WO2009065470A1 - Überspannungsschutzstecker und erdungsschiene - Google Patents

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WO2009065470A1
WO2009065470A1 PCT/EP2008/008633 EP2008008633W WO2009065470A1 WO 2009065470 A1 WO2009065470 A1 WO 2009065470A1 EP 2008008633 W EP2008008633 W EP 2008008633W WO 2009065470 A1 WO2009065470 A1 WO 2009065470A1
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housing
circuit board
printed circuit
protection plug
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Inventor
Heiko Neumetzler
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Adc Gmbh
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06—Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection connector for connection or distribution modules of telecommunications and data technology and a matching grounding rail.
  • overvoltage protection plugs are known, for example, from DE 100 29 650 A1 and include, for example, a housing and a printed circuit board, wherein at least one overvoltage protection element is arranged on the printed circuit board and the printed circuit board has a plug-in region, on which electrical contact pads are arranged, which are electrically connected to the overvoltage protection element are, wherein the overvoltage protection element is connected to at least one ground line.
  • a metal web is arranged on the circuit board, which is electrically connected to the ground line and receives electrical contact with a grounding rail when plugging the overvoltage protection plug.
  • the invention is based on the technical problem of providing an overvoltage protection plug, which is simpler in construction, and to provide a grounding rail suitable for this purpose.
  • the overvoltage protection plug comprises a housing and a printed circuit board, wherein at least one overvoltage protection element on the circuit board has a plug-in region, on which electrical contact pads are arranged, which are electrically connected to the overvoltage protection element, wherein the overvoltage protection element is connected to at least one ground line, wherein the housing At least partially electrically conductive, wherein the housing is electrically connected at an electrically conductive point to the ground line on the circuit board or a ground terminal of the overvoltage protection element.
  • the separate contact element can be saved on the circuit board and the housing can be connected to the circuit board, similar to an SMD element. If the housing is electrically connected directly to the ground terminal of the overvoltage protection element, then this connection represents the ground line, so that it is possible to dispense with separate ground lines on the circuit board.
  • the housing is formed with at least one contact web for contacting a fork contact of a grounding rail.
  • the contact web is arranged on the inside of an upper part of the housing.
  • guide elements are arranged on the inner sides of side parts of the housing, in which parts of a grounding rail can be guided.
  • the housing is completely electrically conductive. This has the advantage of easy production.
  • an embodiment may also be advantageous, where a part of the housing is electrically non-conductive, so that a user can handle an electrically non-conductive area when handling the plug.
  • the housing is integrally formed.
  • the housing consists of metal, a metal alloy or a metallized plastic.
  • the housing is preferably formed in die-cast zinc.
  • the housing is preferably made of a 2-component plastic, in which case the electrically conductive parts are galvanized.
  • two contact pads are respectively arranged in the insertion region of the printed circuit board on the upper side and the lower side of the printed circuit board.
  • the contact pads on the upper side are contacted by the contact pads on the underside.
  • the contact pads are not plated through, since the PTC resistors are electrically connected between them.
  • the printed circuit board is designed as a multilayer printed circuit board, wherein the printed conductors are guided by the overvoltage protection element to the contact pads in a middle plane of the multilayer printed circuit board. This reduces the risk of unwanted short circuits between the tracks and the housing.
  • the housing has at least one latching element, via which the
  • Surge protection plug can be latched to a housing of a connection or distribution module.
  • At least two overvoltage protection elements are arranged on the printed circuit board, which are applied as a prefabricated unit on the circuit board.
  • the overvoltage protection elements have a larger mechanical Stability, so that accidental slippage of components against the housing during manufacture and thus the risk of short circuits is reduced.
  • the housing is soldered to the ground line on the circuit board.
  • the housing is glued to the ground line on the circuit board with electrically conductive adhesive bonds. This type of connection can preferably be used for UESS circuits with low current carrying capacity requirements.
  • Fig. 1 is a perspective plan view of a
  • FIG. 2 is a perspective bottom view of FIG. 1 with remote
  • Fig. 5 is a plan view of the overvoltage protection connector with partially cut housing
  • Fig. 6 is a perspective plan view of the
  • the overvoltage protection plug 1 comprises a housing 3 and a printed circuit board 4.
  • the housing 3 comprises an upper part 5, two side parts 6 and two end faces 7, 8.
  • the underside is open and is closed by the printed circuit board 4 (see FIG. 3 or 4).
  • the grounding rail 2 includes a base rail, which is usually planar. At a lower edge of the base rail resilient legs 10, 11 are arranged, wherein the legs are initially bent almost perpendicular from the lower edge of the base rail distances and then back to the lower edge, wherein the bent-back leg parts converge and form a fork contact 12.
  • the legs 10, 11 each have an executed on the other leg rounded contact area.
  • fastening means and earth contacts are then preferably arranged, via which the grounding rail can be attached to a distribution strip, wherein via the grounding contact an electrical connection to a mounting frame is provided.
  • the housing 3 has two slots 9 through which a respective resilient leg 10, 11 of the grounding rail 2 can penetrate.
  • a guide element 13 is arranged in each case, which is located above the slots 9. The guide elements 13 are preferably connected both to the side part 6 and to the front end 7.
  • a contact web 14 is arranged, which is arranged on the inside of the upper part 5 and preferably also connected to the end face 7.
  • a latching element 15 is further arranged that extends in the direction of a Einsteck Schemees 16 of the circuit board 4.
  • the side parts 6 extend over the end face 7, wherein on the side parts 6 further locking elements 18 are arranged.
  • the housing 3 is completely electrically conductive and is made, for example, in die-cast zinc.
  • Overvoltage protection elements arranged namely a Kochnapssabieiter 19 and two PTC resistors 20.
  • the surge arrester 19 has a ground terminal 23 which is connected to at least one ground line on the circuit board 4.
  • the ground line is led to the side parts 6, where it is connected via two solder joints 21 with the housing 3.
  • two contact pads 22 are arranged in the insertion region.
  • two contact pads are arranged on the underside of the printed circuit board 4.
  • the contact pads 22 are connected via printed conductors with the line contacts of the overvoltage protection elements 19, 20.
  • the overvoltage protection plug 1 If the overvoltage protection plug 1 is now plugged into a connection or distribution module with earthing rail 2, then the two legs 10, 11 penetrate through the slots 9, wherein the contact web 14 is contacted by the fork contact 12. Thus, a ground connection via the housing 3. About the locking lug 17 and the locking elements 18 of the overvoltage protection connector 1 is mechanically latched to the housing of the connection or distribution module.

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsschutzstecker (1) für Anschluss- oder Verteiler-Module der Telekommunikations- und Datentechnik, umfassend ein Gehäuse und eine Leiterplatte, wobei mindestens ein Überspannungsschutzelement auf der Leiterplatte angeordnet ist und die Leiterplatte einen Einsteckbereich aufweist, auf dem elektrische Kontaktpads angeordnet sind, die mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch verbunden sind, wobei das Überspannungsschutzelement mindestens mit einer Masseleitung verbunden ist, wobei das Gehäuse (3) mindestens teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (3) an einer elektrisch leitenden Stelle elektrisch mit der Masseleitung auf der Leiterplatte (4) oder einem Masseanschluss (23) des Überspannungsschutzelementes (19) verbunden ist, sowie eine hierfür geeignete Erdungsschiene (2).

Description

Überspannungsschutzstecker und Erdungsschiene
Die Erfindung betrifft einen Überspannungsschutzstecker für Anschlussoder Verteiler-Module der Telekommunikations- und Datentechnik sowie eine hierfür passende Erdungsschiene.
Derartige Überspannungsschutzstecker sind beispielsweise aus der DE 100 29 650 Al bekannt und umfassen beispielsweise ein Gehäuse und eine Leiterplatte, wobei mindestens ein Überspannungsschutzelement auf der Leiterplatte angeordnet ist und die Leiterplatte einen Einsteckbereich aufweist, auf dem elektrische Kontaktpads angeordnet sind, die mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch verbunden sind, wobei das Überspannungsschutzelement mit mindestens einer Masseleitung verbunden ist. Dabei wird auf der Leiterplatte ein Metallsteg angeordnet, der mit der Masseleitung elektrisch verbunden ist und beim Stecken des Überspannungsschutzsteckers elektrischen Kontakt zu einer Erdungsschiene erhält.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Überspannungsschutzstecker zu schaffen, der einfacher im Aufbau ist, sowie eine hierzu passende Erdungsschiene zur Verfügung zu stellen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu umfasst der Überspannungsschutzstecker ein Gehäuse und eine Leiterplatte, wobei mindestens ein Überspannungsschutzelement auf der Leiterplatte einen Einsteckbereich aufweist, auf dem elektrische Kontaktpads angeordnet sind, die mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch verbunden sind, wobei das Überspannungsschutzelement mindestens mit einer Masseleitung verbunden ist, wobei das Gehäuse mindestens teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, wobei das Gehäuse an einer elektrisch leitenden Stelle elektrisch mit der Masseleitung auf der Leiterplatte oder einem Masseanschluss des Überspannungsschutzelementes verbunden ist. Hierdurch kann das separate Kontaktelement auf der Leiterplatte eingespart werden und das Gehäuse ähnlich einem SMD-Element mit der Leiterplatte verbunden werden. Wird das Gehäuse direkt elektrisch mit dem Masseanschluss des Überspannungsschutzelementes verbunden, so stellt diese Verbindung die Masseleitung dar, so dass auf separate Masseleitungen auf der Leiterplatte verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse mit mindestens einem Kontaktsteg zum Kontaktieren eines Gabelkontaktes einer Erdungsschiene ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Kontaktsteg an der Innenseite eines Oberteils des Gehäuses angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an den Innenseiten von Seitenteilen des Gehäuses Führungselemente angeordnet, in denen Teile einer Erdungsschiene führbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse vollständig elektrisch leitend. Dies hat den Vorteil einer einfachen Herstellung. Andererseits kann auch eine Ausführungsform vorteilhaft sein, wo ein Teil des Gehäuses elektrisch nicht leitend ist, so dass ein Nutzer beim Handling des Steckers einen elektrisch nicht leitenden Bereich anfassen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse einstückig ausgebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuse aus Metall, einer Metalllegierung oder aus einem metallisierten Kunststoff. Als Legierung wird das Gehäuse vorzugsweise in Zink-Druckguss ausgebildet. Bei Ausführungsformen, wo das Gehäuse nur teilweise elektrisch leitend ist, wird dies vorzugsweise aus einem 2-Komponenten-Kunststoff hergestellt, wobei dann die elektrisch leitenden Teile galvanisiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind im Einsteckbereich der Leiterplatte auf der Ober- und der Unterseite der Leiterplatte jeweils zwei Kontaktpads angeordnet. Bei Ausführungsformen nur mit Überspannungsableitern sind dabei die Kontaktpads auf der Oberseite durch kontaktiert zu den Kontaktpads auf der Unterseite. Bei Ausführungsformen mit Staffelschutz sind die Kontaktpads hingegen nicht durchkontaktiert, da zwischen diesen elektrisch die PTC-Widerstände liegen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Leiterplatte als Multilayer-Leiterplatte ausgebildet, wobei die Leiterbahnen vom Überspannungsschutzelement zu den Kontaktpads in einer mittleren Ebene der Multilayer-Leiterplatte geführt sind. Hierdurch wird die Gefahr von unerwünschten Kurzschlüssen zwischen den Leiterbahnen und dem Gehäuse reduziert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse mindestens ein Rastelement auf, über das der
Überspannungsschutzstecker an einem Gehäuse eines Anschluss- oder Verteilermoduls verrastbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind auf der Leiterplatte mindestens zwei Überspannungsschutzelemente angeordnet, die als vorgefertigte Einheit auf die Leiterplatte aufgebracht werden. Hierdurch weisen die Überspannungsschutzelemente eine größere mechanische Stabilität auf, so dass ein versehentliches Verrutschen von Bauelementen gegen das Gehäuse während der Herstellung und somit der Gefahr von Kurzschlüssen reduziert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse mit der Masseleitung auf der Leiterplatte verlötet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse mit der Masseleitung auf der Leiterplatte mit elektrisch leitfähigen Klebeverbindungen verklebt. Diese Verbindungsart kann vorzugsweise für UESS Schaltungen mit geringen Anforderungen an die Stromtragfähigkeit angewendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Fig. zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht eines
Überspannungsschutzsteckers mit einer Erdungsschiene,
Fig. 2 eine perspektivische Unteransicht gemäß Fig. 1 mit entfernter
Leiterplatte,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Überspannungsschutzstecker,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Überspannungsschutzstecker,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Überspannungsschutzstecker mit teilweise geschnittenem Gehäuse und
Fig. 6 eine perspektivische Draufsicht auf den
Überspannungsschutzstecker ohne Erdungsschiene. In den Fig. 1 und 2 ist ein ÜberspannungsschiJtzsteckεr 1 perspektivisch dargestellt, wobei dieser noch nicht auf eine Erdungsschiene 2 aufgesteckt ist. Der Überspannungsschutzstecker 1 umfasst ein Gehäuse 3 und eine Leiterplatte 4. Das Gehäuse 3 umfasst ein Oberteil 5, zwei Seitenteile 6 und zwei Stirnseiten 7, 8. Die Unterseite ist offen und wird durch die Leiterplatte 4 geschlossen (siehe Fig. 3 oder 4). Die Erdungsschiene 2 umfasst eine Basisschiene, die üblicherweise plan ausgebildet ist. An einer Unterkante der Basisschiene sind federnde Schenkel 10, 11 angeordnet, wobei die Schenkel sich zunächst nahezu senkrecht von der Unterkante der Basisschiene Wegstrecken und anschließend wieder zur Unterkante zurückgebogen sind, wobei die zurückgebogenen Schenkelteile aufeinander zulaufen und einen Gabelkontakt 12 bilden. Hierzu weisen die Schenkel 10, 11 jeweils einen auf den anderen Schenkel hingerichteten abgerundeten Kontaktbereich auf. An den nicht dargestellten Enden der Basisschiene sind dann vorzugsweise Befestigungsmittel und Erdkontakte angeordnet, über die die Erdungsschiene an einer Verteilerleiste befestigt werden kann, wobei über den Erdungskontakt eine elektrische Verbindung zu einem Montagegestell geschaffen wird. An der vorderen Stirnseite 7 weist das Gehäuse 3 zwei Schlitze 9 auf, durch die jeweils ein federnder Schenkel 10, 11 der Erdungsschiene 2 eindringen kann. An der Innenseite der Seitenteile 6 ist jeweils ein Führungselement 13 angeordnet, das sich oberhalb der Schlitze 9 befindet. Die Führungselemente 13 sind dabei vorzugsweise sowohl mit dem Seitenteil 6 als auch mit der vorderen Stirnseite 7 verbunden. Zwischen den beiden Führungselementen 13 ist ein Kontaktsteg 14 angeordnet, der an der Innenseite des Oberteils 5 angeordnet ist und vorzugsweise auch mit der Stirnseite 7 verbunden ist. An der Stirnseite 7 ist weiter ein Rastelement 15 angeordnet, dass sich in Richtung eines Einsteckbereiches 16 der Leiterplatte 4 erstreckt. Die Seitenteile 6 erstrecken sich über die Stirnseite 7, wobei an den Seitenteilen 6 weitere Rastelemente 18 angeordnet sind. Das Gehäuse 3 ist vollständig elektrisch leitend ausgebildet und ist beispielsweise in Zink- Druckguss hergestellt. Auf der Leiterplatte 4 sind Überspannungsschutzelemente angeordnet nämlich ein Überspannungsabieiter 19 und zwei PTC- Widerstände 20. Der Überspannungsabieiter 19 weist einen Masseanschluss 23 auf, der mit mindestens einer Masseleitung auf der Leiterplatte 4 verbunden ist. Die Masseleitung ist zu den Seitenteilen 6 geführt, wo diese über zwei Lötstellen 21 mit dem Gehäuse 3 verbunden wird. Auf der Leiterplatte 4 sind im Einsteckbereich 16 zwei Kontaktpads 22 angeordnet. Ebenso sind auf der Unterseite der Leiterplatte 4 zwei Kontaktpads angeordnet. Die Kontaktpads 22 sind dabei über Leiterbahnen mit den Linienkontakten der Überspannungsschutzelemente 19, 20 verbunden.
Wird nun der Überspannungsschutzstecker 1 in ein Anschluss- oder Verteiler-Modul mit Erdungsschiene 2 gesteckt, so dringen die beiden Schenkel 10, 11 durch die Schlitze 9, wobei der Kontaktsteg 14 durch den Gabelkontakt 12 kontaktiert wird. Somit entsteht eine Masseverbindung über das Gehäuse 3. Über die Rastnase 17 bzw. die Rastelemente 18 wird der Überspannungsschutzstecker 1 an dem Gehäuse des Anschluss- oder Verteiler-Moduls mechanisch verrastet.
Bezugszeichenliste
1 Uberspannungsschutzstecker
2 Erdungsschiene
3 Gehäuse
4 Leiterplatte
5 Oberteil
6 Seitenteile
7, 8 Stirnseiten
9 Schlitze
10, 11 Schenkel
12 Gabelkontakt
13 Führungselement
14 Kontaktsteg
15 Rastelement
16 Einsteckbereich
17 Rastnase
18 Rastelement
19 Überspannungsabieiter
20 PTC-Widerstände
21 Lötstelle
22 Kontaktpads 3 Masseanschluss

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsschutzstecker für Anschluss- oder Verteiler-Module der Telekommunikations- und Datentechnik, umfassend ein Gehäuse und eine Leiterplatte, wobei mindestens ein Überspannungsschutzelement auf der Leiterplatte angeordnet ist und die Leiterplatte einen Einsteckbereich aufweist, auf dem elektrische Kontaktpads angeordnet sind, die mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch verbunden sind, wobei das Überspannungsschutzelement mindestens mit einer Masseleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mindestens teilweise elektrisch leitend ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (3) an einer elektrisch leitenden Stelle elektrisch mit der Masseleitung auf der Leiterplatte (4) oder einem Masseanschluss (23) des Überspannungsschutzelementes (19) verbunden ist.
2. Überspannungsschutzstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mit einem Kontaktsteg (14) zum Kontaktieren eines Gabelkontaktes (12) einer Erdungsschiene (2) ausgebildet ist.
3. Überspannungsschutzstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsteg (14) an der Innenseite eines Oberteils (5) des Gehäuses (3) angeordnet ist.
4. Überspannungsschutzstecker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an Innenseiten von Seitenteilen (6) des Gehäuses (3) Führungselemente (13) angeordnet sind, in denen Teile einer Erdungsschiene (2) führbar sind.
5. Überspannungsschutzstecker nach einem όer vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) vollständig elektrisch leitend ist.
6. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einstückig ausgebildet ist.
7. Überspannungsschutzelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus Metall, einer Metalllegierung oder aus einem metallisierten Kunststoff besteht.
8. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Einsteckbereich (16) der Leiterplatte (4) auf der Ober- und der Unterseite der Leiterplatte (4) jeweils zwei Kontaktpads (22) angeordnet sind.
9. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) als Multilayer-Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die Leiterbahnen vom Überspannungsschutzelement (19, 20) zu den Kontaktpads (22) in einer mittleren Ebene der Multilayer-Leiterplatte geführt sind.
10. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mindestens ein Rastelement (15, 18) aufweist, über das der Überspannungsschutzstecker (1) an einem Gehäuse eines Anschlussoder Verteiler-Moduls verrastbar ist.
11. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (4) mindestens zwei Überspannungsschutzelemente angeordnet sind, die als vorgefertigte Einheit auf die Leiterplatte (4) aufgebracht sind.
12. Überspannungsschutzstecker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mit der Masseleitung verlötet ist.
13. Erdungsschiene, umfassend eine Basisschiene, an der Gabelkontakte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelkontakte (12) jeweils durch zwei Schenkel (10, 11) gebildet werden, wobei die Schenkel (10, 11) sich zunächst nahezu senkrecht von einer Unterkante der Basisschiene Wegstrecken und anschließend wieder zur Unterkante zurückgebogen sind, wobei die zurückgebogenen Schenkelteile aufeinander zulaufen und den Gabelkontakt (12) bilden.
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