GERÄTEANSCHLUSSEINHEIT FÜR EIN ELEKTROGERÄT UND ELEKTROGERÄT

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Geräteanschlusseinheit für ein Elektrogerät mit wenigstens zwei Geräteversorgungselementen zum Versorgen von elektrischen Bauteilen des Elektrogeräts mit elektrischer Energie, wobei den Geräteversorgungselementen jeweils ein Kontaktierungselement zugeordnet ist, welches jeweils einem angeordneten Versorgungsleiter im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft mittels eines Beaufschlagungselementes aufprägt, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter realisiert ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Elektrogerät.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Geräteanschlusseinheit für ein Elektrogerät mit wenigstens zwei Geräteversorgungselementen zum Versorgen von elektrischen Bauteilen des Elektrogerätes mit elektrischer Energie. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Elektrogerät.

[0002] Elektrische Geräte benötigen für ihre Funktion elektrische Energie mit einer Versorgungsspannung von unter oder über 250 V, wobei Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Kochfelder und Backöfen, eine Betriebsspannung von über 250 V erfordern.

[0003] Um diese Energieversorgung sicherstellen zu können, müssen die Geräte sicher mit dem Gebäudeinstallationsnetz verbunden werden.

[0004] Geräteseitig geschieht dies meist durch das Anschließen einer Netzleitung mit entsprechendem Querschnitt an das im Gerät eingebaute Anschlussterminal sowie netzseitig durch das Anschließen dieser Netzleitung an eine Geräteanschlussdose der Hauselektroinstallation. Bei Geräten unter 250 V Versorgungsspannung wird anstelle des Anschlussterminals üblicherweise ein Geräteanschlusssystem oder ein Geräteanschlussstecker verwendet.

[0005] Problematisch dabei ist, dass der Anschluss der Netzleitung an die Geräteanschlusseinheit und/oder an die Geräteanschlussdose der Hauselektroinstallation nach dem Stand der Technik über Schraubklemmen erfolgt. Hierzu werden beispielsweise die abisolierten Adern mit einer Aderendhülse versehen und die so konfektionierten Aderenden der Netzleitung werden mittels jeweils einer Schraube auf eine Kontaktklemme montiert, wobei letztere über Steckkontakte mit der Geräteinnenverdrahtung verbunden ist.

[0006] Nachteilig hierbei ist, dass dieser Anschluss sehr montage- und materialaufwändig von einem Elektrofachmann oder zumindest einer elektrotechnisch unterwiesenen Person vor Ort hergestellt werden muss.

[0007] Die Schwierigkeit besteht insbesondere darin, dass eine mittels Schraubklemme ausgeführte elektrische Verbindung nur dann langfristig elektrisch sicher funktionieren kann, wenn die Schraube exakt mit der vom Hersteller vorgegebenen Schraubenvorspannkraft angezogen wird.

[0008] Diese exakt notwendige Schraubenvorspannkraft einzustellen, stellt nach dem Stand der Technik eine Herausforderung dar, welche nur über die mechanische Hilfsgröße Drehmoment mit einer sehr großen Ungenauigkeit realisiert werden kann.

[0009] Dazu ist es notwendig, ein kalibriertes drehmomentgesteuertes Schraubwerkzeug zu verwenden. Jedoch ist dieses bereits in einem industriellen Fertigungsprozess kaum sicher im Dauerbetrieb anwendbar. Umso unsicherer und unwahrscheinlicher ist dessen sichere, exakte und selbstverständliche Anwendung in einem handwerklich geprägten Serviceeinsatz, wie der Inbetriebnahme eines weißen Ware-Gerätes. Praktisch werden hier meist die Schrauben der Schraubverbindung auf gut Glück angezogen, ohne die geforderten Schraubenvorspannkräfte zu kennen, gezielt einzustellen und/oder gar einzuhalten.

[0010] Aus dieser üblichen Praxis ergibt sich ein erhöhtes Fehlerpotential für die Elektrosicherheit des Geräteanwenders und des Gerätes sowie eine erhöhte Brandgefahr durch thermisch überlastete Verbindungsstellen.

[0011] Des Weiteren benötigt die Schraubverbindung entsprechende zusätzliche Verbindungsbauteile, wodurch sich die Übertragungsverluste zwischen Netz und Gerät aufgrund zusätzlicher Durchgangs- und/oder Übergangswiderstände erhöhen. Zudem benötigt diese Schraubverbindungstechnik hochwertige und/oder leitfähige Werkstoffe und Materialien zur Herstellung der elektrischen Verbindung. Dies ist insbesondere auch im Hinblick auf die zunehmenden hohen Materialpreise, langen Lieferzeiten von entsprechenden Bauteilen und die allgemeine Verknappung von Rohstoffen nachteilig.

[0012] Aus der DE 10 2017 057 334 A1 ist ein Haushaltsgerät mit einer Geräteanschlussdose für den Netzanschluss bekannt, wobei die jeweiligen Leiter auf einem Klemmblock der Geräteanschlussdose mittels einer Schraub- oder anderen Klemmverbindung befestigt werden, um anschließend eine elektrisch leitfähige Verbindung durch Einführen der Geräteanschlussdose in den Netzanschluss herbeizuführen.

[0013] In der DE 20 2013 101 698 U1 wird ein Schutzleiterkontaktiersystem für Geräteanschlusssysteme elektrischer Geräte für unterschiedliche Versorgungsspannungen beschrieben, wobei eine Schutzleiteranschlusslasche als Bestandteil des Gerätegehäuses an einer Einbringöffnung für das Geräteanschlusssystem ausgebildet und mit einem korrespondierend ausgebildeten Schutzleiteranschlusskontakt des Geräteanschlusssystems wirkverbindbar ist. Somit wird der Schutzleiteranschluss hier über eine Steckverbindung realisiert.

[0014] Aus der EP 2 978 075 A2 ist ein Stecker mit integriertem Schutzleiteranschluss für elektrische Geräte bekannt, bei dem eine an der Außenkontur des Steckers angeordnete, den Schutzleiteranschluss bildende Powerkontaktklemmfeder direkt mit dem Gerätegehäuse mechanisch und damit auch elektrisch wirkverbindbar ist.

[0015] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.

[0016] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Geräteanschlusseinheit für ein Elektrogerät mit wenigstens zwei Geräteversorgungselementen zum Versorgen von elektrischen Bauteilen des Elektrogerätes mit elektrischer Energie, wobei den Geräteversorgungselementen jeweils ein Kontaktierungselement zugeordnet ist, welches jeweils einem angeordneten Versorgungsleiter im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft mittels eines Beaufschlagungselementes aufprägt, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen den jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter realisiert ist.

[0017] Somit wird eine montagefreundliche und materialsparende elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter des Netzanschlusses realisiert, ohne dass aufwändige Zusatzwerkzeuge zur Herstellung der Verbindung notwendig sind.

[0018] Es ist besonders vorteilhaft, dass der elektrische Kontakt zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter frei von einer Schraubverbindung mit zusätzlichen Verbindungsbauteilen ist, wodurch Übertragungsverluste zwischen dem Netz und dem Elektrogerät, die Fehleranfälligkeit und/oder die Brandgefahr verringert werden.

[0019] Zudem kann auf hochwertige zusätzliche Werkstoffe und Materialien zum Ausbilden des elektrischen Kontaktes zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter des Versorgungsnetzes verzichtet werden.

[0020] Somit wird eine sichere, verlustarme Verbindung des Elektrogeräts zum jeweiligen länderspezifischen Versorgungsnetz bereitgestellt.

[0021] Des Weiteren können nun auch Nicht-Fachleute beispielsweise ein derartiges Haushaltsgerät sicher an das Hausnetz anschließen, wobei dieses auch frei von Werkzeugen erfolgt. Folglich ist ein Drehmomentschlüssel zum sicheren Kontaktieren vorliegend nicht mehr notwendig.

[0022] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass der elektrische Kontakt über ein Kontaktierungselement erfolgt, welches durch Ausgestaltung eines Beaufschlagungselementes eine definierte Kontaktierungskraft im Betätigungsfall auf den Versorgungsleiter ausübt. Somit wird mittels des Beaufschlagungselementes gezielt und definiert die Kontaktierungskraft bereit- und/oder eingestellt, indem das Beaufschlagungselement zumindest auf jeweils einen angeordneten Versorgungsleiter einwirkt.

Folgendes Begriffliche sei erläutert:

[0023] Eine "Geräteanschlusseinheit" ist insbesondere ein Geräteanschlussterminal, eine Geräteanschlussdose, ein Geräteanschlusssystem oder ein Geräteanschlussstecker. Eine Geräteanschlusseinheit stellt insbesondere eine elektrische Verbindung zwischen der Geräteinnenverdrahtung des Elektrogerätes und den Versorgungsleitern des Netzanschlusses (Stromnetz) dar.

[0024] Ein "Elektrogerät" ist ein durch elektrische Energie betriebenes Gerät für private und/oder gewerbliche Nutzung. Das Elektrogerät wird insbesondere direkt vom Stromnetz mit Energie versorgt. Ein Elektrogerät ist beispielsweise eine Lötstation, ein medizinisches Gerät oder ein Haushaltsgerät. Bei einem "Haushaltsgerät" handelt es sich insbesondere um ein elektrisches Gerät, welches üblicherweise im Privathaushalt genutzt wird. Unter ein Haushaltsgerät fallen beispielsweise ein Elektroherd, eine Geschirrspülmaschine oder eine Waschmaschine. Ein Haushaltsgerät wird insbesondere auch als Weiße Ware bezeichnet.

[0025] Ein "Geräteversorgungselement" ist insbesondere ein Element in der Geräteanschlusseinheit, welches im Kontakt zur Geräteinnenverdrahtung des Elektrogerätes steht. Ein Geräteversorgungselement kann beispielsweise als fester und/oder unflexibler Kontakt oder als Leiter ausgeführt sein. Zum Beispiel ist ein Geräteversorgungselement eine Leiterlitze eines Kabelbaumes der Geräteinnenverdrahtung oder ein Anschlusspin eines Leuchtmittels. Ist das Geräteversorgungselement beispielsweise eine Litze als Bestandteil einer Innenverdrahtung, so ist diese Litze entsprechend flexibel.

[0026] Ein "Versorgungsleiter" ist insbesondere ein stromführender Leiter (auch "Ader" genannt) in einem Netzkabel. Der Versorgungsleiter ist insbesondere mit einer Isolierung umhüllt, jedoch insbesondere im Bereich des elektrischen Kontaktes abisoliert, sodass freier ("blanker") Draht und/oder freie Litzen an der Stelle des elektrischen Kontaktes vorliegt oder vorliegen. Hierbei ist es entscheidend, dass der blanke Leiter der Netzleitung direkt, das bedeutet ohne ein zusätzliches Kontaktelement, wie beispielsweise 6,3 mm Flachsteckkontakt, mit dem Geräteversorgungselement verbunden ist. Der Draht oder die Litzen des Versorgungsleiters weist oder weisen insbesondere Kupfer oder Aluminium auf.

[0027] Unter einem "elektrischen Kontakt" wird eine leitende elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter verstanden. Der elektrische Kontakt besteht insbesondere direkt, das bedeutet, der abisolierte Versorgungsleiter steht in direkter mechanischer Verbindung zum Geräteversorgungselement, oder indirekt, wobei bei letzterem der elektrische Kontakt über ein zusätzlich stromleitendes Verbindungselement erfolgt, sodass sich Geräteversorgungselement und Versorgungsleiter nicht direkt berühren.

[0028] Ein "Kontaktierungselement" ist insbesondere ein Element oder Bauteil, welches den elektrischen Kontakt zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter herstellt oder diese in einen elektrischen Kontakt bringt. Bei einem Kontaktierungselement kann es sich beispielsweise um ein Käfigzugfederkontaktmodul oder ein Leiterdirektverbindungskontaktmodul handeln.

[0029] Ein "Beaufschlagungselement" ist ein Element des Kontaktierungselementes, welches zumindest dem Versorgungsleiter im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft aufprägt.

[0030] Unter einer "definierten Kontaktierungskraft" wird insbesondere eine Kraft verstanden, mit welcher der Versorgungsleiter und/oder das Geräteversorgungselement in der Geräteanschlusseinheit in eine elektrische Verbindung gebracht werden. Die definierte Kontaktierungskraft wird insbesondere auf die elektrische Verbindung zwischen dem Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter und/oder einem weiteren Verbindungselement aufgebracht. Somit liegt der Betätigungsfall und/oder ein Wirkungsfall vor.

[0031] In einer weiteren Ausführungsform weist die Geräteanschlusseinheit drei, vier, fünf, sechs oder weitere Geräteversorgungselemente auf, welchen jeweils ein Kontaktierungselement zugeordnet ist, welches jeweils einem angeordneten Versorgungsleiter im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft mittels jeweils einem Beaufschlagungselement aufprägt.

[0032] Somit ist je nach Anzahl der Adern des Netzkabels aufgrund von Gleichstrom, Wechsel- oder Drehstrom sowie der entsprechenden Schutzklasse jeder Versorgungsleiter (Ader des Netzkabels) mittels eines zugeordneten Kontaktierungselementes mit einem Beaufschlagungselement elektrisch mit dem jeweils zugeordneten Geräteversorgungselement verbindbar.

[0033] Hierbei kann bei jedem Kontaktierungselement aufgrund der Ausgestaltung seines jeweiligen Beaufschlagungselementes dieselbe definierte Kontaktierungskraft bei allen Kontaktierungselementen oder unterschiedliche definierte Kontaktierungskräfte aufgeprägt werden. Somit kann beispielsweise gezielt die definierte Kontaktierungskraft an den Durchmesser von unterschiedlich dicken Versorgungsleitern angepasst werden.

[0034] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Geräteversorgungselemente als im Wesentlichen stabile Stege ausgestaltet sind. Während somit übliche Versorgungsleiter aufgrund ihres Aderquerschnitts eine gewisse Flexibilität bieten, ist die stabile und somit feste Ausgestaltung der Geräteversorgungselemente dafür geeignet, dass bei den durch die Kontaktierungselemente über den Versorgungsleiter aufgeprägten Kräften die Geräteversorgungselemente sich nicht verbiegen. Somit bieten die als im Wesentlichen stabile Stege ausgestalteten Versorgungselemente einen Kraftwiderstand gegen die aufgeprägten Kontaktierungskräfte auf die Versorgungsleiter.

[0035] Um die definierte Kontaktierungskraft gezielt einzustellen und/oder um eine sich selbst nachregelnde elektrische Verbindungstechnik bereitzustellen, weisen die Beaufschlagungselemente ein Federelement, ein Klemmelement und/oder ein Rastelement auf, welches jeweils die definierte Kontaktierungskraft aufprägt.

[0036] Somit kann die auf den Versorgungsleiter wirkende notwendige Kontaktierungskraft gezielt mittels der Ausgestaltung des Federelementes, des Klemmelementes und/oder des Rastelementes eingestellt, verändert und/oder langfristig gehalten werden.

[0037] Ein "Federelement" ist insbesondere ein metallisches technisches Bauteil, welches sich elastisch verformen lässt. Ein Federelement ist insbesondere eine Schraubfeder, beispielsweise ein in Schraubenform gewickelter Draht. Hierbei lässt sich die Kontaktierungskraft insbesondere über die Federkonstante (Federhärte) des Federelementes einstellen. Bei dem Federelement können insbesondere der Werkstoff, die Anzahl und der Durchmesser der Wicklungen variiert werden, um eine definierte Kontaktierungskraft einzustellen. Bei Einwirken und/oder Betätigen der Feder tritt als elastische Verformung insbesondere eine Dehnung, Biegung, Scherung und/oder Torsion auf.

[0038] Ein "Klemmelement" ist insbesondere ein Bauteil, welches geometrisch derart ausgestaltet ist, dass bei Anbringen an den Versorgungsleiter dieser mechanisch fixiert wird. Dazu weist das Klemmelement beispielsweise eine kleiner werdende Aussparung auf, in welche der Versorgungsleiter mechanisch fixiert wird.

[0039] Ein "Rastelement" (auch "Verrastelement") ist insbesondere ein Bauteil, welches beim Verschieben in eine vorgegebene Position einrastet und dadurch eine Presskraft auf den Versorgungsleiter ausübt. Beispielsweise wird durch ein vertikales Verschieben und dadurch realisiertes Einrasten eine vertikale Presskraft auf den Versorgungsleiter ausgeübt. Bevorzugt weist das Kontaktierungselement mehrere Einraststufen des Rastelementes auf, sodass die Presskraft und somit die Kontaktierungskraft gezielt eingestellt und/oder angepasst werden kann. Beispielsweise erfolgt das Einrasten des Rastelementes im Inneren des Kontaktierungselementes an verschiedenen Rasthaken der inneren Gehäusewand des Kontaktierungselementes. Auch kann beispielsweise das Rastelement als Bügel ausgestaltet sein, welcher durch ein Schwenken in eine Rastposition verfährt und dabei den Versorgungsleiter mit dem entsprechenden Geräteversorgungselement zusammenpresst.

[0040] In einer weiteren Ausführungsform der Geräteanschlusseinheit ist dem Geräteversorgungselementen und/oder den Versorgungsleitern jeweils eine Einführeinrichtung zugeordnet, sodass das jeweilige Geräteversorgungselement und der jeweilige Versorgungsleiter definiert zueinander anordenbar sind.

[0041] Dadurch können sowohl die Geräteversorgungselemente als auch die Versorgungsleiter jeweils durch eine Einführeinrichtung in das Kontaktierungselement eingebracht und/oder durch die Einführungseinrichtung im Inneren des Kontaktierungselementes derart geführt werden, dass diese jeweils eine definierte Anordnung im Kontaktierungselement und zueinander einnehmen.

[0042] Eine "Einführeinrichtung" ist insbesondere eine Einrichtung, welche ein gezieltes Einführen und somit Einbringen eines Geräteversorgungselementes und/oder Versorgungsleiters in die Geräteanschlusseinheit und/oder das Kontaktierungselement ermöglicht und/oder das Geräteversorgungselement und/oder den Versorgungsleiter innerhalb der Geräteanschlusseinheit und/oder des Kontaktierungselementes gezielt in seinem jeweiligen Verlauf führt. Bei einer Einführeinrichtung kann es sich insbesondere um eine Einführöffnung und/oder um eine ausgeführte Führungsbahn der Geräteanschlusseinheit und/oder des Kontaktierungselements handeln.

[0043] Um die Kontaktierungskraft gezielt einzustellen und/oder anzupassen, weisen die Kontaktierungselemente ein Betätigungselement auf, sodass durch ein Betätigen des Betätigungselements die Kontaktierungskraft verstärkt oder verringert wird.

[0044] Bei einem "Betätigungselement" handelt es sich insbesondere um ein mechanisch betätigtes Bauelement, welches auf das Beaufschlagungselement einwirkt und dadurch die Kontaktierungskraft verändert. Bei einem Betätigungselement kann es sich beispielsweise um einen mechanischen und/oder elektronischen Schalter handeln. Auch kann das Betätigungselement als Abdeckung (Deckel) des Kontaktierungselements ausgebildet sein, sodass beispielsweise bei geöffneter Abdeckung das Beaufschlagungselement entlastet ist und das Geräteversorgungselement und/oder der Versorgungsleiter durch ein Einführloch in das Kontaktierungselement eingeführt werden können und beim anschließenden Schließen der Abdeckung des Kontaktierungselementes durch direktes Einwirken der Abdeckung auf das Beaufschlagungselement eine definierte Kontaktierungskraft eingestellt wird. Beispielsweise drückt hierzu die Abdeckung und/oder das Betätigungselement direkt auf das Federelement und/oder das Rastelement beim Schließen des Kontaktierungselementes.

[0045] In einer weiteren Ausführungsform der Geräteanschlusseinheit ist im Falle einer Ausbildung der Geräteversorgungselemente als Leiter das jeweilige Kontaktierungselement derart eingerichtet, dass jeweils dem angeordneten Versorgungsleiter und dem jeweiligen Leiter im Betätigungsfall die definierte Kontaktierungskraft mittels des Beaufschlagungselementes aufgeprägt wird.

[0046] Somit können simultan dem jeweiligen Leiter der Gehäuseinnenverdrahtung des Elektrogerätes und dem zugeordnete Versorgungsleiter in einem Kontaktierungselement eine definierte Kontaktierungskraft aufgeprägt werden. Je nach Ausgestaltung des Kontaktierungselementes, beispielsweise mit einer Feder oder mit jeweils zwei getrennten Federn jeweils für den Leiter der Geräteinnenverdrahtung und dem Versorgungsleiter, kann somit dieselbe Kontaktierungskraft oder unterschiedliche Kontaktierungskräfte aufgebracht werden.

[0047] Um die notwendige Kontaktierungskraft mittels der Ausgestaltung des Kontaktierungselementes einzustellen, weist oder weisen eines der Kontaktierungselemente oder mehrere Kontaktierungselemente oder sämtliche Kontaktierungselemente eine Käfigzugfeder auf.

[0048] Wenn der Leiter der Geräteinnenverdrahtung und der zugeordnete Versorgungsleiter einen unterschiedlichen Aderquerschnitt aufweisen, ist es besondere vorteilhaft, wenn das Kontaktierungselement zwei unterschiedliche Käfigzugfedern aufweist, sodass in Abhängigkeit des Aderquerschnittes unterschiedliche definierte Kontaktierungskräfte auf den Leiter und den Versorgungsleiter aufgebracht werden können.

[0049] Bei einer "Käfigzugfeder" handelt es sich insbesondere um einen Federklemmanschluss für eine elektrische Verbindung. Eine Käfigzugfeder weist insbesondere einen Grob- und/oder Mittel-Federstahl auf. Die Käfigzugfeder weist insbesondere eine Klemmfeder und/oder eine Stromschiene (Strombalken) auf. Der Strombalken besteht insbesondere aus Kupfer mit einer Silberoberfläche. Die Klemmfeder wird insbesondere durch das Betätigungselement zusammengedrückt, wodurch der Leiter und/oder Versorgungsleiter in die Aussparung der Klemmfeder unterhalb des Strombalkens einführbar ist und beim Entlasten der Klemmfeder diese in ihre Ruhelage zurückkehrt, sodass durch die Klemm- oder Kontaktkraft der Leiter und/oder Versorgungsleiter von unten gegen den Strombalken gepresst wird. Somit wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter und/oder dem Versorgungsleiter und dem Strombaken der Käfigzugfeder aufgebaut. Im Falle, dass auf beiden Seiten des Strombalkens eine Klemmfeder mit jeweils einem eingeklemmten Leiter der Geräteinnenverdrahtung und einem eingeklemmten Versorgungsleiter angeordnet ist, wird ein indirekter elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter und dem Versorgungsleiter über den Strombalken der Käfigzugfeder realisiert. Mittels einer einzigen Käfigzugfeder kann jedoch auch ein direkter Kontakt zwischen dem Leiter und dem Versorgungsleiter hergestellt werden, in dem auf dem Strombalken verzichtet wird, und bei zusammengedrückter Käfigzugfeder von der einen Seite der Versorgungsleiter und darüber liegend von der anderen Seite der Leiter (oder umgekehrt) in die Aussparung der Käfigzugfeder eingebracht und eingeklemmt werden.

[0050] In einer weiteren Ausgestaltungsform der Geräteanschlusseinheit ist oder sind eins der Kontaktierungselemente oder mehrere Kontaktierungselemente oder sämtliche Kontaktierungselemente als Leiterdirektverbindungskontaktmodul ausgebildet, sodass mittels der definierten Kontaktierungskraft des Beaufschlagungselementes eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Leiter und dem jeweiligen Versorgungsleiter besteht.

[0051] Ein "Leiterdirektverbindungskontaktmodul" ist insbesondere ein Bauteil, welches derart eingerichtet ist, dass die abisolierten Adern und/oder Litzen des Leiters und des Versorgungsleiters mittels des Leiterdirektverbindungskontaktmoduls direkt einen elektrischen Kontakt ausbilden, wodurch eine direkte elektrische Verbindung besteht.

[0052] Um eine optimale direkte elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und dem Versorgungsleiter herzustellen, weist das Leiterdirektverbindungskontaktmodul ein Leiterführungselement und/oder Leiterklemmelement auf.

[0053] Somit wird der Leiter und der Versorgungsleiter mittels des Leiterführungselements und/oder Leiterklemmelementes derart geführt und in Position gebracht, dass die abisolierten Teile des Leiters und/oder des Versorgungsleiters in direktem mechanischen Kontakt innerhalb des Leiterdirektverbindungskontaktmoduls treten.

[0054] Da im Falle des Leiterdirektverbindungskontaktmoduls eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und dem Versorgungsleiter auftritt, sind weitere stromführende Teile, wie ein Strombalken, in dieser Ausführungsform nicht notwendig. Folglich werden Übertragungsverluste minimiert und auf hochwertige, leitfähige Werkstoffe, wie die eines Strombalkens, kann beim Leiterdirektverbindungskontaktmodul verzichtet werden.

[0055] Es ist besonders vorteilhaft, dass das Leiterdirektverbindungskontaktmodul aus Metall-Stanzbiegenteilen, wie z.B. Federstahl mit der Materialnummer 1.4310, geformt werden kann, sodass keine hochwertigen Werkstoffe, wie Kupfer und/oder Silber, notwendig sind. Somit wird die Abhängigkeit von hohen Materialpreisen und langen Lieferzeiten aufgrund der Verknappung von hochwertigen Rohstoffen gesenkt.

[0056] In einer weiteren Ausgestaltungsform weist die Geräteanschlusseinheit einen Schutzleiteranschluss mit einer Powerkontaktklemmfeder auf.

[0057] Somit kann der Schutzleiter in einer einfachen Form an die Geräteanschlusseinheit mittels der Powerkontaktklemmfeder angeschlossen und somit die Sicherheit, zum Beispiel zum Schutz gegen elektrischen Schlag, gewährleistet werden.

[0058] Eine "Powerkontaktklemmfeder" ist insbesondere eine Federkraftklemme. Die Powerkontaktklemmfeder stellt insbesondere mit hoher Verbindungskraft und großer Verbindungsfläche eine niederohmige und dauerhafte Verbindung zwischen einem Schutzleiter und dem Gehäuseblech eines Schutzklasse I Gerätes sicher.

[0059] Um neben Haushaltsgeräten mit Gleichstromversorgung und kleineren Geräten mit geringerem elektrischen Energiebedarf auch große Haushaltsgeräte anzuschließen, ist die Geräteanschlusseinheit als Geräteanschlussterminal für ein Haushaltgerät mit einer Betriebsspannung oberhalb von 250 V_eff, insbesondere mit einer Dreiphasenwechselspannung, ausgebildet.

[0060] Hierzu sei herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Geräteanschlusseinheit prinzipiell sowohl für Geräte mit einem Netzanschluss bis kleiner gleich 250 V als auch für Geräte mit einem Netzanschluss über 250 V geeignet und unabhängig von der Betriebsspannung das Funktionsprinzip identisch ist.

[0061] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Elektrogerät, welches eine zuvor beschriebene Geräteanschlusseinheit aufweist.

[0062] Somit wird ein Elektrogerät bereitgestellt, welches im Haushalt sehr montagefreundlich und wertstoffsparend an das Netzkabel sicher und verlustarm angeschlossen werden kann. Insbesondere erfolgt der Anschluss des Elektrogerätes ohne Verwendung eines Schraubwerkzeuges, dessen Drehmoment kalibriert sein müsste. Folglich weist die Geräteanschlusseinheit und das Elektrogerät eine sichere, langlebige und langanhaltende exakt eingestellte elektrische Verbindung zwischen dem Netzkabel und der Geräteinnenverdrahtung auf.

[0063] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Backofens,

Figur 2

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Geräteanschlussterminals mit einer anschlossenen Netzanschlussleitung in geschlossener Form, bei der die Adern der abgemantelten Netzanschlussleitung in die Einführöffnungen für die Adern eingeschoben sind,

Figur 3

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung des Geräteanschlussterminals ohne angeschlossene Netzleitung in geschlossener Form,

Figur 4

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Geräteanschlussterminals ohne angeschlossene Netzleitung in geöffneter Form,

Figur 5

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Geräteanschlussterminals mit angeschlossener Netzanschlussleitung und Leitern einer Geräteinnenverdrahtung mit fünf Käfigzugfederkontaktmodulen,

Figur 6

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Käfigzugfederkontaktmoduls mit geöffnetem Moduldeckel,

Figur 7

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung von zwei Käfigzugfedern auf einem Strombalken,

Figur 8

eine stark schematisch-perspektivische Darstellung eines Geräteanschlussterminals mit angeschlossener Netzanschlussleitung, unangeschlossenen Leitern einer Geräteinnenverdrahtung und fünf Leiterdirektverbindungskontaktmodulen,

Figur 9

ein Leiterdirektverbindungskontaktmodul mit geöffnetem Moduldeckel und einem Einraster, und

Figur 10

ein Leitungsführungs- und -klemmelement des Leiterdirektkontaktmoduls mit einem Leiter der Geräteinnenverdrahtung und einer Ader.

[0064] An einem Backofen 101 ist rückseitig ein Geräteanschlussterminal 102 angeordnet. Dieses Geräteanschlussterminal 102 weist Kontakte 107 zum Anschluss der Geräteinnenverdrahtung, diesen Kontakten 107 zugeordnete Einführöffnungen 106 sowie zugeordnete Käfigzugfedern 110 auf.

[0065] Die Kontakte 107 zum Anschluss der Geräteinnenverdrahtung sind über Adern (nicht dargestellt) mit einem elektrischen Bauteil, wie der Heizung, dem Gebläse und/oder dem Licht des Backofens 101, verbunden.

[0066] Zum Anschließen des Backofens 101 an ein Hausnetz werden die fünf Adern 105 der Netzanschlussleitung 103 des Hauses an ihren Enden abisoliert. Drei der Adern werden Phase, eine Ader der Nullleiter und eine die Erde genannt. Die abisolierten Enden der Adern 105 werden über die Einführöffnungen 106 eingeschoben und im Bezug zu den Kontakten zum Anschluss der Geräteinnenverdrahtung 107 positioniert. Dabei werden jeweils die Käfigzugfedern 110 nach unten gedrückt, sodass das Einführen der abisolierten Adern 105 vollständig erfolgen kann. Sobald die Ader 105 eingeschoben ist, wird die jeweilige Käfigzugfeder 110 "losgelassen", sodass über eine Öse der Käfigzugfeder 110 der abisolierte Teil der Ader 105 mit der entsprechenden Zugfederkraft mit den Kontakten zum Anschluss der Geräteinnenverdrahtung 107 verbunden wird. Dies wird für alle Adern entsprechend durchgeführt.

[0067] Somit konnte ohne das Verwenden eines Drehmomentschraubers ein sicheres Anschließen des Backofens mit dem Hausanschluss realisiert werden.

[0068] In einer Alternative weist ein Geräteanschlussterminal 202 eine Netzanschlussleitung 203 auf. Die Netzanschlussleitung 203 ist mittels einer Halteklemme 204 im Inneren des Geräteanschlussterminals 202 festgeklemmt. Hinter der Halteklemme 204 wurde eine Kabelummantelung der Netzanschlussleitung 203 entfernt, sodass anschließend fünf Adern 205 der Netzanschlussleitung 203 einzeln weiter geführt sind. Die fünf Adern 205 sind jeweils über eine Einführöffnung 206 jeweils in ein Käfigzugfederkontaktmodul 213 geführt. An der gegenüberliegenden Seite sind mittels fünf nicht gezeigten Einführöffnungen 203 entsprechend fünf Leiter 217 einer Geräteinnenverdrahtung jeweils in eins der fünf Käfigzugfederkontaktmodule 213 geführt.

[0069] Auf der Unterseite weist das Geräteanschlussterminal 202 einen Schutzleiteranschluss 218 auf, welcher mit einer nicht gezeigten Powerkontaktklemmfeder unterseitig mit dem Geräteanschlussterminal 202 verbunden ist.

[0070] Jedes Käfigzugfederkontaktmodul 213 weist einen beweglichen Moduldeckel 215 und zwei gegenüberliegende Einführöffnungen 206 auf. In jedem Käfigzugfederkontaktmodul 213 sind im Inneren eine erste Käfigzugfeder 210 und eine zweite Käfigzugfeder 211 auf einem Strombalken 212 angeordnet. Der Strombalken 212 ist stromleitend aus Kupfer mit einer Silberoberfläche ausgeführt.

[0071] Zum elektrischen Verbinden der Netzanschlussleitung 203 mit ihren fünf Adern 205 mit den fünf Leitern 217 der Geräteinnenverdrahtung werden folgende Arbeitsgänge durchgeführt:

[0072] Die Netzanschlussleitung 203 wird in das Geräteanschlussterminal 202 eingeführt und mittels der Halteklemme 204 im Inneren des Geräteanschlussterminals 202 festgeklemmt. Hinter der Halteklemme 204 werden die fünf Adern 205 frei von der Kabelummantelung der Netzanschlussleitung 203 einzeln im Inneren des Geräteanschlussterminals 202 jeweils zu einem der Käfigzugfederkontaktmodule 213 geführt. Ebenso werden die Leiter 217 der Geräteinnenverdrahtung in das Geräteanschlussterminal 202 jeweils einzeln zu den entsprechenden Käfigzugfederkontaktmodulen 213 geführt. Die Leiter 217 der Geräteinnenverdrahtung und die Adern 205 der Netzanschlussleitung 203 sind an ihren jeweiligen freien Enden abisoliert.

[0073] Bei geöffnetem Moduldeckel 215 der Käfigzugfederkontaktmodule 213 sind jeweils die erste Käfigzugfeder 210 und die zweite Käfigzugfeder 211 (wie in Figur 7 gezeigt) entspannt. In dieser Stellung befindet sich eine Aussparung 220 der ersten Käfigzugfeder 210 und eine Aussparung der zweiten Käfigzugfeder 211 oberhalb des Strombalkens 212.

[0074] Nacheinander werden nun die Moduldeckel 215 der jeweiligen Käfigzugfederkontaktmodule 213 durch manuelles Drücken auf den jeweiligen Moduldeckel 215 geschlossen. Dadurch wird auf die erste Käfigzugfeder 210 und die zweite Käfigzugfeder 211 von oben ein Druck aufgebracht und die beiden Käfigzugfedern 210 und 211 werden zusammengedrückt. Aufgrund der Form der beiden Käfigkontaktfedern 210, 211 mit einem unteren horizontalen Abschnitt der jeweiligen Käfigkontaktfedern 210, 211 parallel zum und oberhalb auf dem Strombalken 212 liegend, verschieben sich die Aussparung 220, 221 von oberseitig des Strombalkens 212 auf unterseitig des Strombalkens 212. Daraufhin wird durch die jeweils gegenüberliegenden Einführöffnungen 206 eines jeden Kontaktmodules 213 auf der einen Seite eine abisolierte Ader 205 und auf der anderen Seite ein abisolierter Leiter 217 der Geräteinnenverdrahtung durch die Einführöffnung 206 und die nach unten verschobene Aussparung 220 oder 221 durchgeführt. Aufgrund der Federkraft der ersten Käfigzugfeder 210 und der zweiten Käfigzugfeder 211 wird entsprechend die abisolierte Ader 205 und der abisolierte Leiter 217 an der Unterseite des Strombalkens 212 mit einer definierten Kontaktierungskraft aufgrund der entsprechenden Federspannung festgeklemmt. Hierbei schnellen die erste Käfigzugfeder 210 und die zweite Käfigzugfeder 211 in Abhängigkeit der Querschnitte der abisolierten Ader 205 und des abisolierten Leiter 217 aufgrund ihrer Federkraft teilweise zu ihrer entspannten Position gegen den Moduldeckel 315 zurück. Durch das Festklemmen stehen die festgeklemmte abisolierte Ader 205 und der festgeklemmte abisolierte Leiter 217 über den Strombalken 212 in elektrischem Kontakt.

[0075] Folglich wird ohne Verwendung eines Werkzeuges eine indirekte elektrische Verbindung zwischen jeder Ader 205 der Netzanschlussleitung 203 und jedem zugeordneten Leiter 217 der Geräteinnenverdrahtung realisiert.

[0076] In einer Alternative weist ein Geräteanschlussterminal 302 eine Netzanschlussleitung 303, eine Halteklemme 304, fünf Leiterdirektkontaktmodule 313 und fünf Leiter 317 einer Geräteinnenverdrahtung (in Figur 8 im nichtangeschlossenen Zustand gezeigt) auf. Die Netzanschlussleitung 303 weist an ihrem Ende wiederum fünf Adern 305 auf, welche an ihren Enden abisoliert sind, sodass einzelne Litzen frei liegen. Ebenso sind die Leiter 317 an ihrem Ende abisoliert.

[0077] Auf der Unterseite des Geräteanschlussterminals 302 ist wiederum ein Schutzleiteranschluss 318 wie oben beschrieben angeordnet. Jedes Leiterdirektkontaktmodul 313 weist einen betätigbaren, beweglichen Moduldeckel 315 und an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Einführöffnung 306 für eine Ader 305 und einen Leiter 317 auf.

[0078] Im Inneren jedes Leiterdirektkontaktmoduls 313 ist ein Leitungsführungs- und -klemmelement 314 mit einem mittigen Einraster 311 angeordnet. Das Leitungsführungs- und -klemmelement 314 weist an gegenüberliegenden Seiten zwei Aussparungen 320 zur Durchführung des Leiter 317 und der Ader 305 (siehe Fig. 10) auf, wobei die Aussparung 320 für den Leiter 317 der Geräteinnenverdrahtung höher liegt als die Aussparung 320 für die Ader 305. Dies wird durch eine entsprechende Ausgestaltung des Leiterführungs- und -klemmelementes 314 mit einer entsprechend höher gelegenen Führungsbahn für den Leiter 317 realisiert.

[0079] Zum Herstellen der direkten elektrischen Verbindung zwischen jeder abisolierten Ader 305 der Netzanschlussleitung 303 und dem jeweiligen abisolierten Leiter 317 der Geräteinnenverdrahtung werden folgende Arbeitsschritte durchgeführt.

[0080] Bei jeweils geöffnetem Moduldeckel 315 jedes Leiterdirektkontaktmoduls 313 wird in die eine Einführungsöfffnung 306 die abisolierte Ader 305 der Netzanschlussleitung 303 in das Leitungsführungs- und -klemmelement 314 des Leiterdirektkontaktmoduls 313 eingelegt, sodass die abisolierte Ader 305 unten im Leitungsführungs- und -klemmelement 314 liegt. Durch die gegenüberliegende Einführöffnung 306 wird der entsprechende abisolierte Leiter 317 in das Leitungsführungs- und -klemmelement 314 eingelegt, sodass der abisolierte Leiter 317 über der abisolierten Ader 305 liegt. Dies wird dadurch unterstützt, dass das Leitungsführungs- und -klemmelement 314 entsprechend an seinen freien Enden mit einem jeweiligen Klemmelement von oben auf die abisolierte Ader 305 und den abisolierten Leiter 317 drückt. Anschließend wird der Moduldeckel 315 durch manuelles Draufdrücken geschlossen, wodurch der Moduldeckel 315 von oben gegen den Einraster 311 drückt, welcher im mittleren Bereich des Leitungsführungs- und -klemmelementes 314, in dem der abisolierte Leiter 317 auf der abisolierten Ader 305 liegt, drückt und an einem entsprechenden Einrasthaken (nicht gezeigt) auf der Innenseite des Leiterdirektmoduls 313 einrastet, sodass eine definierte Kontaktierungskraft auf die direkte elektrische Verbindung der abisolierten Ader 305 und des abisolierten Leiters 317 aufgrund deren Aneinanderliegen ausgeübt wird.

[0081] Aufgrund dieses direkten elektrischen Kontaktes benötigt das Leiterdirektkontaktmodul 313 kein zusätzliches elektrisches Verbindungselement und somit keine speziellen leitfähigen Wertstoffe wie Kupfer oder Silber, wodurch dieses kostengünstig aus Metall-Stanzbiegeteilen gefertigt ist. Zudem werden durch das Leiterdirektkontaktmodul 313 Übertragungsverluste minimiert und somit ein langlebiges Geräteanschlussterminal 302 und eine dauerhafte direkt elektrische Verbindung zwischen den Adern 305 der Netzanschlussleitung 303 und den entsprechenden Leiten 317 der Geräteinnenverdrahtung realisiert.

[0082] In einer nicht gezeigten Alternative des Leiterdirektkontaktmoduls weist das Leiterdirektkontaktmodul eine einzige Käfigzugfeder 210 oder 211 (vergleiche in Fig. 7) ohne Strombalken auf. Durch Schließen des entsprechenden Moduldeckels wird die Käfigzugfeder 210 oder 211 zusammengedrückt und durch die Aussparung 220 oder 221, welche sich nun unterhalb des unteren horizontalen Abschnittes (welcher in Fig. 7 auf dem Strombalken 212 aufliegt) der Käfigzugfeder 210 oder 211 befindet, wird von der einen Seite ein blanker Leiter 317 der Geräteinnenverdrahtung und von der anderen Seite eine blanke Ader 305 geführt. Hierbei liegen der blanke Leiter 317 der Geräteinnenverdrahtung und die blanke Ader 305 übereinander und werden mittels des unteren horizontalen Abschnittes der Käfigzugfeder 210 oder 211, welcher durch die durch die Aussparung 220 oder 221 geführt ist, festgeklemmt, sodass ein direkter Kontakt zwischen der blanken Ader 305 und dem blanken Leiter 317 der Geräteinnenverdrahtung hergestellt ist.

Bezugszeichenliste

[0083] 

101

Backofen

102

Geräteanschlussterminal

103

Netzanschlussleitung

104

Geräteanschlussdose

105

Ader

106

Einführöffnung

107

Kontakte zum Anschluss der Geräteinnenverdrahtung

108

Powerkontaktklemmfeder

109

Betätigungsöffnung für Käfigzugfeder

110

Käfigzugfeder

202

Geräteanschlussterminal

203

Netzanschlussleitung

204

Halteklemme

205

Ader

206

Einführöffnung

210

erste Käfigzugfeder

211

zweite Käfigzugfeder

212

Strombalken

213

Käfigzugfederkontaktmodul

215

Moduldeckel

217

Leiter der Geräteinnenverdrahtung

218

Schutzleiteranschluss

220

Aussparung erste Käfigzugfeder

221

Aussparung zweite Käfigzugfeder

302

Geräteanschlussterminal

303

Netzanschlussleitung

304

Halteklemme

305

Ader

306

Einführöffnung

311

Einraster

313

Leiterdirektkontaktmodul

314

Leitungsführungs- und -klemmelement

315

Moduldeckel

317

Leiter der Geräteinnenverdrahtung

318

Schutzleiteranschluss

320

Aussparung des Leitungsführungs- und -klemmelementes

Ansprüche

1. Geräteanschlusseinheit (102, 201, 302) für ein Elektrogerät (101) mit wenigstens zwei Geräteversorgungselementen (107, 217, 317) zum Versorgen von elektrischen Bauteilen des Elektrogeräts mit elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass den Geräteversorgungselementen jeweils ein Kontaktierungselement (110, 213, 313) zugeordnet ist, welches jeweils einem angeordneten Versorgungsleiter (105, 205, 305) im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft mittels eines Beaufschlagungselementes aufprägt, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement und dem Versorgungsleiter realisiert ist.

2. Geräteanschlusseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei, vier, fünf, sechs oder weitere Geräteversorgungselemente, welchen jeweils ein Kontaktierungselement zugeordnet ist, welches jeweils einem angeordneten Versorgungsleiter im Betätigungsfall eine definierte Kontaktierungskraft mittels jeweils einem Beaufschlagungselement aufprägt.

3. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungselemente ein Federelement (110, 210, 211), ein Klemmelement und/oder ein Rastelement (311) aufweisen, welches jeweils die definierte Kontaktierungskraft aufprägt.

4. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Geräteversorgungselementen und/oder den Versorgungsleitern jeweils eine Einführeinrichtung (106, 206, 306) zugeordnet ist, sodass das jeweilige Geräteversorgungselement und der jeweilige Versorgungsleiter definiert zueinander anordnenbar sind.

5. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungselemente ein Betätigungselement (215, 315) aufweisen, sodass durch ein Betätigen des Betätigungselementes die Kontaktierungskraft verstärkt oder verringert wird.

6. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Ausbildung der Geräteversorgungselemente als Leiter (217, 317) das jeweilige Kontaktierungselement derart eingerichtet ist, dass jeweils dem angeordneten Versorgungsleiter (105, 205, 305) und dem jeweiligen Leiter im Betätigungsfall die definierte Kontaktierungskraft mittels des Beaufschlagungselementes aufprägt wird.

7. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kontaktierungselemente oder mehrere Kontaktierungselemente oder sämtliche Kontaktierungselemente eine Käfigzugfeder (110, 210, 211) aufweist oder aufweisen.

8. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kontaktierungselemente oder mehrere Kontaktierungselemente oder sämtliche Kontaktierungselemente als Leiterdirektverbindungskontaktmodul (313) ausgebildet ist oder sind, sodass mittels der definierten Kontaktierungskraft des Beaufschlagungselementes eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Geräteversorgungselement oder dem Leiter und dem jeweiligen Versorgungsleiter besteht.

9. Geräteanschlusseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterdirektverbindungskontaktmodul ein Leiterführungselement und/oder Leiterklemmelement (314) aufweist.

10. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteanschlusseinheit einen Schutzleiteranschluss (218, 318) mit einer Powerkontaktklemmfeder (108) aufweist.

11. Geräteanschlusseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteanschlusseinheit als Geräteanschlussterminal (102, 202, 302) für ein Elektrogerät (101) mit einer Betriebsspannung oberhalb von 250 V_eff, insbesondere mit einer Dreiphasenwechselspannung, ausgebildet ist.

12. Elektrogerät (101), welches eine Geräteanschlusseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.

Zeichnung