EP0393628B1 - Gehäuse für ein elektromechanisches Bauelement - Google Patents

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EP0393628B1
EP0393628B1 EP90107356A EP90107356A EP0393628B1 EP 0393628 B1 EP0393628 B1 EP 0393628B1 EP 90107356 A EP90107356 A EP 90107356A EP 90107356 A EP90107356 A EP 90107356A EP 0393628 B1 EP0393628 B1 EP 0393628B1
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EP
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housing
ventilation opening
wall
insulation
casing
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EP0393628A2 (de
EP0393628A3 (de
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Harry Dipl.-Ing. Schröder (FH)
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/047—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings provided with venting means

Definitions

  • the invention relates to a housing for an electromechanical component with a housing wall that seals off a hollow interior and has a ventilation opening that is open to the outside or prepared for opening.
  • these are electromagnetic relays with a plastic housing or similar switching devices.
  • Relays with a plastic housing are usually sealed using adhesive, casting resin or the like, so that the sensitive parts inside the housing, in particular the contacts, are protected against the harmful effects of washing solutions, soldering agents and the like.
  • the tight closure of the housing can, however, be disadvantageous for the further life of a relay or a similar component, since the plastic housing, the coil and other parts in the relay release contact-harmful precipitates over time, which create a microclimate within the closed housing, which can be more harmful to the contacts than the normal outside air. It is therefore common practice to provide a ventilation opening in the housing, which, for example, only opens (again) after a relay has been installed. For example, it is known to pierce a prepared thin-walled section of a relay wall (DE-A-30 39 702) or to separate a cylindrical or rectangular slug on a housing corner (DE-U-87 03 079). But there is also the possibility to first cover an opening already formed in the housing with a film and to remove this film after washing and soldering the relay.
  • the object of the invention is to design a housing for an electromechanical component with a ventilation opening so that even when installed in the vicinity of foreign metallic parts, the required insulating distances can always be guaranteed from the outside of the housing to the metallic or live parts inside the component .
  • this object is achieved in that the ventilation opening in the interior of the housing opens into an insulation shaft which is separated from the metallic parts in the interior of the housing by an insulation wall extending from the housing wall and is open towards the interior of the housing at least at its end opposite the ventilation opening.
  • the insulation shielding of the ventilation opening in the interior of the housing By means of the insulation shielding of the ventilation opening in the interior of the housing according to the invention, the insulation distances required in each case can be ensured regardless of where the component is installed and which metallic or live parts are always in the vicinity.
  • the insulation wall is expediently attached in such a way that, together with sections of side walls of the housing, it separates a corner region as an insulation shaft.
  • the insulation wall may also be expedient for the insulation wall to extend in the form of a tubular jacket from the ventilation opening into the interior of the housing, the tubular cross section being circular, rectangular or any other shape. In this way, unused cavities inside the housing can be used to accommodate the insulation shaft without increasing the volume of the housing. If possible, however, the ventilation opening and the insulation shaft should be placed as close as possible to the switch contacts, since ventilation is then most effective for the service life.
  • the insulation wall is expediently also molded directly onto the cap.
  • FIG. 1 A partially cut-open relay housing is shown in FIG. 1, with a base 1 with two fixed contact elements 2 and 3 and a center contact spring 4 being shown only schematically in the interior.
  • the contacts are actuated in a conventional manner without having to be discussed in relation to the invention.
  • the base 1 together with a cap 5 forms the relay housing, which is additionally sealed on the underside with casting compound 14.
  • the top wall 5a is provided at one corner with a shoulder 5b on which a detachable pin or slug 7, also known as a “nip-off pin”, is seated.
  • a detachable pin or slug 7 also known as a “nip-off pin”
  • a channel extends from the inside of the housing, which forms the ventilation opening 6 after the slug has been separated.
  • FIG. 1 also schematically shows a printed circuit board 8 arranged above the relay housing, in which a live connecting pin 9 can, for example, come to rest on the ventilation opening 6 of the relay housing.
  • a live connecting pin 9 can, for example, come to rest on the ventilation opening 6 of the relay housing.
  • the air gap or insulation gap 10 shown in dotted lines in FIG. 1, between the pin 9 and the contact elements 2 and 3 in the interior of the relay is sufficiently long to ensure the necessary security against electrical flashover.
  • This air gap is ensured by an insulation shaft 11 being formed by an additional insulation wall 12 in the interior of the housing following the ventilation opening 6.
  • the insulation shaft 11 can also be limited to the corner in that the insulation wall 12, with a small portion of the side walls 5c and 5d of the housing cap, separates a small volume of the interior of the housing.
  • the position of this insulation wall 12 is shown in FIG. 2 in a plan view of the housing, the slug 7 being separated and exposing the ventilation opening 6.
  • FIG. 3 A further development is shown in FIG. 3 in that, in addition to the insulation wall 12 molded onto the cap 5, a further partition 13 is attached to the base 1.
  • the overlap between the insulation wall 12 and the partition wall 13 results in a further extension of the insulation path 10 due to the labyrinth effect.
  • FIG 4 Another embodiment is shown in FIG 4, where only a housing cap is shown in section.
  • the cap 15 has a weakened section 16 somewhere in the middle region of the upper side, which is pierced in order to obtain the desired ventilation opening.
  • an insulation shaft 17 is formed in the form of a tube, so that in this case the insulation wall 18 forms the tube jacket. The position of this tubular insulation shaft 17 depends on the available spatial conditions in the interior of the component.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektromechanisches Bauelement mit einer einen hohlen Innenraum dicht abschließenden Gehäusewand, die eine nach außen offene oder zur Öffnung vorbereitete Belüftungsöffnung aufweist. Insbesondere handelt es sich dabei um elektromagnetische Relais mit einem Kunststoffgehäuse oder um ähnliche Schaltgeräte.
  • Relais mit Kunststoffgehäuse werden üblicherweise mittels Kleber, Gießharz oder dergleichen abgedichtet, damit die empfindlichen Teile im Gehäuseinneren, insbesondere die Kontakte, gegen die schädlichen Einflüsse von Waschlösungen, Lötmitteln und dergleichen geschützt werden.
  • Der dichte Abschluß des Gehäuses kann aber für die weitere Lebensdauer eines Relais oder eines ähnliches Bauelementes unter Umständen nachteilig sein, da das Kunststoffgehäuse, die Spule und sonstige Teile im Relais im Lauf der Zeit kontaktschädliche Ausscheidungen abgeben, die innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses ein Kleinklima erzeugen, welches für die Kontakte schädlicher sein kann als die normale Außenluft. Deshalb ist es vielfach üblich, im Gehäuse eine Belüftungsöffnung vorzusehen, die beispielsweise erst nach dem Einbau eines Relais (wieder) geöffnet wird. So ist es beispielsweise bekannt, einen vorbereiteten dünnwandigen Abschnitt einer Relaiswand zu durchstoßen (DE-A-30 39 702) oder einen zylindrischen bzw. rechteckförmigen Butzen an einer Gehäuseecke abzutrennen (DE-U-87 03 079). Es gibt aber auch die Möglichkeit, einen bereits im Gehäuse eingeformten Durchbruch zunächst mit einer Folie abzudecken und diese Folie nach dem Waschen und Löten des Relais abzuziehen.
  • Bei derartigen Belüftungsöffnungen besteht nun die Gefahr, daß an der Innenseite der Belüftungsöffnung angeordnete Metallteile nicht mehr genügend große Isolierstrecken gegenüber anderen spannungsführenden Teilen außerhalb des Relais besitzen. Dies kann beispielsweise dann eintreten, wenn das Relais auf einer ersten Leiterplatte eingebaut ist und mit der Belüftungsöffnung auf seiner Oberseite unmittelbar in der Nachbarschaft einer Leiterbahn oder eines spannungsführenden Anschlußstückes einer zweiten Leiterplatte zu liegen kommt. Schwierigkeiten ergeben sich dann insbesondere, wenn es sich um Netzrelais handelt, bei denen zur Sicherheit gegen elektrischen Schlag lange Kriech- und Luftstrecken, beispielsweise von mindestens 8 mm, erforderlich und vorgeschrieben sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse für ein elektromechanisches Bauelement mit einer Belüftungsöffnung so zu gestalten, daß auch beim Einbau in der Nähe von metallischen Fremdteilen immer die erforderlichen Isolierstrecken von der Gehäuseaußenseite zu den metallischen bzw. spannungsführenden Teilen im Inneren des Bauelementes gewährleistet werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Belüftungsöffnung im Gehäuseinneren in einen Isolationsschacht mündet, der durch eine von der Gehäusewand ausgehende Isolationswand von den metallischen Teilen im Gehäuseinneren getrennt und zumindest an seinem der Belüftungsöffnung gegenüberliegenden Ende zum Gehäuseinneren hin offen ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Isolations-Abschirmung der Belüftungsöffnung im Gehäuseinneren können also die jeweils erforderlichen Isolationsstrecken unabhängig davon gewährleistet werden, wo das Bauelement eingebaut wird und welche metallischen bzw. spannungsführenden Teile auch immer in der Nachbarschaft liegen.
  • Ist die Belüftungsöffnung in einem Eckenbereich des Gehäuses vorgesehen, dann wird zweckmäßigerweise die Isolationswand so angebracht, daß sie zusammen mit Abschnitten von Seitenwänden des Gehäuses einen Eckenbereich als Isolationsschacht abtrennt.
  • In einem anderen Fall kann es jedoch auch zweckmäßig sein, daß die Isolationswand sich in Form eines Rohrmantels von der Belüftungsöffnung in das Gehäuseinnere erstreckt, wobei der Rohrquerschnitt kreisförmig, rechteckförmig oder sonstwie beliebig geformt sein kann. Auf diese Weise können unbenutzte Hohlräume im Gehäuseinneren ausgenutzt werden, um den Isolationsschacht ohne Vergrößerung des Gehäusevolumens unterbringen zu können. Wenn möglich, sollte allerdings die Belüftungsöffnung und entsprechend der Isolationsschacht möglichst nahe an den Schaltkontakten angebracht werden, da die Belüftung dann für die Lebensdauer am wirksamsten ist.
  • Da die Belüftungsöffnung üblicherweise in der oberseitigen Wand einer Kappe aus Isolierstoff vorgesehen ist, wird zweckmäßigerweise auch die Isolationswand unmittelbar an der Kappe angeformt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
    • FIG 1 ein erfindungsgemäße gestaltetes Relaisgehäuse, teilweise im Schnitt, in der Anordnung unterhalb einer Leiterplatte,
    • FIG 2 das Gehäuse von FIG 1 in Draufsicht mit abgetrenntem Butzen,
    • FIG 3 eine etwas abgewandelte Ausführungsform des Relaisgehäuses von FIG 1 und
    • FIG 4 eine abgewandelte Ausführungsform einer Relaiskappe im Schnitt.
  • In FIG 1 ist ein teilweise aufgeschnittenes Relaisgehäuse gezeigt, wobei im Inneren lediglich schematisch ein Sockel 1 mit zwei feststehenden Kontaktelementen 2 und 3 sowie einer Mittelkontaktfeder 4 dargestellt ist. Die Betätigung der Kontakte erfolgt in üblicher Weise, ohne daß hierauf im Hinblick auf die Erfindung eingegangen zu werden braucht.
  • Der Sockel 1 bildet zusammen mit einer Kappe 5 das Relaisgehäuse, welches an der Unterseite mit Vergußmasse 14 zusätzlich abgedichtet ist. Zur Schaffung einer Belüftungsöffnung 6 ist die oberseitige Wand 5a an einer Ecke mit einem Absatz 5b versehen, auf dem ein abtrennbarer Zapfen oder Butzen 7, auch "nip-off-pin" genannt, sitzt. In diesen Butzen 7 erstreckt sich von der Gehäuseinnenseite her ein Kanal, der nach Abtrennung des Butzens die Belüftungsöffnung 6 bildet.
  • In FIG 1 ist weiterhin schematisch eine oberhalb des Relaisgehäuses angeordnete Leiterplatte 8 dargestellt, bei der ein spannungsführender Anschlußstift 9 beispielsweise zufällig über der Belüftungsöffnung 6 des Relaisgehäuses zu liegen kommen kann. In diesem Fall muß also sichergestellt werden, daß die Luftstrecke bzw. Isolationsstrecke 10, in FIG 1 punktiert gezeichnet, zwischen dem Stift 9 und den Kontaktelementen 2 und 3 im Relaisinneren genügend lang ist, um die erforderliche Sicherheit gegen einen elektrischen Überschlag zu gewährleisten. Diese Luftstrecke wird dadurch gewährleistet, daß im Gehäuseinneren im Anschluß an die Belüftungsöffnung 6 ein Isolationsschacht 11 durch eine zusätzliche Isolationswand 12 gebildet ist. Da die Belüftungsöffnung 6 in einer Ecke des Relaisgehäuses liegt, kann der Isolationsschacht 11 ebenfalls auf die Ecke beschränkt sein, indem die Isolationswand 12 mit jeweils einem kleinen Abschnitt der Seitenwände 5c und 5d der Gehäusekappe ein kleines Volumen des Gehäuseinneren abtrennt. Die Lage dieser Isolationswand 12 ist in FIG 2 in einer Draufsicht auf das Gehäuse gezeigt, wobei der Butzen 7 abgetrennt ist und die Belüftungsöffnung 6 freigibt.
  • In FIG 3 ist eine Weiterbildung insofern gezeigt, als dort zusätzlich zu der an der Kappe 5 angespritzten Isolationswand 12 eine weitere Trennwand 13 am Sockel 1 angebracht ist. Durch die Überlappung zwischen der Isolationswand 12 und der Trennwand 13 ergibt sich eine weitere Verlängerung der Isolationsstrecke 10 infolge des Labyrintheffektes.
  • Eine weitere Ausführungsmöglichkeit zeigt FIG 4, wo lediglich eine Gehäusekappe im Schnitt dargestellt ist. In diesem Fall besitzt die Kappe 15 irgendwo im Mittenbereich der Oberseite einen geschwächten Abschnitt 16, der durchstoßen wird, um die gewünschte Belüftungsöffnung zu erhalten. Unterhalb dieses Abschnittes 16 ist ein Isolationsschacht 17 in Form eines Rohres angeformt, so daß also die Isolationswand 18 in diesem Fall den Rohrmantel bildet. Die Lage dieses rohrförmigen Isolationsschachtes 17 richtet sich je nach den zur Verfügung stehenden räumlichen Verhältnissen im Inneren des Bauelementes.

Claims (5)

  1. Gehäuse für ein elektromechanisches Bauelement mit einer einen hohlen Innenraum dicht abschließenden Gehäusewand (5a; 15), die eine nach außen offene oder zur Öffnung vorbereitete Belüftungsöffnung (6; 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (6; 16) im Gehäuseinneren in einen Isolationsschacht (11; 17) mündet, der durch eine von der Gehäusewand (5a; 15) ausgehende Isolationswand (12; 18) von den metallischen Teilen (2, 3, 4) im Gehäuseinneren getrennt und zumindest an seinem der Belüftungsöffnung (6; 16) gegenüberliegenden Ende (lla) zum Gehäuseinneren offen ist.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationswand (12) zusammen mit Abschnitten von Seitenwänden (5c, 5d) des Gehäuses einen Eckenbereich als Isolationsschacht (11) abtrennt.
  3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationswand (18) sich in Form eines Rohrmantels von der Belüftungsöffnung (16) in das Gehäuseinnere erstreckt.
  4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses eine weitere isolierende Trennwand (13) vorgesehen ist, die sich entgegengesetzt zu der Isolationswand (12) erstreckt und sich zumindest teilweise mit dieser labyrinthartig überlappt.
  5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (6, 16) in der oberseitigen Wand (5c) einer Kappe aus Isolierstoff vorgesehen ist und daß die an der Kappe (5) angeformte Isolationswand (12; 18) sich von der Oberseite nach unten in Richtung auf den Gehäuseboden (1) erstreckt.
EP90107356A 1989-04-21 1990-04-18 Gehäuse für ein elektromechanisches Bauelement Expired - Lifetime EP0393628B1 (de)

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