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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Schutzvorrichtung.
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Aus
der Druckschrift
DE
10243113 A1 ist eine elektrische Baugruppe bekannt die
zwei Thermistoren enthält
die als Fehlerschutzelement bei der Absicherung von Telefonleitungen
verwendet wird.
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Eine
zu lösende
Aufgabe besteht darin, eine Schutzvorrichtung anzugeben, die kostengünstig hergestellt
werden kann und den Anforderungen für Telekommunikationseinrichtungen
genügt.
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Es
wird eine Schutzvorrichtung angegeben, die zwei scheibenförmige Kaltleiterbauelemente
aufweist, wobei die Kaltleiterbauelemente in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet
sind. Das Gehäuse
weist auf zwei gegenüber
liegenden Seiten jeweils eine zylindrische Öffnung auf, wobei die Größe der Öffnungen
den Abmessungen der Kaltleiterbauelemente derart entspricht, dass
die Kaltleiterbauelemente durch die Öffnungen in das Gehäuse einschiebbar
sind. Die Kaltleiterbauelemente sind in dem Gehäuse voneinander elektrisch
isoliert angeordnet. Die beiden Kaltleiterbauelemente weisen jeweils
zwei Anschlussdrähte
auf mittels derer die Kaltleiterbauelemente in dem Gehäuse arretiert
sind.
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Die
Kaltleiterbauelemente sind in dem Gehäuse mit den Stirnflächen zueinander
angeordnet. Die Kaltleiterbauelemente weisen vorzugsweise eine runde
Grundfläche
auf, sie können jedoch
auch eine rechteckige oder jede andere denkbare Form als Grundfläche aufweisen.
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Die
Kaltleiterbauelemente werden durch die Öffnungen in das Gehäuse eingeschoben,
so dass die Kaltleiterbauelemente in dem Gehäuse fixiert sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
einteilig ausgebildet. Die Schutzvorrichtung besteht nur aus einem
Gehäuse
und zwei Kaltleiterbauelementen, die in die Öffnungen des Gehäuses eingeschoben
werden. Dadurch ist eine kostengünstige
Herstellung der Schutzvorrichtung möglich, bei der nur wenige Herstellungsschritte
erforderlich sind.
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Das
Gehäuse
besteht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden und temperaturbeständigen Kunststoff.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform überragen
die äußeren Abmessungen
des Gehäuses
die Abmessungen der Kaltleiterbauelemente nur um wenige Zehntelmillimeter.
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Dadurch
ist eine sparsame und gegenüber dem
Stand der Technik auch eine niedrige Bauhöhe realisierbar. Bei einem
Scheibendurchmesser der Kaltleiterbauelemente von beispielsweise
8 mm ergibt sich eine Bauhöhe
von etwa 8,5 mm.
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Bevorzugt
weist die Schutzvorrichtung ein einteiliges Gehäuse auf, das mit keinem zusätzlichen Deckel
versehen ist. Dadurch lässt
sich die Schutzvorrichtung kostengünstig herstellen.
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Bevorzugt
werden die Kaltleiterbauelemente seitlich in die Öffnungen
der Schutzvorrichtung eingeschoben, wobei die Enden der Anschlussdrähte der
Kaltleiterbauelemente nach dem einschieben lediglich umgebogen werden
müssen,
damit eine ausreichende Fixierung der Kaltleiterbauelemente in dem
Gehäuse
gewährleistet
ist. Ein zeit- und kostenaufwendiges Einfädeln der Anschlussdrähte in extra dafür vorgesehene
Durchführungen
im Gehäuse
entfällt
hierbei, wobei erforderliche Abstände der Anschlusskontakte durch
die besondere Bauform des Gehäuses
erreicht werden.
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Durch
die einstückige
Ausführung
des Gehäuses
ist es möglich
eine geringe Bauhöhe
der Schutzvorrichtung zu erreichen, die die Abmessungen der eingesetzten
Kaltleiterbauelemente nur um wenige Zehntelmillimeter übersteigt.
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Die
Größe der Öffnungen
in dem Gehäuse ist
entsprechend den verwendeten Kaltleiterbauelementen variabel oder
für die
jeweiligen verwendeten Kaltleiterbauelemente anzupassen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Kaltleiterbauelemente an gegenüber liegenden Stirnflächen mit
Anschlussdrähten
versehen und elektrisch kontaktiert. Die Anschlussdrähte der
Kaltleiterbauelemente verlaufen vorzugsweise parallel zu deren Strinflächen.
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Die
Kaltleiterbauelemente weisen vorzugsweise jeweils an den gegenüber liegenden
Stirnseiten zwei um 90° versetzt
angeordnete Anschlussdrähte
auf. Vorzugsweise sind die Anschlussdrähte gegenüber der Senkrechten in einen
Winkel von etwa 135° nach
unten an den Stirnseiten der Kaltleiterbauelemente befestigt.
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Die
Anschlussdrähte
der Kaltleiterbauelemente sind im Bereich der Drahtmitte bevorzugt
um 135° parallel
zu den Stirnflächen
der Kaltleiterbauelemente abgewinkelt.
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An
den Enden der Anschlussdrähte
befindet sich ein Bereich, der um etwa 90° abgebogen ist. In einer bevorzugten
Ausführungsform
dienen die um 90° abgebogenen
Enden der Anschlussdrähte
zur Arretierung der Kaltleiterbauelemente in dem Gehäuse der
Schutzvorrichtung. Die Anschlussdrähte der Kaltleiterbauelemente
dienen somit sowohl zur Kontaktierung nach Außen als auch gleichzeitig durch Ihre
besondere Drahtführung
zur zusätzlichen
Fixierung der Kaltleiterbauelemente in dem Gehäuse. Somit sind die Kaltleiterbauelemente
nicht nur durch die Klemmung in den Öffnungen des Gehäuses arretiert, sondern
zusätzlich
mittels ihrer Anschlussdrähte
vorzugsweise an der Unterseite des Gehäuses.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Gehäuse
am Boden Aussparungen zur Aufnahme der Anschlussdrähte der
Kaltleiterbauelemente auf. Das Gehäuse weist im Bereich der für die Kaltleiterbauelemente
vorgesehenen Öffnungen
Bereiche auf, die den Anschlussdrähten der Kaltleiterbauelemente,
die stirnseitig in Richtung Gehäuseinneres
als auch auf den nach Außen
weisenden Stirnflächen der
Kaltleiterbauelemente angeordnet sind, beim Einschieben der Kaltleiterbauelemente
in die Öffnungen
als Anschlag dienen. Die zylindrischen Öffnungen im Gehäuse, die
zur Aufnahme der Kaltleiterbauelemente dienen, weisen an dem nach
unten gewandten Bereich Aussparungen auf, die beim Einführen der
Kaltleiterbauelemente als Freiraum für die Einführung der Anschlussdrähte dienen.
Durch die nach unten offene zylindrische Aufnahmeöffnung in dem
Gehäuse
können
die Kaltleiterbauelemente mit den Anschlussdrähten eingeschoben werden, wobei die
Anschlussdrähte
danach an den Anschlägen
zu liegen kommen, wobei die Enden der Anschlussdrähte der
Kaltleiterbauelemente, die anschließend um 90° abgebogen werden, zur zusätzlichen
Arretierung der Kaltleiterbauelemente in dem Gehäuse dienen. Des Weiteren dienen
die abgewinkelten Enden der Kaltleiterbauelemente der Anschlussdrähte zur
elektrischen Kontaktierung der Schutzvorrichtung. Die abgewinkelten
Enden der Anschlussdrähte
der beiden Kaltleiterbauelemente sind vorzugsweise so angeordnet,
dass sie nach einem Rastermaß von
SMD Anschlüsse
ausgerichtet sind.
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Durch
die, gemäß SMD Anordnung,
ausgerichteten Enden der Anschlussdrähte kann die Schutzvorrichtung
in jede elektrische Schaltung integriert werden. Bevorzugt wird
die Schutzvorrichtung als so genannter Telekom Pair Protector eingesetzt, bei
dem die Schutzvorrichtung Telekommunikationseinrichtungen vor Defekten
oder einem Leitungsausfall, hervorgerufen durch Störungen auf
der Telefonleitung, schützt.
Mögliche
Störungen
können durch
eingekoppelte Überspannungen
oder Ströme durch
externe Ereignisse wie einem Blitzschlag auf die Telefonleitung
oder durch induzierte Überspannungen
aufgrund von benachbarten, Netzspannung führenden Leitern, oder infolge
von Leitungsberührungen
hervorgerufen werden In einer Ausführungsform erfolgt die Befestigung
der Kaltleiterbauelemente in der Öffnung des Gehäuses durch
eine Klemmung, wobei die Öffnung
des Gehäuses
Klemmrippen aufweisen kann. In einer weiteren Ausführungsform
ist die Öffnung
des Gehäuses
in dem äußeren Bereich
mit einem konischen Ansatz oder auch einer Einführungsschräge versehen, die das Einschieben der
Kaltleiterbauelemente in die Öffnung
erleichtern, wobei gleichzeitig für eine ausreichende Klemmung der
Kaltleiterbauelemente in der Öffnung
gesorgt ist.
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Die
Schutzvorrichtung ist speziell für
die Verwendung in Telekommunikationseinrichtungen als Telekom pair
protector geeignet. Die Schutzvorrichtung erfüllt die Sicherheitsbestimmungen
der ITU (International Telecommunication Union) gemäß den Sicherheitsbestimmungen
für Telefoneinrichtungen
in den Standards ITU T-K20 und K21, wobei die Schutzeinrichtung
somit für
die Vorgaben und für
die im Einsatz befindlichen Schutzelemente geeignet ist.
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Die
elektrische Dimensionierung der PTC Keramiken erfolgt anlassbezogen,
wobei alle für
die Telekommunikationsschutzeinrichtungen erforderlichen Eigenschaften
einstellbar sind. Im Bedarfsfall ist die Bauraumgröße anzupassen,
sofern unterschiedliche Scheibendurchmesser zur Anwendung kommen.
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Die
beschriebenen Gegenstände
werden anhand der folgenden Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Die
nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maßstabsgetreu
aufzufassen. Vielmehr können
zur besseren Darstellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert
oder auch verzerrt dargestellt sein.
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Elemente,
die einander gleichen oder die die gleiche Funktion übernehmen,
sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
der Schutzvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht von vorne.
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2 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht der Schutzvorrichtung, bei der der
Blick auf die Unterseite gerichtet ist
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3 zeigt
eine schematische Ansicht der Unterseite einer Schutzvorrichtung.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht einer Schutzvorrichtung von vorne
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform
der Schutzvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht von vorne
dargestellt, bei der zwei Kaltleiterbauelemente 1 in einem
gemeinsamen einteiligen Gehäuse 2 angeordnet
sind. Vorzugsweise sind die Kaltleiterbauelemente 1 in Öffnungen 3 des
Gehäuses 2 angeordnet.
Die Öffnungen 3 des
Gehäuses 2 weisen vorzugsweise
eine Größe auf,
die dem Durchmesser der Kaltleiterbauelemente 1 entspricht.
In der dargestellten Ausführungsform
weist die Öffnung 3 zusätzliche
Klemmrippen 6 auf, die zur Klemmung der Kaltleiterbauelemente 1 in
der Öffnung 3 des
Gehäuses 1 dienen.
Es ist jedoch auch möglich,
die Öffnung ohne
Klemmrippen 6 auszuführen,
wobei in diesem Fall die Klemmung alleine durch die Innenseite der Öffnung 3 an
der Mantelfläche
der Kaltleiterbauelemente 1 erfolgt. Die Anschlussdrähte 4 der
Kaltleiterbauelemente 1 sind jeweils an den Stirnflächen 11 der
Kaltleiterbauelemente 1 elektrisch kontaktiert. Die beiden
Anschlussdrähte 4 eines
Kaltleiterbauelements 1 sind jeweils parallel zu den Stirnflächen 11 und
um 90° versetzt
zueinander angeordnet. Im mittleren Bereich 41 weisen die
Anschlussdrähte 4 einen 135° Winkel auf,
wobei die Anschlussdrähte 4 parallel
zu den Stirnflächen 11 der
Kaltleiterbauelemente 1 verlaufen. Die Enden 42 der
Anschlussdrähte 4 sind
um 90° abgebogen
und an der Unterseite 21 des Gehäuses arretiert.
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In
der 2 ist eine dreidimensionale Ansicht der Schutzvorrichtung
dargestellt, bei der der Blick auf die Unterseite gerichtet ist.
In dem Gehäuse 2 sind
zwei Kaltleiterbauelemente 1 angeordnet. Die Anschlussdrähte 4 der
Kaltleiterbauelemente 1 sind auf der Unterseite 21 des
Gehäuses 2 nach
außen geführt. Auf
der Unterseite des Gehäuses 2 weisen die Öffnungen 3 einen
nach unten offenen Bereich auf. Der offene Bereich weist stufenartige
Aussparungen 5 auf, in denen die Anschlussdrähte 4 der Kaltleiterbauelemente 1 nach
außen
geführt
sind. Die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 sind an der
Unterseite um 90° abgewinkelt
und dienen zur Arretierung der Kaltleiterbauelemente 1 in
dem Gehäuse 2.
Die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 weisen vorzugsweise
einen vorgegebenen Abstand auf, der einem vorgegebenen SMD-Rastermass
entspricht.
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In
der 3 ist eine schematische Ansicht der Unterseite
einer Schutzvorrichtung dargestellt. Die Unterseite 21 des
Gehäuses 2 weist
auf zwei gegenüberliegende
Seiten zwei Öffnungen 3 auf.
In den Öffnungen 3 ist
jeweils ein Kaltleiterbauelement 1 angeordnet, das in die Öffnungen 3 eingeschoben
worden ist. Die Anschlussdrähte 4 der
Kaltleiterbauelemente 1 weisen in Richtung Unterseite 21 des
Gehäuses 2.
Der offene Bereich 5 weist stufenartige Aussparungen 5 auf,
in denen die Anschlussdrähte 4 der
Kaltleiterbauelemente 1 nach außen geführt sind. Die Öffnungen 3 weisen
Aussparungen 5 auf, die derart geformt sind, dass beim
Einschieben der Kaltleiterbauelemente 1 die abgewinkelten
Anschlussdrähte 4 mit
den Enden 42 in den beiden seitlichen Aussparungen 5 zu
liegen kommen. Die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 liegen
an der Unterkante des Gehäuses 2 an,
so dass die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 für eine zusätzliche
Arretierung der Kaltleiterbauelemente 1 in dem Gehäuse 2 sorgen.
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Die
Aussparungen 5 weisen vorzugsweise mehrere Stufen auf,
wobei eine erste 51 und eine zweite 52 der Stufen
der Aussparungen 5 für
die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 als seitliche
Begrenzung dienen. Durch die Lage der ersten 51 und zweiten 52 Stufen
der Aussparungen 5 wird gleichzeitig die Positionierung
der Außenkontaktierung
der Schutzvorrichtung an vorgegebene SMD-Kontakte gewährleistet.
Die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 weisen somit
vorzugsweise den vorgegebenen Abstand auf, der dem SMD-Rastermass
entsprechen würde.
Durch eine Anpassung der ersten 51 und zweiten 52 Stufen
der Aussparungen 5, durch die die Enden 42 der
Anschlussdrähte 4 in
ihrem vertikalen Abstand zumindest größtenteils festgelegt werden, ist
die Schutzvorrichtung somit an ein gefordertes SMD-Rastermass angepasst.
Die Enden 42 der Anschlussdrähte 4 sind an der
Unterseite um 90° abgebogen
und dienen neben der Kontaktierung der Kaltleiterbauelemente 1 nach
Außen
zur Arretierung der Kaltleiterbauelemente 1 in dem Gehäuse 2.
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Die 4 zeigt
eine schematische Ansicht einer Schutzvorrichtung von vorne. In
einem Gehäuse 2,
das zwei Öffnungen 3 aufweist,
von denen nur eine Öffnung 3 sichtbar
ist, sind in den Öffnungen 3 des
Gehäuses 2 vorzugsweise
jeweils ein Kaltleiterbauelement 1 angeordnet. Die Öffnungen 3 des
Gehäuses 2 weisen
vorzugsweise eine Größe auf,
die dem Durchmesser der Kaltleiterbauelemente 1 entspricht.
In der dargestellten Ausführungsform
weist die Öffnung 3 zusätzliche
Klemmrippen 6 auf, die zur Klemmung der Kaltleiterbauelemente 1 in
der Öffnung 3 des
Gehäuses 1 dienen.
Es ist jedoch auch möglich
die Öffnung
ohne Klemmrippen 6 auszuführen, wobei in diesem Fall
die Klemmung alleine durch die Innenseite der Öffnung 3 an der Mantelfläche der Kaltleiterbauelemente 1 erfolgt.
Die Anschlussdrähte 4 der
Kaltleiterbauelemente 1 sind jeweils an den Stirnflächen 11 der
Kaltleiterbauelemente 1 elektrisch kontaktiert. Die beiden
Anschlussdrähte 4 eines
Kaltleiterbauelements 1 sind jeweils parallel zu den Stirnflächen 11 und
um 90° versetzt
zueinander angeordnet. Im mittleren Bereich 41 weisen die
Anschlussdrähte 4 einen
135° Winkel
parallel zu den Stirnflächen 11 der
Kaltleiterbauelemente 1 auf. Die Enden 42 der
Anschlussdrähte 4 sind
um 90° abgebogen
und an der Unterseite 21 des Gehäuses arretiert.
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Obwohl
in den Ausführungsbeispielen
nur eine beschränkte
Anzahl möglicher
Weiterbildung der Erfindung beschrieben werden konnte ist die Erfindung
nicht auf diese beschränkt.
Es ist prinzipiell möglich
die Größe des Gehäuses zu
variieren, sofern unterschiedliche Scheibendurchmesser zu Anwendung
kommen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Anzahl der dargestellten Elemente beschränkt.
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Die
Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen
speziellen Ausführungsformen
beschränkt
vielmehr können
die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen
soweit technisch sinnvoll beliebig miteinander kombiniert werden.
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- 1
- Kaltleiterbauelement
- 11
- Stirnfläche des
Kaltleiterbauelements 1
- 2
- Gehäuse
- 21
- Unterseite
des Gehäuses 2
- 3
- Öffnung
- 4
- Anschlussdraht
- 41
- Mittlerer
Bereich des Anschlussdrahtes 4
- 42
- Ende
des Anschlussdrahtes 4
- 5
- Aussparung
- 51
- Erste
Stufe der Aussparung 5
- 52
- Zweite
Stufe der Aussparung 5
- 6
- Klemmrippen