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Sockel für ein elektromagnetisches Relais
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Sockel für ein elektromagnetisches
Relais zur Montage auf Leiterplatten mit in einem Isolierstoffkörper verankerten
Anschlußelementen für Kontaktelemente und/oder eine Spulenwicklung.
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Leiterplattenrelais sind in der Regel mit Anschlußstiften versehen,
welche senkrecht zur Einbauebene an der Unterseite des Sockels austreten (z.B. DE-OS
3 232 380).
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Die Anschlußstifte werden beim Einsatz des Relais in Bohrungen einer
Leiterplatte eingesetzt und beim Schwalllöten der gesamten Leiterplatte kontaktiert.
Die hierzu verwendeten Lötbäder wie auch die vor dem Löten und nach dem Löten erforderlichen
Reinigungsbäder entwickeln Dämpfe und Gase, welche sich schädlich für die Kontaktoberflächen
im Relais auswirken können. Deshalb müssen solche Relais in der Regel mit einem
dichten Gehäuse versehen werden. Außerdem bringt ein Lötbad eine erhebliche thermische
Belastung für das auf der Leiterplatte sitzende Relais mit sich, der ebenfalls durch
entsprechende Maßnahmen Rechnung getragen werden muß. So ist es beispielsweise auch
üblich, Steckfassungen in die Leiterplatte einzulöten und das mit Steckkontakten
versehene Relais erst nachträglich auf diese Steckfassung aurzusetzen. Diese Steckfassungen
bedeuten jedoch einen zusätzlichen Aufwand und vergrößern außerdem die Bauhöhe des
Relais auf der Leiterplatte.
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Bei Steckerleisten und dergleichen ist es andererseits auch bereits
üblich, Anschlußstecker lötfrei in durchkontaktierte
Bohrungen
einer Leiterplatte einzupressen und durch entsprechende Gestaltung der Steckerstifte
eine gasdichte Kontaktverbindung in der Leiterplattenbohrung herzustellen. Herkömmliche
Relais sind jedoch für eine derartige lötfreie Verbindung nicht geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sockel für ein elektromagnetisches
Relais der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß das Relais lötfrei in Leiterplatten
einsetzbar wird, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, daß eine auf Dauer zuverlässige
Kontaktierung erzielt wird.
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Erfindungsgemöß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anschlußelemente
seitlich aus dem Isolierstoffkörper austreten und unter Bildung einer Einpreßschulter
senkrecht zur Einbauebene abgewinkelt sind und daß der senkrechte Bereich eines
jeden Anschlußelementes als Einpreßstift ausgebildet ist, welcher sich vom freien
Ende zu einer Einpreßzone mit elastisch deformierbarem Querschnitt erweitert.
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Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Anschlußelemente wird es
möglich, ein Relais erst nach dem Lötvorgang auf eine Leiterplatte aufzusetzen und
durch Einpressen der Anschlußstifte in die durchkontaktierten Leiterplattenbohrungen
zuverlässig zu verankern und zu kontaktieren. Die Anschlußelemente sind also an
den freien Enden zum Einfädeln in die Leiterplattenbohrungen verhältnismäßig spitz
bzw. dünn ausgeführt und erweitern sich dann zu der eigentlichen Kontaktierungszone
hin, wobei durch entsprechende Gestaltung ein in geringem Maße elastischer Bereich
geschaffen ist. Damit wird sichergestellt, daß der Einpreßdruck genügend hoch ist,
um eine gasdichte und zuverlässige Kontaktierung in der Leiterplatte sicherzustellen,
und daß der Einpreßdruck
andererseits nicht so hoch wird, daß die
Leiterplatte beschädigt werden könnte. Um diese elastische Einpreßzone zu bilden,
kann der Einpreßstift nach Art eines Nadelöhrs mit einem Längsschlitz versehen werden,
wie dies beispielsweise in der DE-PS 2 930 560 beschrieben ist. Aber auch andere
Gestaltungsmöglichkeiten von Einpreßstiften, die in anderem Zusammenhang bekannt
sind, können hier angewendet werden.
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In einer zweckmäßigen Gestaltung des erfindungsgemäßen Sockels können
die Anschlußelemente in einer zur Grundfläche parallelen Ebene im Isolierstoffkörper
eingebettet sein, wobei die Einpreßschultern an den seitlich austretenden Anschlußelementen
durch rechtwinkliges Abbiegen gebildet sind. Sind die Anschlußelemente dagegen senkrecht
stehend in den Isolierstoffkörper eingebettet, so können die Einpreßschultern durch
entsprechendes Stanzen des jeweiligen Kontaktelementes in einer Ebene gebildet sein.
Die seitlich an dem Sockel befindlichen Einpreßschultern können einzeln oder gemeinsam
ganz oder teilweise mit Isolierstoff umhüllt sein, wobei an den Schultern auch ein
nach oben vorstehender Fortsatz vorgesehen sein kann.
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Die Erfindung wird nachfoigend an Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig.l in Explosionsdarstellung ein Beispiel
für ein Relais mit einem erfindungsgemäß gestalteten Sockel, Fig. 2 einen Sockel
mit seitlich abgebogenen Einpreßstiften im Querschnitt, Fig. 3 eine vergrößerte
Schnittansicht eines Einpreßstiftes aus Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte
Querschnittansicht des Einpreß stiftes aus Fig. 3, Fig. 5 bis 7 in Detailausschnitten
verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten für den Sockel mit einem Anschlußelement.
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Fig. 1 zeigt den bekannten Aufbau eines Relais, wobei der Sockel in
erfindungsgemäßer Weise abgewandelt ist. Das Magnetsystem besteht aus einem Spulenkörper
1 mit einer Wicklung 2, zwei in den Spulenkörper einzuschiebenden Jochen 3 und 4
mit einem zwischenliegenden Dauermagneten 5, außerdem einem Anker 6 und einem Kontaktschieber
7.
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Mit dem Sockel 8 und einer Kappe 9 wird ein geschlossenes Gehäuse
für das Relais gebildet. Der nähere Aufbau des Relais ist beispielsweise in der
erwähnten DE-OS 3 232 380 beschrieben.
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In dem als Isolierstoffkörper ausgebildeten Sockel 8 sind Kontaktelemente
10 und 11 und Kontaktfederanschlußelemente 12 eingebettet, wobei diese Elemente
zur Erreichung einer möglichst geringen Bauhöhe aus einer Platine freigeschnitten
und in der Platinenebene eingespritzt sind.
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Die Spulenanschlußelemente 13 sind zwar im Beispiel von Fig. 1 im
Spulenkörper verankert, doch könnten entsprechende Spulenanschlußelemente auch im
Sockel 8 verankert sein. Die Kontaktelemente 10 und 11 und die Federträger 12 sind
jeweils aus der Platinenebene nach oben aufgebogen, während die zugehörigen Anschlußfahnen
14 seitlich aus dem Sockel 8 austreten und dann nach unten senkrecht zur Einbauebene
gebogen sind. Die genauere Gestaltung dieser Anschlußfahnen 14 wird anhand der folgenden
Figuren erläutert.
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Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Anschlußelemente
gemeinsam
in der Ebene der Blechplatine 15 eingebettet und seitlich aus dem Sockel 8 herausgeführt.
In einem bestimmten Abstand vom Sockel 8 sind diese Anschlußelemente 14 dann senkrecht
nach unten abgebogen, wobei jeweils eine Einpreßschulter 16 gebildet wird. An dieser
Einpreßschulter 16 kann ein Werkzeug angreifen, um die Anschlußelemente 14 in Bohrungen
17 einer Leiterplatte 18 einzupressen.
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Die Gestaltung der Einpreßzone ist in vergrößertem Schnitt in Fig.
3 gezeigt. Der Anschlußstift 14 ist in der Einpreßzone 14a mit einem Längsschlitz
19 versehen, wobei die beiden durch den Schlitz gebildeten Schenkel 20 und 21 auseinander
gespreizt sind. Die Aufteilung der Einpreßzone 14a in die beiden Schenkel 20 und
21 kann beispielsweise nach dem deutschen Patent 2 930 560 vorgenommen werden; doch
sind auch andere Verfahren und Gestaltungsmöglichkeiten anwendbar. Beim Einsetzen
des Relais in die Leiterplatte wird zunächst die schmale Spitze 22 der Anschlußelemente
14 in die jeweilige Leiterplattenbohrung 17 eingesetzt; diese Spitze 22 erweitert
sich über einen konischen Abschnitt 23 zu der eigentlichen Einpreßzone 14a, wobei
die Schenkel 20 und 21 mit der mit einer Kontaktoberfläche 24 versehenen Wand der
jeweiligen Bohrung 17 in Kontakt kommen. Die Schenkel 20 und 21 geben beim Einpressen
soweit elastisch nach, daß der Einpreßdruck auf die Leiterplatte nicht zu deren
Zerstörung führt. Andererseits ist der Einpreßdruck so hoch, daß an den Kanten 25
(siehe Fig. 4) jeweils eine gasdichte Verbindung zwischen Anschlußelement 14 und
Kontaktschicht 24 der Leiterplatte 18 entsteht.
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Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Sockels gegenüber Fig.
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2. Der Sockel 8 ist dabei mit einem seitlichen Ansatz 26 versehen,
der die Einpreßschulter 16 umhüllt und ihr beim
Einpressen mehr
Stabilität verleiht. Beim Einpressen drückt das Werkzeug also nicht unmittelbar
auf die Schulter 16, sondern auf den Isolierstoff-Ansatz 26. Das Anschlußelement
14 ist damit auch gegen Berührung isoliert.
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Die Schultern 16 der Anschlußelemente 14 können dabei einzeln oder
gemeinsam mit einem Ansatz 26 umhüllt sein.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist das Blech für die einzelnen
Kontaktelemente nicht in einer waagerechten Ebene wie bei den vorhergehenden Beispielen,
sondern senkrecht zur Einbauebene im Sockel 8 eingespritzt. Das Kontaktelement 27
ist also an dem Anschlußelement 28 in einer Ebene angeformt und nicht gebogen. Entsprechend
ist auch die Einpreßschulter 29 durch Freischneiden in der gleichen Ebene gebildet.
Die Einpreßzone 28a ist wie die Einpreßzone 14a im vorhergehenden Beispiel ausgebildet.
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Fig. 7 zeigt noch eine weitere Abwandlung gegenüber Fig.
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6. Auch hier ist das Kontaktelement 27 mit dem Anschlußelement 28
in einer Ebene senkrecht eingespritzt. Die Einpreßschulter 29 ist in diesem Ausführungsbeispiel
mit einem Isolierstoff-Ansatz 30 des Sockels 8 umspritzt, wodurch das Anschlußelement
28 stabiler gegen Verbiegen gehalten und zusätzlich seitlich isoliert ist. Um jedoch
den Einpreßdruck nicht nur auf den Kunststoff des Ansatzes 30 auszuüben, ist an
der Einpreßschulter 29 ein Fortsatz 31 vorgesehen, der bis zur Oberseite des Ansatzes
30 reicht. Damit greift das Einpreßwerkzeug gleichzeitig an dem Isolierstoff-Ansatz
30 und an dem Anschlußelement 28 an.
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5 Patentansprüche 5 Figuren