DE102023100742A1

DE102023100742A1 - Safety plug, system for providing electrical energy and method for providing electrical energy

Info

Publication number: DE102023100742A1
Application number: DE102023100742.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Blum
Original assignee: Onsep Consulting UG
Current assignee: Onsep Consulting UG
Priority date: 2023-01-13
Filing date: 2023-01-13
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schutzkontaktstecker, sowie ein System und ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie.
Der Schutzkontaktstecker (1) dient zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung und umfasst zumindest zwei längliche Steckkontakte (20), die jeweils einen Schaft (22) zur elektrischen Kontaktierung, einen Befestigungs-Endbereich (23) sowie einen freien Endbereich (24) aufweisen, sowie umfassend zumindest eine Schutzeinrichtung (30), mit der zumindest die Schäfte (22) der Steckkontakte (20) gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt oder schützbar sind, wobei zwischen zumindest einem Bereich der Schutzeinrichtung (30) und den Steckkontakten (20) eine Relativbewegung (110) ausführbar ist, so dass die Schäfte (22) der Steckkontakte (20) wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar sind.

The invention relates to a protective contact plug, as well as a system and a method for providing electrical energy.
The protective contact plug (1) serves to implement an electrical plug contact and comprises at least two elongated plug contacts (20), each of which has a shaft (22) for electrical contact, a fastening end region (23) and a free end region (24), and also comprises at least one protective device (30) with which at least the shafts (22) of the plug contacts (20) are or can be protected against unintentional electrical contact, wherein a relative movement (110) can be carried out between at least one region of the protective device (30) and the plug contacts (20), so that the shafts (22) of the plug contacts (20) can be exposed and electrically contacted at least in some regions.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schutzkontaktstecker, sowie ein System und ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie.The present invention relates to a protective contact plug, as well as a system and a method for providing electrical energy.

Im Zuge der Notwendigkeit der Reduzierung von umweltbelastenden Emissionen sowie zur Verringerung von Energiekosten werden zunehmend dezentrale Energiequellen in Form von Energiewandlern benötigt.Due to the need to reduce environmentally harmful emissions and to reduce energy costs, decentralized energy sources in the form of energy converters are increasingly required.

Insbesondere für einzelne Haushalte bzw. kleinere Verbraucher können dies auch Anlagen mit relativ geringem Leistungsbereich sein. Derartige Anlagen sollen kostengünstig und flexibel aufstellbar und betreibbar sein.Particularly for individual households or smaller consumers, these can also be systems with a relatively low power range. Such systems should be cost-effective and flexible to set up and operate.

Dies setzt ebenfalls eine einfache sowie bedienerfreundliche und ungefährliche elektrische Anschlussmöglichkeit voraus.This also requires a simple, user-friendly and safe electrical connection option.

Zur Kostenverringerung ist zu dem anzustreben, dass dafür genutzte Bauteile weitgehend standardisierte Bauteile sind.In order to reduce costs, it is also important to ensure that the components used are largely standardized components.

Zudem ist es erforderlich, erzeugte elektrische Energie in einfacher und kostengünstiger Weise in ein bestehendes Netz einzuspeisen oder auch einem Verbraucher zur Verfügung zu stellen.In addition, it is necessary to feed the generated electrical energy into an existing grid or to make it available to a consumer in a simple and cost-effective manner.

Dafür müssen Energie-Übertragungsmittel zur Verfügung gestellt werden.For this purpose, energy transmission means must be made available.

Es existieren diverse Energie-Übertragungsmittel in Form von Steckern und dazu komplementär ausgestalteten Steckdosen.There are various energy transmission means in the form of plugs and complementary sockets.

So offenbart beispielsweise die EP3309917 A1 eine Vorrichtung mit einer berührungsgeschützten Anordnung elektrischer Anschlusselemente, bei der ausgeschlossen ist, dass ein Benutzer ein stromführendes Bauteil eines von mehreren Anschlusselementen berühren kann, wobei vorgesehen ist, dass die Vorrichtung ein in mehrere Fächer unterteiltes, zu wenigstens einer Seite offenes Gehäuse, mehrere jeweils in einem der Fächer angeordnete elektrische Anschlusselemente, und eine Schiebeabdeckung für alle Fächer ab dem zweiten Fach aufweist, wobei die wenigstens eine, bevorzugt mehreren Schiebeabdeckungen derart verschieblich am Gehäuse festgelegt sind, dass wenn eines der Fächer bzw. Anschlusselemente zugänglich ist, alle weiteren Fächer bzw. Anschlusselemente durch eine Schiebeabdeckung abgedeckt werden.For example, the EP3309917 A1 a device with a touch-protected arrangement of electrical connection elements, in which it is impossible for a user to touch a current-carrying component of one of several connection elements, wherein it is provided that the device has a housing divided into several compartments and open on at least one side, several electrical connection elements arranged in one of the compartments, and a sliding cover for all compartments from the second compartment onwards, wherein the at least one, preferably several sliding covers are movably attached to the housing in such a way that when one of the compartments or connection elements is accessible, all other compartments or connection elements are covered by a sliding cover.

Die DE 2 112 899 A1 offenbart einen elektrisches Schütz mit Steckern, die einen Auswerfer aufweisen, der einen Körper aus elektrisch isolierendem Material umfasst, der mit mindestens einem Paar Kontaktstiften oder Steckerelementen versehen ist. Weiterhin ist mindestens ein Auswerferhebel mit zwei Armen vorhanden, die in einem Zwischenpunkt eines festen oder fest verbundenen Teils des Körpers des Steckkontakts selbst angeordnet sind, wobei ein Arm des Hebels gegen eine Kontaktfläche wirken kann und der andere Arm des Hebels von Hand betätigbar ist, um den Hebel um seine Schwenkachse zu drehen, um ihn auszuwerfen oder den Steckkontakt einer Steckdose herausdrücken.The EN 2 112 899 A1 discloses an electrical contactor with plugs having an ejector comprising a body made of electrically insulating material provided with at least one pair of contact pins or plug elements. Furthermore, there is at least one ejector lever with two arms arranged at an intermediate point of a fixed or firmly connected part of the body of the plug contact itself, wherein one arm of the lever can act against a contact surface and the other arm of the lever can be operated manually in order to rotate the lever about its pivot axis in order to eject it or to push out the plug contact of a socket.

Der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schutzkontaktstecker sowie ein System und ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, sicherer und kundenfreundlicher Weise die Übertragung elektrischer Energie ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide a protective contact plug as well as a system and a method for providing electrical energy, with which the transmission of electrical energy is made possible in a simple, safe and customer-friendly manner.

Diese Aufgabe wird durch den Schutzkontaktstecker nach Anspruch 1 und durch das System zur Bereitstellung elektrischer Energie nach Anspruch 14 sowie durch das und ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Schutzkontaktsteckers sind in den Unteransprüchen 2-13 angegeben.This object is achieved by the protective contact plug according to claim 1 and by the system for providing electrical energy according to claim 14 as well as by the system and a method for providing electrical energy according to claim 15. Advantageous embodiments of the protective contact plug are specified in subclaims 2-13.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schutzkontaktstecker zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung, umfassend zumindest zwei längliche Steckkontakte, die jeweils einen Schaft zur elektrischen Kontaktierung, einen Befestigungs-Endbereich sowie einen freien Endbereich aufweisen, sowie umfassend zumindest eine Schutzeinrichtung, mit der zumindest die Schäfte der Steckkontakte gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt oder schützbar sind. Zwischen zumindest einem Bereich der Schutzeinrichtung und den Steckkontakten ist eine Relativbewegung ausführbar, so dass die Schäfte der Steckkontakte wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar sind.One aspect of the present invention is a safety plug for implementing an electrical plug contact, comprising at least two elongated plug contacts, each of which has a shaft for electrical contact, a fastening end region and a free end region, and comprising at least one protective device with which at least the shafts of the plug contacts are or can be protected against unintentional electrical contact. A relative movement can be carried out between at least one region of the protective device and the plug contacts, so that the shafts of the plug contacts can be exposed and electrically contacted at least in some regions.

Der Schutzkontaktstecker ist zur Realisierung einer elektrischen Steckkontaktierung in einer Steckdose ausgestaltet. Dafür dienen die Steckkontakte, zur Einführung bzw. Anordnung in komplementär ausgestalteten Steckbuchsen der Steckdosen. Der Stiftkopf bzw. freie Endbereich kann aus isolierendem Material gefertigt sein, um einen frontalen elektrischen Kontakt zu vermeiden.The safety plug is designed to create an electrical plug connection in a socket. The plug contacts are used for insertion or arrangement in complementary sockets of the sockets. The pin head or free end area can be made of insulating material to avoid frontal electrical contact.

Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Schäfte der Steckkontakte mittels jeweils eines Schutzelements der Schutzeinrichtung elektrisch isolierend bedeckt oder bedeckbar sind.One embodiment provides that the shafts of the plug contacts are covered or can be covered in an electrically insulating manner by means of a protective element of the protective device.

Dabei kann die Schutzeinrichtung zur Bedeckung der Schäfte der Steckkontakte eine federnd gelagerte Schutzhülleneinrichtung umfassen, die je Steckkontakt als Schutzelement eine zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhülle aufweist, wobei die Schutzhülleneinrichtung weiterhin ein Basiselement aufweist, und die Schutzhüllen mittels dem Basiselement miteinander starr mechanisch gekoppelt sind, so dass sie zusammen auf den Schäften der Steckkontakte verschiebbar sind. Eine jeweilige Schutzhülle kann dabei im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet sein. Die jeweilige Schutzhülle ist entlang der Längsrichtung der Steckkontakte im Wesentlichen nicht komprimierbar.The protective device for covering the shafts of the plug contacts can comprise a spring-mounted protective cover device which has an at least partially hollow-cylindrical protective cover as a protective element for each plug contact, the protective cover device also having a base element and the protective covers being rigidly mechanically coupled to one another by means of the base element so that they can be moved together on the shafts of the plug contacts. A respective protective cover can essentially be designed in the shape of a hollow cylinder. The respective protective cover is essentially incompressible along the longitudinal direction of the plug contacts.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Schutzeinrichtung als Schutzelemente zur Bedeckung der Schäfte der Steckkontakte entlang der Längsrichtung der Steckkontakte komprimierbare Schutzkörper aufweist, die mittels einem Basiselement miteinander starr mechanisch gekoppelt sind, wobei ein Endbereich eines jeweiligen Schutzkörpers unter Komprimierung des Schutzkörpers zwecks Freilegung des Schaftes des Steckkontaktes verschiebbar ist. Zur Freilegung der Schäfte ist hier vorgesehen, dass lediglich ein Endbereich des jeweiligen Schutzkörpers verschoben wird, wohingegen der gegenüberliegende Endbereich des Schutzkörpers an einem Basiselement abgestützt verbleibt. Ein jeweiliger Schutzkörper weist eine Durchgangsöffnung auf, in der der jeweilige Steckkontakt angeordnet ist.An alternative embodiment provides that the protective device has compressible protective bodies as protective elements for covering the shafts of the plug contacts along the longitudinal direction of the plug contacts, which are rigidly mechanically coupled to one another by means of a base element, wherein an end region of a respective protective body can be displaced while compressing the protective body in order to expose the shaft of the plug contact. In order to expose the shafts, it is provided here that only one end region of the respective protective body is displaced, whereas the opposite end region of the protective body remains supported on a base element. Each respective protective body has a through opening in which the respective plug contact is arranged.

Ein jeweiliger komprimierbarer Schutzkörper kann elastisch komprimierbar sein, so dass er im komprimierten Zustand eine elastische Rückstellkraft ausbilden kann. Ein derartiger Schutzkörper kann bspw. ein Schaumkörper sein. Gegebenenfalls kann ein gemeinsamer Schaumkörper beide Schutzelemente ausbilden. Das heißt, der Schaumkörper kann als gemeinsamer Membranen-/Schaumköper oder zwei einzelne Zylinder-Membranen-/Schaumkörper umgesetzt werden.A respective compressible protective body can be elastically compressible so that it can develop an elastic restoring force in the compressed state. Such a protective body can be a foam body, for example. If necessary, a common foam body can form both protective elements. This means that the foam body can be implemented as a common membrane/foam body or two individual cylinder membrane/foam bodies.

Dabei kann der Schutzkontaktstecker eine Führungseinrichtung zur Führung der Schutzeinrichtung entlang der Längsrichtung der Steckkontakte aufweisen, wobei mittels der Führungseinrichtung einer ungleichmäßigen Verschiebung der Schutzelemente auf den Steckkontakten durch Verkantung des Basiselements auf einem Führungselement der Führungseinrichtung entgegenwirkbar ist. Eine ungleichmäßige Bewegung würde dann vorliegen, wenn ein Schutzelement in einer Zeiteinheit weiter bewegt wird als das andere Schutzelement.The protective contact plug can have a guide device for guiding the protective device along the longitudinal direction of the plug contacts, whereby an uneven displacement of the protective elements on the plug contacts can be counteracted by means of the guide device due to the base element tilting on a guide element of the guide device. An uneven movement would occur if one protective element is moved further in a unit of time than the other protective element.

Die Verkantung führt zu einer Selbsthemmung in dem Fall, dass eine der Schutzhüllen weiter geschoben wird als die andere Schutzhülle. In diesem Fall verläuft das Führungselement nicht mehr senkrecht zum Basiselement, so dass das Basiselement zwei entgegengesetzte und in ihren Wirkungslinien zueinander beabstandete Kräfte auf das Führungselement bewirkt, deren Größe mit zunehmendem Winkel des Führungselements, ausgehend von einer rechtwinkligen Position des Basiselements in Bezug zur Führungsbahn, zunimmt. Diese auf das Führungselement senkrecht wirkenden Kräfte bewirken auf dem Führungselement entsprechende Reibkräfte, die zur Selbsthemmung der Bewegung der Schutzhülleneinrichtung führen.The tilting leads to self-locking if one of the protective covers is pushed further than the other protective cover. In this case, the guide element no longer runs perpendicular to the base element, so that the base element causes two opposing forces on the guide element, whose lines of action are spaced apart from one another, the magnitude of which increases with increasing angle of the guide element, starting from a right-angled position of the base element in relation to the guideway. These forces acting perpendicularly on the guide element cause corresponding frictional forces on the guide element, which lead to self-locking of the movement of the protective cover device.

Bei Ausführung der Schutzelemente als zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhüllen kann die Führungseinrichtung zwischen den Steckkontakten angeordnet sein. Bei Ausführung der Schutzelemente als komprimierbare Schutzkörper kann die Führungseinrichtung in dem Basiselement des Schutzkontaktsteckers Führungselemente aufweisen, die auf der dem jeweiligen anderen Steckkontakt abgewandten Seite eines Steckkontakts angeordnet sind.If the protective elements are designed as protective covers that are at least partially hollow-cylindrical, the guide device can be arranged between the plug contacts. If the protective elements are designed as compressible protective bodies, the guide device in the base element of the protective contact plug can have guide elements that are arranged on the side of a plug contact facing away from the other plug contact.

Eine alternative Anordnung bei Ausführung der Schutzelemente als zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhüllen besteht darin, dass die Führungseinrichtung durch die Steckkontakte selbst ausgebildet ist, die in dieser Ausführungsform entsprechend die Führungselemente ausbilden.An alternative arrangement when the protective elements are designed as protective covers that are at least partially hollow-cylindrical in shape consists in that the guide device is formed by the plug contacts themselves, which in this embodiment accordingly form the guide elements.

In der alternativen Ausführungsform mit komprimierbaren Schutzkörpern können die Führungselemente auf der dem Basiselement abgewandten Seite der komprimierbaren Schutzkörper mittels einer Druckplatte starr miteinander verbunden sein.In the alternative embodiment with compressible protective bodies, the guide elements on the side of the compressible protective bodies facing away from the base element can be rigidly connected to one another by means of a pressure plate.

In diese Druckplatte kann beim Einschieben des Schutzkontaktsteckers in eine Steckdose von der Steckdose eine entsprechende Kraft aufgebracht werden, die zu einer Verschiebung der Endbereiche der komprimierbaren Schutzkörper auf den Steckkontakten und damit zu einer Freilegung eines Teilbereichs des jeweiligen Schaftes eines Steckkontaktes führt.When the protective contact plug is inserted into a socket, a corresponding force can be applied to this pressure plate by the socket, which leads to a displacement of the end areas of the compressible protective bodies on the plug contacts and thus to an exposure of a partial area of the respective shaft of a plug contact.

Dabei wird die Druckplatte bzw. die Endbereiche der komprimierbaren Schutzkörper mittels der Führungseinrichtung geführt.The pressure plate or the end areas of the compressible protective bodies are guided by means of the guide device.

Die verwendeten Materialien der Schutzelemente können mechanisch und thermisch resistente Kunststoffe sein, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol und das Kunstharz SG95.The materials used for the protective elements can be mechanically and thermally resistant plastics, such as acrylonitrile butadiene styrene and the synthetic resin SG95.

Die komprimierbaren Schutzelemente können dabei aus einem Schaumstoff gefertigt sein.The compressible protective elements can be made of foam.

Weiterhin können die für die Schutzelemente verwendeten Materialien wasserabweisende Materialeigenschaften, Schwerentflammbarkeit, ggf. halogenfrei, Klasse B1/B2, und ein Raumgewicht im Bereich von RG>15 kg/m³ aufweisen, und/ oder eine Stauchhärte im Bereich von SH < 20 g/cm².Furthermore, the materials used for the protective elements can be water-repellent materials rial properties, flame retardancy, if necessary halogen-free, class B1/B2, and a density in the range RG>15 kg/m ³ , and/or a compression hardness in the range SH < 20 g/cm ² .

Eine weitere Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers sieht vor, dass der Schutzkontaktstecker als Schutzeinrichtung ein Gehäuse aufweist, wobei zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten eine Relativbewegung ausführbar ist, so dass die Steckkontakte in das Gehäuse hinein und aus dem Gehäuse heraus bewegbar sind. Dadurch sind die Steckkontakte im aus dem Gehäuse herausbewegten Zustand wenigstens bereichsweise freilegbar und elektrisch kontaktierbar. Wenn sie in das Gehäuse hinein bewegt wurden sind die Steckkontakte gegenüber unbeabsichtigter elektrischer Kontaktierung geschützt. Das Gehäuse kann aus schwer entflammbarem Material gefertigt sein.Another embodiment of the protective contact plug provides that the protective contact plug has a housing as a protective device, whereby a relative movement can be carried out between the housing and the plug contacts, so that the plug contacts can be moved into and out of the housing. As a result, the plug contacts can be exposed and electrically contacted at least in some areas when moved out of the housing. When they have been moved into the housing, the plug contacts are protected against unintentional electrical contact. The housing can be made of flame-retardant material.

In dieser Ausführungsform kann der Schutzkontaktstecker ein Antriebselement aufweisen, mit welchem bei Einleitung einer manuellen Betätigungskraft eine Bewegung der Steckkontakte aus dem Gehäuse bewirkbar ist. Das Antriebselement kann mechanisch fest mit den Steckkontakten verbunden sein und aus dem Gehäuse herausragen, so dass eine manuelle Kraft auf das Antriebselement eine Verschiebung der Steckkontakte bewirkt, so dass zumindest deren freien Endbereiche und bereichsweise die Schäfte der Steckkontakte aus dem Gehäuse herausragen und in Steckbuchsen einer Steckdose eingeführt werden können.In this embodiment, the safety plug can have a drive element with which a movement of the plug contacts out of the housing can be effected when a manual actuating force is introduced. The drive element can be mechanically firmly connected to the plug contacts and protrude from the housing so that a manual force on the drive element causes a displacement of the plug contacts so that at least their free end areas and in some areas the shafts of the plug contacts protrude from the housing and can be inserted into the plug sockets of a socket.

Weiterhin kann der Schutzkontaktstecker zur Unterbindung einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten eine Blockadeeinrichtung mit wenigstens einem bewegbaren Betätigungselement aufweisen, welches bei Einführung des Schutzkontaktsteckers in eine Steckdose von einem Schutzkonkakt der Steckdose bewegbar ist und derart eine Blockade einer Relativbewegung zwischen Gehäuse und den Steckkontakten aufheben kann. Das bedeutet, dass der Schutzkontaktstecker derart eingerichtet sein kann, dass -solange der Schutzkontaktstecker nicht in eine Steckdose eingesteckt ist- mittels der Blockadeeinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten unterbunden ist, so dass keine Bewegung der Steckkontakte aus dem Gehäuse erfolgen kann und entsprechend keine unbeabsichtigte elektrische Kontaktierung der Steckkontakte erfolgen kann.Furthermore, the safety plug can have a blocking device with at least one movable actuating element to prevent relative movement between the housing and the plug contacts, which can be moved by a safety contact of the socket when the safety plug is inserted into a socket and can thus remove a blockage of a relative movement between the housing and the plug contacts. This means that the safety plug can be designed in such a way that - as long as the safety plug is not plugged into a socket - a relative movement between the housing and the plug contacts is prevented by means of the blocking device, so that the plug contacts cannot move out of the housing and accordingly no unintentional electrical contact can be made with the plug contacts.

Die Steckkontakte sind in dieser Situation elektrisch geschützt im Gehäuse untergebracht.In this situation, the plug contacts are electrically protected in the housing.

Wenn durch einen Schuko-Kontakt einer Steckdose das Betätigungselement bewegt, wie z.B. eingedrückt wird, wird die Blockadewirkung aufgehoben und die Steckkontakte können aus dem Gehäuse und somit in Steckbuchsen der Steckdose bewegt werden.If the actuating element is moved by a Schuko contact of a socket, for example by being pressed in, the blocking effect is removed and the plug contacts can be moved out of the housing and thus into the socket's socket.

Weiterhin kann der Schutzkontaktstecker eine Federeinrichtung aufweisen, die bei Spannung der Federeinrichtung mittelbar oder unmittelbar eine Federkraft auf die Steckkontakte und/ oder auf das Gehäuse bewirken, so dass die Steckkontakte selbsttätig in das Gehäuse bewegt werden, insofern sie nicht von Steckbuchsen einer Steckdose fixiert sind.Furthermore, the protective contact plug can have a spring device which, when the spring device is tensioned, directly or indirectly causes a spring force on the plug contacts and/or on the housing, so that the plug contacts are automatically moved into the housing, provided they are not fixed by plug sockets of a power outlet.

Je nach Stärke der Federeinrichtung und der anzunehmenden, von den Steckbuchsen der Steckdose auf die Steckkontakte wirkenden Fixierungskräfte kann der Schutzkontaktstecker eine Fixierungseinrichtung aufweisen, mit der die Steckkontakte in aus dem Gehäuse herausbewegter Position fixierbar sind. Damit wird verhindert, dass die Steckkontakte im in der Steckdose eingesteckten Zustand und gegebenenfalls geringen Klemmkräften der Steckbuchsen der Steckdose bedingt durch die Federkraft der Federeinrichtung selbsttätig in das Gehäuse ein- und demzufolge aus den Steckbuchsen ausfahren.Depending on the strength of the spring device and the assumed fixing forces acting on the plug contacts from the socket's plug sockets, the safety plug can have a fixing device with which the plug contacts can be fixed in a position moved out of the housing. This prevents the plug contacts from automatically moving into the housing and thus moving out of the plug sockets when plugged into the socket and possibly with low clamping forces of the socket's plug sockets due to the spring force of the spring device.

Allen beschriebenen Ausführungsformen kann gemein sein, dass sie eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung aufweisen, welche auch als Brandschutzschalter bezeichnet werden. Eine solche Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung kann beispielsweise ein AFDD („Arc Fault Detection Device“) oder ein AFCI („Arc Fault Circuit Interrupter“) sein.All of the embodiments described may have in common that they have an arc fault protection device, which is also referred to as an arc fault circuit breaker. Such an arc fault protection device may be, for example, an AFDD (“Arc Fault Detection Device”) or an AFCI (“Arc Fault Circuit Interrupter”).

Zudem kann eine jede der beschriebenen Ausführungsformen eine Schutzschaltung mit einem ersten Relais und einem zweiten Relais aufweisen, wobei bei Bestromung des ersten Relais - wenn eine richtige Verschaltung existiert - dieses erste Relais über einen ersten Relaisschalter einen Strompfad zum zweiten Relais schließt, so dass dieses bestromt wird, und dadurch das zweite Relais den Strompfad über einen zweiten Relaisschalter zum ersten Relais öffnet und dabei einen Stromkreis schließt.In addition, each of the described embodiments can have a protective circuit with a first relay and a second relay, wherein when the first relay is energized - if a correct wiring exists - this first relay closes a current path to the second relay via a first relay switch, so that the latter is energized, and as a result the second relay opens the current path to the first relay via a second relay switch and thereby closes a circuit.

Entsprechend kommt es, wenn eine phasen-richtige Kontaktierung der Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers in einer Steckdose existiert, zu einem Stromfluss von einer stromführenden Phase zum ersten Relais. Dies wird dadurch betätigt, so dass es einen Strompfad zum zweiten Relais schließt. Das zweite Relais schaltet dadurch ebenfalls, so dass es wiederum das erste Relais stromlos schaltet, dabei jedoch einen Strompfad zu einem externen Kontakt, wie z.B. einer Steckdose, schließt. Derart kann vom Schutzkontaktstecker über die Steckkontakte ein Stromfluss in eine Steckdose realisiert werden.Accordingly, if the plug contacts of the safety plug in a socket are in the correct phase, a current flows from a live phase to the first relay. This is then activated, so that it closes a current path to the second relay. The second relay also switches, so that it in turn de-energizes the first relay, but in doing so closes a current path to an external contact, such as a socket. In this way, a current can flow from the safety plug into a socket via the plug contacts.

Wenn keine phasen-richtige Kontaktierung der Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers in einer Steckdose existiert, existiert auch kein Stromfluss von einer stromführenden Phase zum ersten Relais. Dieses wird entsprechend nicht betätigt, so dass es keinen Strompfad zum zweiten Relais schließt.If the plug contacts of the safety plug in a socket are not connected in the correct phase, there is no current flow from a live phase to the first relay. This relay is not activated, so it does not close a current path to the second relay.

Das zweite Relais schaltet entsprechen ebenfalls nicht, so dass es auch keinen Strompfad zu einem externen Kontakt, wie z.B. einer Steckdose, schließt.The second relay does not switch accordingly, so it does not close a current path to an external contact, such as a socket.

Wird der Stecker falsch herum eingesteckt, wird der Stromkreis dementsprechend nicht geschlossen. Ein Verpolungsschutz ist dadurch gewährleistet.If the plug is inserted the wrong way round, the circuit will not be closed. This ensures protection against reverse polarity.

In einem ersten Strompfad zwischen einer stromführenden Phase des Schutzkontaktsteckers und einem Neutralleiter des Schutzkontaktsteckers können in Reihe geschaltet ein erster Kontakt des zweiten Relaisschalters und eine erste Signaleinrichtung angeordnet sein. Die erste Signaleinrichtung kann eine rote Lampe sein. Entsprechend kommt es, wenn keine richtige Kontaktierung existiert, zu einer Signalausgabe mittels der ersten Signaleinrichtung, die signalisiert, dass keine richtige Kontaktierung erfolgte.A first contact of the second relay switch and a first signaling device can be arranged in series in a first current path between a live phase of the safety plug and a neutral conductor of the safety plug. The first signaling device can be a red lamp. Accordingly, if there is no correct contact, a signal is output by the first signaling device, which signals that no correct contact was made.

In einem zweiten Strompfad zwischen der stromführenden Phase und dem Neutralleiter können in Reihe geschaltet ein zweiter Kontakt des zweiten Relaisschalters und eine zweite Signaleinrichtung angeordnet sein. Die zweite Signaleinrichtung kann eine grüne Lampe sein. Erfolgt eine richtige Kontaktierung, so wird entsprechend von der zweiten Signaleinrichtung ein entsprechendes Signal ausgegeben.A second contact of the second relay switch and a second signaling device can be arranged in series in a second current path between the live phase and the neutral conductor. The second signaling device can be a green lamp. If the correct contact is made, a corresponding signal is emitted by the second signaling device.

Zudem kann in Reihe mit der zweiten Signaleinrichtung ein Handschalter angeordnet sein, der beispielsweise als Schließer ausgestaltet ist, so dass die Signalausgabe mittels der zweiten Signaleinrichtung nur dann erfolgt, wenn der Handschalter geschlossen wurde.In addition, a hand switch can be arranged in series with the second signaling device, which is designed, for example, as a normally closed contact, so that the signal is output by means of the second signaling device only when the hand switch has been closed.

Das erste Relais kann in einem dritten Strompfad zwischen der stromführenden Phase und einem Schutzleiter angeordnet sein. Der Schutzleiter ist dabei der Referenzpunkt der Wechselspannung.The first relay can be arranged in a third current path between the live phase and a protective conductor. The protective conductor is the reference point of the alternating voltage.

Der beschriebene Schutzkontaktstecker kann auf seiner den Steckkontakten gegenüberliegenden Seite ebenfalls mit Steckkontakten und demzufolge als Adapter ausgestaltet sein.The described safety plug can also be designed with plug contacts on the side opposite the plug contacts and can therefore be used as an adapter.

Wenn der Schutzkontaktstecker nicht in eine Steckdose eingesteckt ist wird durch die beschriebenen konstruktiven Ausführungsformen erreicht, dass ein Berührungsschutz gegen elektrischen Schlag besteht. Dies ermöglicht eine benutzerfreundliche Nutzung des Schutzkontaktsteckers an einer Energiequelle.When the safety plug is not plugged into a socket, the design features described ensure that there is protection against electric shock. This enables the safety plug to be used in a user-friendly manner on a power source.

Wenn der Schutzkontaktstecker in eine Steckdose eingesteckt ist kann über den Schutzkontaktstecker elektrische Energie einem Netz oder auch einem Verbraucher zugeführt werden. Der integrierte Verpolungsschutz stellt dabei sicher, dass ein korrekter Phasen-Anschluss realisiert wird. Insofern der Schutzkontaktstecker mit der falschen Phase des Stromnetzes verbunden wird, unterbricht er einen Stromfluss. Damit wird ein sicherer Betreib in Bezug auf elektrische Netzrückwirkungen von angeschlossenen Geräten bzw. Energiequellen, insbesondere von Energiequellen mit Umrichtern, ermöglicht.When the safety plug is plugged into a socket, electrical energy can be supplied to a network or a consumer via the safety plug. The integrated reverse polarity protection ensures that the correct phase connection is made. If the safety plug is connected to the wrong phase of the power grid, it interrupts the flow of current. This enables safe operation with regard to electrical network interference from connected devices or energy sources, especially energy sources with converters.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Bereitstellung elektrischer Energie, welches eine Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie sowie einen beschriebenen Schutzkontaktstecker umfasst, wobei die Steckkontakte des Schutzkontaktsteckers mit Phasen der Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie elektrisch leitfähig verbunden oder mittels einer Schalteinrichtung verbindbar sind.A further aspect of the present invention is a system for providing electrical energy, which comprises a device for generating electrical energy and a described protective contact plug, wherein the plug contacts of the protective contact plug are electrically conductively connected to phases of the device for generating electrical energy or can be connected by means of a switching device.

Die vorliegende Erfindung umfasst zudem ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie, bei dem ein genanntes System zur Bereitstellung elektrischer Energie zur Verfügung gestellt wird, mittels der Einrichtung zur Generierung elektrischer Energie elektrische Energie generiert wird und mittels des Schutzkontaktsteckers die elektrische Energie in ein Stromnetz eingespeist wird oder einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird. Bei der Zuführung der elektrischen Energie an einen elektrischen Verbraucher erfolgt somit eine unmittelbare Nutzung der generierten elektrischen Energie.The present invention also includes a method for providing electrical energy, in which a system for providing electrical energy is provided, electrical energy is generated by means of the device for generating electrical energy, and the electrical energy is fed into a power grid or supplied to an electrical consumer by means of the protective contact plug. When the electrical energy is supplied to an electrical consumer, the generated electrical energy is thus used directly.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

Es zeigen

1: einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite,
2: den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von oben,
3: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite,
4: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von oben,
5: eine Schutzhülleneinrichtung für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite,
6: die Schutzhülleneinrichtung in frontaler Ansicht,
7: einen Grundkörper für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform mit darin aufgenommener Schutzhülleneinrichtung in frontaler Ansicht,
8: den Grundkörper für den Schutzkontaktstecker der ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
9: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der ersten Ausführungsform in Ansicht von der Seite,
10: einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
11: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der zweiten Ausführungsform in Ansicht von der Seite,
12: eine Schutzeinrichtung mit Schutzkörpern für den Schutzkontaktstecker der zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
13: die Schutzeinrichtung ohne Schutzkörper für den Schutzkontaktstecker der zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
14: einen Schutzkontaktstecker mit Gehäuse einer dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite,
15: den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben,
16: den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite,
17: den Schutzkontaktstecker mit Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben,
18: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite,
19: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit ausgefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben,
20: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von der Seite,
21: den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse der dritten Ausführungsform mit eingefahrenen Steckkontakten in Ansicht von oben, und
22: ein Schaltplan für den Schutzkontaktstecker.

Show it

1 : a protective contact plug with housing of a first embodiment in side view,
2 : the protective contact plug with housing of the first embodiment in top view,
3 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in side view,
4 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in top view,
5 : a protective cover device for the protective contact plug of the first embodiment in side view,
6 : the protective cover device in frontal view,
7 : a base body for the protective contact plug of the first embodiment with protective cover device accommodated therein in a frontal view,
8th : the base body for the protective contact plug of the first embodiment in perspective view,
9 : the protective contact plug without housing of the first embodiment in side view,
10 : a protective contact plug with housing of a second embodiment in perspective view,
11 : the protective contact plug without housing of the second embodiment in side view,
12 : a protective device with protective bodies for the protective contact plug of the second embodiment in perspective view,
13 : the protective device without protective body for the protective contact plug of the second embodiment in perspective view,
14 : a protective contact plug with housing of a third embodiment with extended plug contacts in side view,
15 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with extended plug contacts in top view,
16 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with retracted plug contacts in side view,
17 : the protective contact plug with housing of the third embodiment with retracted plug contacts in view from above,
18 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with extended plug contacts in side view,
19 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with extended plug contacts in view from above,
20 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with retracted plug contacts in side view,
21 : the protective contact plug without housing of the third embodiment with retracted plug contacts in view from above, and
22 : a circuit diagram for the safety plug.

Gemeinsam ist allen dargestellten Schutzkontaktsteckern 1, dass sie mehrere Steckkontakte 20 aufweisen, die in einem Grundkörper 11 gehalten sind oder durch einen Grundkörper 11 hindurchführen. Des Weiteren weisen sie zur Verkleidung jeweils ein Gehäuse 10 auf.What all of the illustrated safety plugs 1 have in common is that they have a plurality of plug contacts 20 which are held in a base body 11 or lead through a base body 11. Furthermore, they each have a housing 10 for covering.

Die Steckkontakte 20 erstrecken sich entlang ihrer jeweiligen Längsrichtungen 21 parallel zueinander und bilden entsprechend jeweils einen Schaft 22 aus. Dieser Schaft 22 ist mit einem Befestigungs-Endbereich im oder am Grundkörper 11 einseitig fixiert, sodass ein jeweiliger Schaft 22 einen freien Endbereich 24 zur Einführung in eine Buchse einer Steckdose aufweist.The plug contacts 20 extend parallel to one another along their respective longitudinal directions 21 and accordingly each form a shaft 22. This shaft 22 is fixed on one side with a fastening end region in or on the base body 11, so that a respective shaft 22 has a free end region 24 for insertion into a socket of a power outlet.

Der in den Figuren dargestellte Schutzkontaktstecker 1 weist hinsichtlich seiner Schutzeinrichtung 30 unterschiedliche Ausführungsformen auf.The protective contact plug 1 shown in the figures has 30 different embodiments with regard to its protective device.

Der in den 1-4 dargestellte Schutzkontaktstecker 1 umfasst eine Schutzeinrichtung 30, die als federnd gelagerte Schutzhülleneinrichtung 40 ausgeführt ist. Diese Schutzhülleneinrichtung 40 umfasst je Steckkontakt 20, welche in 1 lediglich angedeutet sind, als Schutzelement 31 im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltete Schutzhüllen 41.The one in the 1-4 The illustrated safety plug 1 comprises a protective device 30, which is designed as a spring-mounted protective cover device 40. This protective cover device 40 comprises each plug contact 20, which in 1 are merely indicated, as protective element 31 essentially hollow cylindrical protective covers 41.

Ersichtlich ist, dass im Normal-Zustand die Schutzhüllen 41 die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 bedecken. Derart isolieren die Schutzhüllen die Schäfte 22 der Steckkontakte 20.It can be seen that in the normal state the protective covers 41 cover the shafts 22 of the plug contacts 20. In this way, the protective covers insulate the shafts 22 of the plug contacts 20.

Aus 3 ist ersichtlich, dass an der den Schutzhüllen 41 abgewandten Seite des Grundkörpers 11 ein Basiselement 42 vorhanden ist, welches die den Grundkörper 11 durchdringenden Schutzhüllen miteinander verbindet.Out of 3 It can be seen that on the side of the base body 11 facing away from the protective covers 41 there is a base element 42 which connects the protective covers penetrating the base body 11 to one another.

5 zeigt die Schutzhülleneinrichtung 40 vollständig in Ansicht von der Seite. Hier ist deutlich erkennbar, dass die einzelnen Schutzhüllen 41 mittels dem Basiselement 42 fest miteinander verbunden sind. 6 zeigt dies in einer frontalen Ansicht. 5 shows the protective cover device 40 in its entirety in a side view. Here it is clearly visible that the individual protective covers 41 are firmly connected to one another by means of the base element 42. 6 shows this in a frontal view.

7 zeigt in frontaler Ansicht, dass die Schutzhüllen 41 den Grundkörper 11 durch entsprechend dort ausgebildete Bohrungen bzw. Öffnungen durchdringen. 7 shows in frontal view that the protective covers 41 the base body 11 by corresponding penetrate through holes or openings formed there.

8 zeigt den Grundkörper 11 in perspektivischer Ansicht, wobei hier ein Aufnahmeraum 12 zur Aufnahme der im Grundkörper 11 verschiebbaren Schutzhülleneinrichtung 40 erkennbar ist. 8th shows the base body 11 in a perspective view, whereby a receiving space 12 for receiving the protective cover device 40 which can be moved in the base body 11 can be seen.

9 zeigt den Schutzkontaktstecker ohne Gehäuse von der Seite. Hier sind deutlich die Schutzkontakte 26 des Schutzkontaktsteckers ersichtlich. Weiterhin ist hier eine Federeinrichtung 90 in Form einer Druckfeder erkennbar, die in der hier dargestellten Ausführungsform auf dem Schaft 24 eines Steckkontakts 20 sitzt. Gegen eine Federkraft dieser Federeinrichtung 90 kann die in 5 dargestellte Schutzhülleneinrichtung 40 in Richtung auf den Befestigungs-Endbereich 23 des Steckkontakts 20 verschoben werden. Dabei wird der Steckkontakt 20 bzw. dessen Schaft 22 freigelegt und kann elektrisch kontaktiert werden. 9 shows the protective contact plug without housing from the side. Here, the protective contacts 26 of the protective contact plug are clearly visible. Furthermore, a spring device 90 in the form of a compression spring can be seen here, which in the embodiment shown here sits on the shaft 24 of a plug contact 20. Against a spring force of this spring device 90, the 5 The protective cover device 40 shown can be moved in the direction of the fastening end region 23 of the plug contact 20. The plug contact 20 or its shaft 22 is thereby exposed and can be electrically contacted.

Die Kraft, die dafür benötigt wird, kann beispielsweise von einer Buchse einer Steckdose beim Einschieben des Schutzkontaktsteckers 1 in die Steckdose aufgebracht werden.The force required for this can, for example, be applied by a socket of a power outlet when inserting the protective contact plug 1 into the socket.

Existiert diese Kraft nicht mehr, bewirkt die Federeinrichtung 90 eine entgegengesetzte Verschiebung der Schutzhülleneinrichtung 40, sodass diese wieder, wie in 1 dargestellt, die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 bedeckt.If this force no longer exists, the spring device 90 causes an opposite displacement of the protective cover device 40 so that it again, as in 1 shown, covers the shafts 22 of the plug contacts 20.

Dabei ist die in den 1-9 dargestellte erste Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers 1 nicht auf die Führung der Federeinrichtung 90 auf einem Steckkontakt 20 eingeschränkt, sondern die Federeinrichtung 90 kann statt auf einem Steckkontakt 20 geführt zu sein auch auf einem extra Führungselement angeordnet und geführt sein.The 1-9 The first embodiment of the protective contact plug 1 shown is not limited to the guidance of the spring device 90 on a plug contact 20, but the spring device 90 can also be arranged and guided on an extra guide element instead of being guided on a plug contact 20.

Eine zweite Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers und dessen Einzelteile ist in den 10-13 dargestellt. Schutzelemente 31 der Schutzeinrichtung 30 sind hier komprimierbare Schutzkörper 50, die einen jeweiligen Steckkontakt 20 bzw. dessen Schaft umgeben und derart elektrisch isolieren.A second embodiment of the safety plug and its individual parts is shown in the 10-13 shown. Protective elements 31 of the protective device 30 are here compressible protective bodies 50 which surround a respective plug contact 20 or its shaft and thus electrically insulate it.

Ein solcher Schutzkörper 50 kann beispielsweise aus einem Schaum-Material realisiert sein. Ein vom Grundkörper 11 beabstandeter Endbereich 51 eines jeweiligen Schutzkörpers 50 liegt an einer Druckplatte 53 an. Diese Druckplatte 53 ist mittels einer Führungseinrichtung 60 gehalten und in einem Basiselement 42 geführt. Parallel zur Längsrichtung der Schutzkörper 50 bzw. auch der Steckkontakte 20 verlaufen zu diesem Zweck Führungselemente 61, die in dem Basiselement 42 verschiebbar gelagert sind.Such a protective body 50 can be made from a foam material, for example. An end region 51 of each protective body 50, which is spaced apart from the base body 11, rests against a pressure plate 53. This pressure plate 53 is held by means of a guide device 60 and guided in a base element 42. For this purpose, guide elements 61 run parallel to the longitudinal direction of the protective bodies 50 or also of the plug contacts 20 and are slidably mounted in the base element 42.

Wird der Schutzkontaktstecker 1 in eine Steckdose eingesteckt, so wirkt von der Steckdose eine Kraft auf die Druckplatte 53, welche eine Verschiebung der Druckplatte 53 zusammen mit den daran angeordneten Führungselementen 61 in Richtung auf den Grundkörper 11 bewirkt. Die Schutzkörper 50 werden dabei entlang dieser Richtung komprimiert. Volumen der Schutzkörper 50 können bei der Komprimierung zumindest bereichsweise im Aufnahmeraum 12 des Grundkörpers 11 aufgenommen werden. Elastische Rückstellkräfte der Schutzkörper 50 sind dabei so gering, möglichst kleiner als 150 N und Vorteilhafterweise geringer als 80 N, sodass diese elastischen Rückstellkräfte nicht ausreichen, um den Schutzkontaktstecker aus der Steckdose selbsttätig herauszugeben.If the protective contact plug 1 is plugged into a socket, a force from the socket acts on the pressure plate 53, which causes the pressure plate 53 to move together with the guide elements 61 arranged on it in the direction of the base body 11. The protective bodies 50 are compressed along this direction. During compression, the volume of the protective bodies 50 can be accommodated at least partially in the receiving space 12 of the base body 11. The elastic restoring forces of the protective bodies 50 are so low, preferably less than 150 N and advantageously less than 80 N, that these elastic restoring forces are not sufficient to automatically release the protective contact plug from the socket.

Durch das Einschieben des Schutzkontaktsteckers 1 in eine Steckdose können also die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 freigelegt werden und von einer jeweiligen Steckdosen-Boxer elektrisch kontaktiert werden.By inserting the protective contact plug 1 into a socket, the shafts 22 of the plug contacts 20 can be exposed and electrically contacted by a respective socket box.

Wird der Schutzkontaktstecker 1 aus der Steckdose herausgezogen, bewirkt eine elastische Rückstellkraft 52 des jeweiligen Schutzkörpers 50 entlang der Längsrichtung 21 eine Ent-Komprimierung des Schutzkörpers 50 und demzufolge die Verschiebung der Endbereiche 51 der Schutzkörper 50 und demzufolge auch der Druckplatte 53, sodass die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 wieder elektrischen isolierend bedeckt sind.If the protective contact plug 1 is pulled out of the socket, an elastic restoring force 52 of the respective protective body 50 along the longitudinal direction 21 causes a de-compression of the protective body 50 and consequently the displacement of the end regions 51 of the protective bodies 50 and consequently also of the pressure plate 53, so that the shafts 22 of the plug contacts 20 are again covered with electrical insulation.

Die 14-21 beziehen sich auf eine dritte Ausführungsform des Schutzkontaktsteckers 1. Bei diesem Schutzkontaktstecker 1 sind die Steckkontakte 20 im Bezug zum Gehäuse 10 entlang der Längsrichtung 21 der Steckkontakte 20 bewegbar. Die 14 und 15 zeigen dabei eine Situation, bei der die Steckkontakte 20 aus dem Gehäuse 10 herausragen, und die 16 und 17 zeigen eine Situation, bei der die Steckkontakte 20 im Gehäuse 10 aufgenommen sind und entsprechend nicht herausragen.The 14-21 refer to a third embodiment of the protective contact plug 1. In this protective contact plug 1, the plug contacts 20 are movable in relation to the housing 10 along the longitudinal direction 21 of the plug contacts 20. The 14 and 15 show a situation in which the plug contacts 20 protrude from the housing 10, and the 16 and 17 show a situation in which the plug contacts 20 are accommodated in the housing 10 and therefore do not protrude.

Wenn der Schutzkontaktstecker 1 nicht in eine Steckdose eingesteckt ist, liegt er mit eingezogenen Steckkontakten vor, wie in den 16 und 17 dargestellt ist.If the safety plug 1 is not plugged into a socket, it is provided with retracted plug contacts, as shown in the 16 and 17 is shown.

Der Schutzkontaktstecker 1 umfasst eine Blockadeeinrichtung 80 mit einem bewegbaren Betätigungselement 81, welches bei Einführung des Schutzkontaktsteckers 1 in eine Steckdose von einem Schutzkonkakt 26 der Steckdose bewegbar ist. Die mechanische Verbindung zwischen dem Schutzkonkakt 26 und dem Betätigungselement 81 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt.The protective contact plug 1 comprises a blocking device 80 with a movable actuating element 81, which can be moved by a protective contact 26 of the socket when the protective contact plug 1 is inserted into a socket. The mechanical connection between the protective contact 26 and the actuating element 81 is not shown here for reasons of clarity.

Wird der Schutzkontaktstecker 1 in eine Steckdose eingeschoben, wird der Schutzkontakt 26 mit einer radial wirkenden Kraft beaufschlagt und etwas nach radial innen bewegt. Diese Bewegung des Schutzkontakts 26 wird auf das bewegbaren Betätigungselement 81 übertragen. Dies hebt eine Blockadewirkung seitens der Blockadeeinrichtung 80 auf, sodass eine Relativbewegung 110 zwischen dem Gehäuse und den Steckkontakten 20 erfolgen kann. Entsprechend können jetzt die Steckkontakte 20 ausgefahren werden, wie in 18 dargestellt. Dabei fahren die Steckkontakte 20 aus einer Frontplatte 82 heraus. Die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 sind nach Ausführung dieser Bewegung somit nicht mehr vom Gehäuse 10 abgedeckt und können von Buchsen einer Steckdose elektrisch kontaktiert werden.If the protective contact plug 1 is inserted into a socket, the protective contact 26 is subjected to a radially acting force and moved slightly radially inwards. This movement of the protective contact 26 is transferred to the movable actuating element 81. This removes a blocking effect on the part of the blocking device 80, so that a relative movement 110 can take place between the housing and the plug contacts 20. Accordingly, the plug contacts 20 can now be extended, as shown in 18 shown. The plug contacts 20 move out of a front plate 82. After this movement has been carried out, the shafts 22 of the plug contacts 20 are no longer covered by the housing 10 and can be electrically contacted by sockets of a power outlet.

Das Ausfahren der Steckkontakte 20 kann durch Einleitung einer manuellen Betätigungskraft in ein hier nicht dargestelltes Antriebselement erfolgen.The plug contacts 20 can be extended by introducing a manual actuating force into a drive element not shown here.

Wenn die Steckkontakte 20 in Buchsen der Steckdose stecken, können die dabei auftretenden Reibkräfte zwischen der Buchse und einem jeweiligen Steckkontakt 20 den Steckkontakt 20 in der ausgefahrenen Position halten.When the plug contacts 20 are inserted into sockets of the socket, the frictional forces occurring between the socket and a respective plug contact 20 can hold the plug contact 20 in the extended position.

Wird der Schutzkontaktstecker 1 wieder aus der Steckdose herausgezogen, existieren diese Reibkräfte nicht mehr. Eine sich einerseits an der Frontplatte 82 und andererseits am Grundkörper 11 abstützende Federeinrichtung 90 bewirkt dabei eine Federkraft 91 mittelbar oder unmittelbar auf die Steckkontakte 20, sodass diese in der Relativbewegung 110 wiederum in das Gehäuse eingefahren werden, sodass die Schäfte 22 der Steckkontakte 20 nicht mehr aus dem Gehäuse und auch nicht mehr aus der Frontplatte 82 herausragen.If the safety plug 1 is pulled out of the socket again, these frictional forces no longer exist. A spring device 90, which is supported on the one hand on the front plate 82 and on the other hand on the base body 11, causes a spring force 91 directly or indirectly on the plug contacts 20, so that they are retracted into the housing in the relative movement 110, so that the shafts 22 of the plug contacts 20 no longer protrude from the housing or from the front plate 82.

Dadurch wird sichergestellt, dass bei Nicht-Benutzung des Schutzkontaktsteckers 1 keine unbeabsichtigte elektrische Kontaktierung der Steckkontakte 20 erfolgen kann.This ensures that when the protective contact plug 1 is not in use, no unintentional electrical contact can be made with the plug contacts 20.

22 zeigt einen Schaltplan einer elektrischen Schaltung für den Schutzkontaktstecker. Diese elektrische Schaltung umfasst ein ersten Relais K1, welchem ein erster Relaisschalter KS1 zugeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Schaltung ein zweites Relais K2, welchem ein zweiter Relaisschalter KS2 zugeordnet ist. 22 shows a circuit diagram of an electrical circuit for the safety plug. This electrical circuit comprises a first relay K1, to which a first relay switch KS1 is assigned. The circuit also comprises a second relay K2, to which a second relay switch KS2 is assigned.

Das erste Relais K1 befindet sich in einem dritten Strompfad 140 zwischen einer stromführenden Phase 150 und einem Schutzleiter 170. Das zweite Relais K2 befindet sich zwischen der stromführenden Phase 150 und einem Neutralleiter 160.The first relay K1 is located in a third current path 140 between a live phase 150 and a protective conductor 170. The second relay K2 is located between the live phase 150 and a neutral conductor 160.

Ist der Strompfad zwischen der stromführenden Phase 150 und dem ersten Relais K1 geschlossen, wird das erste Relais K1 bestromt und schließt über den ersten Relaisschalter KS1 den Strompfad zum zweiten Relais K2 schließt, so dass dieses bestromt wird. Dadurch öffnet das zweite Relais K2 den Strompfad über den zweiten Relaisschalter KS2 zum ersten Relais K1 und schließt dabei einen Stromkreis.If the current path between the current-carrying phase 150 and the first relay K1 is closed, the first relay K1 is energized and closes the current path to the second relay K2 via the first relay switch KS1, so that the latter is energized. As a result, the second relay K2 opens the current path via the second relay switch KS2 to the first relay K1, thereby closing a circuit.

Ist der Strompfad zwischen der stromführenden Phase 150 und dem ersten Relais K1 nicht geschlossen, existiert auch kein Stromfluss von der stromführenden Phase 150 zum ersten Relais K1. Dieses wird entsprechend nicht betätigt, so dass es keinen Strompfad zum zweiten Relais K2 schließt und das zweite Relais nicht bestromt wird. Entsprechend öffnet das zweite Relais K2 nicht den Strompfad über den zweiten Relaisschalter KS2 zum ersten Relais K1 und schließt dabei keinen Stromkreis.If the current path between the current-carrying phase 150 and the first relay K1 is not closed, there is also no current flow from the current-carrying phase 150 to the first relay K1. This is therefore not activated, so that it does not close a current path to the second relay K2 and the second relay is not energized. Accordingly, the second relay K2 does not open the current path via the second relay switch KS2 to the first relay K1 and does not close a circuit.

In einem ersten Strompfad 120 zwischen der stromführenden Phase 150 des Schutzkontaktsteckers und dem Neutralleiter 160 des Schutzkontaktsteckers sind in Reihe geschaltet ein erster Kontakt KS21 des zweiten Relaisschalters KS2 und eine erste Signaleinrichtung 180 angeordnet.A first contact KS21 of the second relay switch KS2 and a first signaling device 180 are arranged in series in a first current path 120 between the current-carrying phase 150 of the protective contact plug and the neutral conductor 160 of the protective contact plug.

Diese erste Signaleinrichtung 180 kann eine rote Lampe sein. Wenn keine richtige Kontaktierung der stromführenden Phase 150 erfolgte, kommt es zu einer Signalausgabe mittels der ersten Signaleinrichtung, die signalisiert, dass keine richtige Kontaktierung erfolgte.This first signaling device 180 can be a red lamp. If the current-carrying phase 150 is not properly contacted, a signal is output by the first signaling device, indicating that the contact is not properly contacted.

In einem zweiten Strompfad 130 zwischen der stromführenden Phase 150 und dem Neutralleiter 160 sind in Reihe geschaltet ein zweiter Kontakt KS22 des zweiten Relaisschalters KS2 und eine zweite Signaleinrichtung 190 angeordnet. Die zweite Signaleinrichtung 190 kann eine grüne Lampe sein.A second contact KS22 of the second relay switch KS2 and a second signaling device 190 are arranged in series in a second current path 130 between the current-carrying phase 150 and the neutral conductor 160. The second signaling device 190 can be a green lamp.

Erfolgt eine richtige Kontaktierung, so wird entsprechend von der zweiten Signaleinrichtung ein entsprechendes Signal ausgegeben.If the correct contact is made, a corresponding signal is emitted by the second signaling device.

Zudem ist in Reihe mit der zweiten Signaleinrichtung 190 ein Handschalter 200 angeordnet, der beispielsweise als Schließer ausgestaltet ist, so dass die Signalausgabe mittels der zweiten Signaleinrichtung 190 nur dann erfolgt, wenn der Handschalter 200 geschlossen wurde.In addition, a hand switch 200 is arranged in series with the second signaling device 190, which is designed, for example, as a normally closed contact, so that the signal is output by means of the second signaling device 190 only when the hand switch 200 has been closed.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchutzkontaktsteckerSafety plug
1010: GehäuseHousing
1111: GrundkörperBase body
1212: AufnahmeraumRecording room
2020: SteckkontaktPlug contact
2121: LängsrichtungLongitudinal direction
2222: Schaftshaft
2323: Befestigungs-EndbereichMounting end area
2424: freier Endbereichfree end area
2626: SchutzkontaktProtective contact
3030: SchutzeinrichtungProtective device
3131: SchutzelementProtective element
4040: SchutzhülleneinrichtungProtective cover device
4141: SchutzhülleProtective cover
4242: BasiselementBasic element
5050: SchutzkörperProtective body
5151: EndbereichEnd area
5252: elastische Rückstellkraftelastic restoring force
5353: Druckplatteprinting plate
6060: FührungseinrichtungGuide device
6161: FührungselementGuide element
8080: BlockadeeinrichtungBlockade device
8181: bewegbares Betätigungselementmovable actuating element
8282: FrontplatteFront panel
9090: FedereinrichtungSpring device
9191: FederkraftSpring force
110110: RelativbewegungRelative motion
K1K1: erstes Relaisfirst relay
KS1KS1: erster Relaisschalterfirst relay switch
K2K2: zweites Relaissecond relay
KS2KS2: zweiter Relaisschaltersecond relay switch
KS21KS21: erster Kontakt des zweiten Relaisschaltersfirst contact of the second relay switch
KS22KS22: zweiter Kontakt des zweiten Relaisschalterssecond contact of the second relay switch
120120: Erster StrompfadFirst current path
130130: zweiter Strompfadsecond current path
140140: dritter Strompfadthird current path
150150: stromführende Phasecurrent-carrying phase
160160: NeutralleiterNeutral conductor
170170: SchutzleiterProtective conductor
180180: erste Signaleinrichtungfirst signaling device
190190: zweite Signaleinrichtungsecond signaling device
200200: HandschalterHand switch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3309917 A1 [0009]
DE 2112899 A1 [0010]

Claims

Protective contact plug (1) for realizing an electrical plug contact, comprising at least two elongated plug contacts (20), each having a shaft (22) for electrical contact, a fastening end region (23) and a free end region (24), and comprising at least one protective device (30) with which at least the shafts (22) of the plug contacts (20) are or can be protected against unintentional electrical contact, wherein a relative movement (110) can be carried out between at least one region of the protective device (30) and the plug contacts (20), so that the shafts (22) of the plug contacts (20) can be exposed and electrically contacted at least in some regions.

Safety plug according to Claim 1 , characterized in that the shafts (22) of the plug contacts (20) are or can be covered in an electrically insulating manner by means of a protective element (31) of the protective device (30).

Safety plug according to one of the Claims 1 and 2 , characterized in that the protective device (30) for covering the shafts (22) of the plug contacts (20) comprises a spring-mounted protective sheath device (40) which has an at least partially hollow-cylindrical protective sheath (41) as a protective element (31) for each plug contact (20), wherein the protective sheath device (40) further comprises a base element (42), and the protective sheaths (41) are rigidly mechanically coupled to one another by means of the base element (42), so that they can be moved together on the shafts (22) of the plug contacts (20).

Safety plug according to one of the Claims 1 and 2 , characterized in that the protective device (30) has, as protective elements (31) for covering the shafts (22) of the plug contacts (20) along the longitudinal direction (21) of the plug contacts (20), compressible protective bodies (50) which are rigidly mechanically coupled to one another by means of a base element (42), wherein an end region (51) of a respective protective body (50) is displaceable under compression of the protective body (50) for the purpose of exposing the shaft (22) of the plug contact (20).

Safety plug according to one of the Claims 3 and 4 , characterized in that the protective contact plug (1) has a guide device (60) for guiding the protective device (30) along the longitudinal direction 21 of the plug contacts (20), wherein by means of the guide device (60) an uneven displacement of the protective elements (31) on the plug contacts (20) can be counteracted by tilting of the base element (42) on a guide element (61) of the guide device (60).

Safety plug according to Claim 5 , characterized in that when the protective elements (31) are designed as protective covers (41) which are at least partially hollow-cylindrical, the guide device (60) is arranged between the plug contacts (20); and that when the protective elements (31) are designed as compressible protective bodies (50), the guide device (60) in the base element (42) of the protective contact plug (1) has guide elements (61) which are arranged on the side of a plug contact (20) facing away from the respective other plug contact (20).

Safety plug according to Claim 1 , characterized in that the protective contact plug (1) has a housing (10) as a protective device (30), wherein a relative movement (110) can be carried out between the housing (10) and the plug contacts (20), so that the plug contacts (20) can be moved into the housing (10) and out of the housing (10).

Safety plug according to Claim 7 , characterized in that the protective contact plug (1) has a drive element with which a movement of the plug contacts (20) out of the housing (10) can be effected when a manual actuating force is introduced.

Safety plug according to one of the Claims 7 and 8th , characterized in that the protective contact plug (1) has a blocking device (80) with at least one movable actuating element (81) for preventing a relative movement (110) between the housing (10) and the plug contacts (20), which can be moved by a protective contact of the socket when the protective contact plug (1) is inserted into a socket and can thus remove a blockage of a relative movement (110) between the housing (10) and the plug contacts (20).

Protective contact plug according to one of the preceding claims, characterized in that the protective contact plug (1) has a protective circuit with a first relay (K1) and a second relay (K2), wherein when the first relay (K1) is energized, it closes a current path to the second relay (K2) via a first relay switch (KS1), so that the latter is energized, and as a result the second relay (K2) opens the current path via a second relay switch (KS2) to the first relay (K1) and in doing so closes a circuit.

Safety plug according to Claim 10 , characterized in that a first contact (KS21) of the second relay switch (KS2) and a first signaling device (180) are arranged in series in a first current path (120) between a current-carrying phase (150) of the protective contact plug and a neutral conductor (160) of the protective contact plug.

Safety plug according to one of the Claims 10 and 11 , characterized in that a second contact (KS22) of the second relay switch (KS2) and a second signaling device (190) are arranged in series in a second current path (130) between the current-carrying phase (150) and the neutral conductor (160).

Safety plug according to one of the Claims 10 until 12 , characterized in that the first relay (K1) is arranged in a third current path (140) between the current-carrying phase (150) and a protective conductor (170).

System for providing electrical energy, comprising a device for generating electrical energy and a protective contact plug (1) according to one of the Claims 1 until 13 , wherein the plug contacts (20) of the protective contact plug (1) are electrically conductively connected to phases of the device for generating electrical energy or can be connected by means of a switching device.

Method for providing electrical energy, in which a system for providing electrical energy according to Claim 14 is made available, electrical energy is generated by means of the device for generating electrical energy and the electrical energy is fed into a power grid or supplied to an electrical consumer by means of the protective contact plug (1).