DE3036404A1

DE3036404A1 - Relais-steckfassung

Info

Publication number: DE3036404A1
Application number: DE19803036404
Authority: DE
Inventors: Hans 8024 Deisenhofen Sauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1982-05-19
Also published as: DE3036404C2; US4453195A; ZA821872B; EP0048916A2; DE3168647D1; ZA816465B; CA1172714A; FR2491253A1; AU8092182A; JPS57158919A; FR2491253B1; EP0048916B1; EP0048916A3; AU7549981A; AU545050B2

Description

Beschreibun

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eel ais-St eck fas sung · der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Derartige Steckfassungen, insbesondere für Relais mit sehr kleinen äußeren Abmessungen, werden in zunehmendem Maße auch in Verbindung mit gedruckten Schaltungsplatten verwendet, die aufgrund der kleinen äußeren Abmessungen der Relais auch eine große Packungsdichte, das heißt einen kleinen -Abstand zwischen benachbarten Schaltungs-· platten, zulassen. Die Schaltungsplatten sind dabei mit' diskreten Bauelementen und/oder integrierten.Schaltungen bestückt, wobei die letzteren auch zur unmittelbaren Ansteuerung des Relais herangezogen werden können (vgl. Lexikon der Mikro-Elektronik, IWT-Verlag GmbH., München,. 1978, Seite 608).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Relais-Steckfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß sie universell sowohl in Verbindung mit gedruckten Schaltungsplatten als auch üblichen Chassis zu verwenden ist.

Bei einer Steckfassung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Relais-Steckfassung zeichnet sich. also dadurch aus, daß eine dem jeweils in die Steckfassung einsteckbaren Relais unmittelbar und individuell zugeordnete elektrische Schaltung in die Steckfassung integriert ist, also elektrisch und mechanisch mit der Steckfassung eine Einheit bildet. Dieses ermöglicht in einfacher Weise auch eine unmittelbare Montage der Steckfassung an einem üblichen Chassis, bzw. Montierrahmen, wie dieses z.B. in der Fernmeldetechnik erwünscht ist, ohne daß in der unmittelbaren Nähe des Relais bzw. der Steckfassung eine gesonderte gedruckte Schaltangsplatte für z.B. eine dem jeweiligen Relais individuell zugeordnete Ansteuerschaltung vorgesehen werden muß.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verleiht eine solche Ansteuerschaltung einem in die Steckfassung eingesteckten bistabilen Relais monostabiles Schaltverhalten. Das heißt, ein bistabiles Relais, das üblicherweise' zwei Impulse benötigt, um einen Zyklus aus zwei Funktionsbedingungen zu beenden, 'kann mit Hilfe der Ansteuerschaltung durch Zuführung eines Erregungsimpulses umgeschaltet und nach Beendigung des Erregungsimpulses selbsttätig wieder zurückgeschaltet werden, ohne daß dazu eine Leistungsaufnahme durch die Ansteuerschaltung auftritt. Andererseits hat die Verwendung eines bistabilen Relais in Verbindung mit einer solchen Ansteuerschaltung den Vorteil', daß die Leistungsaufnahme der Ansteuerschaltung auch beim Anliegen des Erregungsimpulses nach dem Ansprechen des Relais sehr gering ist. Die Leistungsaufnahme durch die Ansteuerschaltung ist daher im wesentlichen auf die Ansprechzeit des Relais begrenzt.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ansteuerschaltung aus einer integrierten Schaltung und einem Kondensator gebildet, der mit dem Relais in Reihe geschaltet ist. Beim Ansprechen des Relais lädt sich dieser Kondensator auf, wobei die Aufladezeit und die Ansprechzeit im wesentlichen gleich sind. Wird der Erregungsimpuls beendet, so entlädt sich der Kondensator über die inte- · grierte Schaltung, wodurch das Relais in umgekehrter Richtung erregt wird, das heißt im Falle eines bistabilen Relais zurückgeschaltet wird, ohne daß dabei die Ansteuer-· schaltung Leistung aufnimmt.

Die Ansteuerschaltung ist mit der Steckfassung elektrisch dabei vorzugsweise so integriert, daß der Verbindungs-Schal tpunkt zwischen dem Relais und dem Kondensator an einen Anschlußstift der Steckfassung geführt ist, so daß damit das Relais auch unabhängig von der Ansteuerschaltung wahlweise in der einen oder anderen Richtung erregt werden' kann, um bei einem bistabilen Relais eine bestimmte Ankerstellung zu setzen. Diese Möglichkeit ist wichtig, da bei verschiedenen Schaltungen eine bestimmte Ruhestellung des bistabilen Relais erforderlich ist, während die tatsächlich eingenommene Ruhestellung eines bistabilen Relais bei seiner Anlieferung rein zufällig ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Steckfassung mit federnden Haltearmen zum mechanischen Festhalten des in die Steckfassung einsteckbaren Relais und an seinem ■ Bodenbereich- mit federnden Montagefüßen versehen, die eine Befestigung der Steckfassung in der Montageöffnung z.B. eines Montierrahmens eines Chassis ohne gesonderte

Befestigungselemente, wie Schrauben, Federn und dergleichen, ermöglichen. Diese Montagefüße legen sich dabei federnd an die Rückseite der die Montageöffnung begrenzenden Halterung an, wobei die Montagefüße mit mehreren Stufen versehen sind, um eine formschlüssige Rastverbindung zwischen der Steckfassung und der Halterung auch dann .sicher zu ermöglichen, wenn die Stärke des die Montageöffnung umgebenden Plattenteils der Halterung unterschiedlich ist. -

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der. Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. Λ den Stromlaufplan einer Ansteuerschaltung, die beispielsweise mit der Steckfassung integriert werden kann,

Fig; 2 schematisch die elektrische Verbindung der in Fig. 1 gezeigten Ansteuerschaltung mit der Steckfassung,

Fig. 3 die Befestigung der Steckfassung an einer .. Halterung und

Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3·

Der in Fig. 1-als Beispiel für eine mit der Steckfassung integrierbare Ansteuerschaltung gezeigte Stromlaufplan zeigt eine aus Transistoren T1 und T2 sowie zugeordneten Widerständen gebildete Triggerschaltung und eine aus

Transistoren T3, T4 und Τ5 sowie zugeordnete Widerstände gebildete Kippstufe. Diese Bauelemente sind in einer integrierten Schaltung vereinigt. Am Ausgang der inte-' grierten Schaltung liegt in Reihe ein in die Steckfassung einsteckbares Relais 6 mit einem Spulenwiderstand R und ein Kondensator C. Dabei ist die Kapazität des Kondensators C unter Berücksichtigung des Spulenwiderstandes R des einsteckbaren Relais so groß gewählt, daß die Ladezeitkonstante im Bereich der Ansprechzeit des Relais liegt. Dadurch kann der Stromverbrauch beim Anlegen der Erregerspannung im 'wesentlichen auf die Ansprechzeit· des Relais begrenzt werden. Nach dem Ansprechen des Relais fließen während der Einschaltdauer der Ansteuerschaltung lediglich Leckst röme von maximal 100 pA. Wird die Erreger spannung unter-' brochen, so entlädt sich der Kondensator C über die aus' den Transistoren T5, T4- und T5 gebildete Kippstufe. Dadurch wird das Relais in Gegenrichtung erregt und in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückgeschaltet.

Die aus den Transistoren T1 und T2 gebildete Triggerschaltung ist vorgesehen, um an den Eingang 2 der Ansteuerschaltung auch Erregerspannungen anlegen zu können, die nur langsam ansteigende oder abfallende Flanken haben. Die Zenerdiode ZD stellt dabei definierte Ansprech- und Abfallwerte sicher. Ist die Plankensteilheit der Erregerspannung ausreichend groß, so kann das Relais über den Eingang 1, das heißt unter Umgehung der Triggerschaltung angesteuert werden.

Mit einer solchen in der Steckfassung mechanisch und elektrisch integrierten Ansteuerschaltung ist einem in die Steckfassung einsteckbaren bistabilen Relais ein mpnostabiles Schaltverhalten zu verleihen, da nach Fortfall der Erregerspannung durch Entladung des Kondensators C über die Kippstufe das Relais 6 in der entgegengesetzten Richtung erregt und damit in seine Ausgangslage zurückgeschaltet wird. Außerdem stellt diese Ansteuerschaltung nach dem Ablauf, der Ansprechzeit des Relais und weiterer Zuführung der Erregerspannung an die Ansteuerschaltung einen auf Le.ckströme beschränkten minimalen Stromverbrauch sicher, so daß weder das Relais noch die Ansteuerschaltung nennenswerte Wärme entwickeln und eine Energieeinsparung bis zu 99 Prozent erreicht wird.

In Eig. 2 ist schematisch die elektrische Verbindung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung mit den Anschluß stiften der Steckfassung gezeigt, wobei zu beachten ist, daß der Verbindungs-Schaltpunkt zwischen dem Kondensator 9 und dem Relais 6¹ an einen Anschlußstift 10 geführt ist. Daher kann an das Relais 6¹ eine Erregerspannung vorgewählt ex" Polarität unabhängig von einer Ansteuerung durch die Ansteuerschaltung gelegt werden, um.z.B. nach dem Einsetzen eines bistabilen Relais in die Steckfassung dieses auf eine jeweils gewünschte Ankerstellung zu setzen. Da ein solches bistabiles Relais mit einer zufällig eingenommenen Ankerstellung angeliefert wird, während bei vielen Schaltungen eine ganz bestimmte Ankerstellung, der eine, ganz bestimmte Kontaktsteilung zugeordnet ist, erforderlich ist, stellt die Möglichkeit eines elektrischen Setzens einer gewünschten Ankerstellung einen erheblichen Vorteil dar. In Fig.

sind an der integrierten Schaltung 8 die Anschlußpunkte· in Übereinstimmung mit dem Stromlaufplan in Fig. 1 mit den Ziffern 1, 2, 3 und 4· bezeichnet. Das Anlegen einer Erregerspannung an die Ansteuerschaltung ist in Fig. 2 lediglich schematisch durch Spannungsquelle und Schalter angedeutet. · - '

In Fig. 3 ist die Steckfassung 7 an einer Halterung 13 montiert, die z.B. ein plattenartiges Teil eines Chassis oder eines Montierrahmens sein kann. In der Halterung 13' ist eine Montageöffnung 16 vorgesehen, in die die Steckfassung 7 mit ihrem Boden eingesetzt wird. Die Steckfassung stützt sich dabei an der Oberseite der Halterung 13 mit Hilfe von Flanschen 17, 17' ab, während federnd an ihrem Boden angebrachte Montagefüße 1A- und 15 durch die Montageöffnung· hindurchgreifen· und sich elastisch an die Unterseite der Halterung 13 anlegen, wodurch die Steckfassung kraftschlüssig, jedoch ohne zusätzliche Befestigungselemente, wie Schrauben oder Federn, an der Halterung . festgehalten ist. Diese Art der Halterung und die Ausbildung der Montagefüße ist in Fig. 4- im vergrößerten Maßstab gezeigt. Die Montagefüße können dabei an ihrer der Unterseite der Halterung 13 zugewandten Seite mehrere Stufen 19 haben, die ein praktisch spielfreies Einrasten und damit auch formschlüssiges Festhalten der Montagefüße an der Halterung 13 auch dann sicherstellen, wenn · die Stärke D der Halterung 13 unterschiedlich ist.

Vie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist die Steckfassung 7 " außerdem mit Haltearmen 11 und 12·versehen, die federnd ■ an dem Körper der Steckfassung 7 angebracht sind, wobei der Haltearm 12 in der schematisch angedeuteten Weise

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mit einem umgebogenen Federteil versehen ist, der wie eine Blattfeder wirkt. Mit Hilfe dieser Haltearme 11 und 12 kann das. in die Steckfassung eingesteckte Relais sicher festgehalten werden, so daß es selbst bei auf- · tretenden Schwingungen und Stoßen, wie dieses bei einer Verwendung im Fahrzeugbau möglich wäre, aus der Steckfassung nicht herausfallen kann.

Wie aus Fig. 5 der Zeichnung zu erkennen ist, sind sowohl die Flansche 1?, 17' wie auch die Montagefüße 14, 15 jeweils diagonal gegenüberliegend am Bodenteil der Steckfassung 7 angeformt, damit die Steckfassung mit einem, einfachen zweiteiligen Werkzeug ohne Schieber herzustellen ist.

In Fig. 5 ist ebenfalls schematisch die Lage der Ansteuerschaltung in der Steckfassung durch gestrichelte · Linien angegeben. Sie kann dabei in sehr einfacher Weise vom Boden der Steckfassung 7 aus in eine Aufnahmeöffnung 18 eingebracht werden.

Obwohl die Steckfassung in Verbindung mit einer Montage an einer als Chassis.oder Montierrahmen ausgebildeten Halterung erläutert wurde, kann die gleiche Steckfassung selbstverständlich aber auch in eine Ausnehmung einer gedruckten Schaltungsplatte eingesetzt werden, wodurch die Steckfassung universell verwendbar ist.

Obwohl hier als in die Steckfassung integrierte Schaltung eine Ansteuerschaltung erläutert wurde, können selbstverständlich auch andere Schaltungen, .wie z.B. eine mit den Kontakten des Relais zusammenwirkende Ausgangsschaltung, in der Steckfassung untergebracht werden.

Claims

P a tentanspr'üche

Λ Λ Relais-Steckfassung, die über Anschlußstifte elektrisch· mit einer Schaltung und über Befestigungselemente mechanisch mit' einer Halterung verbindbar ist, dadurch g e k e. η η zeichnet , daß mindestens ein Teil der.Schaltung (5) in der Steckfassung (?) selbst untergebracht ist.
2. Steckfassung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - · zeichnet , daß die in der Steckfassung (7) untergebrachte Schaltung (5) eine Ansteuerschaltung für das Relais (6, 6¹) ist, die einem in die Steckfassung (7) eingesteckten bistabilen Relais (6, 6^f) monostabiles Schaltverhalten verleiht.
5· Steckfassung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Ansteuerschaltung (5) eine Integrierte-(IC)-Schaltung (8) und mindestens einen Kondensator (9) aufweist, der mit dem einsteckbaren (b, b¹) in-Itoihe goöohaltob iut,.
4-. Steckfassung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungs-Schaltpunkt zwischen dem Kondensator (9) und dem einsteckbaren Relais' (6, 6¹) mit einem Anschlußstift (10) verbunden ist, damit, ein bistabiles Relais auf eine bestimmte Ankerstellung setzbar ist.
'J>. Steckfassung' nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, gekennzeichnet durch federnde Haltearme (11, 12), die sich an und/oder teilweise um den Relaiskörper eines einsteckbaren Relais (6, 6¹ ) legen."
6. Steckfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennze ichnet , daß·die Befestigungselemente am der Halterung (I3) zugewandten Boden federnd angeordnete Montagefüße (14·, 15) sind, die durch eine Montageöffnung (16) an der Halterung hindurchgreifen und sich an die dem Boden abgewandte Seite der Halterung anlegen.
7. Steckfassung nach Anspruch 6, dadurch ge k e η η ζ e i. c h η e t' , daß die Montagefüße (14-, 15) an ihrer jeweils der Schmalseite der Montageöffnung (16) zugewandten Seite mit mehreren ihre Abmessung in Richtung der Schmalseite vergrößernden Stuf en (19) versehen sind.
8. Steckfassung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e kennze ichnet , daß die Halterung (13) ein Chassis bzw. Montierrahmen ist.