EP1126495B1 - Beleuchtung eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes - Google Patents

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EP1126495B1
EP1126495B1 EP01101755A EP01101755A EP1126495B1 EP 1126495 B1 EP1126495 B1 EP 1126495B1 EP 01101755 A EP01101755 A EP 01101755A EP 01101755 A EP01101755 A EP 01101755A EP 1126495 B1 EP1126495 B1 EP 1126495B1
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EP
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electrical
installation device
light source
electronic installation
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Friedrich Vogt
Robert Zapp
Wolfgang Neumann
Karsten Schmidt
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ABB Patent GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H01R13/035—Plated dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/05—Two-pole devices
    • H01R33/06—Two-pole devices with two current-carrying pins, blades or analogous contacts, having their axes parallel to each other
    • H01R33/09—Two-pole devices with two current-carrying pins, blades or analogous contacts, having their axes parallel to each other for baseless lamp bulb
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end

Definitions

  • the invention relates to lighting an electrical / electronic installation device according to the preamble of claim 1.
  • the invention can be general in illuminated electrical and electronic installation devices in flush-mounted and surface-mounted applications, especially in switches, buttons, dimmers, Sockets, electronic switching devices in bus systems, devices for communication technology etc. can be used.
  • EP 0 626 715 B1 describes a light source with a T-shaped plug-in base known for use in electrical installation devices.
  • the one for use A special lamp, for example glow lamp, is suitable for attached to the back of the device.
  • the main disadvantage of this and well-known installation equipment lighting is that to create the lighting of an installation device very many individual parts are required.
  • the light source known from EP 0 626 715 B1 needs in addition to the light or lamp part and a series resistor four individual parts, such as two plastic injection parts (upper part and lower part) to form the Plug-in base and two stamped and bent parts as electrical contact parts.
  • the four parts can only be manufactured using relatively expensive tools.
  • the contact parts will be there partly processed in the insert process in plastic injection molds.
  • the assembly of these relatively small and filigree parts is often not possible automate, so that a time-consuming and expensive manual final assembly of the installation device lighting must be done.
  • the invention has for its object to illuminate an electrical / electronic Installation device of the type mentioned with a simplified structure specify.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the proposed Lighting consists of very few individual parts, very few manufacturing steps needed and due to the very few necessary assembly steps is easy to assemble. This reduces the investment costs (e.g. the costs for tools for manufacturing the individual parts) and the assembly costs. Are advantageous no assembly and soldering processes required.
  • the light or lamp part is preferably accessible from the front of the installation device, for example when replacing a defective light or lamp part is advantageous.
  • the light source 1 shows a section through a light source (front view).
  • the light source 1 consists of a light or lamp part 2, the plug insert in a base 3 is plugged in.
  • the base 3 is made up of a tubular upper part 4 and a Cross-section square bottom part 5 is formed.
  • the light source 1 is on or in a housing wall 10 attached to an electrical / electronic installation device.
  • the housing wall 10 has a recess for receiving the square one Lower part 5 and a hole for carrying out and locking the tubular Top 4 on.
  • connecting lines are in Grooves inserted in the recess of the housing wall 10. If contacting done via connecting tracks, such connecting tracks are as conductor tracks in the Housing wall 10 integrated (shown in dashed lines), which is preferably according to the MID technology explained in more detail below.
  • the resilient contact lugs 7 of the base 3 are preferably a plastic injection molded part molded in one piece on the lower part 5 and are in direct contact with conductor tracks 8, which are integrated in the inner lateral surface of the tubular upper part 4. These one-piece molded conductor tracks 8 are in the area of the lighting or lamp part 2 designed as resilient contact parts and come into contact with connection contacts 9 of the inserted lighting or lamp part 2.
  • FIG. 2 shows a section through a section of a base (side view). There are the base 3 inserted in the housing wall 10 with the upper part 4 and Lower part 5 and a resilient contact tab 7 can be seen.
  • Fig. 3 is a section through an electrical / electronic installation device with integrated Light source shown. It is an electrical / electronic installation device 11 with switch insert 12, rocker 13 with transparent window cutout 14 and upper housing part 15 and lower housing part 16 can be seen. An electrical connection line 17 engages through a hole in the lower housing part 16 in a resilient Terminal contact 18 (line terminal) of the switch insert 12. This terminal contact 18 is connected to a contact part 19 of the switching insert 12. In the switch insert 12 is at least one further (not shown) terminal contact for connection another connection line provided.
  • the clamping contact 18 also contacts an integrated in the lower housing part 16 Conductor path 20.
  • This conductor path 20 extends over an electrical connection by means of contact spring 21 of the lower housing part 16 and mating contact 22 of the upper housing part 15 to a light source with an inserted light or lamp part 2 the top of the upper housing part 15.
  • This conductor track 20 is in the housing wall 23 integrated.
  • a further conductor track designed in the same way leads from The above-mentioned further terminal contact also to the light source.
  • the design the light source of the installation device 11 can take place as in FIG. 1 and 2, the above-mentioned connecting tracks being the conductor tracks 20 correspond.
  • the lockable configuration is preferably base 3 / upper part 4 / lower part 5 / Lugs 6 / contact lugs 7, however, by an integrated in the housing wall 23 Device replaced, hereinafter also referred to as an integrated light source.
  • the housing wall 23 In the housing wall 23 is directly the insertion opening for receiving (inserting) and mechanical fixation of the light or lamp part 2 is formed, while the connection contacts 9 of the light or lamp part in contact with those in the housing wall 23 integrated contact elements or conductor tracks 20 occur.
  • Manufacturing is preferably carried out using MID technology (Molded Interconnect Devices), specifically in two-component injection molding technology.
  • MID technology Molded Interconnect Devices
  • This special MID manufacturing process allows a high degree of design freedom, a Through-plating without additional measures and a high degree of flexibility of the layer structure, whereby the efficiency of the manufacturing process is very high.
  • a component 25 forming the conductor tracks 20 is injection molded from a galvanizable plastic in a first step (“first shot”).
  • component 25 is partially coated with a component 24 made of a non-galvanizable, electrically insulating plastic (“second shot”).
  • Component 24 is used in particular to construct the housing wall 23 and thus to ensure a mechanically robust construction, for electrical insulation and to form the housing of the electrical / electronic installation device.
  • component 25 is activated from the surface galvanizable plastic.
  • the exposed ones are metallized Areas of component 25 made of the galvanizable plastic Application of a first metal layer 26 (base metallization).
  • a fifth Step is surface refinement by applying a second metal layer 27 with very good electrical conductivity to the base metallization Creation of the current-carrying conductor track 20 and creation of the electrical contact areas for the connecting contacts 9 of the light or lamp part 2.
  • the proposed lighting offers a particularly advantageous possibility in that that the conductor tracks 8, 20 can be formed with resistance to to create a series resistor for the lighting or lamp part 2.
  • the ohmic The resistance value of the conductor tracks is with regard to the applied nominal voltage aligned. This saves a separate series resistor, which saves space Has cost advantages.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtung eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann allgemein in beleuchtbaren elektrischen und elektronischen Installationsgeräten in Unterputz- sowie Aufputzanwendungen, insbesondere in Schaltern, Tastern, Dimmern, Steckdosen, elektronischen Schaltgeräten in Bussystemen, Geräten für die Kommunikationstechnik usw. verwendet werden.
Aus der EP 0 626 715 B1 ist eine Lichtquelle mit einem T-förmig ausgebildeten Stecksockel für den Einsatz in elektrischen Installationsgeräten bekannt. Der für den Einsatz einer speziellen Lampe, beispielsweise Glimmlampe geeignete Stecksockel wird von der Rückseite des Gerätes angebracht.
Der wesentliche Nachteil dieser sowie allgemein bekannter Installationsgeräte-Beleuchtungen liegt darin, daß zur Schaffung der Beleuchtung eines Installationsgerätes sehr viele Einzelteile erforderlich sind. Die aus der EP 0 626 715 B1 bekannte Lichtquelle benötigt neben dem Leucht- oder Lampenteil sowie einem Vorwiderstand weitere vier Einzelteile, wie zwei Kunststoffspritzteile (Oberteil und Unterteil) zur Bildung des Stecksockels und zwei Stanzbiegeteile als elektrische Kontaktteile. Die vier Einzelteile lassen sich nur mittels relativ teurer Werkzeuge herstellen. Die Kontaktteile werden dabei teilweise im Insertverfahren in den Kunststoffspritzgießwerkzeugen weiterverarbeitet. Die Montage dieser relativ kleinen und filigranen Einzelteile läßt sich vielfach nicht automatisieren, so daß eine zeitintensive und teure manuelle Endmontage der Installationsgeräte-Beleuchtung erfolgen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtung eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes der eingangs genannten Art mit vereinfachtem Aufbau anzugeben.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorgeschlagene Beleuchtung aus sehr wenig Einzelteilen besteht, sehr wenig Fertigungsschritte benötigt und aufgrund der sehr wenigen notwendigen Montageschritte sehr montagefreundlich ist. Dies reduziert die Investitionskosten (beispielsweise die Kosten für Werkzeuge zur Herstellung der Einzelteile) und die Montagekosten. Vorteilhaft sind keine Bestückungs- und Lötvorgänge erforderlich.
Der Leucht- oder Lampenteil ist vorzugsweise von der Vorderseite des Installationsgerätes aus zugänglich, was beispielsweise beim Austausch eines defekten Leucht- oder Lampenteils vorteilhaft ist.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig.1
einen Schnitt durch eine Lichtquelle (Vorderansicht),
Fig. 2
einen Schnitt durch einen Abschnitt eines Sockels (Seitenansicht),
Fig. 3
einen Schnitt durch ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät mit integrierter Lichtquelle,
Fig. 4
die einzelnen Schritte zur Herstellung eines Sockels bzw. integrierten Lichtquelle.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Lichtquelle (Vorderansicht) dargestellt. Die Lichtquelle 1 besteht aus einem Leucht- oder Lampenteil 2, dessen Steckeinsatz in einen Sockel 3 eingesteckt ist. Der Sockel 3 wird aus einem röhrenförmigen Oberteil 4 und einem im Querschnitt quadratischen Unterteil 5 gebildet. Die Lichtquelle 1 ist an bzw. in einer Gehäusewandung 10 eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes befestigt. Die Gehäusewandung 10 weist hierzu eine Ausnehmung zur Aufnahme des quadratischen Unterteils 5 sowie eine Bohrung zur Durchführung und Verrastung des röhrenförmigen Oberteils 4 auf.
Nach erfolgter Montage der Lichtquelle 1 an bzw. in der Gehäusewandung 10 preßt die Oberseite des quadratischen Unterteils 5 des Sockels 3 gegen den Boden der Ausnehmung der Gehäusewandung 10, während Rastnasen 6 des röhrenförmigen Oberteils 4 über die Bohrung in der Gehäusewandung 10 greifen, so daß eine sichere Arretierung der eingesteckten und verrasteten Lichtquelle 1 bewirkt wird.
Gleichzeitig erfolgt eine elektrische Kontaktierung zwischen federnden Kontaktfahnen 7 an der Oberseite des quadratischen Unterteils 5 und Anschlußleitungen (nicht dargestellt) oder Anschlußbahnen (gestrichelt dargestellt). Diese Anschlußleitungen sind in Nuten in der Ausnehmung der Gehäusewandung 10 eingelegt. Falls die Kontaktierung über Anschlußbahnen erfolgt, sind derartige Anschlußbahnen als Leiterbahnen in der Gehäusewandung 10 integriert (gestrichelt dargestellt), was vorzugsweise gemäß der nachstehend näher erläuterten MID-Technik erfolgt.
Die federnden Kontaktfahnen 7 des Sockels 3 sind vorzugsweise als Kunststoffspritzgießteil einteilig am Unterteil 5 angeformt und stehen in direktem Kontakt mit Leiterbahnen 8, welche in der Innenmantelfläche des röhrenförmigen Oberteils 4 integriert sind. Diese einteilig angeformten Leiterbahnen 8 sind im Bereich des Leucht- oder Lampenteils 2 als federnde Kontaktteile ausgebildet und treten in Kontakt mit Anschlußkontakten 9 des eingesteckten Leucht- oder Lampenteils 2.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Abschnitt eines Sockels (Seitenansicht) dargestellt. Es sind der in der Gehäusewandung 10 eingesteckte Sockel 3 mit Oberteil 4 und Unterteil 5 sowie eine federnde Kontaktfahne 7 zu erkennen.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät mit integrierter Lichtquelle dargestellt. Es ist ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät 11 mit Schalteinsatz 12, Wippe 13 mit transparentem Fensterausschnitt 14 sowie Gehäuse-Oberteil 15 und Gehäuse-Unterteil 16 zu erkennen. Eine elektrische Anschlußleitung 17 greift durch eine Bohrung im Gehäuse-Unterteil 16 in einen federnden Klemmkontakt 18 (Leitungsanschlußklemme) des Schalteinsatzes 12. Dieser Klemmkontakt 18 ist mit einem Kontaktteil 19 des Schalteinsatzes 12 verbunden. Im Schalteinsatz 12 ist mindestens ein weiterer (nicht dargestellter) Klemmkontakt zum Anschluß einer weiteren Anschlußleitung vorgesehen.
Der Klemmkontakt 18 kontaktiert des weiteren eine im Gehäuse-Unterteil 16 integrierte Leiterbahn 20. Diese Leiterbahn 20 erstreckt sich über eine elektrische Verbindung mittels Kontaktfeder 21 des Gehäuse-Unterteils 16 und Gegenkontakt 22 des Gehäuse-Oberteils 15 bis zu einer Lichtquelle mit eingestecktem Leucht- oder Lampenteil 2 auf der Oberseite des Gehäuse-Oberteils 15. Diese Leiterbahn 20 ist in der Gehäusewandüng 23 integriert. Eine in gleicher Weise ausgebildete weitere Leiterbahn führt vom vorstehend erwähnten weiteren Klemmkontakt ebenfalls zur Lichtquelle. Die Ausgestaltung der Lichtquelle des Installationsgerätes 11 kann erfolgen wie unter den Fig. 1 und 2 beschrieben, wobei die vorstehend erwähnten Anschlußbahnen den Leiterbahnen 20 entsprechen.
Vorzugsweise wird die verrastbare Konfiguration Sockel 3 / Oberteil 4 / Unterteil 5 / Rastnasen 6 / Kontaktfahnen 7 jedoch durch eine in die Gehäusewandung 23 integrierte Vorrichtung ersetzt, nachfolgend auch als integrierte Lichtquelle bezeichnet. In der Gehäusewandung 23 ist direkt die Einführöffnung zur Aufnahme (Einstecken) und mechanischen Fixierung des Leucht- oder Lampenteils 2 ausgebildet, während die Anschlußkontakte 9 des Leucht- oder Lampenteils in Kontakt mit den in der Gehäusewandung 23 integrierten Kontaktelementen bzw. Leiterbahnen 20 treten.
In Fig. 4 sind die einzelnen Schritte zur Herstellung eines Sockels bzw. integrierten Lichtquelle dargestellt. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise in MID-Technik (Molded Interconnect Devices) und zwar speziell in Zweikomponentenspritzguß-Technik. Dieses spezielle MID-Herstellungsverfahren ermöglicht eine hohe Gestaltungsfreiheit, eine Durchkontaktierung ohne zusätzliche Maßnahmen und eine hohe Flexibilität bezüglich des Schichtaufbaues, wobei die Effizienz des Herstellungsprozesses sehr hoch ist.
In einzelnen wird zur Herstellung des Gehäuse-Oberteils 15 und des Gehäuse-Unterteils 16 in einem ersten Schritt eine die Leiterbahnen 20 bildende Komponente 25 aus einem galvanisierbarem Kunststoff gespritzt ("erster Schuß"). In einem zweiten Schritt erfolgt die teilweise Umhüllung der Komponente 25 mit einer Komponente 24 aus einem nicht galvanisierbarem, elektrisch isolierendem Kunststoff ("zweiter Schuß").
Die Komponente 24 dient insbesondere zum Aufbau der Gehäusewandung 23 und damit zur Gewährleistung eines mechanisch robusten Aufbaus, zu einer elektrischen Isolierung und zur Bildung des Gehäuses des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes.
In einem dritten Schritt erfolgt eine Oberflächenaktivierung der Komponente 25 aus dem galvanisierbarem Kunststoff. In einem vierten Schritt erfolgt eine Metallisierung der freiliegenden Bereiche der Komponente 25 aus dem galvanisierbarem Kunststoff durch Aufbringung einer ersten Metallschicht 26 (Grundmetallisierurig). In einem fünften Schritt erfolgt eine Oberflächenveredelung durch Aufbringung einer zweiten Metallschicht 27 mit sehr guter elektrischer Leitfähigkeit auf die Grundmetallisierung zur Schaffung der stromführenden Leiterbahn 20 und zur Schaffung der elektrischen Kontaktflächen für die Anschlußkontakte 9 des Leucht- oder Lampenteils 2.
Die Herstellung eines Sockel 3 mit Kontaktfahnen 7 und Leiterbahnen 8 erfolgt in gleicher Art und Weise.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit bietet die vorgeschlagenen Beleuchtung dadurch, daß die Leiterbahnen 8, 20 widerstandsbehaftet ausgebildet werden können, um derart einen Vorwiderstand für den Leucht- oder Lampenteil 2 zu schaffen. Der ohmsche Widerstandswert der Leiterbahnen ist im Hinblick auf die beaufschlagte Nennspannung ausgerichtet. Hierdurch wird ein separater Vorwiderstand eingespart, was Raumund Kostenvorteile hat.

Claims (4)

  1. Beleuchtung eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes miteiner aus einem Sockel (3) und einem Leucht- oder Lampenteil (2) bestehenden Lichtquelle (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (3) aus zwei Hauptkomponenten aufgebaut ist, nämlich einer ersten Komponente (25) aus einem galvanisierbaren Kunststoff und einer zweiten Komponente (24) aus einem nicht galvanisierbaren, elektrisch isolierendem Kunststoff, wobei die erste Komponente (25) in Verbindung mit mindestens einer aufgebrachten Metallschicht (26, 27) zur Bildung von integrierten Leiterbahnen (8, 20) und zur Bildung von Kontaktelementen zur Kontaktierung der Anschlußkontakte (9) des Leucht- oder Lampenteils (2) dient und die zweite Komponente (24) den mechanisch robusten Aufbau und die elektrische Isolierung der Lichtquelle (1) gewährleistet,
    daß die erste Komponente (25) federnde Kontaktfahnen (7) zur elektrischen Kontaktierung von Anschlußleitungen oder Anschlußbahnen des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes aufweist, und
    daß die Leiterbahnen widerstandsbehaftet ausgebildet sind, um derart einen Vorwiderstand für den Leucht- oder Lampenteil (2) zu schaffen.
  2. Beleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß zumindest die Kontaktelemente aus einer Grundmetallisierung und einer hierauf aufgebrachten elektrisch gut leitenden Schicht aufgebaut sind.
  3. Beleuchtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Integration des Sockels der Lichtquelle (1) inklusive Leiterbahnen (20) in das Gehäuse (15, 16) eines elektrischen/elektronischen Installationsgerätes (11), wobei die zweite Komponente (24) zusätzlich zur Bildung der Gehäusewandung (23) des elektrischen/elektronischen Installationsgerätes dient.
  4. Beleuchtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (20) bei einem mehrteilig zusammengesetztem Gehäuse über steckbare Kontaktfedern (21) und Gegenkontakte (22) elektrisch miteinander verbunden sind.
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