WO1998001881A1 - Steuerbaustein für ein relais und dessen anordnung mit einem relais - Google Patents

Steuerbaustein für ein relais und dessen anordnung mit einem relais Download PDF

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WO1998001881A1
WO1998001881A1 PCT/DE1997/001246 DE9701246W WO9801881A1 WO 1998001881 A1 WO1998001881 A1 WO 1998001881A1 DE 9701246 W DE9701246 W DE 9701246W WO 9801881 A1 WO9801881 A1 WO 9801881A1
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control module
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Heiko Reiss
Jürgen BREITLOW-HERTZFELDT
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/14—Terminal arrangements

Definitions

  • Control module for a relay and its arrangement with a relay.
  • the invention relates to a control module for a relay, which has a housing with a main connection side, from which load connection elements emerge, and with a different auxiliary connection side, from which control plug connections exit.
  • the invention relates to an arrangement of a relay and such a control module.
  • the aim of the present invention is to provide a control module and a combination of this control module with a relay, this module can be coupled to the relay if necessary and in this case forms not only a mechanical but also an electrical unit with the relay, while the relay can also be operated normally without the control module.
  • this object is achieved in a module of the type mentioned at the outset in that the control module has a module housing with a coupling side which is matched to the auxiliary connection side of the relay housing, and in that coupling side, complementary plug connections are provided in this coupling side to the control plug-in connections of the relay electrical Enable tric connection of the control module to the relay.
  • the control module has on its housing a coupling side with plug elements with which it can be plugged onto a corresponding relay housing which has an auxiliary connection side with corresponding control plug connections. Since the relay itself always has a main connection side, via which coil connections can also be connected, the control module could be operated with the plug connections on its coupling side towards the relay. However, in addition to its coupling side, the control module preferably also has a further module connection side with external connections. In this case, a particularly good electrical isolation of all control and test connections from the load connections of the relay is possible.
  • the plug-in control module enables the use of a universally constructed relay both with and without this control module. It is conceivable that the relay contains only additional connection elements in a cap with completely the same structure of all functional elements. In this case, for example, by replacing the cap, either a normal relay without additional control or a relay that can be combined with the control module can be created.
  • both the relay housing as well as the block housing each approximately cuboid, the auxiliary connection side of the relay housing and the coupling side of the block housing having the same areas, such that an approximately cuboid combination housing is formed when the two housings are plugged together.
  • the two housings are not only electrically but also mechanically connected.
  • interlocking locking elements can be provided on both housings.
  • the housing gap between the relay housing on the one hand and the block housing on the other hand can also be sealed.
  • FIG. 1 shows a control module according to the invention with a matching relay when plugged together and
  • FIG. 2 shows a relay module formed from the relay and the control module according to FIG.
  • FIG. 1 shows a control module 10 with a module housing 11, which can be combined with a relay 20 or its relay housing 21 to form a relay module 30 with a combination housing 31.
  • the control module 10 has a substantially cuboid housing 11, which additionally has an integrally formed plug collar 13 on its underside or module connection side 12. This plug collar 13 encloses invisible connection elements, for example flat plugs or round plugs.
  • the housing 11 forms a coupling side 14, in which not Visible plug openings are provided with plug sockets, which are provided for mechanical and electrical connection with the flat plugs of the relay 20 to be described.
  • latching hooks 15 are formed laterally from the coupling side 14.
  • a fastening tab 16 is formed on the opposite side.
  • the relay housing 21 is also basically cuboid. It has on its underside or main connection side 22 two chambers 23, in which load connection elements 24 for high currents, for example 150 A, which are led out of the interior of the relay are arranged.
  • the supply lines can be connected via screw terminals, for example. In order to achieve a complete separation of the load connections from the control connections, the latter are not led to the outside on the main connection side, but on an auxiliary connection side 25 of the housing 21 which is at right angles thereto.
  • additional load connections 27 are used, for example, to measure the load current in the additional control module.
  • Latching recesses 28 are formed laterally from the auxiliary connection side 25 in accordance with the latching hooks 15 of the control module.
  • a circumferential sealing collar 29 is arranged on the auxiliary connection side 25, which is injection-molded, for example, from an elastomer material.
  • the internal structure of the relay 20 is irrelevant here. It can be a conventional electromagnetic system, with the load connections 24 and 27 and the coil connections 26 being brought out in the manner shown by a corresponding structural design.
  • the connections 26 and 27 are expediently fastened in the cap itself, and in a preferred embodiment their coupling to the coil connections on the one hand and to the load connections on the other hand of the relay can be carried out by pushing on the cap.
  • control module 10 can also be of any type. Depending on the application, this module contains an electronic control circuit for controlling the electromagnetic system according to certain conditions, for example as a time control, as a battery isolating circuit based on certain specifications, as load current monitoring or for the purpose of reducing the coil power in holding mode. A diagnostic option can also be included in the control module.
  • a combination housing 31 according to FIG. 2 is created, which itself is essentially cuboid.
  • the coupling joint 32 between the two individual housings is finished in a wash-tight manner by the sealing collar 29, so that the plug connections 26 and 27 are protected with the plug sleeves (not shown) in the module housing 11.
  • the main connection side 33 and the auxiliary connection side 25 on the relay housing on the one hand and the construction stone connection side 12 and the coupling side 14 of the block housing there is also a common connection side 33, from which both the load connections 24 and the non-visible block connections emerge in the plug-in collar 13.

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Abstract

Der Steuerbaustein besitzt ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse (11) mit einer Koppelseite (14) zum Steckanschluss an eine Hilfs-Anschlussseite (25) eines quaderförmigen Relaisgehäuses (21). In der Koppelseite (14) und in der Hilfsanschlussseite (25) sind zueinander komplementäre, mechanisch und elektrisch verbindbare Steckverbinderelemente (26, 27) vorgesehen, durch die eine mechanische und elektrische Kopplung zwischen dem Steuerbaustein (10) und dem Relais (20) ermöglicht wird. Auf diese Weise kann durch Aufstecken des Steuerbausteins ein Universalrelais zu einem Spezialrelais mit bestimmter Spezialfunktion umgewandelt werden.

Description

Beschreibung
Steuerbaustein für ein Relais und dessen Anordnung mit einem Relais .
Die Erfindung betrifft einen Steuerbaustein für ein Relais, welches ein Gehäuse mit einer Haupt-Anschlußseite, aus welcher Lastanschlußelemente austreten, und mit einer davon verschiedenen Hilfsanschlußseite, aus welcher Steuer- Steckan- Schlüsse austreten, besitzt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einem Relais und einem derartigen Steuerbaustein.
Zur Ansteuerung bzw. Überwachung von elektromagnetischen Re- laises werden vielfach elektrische bzw. elektronische Schaltungen verwendet, die getrennt vom Relais, etwa auf einer Leiterplatte, angeordnet sind. Vielfach besteht der Wunsch, das Relais mit seiner Ansteuerschaltung zu kombinieren, wobei es auch bekannt ist, eine elektronische Schaltung im Re- laisgehäuse selbst unterzubringen. Ein solches Relais mit eingebauter Elektronikschaltung ist allerdings aufwendiger und teurer und wegen der speziellen Beschaltung nur für bestimmte Zwecke anwendbar; entsprechend sind auch die benötigten Stückzahlen verhältnismäßig gering, während für den elek- tromechanischen Relaisaufbau sehr viel größere Stückzahlen mit einer entsprechend kostengünstigeren Fertigung erreichbar wären. Dabei ist es auch bekannt, ein Elektronikmodul für ein Relais als getrennten Baustein herzustellen und bei Bedarf zusätzlich in einer entsprechenden Kammer des Relaisgehäuses unterzubringen (DE 36 14 919 AI) . Die elektrische Kopplung zwischen dem Elektronikmodul und dem Relais erfolgt in diesem Fall extern über eine Leiterplatte oder dergleichen.
Daneben ist es auch bekannt, ein Steckrelais und ein Zusatz- modul über ihre jeweiligen Gehäuse zu einer Einheit zu verbinden (EP 05 07 729 A2) , wobei jedoch die elektrische An- kopplung des Zusatzmoduls an das Relais wiederum nur über die jeweiligen Anschlußstifte und über eine gemeinsame Relaisfassung erfolgt. Die Gehäuse sind dagegen nur mechanisch mitein- ander verbunden. Andererseits sind auch bereits Relais bekannt (EP 0409 613 A2 ) , welche Anschlußstifte an verschiedenen Gehäuseseiten aufweisen, um beispielsweise die Ansteue- rung über eine Lötseite von einer Leiterplatte her vorzunehmen, während die Lastanschlüsse über Flachstecker angekoppelt werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Steuerbaustein und eine Kombination dieses Steuerbausteins mit einem Relais zu schaffen, wobei dieser Baustein bedarfsweise an das Relais angekoppelt werden kann und in diesem Fall mit dem Relais nicht nur eine mechanische, sondern auch eine elektrische Einheit bildet, während das Relais auch ohne den Steuerbaustein normal betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Baustein der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Steuerbaustein ein Baustein-Gehäuse mit einer an die Hilfsanschlußseite des Relaisgehäuses angepaßten Koppelseite besitzt und daß in dieser Koppelseite zu den Steuer-Steckanschlüssen des Relais komplementäre Steckanschlüsse vorgesehen sind, die eine elek- trische Verbindung des Steuerbausteines zum Relais ermöglichen.
Der erfindungsgemäße Steuerbaustein besitzt an seinem Gehäuse eine Koppelseite mit Steckerelementen, mit denen er auf ein entsprechendes Relaisgehäuse aufgesteckt werden kann, welches eine Hilfsanschlußseite mit entsprechenden Steuer-Steckanschlüssen aufweist. Da das Relais selbst in jedem Fall eine Haupt-Anschlußseite aufweist, über die auch Spulenanschlüsse angeschlossen werden können, könnte der Steuerbaustein allein mit den Steckanschlüssen seiner Koppelseite zum Relais hin betrieben werden. Vorzugsweise besitzt aber auch der Steuerbaustein neben seiner Koppelseite eine weitere Baustein-Anschlußseite mit Außenanschlüssen. In diesem Fall ist eine besonders gute elektrische Trennung aller Steuer- und Prüfanschlüsse von den Lastanschlüssen des Relais möglich.
Der erfindungsgemäße, aufsteckbare Steuerbaustein ermöglicht die Verwendung eines universell aufgebauten Relais sowohl mit als auch ohne diesen Steuerbaustein. Dabei ist es denkbar, daß das Relais bei völlig gleichem Aufbau aller Funktionselemente lediglich Zusatz-Anschlußelemente in einer Kappe enthält. In diesem Fall kann beispielsweise durch Austausch der Kappe entweder ein normales Relais ohne Zusatzsteuerung oder ein mit dem Steuerbaustein kombinierbares Relais geschaffen werden .
Für die Anordnung eines Relais mit dem erfindungsgemäßen Steuerbaustein sind zweckmäßigerweise sowohl das Relaisge- häuse als auch das Bausteingehäuse jeweils annähernd quader- förmig, wobei die Hilfanschlußseite des Relaisgehäuses und die Koppelseite des Bausteingehäuses gleiche Flächen aufweisen, derart, daß beim Aufeinanderstecken der beiden Gehäuse ein annähernd quaderförmiges Kombinationsgehäuse gebildet wird. Durch das Aufstecken des Steuerbausteins sind die beiden Gehäuse nicht nur elektrisch, sondern auch bereits mechanisch verbunden. Um diese mechanische Verbindung zu verstärken, können zusätzlich ineinandergreifende Rastelemente an beiden Gehäusen vorgesehen werden. Außerdem kann der Gehäuse- spalt zwischen dem Relaisgehäuse einerseits und dem Bausteingehäuse andererseits zusätzlich abgedichtet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Steuerbaustein mit einem dazu passenden Relais beim Aufeinanderstecken und Figur 2 ein aus dem Relais und dem Steuerbaustein gemäß Figur 1 gebildetes Relaismodul.
In Figur 1 ist ein Steuerbaustein 10 mit einem Bausteingehäuse 11 gezeigt, welches mit einem Relais 20 bzw. dessen Relaisgehäuse 21 zu einem Relaismodul 30 mit einem Kombinationsgehäuse 31 zusammengefügt werden kann. Der Steuerbaustein 10 besitzt ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 11, das zusätzlich an seiner Unterseite bzw. Baustein-Anschlußseite 12 einen angeformten Steckerkragen 13 aufweist. Dieser Stekkerkragen 13 umschließt nicht sichtbare Anschlußelemente, beispielsweise Flachstecker oder Rundstecker. Außerdem bildet das Gehäuse 11 eine Koppelseite 14, in welcher nicht sichtbare Stecköffnungen mit Steckerbuchsen vorgesehen sind, welche zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit den noch zu beschreibenden Flachsteckern des Relais 20 vorgesehen sind. Weiterhin sind seitlich von der Koppelseite 14 jeweils Rasthaken 15 angeformt. An der gegenüberliegenden Seite ist beispielsweise ein Befestigungslappen 16 angeformt.
Das Relaisgehäuse 21 ist ebenfalls grundsätzlich quaderför- mig. Es besitzt an seiner Unterseite oder Haupt-Anschlußseite 22 zwei Kammern 23, in welche aus dem Relaisinnern herausgeführte Last-Anschlußelemente 24 für hohe Ströme, beispielsweise 150 A, angeordnet sind. Die Zuleitungen können hier beispielsweise über Schraubklemmen angeschlossen werden. Um eine vollständige Trennung der Lastanschlüsse von den Steuer- anschlüssen zu erreichen, sind letztere nicht an der Haupt- Anschlußseite, sondern auf einer im rechten Winkel dazu stehenden Hilfs-Anschlußseite 25 des Gehäuses 21 nach außen geführt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich dabei um zwei Spulenanschlüsse 26 und um zwei zusätzliche Lastanschlüsse 27, über die jedoch nur relativ geringe Ströme, z. B. von maximal 5 A, herausgeführt werden können. Diese zusätzlichen Lastanschlüsse 27 dienen beispielsweise zur Messung des Laststromes in dem zusätzlichen Steuerbaustein. Seitlich von der Hilfs-Anschlußseite 25 sind Rastausnehmungen 28 entsprechend den Rasthaken 15 des Steuerbausteins eingeformt. Weiterhin ist auf der Hilfs-Anschlußseite 25 ein umlaufender Dichtungskragen 29 angeordnet, der beispielsweise aus einem Elastomermaterial angespritzt ist. Der Innenaufbau des Relais 20 spielt hier keine Rolle. Es kann sich dabei um ein übliches elektromagnetisches System handeln, wobei durch entsprechende konstruktive Gestaltung die Lastanschlüsse 24 und 27 sowie die Spulenanschlüsse 26 in der dargestellten Weise herausgeführt werden. Die Anschlüsse 26 und 27 sind dabei zweckmäßigerweise in der Kappe selbst befestigt, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform ihre Ankopplung an die Spulenanschlüsse einerseits und an die Lastanschlüsse andererseits des Relais durch Aufstecken der Kappe vorgenommen werden kann.
Der Innenaufbau des Steuerbausteins 10 kann ebenfalls beliebig sein. Je nach dem Anwendungsfall enthält dieser Baustein eine elektronische Steuerschaltung zur Ansteuerung des Elek- tromagnetsystems nach bestimmten Bedingungen, beispielsweise als Zeitsteuerung, als Batterie-Trennschaltung aufgrund bestimmter Vorgaben, als Laststromüberwachung oder zum Zweck einer Reduzierung der Spulenleistung im Haltebetrieb. Auch eine Diagnosemöglichkeit kann im Steuerbaustein enthalten sein.
Beim Aufstecken des Bausteingehäuses 11 auf das Relaisgehäuse 21 entsteht ein Kombinationsgehäuse 31 gemäß Figur 2, das selbst im wesentlichen quaderför ig ist. Die Koppelfuge 32 zwischen den beiden Einzelgehäusen ist durch den Dichtungskragen 29 waschdicht abgeschlossen, so daß die Steckanschlüsse 26 und 27 mit den nicht dargestellten Steckhülsen im Bausteingehäuse 11 geschützt sind. Durch entsprechende Zuordnung der Hauptanschlußseite 33 und der Hilfsan- schlußseite 25 am Relaisgehäuse einerseits sowie der Bau- stein-Anschlußseite 12 und der Koppelseite 14 des Bausteingehäuses andererseits entsteht auch eine gemeinsame Anschlußseite 33, aus der sowohl die Lastanschlüsse 24 als auch die nicht sichtbaren Bausteinanschlüsse in dem Steckkragen 13 austreten.

Claims

Patentansprüche
1. Steuerbaustein (10) für ein Relais (20), welches ein Gehäuse (21) mit einer Haupt-Anschlußseite (22) , aus welcher Lastanschlußelemente (24) austreten, und mit einer davon verschiedenen Hilfs-Anschlußseite (25) , aus welcher Steuer- Steckanschlüsse (26, 27) austreten, besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbaustein (10) ein Bausteingehäuse (11) mit einer an die Hilfs-Anschlußseite (25) des Relaisgehäuses (21) angepaßten Koppelseite (14) besitzt und daß in dieser Koppelseite (14) zu den Steuer- Steckanschlüssen (26, 27) des Relais komplementäre Steckanschlüsse vorgesehen sind, die eine elektrische Verbindung des Steuerbausteins (10) zum Relais (20) ermöglichen.
2. Steuerbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bausteingehäuse (11) eine von der Koppelseite (14) verschiedene Baustein-Anschlußseite (12) besitzt, aus welcher Außenanschlüsse austreten.
3. Steuerbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelseite (14) mit einem umlaufenden, die Steckerelemente umschließenden Dichtungselement versehen ist.
4. Steuerbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Baustein- Anschlußseite (12) ein die Außenanschlüsse umschließender Steckerkragen (13) angeformt ist.
5. Anordnung eines Relais mit einem Steuerbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Relaisgehäuse (21) ) und das Bausteingehäuse (11) jeweils annähernd quaderformig sind, wobei die Hilfsanschlußseite (25) des Relaisgehäuses und die Koppelseite (14) des
Bausteingehäuses gleiche Flächen aufweisen, derart, daß beim Aufeinanderstecken der beiden Gehäuse (11, 21) ein annähernd quaderförmiges Kombinationsgehäuse (31) gebildet wird.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bausteingehäuse (11) und dem Relaisgehäuse (21) ineinandergreifende Rastelemente (15, 28) vorgesehen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Rastelemente (15, 28) in der Gehäuseoberfläche versenkt angeordnet sind.
8. Anordnung nach einem einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt (32) zwischen dem Relaisgehäuse (21) und dem Bausteingehäuse (11) eine am Rand umlaufende, elastische Dichtung (29) angeordnet ist .
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (29) an einem der beiden Gehäuse (21) durch ein Zweikomponenten- Spritzverfahren angeformt ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanschlußseite (25) senkrecht zur Hauptanschlußseite (22) des Relaisgehäuses (21) und die Koppelseite (14) senkrecht zu der Baustein- Anschlußseite (12) des Bausteingehäuses (11) stehen.
PCT/DE1997/001246 1996-07-10 1997-06-18 Steuerbaustein für ein relais und dessen anordnung mit einem relais WO1998001881A1 (de)

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