DE4001576A1 - Ueberspannungsschutzsteckdose - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzsteckdose mit ge­ normter Einbautiefe des Sockels bezogen auf den Tragring, wobei die Schutzschaltung zwei Varistoren enthält.

Die EP-A2-02 81 969 beschreibt eine Überspannungsschutzsteckdose der genannten Art zur Ableitung impulsförmiger und hochfrequenter Störspannungen. Bei dieser Überspannungsschutzsteckdose sind die Ab­ standstege zwischen Sockel und Tragring verkürzt, so daß auf der Rück­ seite des Sockels ein größerer Raum für die Aufnahme der elektrischen Schaltung, die auf einer Leiterplatte aufgebaut ist, frei bleibt. Da­ durch ist jedoch eine spezielle Abdeckplatte erforderlich, die ent­ sprechend der Kürzung der Abstandstege über den Tragring vorsteht, da­ mit man eine ausreichend große Einsteckmulde für den Stecker erhält. Man kommt bei dieser Steckdose zwar mit einer normüblichen Einbaudose aus, jedoch ist eine spezielle Abdeckplatte erforderlich. Dieses ist schon aus Gründen der Lagerhaltung und der Austauschbarkeit der Ab­ deckplatten sowie aus gestalterischen Gründen eines Installationspro­ grammes unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung der Überspan­ nungsschutzsteckdose, daß alle Einbaumaße einer normüblichen Steckdo­ se eingehalten werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Un­ terseite des Sockels eine flache scheibenförmige Ausnehmung aufweist und daß die Anschlußenden der Verbindungsdrähte der Varistoren mit reduzierter Dicke ausgeführt sind, damit die Varistoren in der fla­ chen Ausnehmung Aufnahme finden.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als die scheibenförmige Ausnehmung so flach ausgebildet ist, daß alle übrigen Abmessungen des Sockels, insbesondere die Einbauabmessungen und die Abmessungen für die Steckerbuchsen nicht geändert werden. Die vergleichsweise großflächigen Varistoren sind durch die Ausbildung der Anschlußenden der Verbindungsdrähte für eine flache Bauweise besonders angepaßt. Alle elektrischen Bauelemente sind in der fla­ chen Ausnehmung untergebracht und durch Verbindungsdrähte elektrisch miteinander verbunden.

Eine besonders flache Bauweise wird dadurch sichergestellt, daß die Anschlußenden ein einseitig flachgedrücktes Profil aufweisen.

Die Anschlußdrähte stehen nur geringfügig über die Oberflächen der Halbleiterscheibe dadurch vor, daß die Mantellinie jedes Anschluß­ drahtes mit der Oberseite des Anschlußendes und somit nahezu mit der Oberseite der Halbleiterscheibe fluchtet.

Eine hochgradige Ausnutzung der Halbleiterscheibe erzielt man da­ durch, daß jedes Anschlußende kreisbogenförmig gebogen und auf eine Oberfläche der Halbleiterscheibe aufgelötet ist. So kann man die nutz­ bare Lebensdauer der Varistoren erhöhen.

Die raumsparende Unterbringung voluminöserer Bauelemente ist da­ durch möglich, daß innerhalb des Sockels an die Ausnehmung Kammern für eine Thermosicherung und einen Gasableiter anschließen.

Das Volumen der elektrischen Schutzschaltung läßt sich dadurch klein halten, daß die elektrischen Bauelemente durch Verbindungsdräh­ te untereinander und mit Anschlußklemmen verbunden sind.

Eine thermische Kopplung der Varistoren und der Thermosicherung erzielt man dadurch, daß ein Wärmeleitblech die beiden Varistoren und die Thermosicherung überdeckt. Wenn die Varistoren durch Ableiten von Spannungsspitzen oder durch Alterung unbrauchbar geworden sind, ent­ wickeln sie eine große Wärmemenge, die auf die Thermosicherung abge­ leitet wird und dieselbe zum Ansprechen bringt, so daß dadurch die Steckdose gesperrt wird.

Die Ausrichtung des Wärmeableitblechs ist dadurch sicherge­ stellt, daß das Wärmeableitblech auf einen Zapfen des Sockels ausge­ richtet ist.

Der Zusammenhalt und der Schutz der Schaltung wird dadurch ge­ währleistet, daß die Ausnehmung des Sockels durch einen aufrastbaren Deckel abgeschlossen ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellt

Fig. 1 eine Rückansicht einer Überspannungsschutzsteckdose,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Einzelansicht eines Varistors mit An­ schlußdrähten,

Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3 und

Fig. 5 ein Schaltbild der Anordnung.

Ein Sockel 1 ist als Spritzgießteil ausgebildet und durch ange­ formte Stege 2 mit einem Tragring 3 verbunden. Der Sockel 1 nimmt nichtdargestellte Anschlußklemmen und Anschlußfedern bzw. Steckbuch­ sen auf. Von dem Sockel 1 ragen Schutzkontaktfedern 4 nach oben. Die­ ser Aufbau der Steckdose ist normüblich. Insbesondere ist der Abstand a zwischen der Rückseite des Sockels 1 und dem Tragring 3 dem Normab­ stand gleich, damit die gesamte Überspannungsschutzsteckdose in einer normüblichen Einbaudose für Unterputzmontage Aufnahme findet.

Auf der Unterseite des Sockels 1 ist eine flache scheibenförmige Ausnehmung 5 eingeformt, die durch einen umlaufenden Randsteg 6 abge­ schlossen ist. Der Randsteg 6 fluchtet mit den Seitenwänden des Sockels 1 und ist entsprechend gestaltet. Die Ausnehmung 5 kann so flach ausgebildet sein, daß sie die Unterbringung der übrigen An­ schlußelemente und Steckbuchsen im Sockel 1 nicht beeinträchtigt. Die flache Ausnehmung 5 besitzt ferner an geeigneten Stellen des Sockels 1 eingetiefte Kammern 7 und 8 zur Aufnahme von elektrischen Bauelemen­ ten, die eine größere Dicke als die Varistoren 9 haben.

Der Aufbau eines Varistors 9 ist in den Fig. 3 und 4 erläutert. Der Varistor 9 umfaßt eine Halbleiterscheibe 10 und zwei Verbindungs­ drähte 11, deren Anschlußenden 12 flachgedrückt sind. Um eine mög­ lichst große Fläche des jeweiligen Varistors ausnutzen zu können, sind die Anschlußenden 12 kreisbogenförmig gebogen. Die Anschlußen­ den sind durch Lötverbindungen 21 leitend mit der Halbleiterscheibe 10 verbunden. Die runden Verbindungsdrähte 11 werden an den Enden zu einem flachen, bandförmigen Profil gestaucht, das eine reduzierte Dicke hat und das einseitig mit einer Mantellinie des jeweiligen Ver­ bindungsdrahtes fluchtet. Dadurch können die Anschlußenden derart flach auf die Halbleiterscheibe 10 aufgelötet werden, daß auch die An­ schlußdrähte 11 kaum über die Dicke der Halbleiterscheibe 10 überste­ hen. Vielmehr begrenzt die jeweils fluchtende Mantellinie der An­ schlußdrähte 11 mit den Anschlußenden 12 die Dicke der Anordnung. Die Querschnitte der Anschlußdrähte 11 kommen im Bereich der Ebene der Halbleiterdrähte 10 einander näher, wo genügend Platz vorhanden ist. Diese Ausbildung der Varistoren 9 ermöglicht eine raumsparende Aufnah­ me innerhalb der flachen Ausnehmung 5. Die Varistoren 9 sind durch Verbindungsdrähte 11 und 13 mit den übrigen elektrischen Schaltelemen­ ten und den nichtdargestellten Anschlußklemmen innerhalb des Sockels 1 verbunden. Die Anschlußklemmen dienen zum Anschluß der ankommenden spannungsführenden Leitungen und zum Anschluß der Kontaktfedern für die Steckbuchsen.

Die Schaltung der Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt. An das Stromnetz sind eine Spannungsklemme L für eine Phase, eine Spannungs­ klemme N für den Nulleiter und eine Spannungsklemme PE für den Schutz­ leiter angeschlossen. Zwischen den Nulleiter N und den Phasenleiter L sind zwei Varistoren 9 eingefügt. Im Phasenleiter befindet sich außer­ dem eine Thermosicherung 14. Der Verbindungspunkt der Varistoren 9 ist über einen Gasableiter 15 mit dem Schutzleiter PE verbunden. Die­ se Schaltung ist bekannt. Die Anschlußklemmen für die Kontaktfedern sind im Einzelnen nicht erläutert. Die elektrischen Schaltelemente sind durch die Verbindungsdrähte 11 und 13 frei miteinander und mit den Anschlußklemmen verbunden, wie man insbesondere auch der Fig. 1 entnimmt. Die Thermosicherung 14 und der Gasableiter 15 befinden sich innerhalb einer im Profil an diese Bauelemente angepaßten Kammer 7 bzw. 7 und 8. Die elektrischen Bauteile finden somit völlig in der flachen Kammer Aufnahme.

Der Randsteg 6 weist einerseits Dichtlippen und andererseits auf der Außenseite Rastkanten auf, die in der Darstellung der Figuren nicht in Einzelheiten eingezeichnet sind. Zum Abschluß der Ausnehmung 5 ist ein Deckel 16 mit einem umlaufenden Rand 17 vorgesehen, der über den Randsteg 6 rastend aufgesetzt wird.

Innerhalb der Ausnehmung 5 sind an den Sockel 1 Zentrierstege 18 angeformt, die insbesondere zur Zentrierung und Ausrichtung der Va­ ristoren 9 dienen. Ferner ist ein Zapfen 29 vorgesehen, auf den ein Wärmeleitblech 20 aufgesetzt ist. Dieses Wärmeleitblech dient zur thermischen Kopplung der Thermosicherung 14 an die Varistoren 9. Das Wärmeleitblech 20 wird durch den Deckel 16 festgehalten. Bei Erwär­ mung der Varistoren aufgrund von Alterung oder Überschreitung der zu­ lässigen Spannungsdurchbrüche wird die Thermosicherung entsprechend erwärmt und spricht an, so daß der Stromkreis der Steckdose unterbro­ chen wird.

Claims (9)

1. Überspannungsschutzsteckdose mit genormter Einbautiefe des Sockels bezogen auf den Tragring, wobei die Schutzschaltung zwei Varistoren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Sockels (1) eine flache scheibenförmige Ausnehmung (5) aufweist und daß die Anschlußenden (12) der Verbindungsdrähte (11) der Varistoren (9) mit reduzierter Dicke ausgeführt sind, damit die Varistoren (9) in der flachen Ausnehmung (5) Aufnahme finden.

2. Überspannungsschutzsteckdose nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlußenden (12) ein einseitig flachgedrücktes Profil aufweisen.

3. Überspannungsschutzsteckdose nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantellinie jedes Anschlußdrahtes (11) mit der Ober­ seite des Anschlußendes (12) und somit nahezu mit der Oberseite der Halbleiterscheibe (10) fluchtet.

4. Überspannungsschutzsteckdose nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußende (12) kreisbogenförmig gebogen und auf eine Oberfläche der Halbleiterscheibe (10) aufgelötet ist.

5. Überspannungsschutzsteckdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Sockels (1) an die Aus­ nehmung (5) Kammern (7, 8) für eine Thermosicherung (14) und einen Gasableiter (15) anschließen.

6. Überspannungsschutzsteckdose nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauelemente durch Verbindungsdrähte (11, 13) untereinander und mit Anschlußklemmen ver­ bunden sind.

7. Überspannungsschutzsteckdose nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeableitblech (20) die beiden Varistoren (9) und die Thermosicherung (14) überdeckt.

8. Überspannungsschutzsteckdose nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wärmeableitblech (15) auf einen Zapfen (19) des Sockels (1) ausgerichtet ist.

9. Überspannungsschutzsteckdose nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) des Sockels (1) durch einen aufrastbaren Deckel (16) abgeschlossen ist.