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Die
Erfindung betrifft eine Steckdose nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Elektrische
Verbraucher werden häufig
lösbar
an eine elektrische Versorgungsspannung angeschlossen. Eine solche
Verbindung kann über
einen Stecker erfolgen, welcher in eine ortsfest angeordnete Steckdose
eingesteckt werden kann.
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Um
den Stecker aus der Steckdose zu entfernen, kann in einen Zentraleinsatz
einer Steckdose eine mechanische Löseeinrichtung integriert werden, die
axial entgegen der Steckrichtung des Steckers wirkt und mittels
einer Lösetaste
bedienbar ist. Des Weiteren kann ein Lösering in den Zentraleinsatz
integriert werden, der manuell gedreht werden kann und dabei den
Stecker axial aus der Steckdose schiebt. Die manuelle Drehbewegung
ist konträr
zur nutzerfreundlichen axialen Steck- und Lösebewegung.
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Bei
beiden Mechanismen muss der Nutzer manuell Kraft aufwenden, um den
Stecker zu lösen. Dies
kann jedoch bei schwer zugänglichen
Steckdosen und/oder fest sitzenden Stecker oft problematisch und
unkomfortabel sein. Insbesondere bei gesundheitlich eingeschränkten Personen
kann sich diese Problematik verstärken.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein komfortables
und bedienerfreundliches Lösen
eines Steckers aus einer Steckdose zu ermöglichen und dabei bestehende
Strukturen der Steckdose beizubehalten.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steckdose ergeben sich aus der
Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung gemäß dem Patentanspruch
1 weist den Vorteil auf, dass durch den Einsatz eines Motors beim
Lösen eines
Steckers aus einer Steckdose auf manuelle Kraft verzichtet werden
kann und das Lösen
einer Steckverbindung erheblich erleichtert werden kann. Vorteilhafterweise
eignet sich eine erfindungsgemäße Steckdose
für die
Verwendung an schwer zugänglichen
Orten und/oder im Nutzungsbereich von älteren und/oder gesundheitlich
eingeschränkten
Menschen.
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Als
Motor kann sowohl ein Elektromotor, welcher eingespeiste elektrische
Energie in eine translatorische oder rotatorische Bewegung umwandelt,
als auch ein Piezoantrieb verstanden werden, der bei Anlegen einer
elektrischen Spannung eine Materialverformung und damit eine nutzbare
mechanische Bewegung hervorruft. Der Motor kann über Kontaktelemente der Steckdose
an eine Versorgungsspannung angeschlossen werden.
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An
den Motor kann ein Lösemechanismus gekoppelt
sein, welcher die motorisch erzeugte Bewegung in eine vorteilhafte
mechanische Bewegung zum Lösen
des Steckers aus einem Zentraleinsatz der Steckdose umwandeln kann.
Vorteilhafterweise umfasst der Lösemechanismus
ein Getriebe und mindestens ein mechanisch verbundenes Lösemittel, das
bewegbar in dem Zentraleinsatz gelagert ist. Das Lösemittel
kann direkt oder indirekt, beispielsweise über ein beweglich gelagertes
Teil des Zentraleinsatzes, auf einen in der Steckdose befindlichen
Stecker einwirken. Vorteilhafterweise kann das Lösemittel oder die Lösemittel
in der Nähe
von Kontaktöffnungen
für die
Steckerstifte angeordnet sein, um sowohl bei zweipoligen als auch
bei dreipoligen Steckern einheitlich den gleichen Zentraleinsatz
nutzen zu können.
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Das
Lösemittel
kann eine von dem Motor erzeugte Kraft gleichmäßig und axial zur Steckrichtung auf
den Stecker übertragen,
so dass der Stecker während
des Lösevorganges
nicht verkanten kann. Vorteilhafterweise können mehrere Lösemittel
gleichmäßig verteilt
in dem Zentraleinsatz angeordnet sein, bezogen auf den Mittelpunkt
des Zentraleinsatzes. Der Stecker kann über entgegen der Steckrichtung bewegbare
und/oder über
senkrecht zur Steckrichtung wirkende Lösemittel aus dem Zentraleinsatz
gedrückt
werden. Des Weiteren kann ein drehbar an dem Zentraleinsatz angeordneter
Ring den Stecker lösen.
Der Lösemechanismus
kann verschiedene mechanische Komponenten umfassen, die an dem Zentraleinsatz
und/oder an einem Gerätesockel
angeordnet sein können.
Als mechanische Komponenten können
beispielsweise Hebel, Wellen, Kulissen, Stifte, Zahnräder, Zahnstangen
und/oder Schneckenräder
verwendet werden, die aus metallischen oder nichtmetallischen Materialien
bestehen können.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
kann der Stecker durch den Lösemechanismus
in eine Entnahmestellung gedrückt
werden, in welcher er in der Steckdose gehalten werden kann und
nutzerseitig entnommen werden kann. So kann vermieden werden, dass
der Stecker unkontrolliert aus der Steckdose fällt und beispielsweise schwer
greifbar hinter oder unter Gegenständen liegen bleibt.
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In
einer Ausgestaltung kann nach einem Lösen des Steckers ein automatisches
Rücksetzen
des Lösemechanismus
erfolgen, so dass die Steckdose sofort wieder genutzt werden kann.
Um den Lösemechanismus
zurücksetzen
zu können,
können
Federelemente verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform
kann der Motor wieder in die Ursprungsposition zurückfahren
und den mechanisch gekoppelten Lösemechanismus
zurückstellen.
Alternativ kann auch durch Einführung
des Steckers der Lösemechanismus
zurückgesetzt
werden.
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Durch
die Ausbildung von modularen Baugruppen für den Motor und/oder für den Lösemechanismus
kann eine einfache Nachrüstung
auch ohne Austausch vorhandener Bauteile erfolgen. In einer besonders
vorteilhaften Ausführung
kann der Motor und Teile des Lösemechanismus,
beispielsweise das Getriebe, gemeinsam in einer Antriebseinheit
angeordnet werden. Bei der Montage können die Baugruppen vorteilhafterweise
selbstfixierend und/oder selbstkontaktierend eingesetzt werden.
Elektrische und/oder mechanische Schnittstellen zwischen den Baugruppen
können
einheitlich ausgebildet sein, so dass unterschiedliche Ausstattungsvarianten
untereinander kompatibel sind.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann durch eine platzsparende
Anordnung von Bauelementen die bekannte Struktur von Steckdosen
beibehalten und Aufnahmeraum für
den Motor und/oder für
den Lösemechanismus
geschaffen werden. Vorzugsweise kann derartiger Aufnahmeraum an
oder in dem Frontelement und/oder an oder in dem Gerätesockel
der Steckdose ausgebildet sein.
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Die
Steuerung des Motors kann über
einen in dem Frontelement angeordneten Befehlsgeber erfolgen, wie
z. B. ein Taster oder ein Schalter, der die Versorgungsspannung
für den
Motor freigibt. Im Falle einer Nachrüstung kann ein derartig ausgestattetes Frontelement
gegen das vorhandene Frontelement ausgetauscht werden. In vorteilhafter
Ausbildung kann die Aktivierung des Motors auch mittels eines entfernt
angeordneten Befehlsgebers erfolgen, z. B. durch eine drahtlose,
beispielsweise funkgesteuerte, Bedienung oder durch leitungsgebundene
Busmedien.
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Der
motorisch angetriebene Lösemechanismus
kann sowohl bei elektrischen als bei optischen Steckverbindungen
eingesetzt werden. Im Falle einer optischen Verbindung zwischen
einem Stecker und einer Steckdose kann das optische Signal in ein
elektrisches Signal umgewandelt werden oder eine separate elektrische
Spannungsversorgung vorhanden sein, um den Motor mit Energie zu
versorgen.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer elektrischen Steckdose,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren elektrischen Steckdose,
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3 eine
Schnittdarstellung einer Steckdose mit Lösemitteln in einer eingezogenen
Position,
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4 eine
Schnittdarstellung einer Steckdose mit Lösemitteln in einer ausgefahrenen
Position, und
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5 eine
Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer elektrischen
Steckdose.
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Gleiche
oder gleichwirkende Bauteile sind in der nachfolgenden Beschreibung
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Nachfolgend
wird der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steckdose 1 schematisch
anhand von alternativen Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
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Die
Steckdose 1 kann in einem nicht dargestellten Installationsgehäuse befestigt
werden, welches ortsfest in einer Gebäudewand fixiert ist. Die Steckdose 1 weist
einen Gerätesockel 2 auf,
den außenseitig
ein Tragrahmen 3 umgibt, der die Befestigung der Steckdose 1 in
dem Installationsgehäuse ermöglicht.
Frontseitig ist ein mehrteiliges Frontelement 4 angeordnet.
Das Frontelement 4 umfasst einen topfförmigen Zentraleinsatz 5 mit
Kontaktöffnungen 6 zur
Aufnahme von Steckerstiften eines nicht dargestellten Steckers.
In dem Gerätesockel 2 sind Klemmen 7 zum
Anschluss von Leitungen einer Spannungsversorgung und damit verbundene
metallische Kontaktelemente 8 angeordnet, in die frontseitig
die Steckerstifte gesteckt werden können. Des weiteren ist in dem
Gerätesockel 2 ein
Erdungsbügel 9 angeordnet,
der zur frontseitigen Kontaktierung eines Erdungskontaktes des Steckers
dient.
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Um
eine Lösefunktion
für den
Stecker zu realisieren, umfasst die Steckdose 1 einen Motor 10 und einen
Lösemechanismus 11,
welche je nach Ausführungsform
unterschiedlich angeordnet sind. Der Lösemechanismus 11 weist
ein Getriebe 12 und Lösemittel 13 auf.
In 1 sind Lösemittel 13 in
Form von Stiften dargestellt, während
in 2 Lösemittel 13 als
quaderförmige
Bestandteile des Zentraleinsatzes 5 ausgebildet sind. Die
Lösemittel 13 sind
in der Nähe
der Kontaktöffnungen 6 angeordnet,
um den Zentraleinsatz 5 sowohl bei zweipoligen als auch
bei dreipoligen Steckern verwenden zu können. Die Lösemittel 13 sind beiderseits
der Kontaktöffnungen 6 verschiebbar
geführt
und symmetrisch zueinander in dem Zentraleinsatz 5 angeordnet,
um beim Lösen des Steckers
ein Verkanten zu vermeiden. Des weiteren sind die Lösemittel 13 beiderseits
mit nicht dargestellten Endanschlägen versehen, so dass sie unverlierbar
in dem Zentraleinsatz 5 angeordnet sind.
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Unterhalb
des Zentraleinsatzes 5 befindet sich eine Antriebseinheit 14,
die in einem Aufnahmeraum 15 des Gerätesockels 2 angeordnet
ist. Die Antriebseinheit 14 umfasst den Motor 10,
das Getriebe 12 des Lösemechanismus 11 und
elektrische Bauelemente zur Spannungsversorgung und eine Steuerelektronik 16 zur
Ansteuerung des Motors 10. Das Getriebe 12 schafft
die mechanische Verbindung zu den Lösemitteln 13 in dem
Zentraleinsatz 5. Bodenseitig sind Anschlusskontakte 17 berührungsgeschützt aus
der Antriebseinheit 14 geführt, die mit den Klemmen 7 und/oder
Kontaktelementen 8 in dem Gerätesockel 2 elektrisch
kontaktierbar sind und die elektrische Versorgung des Motors 10 gewährleisten. Des
weiteren ist an dem Zentraleinsatz 5 ein Befehlsgeber 18 in
Form eines Schalters angeordnet, um den Motor 10 einschalten
zu können.
Die Anschlussleitungen 19 verlaufen entlang des Zentraleinsatzes 5 und
sind mittels einer Steckverbindung 20 in die Antriebseinheit 14 geführt.
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Der
Motor 10 weist abtriebsseitig ein Zahnrad 21 auf,
das die rotatorische Bewegung an ein Getriebe 12 übergibt.
Das Getriebe 12 umfasst eine in der Antriebseinheit 14 geführte Zahnstange 22 und einen
in der Antriebseinheit 14 gelagerten Hebel 23. Der
Hebel 23 ist aus der Antriebseinheit 14 geführt und
bildet dort eine Gabel 24 aus, die mit den Lösemitteln 13 in
dem Zentraleinsatz 5 mechanisch koppelbar ist. Das Zahnrad 21 kämmt mit
der Zahnstange 22, die wiederum den Hebel 23 auf-
oder abwärts bewegt
und somit die Lösemittel 13 axial
in dem Zentraleinsatz 5 verschieben kann.
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In
einer Ausführungsform
gemäß der 5 ist
ein Teil des Lösemechanismus 11 zu
einer Baugruppe 25 zusammengefasst, die modular bodenseitig
an dem Zentraleinsatz 5 angeordnet ist. Die Baugruppe 25 ist
vorzugsweise flach ausgeführt
und rastend an dem Zentraleinsatz 5 fixiert. In der Baugruppe 25 ist
ein Hebel 23 gelagert, der einseitig ausgeführt ist
und dort eine Gabel 24 ausbildet, die mit den Lösemitteln 13 in
dem Zentraleinsatz 5 mechanisch gekoppelt ist. Eine am
Gerätesockel 2 angeordnete Antriebseinheit 14 weist
einen Motor 10 auf, dessen rotatorische Bewegung über ein
Zahnrad 21 und eine aus der Antriebseinheit 14 ausgeführte Zahnstange 22 auf
den Hebel 23 in der Baugruppe 25 übertragen wird.
Die Zahnstange 22 und der Hebel 23 sind mechanisch
miteinander gekoppelt.
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In
beiden Ausführungsformen
erfolgt eine Aktivierung des Motors 10 über den frontseitig angeordneten
Befehlsgeber 18 oder alternativ über einen nicht näher dargestellten
in der Steuerelektronik 16 der Antriebseinheit 14 integrierten
und drahtlos mittels einer Fernbedienung betätigbaren Funkbausteins. Beide
Befehlsgeber 18 geben die Spannungsversorgung für den Motor 10 frei,
sodass dessen rotatorische Bewegung über das Getriebe 12 auf
die Lösemittel 13 übertragen
wird. Die Lösemittel 13 verfahren
aus einer eingezogenen Position gemäß 3, in der
sich ein Stecker in dem Zentraleinsatz 5 befinden kann,
in eine ausgefahrene Position gemäß 4, in der
der Stecker aus dem Zentraleinsatz 5 entgegen einer Steckrichtung
X geschoben werden kann, und in einer Entnahmestellung in dem Zentraleinsatz 5 verbleiben
kann. Die Steuerelektronik 16 in der Antriebseinheit 14 aktiviert
anschließend den
Motor 10 zu einer Umkehrbewegung, so dass der mechanisch
gekoppelte Lösemechanismus 11 automatisch
wieder in die Ursprungsposition gemäß 3 mit eingezogenen
Lösemitteln 13 zurückfährt.
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- 1
- Steckdose
- 2
- Gerätesockel
- 3
- Tragrahmen
- 4
- Frontelement
- 5
- Zentraleinsatz
- 6
- Kontaktöffnungen
- 7
- Klemmen
- 8
- Kontaktelemente
- 9
- Erdungsbügel
- 10
- Motor
- 11
- Lösemechanismus
- 12
- Getriebe
- 13
- Lösemittel
- 14
- Antriebseinheit
- 15
- Aufnahmeraum
- 16
- Steuerelektronik
- 17
- Anschlusskontakte
- 18
- Befehlsgeber
- 19
- Anschlussleitungen
- 20
- Steckverbindung
- 21
- Zahnrad
- 22
- Zahnstange
- 23
- Hebel
- 24
- Gabel
- 25
- Baugruppe
- X
- Steckrichtung