DE3914665A1 - Schutzmodul fuer elektromagnete von schaltvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung mit einerseits einem Gehäuse in Form eines Prismas mit rechteckiger Grundfläche zur Aufnahme eines Elektromagnets, das Seitenwände besitzt, die sich an den Umriß des Elektro­ magnets anschmiegen, indem sie in Nähe von zueinander parallelen Kanten zwei äußere Aussparungen bestehen las­ sen, und andererseits einem lösbaren elektrischen Modul, dessen Umhüllung an das Gehäuse angefügt ist und dessen beide Teile zur elektrischen Verbindung mit den beiden äußeren Anschlüssen der Spule des Elektromagnets verbun­ den sind.

Diese Vorrichtungen, die mit Hilfe einer RC-Schaltung beispielsweise einen Schutz der Spule gegen die an ihren Anschlüssen auftretenden Überspannungen gewährleisten, gewährleisten außerdem eine beträchtliche Verringerung des Pegels der Störungen, die die Erregung und/oder die Entregung der Spule begleiten. Deshalb wird ihre Ver­ wendung empfohlen oder vorgeschrieben, wenn elektronische Geräte, die für diese Störungen empfindlich sind, sich in unmittelbarer Nähe befinden oder Strahlungen ausgesetzt sind, die von in der Nähe verlaufenden Leitern ausgesendet werden.

Dem Benutzer, der diese Maßnahme ergreifen muß, stehen im allgemeinen Module zur Verfügung, die mit einer Stan­ dard-Schaltvorrichtung verbunden werden können, indem es an ihr an dem vorderen Abschnitt eines Teils des Ge­ häuses angeklammert werden oder indem sie zwischen dem Sockel des Gehäuses und einer zu seiner Befestigung dienen­ den Platte angeordnet werden.

Im ersten Fall verringert das von diesem Modul eingenommene Volumen das Volumen, das zur Anbringung von zusätzlichen Kontaktblöcken benutzt werden kann, die im allgemeinen auf eben dieser Vorderseite eingehakt werden.

Wenn man im zweiten Fall nachträglich ein solches Schutz­ modul anbringen muß, muß die Schaltvorrichtung abgebaut werden, um sie von ihrer Befestigungsplatine zu lösen. Diese Arbeit ist im allgemeinen zeitraubend, da Leiter­ bahnen, die zu den einzelnen Anschlüssen der Schaltvor­ richtung führen, die Befestigungsschrauben bzw. den Haken, mit dem sie auf einer Standardschiene eingehakt ist, schwer zugänglich machen.

Eine andere Maßnahme, die beispielsweise aus der EP 1 98 099 bekannt ist, besteht darin, daß das Gehäuse des Schutzmo­ duls lösbar in eine Kammer eingesetzt ist, die an einer Seitenfläche der Schaltvorrichtung ausmündet, und daß die erforderlichen elektrischen Verbindungen mit Hilfe von elastischen Lappen hergestellt werden, die an leiten­ den Teilen anliegen, die zwischen den Anschlüssen der Spule und weiteren elastischen Teilen verlaufen, die ihrer­ seits an dem Spulengestell befestigt sind.

Abgesehen von dem Nachteil, der sich aus der Notwendigkeit ergibt, daß diese zusätzlichen leitenden Teile hergestellt und eingebaut werden müssen, besitzt diese Anordnung noch den Nachteil, daß ein solches Modul nachträglich nach der Montage und der Befestigung mehrerer Schaltvorrich­ tungen nebeneinander nicht mehr eingesetzt werden kann. Dies wäre nur möglich, wenn man systematisch zwischen zwei benachbarten Schaltvorrichtungen einen Zwischenraum vorsehen würde, der größer als die Dicke der Umhüllung des Moduls ist. Die benachbarten Seitenflächen von zwei Schaltvorrichtungen werden jedoch im allgemeinen für die Aufnahme einer Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gewählt, wenn zwei benachbarte Schaltvorrichtungen in einer Richtungsumkehrschaltung miteinander verbunden sind, so daß ein Eingriff an dieser Stelle ebenfalls den Abbau der Vorrichtung erfordern könnte.

Aus dem Gebrauchsmuster DE 82 36 682 ist ferner eine ge­ schützte Schaltvorrichtung bekannt, bei der eine Ausneh­ mung des Gehäuses der Schaltvorrichtung zur Aufnahme eines Schutzmoduls benutzt wird. Die Tatsache, daß der elektri­ sche Anschluß und der nachträgliche Einbau dieses Moduls ein Lösen der Anschlüsse der Spule erfordert, kann einen Nachteil oder eine Gefahr darstellen, wenn diese Anschlüs­ se nicht benachbart sind. Denn einerseits ist die gleich­ zeitige Einführung von zwei oder mehr Leitern in einen Anschluß immer schwierig und andererseits kann die Tat­ sache, daß das Modul mechanisch nur von einem Anschluß­ lappen gehalten wird, auf die Dauer zu einer zu starken Ermüdung dieses Lappens führen.

Ziel der Erfindung ist es, an einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art Verbesserungen vorzunehmen, durch die die genannten Nachteile beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Umhüllung des lösbaren Moduls einerseits ein erstes flaches Behältnis, dessen Innenvolumen von leitenden Teilen durchquert ist, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und mit Bauelementen des Moduls verbunden sind, und andererseits zwei zweite, vorstehende Behältnisse besitzt, die diese Bauelemente aufnehmen können und deren Abmessungen sowie deren gegen­ seitiger Abstand eine Einführung in zwei Aussparungen gestatten, die auf einer gemeinsamen, den Anschlüssen benachbarten Seite des Gehäuses der Schaltvorrichtung ausmünden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht einer erfindungs­ gemäßen Schaltvorrichtung, bei der das Schutzmodul von seinem Gehäuse getrennt wurde,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung in der Ebene P von Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt des Schutzmoduls und des Bereichs der Schaltvorrichtung, an den es angefügt ist, in der gebrochenen Ebene QQ′ von Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der in einer Schutzmodulumhüllung enthaltenen Teile und der Metallbandstücke, die diese während einer Ferti­ gungsphase verbinden, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Metallband, in dem leitende Teile des Moduls in einem Vorschubschritt p vor dem Aufgießen leitende Teile ausgeschnitten, ge­ bogen und gehalten sind.

Eine geschützte Schaltvorrichtung 1, die in Fig. 1 gezeigt ist, besteht aus der mechanischen und elektrischen Ver­ bindung einer Schaltvorrichtung 2 und eines Schutzmoduls 3.

Die Schaltvorrichtung besitzt in herkömmlicher Weise ein Gehäuse 4, das aus einem Sockel 5 und einer Kappe 6 be­ steht. Der Sockel dient im wesentlichen zur Aufnahme ei­ nes Elektromagnets 7 (Fig. 2), der in einem Innenraum 8 sitzt, der durch die Wände 9, 10, 11 und 12 abgegrenzt ist. Diese Wände schmiegen sich an den Umriß eines fest­ stehenden Jochs 14 und einer Spule 13 an, die an ihrem Spulengestell 15 zwei Anschlüsse 16 und 17 aufweist.

Diese Anschlüsse, die sich im wesentlichen gegenüber einer von zwei Paaren von Aussparungen 18 und 19 oder 20 und 21 befinden, die sich aus der oben erwähnten Maßnahme ergeben, liegen ferner im wesentlichen in einer Trennebene P, in der der Sockel und die Kappe aneinandergefügt sind, so daß ihre Klemmschrauben 22 und 23 von außen zugänglich sind (vgl. Fig. 1).

Diese Schrauben sitzen jeweils in einem leitenden Metall­ teil 24 (vgl. Fig. 3), das einen Bereich 25 besitzt, der von der benachbarten Aussparung, beispielsweise der Aus­ sparung 18, aus zugänglich ist und in dem Spulengestell verankert ist.

Eine Fußplatte 26 des Sockels besitzt ferner Lappen 27, 28, 29 und 30 (Fig. 1), die zu einer direkten Befestigung auf einer Platine dienen, während eine Aussparung 31 mit an sich bekannten Einhakeinrichtungen versehen ist, die das Einhaken der Schaltvorrichtung auf einer unter der Bezeichnung "Hutschiene" bekannten genormten Schiene ge­ statten.

Eine Vorderseite 33 der Kappe besitzt ebenfalls auf be­ kannte Weise Haken 34, 35, die den Halt von zusätzlichen, nicht dargestellten Kontaktblöcken gewährleisten.

Das Schutzmodul 3, das beispielsweise eine Schaltung ent­ hält, die aus einem Widerstand R und einem in Reihe ge­ schalteten Kondensator C besteht, besitzt im wesentlichen eine Umhüllung 40 (Fig. 1) zur Aufnahme dieser Bauelemente, zwei leitende Teile oder vorstehende Stifte 41 und 42 und Einhakeinrichtungen 43, mit denen es in das Gehäuse der Schaltvorrichtung eingehakt werden kann. Zu diesem Zweck besitzt die obere Wand 12 des Sockels 5 ihrerseits Einrichtungen 44, die mit den Einrichtungen 43 zusammen­ wirken können.

Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Umhüllung 40 ein erstes Behältnis 45 mit flacher Form und zwei zweite vorstehende Behältnisse 46 und 47, die ein größeres Volumen besitzen.

Der Abstand zwischen den beiden zweiten Behältnissen sowie ihre in der Richtung des Pfeils F gemessenen Längen sind so gewählt, daß sie den entsprechenden Abmessungen der beiden Aussparungen 18 und 19 des Sockels 5 entsprechen, in die die Behältnisse bei der Anfügung des Moduls 3 an die Schaltvorrichtung eintreten sollen.

Dabei kommen die Stifte in elastischen elektrischen Kon­ takt mit Anschlußteilen der Spule, wie in Fig. 3 für einen der Anschlüsse gezeigt ist, wobei der Pfeil F die Richtung des Kontaktdrucks angibt.

Fig. 4, in der das Schutzmodul gegenüber der Stellung von Fig. 1 um 180° gedreht ist, wird gezeigt, daß das Innenvolumen der Umhüllung 40 drei leitende Teile 51, 52 aufnimmt, die aus einem dünnen Blech ausgeschnitten sind.

Die beiden Teile 51 und 52 besitzen jeweils die Form eines Winkels mit Schenkeln 54 und 55 bzw. 56 und 57. Die ersten Schenkel 54, 56 und die zweiten Schenkel 55, 57 sind mit Öffnungen 58 und 59 bzw. 60 und 61 versehen, wobei das erste Paar von Öffnungen zur Aufnahme der vernieteten Ansätze der Stifte 42 und 41 und das zweite Paar von Öff­ nungen zur Aufnahme und zur Verlötung der ersten Anschluß­ leiter des Widerstands R bzw. des Kondensators C dient. Die zweiten Anschlußleiter dieser beiden Bauelemente wer­ den in Öffnungen 68 und 69 eingeführt und in diesen ver­ lötet, die in einem flachen ausgeschnittenen leitenden Verbindungsteil 70 vorgesehen sind, das sich quer zur Rich­ tung F erstreckt.

Dieses Teil 70 sowie die zweiten Schenkel 55 und 57 befin­ den sich im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene, die zu den beiden Stiften parallel ist. Diese sind vorzugs­ weise zueinander parallel.

Wie der in unterbrochenen Linien gezeichnete Umriß, der die allgemeine Form der Umhüllung 40 übertrieben darstellt, erkennen läßt, befinden sich die in einer Ebene liegenden Teile 70, 55 und 57 in dem ersten Behältnis 45 geringer Dicke, angeordnet sind, während der Kondensator C und der Schenkel 56 einerseits und der Widerstand R und der Schenkel 54 andererseits jeweils in einem der beiden zwei­ ten Behältnisse 46 und 47 angeordnet sind.

Wie Fig. 4 zeigt, besitzt das Verbindungsteil 70 im wesent­ lichen in seinem mittleren Bereich einen Bügel 71, der sich in einer zur gemeinsamen Ebene senkrechten Mittel­ ebene TT′ befindet.

Dieser Bügel, der aufgrund der Beschaffenheit des Werk­ stoffs des Teils 70 elastisch ist, hat die Aufgabe, auf einen verformbaren Haken 43, der mit der Umhüllung 40 fest verbunden ist, eine der Kraft F entgegengesetzte Kraft auszuüben, wobei dieser Haken bestrebt ist, die Stifte 41 und 42 an die Anschlußteile 25 anzudrücken, indem er sich an einer Nase 73 des Sockels 5 (Fig. 3) oder der Wand 12 abstützt. Die Schrauben 22 und 23 dieser Anschlüsse 17 bleiben also einwandfrei zugänglich, so daß weitere Leiter an die entsprechenden Kontaktbereiche angeschlossen werden können.

Diese Nase, die einen Teil der Einhakeinrichtungen 44 bildet, kann zweckmäßigerweise in einer entsprechend ge­ formten Aussparung 74 angeordnet sein, die an der Wand 12 des Sockels ausmündet.

Die Umhüllung 40 des Schutzmoduls 3 kann aus zwei Hälften bestehen, deren Trennebene im wesentlichen in einer zu den Stiften des ersten Behältnisses parallelen Mittelebene VV′ liegt, wobei eines dieser Teile praktisch die Rolle eines Deckels spielt.

Gemäß einer anderen besonders zweckmäßigen Ausführungs­ form wird die Umhüllung auf die Leiter und die elektri­ schen Bauelemente in einem eigenen Arbeitsgang aufgegos­ sen, dem ein Arbeitsgang vorhergeht, in dem die elektri­ schen Bauelemente eingesetzt und mit den sie verbinden­ den Leitern verlötet werden.

Während dieses Arbeitsgangs und während des Arbeitsgangs des Vergießens werden die einzelnen leitenden Teile 51, 52 und 70 in den entsprechenden Abständen zueinander durch Verlängerungen 75, 77 bzw. 81, 82 gehalten, durch die sie mit einem Metallband 80 verbunden werden, dessen Kontinuität nach dem Ausschneiden der zu entfernenden Abschnitte zwischen den Teilen ein und desselben Moduls beispielsweise durch Längsabschnitte bestehen bleibt, die sich außerhalb des Moduls befinden.

Während des Arbeitsgangs des Vergießens formt man zweck­ mäßigerweise den Haken 43 um den Bügel 71, so daß dessen Elastizität ausgenutzt wird. Ein solcher Haken 43 kann jedoch auch einstückig mit der Umhüllung geformt werden, wenn deren Werkstoff die erforderlichen Eigenschaften be­ sitzt.

Die zueinander parallelen Verlängerungen und Längsabschnit­ te 77, 75, 81 und 82 (vgl. die schraffierten Bereiche in Fig. 4) werden anschließend in einem nachfolgenden Schneidvorgang abgetrennt, nach welchem an der Oberflä­ che nur eine sehr dünne leitende Kante bestehen bleibt, und zwar bei einem schrittweisen Vorschub des Bandes mit dem Wert P (vgl. auch Fig. 5).

Erforderlichenfalls können diese leitenden Kanten durch Aufkleben eines Klebebandes auf die Wand der Umhüllung isoliert werden.

Ein anderes Isolierungsverfahren kann darin bestehen, daß man den inneren Abschnitten der Verlängerungen 75, 77, 81 und 82 so kleine Querschnitte verleiht, daß ein auf ihre Enden in Richtung F oder in der F entgegenge­ setzten Richtung einen inneren Bruch verursacht. Die be­ stehen bleibenden Lücken können dann leicht verstopft werden.

Claims (5)

1. Elektrische Schaltvorrichtung mit einerseits einem Gehäuse in Form eines Prismas mit rechteckiger Grund­ fläche zur Aufnahme eines Elektromagnets, das Seiten­ wände besitzt, die sich an den Umriß des Elektromag­ nets anschmiegen, indem sie in Nähe von zueinander parallelen Kanten zwei äußere Aussparungen bestehen lassen, und andererseits einem lösbaren elektrischen Modul, dessen Umhüllung an das Gehäuse angefügt ist und dessen beide Teile zur elektrischen Verbindung mit den beiden äußeren Anschlüssen der Spule des Elek­ tromagnets verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (40) des lösbaren Moduls (3) einer­ seits ein erstes flaches Behältnis (45), dessen Innen­ volumen von leitenden Teilen (55, 70, 57) durchquert ist, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und mit Bauelementen (R, C) des Moduls verbunden sind, und andererseits zwei zweite, vorstehende Behältnisse (46, 47) besitzt, die diese Bauelemente aufnehmen können und deren Abmessungen sowie deren gegenseitiger Ab­ stand eine Einführung in zwei Aussparungen (18, 19) gestatten, die auf einer gemeinsamen, den Anschlüssen benachbarten Seite (12) des Gehäuses der Schaltvor­ richtung (2) ausmünden.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweiten Behältnisse (46, 47) jeweils ei­ nen von zwei rechtwinklig abgewinkelten Abschnitten (54, 56) der in einer gemeinsamen Ebene liegenden Tei­ le aufnehmen, wobei jedes dieser abgewinkelten Teile ein Teil zur elektrischen Verbindung in Form eines äußeren Stiftes (41 bzw. 42) aufweist, der jeweils mit einem der Abschnitte (25) der Anschlüsse (16, 17) der Spule in elastischen Kontakt kommt, wobei diese Abschnitte von den Klemmbereichen (24) der Anschlüsse, die zur Aufnahme der äußeren Versorgungsleiter dienen, verschieden sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der elastische Kontakt durch einen elastischen, gebogenen Lappen (71) gewährleistet wird, der zu einem der in einer gemeinsamen Ebene liegenden leitenden Teile (70) gehört und auf die Umhüllung eine zur Ebene des ersten Behältnisses (45) parallele Kraft (F) aus­ übt, indem er sich an einer Nase (73) des Gehäuses der Schaltvorrichtung abstützt, um die Stifte (41, 42) in Richtung auf die Abschnitte (25) zu bewegen.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der elastische, gebogene Lappen (71) mit ei­ ner verformbaren Kunststoffmasse umhüllt ist, die ei­ nen Haken (43) bildet, der mit einer an einer Wand (12) des Gehäuses der Schaltvorrichtung (2) befestig­ ten Nase (73) zusammenwirkt.

5. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die in einer gemeinsamen Ebene liegenden leitenden Teile (70, 55, 57) in das erste Behältnis (45) während eines Arbeitsgangs des Vergießens eingebettet sind, der statt­ findet, wenn diese Teile noch durch Abschnitte (75, 77, 81, 82) des aus einem Schneidwerkzeug aus­ tretenden Metallbandes (80) miteinander verbunden sind.