DE4104187C2 - Elektrisches Bauelement zur Durchführung von Schaltfunktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement zur Durchführung von Schaltfunktionen, bestehend aus einem rohrförmigen Adapter, in dessen Innenraum ein Relais auf einem Sockel angeordnet ist, wobei der Sockel an der Adapterwandung fixiert ist, die Relaisanschlüsse mit Kontakten im Bereich des Sockels verbunden sind und die Kontakte eine externe Anschlußmöglichkeit auf­ weisen.

Derartige elektrische Bauelemente werden vielfältig verwendet, um vergleichsweise große Lastströme mit Hilfe von vergleichsweise geringen Steuerströmen ein- bzw. auszuschalten. Die Anschlüsse des Relais sind als Kontaktstifte ausgebildet, die von als Buchsen ausge­ bildeten Kontakten des Sockels aufgenommen werden. Über die Anschlußbuchsen erfolgt die Verbindung sowohl mit einem den Laststrom führenden Arbeitsstromkreis als auch mit einem den Steuerstrom führenden Schaltstrom­ kreis. Die betreffenden Sockel können fest mit einer Unterlage verbunden werden und ermöglichen beispiels­ weise ein Aufsetzen des Relais auf eine entsprechend vorbereitete Leiterplatte. Durch geeignete Codiervor­ sprünge bzw. Codierausnehmungen ist es möglich, die Sockel und die Relais derart auszubilden, daß die Relais lediglich in einer definierten relativen Posi­ tionierung auf die Sockel aufsteckbar sind.

Aus der DE 39 18 056 C1 ist ein Adapter für ein Relais bekannt, der im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet und in einem mittleren Bereich seiner Erstreckung mit einer Querwandung versehen ist. Über einen Bodenbereich des Adapters wird ein Relais in den Innenraum derart eingeführt, daß die Relaiskontakte in eine dem Boden abgewandte Richtung durch die Querwandung hindurch­ ragen. Nach einem Einführen des Relais wird ein Boden­ teil zur Fixierung des Relais sowie zu einer Abdichtung des Adapters eingesetzt. Nach der Durchführung dieser Montageschritte wird anschließend über eine Adapteröff­ nung ein Sockel in den Adapter eingesetzt. Sowohl im Bereich des Sockels als auch im Bereich des Bodens sind spezielle Dichteinrichtungen erforderlich, um eine aus­ reichende Kapselung des Adapters zu gewährleisten. Auf­ grund des nachträglichen Einbaus des Bodens ist die Festigkeit in diesem Bereich vergleichsweise gering.

Aus der DE 38 23 184 A1 sind eine Mehrzahl von Konstruktionen von Buchsenkontakten bekannt, die in einfacher Weise ein Einführen von Stiftsteckern sowie eine Sicherung der Stiftstecker innerhalb der Buchse ermöglichen. Die hierfür vorgesehenen Sicherungsein­ richtungen sind einteilig an die Buchsen angeformt.

Auch bei dem Adapter gemäß dieser Druckschrift werden die Relais in einen Innenraum des Adapters über den Bodenbereich hindurch eingeführt und anschließend ein separates Bodenteil in den Adapter eingesetzt.

In der DE-AS 11 03 430 wird ein Gehäuse beschrieben, das aus miteinander verschraubten Gehäuseteilen ausge­ bildet ist. In das Gehäuse sind elektrische Bauele­ mente, beispielsweise Relais, einsetzbar, wobei die Stiftkontakte des Sockels aus dem Gehäuse herausragen. Zur Anordnung der Relais innerhalb des Gehäuses sind mehrere Fertigungsschritte erforderlich. Insbesondere entsteht bei der erforderlichen Verschraubung der Gehäuseteile miteinander ein erheblicher Arbeits­ aufwand.

In der DE-AS 10 60 952 wird eine Relaiskonstruktion beschrieben, bei der ein Relais mit einer Grundplatte und einer Codierung mittels Stiften verbunden wird. Das Relais ist mit einer Schutzhaube versehen. Zur Führung ist im Bereich der Grundplatte ein hülsenförmiges Bauelement vorgesehen. Sowohl das Relais als auch die Schutzhaube sind gegen eine Bewegung senkrecht zur Grundplatte gesichert. Das mit der Grundplatte ver­ bundene hülsenförmige Element führt den mit dem Relais verbundenen Teil der Schutzhaube formschlüssig.

Insbesondere bei Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt besteht eine wichtige Anforderung darin, zur Erhöhung der Zuverlässigkeit die Anzahl der verwendeten Bauele­ mente und somit die Anzahl von herzustellenden Verbin­ dungen zu reduzieren. Aus einer Vielzahl von Einzel­ elementen zusammengesetzte Komponenten, deren End­ montage erst im Bereich einer vorgesehenen Verwendung erfolgen kann, bergen eine hohe Fehlerwahrscheinlich­ keit in sich, die insbesondere bei einer Gefährdung von Menschenleben, bzw. sehr hohen zu erwartenden mate­ riellen Schäden, zu vermeiden sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektrisches Bauelement der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß eine kompakte Bauweise ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Adapter becherförmig ausgebildet ist und das Relais auf dem Sockel befestigt in den Adapter einführbar ist.

Diese Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht es, eine Endmontage mit einer erheblichen Kostenersparnis durchzuführen. Aufgrund der kompakten Bauweise ist es möglich, die verwendeten Bauelemente mit vergleichs­ weise geringen Dimensionen herzustellen, die nicht nur ein erforderliches Montagevolumen verringern, sondern darüber hinaus auch zu einem geringen Gewicht der Vor­ richtung führen. Die kompakte Ausführung hat zur Folge, daß üblicherweise erforderliche Verbindungselemente entfallen, deren Vorhandensein die Zuverlässigkeit der Vorrichtung beeinträchtigen. Durch die Bevorratung le­ diglich eines Bauelementes statt einer Vielzahl mit­ einander kombinierbarer Bauelemente werden somit Lager­ kosten vermindert.

Zur Verwendung von standardisierten Relais wird vorge­ schlagen, daß die Kontakte als Buchsen ausgebildet sind. Eine buchsenförmige Ausbildung der Kontakte er­ laubt darüber hinaus mit Kontaktstiften versehene Leitungen elektrisch mit den Anschlüssen des Relais zu verbinden.

Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Lösung eines elektrischen Kontaktes wird vorgeschlagen, daß die Buchsen gemeinsam mit Sicherungselementen innerhalb von Kontaktkammern des Sockels angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist es sowohl möglich, die Buchsen mit Hilfe der Sicherungselemente relativ zum Sockel zu fixieren, oder bei einer geeigneten festen Anordnung von Buchsen und Sicherungselementen innerhalb des Sockels, eine Sicherung von mit den Leitungen verbun­ denen Kontaktstiften vorzunehmen.

Zur Entlastung einer festen Verbindung zwischen dem Sockel und dem Adapter ist vorgesehen, daß der Sockel im Bereich seiner dem Relais abgewandten Begrenzung von einer Abdeckplatte überspannt ist.

Eine zuverlässige Absicherung gegenüber eindringender Feuchtigkeit wird dadurch gewährleistet, daß im Bereich einer dem Sockel abgewandten Begrenzung der Abdeck­ platte eine Leitungen zuführende Dichtung angeordnet ist.

Für eine einfache Montage im Bereich von Halterungs­ schienen wird vorgeschlagen, daß der Adapter mindestens einen Fuß aufweist, der eine dem Adapter abgewandte Basis und einen die Basis mit dem Adapter verbindenden Hals aufweist. Durch im Bereich des Fußes angeordnete Muttern ist es darüber hinaus möglich, den Fuß auf schraubenförmige Halterungselemente aufzuschrauben, bzw. die schraubenförmigen Halterungselemente in die Mutter hinein zu drehen.

Eine zweckmäßige Anordnung des Adapters wird dadurch ermöglicht, daß der Fuß im Bereich der Adapterwandung angeordnet ist. Zur Ermöglichung einer stehenden An­ ordnung ist es aber auch möglich, daß der Fuß im Be­ reich eines der Adapteröffnung abgewandten Bodens an­ geordnet ist.

Eine große Anzahl von verschiedenen Bauelementen wird dadurch vermieden, daß die Buchsen und die Sicherungs­ elemente mindestens bereichsweise einteilig ausgebildet sind.

Zur Ermöglichung einer einfachen Zusammensteckbarkeit wird vorgeschlagen, daß die Buchsen und die Stifte ein­ teilig ausgebildet sind.

Eine Zugänglichkeit des Relais innerhalb des Adapters wird dadurch ermöglicht, daß der Sockel lösbar im Adapters gehaltert ist und Rastelemente auf­ weist, die sich in einem zusammengebauten Zustand im Bereich von Absätzen abstützen, die im Bereich der Adapterwandung angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungen der Erfindung sche­ matisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines in einen Adapter eingesetzen Relais, das über stiftförmige Anschlüsse mit im Bereich eines Sockels angeordneten Buchsenkontakten verbunden ist,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Blickrichtung II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine andere Vorrichtung, bei der im Be­ reich des Sockels angeordnete Kupplungen aus den Kontakten des Relais zugewandten Buchsen sowie aus den Kontakten abgewandt angeordneten Sicherungelementen ausgebildet sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen den Kontakten des Relais zugewandten Bodenbereich der Buchsen gemäß Blickrichtung IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen anderen Boden einer Buchse gemäß Blickrichtung V-V in Fig. 3,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Vorrichtung, bei der die Buchsen und die Sicherungselemente fest mit den Kon­ takten des Relais verbunden sind,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung, bei der die Kontakte des Relais sowie die Buchsen und die Sicherungs­ elemente einteilig ausgebildet sind,

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung, bei der die Buchsen und die Kontakte des Relais einteilig ausgebildet sind und die Sicherungseinrichtun­ gen als separate Teile des Sockels angeordnet sind,

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung, bei der der Sockel rastbar in den Adapter einsteckbar ist und

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Blickrichtung X-X in Fig. 9.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Relais (1), das innerhalb eines Adapter (2) angeordnet ist. Der Adapter (2) weist eine im wesentlichen becherförmige Ausbildung auf und ist mit einer Adapteröffnung (3) versehen, in deren Bereich ein Sockel (4) in den Adapter (2) eingesetzt ist. Im Bereich seiner der Adapteröffnung (3) abgewandten Aus­ dehnung ist der Adapter (2) von einem Boden (5) und in einem sich vom Boden (5) zur Adapteröffnung (3) erstreckenden Bereich von einer Adapterwandung (6) be­ grenzt. Das Relais (1) ist über Anschlüsse (7) elek­ trisch leitend mit Kontakten (8) verbunden, die im Be­ reich des Sockels (4) angeordnet sind. Die Anschlüsse (7) sind als Stifte (9) und die Kontakte (8) als Buchsen (10) ausgebildet. Die Buchsen (10) sind im Sockel (4) im Bereich von Kontaktkammern (11) angeord­ net, die sich mit Kammerlängsachsen (12) im wesent­ lichen in Richtung auf das Relais (1) erstrecken.

Im Bereich der Kontaktkammern (11) sind darüber hinaus Sicherungselemente (13) angeordnet, die die Buchsen (10) relativ zum Sockel (4) arretieren.

Der Sockel (4) ist fest mit dem Adapter (2) verbunden. Diese feste Verbindung kann beispielsweise als eine Verklebung realisiert sein. Im Bereich seiner dem Adapter (2) abgewandten Ausdehnung ist der Sockel (4) von einer Abdeckplatte (14) überspannt, die Ausnehmungen (15) zur Einführung der Buchsen (10) aufweist. Die Ab­ deckplatte (14) überspannt sowohl den Sockel (4) als auch den Adapter (2). Die Ausnehmungen (15) weisen eine eine Arretierung der Sicherungselemente (13) gewähr­ leistende Dimensionierung auf. Im Bereich einer dem Adapter (2) abgewandt angeordneten Begrenzung der Ab­ deckplatte (14) ist eine Dichtung (16) angeordnet, durch die mit den Buchsen (10) verbundene elektrische Leitungen (17) geführt sind. Als Material für den Adap­ ter (2) ist insbesondere ein Kunststoff oder Metall geeignet.

Zur Befestigung des Adapters (2) im Bereich einer Hal­ terung ist ein Fuß (18) vorgesehen, der im wesentlichen aus einer dem Adapter (2) abgewandt angeordneten Basis (19) sowie einem die Basis (19) mit dem Adapter (2) verbindenden Hals (20) ausgebildet ist. Der Hals (20) ist im Bereich von Erweiterungen (21, 22) in die Basis (19) übergeleitet. Aufgrund der Erweiterungen (21, 22) erstrecken sich zwischen dem Adapter (2) und der Basis (19) Aussparungen (23, 24), in die Rastelemente einer Halterungsschiene eingreifen können. Im Bereich der Basis (19) sind darüber hinaus im Bereich von Aus­ nehmungen (25) Muttern (26) für eine freistehende Be­ festigung angeordnet. Im Bereich eines Vorsprunges (27) ist eine Aufnahme (28) angeordnet, die zur Aufnahme von Kennzeichnungsschildern vorgesehen ist.

Ein Einsetzen der Buchsen (10) kann beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges erfolgen. Das Werk­ zeug wird vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Buchsen (10) und die Sicherungselemente (13) einteilig ausge­ bildet. Die Sicherungselemente (13) dienen hier jedoch nicht zur Arretierung der Buchsen (10), sondern sind zur Arretierung von mit den Leitungen (17) verbundenen Kontaktstiften (29) vorgesehen. Die Sicherungselemente (13) weisen sich in Richtung auf den Adapter (2) anein­ ander annähernde federnde Elemente (30) auf, die nach einer Einführung der Kontaktstifte (29) eine Verdickung (31) der Kontaktstifte hintergreifen und ein unbeab­ sichtigtes Herausziehen der Kontaktstifte (29) aus den Buchsen (10) verhindern. Die Stifte (9) der Relais ra­ gen durch Bodenöffnungen (32) der Buchsen (10) in diese hinein. Gemäß den Fig. 4 und 5 sind im Bodenbereich der Bodenöffnungen (32) Radialschlitze (33) angeordnet, die einem Bodenbereich (34) federnde Eigenschaften ver­ leihen. In Abhängigkeit vom Durchmesser der einzu­ führenden Stifte (9) können beispielsweise zwei oder vier Radialschlitze (33) im Bodenbereich (34) angeord­ net werden. Insbesondere ist daran gedacht, jeweils zwei Radialschlitze (33) einander gegenüberliegend an­ zuordnen. Bei einer Ausführungsform mit vier Radialschlitzen (33) erweist sich eine kreuzförmige Anordnung als zweckmäßig. Der Fuß (18) ist bei dieser Ausführungsform im Gegensatz zu Fig. 1 im Bereich des Bodens (5) des Adapters (2) angeordnet. Grundsätzlich ist es jedoch auch bei dieser Ausführungsform möglich, eine Anordnung des Fußes (18) im Bereich der Adapter­ wandung (6) vorzusehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind gleichfalls die Sicherungselemente (13) und die Buchsen (10) ein­ stückig ausgebildet. Die Buchsen (10) weisen jedoch keinen federnden Bodenbereich (34) auf, sondern nehmen im Bereich der Bodenöffnungen (32) stummelartige Stifte (7) auf, die dauerhaft mit den Buchsen (10) verbunden sind. Diese Verbindung kann beispielsweise als eine Verschweißung ausgeführt sein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind die Buchsen (10) und die Sicherungselemente (13) als Teile des Re­ lais (1) ausgebildet. Insbesondere ist bei dieser Aus­ führungsform daran gedacht, die Stifte (9), die Buchsen (10) sowie die Sicherungselemente (13) aus einem ein­ heitlichen Material und als ein einheitliches Teil aus­ zubilden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind darüber hinaus zwei Füße (18) vorgesehen. Einer der Füße (18) ist im Bereich des Bodens (5) und der andere der Füße (18) im Bereich der Adapterwandung (6) ange­ ordnet. Es ist somit in einfacher Weise möglich, das Relais (1) wahlweise waagerecht oder senkrecht einzu­ bauen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind gleichfalls zwei Füße (18) vorgesehen. Im Gegensatz zur Aus­ führungsform gemäß Fig. 7 sind die Buchsen (10) und die Sicherungselemente (13) jedoch als voneinander ge­ trennte Bauelemente ausgebildet. Die Buchsen (10) sind mit den Stiften (7) verbunden und Bestandteil des Re­ lais (1). Die Sicherungselemente (13) sind hingegen Bestandteile des Sockels (4).

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 bis Fig. 8 über­ kragt der Sockel (4) den Adapter (2) im Bereich eines Adapterrandes (35) mit einem Anschlag (36). Die Abdeck­ platte (14) ist in den Sockel (4) eingelassen. Gleich­ falls greift die Dichtung (16) mit einer Basis (37) in den Sockel (4) ein und überkragt den Sockel (4) bereichsweise im Bereich seiner dem Adapter (2) abge­ wandten Begrenzung.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 9 und 10 sind der Sockel (4) und das Relais (1) durch unterschied­ liche Durchmesser von Paarungen aus Buchsen (10) und Stiften (7) ausgebildet. Der Sockel (4) ist bei dieser Ausführungsform jedoch nicht unlösbar mit dem Adapter (2) verbunden, sondern weist Rastelemente (38) auf, die federnd gelagert sind und in einem zusammengebauten Zustand Absätze (39) hintergreifen, die im Bereich des Adapters (2) angeordnet sind. Zur Ermöglichung eines Lösens des Sockels (4) vom Adapter (2) sind im Bereich der Adapterwandung (6) Ausnehmungen (40) vorgesehen, durch die ein geeignetes Werkzeug eingeführt werden kann, um die Rastelemente (38) aus dem Bereich der Ab­ sätze (39) zu entfernen. Als Entriegelungswerkzeug kann beispielsweise ein Schraubendreher verwendet werden.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Absicherung ge­ genüber eindringender Feuchtigkeit ist eine zusätzliche Dichtung (41) zwischen dem Sockel (4) und dem Relais (1) angeordnet, durch die die Stifte (7) hindurchge­ führt sind. Darüber hinaus sind im Bereich von Stirn­ seiten (42, 43) des Adapters (2) Aufnahmennuten (44) angeordnet, in die Codierstücke eingesetzt werden können.

Claims (11)

1. Elektrisches Bauelement zur Durchführung von Schaltfunktionen, bestehend aus einem rohrförmigen Adapter, in dessen Innenraum ein Relais auf einem Sockel angeordnet ist, wobei der Sockel an der Adapterwandung fixiert ist, die Relaisanschlüsse mit Kontakten im Bereich des Sockels verbunden sind und die Kontakte eine externe Anschlußmöglichkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (2) becherförmig ausgebildet ist und das Relais (1) auf dem Sockel (4) befestigt in den Adapter ein­ führbar ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte als Buchsen (10) und die An­ schlüsse (7) des Relais (1) als Stifte (9) ausge­ bildet sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Buchsen (10) gemeinsam mit Siche­ rungselementen (13) innerhalb von Kontaktkammern (11) des Sockels (4) angeordnet sind.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sockel (4) im Bereich seiner dem Relais (1) abgewandten Begrenzung von einer Abdeckplatte (14) überspannt ist.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich einer dem Sockel (4) abgewandten Begrenzung der Abdeckplatte (14) eine Leitungen (17) zuführende Dichtung (16) angeordnet ist.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Adapter (2) min­ destens einen Fuß (18) aufweist, der eine dem Adapter (2) abgewandte Basis (19) und einen die Basis (19) mit dem Adapter (2) verbindenden Hals (20) aufweist.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Fuß (18) im Bereich der Adapterwandung (6) angeordnet ist.

8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Fuß (18) im Bereich eines der Adapteröffnung (3) abgewandten Bodens (5) angeordnet ist.

9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Buchsen (10) und die Sicherungselemente (13) mindestens bereichsweise einteilig ausgebildet sind.

10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Buchsen (10) und die Stifte (9) einteilig ausgebildet sind.

11. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sockel (4) lösbar im Bereich des Adapters (2) gehaltert ist und Rastele­ mente (38) aufweist, die sich in einem zusammenge­ bauten Zustand im Bereich von Absätzen (39) ab­ stützen, die im Bereich der Adapterwandung (6) an­ geordnet sind.