FI76223C - Apparatstickpropp med integrerat elektriskt avstoerningsfilter. - Google Patents

Description

1 76223

Laitepistoke, jossa on integroitu sähköinen häiriösuodatin

Keksinnön kohteena on laitepistoke, jossa on laitepistokkeen verkko- ja laiteliitäntöjen väliin kytketty, laitepistokkee-seen integroitu sähköinen häiriösuodatin, jossa on laitepistokkeen päälle työnnetty ja suojajohtimeen, joka on ohjattu häiriösuodattimen koko pituudelle, galvaanisesti yhdistetty metallinen suodatinkotelo, jonka laitesivuun päin olevassa, ainakin osittain avoimessa päätysivussa laiteliitännät, etenkin lattapistokkeet, liitäntäpunokset, pistotulpat ja vastaavat on ohjattu ulos.

Edellä mainitun tyyppisiä häiriösuodattimia käytetään mm. pöytälaskimissa, konttorikoneissa ja lääketieteellisissä laitteissa. Niiden olennaisena tehtävänä on tällöin vähentää johtoon sidottua häiriötasoa. Koska nämä suodattimet ovat alttiina niiden käyttötavan johdosta niiden käyttöympäristön aiheuttamille korkeille sähköisille ja magneettisille kenttävoimakkuustasoille, on otettava huomioon se, että niiden häiriönpoistovaikutus ei pienene sähköisten ja magneettisten kytkentöjen johdosta johdotukseen tai vast, suodatuskytkennän komponentteihin. Etenkin käytettäessä niitä sähkölaitteissa, joissa on kytkentäverkko-osia ja/tai mikroprosessorijärjestelmissä, joissa on pitkiä väyläjohtoja, näitä ongelmia esiintyy hyvin paljon. Sikäli kuin on jo yritetty ratkaista näitä ongelmia, nämä yritykset perustuvat esim. joka puolelta suljettujen metallikoteloiden käyttöön häiriösuodatinta varten, joissa on eristetyt läpiviennit liitäntöjä varten. Metallikoteloina toimivat tällöin syvävedetyt kotelot, jotka ovat uushopeaa, tai kaksiosaiset tiiviisti juotetut kotelot, jotka ovat rauta-levyä .

Tunnettuja ovat myös tällaiset suodattimet esim. suodattimina, joissa on integroitu kylmälaitepistoke ja joissa liitännät tapahtuvat verkkosivulta käsin näiden kylmälaitepistokkeiden - 2 76223 tavanomaisesti niin kutsutun pistorasian - kautta ja kontak-tointi laitteeseen, joka on varustettava suodattimena, tapahtuu lattapistokkeiden, liitäntäpunosten, juotosnastojen tai vastaavien kautta. Tässä yhteydessä viitattakoon esimerkiksi otsikolla "Elektromagnetische Verträglichkeit durch Einsatz von Entstörfiltern" Siemensin julkaisemaan tekniseen julkaisuun komponenttien alalta, tilausnumero B/2418, etenkin s. 18 ja tilausnumerolla B/2284 saatavaan julkaisuun Siemens -Werbeprospekt "Funk-Entstörfliter", Lieferprogram 1980/81 s. 12, 13.

Uushopealevystä valmistettuun puolikuoreen on liimattu tällöin tiiviisti sähkökomponenttien liitännät ja tuet. Sähkökompo-nentit sinänsä asennetaan tässä häiriösuodattimessa puolikuoreen, eristetään ja juotetaan käsin. Tämän jälkeen sähkö-komponentit kiinnitetään puolikuoren avoimelta sivulta ensin pehmeällä epoksidihartsitiivisteellä ja suojataan tämän jälkeen mekaanisesti kovatiivisteellä.

Muissa, markkinoilta saatavissa häiriösuodattimissa käytetään uusho-peapuolikuoren sijasta syvävedettyä uushopeakoteloa. Komponentit asennetaan tällöin apukehykseen litteillä pistokkeilla ja juotetaan. Komponenttien ja suodatinkotelossa olevien tasomaisten pistokeosien tiivistäminen tapahtuu uushopeako-telossa olevan reiän kautta, joka on yhdistettävä tiivistys-renkaiden avulla pistokkeeseen ja kehykseen. Tiivistysreikä on peitetty päälleliimatulla tyyppikilvellä.

Samoin markkinoilta saatavissa häiriösuodattimissa käytetään valkopellistä valmistettua juotettua vaippaputkea, jolloin sähkökomponentit asennetaan tukilevylle, joka niitataan tämän jälkeen pistokkeeseen. Massaliitännän juottaminen tapahtuu vaippaputkessa olevan reiän kautta, joka putki on työnnettävä edeltäkäsin pistokkeen päälle. Juotoskohta peitetään tyyppikilvellä. Sähkökomponenttien tiivistys tapahtuu tällöin vaip-paputken avoimesta takasivusta käsin.

3 76223

Lopuksi tunnetaan esim. julkaisusta Siemens-Datenbuch 1982/84 "EMV Funk-Entstörung-Bauelemente, Filter" s. 240 häiriösuodat-timia, joille on ominaista tehokas magneettinen suojaus ja hyvät suurtaajuusominaisuudet, jotka voidaan valmistaa suhteellisen pienellä panoksella ja jotka täyttävät näille suodattimille asetetut kansalliset ja kansainväliset määräykset. Näissä suodattimissa on suodatinkotelo, joka on varustettu koteloon sijoitetuilla ja tiivistysmassaan upotetuilla induktansseilla ja kapasitansseilla, ja sähköisillä liitännöillä, etenkin lattapistoikkeilla, liitäntäpunoksilla, pistotulpilla ja vastaavilla, jotka on ohjattu ulos suodatinkotelon avoimissa päätypäissä ja kytketty sähkökomponentteihin. Suodatinkotelo on tällöin pidennetty niin, että vähintään yhden liitännän ulospäin olevat liitäntäelementit on järjestetty suojattuina suodatinkotelon sisäpuolelle. Suodatinkotelo voi olla tätä tarkoitusta varten kuilumaisesti kapeneva esimerkiksi avoimissa päätypäissään.

Näiden suodattimien valmistus on tosin mahdollista jo suhteellisen pienellä panoksella; siinä tarvitaan kuitenkin manuaalisia toimintoja, näin osaksi myös ainoastaan käsin suoritettavissa olevat juotokset ja panokselliset käämintätapahtumat.

Tämän keksinnön tehtävänä on tästä syystä saada aikaan laite-pistoke, etenkin IEC-pistoke, jossa on alussa mainitun tyyppiset häiriösuodattimet, joka voidaan valmistaa säilyttämällä viimeksi mainituille tunnetuille häiriösuodattimille ominaisuudet hyvät HF- ja suojausominaisuudet sekä täyttämällä vastaavat kansalliset ja kansainväliset määräykset erittäin edullisin kustannuksin, so. etenkin pienipanoksellisella tavalla.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi keksinnössä on järjestetty laitepistokkeessa, jossa on laitepistokkeen verkko- ja laite-liitäntöjen väliin kytketty, laitepistokkeeseen integroitu 4 76223 sähköinen häiriösuodatin, patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisesti siten, että suojajohdin on muodostettu leveäpin-taiseksi ja liitäntöjen välisellä alueella mieluummin risti-mäiseksi suojajohdinosaksi, jonka toiset päät on yhdistetty Y-kondensaattoreiden liitäntäelementteihin, että suojajohdinosa on erotettu sähköisten suodatinkomponenttien suhteen eristysainele-vyllä, ja että liitännät osittain ja suojajohdinosa sekä eristyslevy ja suodatinkomponentti on päällystetty laitepis-tokkeen muodossa muovilla.

Suojajohdinosa toimii tällöin mieluummin eristyslevyn tukena.

Muovipäällysteen laitepistokemaisen muodon sijasta voidaan järjestää myös yksikertainen, esim. lohkomainen päällyste, josta on johdettu vastakkaisista päätypinnoista ulos valinnaisesti ja nimenomaan mahdollisesti molemmilla sivuilla lat-tapistokkeiksi, 1iitäntäpunoksiksi, pistotulpiksi ja vastaaviksi muodostetut verkko- ja laiteliitännät. Tämän päällysteen päälle työnnetty suodatinkotelo voi olla suljettu vastaavalla kannella ottaen huomioon näiden liitäntöjen eristetty ulosvienti.

Edellä mainittujen laitepistokkeiden tai vast, häiriösuodat-timien valmistusta yksikertaistetaan, kun useita, kulloinkin suojajohdinosilla, verkko- ja laiteliitännöillä varustettuja eristyslevyjä kootaan yhteen eristyslistojen kautta järjes-telmätueksi siten, että kaikki järjestelmät ovat käsiteltävissä kulloinkin yhteisissä työvaiheissa.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa sovellutusesimerkkien avulla. Piirustuksessa: kuvio 1 esittää perspektiivisesti erästä keksinnön mukaista sovellutusesimerkkiä, jolloin kapasitiivisten suodatinkomponenttien havainnollistamiseksi tämän laitepistckkeen muodossa olevan laitteen tiivistystä ja suodatinkoteloa ei ole esitetty.

5 76223 kuvio 2 on osittain rikottu esitys ja alakuva kuvion 1 mukaisesta laitteesta, kuvio 3 on perspektiivinen esitys laitepistokkeen muodossa muovilla päällystetystä kuvioiden 1 ja 2 mukaisesta laitteesta, kuvio 4 on perspektiivinen esitys suodatinkotelosta, joka voidaan pistää kuvion 3 mukaisen laitepistokkeen päälle, kuvio 5 on osittain leikattu kuva suodatinkomponentiksi tarkoitetusta, eristyssäiliöön sijoitetusta rengaskeernakuris-timesta.

Kuvio 1 esittää laitepistokkeen osana nastamaisia sähköliitän-täelementtejä 3, suojajohdinta 4 ja tämän jälkeen kytkettyä sähköistä häiriösuodatinta, jonka sähköisistäsuodatinkomponen-teista on esitetty ainoastaan rengaskeernakuristin 15 kaavio-maisesti. Häiriösuodatin on varustettu lisäksi liitäntäele-menttien 3 väliin kytketyllä X-kondensaattorilla ja kahdella kulloinkin laitesivun sähköliitännöistä 17 suojajohtimeen päin kytketyllä Y-kondensaattorilla. Seuraavassa selitetään yksinomaan näiden elementtien kontaktointia liitäntöjen kanssa.

Numerolla 6 on merkitty eristyslevy, jonka toiselle sivulle on järjestetty sähköiset suodatinkomponentit ja jonka toiselle sivulle on järjestetty leveäpintainen ja tällä alueella ristimäiseksi suojajohdinosaksi 13 muodostettu suojajohdin.

Suojajohdinosa 13 on kontaktoitu toisesta taivutetusta päästään 21 suojajohtimen 4 kanssa. Tätä vastapäätä oleva, samoin taivutettu suojajohdinosan 13 pää 12 on - kuten myöhemmin selitetään, yhdistetty valmiin laitepistokkeen päälle työnnettyyn suodatinkoteloon 30 sähköä johtavasti.

Suojajohdinosan 13 sivulla on ylimääräiset, taivutetut lii-täntäelementit 16 toisista haaroistaan ja toisista haaroistaan ne on kontaktoitu sähköliitäntöjen 3 päätypäiden kanssa. Nämä jo mainitut laitesivun liitännät ovat suojajohdinosan 13 sivulla osittain eristyslevyjen 6 päällä. Kontaktointia varten, esim. lankojen kanssa liitännät 17 ja suojajohtimen osa 12 on varustettu lisäksi pitkittäisrei'illä 18 tai vast.

19.

6 76223

Verkkosivun ja laitesivun sähköliitäntöjen ja suojajohtimen kontaktoinnin helpottamiseksi sähköisten suodatinkomponent-tien kanssa liitäntöjen 16, 17 vastaavat osat, ristimäisen suojajohdinosan 13 päät 14 ja eristyslevy 6 on varustettu osittain rei'illä 10 ja osittain reunasta avoimilla lovilla 9, 11, jotka voi olla levennetty suljetuista päistään rei'iksi. Rengaskeernakuristimen 15 käämipäiden 23, 24 ensisijassa lan-kamaisten liitäntäelementtien ja ei-esitettyjen X- ja Y-kon-densaattoreiden sisäänvientiä helpotetaan reikien suppilomaisella muodolla.

Sähköisten suodatinkomponenttien valmiiksi asennetussa tilassa rengaskeernakuristimen 15 käämipäät 23, 24 on ohjattu lovien 9 tai vast. 11 kautta liitäntöihin 17 tai vast, elementteihin 16, X-kondensaattori on pistetty liitännöistään lovien 11 rei'iksi levennettyjen päiden päälle ja Y-kondensaattorit on ohjattu liitäntöjen 17 rei'istä 10 suojajohdinosan 13 reikiin 10. Upotusjuottamalla voidaan suorittaa tällöin kontaktointi yhdessä ainoassa työvaiheessa.

Kuvion 1 mukainen laite on päällystetty, kuten tämä on esitetty kuviossa 3, muovilla 20, esim. termo- tai duroplasti-sella muovilla, esim. ruiskutettu tai puristettu siten, että tämä laite saa laitepistokkeen 1 muodon, jossa on reiälliset liitoslaatat 2. Siten ylimääräiset eristysosat jäävät pois häiriösuodattimen päistä. Tämän lisäksi tämän tyyppinen laite-pistokerakenne on erittäin vähän tilaavievä ja se on valmistus-teknisesti huomattavasti yksikertaisemmin valmistettavissa ja lisäksi etenkin, kun useita, kulloinkin suojajohdinosilla 13, verkolla ja laiteliitännöillä varustettuja kuvion 1, 2 mukaisia eristyslevyjä 6, 6'kootaan eristyslistojen 6" kautta jär-jestelmätueksi siten, että kaikki järjestelmät voidaan käsitellä kulloinkin yhteisissä työvaiheissa ja erottaa lopuksi toisistaan.

Kuviossa 3 perspektiivisesti esitetyn osan päälle pistetään sitten reiällisillä liitoslaatoilla 31 varustettu kuvion 4 mukainen suodatinkotelo 30, joka on vedetty mieluummin alu- 7 76223 miinista, Liitäntöjen 17 vapaat päät on tällöin ohjattu suo-datinkotelossa 35 olevan aukon kautta ja suojajohtimen osa 12 suodatinkotelossa olevan loven 3 kautta ulos. Suodatinko-telo 30, joka päälle pistetyssä tilassa on liitoslaatoistaan 31 laitepistokkeen 1 liitoslaattoja 2 vasten, on ruuvattu reikien kautta ohjattujen ruuvien avulla tähän, ja koko laitteen valmiiksi asennetussa tilassa on yhdistetty galvaanisesti suojajohtimeen esim. ultraäänihitsauksen avulla.

Esitettyjen lattapistokeliitäntöjen 12 tai vast. 17 sijasta ovat myös pistotulpat ja liitäntäpunokset mahdollisia, jotka on kontaktoitu upotusjuottamisen avulla suojajohdinosan tai vast, sähköliitäntöjen 17 osien kanssa.

Suojajohdinosan edellä mainitun kontaktoinnin sijasta suodatin-kotelon 30 kanssa voidaan suojajohtimeen, esim. verkkopuolen suojajohdinosaan 4 hitsata tai esim. niitata metallinen levy 25, etenkin kupari-beryllium-levy, joka ulkonee esim. kuviossa 3 katkoviivoin esitetystä osasta muovipäällysteen 20 pinnan yli ja on joustavasti laitepistokkeen 1 päälle työnnetyn suo-datinkotelon 30 sisäpintaa vasten. Edellä esitetty suojajohtimen kontaktointi suodatinkotelon kanssa ultraäänihitsauksen avulla jää siten pois.

Kuvio 5 esittää lopuksi ainoastaan pienellä panoksella aikaansaatavaa mahdollisuutta rengaskeernakuristimen 15 käämimiseksi erikseen, joka voidaan pistää tämän jälkeen eristyslevyn 6 päälle ja kontaktoida sähköisesti upotusjuottamalla vastaavien liitäntöjen kanssa. Siten voidaan jättää pois reiät ja lovet ja siten kuvion 1 mukaisessa rakenteessa tarvittava käämipäiden kiinnittäminen loviin 9, 11. Jo käämitty rengaskeernakuristin 15 sijoitetaan tällöin eristyssäiliöön, joka koostuu kahdesta sisäkkäin pistetystä rengasmaisesta kuoripuolikkaasta 40, 41. Alempaan kuoripuolikkaaseen 40 on muodostettu liitoslaatat 42, joissa on sähköiset liitäntänastat 43, joihin kelataan käämipäät päättävässä käämitystapahtumassa.

Claims (9)

1. Laitepistoke, jossa on laitepistokkeen verkko- ja laite-liitäntöjen väliin kytketty, laitepistokkeeseen integroitu sähköinen häiriösuodatin, jossa on laitepistokkeen päälle työnnetty ja suojajohtimeen, joka on ohjattu häiriösuodatti-men koko pituudelle, galvaanisesti yhdistetty metallinen suo-datinkotelo, jonka laitesivuun päin olevassa, ainakin osittain avoimessa päätysivussa laiteliitännät, etenkin latta-pistokkeet, liitäntäpunokset, pistotulpat ja vastaavat on ohjattu ulos, tunnettu siitä, että suojajohdin (4, 13, 12) on muodostettu leveäpintaiseksi ja liitäntöjen (4, 12. välisellä alueella mieluummin ristimäiseksi suojajohdin-osaksi (13), jonka toiset päät (14, 14) on yhdistetty Y-kon-densaattoreiden liitäntäelementteihin, että suojajohdinosa (13) on erotettu sähköisten suodatinkomponenttien (15) suhteen eristysainelevyllä (6), ja että liitännät (3, 4, 12, 17. osittain ja suojajohdinosa (13) sekä eristyslevy (6) ja suodatinkomponentti on päällystetty laitepistokkeen muodossa muovilla (1, 20 ) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepistoke, tunnet-t u siitä, että suojajohdinosa (13) toimii eristyslevyn (6) tukena.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen laitepistoke, tunnettu siitä, että eristyslevy (6) sisältää suojajohdin-osan (13) sivulla lisäksi verkko- ja laiteliitännät (3, 4 tai vast. 17, 12 ) .

4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen laitepistoke, tunnettu siitä, että eristyslevy (6) on varustettu rei'illä ja reunoista avoimilla lovilla (9, 10, 16), jotka johtavat suojajohdinosaan (13) tai vast, sähköliitäntäelementteihin (16, 17) eristyslevyllä. 76223

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepistoke, tunnet-t u siitä, että induktiiviseksi suodatinkomponentiksi on järjestetty rengaskeernakuristin (15), joka on sijoitettu eristyssäiliöön, joka koostuu kahdesta sisäkkäin pistetystä rengasmaisesta kuoripuolikkaasta (40, 41) ja että alempaan kuoripuolikkaaseen (40) on muodostettu liitoslaatat (42), jotka on varustettu sähköisillä liitäntänastoilla (43), jotka voidaan pistää eristyslevyn (6) päälle.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepistoke, tunnet-t u siitä, että suojajohdin on yhdistetty galvaanisesti sen laitesivun päästä (12) ultraäänihitsaamalla suodatinkoteloon (30).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepistoke, tunnet-t u siitä, että suojajohdin on yhdistetty metalliseen levyyn (25), etenkin kupari-beryllium-levyyn sähköä johtavasti, joka ulkonee osittain muovipäällysteen (20) pinnan yli ja joka on joustavasti laitepistokkeen (1) päälle työnnetyn suodatinko-telon (30) sisäsivua vasten.

8. Häiriösuodatin, jossa on metallinen suodatinkotelo, jossa on suojajohdin, joka on yhdistetty suodatinkoteloon galvaanisesti, ja liitännät, esim. lattapistokkeet, liitäntäpunokset, pistotulpat ja vastaavat, jotka on ohjattu ulos verkko- ja laitesivulla mieluummin suljetusta suodatinkotelosta eristettynä, etenkin patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että suojajohdin on muodostettu leveäpintaiseksi ja liitäntöjen (4, 12) alueella mieluummin ristimäiseksi suoja-johdinosaksi (13), jonka toiset päät (14, 14) on yhdistetty Y-kondensaattoreiden liitäntäelementteihin, että suojajohdin-osa (13) on erotettu sähköisten suodatinkomponenttien (15) suhteen eristysainelevyllä (6), ja että liitännät (3, 4, 12, 17. osittain ja suojajohdinosa (13) sekä eristyslevy (6) ja suodatinkomponentit on päällystetty muovilla. ,0 76223

9. Patenttivaatimuksen 1, 8 ja vähintään yhden edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen häiriösuodatin, tunnettu siitä, että useita, kulloinkin suojajohdinosi I I a (13), verkkoja I aite I i itännöi I Iä varustettuja eristys Ievyjä (6, 6') on koottu eristysIistojen (6") kautta järjeste I mätueksi , siten, että kaikki järjestelmät voidaan käsitellä kulloinkin yhteisissä työvaiheissa ja erottaa tämän jälkeen toisistaan.