Leiterplatte. Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, daß die zur Verbindung mit dem Steckdosensockel erforderlichen Rasthaken am Gehäuseoberteil befestigt sind und vorzugsweise aus flexiblem Kunststoff bestehen, aus dem materialeinheitlich das ganze Gehäuseoberteil gespritzt ist. Diese Rasthaken erfassen den Steckdosen­sockel an Vorsprüngen, an denen auch die Abstandsstege des Tragrings befestigt sind, da diese von der Unter­seite des Steckdosensockels ausgehend frei zugänglich sind.
  • Damit das Zusatzmodul im Fehlerfall elektrisch durch­gemessen werden kann, ist es von Vorteil, daß bei abgenommenem Gehäuseunterteil die Leiterplatte mit dem Oberteil verbunden bleibt und ihre Leiterbahnen zugäng­lich sind. Die Befestigung des Gehäuseunterteils erfolgt deshalb in vorteilhafter Weise durch zweite Rasthaken, die vom Gehäuseoberteil ausgehend in Fensterausschnitte der Seitenwand des Gehäuseunterteils eingreifen. Die zweiten Rasthaken sind dabei materialeinheitlich an die ersten Rasthaken angeformt, weisen aber in die entgegen­gesetzte Richtung.
  • Vorteilhaft ist auch, daß bei angebautem Zusatzmodul der üblicherweise zu Rückführung der Spreizkrallen be­nötigte Gummiring entfallen kann. Seine Funktion über­nehmen zwei vom Boden des Gehäuseunterteils ausgehende materialeinheitlich angeformte federnde Laschen. Sie überragen beidseitige Abflachungen der Seitenwand des Gehäuseunterteils derart, daß die am Steckdosensockel befestigten beiden Spreizkrallen jeweils zwischen einer Abflachung und einer Lasche zu liegen kommen. Die Laschen üben dabei eine dem Spreizen der Spreizkrallen entgegenwirkende Federkraft aus.
  • Besondere konstruktive Bedingungen ergeben sich, wenn das Zusatzmodul mit einer Überspannungsschutzschaltung versehen werden soll. Ein solches Überspannungsmodul hat die Aufgabe die an der Steckdose angeschlossenen Ver­braucher vor gefährlichen Überspannungen zu schützen. Derartige Überspannungen können durch Blitzeinschläge oder auch durch Schaltvorgänge im Netz verursacht werden. Eine Begrenzung der Überspannungen auf ungefähr­liche Werte erzielt man mit Hilfe von Varistoren, insbesondere Zinkoxid-Varistoren (VDR= Voltage Dependent Resistors). Bei energiereichen Spannungsspitzen kann es zu erheblichen Stromstoßbelastungen des Varistors kommen, die diesen nicht nur bezüglich seiner Funktion gefährden, sondern bisweilen zu explosionsartiger Zerstörung führen können. Bis zu einem gewissen Grad ist es zwar möglich mit Hilfe eines Überstromauslösers, z. B. einer Schmelzsicherung, gefährlich hohe Stromstöße durch Unterbrechung der Zuleitung zu verhindern, doch reagieren derartige Überstromauslöser nicht immer ausreichend schnell, so daß die beschriebene Gefahr nicht völlig ausgeschlossen werden kann.
  • Im Zusammenwirken mit einer Steckdose, an die das Überspannungsmodul angebaut ist, kommt dann, wenn die Steckdosenbuchsen in Reihe mit der Sicherung geschaltet sind, dieser eine besondere Funktion zu. So ist ein Durchbrennen der Sicherug durch Fehlen einer Spannung an den Steckbuchsen der Steckdose erkennbar. In diesem Fall kann das Überspannungsmodul schnell ausgetauscht werden, während die Steckdose unverändert weiterverwend­bar ist.
  • Bei einem Überspannungsmodul, das an einen Verbraucher angeschlossen ist, kann man keine feste Zuordnung von Phase und Nulleiter vorsehen. Aus diesem Grund war es bei dem aus der DE-OS 36 06 287 bekannten Überspannungs­modul erforderlich, dieses in den beiden stromzuführen­den Leitungen mit einer Sicherung zu versehen. Bei einer festen Zuordnung von Phasen-, Null- und Schutzleiter, wie sie bei der erfindungsgemäßen Kombination eines Überspannungsmoduls mit einer Steckdose ermöglicht ist, genügt eine einzige Sicherung im Phasenleiter.
  • Für die Sicherheit, die das Überspannungsmodul gewähr­leisten soll, ist weiterhin von erheblicher Bedeutung, daß die mit einer explosionsartigen Zerstörung der Varistoren verbundene Brandgefahr sicher vermieden wird. Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, das ganze Modul mit einer die elektrischen Bauelemente umschließenden schlecht wärmeleitenden, mechanisch widerstandsfähigen Gußmasse auszufüllen. Noch vorteilhafter ist es, das Modul mit einer Trennkammer zu versehen, in der ledig­lich die gefährdeten Varistoren Platz finden und dann diese Trennkammer mit Gußmasse zu füllen.
  • Verwendet man nicht wie üblich, eine Reihenschaltung von zwei Varistoren, sondern ersetzt diese durch einen einzelnen Varistor mit elektrisch etwa gleicher Wertig­keit, so ist es möglich, die Trennkammer und damit das ganze Modul besonders klein zu gestalten. Die Gußmasse hilft weterhin nicht nur eine Brandgefahr zu vermeiden, sondern sorgt auch für eine mechanische Verbindung der Leiterplatte mit dem Gehäuseoberteil.
  • Zur Aufnahme eines Gasentladungsableiters ist am Ge­häuseoberteil weiterhin eine Auswölbung vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sie an einer vom Steckdosensockel freigelassenen Stelle zu liegen kommt. Durch Maßnahmen dieser Art war es möglich, das für Überspannungsablei­tungen vorgesehene Zusatzmodul von der Unterseite des Steckdosensockels ab gerechnet, außerordentlich flach zu gestalten.
  • Eine raumsparende Anordnung der Anschlußklemmen erfolgt in einem vom Steckdosensockel nicht benötigten Raum, der beidseitig eines gegenüber den Abstandsstegen um 90 ° versetzten Erdungsbügels liegt. Jede der drei Anschluß­klemmen für Phasen-, Null-, und Schutzleiter besitzt zwei Klemmkontakte zum Anschließen ankommender und abgehender Leitungen gleichen Potentials.
  • Zur leichten Bedienung sind die Anschlußklemmen vorzugs­weise schraubenlos und von der Steckerseite aus zu betätigen. Auf der gegenüberliegenden Seite, die der Leiterplatte zugewandt ist, besitzen sie Kontaktstifte, mit denen sie an den Leiterbahnen der Leiterplatte angelötet sind.
  • Weiterhin sind die Anschlußklemmen jeweils mit nach innenliegenden Rastkanten versehen, die ein Fixieren der Leiterplatte ermöglichen, bevor das Einfüllen der Gußmasse ein feste Verbindung schafft.
  • Zur elektrischen Verdrahtung der Anschlußklemmen mit den Steckdosenklemmen sind am Gehäuseoberteil Öffnungen freigelassen, die zum Durchführen von Leitungen dienen, die mit einem Ende an der Leiterplatte angelötet sind und mit dem anderen Ende an den Steckdosenklemmen anliegen. Die Steckdosenklemmen sind gegen unbefugtes Öffnen, z.B. mit einem Lack gesichert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1: Die erfindungsgemäße Steckdose mit Zusatzmodul von der Seite im Schnitt,
    • Fig.2: den Steckertopf von der Seite,
    • Fig.3: den Tragrahmen von der Seite,
    • Fig.4: den Steckdosensockel mit Tragring und ange­bautem Zusatzmodul von der Seite,
    • Fig.5: die komplette Steckdose montiert von oben,
    • Fig.6: die Leiterplatte des Zusatzmoduls von der Seite,
    • Fig.7: die Leiterplatte des Zusatzmoduls von oben,
    • Fig.8: ein komplett montiertes Zusatzmodul von der Seite im Schnitt, entsprechend der Schnitt­linie nach Fig.9,
    • Fig.9: das komplette Zusatzmodul von unten,
    • Fig.10: die Schaltung eines Überspannungsmoduls.
  • Wie Fig.1 erkennen läßt, besteht die Steckdose im Grundaufbau aus einem Steckdosensockel 1, der von einem Tragring 2 gehalten ist, einem Steckertopf 3, der den Steckdosensockel 1 steckerseitig gegen Berührung schutzt, einem Abdeckrahmen 4, der die Einbauöffnung einer Einbauwand W abdeckt, und einem auf der Unterseite des Steckdosensockels 1 befestigten Zusatzmodul 5, das zusammen mit dem Steckdosensockel 1 in einer Wandeinbau­dose 9 montiert ist. Die Montage erfolgt üblicherweise durch Spreizkrallen 16, die über Spreizschrauben 15 betätigt werden.
  • In Verbindung mit Fig.1 kann man den Figuren 2 bis 5 entnehmen, daß auf den mit Spreizkrallen 16 in der Wandeinbaudose 9 gehaltenen Steckdosensockel 1 der Steckertopf 3, durch eine Schraube gehalten, aufgesetzt ist und dieser seinerseits den Abdeckrahmen 4 an der Einbauwand W festklemmt. Da Wandeinbaudosen mit einer genormten Einbautiefe von 40 mm nicht für den Anbau eines Zusatzmoduls 5 ausgelegt sind, waren verschiedene Maßnahmen zu ergreifen, die den genormten Mindestabstand N zwischen der Steckdose und dem Dosenboden 91 der Wandeinbaudose 9 gewährleisten. Hierzu wurde der über Abstandsstege 21 mit dem Tragring 2 verbundene Steck­dosensockel 1 durch Kürzung der Abstandsstege 21 von dem Dosenboden 91 abgehoben. Wie man aus Fig.4 weiterhin ersieht, ist das ohnehin sehr flach gestaltete Zusatz­modul 5 mit seiner Oberseite an die Unterseite des Steckdosensockels 1 angepaßt, so daß es sich mit Hilfe seiner klammerartig wirkenden Rasthaken unmittelbar an den Steckdosensockel 1 anschließt.
  • Bevor auf weitere Details von Fig.5 eingegangen wird, sei auf die Figuren 6 bis 9 verwiesen. In diesen sind die verschiedenen Baugruppen eines Zusatzmoduls darge­stellt, das einen Überspannungsschutz für die an der Steckdose angeschlossenen Verbraucher gewährleisten soll.
  • Die Schnittzeichnung nach Fig.8 läßt ein Gehäuseoberteil 6, eine Leiterplatte 7 und ein Gehäuseunterteil 8 erkennen. Auf der Leiterplatte 7 sind nach den Figuren 6 und 7 ein Varistor 75, eine Schmelzsicherung 77, ein Gasentladungsableiter 76 und drei Anschlußklemmen 71 mit je zwei Klemmkontakten 71a und 71b montiert und über die nicht dargestellten Leiterbahnen elektrisch verbunden. Diese Bauteile sind jeweils so positioniert, daß sie, soweit sie über die Abdeckebene des Gehäuseoberteils 6 hinausragen, in Freiräumen Platz finden, die vom Steck­dosensockel 1 nicht benötigt werden. Für die Anschluß­klemmen liegt dieser Raum parallel zum Erdungsbügel 13 in Verlängerung der die Steckbuchsen 17 aufnehmenden Isolierkörper. Diese Stellen sind auch steckerseitig gut zugänglich, so daß die beiden elektrisch miteinander verbundenen Klemmkontakte 71a, 71b jeder Anschlußklemme 71, die im Beispiel als Schraubklemmen ausgeführt sind, von der Vorderseite der Steckdose aus leicht zu be­tätigen sind.
  • Das Zuführen der Anschlußdrähte erfolgt parallel zum Dosenboden 91 der Einbaudose 9, wobei jede Anschluß­klemme mit einem ankommenden und einem abgehenden Anschlußdraht verbunden werden kann, so daß die Lei­tungen über die Steckdose hinaus weitergeführt werden können. Mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 7 sind die Anschlußklemmen 71 über Kontaktstifte 72 elektrisch verbunden.
  • Eine weitere Nutzung des im Bereich des Steckdosen­sockels verbleibenden Freiraums erfolgt durch den Gasentladungsableiter 76, für den eine Auswölbung 67 im Gehäuseoberteil 6 vorgesehen ist. Um den Varistor 75 thermisch gegenüber den anderen Bauteilen zu isolieren, ist auf der Innenseite des Gehäuseoberteils 6 eine Trennkammer 64 angeformt. Diese wird über ein in der Leiterplatte 7 vorgesehenes Gießloch 78 mit einer Gußmasse 66 gefüllt.
  • Die Montage des Zusatzmoduls 5 erfolgt in der Regel derart, daß zunächst die Leiterplatte 7 mit den auf ihr montierten Bauelementen erstellt wird, sodann wird das Gehäuseoberteil 6 auf die Leiterplatte 7 aufgesetzt.
  • Eine Fixierung des Gehäuseoberteils 6 erfolgt mit Hilfe der Anschlußklemmen 71, die im Bereich hierfür vorge­sehener Aussparungen 63 das Gehäuseoberteil 6 überragen und an einer dem Gehäuseoberteil 6 zugewandten Seite je eine Rastkante 79 besitzen. Das Gehäuseoberteil 6 gleitet beim Aufsetzen über diese Rastkante 79 hinweg und wird dann in seiner Lage gehalten. Durch das sich anschließende Füllen der Trennkammer 64 mit Gußmasse 66 erfolgt eine dauerhafte Verbindung von Gehäuseoberteil 6 und Leiterplatte 7. Das sich anschließende Aufsetzen des Gehäuseunterteils 8 wird durch zweite Rasthaken 62, die am Gehäuseoberteil 6 ausgebildet sind, und in Fenster­ausschnitte 82 des Gehäuseunterteils 8 eingreifen, erleichtert. Durch Zurückstoßen der Rasthaken kann das Gehäuseunterteil 8 jederzeit wieder abgenommen werden, um im Bedarfsfall die Leiterplatte 7 für Service­messungen zugänglich zu machen.
  • In Verlängerung der zweiten Rasthaken 62 sind erste Rasthaken 61 am Gehäuseoberteil 6 angeformt, die sich zu diesen in entgegengesetzter Richtung erstrecken und deren Haken sich zangenförmig gegenüberliegen. Diese zweiten Rasthaken 61 verankern sich beim Austecken des Zusatzmoduls 5 auf den Sockel 1 an Vorsprüngen 11. Die Vorsprünge 11 dienen gleichzeitig zur Befestigung der Spreizkrallen.
  • Die beiden Gehäuseteile 6 und 8 sind aus flexiblem Kunststoff hergestellt, der den Rasthaken 61, 62 federnde Eigenschaften verleiht. Ebenso federn auch zwei Laschen 85, die beidseitig des Steckdosensockels 1 die Spreizkrallen 16 ergreifen und gegen den Sockel drücken, so daß diese nur gegen die Federkraft der Laschen 85 gespreizt werden können. Beim Lösen der Spreizkrallen 16 kann dadurch die Steckdose 1 leicht aus der Wandeinbau­dose 9 entnommen werden.
  • Im Bereich der drei Aussparungen 63 des Gehäuseoberteils 6 bleiben neben den Anschlußklemmen 71 auf der Leiter­platte 7 Eckstücke frei, die zum Anlöten von Leitungen 74 dienen, und so eine Verbindung mit den Steckdosen­klemmen 14 des Steckdosensockels 1 ermöglichen.
  • Die Seitenwand 81 des topfförmigen Gehäuseunterteils 8 ist im Bereich der Laschen 85 beidseitig mit einer Abflachung versehen, die den Durchmesser des Gehäuses an dieser Stelle vermindert und Platz für die Spreizkrallen 16 läßt. Außerdem ist die Seitenwand 81 im Bereich der Anschlußklemmen durchbrochen, um ein Zuführen der Anschlußleitungen zu ermöglichen.
  • In Figur 10 ist der Stromlaufplan eines Überspannungs­moduls dargestellt. Netzseitig werden der Phasenleiter L, der Null-Leiter N und der Schutzleiter mit den zweipoligen Anschlußklemmen 71 des Überspannungsmoduls 5 verbunden. Alle drei Leitungen führen über die Leiter­platte 7 zu den Steckdosenklemmen 14, wobei lediglich in den Phasenleiter L eine Schmelzsicherung 77 eingefügt ist. Die Steckbuchsen 17 sind dementsprechend mit Lʹ und Nʹ gekennzeichnet. Hinter der Sicherung 77 ist parallel zu den Steckbuchsen Lʹ, Nʹ ein Varistor 75 angeordnet, der somti ebenfalls parallelliegende Verbraucher vor gefährlichen Überspannungen schützt. Eine zwischen dem Nulleiter und dem Schutzleiter eingefügte Entladungs­strecke 76 ermöglicht einen hoch belastbaren Über­spannungsschutz zwischen allen drei Leitern Lʹ,Nʹ und
    Figure imgb0001
    .
  • Die Sicherung 77 ist so auf den Varistor 75 abgestimmt, daß im Schadensfall normalerweise diese zuerst durch­brennt. Damit wird, wie leicht ersichtlich die Steckdose spannungslos, was auch ohne eine zusätzliche optische Signalisierung, z.B. durch ein Lämpchen, leicht zu diagnostizieren ist. Das Überspannungsmodul ist in diesem Fall durch seinen speziellen Aufbau bequem austauschbar.

Claims (18)

1. Steckdose, vorzugsweise Einbauschutzkontakt­steckdose, mit einem über Abstandsstege (21) von einem Tragring (2) gehaltenen Steckdosensockel (1), der steckerseitig durch ein mit einem Abdeckrahmen (4) versehenen, als Zentralstuck ausgebildeten Steckertopf (3) abgedeckt ist und einbauseitig ein Zusatzmodul (5) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der bei üblichen Steckdosen verwendete Steckdosensockel (1) durch ge­kürzte Abstandsstege (21) soweit angehoben ist, daß sich die Einbautiefe der Steckdose nicht über den von der Norm für Wandeinbaudosen (9) zugelassenen Wert erhöht und das mit seiner Oberseite an die Unterseite des Steckdosensockels (1) angepaßte Zusatzmodul (5), vor­zugsweise ein Überspannungsmodul, mittels klammerartig ausgebildeter erster Rasthaken (61) an Vorsprüngen (11) des Steckdosensockels (1), unmittelbar an diesem an­liegend, verankert ist.
2. Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der durch das Anheben des Steckdosen­sockels (1) ebenfalls angehobene Steckertopf (3) ent­weder so angepaßt ist, daß er den in seinen Abmessungen unveränderten Abdeckrahmen (4) erfaßt und gegen die Einbauwand (W) drückt oder selbst unverändert bleibt und sein Überstand gegenüber der Einbauwand (W) durch einen entsprechend erhöhten Abdeckrahmen (4) ausgeglichen ist.
3. Steckdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckrahmen (4) vom Steckertopf (3) so erfaßt ist, daß er zwischen diesem und der Einbauwand (W) fixiert wird, oder Abdeckrahmen (4) und Steckertopf (3) einstückig ausgebildet sind.
4. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmodul (5) aus einem Gehäuseunterteil (8), einem Gehäuseoberteil (6) und einer zwischen den Gehäusenteilen eingefügten, die elektrischen Bauteile tragenden Leiterplatte (7) besteht.
5. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuseoberteil (6) die zur Verbindung mit dem Steckdosensockel (1) erforderlichen ersten Rasthaken (61), vorzugsweise materialeinheitlich, aus flexiblem Kunststoff angebracht sind.
6. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Rast­haken (61) des Gehäuseoberteils (6) den Steckdosensockel (1) an den Vorsprüngen (11) erfassen, an denen auch die Abstandsstege (21) des Tragrings (2) befestigt sind.
7. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuseoberteil (6) sowohl die Leiterplatte (7) als auch das die Leiter­platte (7) topfförmig abdeckende Gehäuseunterteil (8), vorzugsweise durch zweite Rasthaken (62) befestigt ist, derart, daß bei abgenommenem Gehäuseunterteil (8) die Leiterplatte (7) mit dem Gehäuseoberteil (6) verbunden bleibt.
8. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rast­haken (62) am Gehäuseoberteil (6) angeordnet sind und in Fensterausschnitte (82) der Seitenwand (81) des Gehäuseunterteils (8) eingreifen, wobei die zweiten Rasthaken (62) vorzugsweise an den ersten Rasthaken (61) in eine zu diesen entgegengesetzte Richtung weisen.
9. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Gehäuseunterteils (8) im Bereich der Rasthaken (61, 62) beidseitig durch eine Abflachung (83) der Seitenwand (81) vermindert ist und je eine vom Boden (84) des Gehäuseunterteils (8) ausgehende materialeinheitlich angeformte federnde Lasche (85) die Abflachung (83) so überragt, daß die am Steckdosensockel (1) befestigten Spreizkrallen (16) jeweils zwischen einer Abflachung (83) und einer Lasche (85) zu liegen kommen, und die Laschen (85) eine dem Spreizen der Spreizkrallen (16) entgegenwirkende Federkraft ausüben.
10. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leiter­platte (7) die elektrischen Bauteile (71-77) einer Überspannungsschutzschaltung angeordnet sind, zu der mindestens ein Überspannungsbegrenzer (75), vorzugsweise ein Varistor, ein Überstromauslöser oder -begrenzer (77), vorzugsweise einer Schmelzsicherung und eine Entladungsstrecke (76), vorzugsweise eine Funkenstrecke gehören.
11. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zu den Steckkontakten (13,17) der Steckdose über das Überspannungsmodul (5) erfolgt, derart, daß mindestens ein Überspannungsbegrenzer (75) zwischen Phasen- und Nulleiter (L,N) der Netzzuleitung liegt, mindestens eine Entladungsstrecke (76) zwischen den Nulleiter (N) und den Schutzleiter (13) geschaltet ist, mindestens ein Überstromauslöser oder -begrenzer (77) im Phasenleiter (L) vor dem Überspannungsbegrenzer (75) und bei Bedarf ein zweiter Überstromauslöser und -begrenzer (77) im Nulleiter (N) vor dem Überspannungsbegrenzer (75) eingefügt ist.
12. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (L,N) für die Steckbuchsen (17) der Steckdose parallel zum Überspannungsableiter (75) hinter dem Überstromauslöser (77) angeschlossen sind und die Art der Steckdosen­klemmen (71) Phasen-, Null-, oder Schutzleiter an der Steckdose so gekennzeichnet ist, daß sich eine ein­deutige Anschlußzuordnung ergibt.
13. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, vorzugsweise das Gehäuseoberteil (6) auf seiner Innen­seite mindestens eine Kammer (64) besitzt, in der alle oder einzelne auf der Leiterplatte (7) angeordnete elektrische Bauteile zu liegen kommen und diese Kammer mit einer vorzugsweise schlecht wärmeleitenden, mecha­nisch widerstandsfähigen Gußmasse (66) ausgefüllt ist.
14. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gußmasse (66) ausgefüllte Kammer (64) als Trennkammer dient, in der die Überspannungsableiter (75), vorzugsweise Varistoren zu liegen kommen und dadurch gegenüber den anderen elektrischen Bauteilen abgeschottet sind und die Gußmasse (66) gleichzeitig die Leiterplatte (7) mit dem Gehäuseoberteil (6) mechanische fest verbindet.
15. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (6) mit einer Auswölbung (67) versehen ist, die einem Gasentladungsableiter (76) Platz bietet und diese Auswölbung (67) so angeordnet ist, daß sie an einer vom Steckdosensockel (1) freigelassenen Stelle zu liegen kommt.
16. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Steckdosensockel (1) nicht benötigte Raum beidseitig eines gegenüber den Abstandsstegen (21) um 90 ° versetzten Erdungsbügels (13) zur Aufnahme von Anschlußklemmen (71) dient, von denen jede zwei Klemmkontakte (71a, 71b) zum Anschließen von Anschlußleitungen besitzt.
17. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußklemmen (71), die gegebenenfalls auch schraublos sein können, von der Steckerseite aus zu betätigen sind und auf der gegenüberliegenden, auf der Leiterplatte (7) ruhenden Seite mit Kontaktstiften (72) versehen sind, die an Leiterbahnen der Leiterplatte (7) angelötet sind.
18. Steckdose nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils beide Klemmkontakte (71a, 71b) einer Anschlußklemme (71) über die Leiterplatte (7) elektrisch miteinander verbunden sind und die das Gehäuseoberteil (6) zum Steckdosen­sockel (1) überragenden Anschlußklemmen (71) jeweils mit einer Rastkante (79) versehen sind, mit der die Anschlußklemmen (71), die in Aussparungen (63) des Gehäuseoberteils (6) angeordnet sind, dieses an der Leiterplatte (7) festhalten.
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