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Title:
CONTROL COMPONENT FOR A RELAY AND ITS ARRANGEMENT TOGETHER WITH A RELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/001881
Kind Code:
A1
Abstract:
A control component has a substantially square housing (11) with a coupling side (14) that can be connected by means of plugs to a matching connection side (25) of a square relay housing (21). Complementary plug-in connecting elements (26, 27) which can be mechanically and electrically interconnected are provided in the coupling side (14) and in the matching connection side (25) to electrically and mechanically couple the control component (10) to the relay (20). An universal relay may thus be transformed into a special relay with a particular special function by plugging the control component on the relay.

Inventors:
REISS HEIKO (DE)
BREITLOW-HERTZFELDT JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001246
Publication Date:
January 15, 1998
Filing Date:
June 18, 1997
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
REISS HEIKO (DE)
BREITLOW HERTZFELDT JUERGEN (DE)
International Classes:
H01H45/04; H01H50/02; H01H50/04; H01H50/14; (IPC1-7): H01H50/02; H01H50/14
Foreign References:
FR2696040A11994-03-25
EP0189924A11986-08-06
EP0198099A11986-10-22
GB2242570A1991-10-02
DE29612042U11996-09-05
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Claims:
Patentansprüche
1. Steuerbaustein (10) für ein Relais (20), welches ein Gehäuse (21) mit einer HauptAnschlußseite (22) , aus welcher Lastanschlußelemente (24) austreten, und mit einer davon verschiedenen HilfsAnschlußseite (25) , aus welcher Steuer Steckanschlüsse (26, 27) austreten, besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerbaustein (10) ein Bausteingehäuse (11) mit einer an die HilfsAnschlußseite (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 BausteinAnschlußseite (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.
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 wel¬ cher Lastanschlußelemente austreten, und mit einer davon ver¬ schiedenen Hilfsanschlußseite, aus welcher Steuer- Steckan- Schlüsse austreten, besitzt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einem Relais und einem derartigen Steuer¬ baustein.

Zur Ansteuerung bzw. Überwachung von elektromagnetischen Re- laises werden vielfach elektrische bzw. elektronische Schal¬ tungen 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 be¬ stimmte Zwecke anwendbar; entsprechend sind auch die benötig¬ ten 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 ver¬ binden (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 Relaisfas¬ sung erfolgt. Die Gehäuse sind dagegen nur mechanisch mitein- ander verbunden. Andererseits sind auch bereits Relais be¬ kannt (EP 0409 613 A2) , welche Anschlußstifte an verschiede¬ nen Gehäuseseiten aufweisen, um beispielsweise die Ansteue- rung über eine Lötseite von einer Leiterplatte her vorzuneh¬ men, 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 Steuerbau¬ stein normal betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Baustein der ein¬ gangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Steuerbaustein ein Baustein-Gehäuse mit einer an die Hilfsanschlußseite des Relaisgehäuses angepaßten Koppelseite besitzt und daß in die¬ ser Koppelseite zu den Steuer-Steckanschlüssen des Relais komplementäre Steckanschlüsse vorgesehen sind, die eine elek-

trische Verbindung des Steuerbausteines zum Relais ermögli¬ chen.

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-Steckan¬ schlüssen 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 Funktionsele¬ mente lediglich Zusatz-Anschlußelemente in einer Kappe ent¬ hält. 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 aufwei¬ sen, derart, daß beim Aufeinanderstecken der beiden Gehäuse ein annähernd quaderförmiges Kombinationsgehäuse gebildet wird. Durch das Aufstecken des Steuerbausteins sind die bei¬ den Gehäuse nicht nur elektrisch, sondern auch bereits mecha¬ nisch verbunden. Um diese mechanische Verbindung zu verstär¬ ken, können zusätzlich ineinandergreifende Rastelemente an beiden Gehäusen vorgesehen werden. Außerdem kann der Gehäuse- spalt zwischen dem Relaisgehäuse einerseits und dem Baustein¬ gehäuse 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 Bausteinge¬ häuse 11 gezeigt, welches mit einem Relais 20 bzw. dessen Re¬ laisgehäuse 21 zu einem Relaismodul 30 mit einem Kombinati¬ onsgehäuse 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 Stek¬ kerkragen 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 herausge¬ führte Last-Anschlußelemente 24 für hohe Ströme, beispiels¬ weise 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 ste¬ henden Hilfs-Anschlußseite 25 des Gehäuses 21 nach außen ge¬ führt. 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 einge¬ formt. Weiterhin ist auf der Hilfs-Anschlußseite 25 ein um¬ laufender 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 belie¬ big 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 Dichtungs¬ kragen 29 waschdicht abgeschlossen, so daß die Steckan¬ schlüsse 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 Baustein¬ gehäuses andererseits entsteht auch eine gemeinsame Anschlu߬ seite 33, aus der sowohl die Lastanschlüsse 24 als auch die nicht sichtbaren Bausteinanschlüsse in dem Steckkragen 13 austreten.