-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formteil, das zur Aufnahme einer elektrischen Baugruppe, insbesondere eines Relais, vorgesehen ist, wobei das Formteil eine Anlagefläche aufweist, an der die im Formteil eingebaute elektrische Baugruppe zumindest teilweise anliegt.
-
Üblicherweise ist das Formteil als Sockel ausgeführt, auf welches das Relais aufgesetzt wird.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige und leicht montierbare elektrische Baugruppe, insbesondere eine Relaisbaugruppe, zur Verfügung zu stellen, bei der die Funktion auch in stark vibrationsbelasteter Umgebung sichergestellt ist.
-
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Formteil, das zur Aufnahme einer elektrischen Baugruppe, insbesondere eines Relais, vorgesehen ist, wobei das Formteil eine Anlagefläche aufweist, an der die im Formteil eingebaute elektrische Baugruppe zumindest teilweise anliegt, und wobei das Formteil die im Formteil eingebaute elektrische Baugruppe rahmenartig, vorzugsweise vollständig umgibt.
-
Rahmenartig im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Formteil die in das Formteil eingesetzte elektrische Baugruppe einerseits vollumfänglich umgibt, und dass das Formteil andererseits zumindest an einer Einsteckseite, vorzugsweise sowohl an der Einsteckseite als auch an der der Einsteckseite gegenüberliegenden Seite, geöffnet ist.
-
Zum einen hat diese Anordnung den Vorteil, dass die elektrische Baugruppe durch das Formteil geschützt ist. Andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße Bauteil, dass die elektrische Baugruppe zumindest von einer Einsteckseite aus, oder sowohl von der Einsteckseite als auch von der ihr gegenüberliegenden Seite aus in das Formteil einsteckbar ist. Die elektrische Baugruppe ist daher leicht montierbar.
-
Eine elektrische Baugruppe im Sinne der Erfindung ist sowohl als ein einzelnes elektrisches Bauteil, beispielsweise eine Spule, als auch als aus mehreren elektrischen Bauteilen zusammengesetztes Bauteil, beispielsweise ein Relais oder eine mehrere Bauteile umfassende elektrische Schaltung, zu verstehen.
-
Die elektrische Baugruppe liegt bevorzugt zumindest teilweise an der Anlagefläche an. Besonders bevorzugt liegt es vollständig an der Anlagefläche an, wobei das Formteil ganz besonders bevorzugt elastisch ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Formteil so ausgebildet, dass es durch Vibrationen entstehende Kräfte so aufnimmt, dass das elektrische Bauteil nicht durch diese Kräfte verspannt wird. Auf die elektrische Baugruppe wird daher beim Einbau und/oder durch sonstige Belastungen, insbesondere im Betrieb, kein mechanischer Stress ausgeübt, so dass sie weder beim Einbau noch im Betrieb beschädigt wird.
-
Das Formteil ist bevorzugt aus einem Kunststoff gebildet, beispielsweise mittels Spritzgusstechnik. Ebenfalls bevorzugt ist das Formteil aus einem Metall oder einer Metalllegierung gebildet und elektrisch isolierend beschichtet. Die Herstellung aus Kunststoff hat den Vorteil, dass das Formteil einerseits sehr leicht ist und andererseits ist das Formteil gleichzeitig elektrisch isolierend herstellbar. Die Fertigung aus einem Metall oder einer Metalllegierung ist hingegen stabiler.
-
Aufgrund seiner nicht leitenden Eigenschaft hat das Formteil den Vorzug, dass für elektrische Kontakte der elektrischen Baugruppe untereinander von vornherein nicht die Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Die Ausführungsform als Kunststoffteil beziehungsweise die Beschichtung des Formteils stellt außerdem sicher, dass das Formteil keine Grate aufweist
-
Um die Elastizität zu erreichen, weist das Formteil bevorzugt Entlastungs- und Belastungsmittel, beispielsweise als Entlastungsmittel Einbuchtungen, Schlitze und Ausnehmungen und als Belastungsmittel Stege auf, so dass es gerüstartig ausgebildet ist und an den Stegen Bereiche hoher Stabilität sowie an den Einbuchtungen, Schlitzen und Ausnehmungen Bereiche niedrigerer Stabilität aufweist, die zur Aufnahme und zum Ableiten der durch die Vibrationen verursachten Kräfte vorgesehen sind.
-
Vorzugsweise ist das Formteil einstückig gebildet. Es ist aber auch eine Ausführungsvariante bevorzugt, in der das Formteil mehrteilig, insbesondere aus zwei Teilen, gebildet ist.
-
Zur Aufnahme der elektrischen Baugruppe weist das Formteil bevorzugt einen Aufnahmeraum auf, wobei die Anlagefläche den Aufnahmeraum zumindest teilweise begrenzt. Der Aufnahmeraum ist zumindest zur Einsteckseite hin, oder sowohl zur Einsteckseite als auch zur der Einsteckseite gegenüberliegenden Seite hin geöffnet.
-
Bevorzugt weist das Formteil zwei Fixierflächen auf, die den Aufnahmeraum jeweils zumindest teilweise begrenzen, und die jeweils ein Fixiermittel umfassen, mit dem die elektrische Baugruppe im Formteil fixierbar ist. Die Fixiermittel ermöglichen eine Fixierung und/oder Befestigung der elektrischen Baugruppe im Formteil, insbesondere bei Belastungen, beispielsweise bei starker Vibration. Außerdem gewährleisten die Fixiermittel eine einfache und schnelle Montage der elektrischen Baugruppe, und insbesondere die Möglichkeit einer schnellen Vormontage. Das Formteil mit der elektrischen Baugruppe ist somit modular herstell- und lagerbar. Es kann daher vorkonfektioniert werden und ist flexibel einsetzbar.
-
Die Fixiermittel sind in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils als eine elastische und/oder plastische Anformung ausgebildet, beispielsweise in Form einer Anlagebacke, die sich beim Einstecken der elektrischen Baugruppe elastisch und/oder plastisch verformt, so dass das Bauteil im Aufnahmeraum verklemmt wird. Es sind aber auch andere Fixiermittel bevorzugt, beispielsweise Laschen, Kulissen, Führungen, Vertiefungen, Andruck- und/oder Schnappelemente oder weitere.
-
Bevorzugt sind die Fixierflächen an gegenüberliegenden Seiten des Formteils angeordnet, so dass die im Formteil eingesteckte elektrische Baugruppe durch die Fixiermittel nicht verspannt wird.
-
Das Formteil und/oder der Aufnahmeraum sind bevorzugt quaderförmig ausgebildet. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Form des Formteils und/oder Aufnahmeraums möglich.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufnahmeraum zumindest teilweise durch eine Anschlussfläche begrenzt, die zumindest eine Anschlussausnehmung zur Aufnahme eines elektrischen Verbinders, beispielsweise eines elektrischen Leiters oder einer Stromschiene, aufweist. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist das Formteil zumindest eine Freimachung zur Aufnahme eines elektrischen Kontaktteils auf. Besonders bevorzugt verläuft die Anschlussausnehmung von der Anschlussfläche bis zur Freimachung. Dadurch ist die elektrische Baugruppe mittels des in der Anschlussausnehmung angeordneten Verbinders mit dem in der Freimachung aufgenommenen Kontaktteil verbindbar. Die Freimachung ist bevorzugt leicht zugänglich platziert, so dass das Kontaktteil leicht zugänglich ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Formteil außerdem Befestigungsmittel zum Befestigen des Formteils an einer Tragschiene, so dass mehrere Formteile zueinander benachbart an der Tragschiene anordbar sind.
-
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Formteilbaugruppe, umfassend ein erfindungsgemäßes Formteil sowie eine elektrische Baugruppe, die in dem Formteil angeordnet ist. Eine solche Formteilbaugruppe bildet eine funktionelle Einheit, die vorkonfektionierbar ist und vorab modular gefertigt werden kann, so dass sie sehr schnell und einfach einbaubar ist.
-
Vorteilhafterweise ist die im Formteil angeordnete elektrische Baugruppe durch das Formteil gegen Vibrationen geschützt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Formteilbaugruppe ein Isolierstoffgehäuse, welches das elektrische Bauteil zusätzlich gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit schützt. Außerdem isoliert das Isolierstoffgehäuse die Formteilbaugruppe nach außen.
-
In der Freimachung der Formteilbaugruppe ist bevorzugt ein elektrisches Kontaktteil angeordnet. Ebenfalls bevorzugt ist in der Anschlussausnehmung der Formteilbaugruppe ein elektrischer Verbinder angeordnet, welcher sowohl mit dem elektrischen Kontaktteil als auch mit der elektrischen Baugruppe elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch ist die elektrische Baugruppe vom Kontaktteil aus über den Verbinder elektrisch zugänglich.
-
Da die elektrische Baugruppe sowie ein oder mehrere Kontaktteile und Verbinder bereits in einer Vormontage an dem Formteil befestigt werden können, ermöglicht das Verfahren eine modulare, sehr schnelle und sehr einfache Handhabung des erfindungsgemäßen Formteils beziehungsweise der Formteilbaugruppe. Die aus der elektrischen Baugruppe und dem Formteil gebildete Formteilbaugruppe oder das unbestückte oder bestückte Formteil sowie die elektrische Baugruppe sind getrennt voneinander herstell- und lagerbar.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
-
1 zeigt eine Formteilbaugruppe mit einem erfindungsgemäßen Formteil sowie einer im Formteil angeordneten elektrischen Baugruppe in einer Draufsicht,
-
2 zeigt die Formteilbaugruppe der 1 in einer perspektivischen Ansicht,
-
3 zeigt die Formteilbaugruppe der 1 in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Formteilbaugruppe ein Isolierstoffgehäuse umfasst, welches am Formteil angeordnet ist,
-
4 zeigt eine mehrteilige Formteilbaugruppe in einem Montagezustand, und
-
5 zeigt die fertige Formteilbaugruppe der 4.
-
1 zeigt zunächst ein erfindungsgemäßes Formteil 1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Formteil 1 ist einstückig gefertigt, im Wesentlichen quaderförmig, rahmenartig ausgebildet, und es weist einen ebenfalls im Wesentlichen quaderförmigen Aufnahmeraum 3 auf, der durch eine Anlagefläche 11, zwei quer zur Anlagefläche 11 vorgesehene und sich gegenüber liegende Fixierflächen 12 sowie eine Anschlussfläche 13 begrenzt ist. Durch diese Flächen 11, 12, 13 umschließt das Formteil 1 den Aufnahmeraum 3 vollumfänglich.
-
Der Aufnahmeraum 3 ist weiterhin an einer Einsteckseite 61 sowie an einer der Einsteckseite 61 gegenüberliegenden Seite 62 geöffnet.
-
An den Fixierflächen 12 ist jeweils ein Fixiermittel 121, hier in Form einer federnden Anlagebacke, vorgesehen. Weiterhin sind an der Anschlussfläche 13 eine Vielzahl von Anschlussausnehmungen 131 vorgesehen, die sich durch das Formteil 1 hindurch jeweils zu einer Freimachung 14 hin erstrecken. Die Freimachungen 14 sind an einer Stirnseite 16 des Formteils 1 vorgesehen, so dass sie leicht zugänglich sind.
-
In Freimachem 14 sind Kontaktteile 4 zum Anschluss eines Leiters angeordnet.
-
Zur Montage des Formteils 1 an eine Tragschiene (nicht gezeigt) weist dieses außerdem ein Befestigungsmittel 15 auf.
-
1 zeigt auch eine im Formteil 1 sowie einer im Formteil 1 angeordnete elektrische Baugruppe 2 in einer Draufsicht.
-
Im Aufnahmeraum 3 ist die elektrische Baugruppe 2, hier ein Relais, angeordnet. Im Folgenden werden die Begriffe elektrische Baugruppe 2 und Relais synonym verwendet. Das Relais 2 ist von der Einsteckseite 61 aus durch die Öffnung des Aufnahmeraums 3 in diesen in einer Einsteckrichtung 6 einsteckbar, oder entgegen der Einsteckrichtung 6 von der der Einsteckseite 61 gegenüberliegenden Seite 62 aus durch die gegenüberliegende Öffnung des Aufnahmeraums 3 (s. 2). Es liegt im eingebauten Zustand vollflächig an der Anlagefläche 11 an.
-
Auch hier ist jeweils an jeder der beiden Fixierflächen 12 als Fixiermittel 121 eine Anlagebacke vorgesehen. Die Begriffe Fixiermittel 121 und Anlagebacke werden im Folgenden synonym verwendet. Die Anlagebacken 121 sind jeweils wellenförmig geformt und verklemmen das Relais 2 im Aufnahmeraum 3, so dass es in diesem fixiert und befestigt ist.
-
An der Anschlussfläche 13 (s. 1) sind Anschlussausnehmungen 131 (s. 1) vorgesehen, in denen hier Verbinder 5 in Form von Stromschienen angeordnet sind. Die Begriffe Verbinder 5 und Stromschiene werden im Folgenden synonym verwendet. Die Anschlussausnehmungen 131 erstrecken sich bis zu Freimachungen 14, die an der Stirnseite 16 des Formteils 1 vorgesehen sind und in denen Kontaktteile 4 angeordnet sind. Die Stromschienen 5 verbinden am Relais 2 vorgesehene Kontaktzungen 21 mit den elektrischen Kontaktteilen 4 elektrisch.
-
Weiterhin weist auch dieses Formteils 1 zur Montage an eine Tragschiene (nicht gezeigt) vorgesehene Befestigungsmittel 15 auf.
-
Das Formteil 1 weist außerdem Stege 81 sowie Einbuchtungen beziehungsweise Ausnehmungen 82 auf, so dass es die bei starker dynamischer Belastung entstehenden Kräfte so aufnimmt, dass auf das Relais 2 kein mechanischer Stress ausgeübt wird.
-
Sie Stromschienen 5 sind außerdem sowohl auf die Kontaktzungen 21 des Relais 2 als auch im Kontaktteil 4 leicht verschieblich vorgesehen, so dass der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktzunge 21 und dem Kontaktteil 4 auch bei leichter Verformung des Formteils 1 sichergestellt ist.
-
Am Kontaktteil 4 sind als Schnittstelle nach außen Kontaktmittel 41 vorgesehen. Die Kontaktmittel 41 sind hier als Push in-Kontakte vorgesehen. Es sind aber auch andere Kontaktmittel 41 einsetzbar, beispielsweise Zugfeder/Druckfeder-Kontakte, Schrauben oder isolationsdurchdringende Kontakte.
-
2 zeigt die Formteilbaugruppe 20 der 1 in einer perspektivischen Ansicht. Erkennbar ist hier ein am Formteil 70 angeordnetes Schnappmittel 103, welches zur Befestigung eines Isolierstoffgehäuses 70 am Formteil 1 vorgesehen ist.
-
3 zeigt die Formteilbaugruppe 20 der 1 in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Formteilbaugruppe 20 das Isolierstoffgehäuse 70 umfasst, welches am Formteil 1 angeordnet ist. Das Isolierstoffgehäuse 70 umgibt das Formteil 1, so dass lediglich dass zur Befestigung an der Tragschiene (nicht gezeigt) vorgesehene Befestigungsmittel 15 nicht vom Isolierstoffgehäuse 70 umgeben ist. Dadurch schützt das Isolierstoffgehäuse 70 das im Formteil 1 (s. 2, 3) angeordnete Relais 2 gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Außerdem isoliert es die Formteilbaugruppe 20 nach außen und verleiht ihr zusätzlich Stabilität.
-
Zur Befestigung des Isolierstoffgehäuses 70 weist dieses eine Schnappöffnung 703 auf, in die ein Schnappmittel 103 eingreift und das Isolierstoffgehäuse 70 am Formteil 1 hält. In der hier gewählten Ausführungsform der Schnappverbindung ist die Montage besonders schnell möglich.
-
Die Kontaktmittel 41 zum Kontaktieren des Relais 2 sind im Isolierstoffgehäuse 70 geringfügig versenkt angeordnet und durch Einstecköffnungen 704 im Isolierstoffgehäuse 70 zugänglich.
-
Das hier gezeigte Isolierstoffgehäuse 70 ist einstückig gebildet.
-
Der Rahmen ist so ausgebildet, dass er ein eigensteifes Element bildet, welches die Baugruppe gut schützt.
-
Hingegen zeigt die 4 eine mehrteilige, und zwar zweiteilige, Formteilbaugruppe 20 in einem Montagezustand, bei der auch das Isolierstoffgehäuse 70 zweiteilig ausgebildet ist.
-
Der erste Teil 701 des Isolierstoffgehäuses 70 umschließt hier einen ersten Teil des Formteils (hier nicht sichtbar), der die Anschlussausnehmungen 121 mit den in den Anschlussausnehmungen 121 angeordneten Verbindern 5 und die Freimachungen 14 mit den in den Freimachungen 14 angeordneten Kontaktteilen 4 sowie die Kontaktmittel 41 umfasst (s. 1, 2).
-
Der zweite Teil 702 des Isolierstoffgehäuses 70 umschließt hier den Aufnahmeraum 3 mit dem Relais 2 (s. 1, 2). Sichtbar sind die an die Stromschienen 5 anzuschließenden Kontaktzungen 21 des Relais 2.
-
Außerdem zeigt die 5 auch die Befestigungsmittel 15 zur Befestigung der Formteilbaugruppe 20 an der Tragschiene (nicht gezeigt). Das Formteil ist auch hier zweiteilig rahmenartig zusammengesetzt.
-
5 zeigt die fertige Formteilbaugruppe 20 der 4.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Formteil
- 103
- Schnappmittel
- 11
- Anlagefläche
- 12
- Fixierfläche
- 121
- Fixiermittel
- 13
- Anschlussfläche
- 131
- Anschlussausnehmung
- 14
- Freimachung
- 15
- Befestigungsmittel
- 16
- Stirnseite
- 2
- Elektrische Baugruppe, Relais
- 21
- Kontaktzunge
- 20
- Formteilbaugruppe
- 3
- Aufnahmeraum
- 4
- Elektrisches Kontaktteil
- 41
- Kontaktmittel
- 5
- Verbinder, Stromschiene
- 6
- Einsteckrichtung
- 61
- Einsteckseite
- 62
- Die der Einsteckseite gegenüberliegende Seite
- 70
- Isolierstoffgehäuse
- 701, 702
- Erster und zweiter Teil des Isolierstoffgehäuses
- 703
- Schnappöffnung
- 704
- Einstecköffnung
- 81
- Steg
- 82
- Einbuchtung, Ausnehmung
