DD256389A1 - Signalkontakt zur auswertung des ausloesezustandes einer thermischen ausloesemechanik - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Signalkontakt zur Auswertung des Ausloesezustandes einer thermischen Ausloesemechanik, z. B. fuer Widerstaende auf Leiterplatten. Erfindungsgemaess ist eine Abwinklung der Druckfeder auf die Signalleiterbahn der Leiterplatte geloetet. Der verlaengerte Isolierkoerper weist eine ueber die Hoehe des Ansatzes hinausreichende Quernut auf. Im Ausloesefall hebt die mit dem unteren Rand des Ansatzes des Isolierkoerpers in Verbindung stehende Druckfeder den Isolierkoerper derart um den Schalthub an, dass der von der oberen Windung der Druckfeder mit mindestens einer Kontaktkante der ueber die Breite der Druckfeder hinausreichenden seitlichen Kontaktarme der Signalkontaktloetoese gebildete Signalkontakt einen Stromkreis schliesst. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass durch eine Reihe konstruktiver und funktioneller Veraenderungen und eine Doppelfunktion ohne Vergroesserung der Baugroesse und ohne Beeintraechtigung der Funktion der thermischen Ausloesemechanik zusaetzlich ein Signalkontakt zur Auswertung des Ausloesezustandes realisiert werden konnte. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Signalkontkat zur Auswertung des Auslösezustandes einer thermischen Auslösemechanik, z.B. für Widerstände auf Leiterplatten. Gerade in vermittlungstechnischen Anlagen ist es erforderlich, daß Bauelemente, wie z. B. Widerstände, die einer thermischen Überlastung in Fehlschaltungsfällen ausgesetzt sein können, rechtzeitig abschaltbar sind, um mögliche Brände zu vermeiden. Fallen durch solche Ausfälle mehrere Geräte aus, führt das zu einer Beeinträchtigung der vermittlungstechnischen Funktionen. Erst bei Routineuntersuchungen sind diese Fehler erkennbar. Somit ist eine zentrale Signalisation dieser Ausfälle für eine schnelle Reparatur von hohem Wert.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein thermischer Umschalter (vgl. DE-AS 2414884; H01 H37/54) mit einem unter Wärmeeinfluß reversibel verformbaren Bimetallschaltelement als vorgespanntes Bimetallschnappfederelement bekannt, das über ein unter Vorspannung stehendes Federglied auf einen Schaltarm eines Umschaltkontaktes wirkt. Ein höhenverstellbarer Halter dient zur Einstellung des Umschaltzeitpunktes des Bimetallschnappfederelementes.

Nachteilig ist, daß ein raumbeanspruchender Grundkörper zur genauen relativen Fixierung des Bimetallschaltelementes, der Umschaltekontakte und des höhenverstellbaren Halters erforderlich ist. Arbeitszeitaufwendig ist weiterhin die erforderliche individuelle Justage des höhenverstellbaren Halters für den erforderlichen Auslösezeitpunkt.

Es ist zwar eine einfache Lösung (DE-OS 3223929; H 01 H 37/76) bekannt, bei derein Ring aus einem Schmelzlot um den Widerstandskörper und das freie Ende der Schaltfeder derart gespannt ist, daß die unter Vorspannung stehende Schaltfeder mit einem Unterbrecherkontakt zur Auslösung eines Signalstromkreises in Verbindung steht.

Nachteilig ist, daß beim Auslösen dieser Schmelzsicherung unkontrolliert Schmelzlot umherschpritzt und das aufgeschmolzene Ringstück zu weiteren Kurzschlüssen führen kann. Weiterhin benötigt diese Schmelzsicherung zusätzlichen Bauraum auf der Leiterplatte.

Bei einer weiteren bekannten thermischen Auslösemechanik (vgl. DD-WP 230109; H 01 H 85/00) wird bei unzulässiger Erwärmung des Widerstandes eine Lötstelle zum Schmelzen gebracht und der Stromkreis unterbrochen. Ein Isolierkörper mit einem Ansatz ist auf eine Druckfeder aufgesteckt. In einem Durchbruch dieses Isolierkörpers ist ein zum freien Ende hin zwei seitliche Anschlagarme aufweisendes lötösenartiges Element mit einer Ausnehmung zur Erhöhung des Wärmestaus frei beweglich einsteckbar. Der Anschlußdraht ist in der Nähe des Widerstandes unter Vorspannung in die Lötaufnahme derart festlötbar, daß für einen Freihub im vorgespannten Zustand die Unterkanten der beiden Anschlagarme bezüglich eines stufenförmigen Absatzes im Inneren des Isolierkörpers in Abstand gegenüberliegen.

Die Lösung beansprucht zwar keinen zusätzlichen Bauraum auf der Leiterplatte, doch wird bei einer thermischen Überlastung des Widerstandes nur dessen Stromkreis unterbrochen. Gerade in vermittlungstechnischen Anlagen, in denen eine Vielzahl solcher zu schützender Widerstände vorhanden ist, tritt bei steigendem Geräteausfall eine Beeinträchtigung der vermittlungstechnischen Leistungsparameter ein. Erst bei Routineprüfungen sind diese Fehler erkennbar. Aus diesem Grund ist eine zentrale Signalisierung solcher Ausfälle durch einen Signalkontakt von großer Bedeutung, damit eine schnelle und gezielte Reparatur gewährleistet ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, für die thermische Auslösemechanik eine einfache und kostengünstige Lösung zu finden, mit der ein Signalkontakt realisierbar ist, ohne zusätzlichen Bauraum auf der Leiterplatte zu benötigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne zusätzliche Bauelemente nur durch konstruktive und funktionell Veränderungen der thermischen Auslösemechanik einen Signalkontakt zusätzlich zu realisieren, der unter Verwendung des vorhandenen Betriebsstromes eine zentrale Signalisierung ermöglicht, ohne die Auslösefunktion zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß ist eine Abwinklung der Druckfeder an die Signalleiterbahn der Leiterplatte lötbar. In Arbeitsstellung weist der nahezu bis an die Leiterplatte reichende Isolierkörper eine in seiner Höhe etwas über die Höhe des Ansatzes des Isolierkörpers hinausragende Quernut auf. Im Auslösefall der thermischen Auslösemechanik hebt die mit dem unteren Rand des Ansatzes des Isolierkörpers in Verbindung stehende Druckfeder den Isolierkörper derart um den Schalthub an, daß der von der oberen Windung der Druckfeder mit mindestens einer Kontaktkante der über die Breite der Druckfeder hinausragenden seitlichen Kontaktarme der Signalkontaktlötöse gebildete Signalkontakt einen Signalstromkreis schließt. In Arbeitsstellung der thermischen Auslösemechanik ist der Freihub durch den Abstand der zur Leiterplatte gerichteten Kontaktkante der seitlichen Kontaktarme der Signalkontaktlötöse bezüglich der am unteren Rand des Ansatzes des Isolierkörpers anliegenden oberen Windung der Druckfeder gebildet.

Der Signalkontakt zur Auswertung des Auslösezustandes einer thermischen Auslösemechanik besteht aus der Signalkontaktlötöse mit Ausnehmunng, der Lötaufnahme, dem Einlötansatz und den seitlichen Kontaktarmen mit Kontaktkanten, dem Isolierkörper mit Ansatz, dem oberen Rand und unteren Rand des Ansatzes, dem Durchbruch und der Quernut sowie der Druckfeder mit Abwinklung. In Arbeitsstellung sind die Kontakte des Signalkontaktes um die Größe des Schalthubes voneinander entfernt. Der Widerstand ist mit dem einen Anschlußdraht mit der Leiterplatte und mit dem anderen Anschlußdraht mit der thermischen Auslösemechanik an deren Löststelle verbunden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß durch eine Reihe konstruktiver und funktioneller Veränderungen und eine Doppelfunktion ohne Vergrößerung der Baugröße und ohne Beeinträchtigung der Funktion der thermischen Auslösemechanik zusätzlich ein Signalkontakt zur Auswertung des Auslösezustandes realisiert werden konnte.

In der Leiterplatte ist die Abwinklung einer Druckfeder verlötet, in die ein Isolierkörper mit Ansatz am oberen Ende frei beweglich eingesteckt ist. In dem sich zu einer Quernut im Bereich des Ansatzes erweiternden Durchbruch ist eine Signalkontaktlötöse frei beweglich eingeführt und mit der Leiterplatte verlötet. In Arbeitsstellung liegt die Betriebsspannung an der in der Leiterplatte verlöteten Signalkontaktlötöse an und speist den Widerstand, dessen einer Anschlußdraht in der Lötaufnahme eingelötet ist. Der durch den Abstand der Kontaktkanten der seitlichen Kontaktarme der Signalkontaktlötöse und der an dem unteren Rand des Ansatzes des Isolierkörpers anliegenden oberen Windung der Druckfeder gebildete Abstand wird als Schalthub für den Signalkontakt genutzt und dient weiterhin als Auslösebegrenzung, um ein Verspritzen des Schmelzlotes zu verhindern. Im Auslösefall schmilzt die Lötstelle, so daß durch die Vorspannung der Druckfeder der Isolierkörper hochgedrückt, der Signalkontakt geschlossen und der Stromkreis für den Widerstand geöffnet wird. Über die weiterhin an der Signalkontaktlötöse angeschlossene Betriebsspannung kann büer den Signalkontakt und die mit der Leiterplatte verlötete Druckfeder eine Signalleitung zur zentralen Auswertung des Auslösezustandes gespeist werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Seitenansichtderthermischen Auslösemechanik

Fig.2: Draufsicht derthermischen Auslösemechanik

Fig.3: thermische Auslösemechanik mit Signalkontakt im Ruhezustand M 2,5:1

Fig.4: thermische Auslösemechanik mit Signalkontakt im Auslösezustand M2,5:1

Fig. 5: Schnitt des Isolierkörpers Μ 2,5:1

Der Signalkontakt 20 zur Auswertung des Auslösezustandes einer thermischen Auslösemechanik wird anhand eines axialen Widerstandes 2 dargelegt, der liegend auf einer Leiterplatte angeordnet ist. Ein Anschlußdraht 3 des Widerstandes 2 ist abgewinkelt und mit der Unterseite der Leiterplatte 1 verlötet. Der zweite Anschlußdraht 3 des Widerstandes 2 ist auf die unter Vorspannung gehaltene thermische Auslösemechanik aufgelötet (vgl. Fig. 1 und 2).

Der Aufbau des Signalkontaktes 20 mit der thermischen Auslösemechanik erfolgt, indem eine Druckfeder 17 mit ihrer Abwinklung 18 auf die Leiterplatte 1 aufgesetzt und mit der Leiterbahn für eine Signalleitung verlötet wird. In dem umschlossenen Innenraum der Druckfeder 17 ist ein Isolierkörper 11 mit Ansatz 13 am oberen Ende frei beweglich gesteckt. In den Durchbruch 12 des Isolierkörpers 11, der sich zu einer Quernut 16 erweitert, die sich in ihrer Größe etwas über die Höhe des Ansatzes 13 des Isolierkörpers 11 erstreckt, ist eine Signalkontaktlötöse 4 frei beweglich einsteckbar und an ihrem unteren Ende mit dem Einlötansatz 8 in der Leiterplatte 1 verlötet (vgl. Fig. 5). Das obere Ende der Signalkontaktlötöse 4 weist eine Lötaufnahme 6für den Anschlußdraht 3 des Widerstandes 2 auf. Zum Einlöten des Anschlußdrahtes 3 des Widerstandes 2 wird dieser auf den Isolierkörper 11 aufgesteckt und gegen die Druckfeder 17 niedergedrückt, bis er in die Lötaufnahme 6 der Signalkontaktlötöse 4 gelangt. Damit liegt der obere Rand 14 des Isolierkörpers 11 mit der Oberseite der seitlichen Kontaktarme 9 der Signalkontaktlötöse 4 in einer Ebene.

In Ruhestellung des Signalkontaktes 20, dereinen Schließerdarstellt, zur Auswertung des Auslösezustandes einer thermischen Auslösemechanik erstreckt sich der von der Druckfeder 17 umschlossene Teil des Isolierkörpers 11 bis nahezu an die Leiterplatte 1, so daß eine elektrische Berührung von Druckfeder 17 und Signalkontaktlötöse 4 nicht auftreten kann. Die Druckfeder 17 drückt gegen den unteren Rand 15 des Ansatzes 13 des Isolierkörpers 11.

Bei thermischer Überlastung des Widerstandes 2 schmilzt die Lötstelle 7 anderthermischen Auslösemechanik. Durch Größe und Form der Ausnehmung 5 ist durch die verringerbare Wärmeableitung ein Wärmestau und damit eine verkürzte Auslösezeit erreichbar. Der durch die Druckfeder 17 unter Vorspannung stehende Isolierkörper 11 wird jetzt um die Größe des Schalthubes 19 emporgedrückt, der durch den Abstand der Kontaktkanten 10 der seitlichen und in ihrer Länge über den Durchmesser der Druckfeder 17 reichenden Kontaktarme 9 der Signalkontaktlötöse 4 mit der an dem unteren Rand 15 des Ansatzes 13 des Isolierkörpers 11 anliegenden oberen Windung der Druckfeder 17 bestimmt ist. Der Anschlußdraht 3 des Widerstandes 2 wird aus der Lötaufnahme 6 herausgedrückt und liegt frei und isoliertauf dem oberen Rand 14 des Ansatzes 13 des Isolierkörpers 11 auf, der noch seitliche Haltewülste aufweisen kann. Damit ist der Stromkreis zur weiteren Aufheizung des Widerstandes 2 unterbrochen. Über die an der Signalkontaktlötöse 4 angeschlossene Betriebsspannung wird jetzt über den aus der oberen Windung der Druckfeder 17 und den Kontaktkanten 10 der seitlichen Kontaktarme 9 der Signalkontaktlötöse 4 gebildeten Signalkontakt 20 und die in der Leiterplatte 1 an eine Signalleiterbahn mit der Abwinklung 18 angelötete Druckfeder 17 ein Signalstromkreis geschlossen, der z. B. ein Signal zur zentralisierten Fehlerinformation auslöst.

Die in ihrer Höhe etwas über die Höhe des Ansatzes 13 des Isolierkörpers 11 reichende Quemut 16 sichert in jedem Fall die geforderte Kontaktsicherheit des Signalkontaktes 20 ab (vgl. Fig.4). Nach Reparatur des Fehlers kann die thermische Auslösemechanik wieder neu in Betrieb gesetzt werden. Als Widerstand 2 kann jedes sich erwärmende Bauelement eingesetzt werden.

Claims (1)

1. Signalkontakt zur Auswertung des Auslösezustandes einer thermischen Auslösemechanik, die bei unzulässiger Erwärmung eine Lötstelle zum Schmelzen bringt und den Aufheizstromkreis unterbricht, wobei das lötösenartige Element eine Ausnehmung zur Erhöhung des Wärmestaus aufweist und daß der Isolierkörper auf die Druckfeder aufgesteckt ist, wobei in einem Durchbruch dieses Isolierkörpers mit stufenförmigem Absatz ein zum freien Ende hin zwei seitliche Anschlagarme aufweisendes lötösenartiges Element zur Freihubbegrenzung frei beweglich einsteckbar und dessen Einlötansatz in die Leiterplatte einlötbar ist, wobei der Anschlußdraht in der Nähe des Widerstandes unter Vorspannung in die Lötaufnahme des lötösenartigen Elementes festlötbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abwinklung (10) der Druckfeder (17) an die Signalleiterbahn der Leiterplatte

   (I) lötbar ist und daß in Arbeitsstellung der nahezu bis an die Leiterplatte (1) reichende Isolierkörper

   II1) eine in seiner Höhe etwas über die Höhe des Ansatzes (12) des Isolierkörpers hinausreichende Quernut (16) aufweist und daß im Auslösefall der thermischen Auslösemechanik die mit dem unteren Rand (15) des Ansatzes (13) des Isolierkörpers (11) in Verbindung stehende Druckfeder (17) den Isolierkörper (11) derart um einen Schalthub (19) anhebt, der in Arbeitsstellung der thermischen Auslösemechanik durch den Abstand der zur Leiterplatte (1) gerichteten Kontaktkanten (10) der seitlichen Kontaktarme (9) der Signalkontaktlötöse (4) bezüglich der am unteren Rand (15) des Ansatzes (13) des Isolierkörpers (11) anliegenden oberen Windung der Druckfeder (17) gebildet ist, daß der von der oberen Windung der Druckfeder (17) mit mindestens einer Kontaktkante (10) der über die Breite der Druckfeder (17) hinausragenden seitlichen Kontaktarme (9) der Signalkontaktlötöse (4) gebildete Signalkontakt (20) einen Signalstromkreis schließt.