NO337061B1 - Stikkontakt - Google Patents

Description

BAKGRUNN

Teknisk felt

[0001] Den foreliggende oppfinnelsen angår kontakter for tilkobling til et strømforsynings-nett, nærmere bestemt en stikkontakt med forenklet innføring av et støpsel.

Kjent og beslektet teknikk

[0002] Flyttbart elektroteknisk utstyr har typisk en apparatledning med et støpsel, og kobles til et strømforsyningsnett ved å stikke støpselet inn i en stikkontakt som er fast koblet til strømforsyningsnettet. I dag brukes ca 20 slike koblinger i ulike land. Felles for alle er at terminalene med påsatt spenning er tilgjengelig gjennom kontakthull i stikkontakten og at støpselet har utstikkende kontaktstifter som passer i kontakthullene. Formen på kontaktstifter og tilsvarende kontakthull varierer. For eksempel brukes bladformede kontaktstifter i USA, mens sylindriske kontaktstifter og kontakthull er vanlig i Europa. Noen kontakter er polariserte, dvs at bestemte kontaktstifter skal kobles til bestemte strømførende faser kalt linje (L) og nøytral (N)-Andre kontakter er upolariserte, hvor det er irrelevant hvilken kontaktstift som kobles til strømfase L eller N. Både polariserte og upolariserte kontakter kan være jordet eller ujordet. Her beskrives en jordet stikkontakt, som har terminaler koblet til elektrisk jord i tillegg til de strømførende terminalene for støpselets kontaktstifter. Fordi jordterminalene ligger fast på jordepotensial, og følgelig ikke overfører elektriske effekt ved normal drift, kan jordterminal ene ligge åpent i stikkontakten. Jordterminal ene kan også ha ulik utforming i ulike land. For eksempel er en fjærforspent jordingsklemme tilpasset et spor i støpselet vanlig i Tyskland og flere andre europeiske land, mens en jordingsstift tilpasset et hull i støpselet vanlig i Frankrike.

[0003] For å lette salg av elektriske apparater og for å gjøre det enklere for reisende å ta med seg elektriske apparater fra et land til et annet, blir elektroteknisk utstyr, inkludert støpsel og stikkontakt, stadig mer standardisert. US International Trade Administration (ITA) har tildelt bokstavene A-N til de mest vanlige koblingene, og en europeisk norm, Certification of Electrotechnical Equipment (CEE) gjelder elektroteknisk utstyr i det meste av Europa. For eksempel leveres de fleste elektriske apparater i Europa utenom Storbritannia og Irland i dag med et jordet støpsel av type CEE 7/7, som inngår i IT As type F. Dette støpselet brukes som eksempel i det etterfølgende. En fagkyndig kan uten oppfinnerisk innsats tilpasse eksempelet til andre kontakttyper. Andre typer kontakter beskrives også der det er relevant.

[0004] Nærmere bestemt viser figurene la og lb et støpsel 200 av type CEE 7/7, som er en hybrid mellom en tysk og en fransk standard. Det opprinnelige tyske støpselet er standardisert som CEE 7/4 ("Schuko"), og definerer to sylindriske kontaktstifter 210 med lengde L = 19 mm, diameter d = 4,0 mm og avstand S = 19 mm mellom senteraksene som vist på fig. la. CEE 7/7 definerer et støpsel med litt forskjellige dimensjoner enn de som vises i figur la, men stikkontakten ifølge CEE 7/7 mottar både nye støpsler av type CEE 7/7 og eldre støpsler av type CEE 7/4.

[0005] Figur lb viser støpselet på figur la sett nedenfra. Her synes at støpselet har et hull 250 tilpasset en jordingsstift fra den franske standarden. En metallhylse i hullet 250 er koblet til en metallplate i jordingssporet 212 fra den tyske CEE 7/4. og videre til en jordledning i apparatkabelen. Maksimal diameter a for støpselet, størrelser b, c for en styringsnese 232 og andre mål finnes i CEE 7/7.

[0006] Det er upraktisk å måtte bytte støpsel på lamper, ovner og annet elektroteknisk utstyr for å tilpasse det til stikkontakten ifølge oppfinnelsen. Fordi europeisk elektroteknisk utstyr leveres med et støpsel av typen vist i figurene la og lb, er ett formål med oppfinnelsen at en europeisk implementasjon må kunne motta støpsler av type CEE 7/7 og tilsvarende, men ikke nødvendigvis alle støpsler som kan mottas i en stikkontakt av type CEE 7/7. Generelt er det et formål at stikkontakten ifølge oppfinnelsen skal kunne motta et støpsel av en type som leveres med utstyr som selges til husholdningsbruk, typisk for 110 V eller 220-240 V nettspenning.

[0007] Fig. 2a viser et skjematisk snitt gjennom en kommersielt tilgjengelig, jordet stikkontakt 10 for støpselet vist i figurene la og lb. Den viste varianten har et deksel som ligger utenpå en veggflate 15 og halvmåneformede spor 14 (se fig. 2b) for å lede støpselets kontaktstifter mot kontakthull 121. Stikkontakten 10 har en brønn med dybde mindre enn lengden av kontaktstiftene i CEE 7/7, dvs h < 19 mm. Kontaktstiftene 211 (fig 1) kan dermed gli på bunnflaten i brønnen og/eller i føringene 14 inntil de treffer hullene 121, og støpselet kan deretter trykkes ned inntil kontaktstiftene treffer terminalene 111, som er forskjellige terminaler L og N i en polarisert kontakt Disse terminalene 111 er tilkoblet strømforsynings-nettet, som i dette eksempelet har 220-240 V vekselspenning og leverer strøm inntil 16 A. En radialt forspent jordingsklemme 112 er koblet til en jordledning i strømforsyningsnettet. De elektriske terminalene L, N og jord er koblet til ledninger og plassert i en veggboks 11 på kjent måte.

[0008] Figur 2b viser stikkontakten i figur 2a sett ovenfra. Sirkelen tegnet med prikk-streklinje tilsvarer snittet gjennom trykkplaten vist med prikk-strek-linje i figur 2a. Dermed vises kanten av veggboksen 11. De halvmåneformede sporene 14 tjener til å lede støpselets kontaktstifter mot hullene 121, og er derfor dypest ved hullene 121 og mindre dype mot endene. Tilsvarende spor finnes i noen kommersielt tilgjengelige stikkontakter, f eks i Elko modell 1091. Jordingsklemmene 112 er skjematisk vist, og er forspent radialt innover slik at de vil klemme mot jordingsspor i et støpsel som settes inn i stikkontakten.

[0009] Føringene 14 vist på figurene 2a og 2b leder kontaktstiftene mot kontakthullene 121, men det kan fortsatt være vanskelig å innrette kontaktstiftene, særlig hvis stikkontakten er plassert på et sted der kontakthullene ikke er synlig, eller for mennesker med nedsatt syn eller førlighet. Det er derfor frembrakt stikkontakter med større og dypere kontaktstiftføringer som leder støpselets kontaktstifter mot kontakthullene i stikkontakten.

[0010] US 1 812 343 A beskriver en stikkontakt med et kort og et langt føringsspor som leder kontaktstifter på et støpsel mot respektive åpninger i stikkontakten når støpselet presses mot dem. Dette fører samtidig til at støpselet dreier i forhold til stikkontakten.

[0011] DE 653 597 C beskriver en tilsvarende stikkontakt med to motsatte, halvmåneformede konkave flater som skrår motsatt vei inn mot hvert sitt kontakthull slik at kontaktstiftene glir mot kontakthullene, og støpselet dreier tilsvarende, når støpselet presses mot stikkontakten.

[0012] DE 3 731 588 Al viser en stikkontakt med et fjærbelastet støvdeksel.

[0013] DE 2 457 072 Al beskriver en jordet stikkontakt med konkave kontaktstiftføringer som beskrevet ovenfor. Denne kontakten er videre utviklet med en bunnplate som kan forskyves aksialt i retning av kontaktstiftene i DE 2701 188 Al mot en fjærkraft. Sistnevnte anses som nærmeste kjente teknikk.

[0014] . Noen land, for eksempel Danmark, Finland, Norge og Sverige, krever at stikkontaktene har barnesikring, dvs utstyr for å hindre at barn kommer i kontakt med strømforsyningsnettet. Barnesikringen er typisk et lokk over kontakthullene og/eller en innretning som krever at kontaktstiftene bare kan skyves inn hvis de trykkes mot begge kontakthullene samtidig. Andre sikkerhetsmekanismer er beskrevet i EP 2 385 588 Al,

AU 743 828 B2 og CN 203 135 105 U.

[0015] Eksisterende uttak kan være montert utenpå en vegg i sin helhet, eller de kan ha permanente koblinger til strømforsyningsnettet i en boks innfelt i veggen og bare et deksel utenpå veggen. I begge tilfeller er det ønskelig å kunne ettermontere en stikkontakt i et eksisterende anlegg.

[0016] Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er altså å frembringe en stikkontakt som tilfredsstiller minst ett av behovene ovenfor og som bevarer fordeler fra kjent teknikk.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0017] Dette formålet oppnås med en stikkontakt ifølge krav 1.

[0018] Nærmere bestemt frembringer oppfinnelsen en stikkontakt omfattende et deksel med en sylindrisk brønnvegg som har større diameter enn en omhyllingssylinder omkring et eksisterende, forhåndsbestemt støpsel, minst to kontakthull tilpasset til å motta kontaktstifter for overføring av elektrisk effekt, der hvert kontakthull er plassert ved bunnen av en konkav kontaktstiftføring. Kontakthullene og kontaktstiftføringene er anbrakt på en trykkplate som er aksialt bevegelig langs brønnveggen mellom en ytre stilling, hvor trykkplaten er forspent utover av en fjær, og en indre stilling, hvor kontaktstifter og jordingskontakter på støpselet innsatt i stikkontakten er elektrisk koblet til sine respektive terminaler tilpasset fast tilkobling til et strømforsyningsnett. En første kontaktstiftføring har en bred og dyp del ved en grunnere og smalere haleende av en andre kontaktstiftføring og den andre kontaktstiftføringen har en bred og dyp del ved en grunnere og smalere haleende av den første kontaktstiftføringen. Trykkplaten er roterbart bevegelig om rotasjonssymmetriaksen til den sylindriske brønnveggen mellom en første orientering der kontakthullene er vinkelforskjøvet fra terminalene for overføring av elektrisk effekt, og en andre orientering der trykkplaten er orientert som i den indre stillingen

[0019] Det eksisterende, forhåndsbestemte støpselet er fortrinnsvis en type som leveres sammen med elektroteknisk utstyr i et område, for eksempel type CEE 7/7 i Europa eller et tilsvarende jordet støpsel i andre deler av verden. Kontaktene på støpselet omfatter både kontaktstifter og jordingskontakter.

[0020] Når trykkplaten er i den ytre stillingen, kan kontaktstiftene gli fritt i kontaktstift-føringene uten å bli hindret av jordingsterminaler i stikkontakten. Når kontaktstiftene har entret kontakthullene, er støpselet orientert og kan føres aksialt nedover jordingsterminalene. Den aksiale forspenningen utover hindrer at trykkplaten beveges mot sin indre stilling mens kontaktstiftene presses mot bunnen av de konkave kontaktstiftføringene. Dette gjør det enklere for mennesker med nedsatt funksjonsevne å stikke et jordet støpsel inn i en jordet stikkontakt

[0021] Når terminalene er koblet til et strømforsyningsnett, overfører strømførende terminaler elektrisk effekt til kontaktstiftene og en eller flere jordingsterminal(er) tilkoblet en jordledning i strømforsyningsnettet forbinder støpselets jordingskontakt(er) med elektrisk jordpotensial. Terminalene kan være montert i en koblingsboks fra en tidligere montert stikkontakt, slik at bare det tidligere dekselet erstattes med oppfinnelsens deksel som har aksialt bevegelig trykkplate. Alternativt kan terminalene monteres i en koblingsboks som en del av stikkontakten, slik at nye terminaler må kobles til strømforsyningsnettet på kjent måte. I begge alternativene er terminalene tilpasset fast tilkobling til strømforsyningsnettet. Dette forenkler ettermontering av oppfinnelsen i et eksisterende anlegg. I tillegg reduseres kostnader hvis dekselet kan ettermonteres over en allerede installert koblingsboks.

[0022] Vinkelforskyvningen gjør det mulig å hindre at en gjenstand som stikkes inn i kontakthullene treffer terminalene som overfører strøm og spenning, og virker dermed som barnesikring.

[0023] I en foretrukket utførelsesform holdes trykkplaten i sin indre stilling av et radialt rettet holdeelement. Dette hindrer trykkplaten fra å bevege seg utover og trekke med seg støpselet, og er viktigere jo kraftigere forspent trykkplaten er. Det radialt rettede elementet kan være en fast ribbe, særlig hvis forspenningen er stor.

[0024] I noen utførelsesformer er det radialt rettede elementet radialt forspent innover fra den sylindriske brønnveggen. Når trykkplaten har presset et slikt element radialt ut mot brønnveggen og passert en viss aksial posisjon, beveges det forspente elementet inn på oversiden av trykkplaten og holder den i sin indre stilling. Dette kan gi en taktil tilbakemelding til brukeren om at støpselet er satt ordentlig i. Når støpselet trekkes ut, må forspenningskraften til de radiale holdeelementene overvinnes uten at støpselet trekkes ut av trykkplaten.

[0025] Hvert kontakthull leder fortrinnsvis til en tunnel som forløper aksialt i et langstrakt legeme. Hvis et barn stikker en elektrisk ledende pinne inn i kontakthullet og vipper pinnen fra side til side, begrenses vinkelutslaget av tunnelåpningene til arctan( D/ LJ, hvor D er kontakthullets største tverrmål og Lt er tunnelens lengde. For eksempel reduseres maksimalt vinkelutslag fra ca 70° for et kontakthull gjennom en plate med tykkelse Lt = 0, 5D til under 30° hvis tunnellengden forlenges til Lt = ID. Dette reduserer risikoen for at et barn skal komme til skade, og øker dermed sikkerheten.

[0026] I en alternativ utførelsesform omfatter en slik tunnel i et langstrakt legeme en elektrisk ledende hylse koblet til en effektoverførende glidekontakt forskjøvet fra kontakthullet. Når trykkplaten med kontakthullene er i den ytre stillingen, er hylsen isolert fra glidekontakten, slik at barnet med pinnen ikke kommer i kontakt med de strømførende ledingene selv om barnet berører den elektrisk ledende hylsen. Når trykkplaten er i sin indre stilling er glidekontakten sluttet slik at elektrisk spenning overføres til kontaktstiftene gjennom de elektriske ledende hylsene. En elektrisk ledende hylse festet til trykkplaten kan klemme om kontaktstiftene på samme måte som glidekontaktene i en tradisjonell stikkontakt, og eventuelt tilpasses slik at trykkplaten følger med støpselet ut i utførelsesformer med radialt forspente holdeelementer.

[0027] Barnesikringen kan forbedres ytterligere ved å innrette kontakthullene i den ytre stillingen mot et elektrisk isolerende element plassert innenfor trykkplaten. I utførelsesformer det trykkplaten bare beveges aksialt, kan en barnesikring fra kjent teknikk benyttes. De isolerende elementene er da plater som kun kan beveges bort fra kontakthullene når to kontaktstifter presses mot dem samtidig. I utførelsesformer der trykkplaten roteres om sentralaksen mellom den ytre og indre stillingen, kan en isolerende hylse monteres, for eksempel i forlengelsen av en langstrakt tunnel. Rotasjonsbevegelsen ved innsetting av støpselet vil da forskyve kontakthullet fra den isolerende hylsen til en strømførende terminal.

[0028] En stumpkonisk overgang er fortrinnsvis plassert mellom en toppflate av dekselet og den sylindriske brønnveggen i stikkontakten. Denne overgangen fungerer som en trakt, og leder støpselet mot brønnen og trykkplaten. Innsetting av støpselet forenkles dermed ytterligere..

[0029] Andre trekk og detaljer i den foreliggende oppfinnelsen fremkommer av de uselvstendige kravene og den etterfølgende detaljerte beskrivelsen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0030] Oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende ved hjelp av eksempler på utførelsesformer med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor: Fig. la illustrerer et kjent støpsel som skal kunne brukes med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. lb viser støpselet i fig. la sett nedenfra; Fig. 2a er et skjematisk snitt gjennom en kjent, jordet stikkontakt; Fig. 2b viser stikkontakten i fig. 2a sett ovenfra; Fig. 3a viser et støpsel innsatt i en stikkontakt ifølge oppfinnelsen; Fig. 3b viser en utførelsesform av en trykkplate til bruk i oppfinnelsen; Fig. 4 er et perspektivriss av en foretrukket utførelsesform; Fig. 5 viser en detalj fra figur 4; Fig. 6 er et grunnriss av den foretrukne utførelsesformen med trykkplaten i ytre stilling; Fig. 7 er et første skjematisk snitt gjennom utførelsesformen i figur 6;

Fig 8 viser utførelsesformen i figur 6 med trykkplaten i en indre stilling; og

Fig. 9 er et andre skjematisk snitt gjennom utførelsesformen i figurene 3-8.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0031] Figurene 1 og 2 viser kjent teknikk, og er beskrevet ovenfor.

[0032] Figur 3a illustrerer et støpsel 200 satt inn i en stilkkontakt 100 ifølge oppfinnelsen. I dette eksempelet er støpselet 200 av type CEE 7/7 og stikkontakten 100 er tilpasset dette støpselet og kompatible typer.

[0033] Den viste utførelsesformen av stikkontakten 100 er tilpasset veggmontering, og har for dette en koblingsboks 110 som passer inn i en standard veggboks 11 (Fig. 2a), og et deksel 120 som dekker veggboksen. Åpningen 113 er til en kabel fra strømforsyningsnettet, i dette eksempelet en kabel med jordledning og faser L og N som i fig 2a. Disse skal forbindes elektrisk til elektroteknisk utstyr gjennom en apparatkabel (ikke vist) gjennom åpningen 202 i støpselet 200.

[0034] For å lette beskrivelsen, er en imaginær sentralakse z gjennom stikkontakten 100 tegnet inn. Denne z-aksen sammenfaller med rotasjonssymmetriaksen til en sylindrisk brønnvegg 130 med diameter større enn en sylindervegg eller omhyllingssylinder 230 omkring støpselet. Begrepene "aksialt" og "radialt" referer i denne beskrivelsen til sentralaksen z. Når støpselet er satt i, som i Fig. 3a, forløper altså sylindrene 130 og 230 koaksialt om sentralaksen z, og både kontaktstifter og alle jordingskontakter på støpselet er aksialt rettet.

[0035] En stumpkonisk overgang 123 leder støpselet mot brønnen omsluttet av brønnveggen 130 når støpselet settes i.

[0036] Elektrisk jordpotensial overføres gjennom to diametralt motstående jordingsklemmer 112 (ikke vist i fig. 3a) til komplementære jordingsspor 212 på støpselet. For dette er jordingsklemmene radialt forspent innover mot sentralaksen z, og glir langs det aksialt rettede jordingssporet 212 når støpselet 200 settes i eller trekkes ut. Kontaktstiftene på støpselet (ikke vist) glir tilsvarende aksialt langs komplementære glideterminaler. Det som her kalles aksial forskyvning brukes altså generelt til å frembringe elektrisk kontakt mellom komplementære kontakter på støpselet og terminaler i stikkontakten, for eksempel jordingsklemme/- jordingsspor og kontaktstift/glideterminal. Kontaktstifter for elektriske faser sitter som nevnt på støpselet, men skikkontakten kan også ha en kontaktstift for jord som føres inn i en glidekontakt (250 på fig. lb) ved aksial forskyvning.

[0037] Støpselets sylindriske omhyllingsflate 230 er avbrutt av en styreflate 231 som forløper aksialt og parallelt med aksen gjennom de diametralt motstående jordingssporene 212. En tilsvarende flate kan om ønskelig tilveiebringes i stikkontaktens brønn, for eksempel for å tilfredsstille gitte normer. I prinsipp passer imidlertid enhver sylinderflate 230 der en del 2el er skåret vekk inn i en sylinderflate med større diameter. Brønnen i stikkontakten 100 vises derfor som en rett sylinder uten styreflater tilpasset lokale normer.

[0038] Styreribben 232 på støpselet 200 kan ha et tilsvarende spor i brønnen på stikkontakten., men dette er igjen en tilpasning som omfattes av oppfinnelsen. Så lenge den ytre flaten av styreribben 232 ligger på eller innenfor (den imaginære) omhyllingssylinderen i fortsettelsen av flaten 230 på støpselet, så vil støpselet 200 kunne settes inn i en sylindrisk brønn med større diameter.

[0039] Fig. 3b illustrerer en trykkplate 140 til bruk i oppfinnelsen. Trykkplaten 140 kan generelt beveges aksialt langs brønnveggen 130 på stikkontakten 100, og kan for dette ha radialt rettede tapper 143 som passer i tilsvarende spor i sylinderveggen 130 og/eller radialt rettede spor 144 tilpasset elementer som rager radialt innover fra den sylindriske brønnveggen 130 i ulike utførelsesformer. For eksempel kan jordingsklemmer 112 passere gjennom spor 144 i trykkplaten når trykkplaten 140 forskyves aksialt i stikkontakten 100. Generelt kan altså radialt rettede føringselementer som tapper 143 og/eller spor 144 fordeles langs omkretsen av trykkplaten 140.

[0040] I dette eksempelet har trykkplaten 140 aksialt rettede kontakthull 121 for to sylindriske kontaktstifter på et støpsel av type CEE 7/7. Kontakthullene 121 er plassert i bunnen av konkave kontaktstiftføringer 141 og 142, som har samme funksjon som de halvmåneformede føringene 14 vist i Fig. 2b. De konkave kontaktstiftføringene 141 og 142 leder altså kontaktstiftene 21 Imot kontakthullene 121 når støpselet 200 presses aksialt mot trykkplaten 140 i retning inn i papirplanet på figur 3b. Dette gjelder uavhengig av hvor eller hvordan kontaktstiftene settes an mot kontaktplaten 140. Støpselet 200 vil rotere om sentralaksen z når kontaktstiftene glir langs bunnen av kontaktstiftføringenel41 og 142.

[0041] Figur 4 viser trykkplaten 140 med kontaktstiftføringene 141 og 142 i en indre stilling. Trykkplaten har en ytre stilling der jordingsterminaler som jordingsklemmer 212 og en jordingsstift (ikke vist) tilpasset jordingshullet 250 i fig. lb er helt eller delvis skjult. I den ytre stillingen kan derfor kontaktstiftene gli uhindret av jordingsterminaler langs bunnen av de konkave kontaktstiftføringene 141 og 142 mot kontakthullene 121.1 en polarisert kontakt er det en fordel at jordingselementet stikker litt ut av trykkplaten i ytre stilling, slik at kontaktstiftene ledes mot sine respektive terminaler L og N. For eksempel kan jordingsstiften i en polarisert, fransk kontakt stikke litt opp over toppflaten til trykkplaten når denne er i sin ytre stilling. Når kontaktstiftene er ført inn i kontakthullene 121 av kontaktstiftføringene 141 og 142, er det da to muligheter. Enten er kontaktstiftene korrekt orientert, slik at jordingsstiften glir inn i jordingshullet 250, eller så er orienteringen ikke riktig, slik at jordingsstiften hindrer videre aksial bevegelse av støpselet 200.1 det siste tilfellet er det tilstrekkelig å trekke støpselet litt ut, korrigere orienteringen (rotere støpselet 180° om sentralaksen i dette eksempelet) og sette kontaktstiftene inn i kontakthullene med korrekt orientering. I en upolarisert kontakt, som "Schuko"-kontakten i dette eksempelet, har kontaktstiftenes orientering ingen betydning, og begge mulige orienteringer er følgelig korrekt orientering.

[0042] Når kontaktstiftene er plassert i kontakthullene 121 med korrekt orientering,

forskyves trykkplaten sammen med støpselet til den indre stillingen vist i figur 4. Denne indre stillingen kan fortrinnsvis bare nås når støpselet 200 er satt inn, og figur 4 viser trykkplaten er i sin indre stilling bare for illustrasjonens del. Som vist i fig. 4, er trykkplaten ført aksialt over en jordingsklemme 112, som dermed forbindes elektrisk med jordingssporet 212 på et innsatt støpsel. Tilsvarende vil en aksial forskyvning føre en aksialt rettet jordingsstift inn i et komplementært hull, hullet 250 i fig lb i dette eksempelet, på et korrekt orientert polarisert støpsel.

[0043] Trykkplaten 140 med kontaktstiftføringen 142 kan beveges aksialt langs jordingsklemmen 112. Jordingsklemmen 112 kan dermed også tjene som aksial føring for trykkplaten. For å unngå at trykkplaten vipper om aksen mellom diametralt motstående jordingsklemmer 112, kan trykkplaten 140 fordelaktig utstyres med føringsvegger (ikke vist) som forløper parallelt med sidene til jordingsklemmen 112.

[0044] Trykkplaten 140 må kunne motstå en viss aksial kraft i sin ytre stilling slik at kontaktstiftene kan gli langs de konkave kontaktstiftføringene 141 og 142 uten at trykkplaten forskyves inn mot den indre stillingen vist i figur 4. Trykkplaten er derfor forspent utover av en fjær når den er i sin ytre stilling. For å holde trykkplaten i sin indre stilling, kan det monteres radialt rettede holdeelementer, i fig. 4 representert ved jordingsklemmen 212 og en kule 146, som begge er forspent radialt innover av en fjærkraft. Når støpselet settes inn, må de radiale forspenningskreftene overvinnes før holdeelementet smetter på plass over trykkplaten. Brukeren som holder i støpselet 200 kan kjenne mer eller mindre tydelig at et slikt element, for eksempel kulen 146, smetter på plass. Med tilstrekkelig radial forspenning gis brukeren en tydelig taktil tilbakemelding om at trykkplaten er i sin indre stilling, og dermed at støpselet er satt helt inn.

[0045] Figur 5 viser detaljen innringet med en sirkel i figur 4. Dekselet 120, den koniske føringen 123, brønnveggen 130 og den konkave kontaktstiftføringen 142 kjennes igjen fra figur 4. Jordingsklemmen 112 er fjærende og forspent radialt innover. Når trykkplaten beveges aksialt langs brønnveggen 130, skyves jordingsklemmen 112 radialt ut i en fordypning 114 i den sylindriske brønnveggen. Når trykkplaten har passert og er i sin indre stilling, ligger jordingsklemmen 112 an mot trykkplaten, og utøver dermed en aksial kraft på trykkplaten som bidrar til å holde trykkplaten i den indre stillingen vist i figur 4. Det forstås at kulen 146 i fig 4 kan beveges radialt utover på tilsvarende måte, og at et egnet antall radialt forspente elementer 112, 146 til sammen kan overvinne fjærkraften som trengs for å holde trykkplaten i sin ytre stilling mens kontaktstiftene glir i kontaktstiftføringene 141, 142 når støpselet settes inn. I en slik utførelsesform må trykkplaten utstyres med klemmer eller tilsvarende, slik at den kan trekkes ut sammen med støpselet. En elektrisk ledende hylse montert i kontakthullet kan fungere som en klemme om kontaktstiftene på støpselet og er nærmere beskrevet nedenfor.

[0046] Figur 6 viser en foretrukket utførelsesform, hvor trykkplaten med kontaktstift-føringene 141 og 142 er vinkelforskjøvet i forhold til dekselet 120.1 dette eksempelet er

aksen 122 gjennom sentrum av kontakthullene 121 rotert 30° med klokken om sentralaksen z i forhold til nedre kant av dekselet 120. Vinkelforskyvningen er fortrinnsvis tilstrekkelig til at kontakthullene 121 ikke er innrettet med vekselstrømsfasene bak dekselet 120, men den viste vinkelen på 30° er ellers tilfeldig valgt. I denne utførelsesformen fungerer trykkplaten 140 som barnesikring ved at en gjenstand som stikkes aksialt gjennom et kontakthull 121 ikke kommer i kontakt med en strømfase, dvs en av de effektoverførende terminalene L eller N.

[0047] Figur 7 er et snitt langs planet VII- VII i figur 6., dvs gjennom sentrum av et kontakthull 121 sett langs aksen gjennom sentrum av kontakthullene. Dekselet 120 er kuttet som i figur 2a. Stikkontakten 100 er montert på en veggflate 15, og koblingsboksen 110 er tilpasset en standard veggboks 11 innfelt bak veggflaten 15 på kjent måte. Koblingsboksen 110 inneholder glidekontakter eller hylser for kontaktstifter koblet til vekselspenningsfaser L og N som i figur 2a. Vanligvis leveres koblingsboksen 110 og dekselet 110 som en enhet. Det er imidlertid mulig å lage et deksel 120 med aksialt forskyvbar trykkplate tilpasset en eksisterende koblingsboks.

[0048] I figur 7 er trykkplaten 140 i sin øvre stilling ved bunnen av den stumpkoniske føringsflaten 123. Føringsflaten 123 og den konkave kontaktstiftføringen 141 i trykkplaten 140 er tilpasset til å lede en kontaktstift mot kontakthullet 121. Snittet viser haleenden av den andre kontaktstiftføringen 142, som leder den andre kontaktstiften mot et tilsvarende kontakthull skjult bak det viste kontakthullet 121.

[0049] Det fremgår av figur 7 at kontakthullet 121 ikke er innrettet med de strømførende glidekontaktene eller hylsene L og N. Videre er kontakthullet i bunnen av den konkave kontaktstiftføringen 141 åpningen til en langstrakt tunnel. Tunnelen er i realiteten bare en forlengelse av et kort sylindrisk kontakthull 121 gjennom trykkplaten. En langstrakt gjenstand som stikkes ned gjennom den viste langstrakte tunnelen 121 kan beveges mindre sideveis enn en tilsvarende gjenstand som kan vippes fritt om et sentrum i et hull i en tynn plate. Nærmere bestemt begrenses vinkelutslaget av tunnelåpningene til arctan( D/ LJ, hvor D er kontakthullets største tverrmål og Lt er tunnelens lengde. For eksempel reduseres maksimalt vinkelutslag fra ca 70° med en plate som har tykkelse Lt = 0, 5D til under 30° med en tunnellengde Lt = 2D. Dette reduserer faren for at et barn kan stikke en gjenstand gjennom hullet 121 fra oversiden og dermed uforvarende komme i kontakt med en eller begge de strømførende fasene L og N. Om ønskelig kan koblingsboksen 110 utstyres med et elektrisk isolerende sperreelement (ikke vist) i forlengelsen av hullet eller tunnelen 121 på figur 7, slik at det ikke er mulig å stikke en gjenstand ned i hullet før trykkplaten 140 er rotert om sentralaksen z og hullet 121 dermed er forskjøvet bort fra sperreelementet.

[0050] I figur 7 vises en jordingsskinne koblet til jordingsklemmene 112 montert på en sylindrisk stift 115 ved sentralaksen z.

[0051] Jordingsskinnen kan stå fast i forhold til brønnveggen 130 som i en tradisjonell stikkontakt. En tilsvarende stift brukes i tradisjonelle stikkontakter, og det er derfor mulig å lage et deksel ifølge oppfinnelsen med en jordingsstift som passer i et jordingshull i et eksisterende anlegg.

[0052] Alternativt kan jordingsskinnen festes til trykkplaten 140, og den sylindriske stiften 115 kan fortsatt stikkes inn i en eksisterende koblingsboks. I denne varianten fungerer den sylindriske stiften 115 som en aksling for rotasjon om sentralaksen z, slik at en jordingsstift for et polarisert støpsel (hullet 250 i figur lb) står fast i forhold til trykkplaten 140 og dermed kan rage opp over trykkplaten som beskrevet ovenfor.

[0053] Trykkplaten 140 er forspent aksialt utover, dvs i retningen z, av en fjær 145.1 utførelsesformen på figur 7 og i en utførelsesform der trykkplaten bare beveges aksialt, må fjæren 145 har tilstrekkelig stivhet til å returnere trykkplaten 140 til den øvre stillingen, men ikke så stor stivhet at den presser støpselet 200 ut av stikkontakten. Fjæren 145 kan være en eller flere spiralfjærer. I utførelsesformer der trykkplaten 120 kan rotere om z-aksen krever imidlertid spiralfjærer en egen glidekobling, mens bladfjærer og tallerkenfjærer har en flate som trykkplaten kan roteres langs. Fjæren 145 er derfor vist skjematisk som en bue som fortrinnsvis representerer en bladfjær eller en tallerkenfjær. Det bemerkes spesielt at en slik bladfjær eller tallerkenfjær kan innspennes i et midtplan for den aksial bevegelsen, Når trykkplaten 140 passerer midtplanet, vil en slik bladfjær eller tallerkenfjær krumme motsatt vei, og dermed skyve trykkplaten inn mot de elektrisk ledende kontaktene L og N. Dette kan være nyttig hvis støpselet er festet til trykkplaten.

[0054] Figur 8 tilsvarer figur 6, men trykkplaten er rotert slik at aksen 122 gjennom sentrum av kontakthullene 121 forløper parallelt med kanten av dekselet og er innrettet med underliggende ledende kontakter. Topplaten er videre forskjøver til den indre stillingen slik at jordingsklemmene 112 synes.

[0055] Figur 9 er et snitt gjennom planet IX- IX på figur 8, dvs sentralt gjennom

stikkontakten langs aksen 122 . Topplaten 140 er i den indre stillingen, og kontakthullene 121 er innrettet med sine respektive glideterminlaer i koblingsboksen 110. Det forstås at en kabel fra strømforsyningsnettet føres inn gjennom veggboksen 11 og hull 113 i koblingsboksen for elektrisk tilkobling som illustrert i figur 7, men som ikke er vist i figur 9.

[0056] Rotasjonen av trykkplaten 140 om sentralaksen z fra orienteringen vist i figur 6 og 7 til orienteringen vist i figurene 8 og 9 har som nevnt innrettet kontakthullene 121 med sine respektive glidekontakter i koblingsboksen. En slik rotasjon kan gjøres praktisk mulig ved å utstyre sylinderveggen i brønnen med aksiale ribber 131 rettet radialt innover, slik at topplaten 140 kan gli oppå dem. Rotasjonen kan stoppes med et radialt rettet element, for eksempel en vegg eller spor 13som vist i den tradisjonelle stikkontakten vist i figur 2b. I eksempelet her kan sporet 13 tilpasses nesen 232 på støpselet 200 vist på figur 3a. Jordingsklemmen 112 og toppen av sporet for ribben 232 står 90° fra hverandre, og kan om ønskelig tjene som underlag for topplaten 140 ved denne rotasjonen i stedet for eller i tillegg til egne ribber 131 i sylinderveggen.

[0057] Rotasjonen er fortrinnsvis mindre enn vinkelavstanden mellom ribber og andre radialt rettede elementer.. I dette eksempelet er rotasjonen 30° om z-aksen. Figur 9 antyder 8 radialt rettede elementer med 45° mellomrom, hvorav to ribber 131, én jordingsklemme 112 og to vegger 13 vises i figuren. Så lenge rotasjonen er mindre enn vinkelavstanden mellom de radialt rettede elementene på sylinderveggen 130, glir ikke spor i trykkplaten 140 over noe radialt rettet element før den er innrettet over ribber og jordingsterminaler og dermed kan beveges aksialt.

[0058] I figur 9 er trykkplaten 140 rotert og beveget aksialt innover langs ribbene 131 fra posisjonen på figur 7. Avstanden fra toppen av trykkplaten 140 til glidekontaktene i koblingsboksen er i figur 9 kortere enn kontaktstiftene på støpselet, dvs mindre enn 19mm i eksempelet her. Dette begrenser lengden på de koniske elementene omkring kontakthullene 121.

[0059] Fjæren 145 er presset sammen ved den aksiale forskyvningen av trykkplaten 140. Fjærkraften er proporsjonal med sammentrykningen og fjærens stivhet, og må overvinnes av støpselets friksjon mot faste deler i stikkontakten. Hvis ikke, vil fjærkraften skyve støpselet ut av stikkontakten.

[0060] I en alternativ utførelsesform kan rekkefølgen på rotasjon og aksial forskyvning byttes om. Når støpselet stikkes inn, forskyves da trykkplaten 140 først aksialt langs ribber 131, og roteres så under ribbene 131. Da kan fjærkraften fra fjæren 145 økes fordi den presser topplaten mot bunnen av aksialt rettede ribber 131. Når støpselet skal trekkes ut, roteres da først trykkplaten inntil spor i trykkplaten er innrettet med ribbene 131, og fjæren 145 bidrar med en kraft som skyver støpselet mot den ytre stillingen.

[0061] I en variant kan rotasjons- og aksialbevegelsene kombineres til en skruebevegelse. Støpselet 200 roterer da om z-aksen mens kontaktstiftene glir langs flatene i trauene 141 og 142 mot kontakthullene 121 som beskrevet ovenfor, og glir deretter aksialt ned i hullene 121. Rotasjons- og aksialbevegelsen av trykkplaten 140 følger så essensielt i samme retning.

[0062] I enda en variant er glidekontaktene 111, som i figur 9 er vist som sylindre, kantkontakter, og kontakthullene 121 har elektrisk ledende hylser på innsiden. Disse hylsene klemmer fortrinnsvis om kontaktstiftene når støpselet er satt inn, slik at trykkkplaten følger med når støpselet trekkes ut. Når trykkflaten er i den ytre stillingen vist i figurene 6 og 7, er det ingen kontakt mellom elektrisk ledende flater i kontakthullene 121 og strømfasene.

[0063] Det innses at en hvilken som helst kontakt som kobler kontakthullene til sine respektive strømfaser i den indre stillingen og bryter koblingen i den ytre stillingen kan benyttes i en stikkontakt med aksial bevegelse. Tilsvarende kan en kontakt som sluttes eller brytes av en rotasjon brukes i varianter med trykkplate som roterer om z-aksen. En aksial bevegelse kombinert med en rotasjon i fritt valgt rekkefølge kan altså frembringe elektrisk kontakt mellom elektrisk ledende flater i kontakthullene 121 i topplaten 140 og glidekontakter 111 fast koblet til strømforsyningsnettet, også dersom glidekontaktene 111 ikke er aksialt rettede sylindre i forlengelsen av hullene 121 som vist på tegningene.

[0064] Oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til et eksempel med en stikkontakt for et støpsel av en bestemt type, men patentvernet defineres av de etterfølgende patentkravene.

Claims (8)

1. Stikkontakt (100) omfattende et deksel (120) med en sylindrisk brønnvegg (130) som har større diameter enn en omhyllingssylinder (230) omkring et eksisterende, forhåndsbestemt støpsel (200), minst to kontakthull (121) tilpasset til å motta kontaktstifter (211) for overføring av elektrisk effekt, der hvert kontakthull (121) er plassert ved bunnen av en konkav kontaktstiftføring (141, 142), hvor kontakthullene (121) og kontaktstiftføringene (141, 142) er anbrakt på en trykkplate (140) som er aksialt bevegelig langs brønnveggen (130) mellom en ytre stilling, hvor trykkplaten er forspent utover av en fjær (145), og en indre stilling, hvor kontaktstifter (211) og jordingskontakter (212, 250) på støpselet (200) innsatt i stikkontakten (100) er elektrisk koblet til sine respektive terminaler (111, 112) tilpasset fast tilkobling til et strømforsyningsnett,karakterisert vedat en første kontaktstiftføring (141) har en bred og dyp del ved en grunnere og smalere haleende av en andre kontaktstiftføring (142) og den andre kontaktstiftføringen (142) har en bred og dyp del ved en grunnere og smalere haleende av den første kontaktstift-føringen (141), og trykkplaten (140) er roterbart bevegelig om rotasjonssymmetriaksen (z) til den sylindriske brønnveggen (130) mellom en første orientering der kontakthullene (121) er vinkelforskjøvet fra terminalene (111) for overføring av elektrisk effekt, og en andre orientering der trykkplaten (140) er orientert som i den indre stillingen.

2. Stikkontakt (100) ifølge krav 1, hvor trykkplaten (140) holdes i sin indre stilling av et radialt rettet holdeelement (112, 146; 131).

3. Stikkontakt (100) ifølge krav 2, hvor det radialt rettede holdeelementet (146) er radialt forspent innover fra den sylindriske brønnveggen (130).

4. Stikkontakt (100) ifølge et av de foregående krav, hvor hvert kontakthull (121) leder til en tunnel som forløper aksialt i et langstrakt legeme (124).

5. Stikkontakt (100) ifølge krav 4, hvor tunnelen i det langstrakte legemet (124) omfatter en elektrisk ledende hylse koblet til en effektoverførende glidekontakt på utsiden av det langstrakte legemet (124), og den effektoverførende terminalen (111) i stikkontakten er en kantkontakt vinkelforskjøvet fra det langstrakte legemet i den ytre stillingen, slik at det opprettes elektrisk kontakt når trykkplaten (140) roteres fra den ytre stillingen og den elektriske kontakten brytes når trykkplaten roteres tilbake til den ytre stillingen.

6. Stikkontakt (100) ifølge krav 5, hvor den elektrisk ledende hylsen er tilpasset til å klemme om en kontaktstift slik at trykkplaten trekkes ut sammen med støpselet.

7. Stikkontakt (100) ifølge et av de foregående krav, hvor kontakthullene (121) i den ytre stillingen er innrettet mot et elektrisk isolerende element plassert innenfor trykkplaten (140).

8. Stikkontakt (100) ifølge et av de foregående krav, videre omfattende en stumpkonisk føringsflate (123) mellom en toppflate av dekselet (120) og den sylindriske brønn-veggen (130).