[0001] Die Erfindung betrifft einen Stecker und ein Geräteanschlusssystem mit integriertem
Schutzleiteranschluss für elektrische Geräte, welches für unterschiedliche Versorgungsspannungen
geeignet ist sowie ein Elektrogerät.
Stand der Technik
[0002] Elektrische Geräte wie Elektrokochherde, Backröhren, Kühlschränke, Mikrowellen, Geschirrspüler,
Bearbeitungsmaschinen in der industriellen Fertigung, Fahrzeugdiagnosegeräte usw.
benötigen für ihre Funktion elektrische Energie.
[0003] Zur Gewährleistung der Energieversorgung verfügen die meisten dieser und ähnliche
Geräte über ein Geräteanschlusssystem als Übergabestelle der Elektroenergie zwischen
der elektrischen Zuleitung und der Geräteinnenverdrahtung.
[0004] Insbesondere bei Geräten mit einer Betriebsspannung über 250 V werden diese auch
als Anschlussterminal bezeichnet.
[0005] Dies ist aus folgenden unterschiedlichen Gründen erforderlich, wie:
- die elektrische Geräteanschlussleitung soll austauschbar sein,
- das Gerät soll erst am Ende des Fertigungsdurchlaufes durch eine länderspezifische
Geräteanschlussleitung komplettiert werden
- die Geräteanschlussleitung unterliegt einer erhöhten mechanischen und/oder chemischen
Belastung und muss daher beständiger sein als die Geräteinnenverdrahtung und
- die Geräteinnenverdrahtung unterliegt erhöhten thermischen Belastungen und muss daher
thermisch beständigeres Isolationsmaterial als die Geräteanschlussleitung besitzen.
[0006] Die Geräteanschlusssysteme werden in der industriellen Fertigung dieser Geräte durch
den Gerätehersteller innerhalb des Fertigungsprozesses in die Geräteaußenwand montiert.
In einem weiteren Fertigungsschritt muss die Netzleitung über die Verbindungsstellen
mit der Geräteinnenverdrahtung verbunden werden. Je nach zum Einsatz kommendem System
kann dies mittels verschiedener Technologien erfolgen, wie z.B. Verbindung der Adern
der Geräteanschlussleitung und der Geräteinnenverdrahtung mittels lösbarer Verbindungstechnologien
- Schraubklemmen, Steckkontakte, Federzugklemmen, Schneidklemmen usw., oder/und mittels
unlösbarer Verbindungstechnologien, wie thermisches Schweißen, Ultraschallschweißen,
Löten, Crimpen, und dergleichen.
[0007] Unabhängig davon welche der benannten Verbindungstechnologien zwischen den Adern
der Geräteanschlussleitung und der Geräteinnenverdrahtung zum Einsatz kommt, sind
zu deren Realisierung meist zwei Realisierungsschritte notwendig:
- 1. Montage des Geräteanschlusssysteme in die Einbringöffnung der Gerätewand.
- 2. Verbindung der entsprechenden Anzahl an Adern der Zuleitung mit einer korrespondierenden
Anzahl an Geräteinnenverdrahtungsleitungen - z.B.: bei einem Elektrogerät für Wechselstrom
und Verwendung einer Schutzmaßnahme gegen gefährliche Körperströme, auf der Basis
eines Schutzleiteranschlusses sind dies drei elektrische Verbindungen. Bei einem Elektrogerät
für Drehstrom und gleicher Schutzmaßnahme gegen gefährliche Körperströme sind dies
fünf elektrische Verbindungen.
[0008] Besteht das Gerätegehäuse aus einem elektrisch leitfähigem Material, welches im Fehlerfalle,
z.B. Körperschluss, eine gefährliches Potential annehmen kann, und wird der Schutz
gegen gefährliche Körperströme durch Anwendung einer Schutzmaßnahme mit Schutzleiteranschluss
sichergestellt, muss auf der Geräteinnenverdrahtungsseite eine sichere, niederimpedante
Verbindung des Schutzleiters mit dem Gerätegehäuse sichergestellt werden.
[0009] Nach dem Stand der Technik sind der Einbau des Geräteanschlusssysteme in das Gerätegehäuse
und die Verbindung des Schutzleiters der Geräteanschlussleitung mit dem leitfähigen
Gerätegehäuse zwei getrennte technologische Schritte, welche zusätzliche Montagezeiten
und zusätzliches Verbindungsmaterial bedingen.
[0011] Die in den Druckschriften dargestellten Vorteile der beschriebenen Geräteanschlusssysteme
bedingen jedoch bei den Herstellern der elektrischen Geräte einen erheblich höheren
Fertigungs- und Materialaufwand und verursachen dadurch höhere Kosten.
[0012] So eignen sich die in den Druckschrift
DE 10 2007 057 335 A1 und
DE 10 2005 040 241 A1 beschriebene Lösung nur für eine Kontaktierung der Geräteanschlussleitung auf eine
Innengeräteverdrahtung in Form einer gedruckte Schaltung, wie elektronische Leiterplatte,
da durch diese ein Verschieben der Steckerkontakte beim Stecken der Dose vermieden
wird.
[0013] Unabhängig davon muss in einem zusätzlichen technologischen Schritt und unter Einsatz
von zusätzlichem Material die Verbindung des Schutzleiters mit dem Gerätegehäuse realisiert
werden.
[0014] Die in den Druckschriften
DE 10 2005 029 384 A1 und
DE 10 2008 009 142 A1 beschriebenen Lösungen sind aufgrund ihrer Bauform stark auf spezielle Anwendungen
begrenzt. Auch sie bedingen die vorab beschriebenen zusätzlichen technologischen Schritte
und zusätzlichen Materialien für einen Anschluss des Schutzleiters an das Gerätegehäuse.
[0015] Nach
DE 20 2013 101 698 ist ein Schutzleiterkontaktiersystem für Geräteanschlusssysteme elektrischer Geräte
bekannt, die für unterschiedliche Versorgungsspannungen geeignet sind. Bei dieser
Lösung ist eine Schutzleiteranschlusslasche Bestandteil des Gerätegehäuses. Die Schutzleiteranschlusslasche
ist an einer Einbringöffnung für das Geräteanschlusssystem ausgebildet und mit einem
korrespondierend ausgebildeten Schutzleiteranschlusskontakt eines Geräteanschlusssystems
wirkverbindbar.
Aufgabenstellung
[0016] Da der Kosten- und Qualitätsdruck innerhalb der industriellen Fertigung weiter steigt,
ist es für jeden Hersteller existentiell wichtig, alle möglichen Kostenreduktionspotentiale
zu erschließen, ohne Abstriche bei der Qualität zu verursachen.
[0017] Es ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein in Herstellung und Montage
besonders kostengünstiges System zur direkten Verbindung des Schutzleiters der Geräteanschlussleitung
mit dem Gerätegehäuse und/oder der Geräteinnenverdrahtung vorzuschlagen.
[0018] Dieses System soll die elektrische Funktions- und Gerätesicherheit dauerhaft gewährleisten
und gleichzeitig für den Anwender der vorliegenden Erfindung ein wesentliches Einsparungspotential
an Montagezeit und Montagematerial erschließen.
[0019] Durch die vorgeschlagene Lösung sollen Probleme bisheriger Lösungsansätze bei der
Kontaktierung auf die Gerätegehäuse, wie:
- Toleranzen bei der Materialstärke der Gehäusebleche
- Blechbeschichtungen bzw. Blechverunreinigungen
- Zu geringe Kontaktanpresskraft und zu geringe Kontakt fläche
nachhaltig und kostengünstig gelöst werden.
[0020] Die Lösung soll in entsprechenden Varianten sowohl für Geräte mit einem Dreh- oder
Wechselstromanschluss nutzbar sein.
[0021] Diese Aufgabe wird durch einen Stecker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und
ein Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss für elektrische Geräte
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie ein Elektrogerät gemäß Anspruch 21 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
[0022] Durch Anwendung von Montagezeit- und Montagematerial sparender Verbindungstechnologie,
wird bereits bei der Montage des Geräteanschlusssystems in die Einbringöffnung des
Gerätegehäuses des mit Elektroenergie zu versorgenden Gerätes die niederimpedante,
mechanisch sichere Verbindung des Schutzleiterpotentials des Energieversorgungsnetzes
und dem Gehäusepotential des Gerätes hergestellt. Dadurch ist eine wesentliche Grundvoraussetzung
für die sichere Funktion der Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme bereits
durch den Einbau des Geräteanschlusssystems herstellt.
[0023] Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist auch gekennzeichnet durch ein Geräteanschlusssystem
mit integriertem Schutzleiteranschluss, welches an den Außenbegrenzungsflächen oder
im Inneren des elektrischen Gerätes angebracht ist.
[0024] Das Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss weist je nach netzseitigem
Strom- bzw. Spannungsversorgungssystem die für die Gerätefunktion erforderliche Anzahl
an Verbindungsstellen - Schraubkontaktstellen, Schweißstellen, Federzugklemmstellen,
Schneidkontaktklemmstellen, Klemmkontaktstellen, usw. - zwischen der Geräteanschlussleitung
und der Geräteinnenverdrahtung auf.
[0025] Zusätzlich können, bei Bedarf, diese Verbindungsstellen mit Kontaktelementen zur
Realisierung von Verbindungen zwischen den Leitern - z.B. Phase L1 und Phase L2, so
genannte Brücken - ausgeführt sein.
[0026] Vor allem weist das Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss
eine geeignete Kontaktierung des Netzleitungsschutzleiters direkt mit dem Gerätegehäuse
in der Art auf, dass die Kontaktierung unmittelbar bei der Montage und nicht durch
einen zusätzlichen Arbeitsschritt und unter Verwendung von zusätzlichem Verbindungsmaterial
erfolgt.
[0027] Durch diese technische Umsetzung wird gewährleistet, dass bereits beim Einfügen des
Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss in das Gerätegehäuse
eine mechanisch sowie elektrisch sichere und dauerhafte Verbindung des Schutzleiter-
mit dem Gerätegehäusepotentials erfolgt, und damit die Voraussetzung für den Schutz
gegen gefährliche Körperströme dauerhaft sichergestellt wird.
[0028] Zum Erreichen dieses Zieles muss der Gehäuseausschnitt des elektrischen Gerätes,
in welchen das Geräteanschlusssystem eingefügt wird, nicht extra um eine Schutzleiteranschlusslasche
oder ähnliche Verbindungselemente erweitert werden.
[0029] Es ist ausreichend, dass mindestens ein Bestandteil des Geräteanschlusssystems mit
integriertem Schutzleiteranschluss über die neuartige Powerkontaktklemmfeder verfügt,
welche in geeigneter Form mit dem Schutzleiter der Geräteanschlussleitung elektrisch
wirkverbunden ist. Die Powerkontaktklemmfeder ist gekennzeichnet durch hohe Verbindungskräfte
und große Verbindungsflächen zur Gehäusewand um somit einen geringen Übergangswiderstand
zwischen Netzschutzleiter und Gehäusewand dauerhaft sicherzustellen.
[0030] Bei der Montage und nach dem Erreichen der Montageendposition des Geräteanschlusssystems
mit integriertem Schutzleiteranschluss im Gerätegehäuse gewährleisten geeignete Konstruktionselemente
zur Lagebestimmung und Lagesicherung, dass die Schutzleiterpotentialverbindung zwischen
Stromversorgungsnetz und Gerätegehäuse sicher erreicht und dauerhaft gesichert ist.
[0031] Bei Geräteanschlusssystemen mit integriertem Schutzleiteranschluss mit untrennbaren
Verbindungen zwischen Geräteanschlussleitungen und Geräteinnenverdrahtung wird durch
geeignete konstruktive Maßnahmen - z.B. Rastnasen - dauerhaft sichergestellt, dass
das Terminal und damit die Schutzleiterverbindung nicht vom Gerät getrennt werden
kann.
[0032] Bei Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss mit einer trennbaren
Verbindungen zwischen Geräteanschlussleitungen und Geräteinnenverdrahtung ist durch
die verlängerte Ausführung und/oder die in Richtung Netzanschluss verschobene Lage
des Schutzleitersteckkontaktes sichergestellt, dass beim Ziehen der Dose aus dem Stecker,
immer erst die stromführenden Kontakte und erst dann der Schutzleiter getrennt wird.
Diese Maßnahme erhöht die Gerätesicherheit wesentlich.
[0033] Durch die konstruktiven Besonderheiten, bei gleichzeitiger Vereinfachung des Gesamtsystems,
weist die Erfindung eine Vielzahl von Vorteilen auf:
> Sicher und langlebige Verbindung zwischen Netzschutzleiter- und Gehäusepotential
auch bei unterschiedlichen Blechstärken und unterschiedlichen Blechbeschichtungen
> Vereinfachung der Blechausstanzung
> Verringerung von Material- und Fertigungsaufwendungen für das Geräteanschlusssystem
mit integriertem Schutzleiteranschluss
> Möglichkeit einer festen und einer lösbaren Verbindung zwischen Geräteanschlussleitung
und Geräteinnenverdrahtung
> Einsparung von Fertigungszeit durch gleichzeitiges Einfügen des Geräteanschlusssystems
mit integriertem Schutzleiteranschluss in und elektrisches Verbinden des Schutzleiters
mit dem Gerätegehäuse
> Einsparung von zusätzlichen Materialien für die Verbindung des Netzschutzleiters
mit dem Geräteschutzleiter bzw. dem Gerätegehäuse
> Möglichkeit einer vollautomatischen Fertigung und Geräteprüfung
> Vereinfachung des Geräteanschlusses an die Gebäudeelektroinstallation.
Ausführungsbeispiel
[0034] Folgende Ausführungsformen sind mit umfasst.
[0035] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ das Geräteanschlusssystem muldenartig ausgebildet
ist und die Mulde am oberen Ende des gesamten Umfangs einen abstehenden Muldenrand
(20) aufweist, in dem mehrseitig und an jeder dieser Seite mindestens eine Positionsführung
(19) ausgebildet ist und im äußeren Bereich der Mulde des Geräteanschlusssystems die
vom Muldenrand (20) abragende Powerkontaktklemmfeder (8) angeordnet ist.
[0036] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ ein in das Geräteinnere des Gerätes (1) ragender Teil
des Geräteanschlusssystems quaderähnlich ausgebildet und an dem außen auf dem Gerätegehäuse
(2) anliegenden Ende des Geräteanschlusssystems ein Anschlagbund (21) angeordnet ist,
an dem innenseitig, in Richtung Geräteinneres des Gerätegehäuses (2) die Powerkontaktklemmfeder
(8) angeordnet ist, die mit dem Gerätegehäuse (2) mechanisch und elektrisch wirkverbunden
ist.
[0037] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ ein in das Geräteinnere des Gerätes (1) ragender Teil
des Geräteanschlusssystems quaderähnlich ausgebildet und an dem außen auf dem Gerätegehäuse
(2) anliegenden Ende des Geräteanschlusssystems ein Anschlagbund (21) angeordnet ist,
an dem innenseitig, in Richtung Geräteinneres des Gerätegehäuses (2) Verrastnasen
(10) angeordnet sind, die mit dem Gerätegehäuse (2) wirkverbunden sind.
[0038] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ die Gehäuseeinbringöffnung (7) rund ausgebildet ist,
auf deren Umfang mindestens zwei in die Wand des Gerätegehäuses (2) abgehende Einführaussparungen
(22) angeordnet sind und ein in das Geräteinnere des Gerätes (1) ragender Teil des
Geräteanschlusssystems korrespondierend ausgebildet ist, an der der Gehäuseeinbringöffnung
(7) zugewandten Seite des Geräteanschlusssystems mindestens ein mit einer Einführaussparung
(22) korrespondierend ausgebildetes Halteelemente (23) und die ebenfalls mit den Einführaussparungen
(22) korrespondierend gestaltete Powerkontaktklemmfeder (8) mit integrierter Klemmfeder
(14) angeordnet sind.
[0039] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ die Gehäuseeinbringöffnung (7) derart geometrisch
beliebig ausgebildet ist, insbesondere quadratisch oder elliptisch, dass am Umfang
der Gehäuseeinbringöffnung (7) mindestens zwei in die Wand des Gerätegehäuses (2)
abgehende Einführaussparungen (22) angeordnet oder ausgebildet sind, und ein in das
Geräteinnere des Gerätes (1) ragender Teil der Powerkontaktklemmfeder (8) so korrespondierend
ausgebildet ist, dass nach dem Einsetzen des Geräteanschlusssystems in die Gehäuseeinbringöffnung
(7) ein Verdrehen des Geräteanschlusssystems in eine Verrastposition möglich ist.
[0040] Ein zuvor beschriebenes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss,
wobei alternativ oder kumulativ die Powerkontaktklemmfeder (8) ohne Abzugsschutzkralle
(13) ausgebildet ist und die Kontaktstellen zwischen Klemmfeder (14) und der Wand
des Gerätegehäuses (2) einerseits flächenmäßig und andererseits quasi linienförmig
ausgebildet sind.
[0041] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen mit den
Figuren 1 bis 14 näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- ein elektrisches Gerät - Geschirrspüler 1 anschließbar über eine Geräteanschlussleitung
4 mit Schukostecker 3,
- Fig. 2
- einen Geräteanschlussstecker 6 für Drehstromsysteme in Einbauposition über der Gehäuseeinbringöffnung
7 des Gerätegehäuses 2,
- Fig. 3
- einen komplettes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss für
Drehstromgeräte bestehend aus zwei voneinander trennbaren Einheiten, dem Geräteanschlussstecker
6 mit Powerkontaktklemmfeder 8 verbunden mit der Geräteanschlussdose 5 und der Geräteanschlussleitung
4,
- Fig. 4
- eine Variante des in Figur 3. gezeigten, trennbaren Geräteanschlusssystem mit integriertem
Schutzleiteranschluss für Drehstromgeräte als untrennbare Ausführungsform,
- Fig. 5
- einen Geräteanschlussstecker 6 zum Anschluss von Wechselstromgeräten eingebaut im
Gehäuse 2 mit angeschlossener Geräteinnenverdrahtung 16 mit dem Gehäuserand der Einbringöffnung
7 wirkverbundenen und mit den Verrastnasen 10 gesicherten Powerkontaktklemmfeder 8,
- Fig. 6
- ein komplettes Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss für Wechselstrom
bestehend aus Geräteanschlussstecker 6 eingebaut im Gehäuse 2 und der eingesteckten
Geräteanschlussdose 5 mit der angeschlossenen Geräteanschlussleitung 4 und der Geräteinnenverdrahtung
16,
- Fig. 7
- die Detailansicht einer mit dem Gehäuse 2 des elektrischen Gerätes wirkverbundenen
Powerkontaktklemmfeder 8,
- Fig. 8
- die vergrößerte Detailansicht einer Powerkontaktklemmfeder 8 ohne Gehäuse,
- Fig. 9
- eine mögliche Ausgestaltungsform des Geräteanschlusssteckers 6 für Gerätegehäuse 2
mit besonders hohen Festigkeitsanforderungen und damit besonders minimalistischen
Gehäuseeinbringöffnungen 7 in Einbauposition im Gerätegehäuse 2 in perspektivischer
Darstellung,
- Fig. 10
- die Detailansicht einer Variante der Powerkontaktklemmfeder 8 in Seitenansicht mit
Gehäuse 2,
- Fig. 11
- die perspektivische Darstellung der in Figur 10 in Seitenansicht gezeigten Powerkontaktklemmfeder
8,
- Fig. 12
- die mögliche Ausgestaltungsform des Geräteanschlusssteckers 6 in Montageposition vor
dem Gerätegehäuse 2 in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 13
- die in Figur 12 dargestellten Geräteanschlussstecker 6 in Einbauposition aus dem Geräteinneren
heraus,
- Fig. 14
- die perspektivische Darstellung einer Powerkontaktklemmfeder 8 ohne Abzugsschutzkralle
(13),
- Fig. 15
- eine vergrößerte Detailansicht einer Powerkontaktklemmfeder 8 mit Fixierloch ohne
Gehäuse und
- Fig. 16
- eine perspektivische Detailansicht einer alternativen Powerkontaktklemmfeder 8 mit
schwingungsentkoppelten Verbindungsstellen für Kontaktelementen (Phasen und Schutzleiter).
[0042] Die Darstellung der Ausführungsbeispiele geht von dem Grundgedanke der Lösung aus,
dass die elektrische und mechanische Wirkverbindung des Netzschutzleiters mit dem
Gerätegehäuse 2 über die Powerkontaktklemmfeder 8 bereits bei der Montage des Geräteanschlusssystem
mit integriertem Schutzleiteranschluss in das Gehäuse des elektrischen Gerätes sicher
und dauerhaft hergestellt wird.
[0043] Bei Ausführungsformen, welche eine zerstörungsfreie Trennung der Adern der Geräteanschlussleitung
4 von den Adern der Geräteinnenverdrahtung 16 erlauben - Figuren 2, 3, 5, 6, 9, 12
und 13 - ist der Schutzleiterkontakt 17 in seiner Länge und/oder in seiner geometrischen
Position so ausgebildet, dass die stromführenden Leiterkontakte 9 beim Trennen der
Geräteanschlussdose 5 vom Geräteanschlussstecker 6 vor dem Schutzleiterkontakt 17
getrennt werden. Diese Maßnahme erhöht die Gerätesicherheit wesentlich.
[0044] Bei Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss mit untrennbaren
Verbindungen zwischen Geräteanschlussleitungen und Geräteinnenverdrahtung - Figuren
4 - wird durch geeignete konstruktive Maßnahmen - z.B. Rastnasen - dauerhaft sichergestellt,
dass das Geräteanschlusssystem und damit die Schutzleiterverbindung nicht vom Gerät
getrennt werden kann.
[0045] Die Figur 1 zeigt als exemplarisches elektrisches Gerät 1 einen Geschirrspüler mit
der Möglichkeit des Geräteanschlusses an die Hauselektroinstallation über das Geräteanschlusssystem
bestehend aus Schukostecker 3, Geräteanschlussleitung 4, Geräteanschlussdose 5 und
Geräteanschlussstecker 6.
[0046] Die Figur 2 zeigt einen Geräteanschlussstecker 6 eines Geräteanschlusssystems mit
integriertem Schutzleiteranschluss für Drehstromgeräte in Einbauposition über der
Gehäuseeinbringöffnung 7 des Gehäuses 2 des exemplarischen Drehstromgerätes in Richtung
Außenwand vom inneren Bereich des Gerätes 1 her. Der Geräteanschlussstecker 6 ist
muldenartig ausgebildet und trägt im Inneren die Leiterkontakte 9, an die die stromführende,
nicht dargestellte Netzzuleitung mittels Steckkontakten angeschlossen wird. Diese
Leiterkontakte 9 stehen in Wirkverbindung mit Kontakten, an die die Geräteinnenverdrahtung
16 angeschlossen bzw. anschließbar ist. Im Muldeninneren ist auch der Schutzleiterkontakt
17 angeordnet, der über die Kontaktfahne 11 mit der Powerkontaktklemmfeder 8 wirkverbunden
ist. Die Mulde des Geräteanschlusssteckers 6 weist oben einen am gesamten Umfang abstehenden
Muldenrand 20 auf. In diesem Muldenrand 20 sind dreiseitig des Geräteanschlusssteckers
6 jeweils zwei Positionsführungen 19 ausgebildet.
[0047] Im äußeren Frontbereich des Geräteanschlusssteckers 6 ist eine vom Muldenrand 20
abragende Powerkontaktklemmfeder 8 angeordnet, welche nach dem planparallelem Aufsetzen
des Gerätesteckers 6 auf die Gehäuseeinbringöffnung 7 mittels einer durch die Positionsführungen
19 geführt Schiebebewegung des Gerätesteckers 6 mit seiner integrierter Powerkontaktklemmfeder
8 in Richtung Rand der Gehäuseeinbringöffnung 7 mit dem Gerätegehäuse mechanisch und
elektrisch wirkverbunden wird. Zum Abschluss der Schiebebewegung der Powerkontaktklemmfeder
8 auf dem Randbereich der Gehäuseeinbringöffnung 7 sichern die an der gegenüberliegenden
Seite des Geräteanschlusssteckers 6 und im Muldenrand 20 integrierten Verrastnasen
10 die Lageposition des Geräteanschlusssteckers 6 und der Powerkontaktklemmfeder 8
und gewährleisten somit eine dauerhaft sichere Verbindung des Netzschutzleiter- und
des Gerätegehäusepotentials.
[0048] Die Figur 3 zeigt das Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss
für Drehstromgeräte bestehend aus voneinander trennbarem Geräteanschlussstecker 6
und Geräteanschlussdose 5 mit angeschlossener Geräteanschlussleitung 4, Powerkontaktklemmfeder
8 und Verrastnasen 10 in zusammengestecktem und damit wirkverbundenen Zustand.
[0049] In der Fig. 4 ist eine Variante des in Figur 3 beschriebenen Geräteanschlusssystems
mit integriertem Schutzleiteranschluss für Drehstromgeräte dargestellt, bei welcher
Geräteanschlussstecker 6 und Geräteanschlussdose 5 als untrennbare Funktionseinheit
ausgeführt sind, welche auch als Anschlussterminal bezeichnet werden. Diese wird von
außen in die Außenwand des Gerätegehäuses 2 eingesetzt.
[0050] Die Figur 5 zeigt einen Geräteanschlussstecker 6 eines Geräteanschlusssystems mit
integriertem Schutzleiteranschluss zum Anschluss von Wechselstromgeräten eingebaut
im Gerätegehäuse 2 mit angeschlossener Geräteinnenverdrahtung 16 aus dem Geräteinnenraum
heraus betrachtet. Die stromführenden Anschlüsse sind in bekannter Weise ausgestaltet.
[0051] Der Geräteanschlussstecker 6 besteht aus einem quaderähnlichen, in das Innere des
Gerätes 1 ragenden Teil, an dessen Ende die Leiterkontakte 9 angebracht sind. Am anderen
Ende des Geräteanschlusssteckers 6 ist ein Anschlagbund 21 angeordnet. Die Verrastnasen
10 sind an dem außen am Gerätegehäuse 2 anliegendem Anschlagbund 21 angeordnet, welchen
den Geräteanschlussstecker 6 und die am Anschlagbund 21 in Richtung Geräteinneren
angeordnete Powerkontaktklemmfeder 8 in ihrer Einbaulage in der Gehäuseeinbringöffnung
7 sichern, und damit eine dauerhaft sichere Wirkverbindung des an die Powerkontaktklemmfeder
8 angeschlossenen Netzschutzleiters mit dem Gerätegehäuse 2 sicherstellen. Beim Einschieben
des Geräteanschlusssteckers 6 in die höher als die Höhe des Geräteanschlusssteckers
6 ausgebildete Gehäuseeinbringöffnung 7 wird dieser im oberen Bereich der Gehäuseeinbringöffnung
7 bis zum Anliegen des Anschlagbundes 21 an der Außenwand des Gerätegehäuses 2 bewegt,
so dass die an der Unterseite des Geräteanschlusssteckers 7 angeordnete Powerkontaktklemmfeder
8 über der Außenwand des Gerätes positioniert ist. Danach erfolgt ein nach "unten"
drücken des Geräteanschlusssteckers 6, wodurch dieser mit Einrasten der Powerkontaktklemmfeder
8 auf dem Rand der Gehäuseeinbringöffnung 7 des Gerätegehäuses 2 und dem Verrasten
der Verrastnasen 10 in der Gehäuseeinbringöffnung 7 die Endposition erreicht.
[0052] Die Figur 6 zeigt ein komplettes Geräteanschlusssystem für Wechselstrom in Funktionsanordnung,
bestehend aus Geräteanschlussstecker 6 eingebaut in das ausschnittweise dargestellte
Gerätegehäuse 2 und der eingesteckten Geräteanschlussdose 5 mit der angeschlossenen
Geräteanschlussleitung 4 und der Geräteinnenverdrahtung 16 aus der Einsteckrichtung
der Geräteanschlussdose 5 in den Geräteanschlussstecker 6.
[0053] Die Figuren 7, 8, und 14 zeigen zwei Varianten der Ausbildung von der Powerkontaktklemmfeder
8, die bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen einsetzbar sind.
[0054] Die Figur 7 zeigt die Detailansicht einer mit dem Gehäuse 2 des elektrischen Gerätes
wirkverbundenen Powerkontaktklemmfeder 8. Diese Powerkontaktklemmfeder 8 ist einstückig
und U-förmig ausgebildet. Das Ende eines Schenkels der Powerkontaktklemmfeder 8 ist
durch Einschnitte so abragend vom Gerätegehäuse 2 ausgeführt, dass das vordere Ende
eine Einführschräge 12 und das entgegengesetzte Ende eine Abzugsschutzkralle 13 bildet.
Beide Schenkel der Powerkontaktklemmfeder 8 umfassen das Gerätegehäuse 2 klemmend
und bilden die Klemmfeder 14. An der Seite der Powerkontaktklemmfeder 8 ist eine Kontaktanschlussfahne
11 angeordnet. Zu erkennen ist die durch Überbiegung der Powerkontaktklemmfeder 8
in Richtung Gehäuse sichergestellte Klemm- und Federwirkung des Kontaktsystems. Die
Abzugsschutzkralle 13 stellt sicher, dass die Powerkontaktklemmfeder 8 gegen Abziehen
vom Gerätegehäuse selbstgesichert ist. Toleranzen bzw. Unterschiede in den Blechstärken
der Gerätegehäuse 2 werden ausgeglichen durch die Klemmfeder 14. Eine Erleichterung
beim der Montage der Kratzkontaktfeder gewährleistet die Einführschräge 12.
[0055] Die Figur 8 zeigt separat die in Figur 7 dargestellte Powerkontaktklemmfeder 8. Hier
ist die besonders große Kontaktfläche 15 ersichtlich, insbesondere im Vergleich zu
den im allgemein bekannten Stand der Technik gebräuchlichen Kontakten. Durch Material
und geometrische Ausprägung der Klemmfeder 14 ist im Zusammenspiel mit den Abzugsschutzkrallen
13 die Anpresskraft der Powerkontaktklemmfeder 8 über weite Bereiche steuerbar.
[0056] Die Figur 9 zeigt eine mögliche Ausgestaltungsform des Geräteanschlusssteckers 6
für Gerätegehäuse 2 mit besonders hohen Festigkeitsanforderungen und damit besonders
minimalistischen Gehäuseeinbringöffnungen 7 in Einbauposition im Gerätegehäuse 2 in
perspektivischer Darstellung.
[0057] Besonders gut zu sehen ist das mechanische Zusammenspiel zwischen der Klemmfeder
14 der Powerkontaktklemmfeder 8 und ihrer Abzugsschutzkralle 13 zur Einstellung optimaler
Kontaktandruckkräfte zwischen ihren Kontaktflächen 15 und dem Gerätegehäuse 2 und
der damit erreichten Minimierung der Übergangswiderstände zwischen Gehäuse 2 und Netzschutzleiter.
[0058] In den Figuren 10 und 11 ist die mögliche Ausgestaltungsform der Powerkontaktklemmfeder
8 wirkverbunden mit dem Gerätegehäuse 2 für besondere Gehäuseanforderungen wie in
Figur 9 beschrieben gezeigt. Das Zusammenspiel zwischen Klemmfeder 14 und Abzugsschutzkralle
13 zum Ausgleich von Toleranzen der Bleche des Gerätegehäuses 2 ist hier dargestellt.
[0059] Die Figur 11 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltungsform der Powerkontaktklemmfeder
8 in perspektivischer Darstellung für Gerätegehäuse der elektrischen Geräte, bei welchen
der Blechausschnitt aus Festigkeitsgründen minimalistisch ausgeführt werden muss.
Diese Powerkontaktklemmfeder 8 ist ebenfalls einstückig ausgebildet und besteht aus
einem Metallstreifen, dessen eines Ende eine U-förmige Aussparung aufweist. Dieses
Ende ist durch zwei Abwinklungen so gebogen, dass im Querschnitt quasi ein Dreieck
entsteht, wobei das ursprüngliche Ende als gerade Fläche senkrecht von dem Metallstreifen
abragt und die Kontaktfläche 15 bildet. Weiterhin ist im Metallstreifen nahezu unterhalb
der Kontaktfläche 15 ein Element als Abzugsschutzkralle 13 ausgeklinkt. Durch die
gegensinnig gebogene Klemmfeder 14 und Abzugskralle 13 können die Kontaktanpresskräfte
besonders hoch eingestellt und gleichzeitig größere Dicke-Toleranzen der Gehäusebleche
ausgeglichen werden.
[0060] In Figur 12 ist eine weitere Ausgestaltungsform des Geräteanschlusssteckers 6 in
Montageposition vor dem Gerätegehäuse 2 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Der
grundsätzliche Aufbau entspricht der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6. Im
Geräteanschlussstecker 6 sind die Leiterkontakte 9 und der Schutzleiterkontakt 17
mit der Kontaktanschlussfahne 11 als Verbindungselement zur Klemmfeder 14 eingearbeitet.
[0061] Allerdings ist bei dieser Ausführungsform die Gehäuseeinbringöffnung 7 rund ausgebildet,
auf deren Umfang vier in die Wand des Gerätegehäuses 2 abgehende Einführaussparungen
22 angeordnet sind. An der der Gehäuseeinbringöffnung 7 zugewandten Seite des Geräteanschlusssteckers
6 sind mit den Einführaussparungen 22 korrespondierend ausgebildete Halteelemente
23 angeordnet. An einer Stelle von den vier Halteelementen 23 ist anstelle des Halteelementes
23 eine Powerkontaktklemmfeder 8 angeordnet, die ebenfalls mit den Einführaussparungen
22 korrespondierend gestaltet ist.
[0062] Durch Einstecken des Geräteanschlusssteckers 6 in die Gehäuseeinbringöffnung 7 in
Einsetzrichtung gemäß Pfeil X werden die als Art Verrastnasen ausgebildeten Halteelemente
23 und die Powerkontaktklemmfeder 8, die nach den Figuren 7, 8, und 14 ausgeführt
sein kann, durch die Geräteeinbringöffnung 7 geschoben. Dadurch hat der Geräteanschlussstecker
6 seine Drehposition erreicht. Anschließend wird der Geräteanschlussstecker 6 durch
eine im Ausführungsbeispiel Drehung in Uhrzeigerrichtung in seine Einbauendposition
gebracht.
[0063] Die Figur 13 zeigt den in Figur 12 dargestellten Geräteanschlussstecker 6 in Einbauposition
aus dem Geräteinneren heraus. Der Geräteeinbaustecker 6 ist in seiner Einbauendposition
dargestellt, in der die Halteelemente 23 und die Powerkontaktklemmfeder 8 hinter der
Wand des Gerätegehäuses 2 zwischen den Einführaussparungen 22 verrastet sind.
[0064] Die Figur 14 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Powerkontaktklemmfeder 8 ohne
Abzugsschutzkralle 13, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Die eigentlichen Kontaktstellen
zwischen Klemmfeder 14 und der Wand des Gerätegehäuses 2 sind einerseits flächenmäßig
und andererseits linienförmig ausgebildet. Diese spezielle Ausführungsform kommt insbesondere
dann zum Einsatz, wenn die Gerätegehäuse 2 über spezielle Oberflächen - z.B. verzinkt,
verchromt, usw. - verfügen und eine Verletzung dieser die Gefahr einer erhöhten Korrosion
bzw. eine Beeinträchtigungen der Optik verursachen könnte.
[0065] Die Figur 15 zeigt eine vergrößerte Detailansicht einer Powerkontaktklemmfeder 8
mit Fixierloch 24 ohne Gehäuse. Mittels des Fixierlochs 24 kann eine zusätzliche mechanische
Verbindung mit dem Gehäuse realisiert werden. Zudem kann dabei auch die elektrische
Leitfähigkeit verbessert werden. Das Fixierloch 24 kann ein Gewinde aufweisen. Zudem
kann das Fixierloch als Langloch ausgebildet sein. Allgemein dient das Fixierloch
24 als Verbindungseinrichtung.
[0066] Die Figur 16 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer alternativen Powerkontaktklemmfeder
8 mit schwingungsentkoppelten Verbindungsstellen mit Kontaktelementen. An diese Verbindungsstellen
können die einzelnen Phasen und der Schutzleiter mittels Lötkontakt 26 angebracht
werden. Alternativ sind zuvor beschriebene Kontaktierungsmöglichkeiten realisiert.
Insbesondere durch die Entlastungsausformung 25 ist eine Schwingungsentkopplung für
mechanische Schwingungen realisiert.
Bezugszeichenliste
[0067]
- 1
- elektrisches Gerät - Geschirrspüler
- 2
- Gerätegehäuse
- 3
- Schukostecker
- 4
- Geräteanschlussleitung
- 5
- Geräteanschlussdose
- 6
- Geräteanschlussstecker
- 7
- Gehäuseeinbringöffnung
- 8
- Powerkontaktklemmfeder
- 9
- Leiterkontakte
- 10
- Verrastnasen
- 11
- Kontaktanschlussfahne
- 12
- Einführschräge
- 13
- Abzugsschutzkralle
- 14
- Klemmfeder
- 15
- Kontaktfläche
- 16
- Geräteinnenverdrahtung
- 17
- Schutzleiterkontakt
- 18
- Anschlussterminal
- 19
- Positionsführungen
- 20
- Muldenrand
- 21
- Anschlagbund
- 22
- Einführaussparungen
- 23
- Halteelemente
- 24
- Fixierloch
- 25
- Entlastungsausformung
- 26
- Lötkontakt
1. Stecker mit integriertem Schutzleiteranschluss für elektrische Geräte, wobei der Schutzleiteranschluss
für unterschiedliche Versorgungsspannungen geeignet ist und der Stecker derart eingerichtet
ist, dass ein mit einer Gehäuseeinbringöffnung (7) und einem für den Stecker korrespondierend
ausgebildetes Geräteanschlusssystem aufweisendes Gerätegehäuse (2) an dem Stecker
anschließbar ist, gekennzeichnet durch eine an der Außenkontur des Steckers angeordnete, den Schutzleiteranschluss bildende
Powerkontaktklemmfeder (8), welche direkt mit dem Gerätegehäuse (2) mechanisch und
damit auch elektrisch wirkverbindbar ist.
2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker muldenartig ausgebildet ist und die Mulde am oberen Ende des gesamten
Umfangs einen abstehenden Muldenrand (20) aufweist, in dem mehrseitig und an jeder
dieser Seite mindestens eine Positionsführung (19) ausgebildet ist und im äußeren
Bereich der Mulde des Steckers die vom Muldenrand (20) abragende Powerkontaktklemmfeder
(8) angeordnet ist.
3. Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem angeschlossenen Zustand ein in das Geräteinnere des Gerätes (1) ragender
Teil des Steckers quaderähnlich ausgebildet und an dem außen auf dem Gerätegehäuse
(2) anliegenden Ende des Geräteanschlusssystems ein Anschlagbund (21) angeordnet ist,
an dem innenseitig, in Richtung Geräteinneres des Gerätegehäuses (2) die Powerkontaktklemmfeder
(8) angeordnet ist, die mit dem Gerätegehäuse (2) mechanisch und elektrisch wirkverbunden
ist.
4. Stecker nach einem der vorherigen Anschlüsse, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einstückig und U-förmig ausgebildet ist und das Ende
eines Schenkels der Powerkontaktklemmfeder (8) durch Einschnitte so abragend ausgeführt
ist, dass das vordere Ende eine Einführschräge (12) und das entgegengesetzte Ende
eine Abzugsschutzkralle (13) bildet, wobei beide Schenkel der Powerkontaktklemmfeder
(8) im angeschlossenen Zustand die Wand des Gerätegehäuses (2) klemmend umfassen und
die Klemmfeder 14 bilden.
5. Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einstückig ausgebildet ist und einen Metallstreifen
aufweist, dessen eines Ende eine U-förmige Aussparung aufweist, wobei dieses Ende
mittel zwei Abwinklungen derart gebogen ist, dass im Querschnitt im Wesentlichen ein
Dreieck entsteht, wobei das ursprüngliche Ende als gerade Fläche senkrecht von dem
Metallstreifen abragt und eine Kontaktfläche (15) bildet und im Metallstreifen nahezu
unterhalb der Kontaktfläche (15) ein Element als Abzugsschutzkralle (13) ausgeklinkt
ist.
6. Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) abzugsschutzkrallenfrei ausgebildet ist und die Kontaktstellen
zwischen Klemmfeder (14) und der Wand des Gerätegehäuses (2) einerseits flächenmäßig
und andererseits im Wesentlichen linienförmig ausgebildet sind.
7. Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) eine Verbindungseinrichtung (24) aufweist.
8. Stecker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einen schwingungsentkoppelten Schutzleiteranschluss
aufweist.
9. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss für elektrische Geräte,
das für unterschiedliche Versorgungsspannungen geeignet ist, wobei ein Gerätegehäuse
(2) eine Gehäuseeinbringöffnung (7) für das korrespondierend ausgebildete Geräteanschlusssystem
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine an der Außenkontur des Geräteanschlusssystems angeordnete, den Schutzleiteranschluss
bildende Powerkontaktklemmfeder (8) direkt mit dem Gerätegehäuse (2) mechanisch und
damit auch elektrisch wirkverbunden ist.
10. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einstückig und U-förmig ausgebildet ist und das Ende
eines Schenkels der Powerkontaktklemmfeder (8) durch Einschnitte so abragend vom Gerätegehäuse
(2) ausgeführt ist, dass das vordere Ende eine Einführschräge (12) und das entgegengesetzte
Ende eine Abzugsschutzkralle (13) bildet, wobei beide Schenkel der Powerkontaktklemmfeder
(8) die Wand des Gerätegehäuses (2) klemmend umfassen und die Klemmfeder 14 bilden.
11. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einstückig ausgebildet ist und aus einem Metallstreifen
besteht, dessen eines Ende eine U-förmige Aussparung aufweist, wobei dieses Ende mittel
zwei Abwinklungen derart gebogen ist, dass im Querschnitt quasi ein Dreieck entsteht,
wobei das ursprüngliche Ende als gerade Fläche senkrecht von dem Metallstreifen abragt
und eine Kontaktfläche (15) bildet und im Metallstreifen nahezu unterhalb der Kontaktfläche
(15) ein Element als Abzugsschutzkralle (13) ausgeklinkt ist.
12. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräteanschlusssystem mit Powerkontaktklemmfeder (8) zerstörungsfrei vom Gerätegehäuse
(2) trennbar ist.
13. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss nach einem der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) eine Verbindungseinrichtung (24) aufweist.
14. Geräteanschlusssystem mit integriertem Schutzleiteranschluss nach einem der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Powerkontaktklemmfeder (8) einen schwingungsentkoppelten Schutzleiteranschluss
aufweist.
15. Elektrogerät, welches einen Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder ein
Geräteanschlusssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14aufweist.