DE19757938A1

DE19757938A1 - Isolationskamm für Multikontaktstecker

Info

Publication number: DE19757938A1
Application number: DE1997157938
Authority: DE
Inventors: Carmine Fiore; Andreas Stiedl
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2017-12-28
Also published as: CH693656A5; DE19757938B4

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kontakttechnik. Sie geht aus von einem Multikontaktstecker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von ei nem Isolationskamm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

STAND DER TECHNIK

Gattungsgemäße Multikontaktstecker 1 werden z. B. von der Firma Phoenix Contact AG unter der Produktbezeichnung Combicon-Stecker vertrieben. An dere bekannte Hersteller von Norm-Multikontaktsteckern 1 sind z. B. die Fir men Weidmüller, lmi u. a. Wie aus Fig. 1 ersichtlich besteht der Stecker 1 aus einem Steckerkörper 2, in dem mehrere Steckkontakte ("pins") 3 nebeneinander angeordnet sind. Die Steckkontakte können langgestreckt oder wie dargestellt abgewinkelt sein. Auch sind mehrreihige Multikontaktstecker bekannt.

Derartige bekannte Steckertypen werden in großen Stückzahlen hergestellt und sind sehr billig erhältlich. Nachteilig ist jedoch ihre begrenzte elektrische Isolationsfestigkeit. Der Abstand zwischen den Steckkontakten muß so groß bemessen sein, daß bei den relevanten Prüfspannungen ausreichende Luft- und Kriechisolationsstrecken gewährleistet sind.

Die einfachste Lösung für dieses Problem besteht darin, den Abstand zwischen den Steckkontakten 3 zu vergrößern. Dies ist jedoch bei begrenzter Steckerbrei te nur auf Kosten der Anzahl Pins realisierbar.

Ein anderer Lösungsansatz besteht darin, zwischen den Steckkontakten 3 eine Isolierbeschichtung aufzubringen und dadurch die erforderlichen Längen der Luft- und Kriechstrecken zu verringern. Das Beschichtungsverfahren ist jedoch aufwendig und nur schwer auf den Bereich zwischen Steckerkörper 2 und Lei terplatte anwendbar.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung kundenspezifisch hergestellter Stecker, mit denen ein Optimum zwischen erforderlichen Pinabständen und der gewünschten Pinzahl auf einer vorgegebbaren Fläche erzielbar ist. Dadurch ge hen jedoch die Kostenvorteile serienmäßig hergestellter Stecker 1 verloren, da bei jeder Spezialanfertigung hohe Werkzeugkosten anfallen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Luft- und Kriechisolationsstrecken vorzugsweise standardmäßiger Multikontaktstecker zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Kern der Erfindung ist es nämlich, zwischen den Multikontaktstecker und die Leiterplatte einen Isolationskamm 4 einzufügen.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Combicon-Stecker der Firma Phoenix, der über einen Isolationskamm mit einer Leiterplatte kontaktiert ist. Der Isolati onskamm weist erfindungsgemäß Löcher zur Aufnahme der Steckkontakte und zwischen den Löchern Erhebungen zur Vergrößerung der elektrischen Kriechstrecken zwischen benachbarten Steckkontakten auf.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Luft- und Kriech strecken handelsüblicher Multikontaktstecker durch Einfügen eines einfachen, billigen Zusatzteils deutlich verbesserbar sind.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Isolationsfestigkeit von Multikontaktsteckern auch in bestehenden Geräten durch nachträgliches Einfügen des Isolations kamms mit minimalem Aufwand verbessert werden kann.

Von besonderem Vorteil ist es ferner, daß mit Hilfe des Isolationskamms eine sehr dichte und platzsparende Beabstandung von Steckkontakten realisierbar ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 typischer Multikontaktstecker, z. B. Typ Combicon der Firma Phoenix (Stand der Technik);

Fig. 2 Multikontaktstecker mit erfindungsgemäßem Isolationskamm zur Montage auf einer Leiterplatte; und

Fig. 3 Detailansicht eines montierten Multikontaktsteckers mit Isolations kamin (a) in einer Aufsicht und (b) in einer Seitenansicht.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung hat die Verbesserung der Isolationsfestigkeit von Multikontakt steckern 1 zum Gegenstand. Elektronische Schaltungen werden standardmäßig auf Leiterplatten 3 aufgebaut, die über Multikontaktstecker 1 kontaktierbar sind. Für Anwendungen in der Schutztechnik, insbesondere für Generatorschutz und Sammelschienenschutz, müssen derartige elektronische Schaltungen mit samt ihren Kontaktanschlüssen erheblichen Prüfspannungen im kV-Bereich standhalten. Eine andere wichtige Zielsetzung ist ein platzsparender Aufbau der Leiterplatten 3. Hierbei stellen die Multikontaktstecker 1 einen begrenzen den Faktor dar, weil sie einerseits viele Steckkontakte 3 aufweisen sollen und andererseits kompakt auf den Leiterplatten 8 plazierbar sein sollen. Die Schere zwischen diesen beiden Anforderungen weitet sich zusehends auf: Die durch in ternationale Normen geforderten Prüfspannungen werden immer höher ange setzt und die Anforderungen an die Kompaktheit elektronischer Bauteile nimmt ebenfalls zu. Im Gegensatz zu den eingangs dargelegten bekannten Lösungen wird dieses Dilemma durch die Erfindung auf eine überraschend einfache Weise gelöst.

Fig. 2 zeigt hierzu ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Ein Multikon taktstecker 1, der insbesondere zur elektrischen Steckverbindung von Leiter platten 8 geeignet ist und einen Steckerkörper 2 mit mehreren Steckkontakten 3 zur Befestigung auf einer Leiterplatte 8 umfaßt, wird nicht wie gewohnt di rekt auf eine Leiterplatte 8 aufgesetzt. Statt dessen ist zwischen dem Multikon taktstecker 1 und der Leiterplatte 8 ein Isolationskamm 4 vorgesehen. Vor zugsweise ist der Isolationskamm 4 einstückig ausgebildet, ist flexibel und dar über hinaus etwas elastisch deformierbar. Dadurch ist sichergestellt, daß bei der Montage des Multikontaktsteckers 1 auf der Leiterplatte 8 ein satter, weit gehend luftdichter Kontakt zwischen Stecker 1, Isolationskamm 4 und Leiter platte 8 auf einfache Weise erzielbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform (s. Fig. 2) besteht der Isolationskamm 4 aus einem Steg 5 mit in Abständen angeordneten Löchern 7 (hier nicht sichtbar) zur bündigen Aufnahme der Steckkontakte 3. Zwischen den Löchern 7 weist der Isolationskamm 4 Erhebungen 6 zur Vergrößerung elektrischer Kriechstrecken zwischen benachbarten Steckkontakten 3 auf. Zur Montage des Multikontakt steckers 1 auf der Leiterplatte 8 sind Lötaugen 9 zur Aufnahme der Steckkon takte 3 und Aussparungen 11 zur Aufnahme der Erhebungen 6 des Isolations kamms 4 vorgesehen.

In Fig. 3 ist das Zusammenwirken von Multikontaktstecker 1, Isolationskamm 4 und Leiterplatte 8 nochmals (a) in einer Aufsicht und (b) in einer Seitenan sicht dargestellt. Zusätzlich zu den bereits bei Fig. 2 erwähnten Bezugszeichen ist der Lötzinn 10 angedeutet, mit dem die Steckkontakte 3 mit den Lötaugen 9 der Leiterplatte fest verbunden werden. Bezüglich der Form und Größe der Er hebungen 6 besteht prinzipiell keine Einschränkung. Günstig ist z. B. die aus Fig. 3a ersichtliche längliche Gestalt, die beispielsweise abgerundete Kanten aufweisen kann. Durch die solcherart langgezogenen Erhebungen 6 ist zwischen benachbarten Lötaugen 9 eine Kriechstrecke b gegeben, die deutlich länger ist als der Abstand d zwischen den Lötaugen 9. Aus der Seitenansicht 3b ist zu er kennen, daß die Erhebungen 6 mit Vorteil eine Höhe h größer als die Höhe H der Steckontakte 3 aufweisen. Dadurch wird eine Luftisolationsstrecke a er zeugt, die länger als der Luftabstand D zwischen den Steckkontakten 3 ist.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Isolationskamm 4 um ein separates Steckteil. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der Isolati onskamm 4 z. B. durch Hitze mit dem Multikontaktstecker 1 und/oder mit der Leitplatte 8 verschweißbar ist. Insbesondere besteht der Isolationskamm 4 aus einem vorzugsweise spritzfähigen Kunststoff. Auch kann der Isolationskamm 4 direkt auf den Multikontaktstecker 1 aufgespritzt sein. Bei dieser Ausführungs form ist es möglich, den Steg 5 ganz wegzulassen, d. h. es werden lediglich die Erhebungen 6 auf den Multikontaktstecker 1 aufgebracht, insbesondere aufge spritzt. Es bedarf keiner Erwähnung, daß der Isolationskamm 4, insbesondere der Steg 5, die Erhebungen 6 und die Löcher für die Steckkontakte 7, in Anzahl, Größe, Form und Anordnung an beliebige Multikontaktstecker 1 einfach an paßbar sind. Insbesondere ist der Isolationskamm 4 auch bei Multikontakt steckern 1 mit mehreren Reihen von Steckkontakten 3 verwendbar.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Stecker 1 um einen handelsüblichen Multikontaktstecker 1, z. B. einen Combicon-Stecker mit D = 5,08 mm Stecker abstand. Mit Hilfe des Isolationskamms 4 kann der Isolationsweg sowohl für Kriechströme zwischen den Lötaugen 9 als auch für elektrische Luftdurchschlä ge zwischen den Steckkontakten 3 deutlich erhöht werden. Es ist ein großer Vorteil der Erfindung, daß durch den Isolationskamm 4 die elektrische Isolati onsfestigkeit und der zulässige Spannungs- bzw. Strombereich kommerziell er hältlicher Multikontaktstecker 1 vergrößert werden können. Durch die Ver wendung handelsüblicher Multikontaktstecker 1 ergeben sich ferner erhebliche Vorteile bezüglich Herstellungskosten, Hersteller ("second source"), Verfügbar keit, Entwicklungsaufwand, Nachrüstbarkeit, Erfüllung von Prüfnormen usw.

Insgesamt wird durch den erfindungsgemäßen Isolationskamm 4 der Anwen dungsbereich und die Sicherheit handelsüblicher Multikontaktstecker 1 auf ein fache Weise äußerst wirksam verbessert.

Bezugszeichenliste

1

abgewinkelter Multikontaktstecker

2

Steckerkörper

3

Steckkontakte (pins)

4

Isolationskamm

5

Steg

6

Erhebungen

7

Löcher für Steckkontakte

8

Leiterplatte

9

Lötauge

10

Lötzinn

11

Aussparungen
a Luftstrecke
b Kriechstrecke
d Abstand zwischen Lötaugen
h Höhe der Erhebungen
D Abstand zwischen Steckkontakten
H Höhe der Steckkontakte

Claims

1. Multikontaktstecker (1), insbesondere geeignet zur elektrischen Steckver bindung von Leiterplatten (8), umfassend einen Steckerkörper (2) mit meh reren Steckkontakten (3) zur Befestigung auf einer Leiterplatte (8), da durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Multikontaktstecker (1) und der Leiterplatte (8) ein Isolationskamm (4) vorgesehen ist.

2. Multikontaktstecker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Isolationskamm (4) einstückig ist und
b) der Isolationskamm (4) flexibel und insbesondere elastisch deformier bar ist.

3. Multikontaktstecker (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Isolationskamm (4) Löcher (7) zur bündigen Aufnahme der Steck kontakte (3) aufweist,
b) der Isolationskamm (4) zwischen den Löchern (7) Erhebungen (6) zur Vergrößerung elektrischer Kriechstrecken zwischen benachbarten Steckkontakten (3) aufweist.

4. Multikontaktstecker (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leiterplatte (8) zur Montage des Multikontaktsteckers (1) Lötau gen (9) zur Aufnahme der Steckkontakte (3) und Aussparungen (11) zur Aufnahme der Erhebungen (6) des Isolationskamms (4) vorgesehen sind.

5. Multikontaktstecker (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Isolationskamm (4) ein separates Steckteil ist oder
b) der Isolationskamm (4) z. B. durch Hitze mit dem Multikontaktstecker (1) und/oder mit der Leitplatte (8) verschweißbar ist.

6. Multikontaktstecker (1) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß

a) der Isolationskamm (4) aus einem vorzugsweise spritzfähigen Kunst stoff besteht und
b) insbesondere der Isolationskamm (4) direkt auf den Multikontaktstecker (1) aufgespritzt ist.

7. Isolationskamm (4), insbesondere geeignet zur Zwischenfügung zwischen einen Multikontaktstecker (1) und einer Leiterplatte (8), dadurch gekenn zeichnet, daß

8. Isolationskamm (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

9. Isolationskamm (4) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

10. Isolationskamm (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskamm (4) aus einem vorzugsweise spritzfähigen Kunststoff be steht.