DE4437122A1 - Schutzstecker - Google Patents
SchutzsteckerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schutzstecker, ins
besondere einen Überspannungsschutzstecker in
Telekommunikationsanlagen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
In der DE 40 26 004 C2 ist bereits ein gattungsgemäßer
Schutzstecker beschrieben, der als Stufenschutz mit
Meß- und Trennstelle ausgeführt ist. Der Schutzstecker
besteht aus einem Gehäuse, dessen Unterseite von einer
Leiterplatte gebildet wird, einem Überspannungsab
leiter, einem Schieber, einer Feder, einem Erdblech,
einer Signalisierungsnase, einer Lötstelle, die bei
unzulässiger Erwärmung des Überspannungsableiters
aufschmilzt und eine Bewegung des Schiebers bewirkt,
die wiederum die Signalisierungsnase nach außen zur
Anzeige bringt.
Nachteilig ist bei diesem bekannten Schutzstecker die
große Anzahl von Einzelteilen, die eine billige,
automatisierbare Fertigung erschweren sowie die
Belastung der Lötstelle mit der Federkraft der vorge
spannten Schraubenfeder, die ein Fließen des Lots
bewirken kann.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde,
einen Schutzstecker für den zuverlässigen Schutz vor
Überspannungen zu entwickeln, bei dem die Lötstelle
unter minimaler Krafteinwirkung steht und der nur aus
wenigen Teilen aufgebaut ist und eine automatisierbare
Fertigung mit geringen Kosten ermöglicht, und ein
Auslösen außen deutlich sichtbar anzeigt.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeich
nenden Merkmalen des Anspruches 1.
Der nach der Erfindung realisierte Schutzstecker
erfüllt mit wenigen Elementen die Funktionen
- - Grobschutz
- - Fail-Safe mit optischer Signalisierung
- - Stromschutz
- - Meßstelle.
Der Grobschutz wird in bekannter Weise mit einem
Überspannungsableiter realisiert. Der mit dem
Überspannungsableiter verbundene Fail-Safe-Mechanismus
realisiert einen Thermoschutz bei Überlastung des
Überspannungsableiters, indem er die Fernmeldeadern
a,b gegen Erde kurzschließt. Dieser Kurzschluß-
Mechanismus wird durch einen Schieber realisiert, über
den an der Rückseite des Steckers ein rotes
Signalisierelement deutlich sichtbar aus dem Stecker
hervortritt, wenn ein Überspannungsfall auftritt.
Die Auslösung des Fail-Safe-Kontaktes wird durch ein
Lotformteil realisiert. Die Erwärmung des Überspan
nungsableiters bewirkt über ein angeschweißtes oder
angeklemmtes Leitblech das Abschmelzen des Lotform
teils. Das Lotformteil steht unter einer minimalen,
genau ausbalancierten und durch den Schieber
ausgeübten Federkraft (Druckkraft), die an der Grenze
der Selbsthemmung des Schiebers liegt. Durch eine
Schrägstellung einer Abstützfläche des Schiebers wird
weitgehend eine Entkopplung des Lotformteils und der
Federkraft des Schiebers erreicht. Der im Betriebsfall
durch eine Kante am Gehäuse gehaltene Schieber wird
aufgrund des Schmelzens des Lotformteils und des damit
freiwerdenden Federweges von der Kante frei. Der
Schieber bewegt sich aufgrund einer an ihm montierten
Druckfeder, die sich an einer Gehäuseinnenwand
abstützt, nach hinten.
Im hinteren Bereich des Steckers ist am Schieber ein
rotes Kunststoffteil als Signalisierelement so
angeordnet, daß es bei Bewegung des Schiebers nach
hinten aus dem Stecker herausgeschwenkt wird und gut
sichtbar die- Auslösung anzeigt.
Der Stromschutz wird durch eine Sicherung oder einen
temperaturabhängigen Widerstand gewährleistet.
Das einteilige Gehäuse und nur wenige Einbauteile
gewährleisten eine billige, automatisierbare Fertigung
des Steckers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles eines
Schutzsteckers näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Explosionsdarstellung der wesent
lichen Bestandteile des Schutzsteckers,
Fig. 2 die perspektivische Darstellung des
Schiebers,
Fig. 3 die Seitenansicht des geöffneten
Steckers,
Fig. 4 die Draufsicht auf die geöffnete
Unterseite des Steckers (ohne Leiter
platte),
Fig. 5 die Draufsicht auf die Leiterplatte
(Oberseite) und
Fig. 6 die Draufsicht auf die Leiterplatte
(Unterseite).
Der Schutzstecker ist insbesondere als Überspannungs
schutzstecker zur Anwendung in Telekommunikationsan
lagen in Verbindung mit Anschlußleisten vorgesehen.
In der Fig. 1 sind in einer Explosionsdarstellung die
wesentlichen Bestandteile des Schutzsteckers gezeigt.
Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 besteht der
Schutzstecker aus einem äußeren Gehäuse 1, dessen
Unterseite von einer Leiterplatte 2 mit einem
Überspannungsableiter 3 und mit Sicherungselementen 26
abgeschlossen ist, aus einem Schieber 4 mit einer
Druckfeder 8 und einem Lotformteil 7, aus einem
Signalisierelement 5 und aus einem Masseblech 27. Der
Schutzstecker wird über das Masseblech 27 mit der
Erdschiene 34 einer nicht dargestellten Anschlußleiste
und darüber mit der Erdung des Schutzsystems verbunden
(Fig. 3).
Die Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung
den Schieber 4, der aus einem Trägerteil 9 und einem
Blattfederteil 14 besteht, die einstückig über eine
Verbindung 18 miteinander verbunden sind. Das Träger
teil 9 weist zwei wechselseitig abgebogene Kontakt
flügel 10 auf (Fig. 4), die im Betriebsfall (keine
Überspannung) auf Ruheflächen 28 der Leiterplatte 2
(Fig. 5) liegen, welche keinen elektrischen Kontakt zum
Signalweg haben. Im Störfall über einen längeren
Zeitraum (z. B. im Fall des "power crossing") werden
durch die Schieberbewegung die Kontaktflügel 10 auf
Kontaktflächen 29 der Leiterplatte 2 geschoben
(Fig. 5), die im Signalweg liegen. Durch diese Bewegung
werden die Leitungswege a,b (Fig. 1, 3, 5) auf Masse
gelegt und die Überspannung wird abgeleitet.
Das Trägerteil 9 enthält eine Aufnahme 11 (Fig. 1, 4)
für die Schraubenfeder 8, die sich an der Gehäuse
innenwand 31 (Fig. 4) abstützt und gegen deren
Federkraft der Schieber 4 in das Gehäuse 1 des
Schutzsteckers eingebracht wird. Über eine Kontakt
fläche 12 des Trägerteils 9 wird eine elektrische
Verbindung zwischen dem Schieber 4 und dem Masseblech
27 und einem Leitblech 6 am Überspannungsableiter 3
hergestellt (Fig. 3), so daß über die Erdschiene 34
einer nicht dargestellten Anschlußleiste die Über
spannung abgeleitet werden kann und der Überspannungs
ableiter 3 ständig an Masse gelegt ist.
Eine Nut 13 am hinteren Ende des Trägerteils 9 dient
der Aufnahme des Signalisierelementes 5 (Fig. 1, 4).
Das Blattfederteil 14 wird aus einem langen Federarm
30, an dessen federndem Ende 15 ein Steg 16 abge
winkelt und ausgeformt ist, und aus einem abgewin
kelten Anschlag 19 hinter der Verbindung 18 des
Blattfederteils 14 mit dem Trägerteil 9 gebildet. Der
Steg 16 trägt das Lotformteil 7 und ist einstückig mit
einer abgewinkelten Abstützfläche 17 versehen. Die
Abstützfläche 17 des Schiebers 4 ist an einer Kante 20
des Gehäuses 1 (Fig. 3) so abgestützt, daß im
Betriebsfall durch Selbsthemmungskräfte der Schieber 4
kaum eine Kraft auf das Lotformteil 7 ausübt, welches
dessen Federarm 30 abstützt. Erst im Überspannungs
fall, wenn das Lotformteil 7 abschmilzt, rutscht die
Abstützfläche 17 von der Kante 20 des Gehäuses 1 ab
und der Schieber 4 bewegt sich und bewirkt die
Spannungsableitung gegen Masse und die Signalisierung
des Überspannungsfalles.
Für die zuverlässige Funktion des Schiebers 4 ist die
Dimensionierung des Federweges des Blattfederteiles 14
und damit dessen Kontaktkraft zur genau richtigen
Belastung des Lotformteils 7 sowie die Dimensionierung
der Schrägstellung der Abstützfläche 17 in Verbindung
mit der Kante 20 am Gehäuse 1 von großer Bedeutung.
Die Nut 13 des Trägerteils 9 dient dem Herausschwenken
des Signalisierelementes 5 aus einer Öffnung 32 der
Gehäusewand 33 (Fig. 4) bei einer Bewegung des
Schiebers 4 nach hinten.
Der Schieber 4 hat als wichtigstes Funktionselement
des Schutzsteckers die Realisierung des Kurzschlusses
und dessen Signalisierung zur Aufgabe.
Anhand der Fig. 3 bis 6 wird die Funktionsweise des
Schutzsteckers beschrieben.
Die Seitenansicht des geöffneten Schutzsteckers zeigt
entsprechend der Fig. 3 die Funktionselemente des
Schutzsteckers in ihrem konstruktiven Zusammenhang.
Das Gehäuse 1 ist mit der Leiterplatte 2 nach unten
abgeschlossen. Die Leiterplatte 2 trägt den
Überspannungsableiter 3 mit dem daran befestigten
Leitblech 6, welches den Überspannungsableiter 3 über
das Masseblech 27 im oberen Teil des Gehäuses 1 und
über die Erdschiene 34 einer nicht dargestellten
Anschlußleiste mit der Erde verbindet.
Der Schieber 4 steht mit seiner Kontaktfläche 12
(Fig. 2) über das Masseblech 27 mit der Erde und über
das Lotformteil 7 mit dem Leitblech 6 des Über
spannungsableiters 3 in Verbindung. Bei Erwärmung des
Überspannungsableiters 3 wird über das angeschweißte
Leitblech 6 Wärme an das Lotformteil 7 geleitet. Das
Lotformteil 7 steht, wie bereits vorher beschrieben,
unter einer leichten, genau abgestimmten Federkraft
(Druckkraft) des Schiebers 4. Der als Fail-Safe-
Mechanismus und zur optischen Signalisierung einer
Überspannung eingesetzte Schieber 4 wird aus seiner
durch die Kante 20 am Gehäuse 1 und durch die
Abstützfläche 17 am Blattfederteil 14 des Schiebers 4
definierte Stellung aufgrund des Federweges
freigesetzt, wenn das Lotformteil 7 durch die
Erwärmung schmilzt. Der Schieber 4 bewegt sich
aufgrund der an ihm montierten Druckfeder 8 (wie
bereits vorher beschrieben), die sich an der Gehäuse
innenwand 31 (Fig. 4) abstützt, nach hinten, d. h. vom
Ort des Überspannungsableiters 3 weg. Die am Schieber
4 angeordneten zwei Kontaktflügel 10 (Fig. 4) werden
durch die Schieberbewegung von den Ruheflächen 28 auf
zwei Kontaktflächen 29 geschoben (Fig. 5). Die Kontakt
flächen 29 sind jeweils Kontaktpunkte der Fern
meldeadern a,b. Über die am Schieber 4 angeordneten
Kontaktflügel 10 werden die Adern a,b an die Erde
angeschlossen.
Der Überspannungsableiter 3 bleibt nach Ansprechen des
Fail-Safe-Mechanismus im kurzgeschlossenen Zustand an
die Erde angeschlossen. Der Kontakt wird über das
angeschweißte Leitblech 6 und das Masseblech 27 zur
Erdschiene 34 (Fig. 3) der Anschlußleiste (nicht
dargestellt) realisiert. Im unausgelösten Zustand ist
die Erde zusätzlich noch über das Lotformteil 7 und
das Leitblech 6 an den Überspannungsableiter 3
angeschlossen.
Im hinteren Bereich des Steckers ist am Schieber 4 das
rote Signalisierelement 5 (Fig. 1) so angeordnet bzw.
gelagert, daß es bei Bewegung des Schiebers 4 nach
hinten, aus dem Stecker herausgeschwenkt bzw. gedreht
wird. Im Gehäuse 1 ist dazu ein gehäusefestes Lager 21
(halbrunde Innenfläche als Lager) als ein fester
Drehpunkt für die runde Außenfläche 22 des Signali
sierelementes 5 vorgesehen, wobei ein Stift 23 in der
Nut 13 des Schiebers 4 gelagert ist (Fig. 1, 4).
Der Stromschutz wird durch die SMD-Sicherung 26
gewährleistet, die über die Lötpads 25 (Fig. 3, 5, 6)
kontaktiert sind. Die Lötpads 25 sind zur Unterseite
der Leiterplatte 2 durchkontaktiert (Fig. 6).
Die Sicherungskappen (nicht dargestellt) sind von
außen mit Meßspitzen zugänglich und dienen als Meß
abgriffspunkte der einzelnen Adern.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Leiterplatte
3 Überspannungsableiter
4 Schieber
5 Signalisierelement
6 Leitblech
7 Lotformteil
8 Feder
9 Trägerteil
10 Kontaktflügel
11 Aufnahme
12 Kontaktfläche
13 Nut
14 Blattfederteil
15 Ende
16 Steg
17 Abstützfläche
18 Verbindung
19 Anschlag
20 Kante
21 Lager
22 runde Außenfläche
23 Stift
24
25 SMD-Lötpad
26 Sicherungselement
27 Masseblech
28 Ruhefläche
29 Kontaktfläche
30 Federarm
31 Gehäuseinnenwand
32 Öffnung
33 Gehäusewand
34 Erdschiene
2 Leiterplatte
3 Überspannungsableiter
4 Schieber
5 Signalisierelement
6 Leitblech
7 Lotformteil
8 Feder
9 Trägerteil
10 Kontaktflügel
11 Aufnahme
12 Kontaktfläche
13 Nut
14 Blattfederteil
15 Ende
16 Steg
17 Abstützfläche
18 Verbindung
19 Anschlag
20 Kante
21 Lager
22 runde Außenfläche
23 Stift
24
25 SMD-Lötpad
26 Sicherungselement
27 Masseblech
28 Ruhefläche
29 Kontaktfläche
30 Federarm
31 Gehäuseinnenwand
32 Öffnung
33 Gehäusewand
34 Erdschiene
Claims (4)
1. Schutzstecker, insbesondere Überspannungsschutz
stecker in Telekommunikationsanlagen, im wesent
lichen bestehend aus einem Gehäuse mit einer
Leiterplatte, einem Überspannungsableiter, einem
Schieber, einer Feder, einem Erdblech, einem
Signalisierelement,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schieber (4) über eine Abstützfläche (17) und
über eine Kante (20) an der Gehäuseinnenwand
in das Gehäuse (1) durch die Feder (8) vorgespannt
eingebracht ist und daß ein Lotformteil (7) nur
minimal durch die Federkraft (Druckkraft) des
Schiebers (4) belastet ist.
2. Schutzstecker nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schieber (4) einstückig aus einem
Trägerteil (9) mit wechselseitig abgewinkelten
Kontaktflügeln (10), mit einer Aufnahme (11) für
die Feder (8), mit einer Kontaktfläche (12) zur
Verbindung des Überspannungsableiters (3) mit Masse
über ein Masseblech (27), mit einer Nut (13) zur
Halterung des Signalisierelementes (5), und aus
einem Blattfederteil (14) mit langem Federarm (30)
besteht, wobei das Blattfederteil (14) an seinem
federnden Ende (15) zu einem Steg (16) abgewinkelt
ist, auf dem das Lotformteil (7) angeordnet ist,
und von dem die Abstützfläche (17) abgewinkelt ist.
3. Schutzstecker nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein
gehäusefestes Lager als ein fester Drehpunkt für
eine runde Außenfläche (22) des Signalisierelementes
(5) vorgesehen ist, wobei ein Stift (23) des
Signalisierelementes (5) in der Nut (13) des
Schiebers (4) gelagert ist.
4. Schutzstecker nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beidseitig mit Leiterzügen
versehene Leiterplatte (2) im Bereich der
SMD-Lötpads (25) durchkontaktiert ist und daß die
Leiterplatte (2) den Überspannungsableiter (3) mit
dem Leitblech (6) sowie Sicherungselemente (26)
aufweist.
Priority Applications (30)
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ES95109298T ES2105820T3 (es) | 1994-10-01 | 1995-06-16 | Enchufe de proteccion. |
AT95109298T ATE157811T1 (de) | 1994-10-01 | 1995-06-16 | Schutzstecker |
DE59500599T DE59500599D1 (de) | 1994-10-01 | 1995-06-16 | Schutzstecker |
SI9530019T SI0706194T1 (en) | 1994-10-01 | 1995-06-16 | Protector plug |
DK95109298.0T DK0706194T3 (da) | 1994-10-01 | 1995-06-16 | Beskyttelsesstik |
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4437122C2 DE4437122C2 (de) | 1996-07-18 |
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ID=25941142
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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