DE10316512A1

DE10316512A1 - Signalgerät

Info

Publication number: DE10316512A1
Application number: DE10316512A
Authority: DE
Inventors: Dirk Rothhaas; Reinhard Mordau; Heinz Elsässer
Original assignee: WERMA Signaltechnik GmbH and Co; WERMA Signaltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: WERMA Signaltechnik GmbH and Co; WERMA Signaltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-10-21
Also published as: DE502004004326D1; EP1467140B1; EP1467140A3; EP1467140A2

Abstract

Es wird ein Signalgerät, insbesondere eine Signalleuchte, und/oder akustisches Signalgerät mit wenigstens einer Leiterplatte vorgeschlagen, die ein oder mehrere Leuchtdioden trägt und mehrere Anschlusskontakte aufweist. Bei einem erfindungsgemäßen Signalgerät soll der Aufwand für den Anschluss der Leiterplatte an entsprechende Anschlusselemente verringert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Anschlusskontakte (12) stirnseitig an der Leiterplatte (5) angebracht sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Signalgerät, insbesondere eine Signalleuchte und/oder ein akustisches Signalgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Signalgeräten, insbesondere Signalleuchten ist der Einsatz von LED als Leuchtmittel bereits weit verbreitet. Hierbei werden ein oder mehrere LED auf einer Leiterplatte angeordnet, die ihrerseits zur Ansteuerung der LED kontaktiert wird.
Bei einem solchen Signalgerät gemäß der DE 100 38 559 wird eine LED-tragende Leiterplatte beschrieben, die mit den Kontaktelementen verbunden ist, die ihrerseits mit Kontaktfedern einer Fassung des Signalgeräts kontaktiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand für den Anschluss der Leiterplatte an entsprechende Anschlusselemente zu verringern.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Signalgerät der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Signalgerät dadurch aus, dass an einer LED-tragenden Leiterplatte stirnseitig Anschlusskontakte angebracht sind. Auf diese Weise ist die Montage des Signalgeräts erheblich vereinfacht. Nach dem Einsetzen der Leiterplatte in die Kalotte kann ein die Anschlusselemente aufweisendes Anschlussstück auf die Kalotte aufgesetzt werden, wobei es zum Formschluss mit den stirnseitigen Anschlusskontakten der Leiterplatte kommt.
Vorteilhafterweise werden hierbei verschiedene stirnseitige Kontakte an der Leiterplatte vorgesehen, so dass eine getrennte Ansteuerung verschiedener LED bzw. verschiedener Gruppen von LED möglich ist.
Die Anschlusskontakte an der Leiterplatte werden hierbei bevorzugt an der einem zur Verbindung mit einer Kalotte vorgesehenen Sockelelement des Signalgeräts zugewandten Stirnseite vorgesehen. Auf diese Weise kann die Montage der Reihe nach durch Einstecken der Leiterplatte in die Kalotte, die beispielsweise auch als mehrfarbige Signalsäule mit Zwischenstegen ausgebildet sein kann, und anschließendes Aufsetzen des Sockelelementes bewerkstelligt werden, wobei die Stirnseite der Leiterplatte im Bereich des Sockelelementes zum Anschluss zur Verfügung steht.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform werden weiterhin an der dem Sockelelement gegenüberliegenden Stirnseite der Leiterplatte weitere Anschlusskontakte für zusätzliche Signalgeber vorgesehen. Auf diese Weise kann die Leiterplatte zusätzlich dazu dienen, eine Stromleitung aus dem Sockelelement bis in den gegenüberliegenden Endbereich der Kalotte durchzuführen, wo der weitere Signalgeber angeschlossen werden kann. Ein solcher weiterer Signalgeber kann beispielsweise ein akustischer Summer sein, der als Ergänzung für eine Signalleuchte im oberen Bereich der Kalotte zusätzlich eingebaut wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Anschluss der stirnseitigen Anschlusskontakte an entsprechende Anschlusselemente über eine Lotverbindung hergestellt. Nach der Montage liegt somit eine feste Kontaktverbindung vor, die eine dauerhafte Funktion gewährleistet.
Es sind jedoch auch weitere Verbindungsarten zur Herstellung dieser Anschlüsse denkbar, insbesondere eine Klebeverbindung, eine Rastverbindung und/oder eine Quetschverbindung. Je nach Anwendungsfall können diese oder weitere unterschiedliche Verbindungsarten für Anschlusskontakte sinnvoll sein, um beispielsweise den Montageaufwand zu verringern.
Zur Herstellung des Anschlusses der Anschlusskontakte mit den zugehörigen Anschlusselementen werden die Anschlusselemente in dem Sockelelement bevorzugt zweiseitig, d.h. von der Seite der Kalotte und von der gegenüberliegenden Seite her zugänglich ausgebildet. Auf diese Weise kann bei der Verbindung des Sockelelementes mit der Kalotte ein Formschluss zwischen den Anschlusskontakten der Leiterplatte und den im Sockelelement befindlichen Anschlusselementen hergestellt werden. Im Anschluss daran kann von der gegenüberliegenden Seite her die entsprechend gewünschte verbindung, beispielsweise die Lotverbindung hergestellt werden. Diese vorteilhafte Zugänglichkeit der Anschlusselemente im Sockelelement kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass das Sockelelement im Bereich der Anschlusskontakte offen ist, d.h. entweder komplett offen ist oder im Bereich der Anschlusselemente einen Durchbruch aufweist.
Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der Anschlusskontakte mit den Anschlusselementen besteht beispielsweise darin, dass ein Federkontakt vorgesehen ist. In dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Anschluss zwischen Anschlusskontakt und Anschlusselement besonders einfach durch Aufsetzen des Sockelelementes auf die Kalotte mit Leiterplatte ohne weitere Anschlussmaßnahmen hergestellt werden. Die federnde Wirkung des Federkontakts gewährleistet hierbei einen zuverlässigen Formschluss auch bei gewissen Maßtoleranzen.
Als Anschlusselement wird vorzugsweise ein Kontaktdraht verwendet. Ein Kontaktdraht ist ein äußerst kostengünstiges Anschlusselement und kann darüber hinaus problemlos in die gewünschte Form gebogen werden.
Die Kontaktfläche eines solchen Kontaktdrahtes wird hierbei vorzugsweise an seinem Umfang angeordnet. Auf diese Weise kann sich die Kontaktfläche über eine gewisse Länge des Drahtes und einen gewissen Teil seines Umfangs erstrecken, so dass gegenüber einer stirnseitigen Kontaktierung eine wesentlich größere Kontaktfläche zur Verfügung steht.
Bevorzugt wird weiterhin die Leiterplatte so ausgebildet, dass die stirnseitigen Anschlusskontakte ein dem zugehörigen Anschlusselement angepasstes Profil aufweisen. Derart angepasste Formen bzw. Profile gewährleisten eine flächige Kontaktierung zwischen Anschlusskontakt und Anschlusselement.
Im Fall eines an seinem Umfang kontaktierten Kontaktdrahtes ist das Profil des stirnseitigen Anschlusskontakts der Leiterplatte dementsprechend bevorzugt mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet, wobei die Radien des Drahtes einerseits sowie des halbkreisförmigen Profils andererseits nach Möglichkeit im wesentlichen gleich gewählt werden. Hierdurch ergibt sich eine flächige Kontaktierung über den halben Umfang des Kontaktdrahtes.
Eine vorteilhafte Möglichkeit der Fertigung eines solchen Profils der Anschlusskontakte besteht beispielsweise darin, dass zunächst in die Leiterplatte kreisrunde Löcher gebohrt werden. Diese können durch eine entsprechende Beschichtung, beispielsweise durch Galvanisieren oder sonstige bekannte Maßnahmen durchkontaktiert werden. Im Anschluss daran kann durch entsprechendes Zurichten der Leiterplatte ein entsprechender Teil der Löcher entfernt werden. Die Leiterplatte kann beispielsweise auf der Mittellinie dieser Löcher abgeschnitten, durchgefräst oder durch sonstige Maßnahmen zugerichtet werden. Die verbleibenden Halblöcher mit halbkreisförmigem Querschnitt stehen sodann mit ihrer Mantelfläche als erfindungsgemäße stirnseitige Anschlusskontakte zur Verfügung.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden zwei Leiterplatten jeweils einseitig mit den LED bestückt und/oder sonstigen elektronischen Bauelementen versehen. Eine einseitige Bestückung der Leiterplatte ist wesentlich einfacher als die doppelseitige Bestückung. Für eine beidseitige Lichtabstrahlung können sodann zwei Leiterplatten mit ihrer Rückseite aneinandergelegt verwendet werden.
Neben den LED kommen als sonstige elektronische Bauelemente beispielsweise elektronische Schaltungen zur Ansteuerung der einzelnen LED bzw. der Gruppen von LED in Frage.
In der oben angeführten Ausführungsform lässt sich eine vorteilhafte Weiterbildung dadurch bewerkstelligen, dass die Rückseite der einseitig bestückten Leiterplatte eine wärmeleitende Beschichtung trägt. Diese wärmeleitende Beschichtung, die beispielsweise aus dem Leitermaterial der Leiterplatte bestehen kann, sorgt für eine schnelle Wärmeabfuhr und insbesondere auch eine flächige Wärmeverteilung der beim Betrieb der LED oder sonstigen Bauelemente entstehenden Abwärme. Somit ist ein Betrieb mit höherer Leistung möglich.
Wie bereits oben angeführt, kann die Leiterplatte vorteilhafterweise wenigstens einen Teil der zugehörigen Ansteuerelektronik tragen, so dass die Anzahl der erforderlichen Anschlusskontaktierungen vermindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figur nachfolgend näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die einzige Figur zeigt im Einzelnen ein teilweise dargestelltes Signalgerät 1, vorliegend in Form einer Signalsäule 2, von der nur das unterste Segment 3 sowie ein zugehöriges Sockelelement 4 wiedergegeben ist.
Das Sockelelement 4 dient zum unteren Abschluss der Signalsäule 2 und beinhaltet die Kontaktierung einer Leiterplatte 5. Das Sockelelement 4 dient weiterhin als Adapter für beliebige Ausführungen von Fassungen, auf die es mittels eines Bajonettverschlusses 6 aufgesetzt werden kann.
Eine solche Fassung kann beispielsweise Kabeldurchführungen und Klemmen für die Verschraubung eines Kabels oder aber auch eine Buchse oder Stecker für eine Steckverbindung aufweisen.
Die elektrischen Kontakte werden hierbei über Kontaktstifte einer nicht näher dargestellten Fassung und die Kontakte 7 des Sockelelementes 4 durch Formschluss hergestellt. Die Kontakte 7 und/oder die korrespondierenden Kontaktstifte können hierzu bei Bedarf federnd ausgebildet sein.
Die Kontakte 7 erstrecken sich in den Bereich einer Ausnehmung 8, die in einer im Sockelelement 4 angebrachten Platte 9 angebracht ist. Die Platte 9 kann in das Sockelelement 4 eingeformt sein. Die Platte 9 bildet gewissermaßen einen Boden für die Signalsäule 2 bei aufgesetztem Sockelelement 4.
Die Kontakte 7 sind in Form von gebogenen Drähten 10 ausgebildet, deren Drahtende erfindungsgemäße Anschlusselemente 11 bilden. Die Anschlusselemente 11 sind hierbei zueinander parallel über der Ausnehmung 8 angeordnet.
Die Leiterplatte 5 ist mit halbzylinderförmigen Aussparungen versehen. Diese Aussparungen bilden demnach erfindungsgemäße Anschlusskontakte 12. Die Mantelfläche dieser halbzylinderförmigen Aussparungen werden hierzu erfindungsgemäß mit leitendem Material beschichtet und mit entsprechenden Leiterbahnen auf der Leiterplatte 5 verbunden.
Die Montage eines erfindungsgemäßen Signalgeräts ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Anschlusskontakte 12 bzw. der Anschlusselemente 11 erheblich vereinfacht.
Zunächst wird die Leiterplatte 5 in eine Kalotte eingeführt, die vorliegend aus Segmenten 3 einer Signalsäule 2 besteht. Die Leiterplatte 5 ist hierbei mit allen erforderlichen LED bzw. Gruppen von LED und ggf. weiteren elektronischen Bauelementen bestückt. Die LED bzw. weitere Bauelemente können hierbei auch mit sogenannter SMD-Technik aufgebracht sein. Die zur Ansteuerung der LED erforderliche Steuerelektronik kann teilweise oder ganz auf der Leiterplatte 5 oder aber in dem Sockelelement 4 untergebracht werden.
Die Bestromung der LED geschieht über Leiterbahnen, die in herkömmlicher Weise auf der Leiterplatte 5 ausgebildet werden. Darüber hinaus können Leiterbahnen vorgesehen werden, um einen Anschluss von im Inneren der Signalsäule 3 zusätzlich angeordneten elektrischen oder elektronischen Komponenten, beispielsweise einem weiteren akustischen Signalgeber zu ermöglichen. Diese weitere Komponente bzw. dieser weitere Signalgeber kann beispielsweise auf der der Stirnseite 13 gegenüberliegenden Stirnseite der Leiterplatte 5 angebracht werden.
Nach dem Einstecken der Leiterplatte 5 in die Kalotte bzw. die Segmente 3 der Signalsäule 2 muss lediglich das Sockelelement 4 aufgesteckt und mit einem dem Bajonettverschluss 6 entsprechenden Verschluss, beispielsweise einem weiteren Bajonettverschluss an der Kalotte bzw. an dem untersten Segment 3 der Signalsäule 2 befestigt werden. Hierbei kommen die Anschlusskontakte 12 mit den Anschlusselementen 11 bereits in Formschluss. Die die Anschlusselemente 11 bildenden Drahtenden können hierbei federnd ausgebildet sein.
Durch die Ausnehmung 8 in der Platte 9 sind die Anschlusskontakte 12 leicht zugänglich, so dass sie bei Bedarf verlötet, verklebt oder auf sonstige Weise zusätzlich fixiert werden können.
Wie in der Figur erkennbar ist, sind die halbzylinderförmigen, die erfindungsgemäßen Anschlusskontakte bildenden Aussparungen 12 an die zylindrische äußere Form der die Anschlusselemente 11 bildenden Kontaktdrähte 10 angepasst. Hierdurch ergibt sich umfangseitig ein guter flächiger Kontakt mit vergleichsweise großer Kontaktfläche mit den Kontaktdrähten 10. Die Kontaktfläche erstreckt sich hierbei über die gesamte Dicke der Leiterplatte 5.
Die Fertigung der erfindungsgemäßen Anschlusskontakte 12 kann bei der Vorbereitung der Leiterplatte 5 vorgenommen werden. Hierbei werden zunächst anstelle der halbzylinderförmigen Aussparungen 12 zylinderförmige Bohrungen angebracht. Diese Bohrungen werden anschließend an ihrem Umfang durchkontaktiert, d.h. mit leitendem Material beschichtet, das unter Umständen mit den im gleichen Arbeitsgang hergestellten in der Figur nicht näher dargestellten Leiterbahnen der Leiterplatte 5 verbunden ist bzw. in diese übergeht. Im Anschluss daran wird die Leiterplatte 5 zugerichtet, beispielsweise auf halber Höhe dieser Bohrungen abgeschnitten.
Die erfindungsgemäße Ausbildung mit stirnseitigen Anschlusskontakten 12 vereinfacht die Montage eines solchen Signalgerätes erheblich.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Sockelelementen 4 in Verbindung mit einer aus Segmenten 3 bestehenden Signalsäule 2 beschränkt. Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich vielmehr bei einer Vielzahl unterschiedlich ausgebildeter Signalgeräte. Auch die Kontaktelemente 11 sind nicht auf die Verwirklichung mittels Kontaktdrähten 10 beschränkt, sondern können auch anderweitig, z.B. über Federzungen oder dergleichen ausgebildet werden. Wesentlich ist die stirnseitige Kontaktierung der Leiterplatte 5, durch die sich die erfindungsgemäße Vereinfachung des Fertigungsaufwandes ergibt.

1: Signalgerät
2: Signalsäule
3: Segment
4: Sockelelement
5: Leiterplatte
6: Bajonettverschluss
7: Kontakt
8: Ausnehmung
9: Platte
10: Drähte
11: Anschlusselement
12: Anschlusskontakt
13: Stirnseite

Claims

Signalgerät, insbesondere eine Signalleuchte und/oder akustisches Signalgerät mit wenigstens einer Leiterplatte, die ein oder mehrere Leuchtdioden trägt und mehrere Anschlusskontakte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskontakte (12) stirnseitig an der Leiterplatte (5) angebracht sind.
Signalgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene stirnseitige Anschlusskontakte (12) für die getrennte Ansteuerung verschiedener LED bzw. verschiedener Gruppen von LED vorgesehen sind.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Anschlusskontakte (12) an der einem zur Verbindung mit einer Kalotte vorgesehenen Sockelelement (4) des Signalgeräts (1) zugewandten Stirnseite (13) vorgesehen sind.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Sockelelement (4) gegenüberliegenden Stirnseite der Leiterplatte (5) ein oder mehrere, weitere Anschlusskontakte für zusätzliche Signalgeber vorgesehen sind.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Lotverbindung der stirnseitigen Anschlusskontakte (12) mit entsprechenden Anschlusselementen (11) vorgesehen ist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebeverbindung, Rastverbindung und/oder Quetschverbindung der stirnseitigen Anschlusskontakte (12) mit entsprechenden Anschlusselementen (11) vorgesehen ist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelelement (4) die Anschlusselemente (11) umfasst.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (11) des Sockelelements (4) zweiseitig, d.h. von der Seite der Kalotte (2, 3) und von der gegenüberliegenden Seite her zugänglich sind.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Federkontakt als Anschlusselement für einen stirnseitigen Anschlusskontakt vorgesehen ist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktdraht (10) als Anschlusselement (11) für wenigstens einen stirnseitigen Anschlusskontakt (12) vorgesehen ist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche des Kontaktdrahts (10) an seinem Umfang angeordnet ist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Anschlusskontakte (12) ein dem zugehörigen Anschlusselement (11) angepasstes Profil aufweisen.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der stirnseitigen Anschlusskontakte (12) einen halbkreisförmigen Querschnitt zur umfangseitigen Kontaktierung eines Kontaktdrahts (10) aufweist.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwei Leiterplatten jeweils einseitig mit LED bestückt und/oder sonstigen elektronischen Bauelementen versehen sind.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite einer einseitig bestückten Leiterplatte eine wärmeleitende Beschichtung trägt.
Signalgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte neben den LED bzw. Gruppen von LED wenigstens einen Teil der zugehörigen Ansteuerelektronik trägt.
Verfahren zur Herstellung eines Signalgeräts nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in eine Leiterplatte (5) kreisrunde Löcher gebohrt, diese durch Beschichtung durchkontaktiert und anschließend ein Teil der Löcher durch Zurichten der Leiterplatte (5) entfernt wird.