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Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Bordnetz.
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Bei elektrischen Stromkreisen, insbesondere bei elektrischen Kraftfahrzeug-Bordnetzen, wird regelmäßig jeder Strompfad über ein üblicherweise als Überstromsicherung ausgebildetes Sicherungselement abgesichert. In einem Kraftfahrzeug-Bordnetz werden hierbei oftmals sogenannte Schmelzsicherungen eingesetzt. Diese sind beispielsweise als Schmelzleiterstreifen eines Stanzblechs ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Stanzblech als ein Vielfach-Sicherungselement für mehrere Schmelzleiterstreifen ausgebildet ist.
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Aus der
DE 20 2009 002 852 U1 ist eine Sicherungsanordnung mit einem Verteilerblech für einen Stromkreis (Bordnetz) bekannt. Dabei wird einem Strompfad einer Abgangslasche der Sicherungsanordnung ein Sicherungselement, beispielsweise eine Schmelzsicherung zum Schutz vor Überstrom zugeordnet. Bei einem Überstrom erhitzt sich der Leiter der Sicherung bedingt durch einen elektrischen Widerstand so stark, dass der Leiter schmilzt und eine durch den Leiter gebildete elektrische Verbindung getrennt wird.
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Aufgrund der erforderlichen Blechdicke eines solchen Stanzgitters/einer solchen Stromschiene eigenen sich derartige integrierte Sicherungen jedoch nur für die Absicherung vergleichsweiser hoher Ströme. Kleinere Ströme beispielsweise in einem Bereich kleiner 30 A oder 50 A lassen sich mit derartigen Sicherungen daher nicht absichern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie auch bei vergleichsweise niedrigen Strömen einsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Sicherungsanordnung umfasst hierbei ein Sicherungsblech mit einer Anzahl von als Schmelzsicherungen ausgebildeten Sicherungselementen zur Absicherung eines jeweiligen (Stark-)Strompfades. Das Sicherungsblech weist zudem eine Anzahl von Steckkontaktelementen auf, mit denen Schwachstrom-Sicherungen mit dem Sicherungsblech montierbar oder befestigbar sind. Mit der Schwachstrom-Sicherung ist ein jeweiliger durch das Steckkontaktelement gebildeter (Schwach-)Strompfad absicherbar. Unter Schwachstrom werden insbesondere Stromstärken kleiner als 50 A, vorzugsweise kleiner 30 A verstanden und unter Starkstrom insbesondere Stromstärken größer als 50 A, vorzugsweise größer als 100 A oder sogar größer als 200 A.
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Durch die Bereitstellung der Steckkontaktelemente am Sicherungsblech besteht die Möglichkeit, neben den integrierten (Starkstrom-)Sicherungen zusätzliche Schwachstrom-Sicherungen an einen durch ein Steckkontaktelement ausgebildeten Strompfad des Sicherungsblechs anzuschließen und abzusichern. Somit lassen sich auch relative kleine Ströme beispielsweise im Bereich von 50 A bis 30 A am Sicherungsblech absichern. Dadurch ist die Sicherungsanordnung vorteilhafterweise dazu geeignet auch Schwachstrom-Verbraucher beispielsweise eines Kfz-Bordnetzes im Betrieb zu versorgen und abzusichern. Derartige Schwachstrom-Sicherungen sind beispielsweise als sogenannte Mini/Atosicherungen oder sogenannte J-Case-Sicherungen aus dem Stand der Technik bekannt.
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Im Hinblick auf einen möglichst einfachen Aufbau sind die Steckkontaktelemente zweckdienlicherweise als einfache Blechlaschen des Sicherungsblechs ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Steckkontaktelemente am Umfang angeordnet und ragen über diesen hinaus. Dadurch ist ein besonders leichter Zugang zu den Steckkontaktelementen möglich, was einen leichten und unkomplizierten Anschluss mit den Schwachstrom-Sicherungen ermöglicht.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind die Steckkontaktelemente durch im Wesentlichen L- und/oder U-förmige Aussparungen, insbesondere Ausstanzungen des Sicherungsblechs gebildet. Insbesondere sind die Aussparungen am Umfang des Sicherungsblechs angeordnet, so dass eine besonders gute Zugänglichkeit zum Anschluss der Sicherungen sichergestellt ist.
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In einer zweckdienlichen Weiterführung sind die Steckkontaktelemente aus der Ebene des Sicherungsblechs heraus biegbar. In einer typischen Anwendungsform sind insbesondere Blechlaschen biegbar, die durch L- beziehungsweise U-förmige Aussparungen gebildet sind, so dass sie besonders gut zugänglich sind. Ferner wird dadurch eine besonders platzsparende Gestaltung der Sicherungsanordnung möglich.
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Vor diesem Hintergrund ist daher gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung vorgesehen, dass die Steckkontaktelemente mit den Schwachstrom-Sicherungen steckverbunden oder steckverbindbar sind. Hierzu sind Schwachstrom-Sicherungen für den jeweiligen Strompfad vorgesehen, die einen (zu den Blechlaschen der Steckkontaktelemente geometrischen komplementären) Steckanschluss aufweisen, insbesondere J-Case-Sicherungen. Zur Verbindung mit einer Schwachstrom-Sicherung sind die Blechlaschen bevorzugt beispielsweise um etwa 90° umgebogen, so dass sie senkrecht zum Sicherungsblech stehen. Die umgebogenen Blechlaschen werden in entsprechende Aufnahmen der Schwachstrom-Sicherung gesteckt.
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In einer solchen Ausführungsform wird eine Steckkontaktelement-Lasche des Sicherungsblechs in einen ersten Steckanschluss der Sicherung gesteckt und in einen zweiten Steckanschluss eine Lasche die mit einer elektrischen Zuleitung verbunden ist. Ein mit der Zuleitung gekoppelter elektronischer Verbraucher ist somit gegen zu hohe Ströme (zum Beispiel Stromstärken höher 50 A) geschützt.
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In einer geeigneten Weiterführung sind die Schwachstrom-Sicherungen durch ein Steckelement mit den Steckkontaktelementen steckverbunden beziehungsweise steckverbindbar. In einer typischen Ausführungsform ist das Steckelement eine Doppelbuchse, insbesondere ein sogenannter Double-Female-Stecker, der zum einen einen entsprechenden Steckanschluss für eine Steckkontaktelement-Lasche aufweist und zum anderen einen Steckanschluss für beispielsweise eine Mini/Atosicherung oder ein Schalt-Relais. Das Steckelement bildet daher einen Adapter zum Anschluss der Sicherung aus.
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Das Sicherungsblech ist allgemein zweckdienlicherweise als ein Stanzblech ausgeführt, welches für jeden (Stark-)Strompfad eine jeweilige Abgangslasche aufweist. Jede dieser Abgangslaschen weist weiterhin einen Schmelzleiterstreifen auf, der im Falle eines unzulässigen Überstromes (zum Beispiel Stromstärken höher als 250 A) durchschmilzt. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist dieser Schmelzstreifen insbesondere als eine geeignete Verjüngung der Abgangslasche in einem definierten Bereich ausgebildet. Der Schmelzstreifen ist zum Schutz vor äußeren Einflüssen von einem (elektrisch isolierenden) Gehäuse umgeben, insbesondere gekapselt. In dieser Ausführungsform ist die Sicherungsanordnung besonders einfach und kostengünstig herstellbar, da das Sicherungsblech und die Steckkontaktelemente gemeinsam in einem einzigen Stanzvorgang hergestellt werden können.
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Zur einfachen Befestigung sind im Sicherungsbelch Befestigungslöcher beispielsweise für eine Schraubbefestigung oder auch zum Aufstecken des Sicherungsblechs vorgesehen. Mit dieser Befestigung wird zugleich die gesamte Sicherungsanordnung an der vorgesehenen Stelle, beispielsweise an der Vorsicherungsdose, befestigt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in vereinfachten und schematischen Darstellungen:
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1 eine Aufsicht auf eine Sicherungsanordnung mit mehreren als Schmelzsichererungen ausgebildeten Sicherungselementen und mehrere biegbare Steckkontakte zur Befestigung von Schwachstrom-Sicherungen,
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2 eine Aufsicht einer alternativen Sicherungsanordnung mit mehreren als Schmelzsichererungen ausgebildeten Sicherungselementen und mehrere Steckkontakte zur Befestigung von Schwachstrom-Sicherungen,
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3 in Aufsicht eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A gemäß 1, sowie eine Schnittansicht entlang der Linie IIa-IIa bei einem Steckverbinden einer J-Case-Sicherung mit einem biegbaren Steckkontakt, und
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4 in Aufsicht eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts B gemäß 1, sowie eine Schnittansicht entlang der Linie IIb-IIb bei einem Steckverbinden einer Mini/Atosicherung und eines Double-Female-Steckers mit einem biegbaren Steckkontakt.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in den Figuren dargestellte Sicherungsanordnung 1 ist als eine Mehrfach-Sicherung ausgebildet und dient insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz. Sie wird typischerweise unmittelbar im Bereich der Batterie und zwar vorzugsweise einer so genannten Vorsicherungsdose eingesetzt.
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Als zentrales Bauelement weist die Sicherungsanordnung 1 ein Sicherungsblech 2 auf, welches zweckdienlicherweise als ein Stanzblech hergestellt ist. Als Material für das Sicherungsblech 2 wird typischerweise Kupfer verwendet. Das Sicherungsblech 2 weist einen gemeinsamen Grundkörper 3 auf, von dem mehrere Abgangslaschen 4 abgehen. Jede dieser Abgangslaschen 4 definiert einen zu sichernden (Stark-)Strompfad. Der Grundkörper 3 weist weiterhin eine Anzahl von biegbaren (durch gestrichelte Linien angedeutet) im Folgenden als Tabs 5 bezeichnete Laschen auf, die durch Austanzungen aus dem Grundkörper 3 heraus geformt sind.
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Die Tabs 5 werden je nach ihrer Position am Grundkörper entweder durch eine L-förmige Ausstanzung 6a oder durch eine U-förmige Ausstanzung 6b gebildet. Die Ausstanzungen 6b sind sowohl umfänglich als auch innerhalb des Grundkörpers 3 angeordnet. Der dementsprechende Tab 5 wird somit durch die Innenkontur der Ausstanzungen 6a beziehungsweise 6b gebildet und definiert einen zusichernden (Schwach-)Strompfad. Die Ausstanzungen 6a sind lediglich am Umfang angeordnet und sind denkbar als eine Halbhälfte der Ausstanzungen 6b. Die Bemessungen der Ausstanzungen 6a und 6b beziehungsweise der dadurch definierten Tabs 5 sind so gewählt, dass sie problemlos mit einer Schwachstrom-Sicherung steckverbindbar sind.
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In den Abgangslaschen 4 sowie im Grundkörper 3 sind Befestigungslöcher 7 vorgesehen, über die das Sicherungsblech 2 in der Vorsicherungsdose befestigbar ist. Die Befestigung erfolgt typischerweise entweder durch Schraubverbindungen oder auch durch einfaches Aufstecken auf entsprechenden Steckstrukturen.
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Jede der Abgangslaschen 4 weist eine (Starkstrom-)Schmelzsicherung 8 auf, welche durch eine Verjüngung der Abgangslasche 4 gebildet ist. Der Bereich um die Schmelzsicherung 8 herum ist von einem Gehäuse 9 eingekapselt. Die Bemessung der Verjüngung ist derart gewählt, dass die dadurch gebildete Schmelzsicherung 8 bei einem Überstrom in der Größenordnung von etwa 250 A bis 300 A durchschmilzt.
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Anhand der 2 wird nachfolgend ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sicherungsanordnung 1 erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen von der vorher beschriebenen Variante dadurch, dass die Abgangslaschen 4 keine Befestigungslöcher 7 aufweisen und dass die Tabs 5 – ähnlich den Abgangslaschen 4 – dem Umfang des Grundkörpers 3 überstehen. Wie der 2 zu entnehmen ist, sind die Tabs 5 hierzu in einfacher Art und Weise ebenfalls durch ausgestanzte Laschen des Sicherungsblechs 2 gebildet. An diese Sicherungsanordnung 1 sind über die Abgangslaschen 4 beziehungsweise die Tabs 5 typischerweise Verbraucher des Kraftfahrzeug-Bordnetzes über entsprechende Steckverbindungen koppelbar.
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In der 3 und 4 wird schematisch ein Verbindungsvorgang, bei dem eine Schwachstrom-Sicherung mit dem Sicherungsblech 2 elektrisch leitfähig steckverbunden wird, näher erläutert.
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Anhand der 3 (rechts) ist die Verbindung eines durch die Aussparung 6b gebildeten Tabs 5 mit einer J-Case-Sicherung 10 zu erkennen. Zur Verbindung der J-Case-Sicherung 10 ist ein entsprechendes Tab 5 in einfacher Art und Weise um 90° an seiner Basis (Linie III-III) umgebogen und durch entsprechende Stecköffnungen in die J-Case-Sicherung 10 eingesteckt. Die J-Case-Sicherung 10 ist daher senkrecht zu dem Sicherungsblech 2 angeordnet und verläuft oberhalb von diesem. Durch eine zweite Stecköffnung ist ein Tab einer elektrischen Zuleitung 11 in die J-Case-Sicherung 10 einsteckbar. Durch die Zuleitung 11 ist ein elektronischer (Schwachstrom-)Verbraucher des Bordnetzes über die J-Case-Sicherung 10 und das Sicherungsblech 2 elektrisch leitfähig mit der Vorsicherungsdose gekoppelt.
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In der 4 (rechts) ist eine ähnliche Steckverbindung eines durch die Aussparung 6a gebildeten Tabs 5 mit einer Mini/Atosicherung 12 dargestellt. Hierzu wird ein Steckfuß 13 der Mini/Atosicherung 12 über in eine entsprechende Stecköffnung eines Double-Female-Steckers 14 eingesteckt. Die Kombination aus Double-Female-Stecker 14 und Mini/Atosicherung 12 wird durch eine weitere Stecköffnung des Double-Fernale-Steckers 14 mit dem aufgebogenen geometrisch komplementären Tab 5 steckverbunden. Über den zweiten (freien) Steckfuß 13 der Mini/Atosicherung 12 ist ein elektronischer Verbraucher des Bordnetzes anschließbar, wobei der Stromkreis über die Steckfüße 13 den Double-Female-Stecker 14, dem Tab 5 und dem Sicherungsblech 2 mit der Vorsicherungsdose geschlossen ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherungsanordnung
- 2
- Sicherungsblech
- 3
- Grundkörper
- 4
- Abgangslasche
- 5
- Tab
- 6a, 6b
- Ausstanzung
- 7
- Befestigungsloch
- 8
- Schmelzsicherung
- 9
- Gehäuse
- 10
- J-Case-Sicherung
- 11
- Zuleitung
- 12
- Mini/Atosicherung
- 13
- Steckfuß
- 14
- Double-Female-Stecker
- A, B
- Steckbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009002852 U1 [0003]
