DE2131204C3 - Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers aus einer Steckdose - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers aus einer Steckdose gcmäü dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Die USA-Patentschrift 34 75 715 beschreibt eine

derartige Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers, wobei der Auswerfvorgang von einer elektrischen Magnetspule gesteuert wird, die in einem Stromkreis wahlweise einschaltbar ist. Dieser bekannte Stecker besitzt zwischen den Kontaktstiften einen im Gehäuse angeordneten Kolben, der von einer Feder normalerweise nach außen gedruckt und somit unter Vorspannung gehalten wird und mechanisch im Stecker verriegelt ist, wenn der Stecker in eine Steckdose eingeschoben worden ist. Die Magnetspule löst die mechanische Verriegelung, wenn ein Schalter im Stromkreis der Magnetspule geschlossen wird, wodurch der Kolben freigegeben und von der Feder nach außen gedruckt wird, so daß das Auswerfen des Steckers aus eier Steckdose stattfindet.

Ein vornehmliches Interesse für die Anwendung einer Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers aus einer Steckdose besteht darin, derartige Vorrichtungen bei Steckern an Kabeln von im Haushalt verwendeten elektrischen Geräten, beispielsweise Staubsaugern vorzusehen. Es wurde gefunden, daß die vorhandenen Steckdosen, insbesondere in älteren Häusern, sehr unterschiedliche Formen aufweisen, wobei die Anzahl der verschiedenen vorhandenen Stecker sehr viel größer als erwartet ist. Daher müssen für den Hausgebrauch bestimmte Vorrichtungen zum Auswerfen eines elektrischen Steckers eine verhältnismäßig starke Feder besitzen, um die Stecker mit Sicherheit aus allen möglichen Steckdosen auswerfen zu können. Erhöht man jedoch die Federkraft, so wird auch die Kraft entsprechend größer, welche die Hausfrau aufbringen muß, um den Stecker in die Steckdose zu stecken, wobei auch der Riegel entsprechend stärker und die Magnetspule entsprechend größer werden müssen, so daß die Vorrichtung insgesamt größere Abmessungen erhält.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Auswerfen einei elektrischen Steckers aus einer Steckdose mit verbessertem Auswerfmecha- -' nismus und bedeutend größerer Kapazität zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches I angegebenen konstruktiven Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird daher eine verbesserte Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers aus einer Steckdose geschaffen, die verhältnismäßig preiswert herzustellen ist und problemlos arbeitet, weil sie in der Konstruktion einfach und im Betrieb unproblematisch ist.

Die USA-Patentschrift 3168 805 beschreibt zwar einen hydraulischen Betätiger zum Bewegen eines hydraulischen Flüssigkeitsventils in eine offene oder geschlossene Stellung mit Hilfe der Verdampfung eines thermisch expandierbaren Materials. Dieser Betätiger wird durch einen elektrischen Widerstandsheizer ausgelöst, welcher einen Strömungsmitteldruck auf eine flexible Membran erzeugt, jedoch ist dieser Betätiger vornehmlich für ein extrem schnelles Ansprechen und Auslösen bestimmt und so ausgebildet, daß er '■' hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt der wirtschaftlichen Ausnutzung der angelegten elektrischen Energie anstatt für das Abgeben einer großen Kraft geeignet ist. Irgend ein Hinweis für die anmcldungsgemäße Ausbildung einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Steckers ist dieser Patentschrift nicht entnehmbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruches I sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, die im Gehäuse eines Steckers untergebracht ist, dargestellt, und zwar zeigt

Fig. I eine schaubildliche Ansicht des Steckers,

F i g. 2 einen Längsschnitt des Steckers nach Linie 2-2 aus F i g. I in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 ein elektrisches Schaltschema des elektrischen Stromkreises, in welchem der Stecker mit der Vorrichtung zum Auswerfen und auch das mit demselben verbundene elektrische Gerät liegt.

Der elektrische Stecker besitzt zwei Gehäuseteile 10 und 11, die aus starrem Kunststoff bestehen, um eine Isolierung zu gewährleisten und um preiswert hergestellt werden zu können, jedoch ist es ohne weiteres möglich, diese Gehäuseteile 10 und 11 aus anderen Materialien herzustellen. Der Gehäuseteil 10 ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet und enthält eine axiale Bohrung 12 mit einem radial nach innen ragenden, als Anschlag dienenden Flansch 13 am äußeren Ende der Bohrung und mit einer ringförmigen Nut 14 am inneren Slirnende.

Der Gehäuseteil 11 ist wie ein Deckel ausgebildet und enthält einen zylindrischen Raum 15, der koaxial zu der Bohrung 12 angeordnet ist, jedoch einen etwas größeren Durchmesser als dieselbe besitzt. Das äußere oder offene Ende des Gehäuseteils 11 liegt am inneren Ende des Gehäuseteils 10 an, wobei beide Gehäuseteile denselben Außendurchmesser aufweisen und in der Stirnfläche des Gehäuseteils 11 eine Nut 16 angeordnet ist, die der ringförmigen Nut 14 des Gehäuseteils 10 gegenüberliegt.

Eine aus Gummi bestehende elastische Membran 17 ist als Trennwand zwischen dem zylinderförmigen Raum 15 und der Bohrung 12 angeordnet und dichtet die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen 10 und 11, da sie eine um ihren Außenumfang umlaufende Wulst 18 aufweist, welche dichtend in die einander ergänzenden Nuten 14 und 16 eingreift. Dadurch schließt die Membran 1/ den Raum 15 im Gehäuseteil 11. Die >■■ Membran 17 besitzt eine ringförmig umlaufende Falte 19, die es ermöglicht, die Membran 17 auszudehnen, indem die Falte 19 aufgerollt wird, ohne daß die Membran selbst gedehnt wird.

Wenn die Membran ausgerollt oder ausgefaltet wird, ; bewegt sie sich immer tiefer in die Bohiung 12. Die Falte 19 befindet sich dabei zwischen der Wulst 18 und dem zentralen Teil der Membran, welcher beim Ausdehnen oder Ausrollen der Membran sich, in F i g. 2 gesehen, axial nach rechts in die Bohrung 12 des Gehäuseteils 10 << bewegt. Die Anordnung der Falte 19 in dem Raum 15 gestattet eine axiale Bewegung des zentralen Teils der Membran 17 um eine Strecke, die größer als die Tiefe des Raumes 15 ist und setzt dieser Bewegung des zentralen Teils der Membran wegen des Aufrollvorgan- ■■ ges praktisch keine Kraft entgegen.

Der Raum 15 enthält ein thermisch expandierbares und zusammenziehbares Medium 20 und eine schematisch angedeutete elektrische Heizspule H, ate, wenn sie unter Strom steht, das Medium 20 expandiert, so daß w dasselbe eine nach außen gerichtete Kraft auf die Membran 17 ausübt.

Die auf die Membran 17 ausgeübte Kraft wird auf einen in der Bohrung 12 befindlichen Kolben 21 übertragen, der ebenfalls aus starrem Kunststoff besteht ι und an seinem inneren Ende einen Flansch 22 aufweist. Zwischen diesem Flansch 22 und dem als Anschlag dienenden Flansch 13 am äußeren Ende der Bohrung 12 erstreckt sich eine Rückstellfeder 23, welche den Kolben 21 normalerweise in der zurückgezogenen Lage in der Bohrung 12 hält. An das äußere Ende des Gehäuseteils 10 sind zwei aus Metall bestehende Kontaktstifte 24 und 25 angebracht, und zwar mit Hilfe von Schrauben 26 und 27, welche sich vollständig durch den Gehäuseteil 10 und auch den Gehäuseteil 11 erstrecken und auf der Rückseite des Gehäuseteils 11 elektrische Anschlußklemmen 28 bzw. 29 tragen und in Muttern 30 bzw. 31 eingeschraubt sind. Die Schrauben 26 und 27 dienen also dazu, die Gehäuseteile 10 und 11 zusammenzuhalten und die Kontaktstifte 24 und 25 elektrisch mit den Anschlußklemmen 28 bzw. 29 zu verbinden. Der Kolben 21 liegt zwischen den Kontaktstiften 24 und 25, und von den Anschlußklemmen 28 bzw. 29 geht je ein Draht 32 bzw. 33 aus. Wie schematisch in Fi g. 3 angedeutet ist, ist ein Ende der Heizspule H an der. Draht 32 angeschlossen, während das andere Ende der Heizspule Hau einem dritten Draht 34 liegt.

Der gesamte Stecker besitzt eine iv-.iierende Hülle 35, weiche aus Gummi oder gummiähnlic'-'.em Material besteht und um die Steckerteile herumgeformt ist, wobei die Drähte 32, 33 und 34 durch ein isoliertes Kabel 36 zum elektrischen Gerät oder dem sonstigen, an den Stecker angeschlossenen Verbraucher führen.

In Fig.3 wird mit dem Kreis 37 schematisch das elektrische Gerät angedeutet, während die gestrichelte Linie 38 die Trennung zwischen dem Steckerstromkreis, der oberhalb dieser Linie liegt, und dem Kabel- und Gerätestromkreis andeutet. Der letztgenannte Stromkreis enthält einen Ein-Ausschaltcr 39 und zusätzlich einen Druckknopfschalter 40, der zwischen den Drähten 33 und 34 liegt, so daß die im Stecker befindliche Heizspule H wahlweise unter Strom gesetzt werden kann, wenn man den Druckknopfschalter 40 betätigt, der z. B. am elektrischen Gerät angeordnet ist.

Wenn die das elektrische Gerät benutzende Hausfrau wünscht, daß der Stecker vom Stromnetz gtlrenn; wird, muß sie nur den Druckknopfschalter 40 schließen, wodurch die Heizspule H betätigt wird und das im Stecker befindliche thermisch expandierbare Medium erhitzt, wodurch fast augenblicklich der Kolben 21 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 13 nach außen gedruckt wird, um den elektrischen Stecker aus der Steckdose auszuwerfen.

Das Medium 20 ist so gewählt, daß es bei normalen Steckergrößen schnell anspricht. Es wurde gefunden, daß Freon, ein halogenisierter Kohlenwasserstoff, der Fluoratome enthält, in dieser Hinsicht sehr befriedigend ist und auch immer wieder verwendet werden kann. Diese inerte, dielektrische Flüssigkeit verdampft bei etwa 93^JC und der Tei¹ der Flüssigkeit, der mit der Heiz^pu'e H in Kontakt kommt oder sich in unmittelbarer Nähe der Heizspule H befindet, kann fast augenblicklich auf diese Temperatur erhitzt, werden, was ausreicht, um die Auswerfkraft mit einem verhältnismäßig kleinen Widerstandselement bei normaler Stromzufuhr zu erzeugen. Beispielsweise wurde eine über 7 kp liegende Druckkraft, die zum sicheren Auswerfen von normalen Haushaltssteckern ausreicht, an dem Kolben 21 in weniger als einer Sekunde mit einer Heizspule W von 470 Watt und 115 Volt erzeugt.

Wenn der Stecker ausgeworfen worden ist, wird der Stromkreis der im Stecker befindlichen Heizspule H zusammen mit dem Stromkreis des am Kabel liegenden elektrischen Gerätes oder dergleichen unterbrochen, woraufhin das expandierte Medium 20 sich schnell wieder zusammenzieht, und die Rückstellfeder 23 den

Kolben 21 in seine normale versenkte Stellung /urückdriickt. Die erzielte Kraftabgabe ist verhältnismäOig hoch und wesentlich höher als notwendig, um selbst einen sehr fest sitzenden Stecker mit Sicherheit auszuwerfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auswerfen eines elektrischen Steckers aus einer Steckdose, mit je einem Gehäuse für den Stecker und die Steckdose, mit aus einem der beiden Gehäuse ausschiebbaren, mit einer Feder belasteten Kolben und einer in einen zu unterbrechenden Stromkreis willkürlich einschaltbaren elektrischen Spule zum Auslösen der Ausschiebebewegung des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule als Heizspule (H) ausgebildet ist und in einem am im Gehäuse liegenden Ende des Kolbens (21) angeordneten, ein unter Wärmeeinfluß expandierbares Medium (20) enthaltenden, nach außen abgedichteten Raum (15) angeordnet ist, dessen an dem Kolben (21) anliegende Wandung entgegen der Kraft der Feder dehnbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das expandierbare Medium (20) eine inerte dietektrischc fluorisierte Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dehnbare Wandung des Raumes (15) eine im Gehäuse (10,11) befestigte FaIl- und dehnbare Membran (17) ist, die als Dichtung dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (17) aus Gummi oder gummiähnlichem Material besteht und einen in axialer Richtung des Gehäuses (10, 11) hin- und herbewegba: ;n zentralen Teil und eine diesen umgebende ringförmige Falte M9), welche vollständig in den Raum (15) ragen kann, aufweis:

5. Vorrichtung nach einem de- Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zwei starr miteinander verbundene, koaxial angeordnete Gehäuseteile (10 und 11) aufweist, wobei der Kolben (21) in dem einen Gehäuseteil (10) untergebracht ist und mittels einer Rückstellfeder (23) gegen den zentralen Abschnitt der Membran (17) gedrückt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5„ dadurch gekennzeichnet, daß der den Kolben (21) enthaltende Gehäuseteil (10) ringförmig ausgebildet ist und eine zentrale Bohrung (12) mit einem nach innen vorstehenden, als Anschlag dienenden Flansch (13) am äußeren Ende dieser Bohrung enthält, während der Kolben (21) an seinem inneren Ende einen nach außen stehenden Flansch (22) aufweist, und daß die Rückstellfeder (23) zwischen diesen beiden Flanschen (13,22) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung der Kontaktstift (24, 25) des Steckers mit den zugehörigen Anschlußklemmen (28, 29) mittels zweier Schrauben (26, 27) geschieht, welche die beiden Gehäuseteile (10 und II) zusammenhalten.