EP0349760A2

EP0349760A2 - Elektrisches Bauelement

Info

Publication number: EP0349760A2
Application number: EP89109827A
Authority: EP
Inventors: Safa Kirma
Original assignee: Deutsche Aerospace AG; Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1990-01-10
Also published as: US4972165A; DE3823184A1; EP0349760A3

Abstract

Bei einem elektrischen Bauelement, das ein Relais sowie Anschlußkontakte zum Verbinden der elektrischen Komponenten des Relais mit den zugehörigen Anschlußleitungen eines Schaltstrom- und wenigstens eines Arbeitsstromkreises umfaßt, ist eine in das Relaisgehäuse einsetzbare Anschlußplatte vorgesehen, in der sowohl Anschlußbuchsen als auch Sicherungselemente zur Aufnahme und Fixierung von Kontaktstiften angeordnet sind, die sich an den Anschlußleitungen befinden. Die Anschlußbuchsen sind dabei vorzugsweise zugleich als Träger für die im Relais zu betätigenden Kontaktfedern sowie Anschlußarme der festen Kontakte ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement, bestehend aus einem Relais zur Betätigung wenigstens eines Arbeitsstromkreises mittels eines elektrische Kontaktfedern beaufschlagenden Stellgliedes sowie aus Anschlußelementen zum Verbinden der elektrischen Komponenten des Relais mit den zugehörigen Anschlußleitungen eines Schaltstrom- und wenigstens eines Arbeitsstromkreises.
Elektrische Bauelemente dieser Art werden in einer Vielzahl von elektrischen Schaltungen eingesetzt. Sie bestehen dabei zumeist aus einem, in den meisten Fällen elektromagnetischen Relais, das mit einer Reihe von Kontaktstiften versehen ist und aus einem Sockel, der mit Anschlußbuchsen ausgestattet ist, in die die Kontaktstifte des Relais einsetzbar sind. Die Anschlußbuchsen sind dabei zugleich mit den entsprechenden elektrischen Leitungen verbunden, die zum Schalt- und zum Arbeitsstromkreis gehören. Auf diese Weise kann der Sockel zugleich der Herstellung der erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen dem Relais und den verschiedenen Stromkreisen und der Montage und Halterung des Relais dienen, indem der Sockel fest mit einer entsprechenden Unterlage, beispielsweise einer Leiterplatte, verbunden wird.
Bei der Verwendung derartiger elektrischer Bauelemente insbesondere in Bereichen, in denen eine Vielzahl verschiedener elektrischer Verbindungen auf engstem Raum herzustellen sind, wie dies beispielsweise im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik der Fall ist, hat es sich als nachteilig erwiesen, daß für jedes Schaltungsproblem ein Relaistyp mit der entsprechenden Anzahl elektrischer Anschlüsse und für jeden Relaistyp ein entsprechend ausgebildeter und kodierter Sockel vorrätig gehalten werden muß. Ferner weisen die bekannten Bauelemente dieser Art oft einen erheblichen Platzbedarf auf.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Bauelement der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es möglichst kompakt aufgebaut ist und daß es auf einfache Weise die Herstellung und Betätigung einer Vielzahl, auch unterschiedlich gearteter Schaltverbindungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem derartigen Bauelement eine in das Relaisgehäuse einsetzbare Anschlußplatte vorgesehen ist, in der Anschlußbuchsen sowie Sicherungselemente zur Aufnahme und Fixierung von an den Anschlußleitungen befindlichen Kontaktstiften angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Integration von Relais und Sockel wird nicht nur ein äußerst kompakter Aufbau derartiger Bauelemente erzielt, sondern es entfällt zugleich die Notwendigkeit einer Kodierung unterschiedlicher Sockel, die ansonsten erforderlich wäre, um eine fehlerhafte Montage von Relais und Sockel zuverlässig auszuschließen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlußbuchsen zugleich Träger der durch das Stellglied des Relais zu betätigenden Kontaktfedern sowie der durch diese zu verbindenden Anschlüsse sind. Ebenfalls im Hinblick auf einen weiter vereinfachten Aufbau ist vorteilhaft, wenn die Anschlußplatte in das Relaisgehäuse eingeklinkt wird und wenn weiterhin eine Abdeckplatte aus einem gummielastischen Material vorgesehen ist. Schließlich ist es bei Bauelementen gemäß der Erfindung, die der gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Arbeitsstromkreisen dienen, von Vorteil, wenn die Anschlußbuchsen kreisförmig in der Anschlußplatte angeordnet sind.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein elektrisches Bauelement, bestehend aus einem Relais mit integriertem Sockel,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß II-II durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine Anschlußbuchse und
Fig. 4 einen Schnitt gemäß IV-IV durch die Anordnung nach Fig. 3.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Relais handelt es sich um ein elektromagnetisches Relais, das zur gleichzeitigen Betätigung von im Fall des hier gezeigten Ausführungsbeispiels insgesamt sieben Arbeitsstromkreisen ausgelegt ist.
Im Inneren eines zylindrischen Gehäuses 1 ist in einer oberen Kammer 2 ein Topfmagnet 3 angeordnet, der mit einem scheibenförmigen Anker 4 zusammenwirkt, der im Raum oberhalb des Topfmagneten in in der Zeichnung vertikaler Richtung beweglich ist. Der Anker 4 ist über eine durch das Zentrum des Topfmagneten führende Stange 5 mit einem ebenfalls scheibenförmig ausgebildeten Stellglied 6 verbunden, das im Inneren einer zweiten, unterhalb der Kammer 2 befindlichen Kammer 7 liegt.
In dieser zweiten Kammer 7 sind, wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 2 hervorgeht, eine Vielzahl von Kontaktanordnungen 8,9,10 ringförmig um das zentral gehalterte Stellglied 6 gruppiert. Im Fall des hier dargestellten Ausführungsbeispiels sind insgesamt sieben derartige Kontaktanordnungen vorgesehen.
Jede dieser Kontaktanordnungen besteht dabei aus zwei bogenförmigen Kontaktarmen 8 und 9, zwischen denen eine ebenfalls bogenförmig ausgebildete Kontaktfeder 10 angeordnet ist. Alle drei Elemente tragen im Bereich ihres freien Endes elektrische Schaltkontakte und sind mit ihrem anderen Ende fest mit Anschlußbuchsen 11,12 und 13 verbunden. Letztere dienen der Aufnahme von Kontaktstiften 14 und 15, die an den Enden von elektrischen Zuleitungen 16 und 17 angeordnet sind, die jeweils Bestandteil eines der durch das Relais zu schaltenden Arbeitsstromkreise sind.
Zwei weitere Anschlußbuchsen 18 und 19 gehören zum Schaltstromkreis, der über Zuleitungen 20 und 21 zum Topfmagnet 3 führt. In die Anschlußbuchsen 18 und 19 sind Kontaktstifte 22 und 23 eingeführt, die zu Anschlußleitungen 24 und 25 für den Schaltstromkreis gehören. Schließlich ist auf einem am Boden der Kammer 7 zentrisch angeordneten Ansatz eine Rückstellfeder 27 gehaltert, deren anderes Ende sich an der Unterseite des Stellgliedes 6 abstützt.
Wie weiter aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist an das Gehäuse 1 ein seitlicher Ansatz 28 einstückig angeformt, dessen äußere Form dem Profil einer hier nicht dargestellten Halteschiene angepaßt ist, in die das Bauelement über den Ansatz 28 einhängbar ist.
Der Boden des Gehäuses 1 bzw. der unteren Kammer 7 ist als Anschlußplatte 29 ausgebildet, die die Anschlußbuchsen 11 bis 13 sowie 18 und 19 trägt und die über Rastelemente in das Gehäuse 1 einsetzbar ist. Vervollständigt wird die Anordnung durch eine Abdeckplatte 30, die aus gummielastischem Material besteht und die ebenfalls über Rastelemente in das Gehäuse 1 eingeklinkt werden kann und dabei zugleich die Anschlußplatte 29 fixiert. Die Abdeckplatte 30 ist mit entsprechenden Durchgangsbohrungen für die Zuleitungen 16,17 sowie 20 und 21 versehen, wobei lippenförmig ausgebildete Dichtelemente 31, die an den Umhüllungen der Zuleitungen 16,17,20 und 21 anliegen, den Bereich der Anschlußbuchsen 11 bis 13,18 und 19 staub- und feuchtigkeitsdicht abschließen.
Wie aus den vergrößerten Detaildarstellungen einer der Anschlußbuchsen in den Figuren 3 und 4 hervorgeht, sind diese Anschlußbuchsen, im vorliegenden Fall die Anschlußbuchse 12, mit zungenförmigen, sich paarweise gegenüberliegenden Kontaktelementen 41 bis 44 versehen. Diese Kontaktelemente 41 bis 44 legen sich bei eingeschobenem Kontaktstift, wie auch aus Fig. 1 ersichtlich, mit ihren freien, abgewinkelten Enden an die Außenfläche des betreffenden Kontaktstiftes, im Fall der Anschlußbuchse 12 des Kontaktstiftes 15, an.
Die in der Zeichnung unteren Kontaktelemente 43 und 44 übernahmen dabei zugleich die Funktion von Sicherungselementen, indem sie nach dem Einschieben des Kontaktstiftes 15 hinter eine Ringschulter des Kontaktstiftes greifen und dort einrasten. Der Kontaktstift 14 ist auf diese Weise in der Aufnahmebuchse 12 fixiert und gegen ein unbeabsichtigtes Lösen oder Herausziehen gesichert.
Für das Lösen dieser Halterung und die Entnahme des Kontaktstiftes 15 aus der Anschlußbuchse 12 ist ein entsprechendes Werkzeug vorgesehen, das aus einer über die Umhüllung der Zuleitung 17 geschobene, auf dieser frei beweglichen Hülse besteht. Letztere läßt sich an den Dichtlippen 31 der Abdeckplatte 30 vorbei in die Anschlußbuchse 12 schieben. Der Außendurchmesser dieser Hülse ist dabei so bemessen, daß er in etwa dem Innendurchmesser der Anschlußbuchse 12 entspricht, während der Innendurchmesser der Hülse in etwa dem Außendurchmesser des Kontaktstiftes im Bereich unterhalb der Ringschulter entspricht. Durch das Einführen der Hülse in die Anschlußbuchse 12 werden die Kontakt- und Sicherungselemente 43 und 44 radial nach außen gedrückt und der Kontaktstift 15 kann herausgezogen werden.
Wird die vorstehend beschriebene Anordnung mit einem Schaltstrom beaufschlagt, der über die Zuleitungen 20 und 21 durch den Topfmagneten 3 fließt, so wird der Anker 4 von diesem angezogen. Über die Stange 5 wird diese gegen die Kraft der Rückstellfeder 27 unmittelbar auf das Stellglied 6 übertragen, das dadurch bei allen Kontaktanordnungen gleichzeitig die Verbindung zwischen den Kontaktfedern 10 und den Kontaktarmen 8 trennt und gleich darauf diese Kontaktfedern 10 mit den Kontaktarmen 9 verbindet. Bei einer Unterbrechung des Schaltstromes und dem dadurch bedingten Nachlassen der auf den Anker 4 einwirkenden magnetischen Kraft überwiegt die Rückstellkraft der Feder 27 und das Relais kehrt in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition zurück.

Claims

1. Elektrisches Bauelement, bestehend aus einem Relais zur Betätigung wenigstens eines Arbeitsstromkreises mittels eines elektrische Kontaktfedern beaufschlagenden Stellgliedes sowie aus Anschlußelementen zum Verbinden der elektrischen Komponenten des Relais mit den zugehörigen Anschlußleitungen eines Schaltstrom- und wenigstens eines Arbeitsstromkreises, gekennzeichnet durch eine in das Relaisgehäuse (1) einsetzbare Anschlußplatte (29, in der Anschlußbuchsen (11-13,18,19) sowie Sicherungselemente (43,44) zur Aufnahme und Fixierung von an den Anschlußleitungen (16,17,20,21) befindlichen Kontaktstiften (14,14,22,23) ngeordnet sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchsen (11-13) zugleich als Träger für die Kontaktfedern (10) sowie Anschlußarme (8,9) der zu schaltenden Kontakte ausgebildet sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte (29) über Rastelemente in das Gehäuse (1) einklinkbar ist.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine ebenfalls in das Gehäuse (1) einklinkbare Abdeckplatte (30) aus gummielastischem Material vorgesehen ist.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Kontaktfedern (10) gehörenden Anschlußbuchsen (12) kreisförmig in der Anschlußplatte (29) angeordnet sind.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchsen (11-13,18,19) mit zungenförmigen Kontakt- und Sicherungselementen (41-44) versehen sind.

7. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kontaktelemente (43,44) zugleich als hinter eine Ringschulter der Kontaktstifte (14,15,22,23) greifende Sicherungselemente ausgebildet sind.