(19) |
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(11) |
EP 0 746 071 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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05.08.1998 Patentblatt 1998/32 |
(22) |
Anmeldetag: 19.04.1996 |
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(54) |
Steckbarer Überspannungsschutz
Plug-in overvoltage protection device
Dispositif enfichable de protection contre les surtensions
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE DE ES FR GB GR IE IT NL PT SE |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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LT LV SI |
(30) |
Priorität: |
30.05.1995 DE 19519785
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.12.1996 Patentblatt 1996/49 |
(73) |
Patentinhaber: QUANTE AG |
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42109 Wuppertal (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Hajok, Johann
44795 Bochum (DE)
- Burmeister, Klaus-Dieter
42111 Wuppertal (DE)
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(74) |
Vertreter: Füchsle, Klaus, Dipl.-Ing. et al |
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Hoffmann Eitle,
Patent- und Rechtsanwälte,
Arabellastrasse 4 81925 München 81925 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 312 729 EP-A- 0 471 167
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EP-A- 0 338 187 EP-A- 0 548 587
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen steckbaren Überspannungsschutz für Anschlußleisten
der Telekommunikationstechnik.
[0002] Ein herkömmlicher Überspannungsschutz ist aus der EP 0 471 167 bekannt und weist
ein Gehäuse mit je einem Anschlußkontakt für die zu schützende Ader und für eine Erdableitung
sowie einen in dem Gehäuse angeordneten Überspannungsableiter auf. Ein mechanisch
vorgespanntes Thermo-Schutzelement ist hierbei durch eine Erwärmung des Überspannungsableiters
auslösbar. Bei diesem vorbekannten Überspannungsschutz ist das Thermo-Schutzelement
ein metallischer Schieber, der über eine Lötstelle leitend mit einem Blechteil verbunden
ist. Auf dem Blechteil liegt kontaktierend der Überspannungsableiter auf, der durch
eine im Inneren stattfindende Gasentladung Überspannungen zur Erde ableitet und sich
dabei erwärmt. Um bei einer länger anhaltenden Erwärmung des Überspannungsableiters
eine Zerstörung des Schutzsteckers zu vermeiden, wird das Thermo-Schutzelement, das
über eine Feder mechanisch vorgespannt ist, durch die Erwärmung der Lötstelle ausgelöst
und trennt dabei den Kontakt des Überspannungsableiters mit einem Erdblech auf.
[0003] Ein derartiger bekannter Überspannungsschutz ist jedoch insofern nachteilig, als
das Thermo-Schutzelement über eine Lötstelle sowie über ein lediglich kontaktierend
an dem Überspannungsableiter aufliegendes Blechteil thermisch mit dem Überspannungsableiter
verbunden ist. Hierdurch ist einerseits keine optimale Wärmeübertragung gewährleistet,
da mehrere Wärmeübertragungsteile verwendet werden. Andererseits ist die Herstellung
relativ aufwendig und es muß eine Lötstelle vorgesehen werden, die normalerweise nicht
mit der gewünschten Genauigkeit reproduzierbar ist.
[0004] Ein weiterer steckbarer Überspannungsschutz ist aus der EP 0 338 187 bekannt und
besteht aus einem einteiligen, einseitig offenen Kunststoffgehäuse, in dem Überspannungsableiter
angeordnet sind. Bei einem dauerhaften Zünden des Überspannungsableiters schmilzt
durch die entstehende Wärme eine sogenannte Schmelzpille, wodurch ein federnder Kurzschlußbügel
eine Verbindung mit der Sammelerde herstellt und den Überspannungsableiter kurzschließt.
Auch hier sind zur Herstellung des Überspannungsableiters mehrere Bauteile erforderlich,
die gesondert hergestellt und zusammengebaut werden müssen.
[0005] Eine ähnliche Überspannungsschutzvorrichtung ist aus der EP 0 548 587 A1 bekannt
und weist einen Abstandhalter auf, der aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
[0006] Schließlich ist aus der EP 0 312 729 A1 eine Thermoschutzvorrichtung bekannt, bei
der in einer nach oben offenen Kammer eine U-förmig ausgebildete Bügelfeder mit Vorspannung
eingesetzt ist. Neben dieser Kammer befindet sich in einer weiteren Kammer ein Überspannungsableiter,
wobei beide Kammern durch eine dünne Trennwand aus einem thermoplastischem Kunststoff
voneinander getrennt sind. Durch die Erwärmung des Überspannungsableiters bei hohen
Temperaturen wird diese Trennwand plastisch, so daß die Federarme der Bügelfeder die
Trennwand durchstoßen und so den Überspannungsableiter kurzschließen.
[0007] Es ist deshalb das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe),
einen Überspannungsschutz der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß
eine kostengünstige Herstellung, leichte Montage sowie eine genaue Reproduzierbarkeit
der Auslösung gewährleistet sind.
[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß
ist das Thermo-Schutzelement, das durch eine Erwärmung des Überspannungsableiters
auslösbar ist, aus Kunststoff mit thermoplastischen Eigenschaften hergestellt. Hierdurch
kann das Thermo-Schutzelement unmittelbar durch die Wärme des Überspannungsableiters
ausgelöst werden, ohne daß eine Wärmeübertragung über zusätzliche Bauteile wie z.
B. eine Lötstelle, eine Schmelzpille oder eine Trennwand erforderlich ist. Gleichzeitig
läßt sich das Thermo-Schutzelement aus Kunststoff mit einer außerordentlich hohen
Reproduzierbarkeit herstellen, so daß keine herstellungs- oder montagebedingten Schwankungen
des Auslösezeitpunktes auftreten können. Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben
sich erhebliche Kosteneinsparungen aufgrund der geringen Anzahl an verwendeten Teilen
und der leichten Montage. Ferner weist das Thermo-Schutzelement einen Isolationsabschnitt
auf, der sich im Ausgangszustand zwischen dem Überspannungsableiter und einem Erdkontakt
befindet. Das Thermo-Schutzelement ist durch eine Erwärmung des Überspannungsableiters
auslösbar und ist mechanisch derart vorgespannt, daß bei einer Auslösung des Thermo-Schutzelements
der Isolationsabschnitt zwischen dem Überspannungsableiter und dem Erdkontakt herausbewegt
wird. Hierdurch stehen nachfolgend der Überspannungsableiter und der Erdkontakt in
elektrisch kontaktierender Berührung miteinander, so daß der Überspannungsableiter
gegen Erde kurzgeschlossen wird und sich nicht weiter erwärmt.
[0009] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
[0010] Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann das Thermo-Schutzelement einen
Teilabschnitt aufweisen, der an dem Überspannungsableiter anliegt. Hierdurch wird
auf vorteilhafte Weise erreicht, daß lediglich ein begrenzter Teil des Thermo-Schutzelementes,
nämlich der Teilabschnitt, an dem Überspannungsableiter anliegt und von diesem nach
Zündung bei anstehender Überspannung entsprechend stark erwärmt wird.
[0011] Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann eine Zunge das Thermo-Schutzelement
gegen die mechanische Vorspannung verriegeln, vorzugsweise in einer Aussparung des
Erdkontaktes. Hierdurch läßt sich eine außergewöhnlich gute Auslösung des Thermo-Schutzelementes
erreichen, da zum Auslösen lediglich die Zunge aus der Aussparung entfernt werden
muß. Nach dem Erwärmen des Teilabschnitts schmilzt die an diesem angeformte Zunge
und löst dadurch die Verriegelung, so daß das Thermo-Schutzelement durch die Vorspannung
bewegt wird und den Kontakt zwischen dem Überspannungsableiter und einem Erdkontakt
freigibt.
[0012] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann das Thermo-Schutzelement
eine Ausnehmung für Material aufweisen, das durch den Wärmekontakt mit dem Überspannungsableiter
schmilzt. Hierdurch ist auf einfache Weise sichergestellt, daß das Thermo-Schutzelement
reproduzierbar auslöst und sich nicht trotz Schmelzen des Teilabschnitts verklemmt,
da das geschmolzene Material sich in die Ausnehmung begeben kann. Besonders vorteilhaft
ist hierbei, wenn sich die Ausnehmung in dem Bereich befindet, in den das geschmolzene
Material während des Schmelzvorgangs durch die Kraft der mechanischen Vorspannung
gedrückt wird.
[0013] Nach weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung ist der Überspannungsableiter
ein Dreipol-Ableiter und der Erdkontakt kann federnd an den Überspannungsableiter
anlegbar sein. Durch diese federnde Anlegbarkeit wird sichergestellt, daß bei Auslösen
des Thermo-Schutzelementes zuverlässig ein Kontakt zwischen der Erde und dem Überspannungsableiter
hergestellt wird. Im Zusammenhang mit dem nachgeordneten Feinschutz aus Diodenarrays
und Widerständen werden die im weiteren Leitungszug liegenden Fernmeldeanlagen gegen
unzulässige Spannungsbeeinflußungen geschützt. Hierbei besteht das Feinschutz-Bauelement
aus drei Suppressordiodenchips auf einem Keramiksubstrat mit dem Vorteil höherer Impulsbelastbarkeit,
direkter Wärmekopplung der drei Diodenchips sowie geringer Abmessung, und zwei Widerständen.
Der Einsatz eines Dreipol-Ableiters ist bei einem steckbaren Überspannungsschutz für
eine zu schützende Doppelader vorteilhaft.
[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann das Gehäuse des Überspannungsschutzes
ein Sichtfenster aufweisen, durch das ein Teil des ausgelösten Thermo-Schutzelementes
sichtbar ist. Hierdurch ist von außen sofort erkennbar, ob ein Thermo-Schutzelement
ausgelöst worden ist, indem das Sichtfenster betrachtet wird. Im nicht ausgelösten
Zustand ist dieser Teil des Thermo-Schutzelementes nicht sichtbar. Vorteilhafterweise
kann der entsprechende Teil des Thermo-Schutzelementes oder auch das gesamte Thermo-Schutzelement
in einer auffälligen Farbe ausgeführt sein.
[0015] Nach weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung kann der Anschlußkontakt für
die zu schützende Ader auf einer steckkontaktartig ausgebildeten Leiterplatte vorgesehen
sein, auf der weitere elektronische Bauelemente wie Widerstände und Halbleiter als
Feinschutz kontaktiert sind. Durch eine solche Ausbildung ist eine sehr kompakte und
leicht zu montierende Überspannungsschutzeinrichtung geschaffen, die keine gesonderten
Steckkontakte erfordert, da die Leiterplatte als Steckkontakt herangezogen wird. Sofern
die Leiterplatte lose in das Gehäuse eingelegt werden kann, ist eine besonders leichte
Montage sichergestellt. Hierbei kann auch der Überspannungsableiter auf der Leiterplatte
kontaktiert sein, wodurch gesonderte Verkabelungen entfallen können.
[0016] Nach einer besonders raumsparenden Ausführungsform der Erfindung können ein Widerstand
und ein Halbleiterbauelement, beispielsweise ein Diodenarray, auf der Leiterplatte
übereinander angeordnet sein. Hierdurch läßt sich der steckbare Überspannungschutz
besonders platzsparend herstellen. Eine zweiteilige Ausbildung des Gehäuses erleichtert
wiederum die Montage.
[0017] Sofern der Erdkontakt, der bei einem Auslösen des Thermo-Schutzelementes mit dem
Überspannungsableiter kontaktiert, einen federartig geformten Abschnitt für einen
Eingriff in eine Erdungsschiene aufweist, sind weitere Bauelemente überflüssig, die
diese Erdkontaktierung herstellen. Der erfindungsgemäße Überspannungsschutz besteht
dann lediglich aus der mit elektrischen Bauteilen kontaktierten Leiterplatte, dem
thermoplastischen Thermo-Schutzelement, dem Erdkontakt, der mechanischen Feder sowie
dem umgebenden Gehäuse. Eine solche Ausführungsform weist verglichen zu dem eingangs
erläuterten Stand der Technik wesentlich weniger Bauteile auf.
[0018] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Thermo-Schutzelement schieberartig
ausgebildet sein, wobei die Zunge an einer im wesentlichen U-förmigen Kontur des Thermo-Schutzelementes
angeformt ist. Hierbei können in vorteilhafter Weise die Zunge und die Kontur zu der
Längserstreckung des Thermo-Schutzelementes gegensinnig gewinkelt verlaufen. Hierdurch
ergibt sich eine besonders gute, federnde Anlage der Kontur an dem Überspannungsableiter,
was die Funktionssicherheit erhöht.
[0019] Da in einer Anschlußleiste häufig mehrere steckbare Überspannungsschutzeinrichtungen
angeordnet sind, weist der erfindungsgemäße Überspannungsschutz nach einer weiteren
Ausführungsform vorteilhafterweise eine von außen hintergreifbare Kontur auf, in die
ein Ziehhaken oder ein Schraubendreher oder dergleichen eingesetzt werden kann, um
den Überspannungsschutz von der Anschlußleiste zu lösen.
[0020] Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf
eine bevorzugte Ausführungsform und die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht des Überspannungsschutzes gemäß der Erfindung, jedoch
ohne Gehäuse und Feder;
- Fig. 2
- das Thermo-Schutzelement gemäß der Erfindung;
- Fig. 3
- eine teilgeschnitte Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzes,
der in eine Anschlußleiste eingesteckt ist, wobei das Thermo-Schutzelement im ausgelösten
Zustand dargestellt ist;
- Fig. 4
- eine Teilansicht des in Fig. 3 dargestellten Überspannungsschutzes, wobei sich jedoch
das Thermo-Schutzelement im nicht ausgelösten Zustand befindet.
[0021] Der in Fig. 1 dargestellte Überspannungsschutz für Anschlußleisten der Telekommunikationstechnik
ist auf einer Leiterplatte 10 aufgebaut, auf der ein Diodenarray 12 und zwei Widerstände
14 verlötet sind, wobei die Widerstände 14 über dem Diodenarray 12 oder einem Hybridmodul,
bestehend aus Dioden und Widerständen als SMD-Bauteil, angeordnet sind, um Raum zu
sparen. Ein Dreipol-Überspannungsableiter 16 ist ebenfalls auf der grundsätzlich länglich
ausgebildeten Leiterplatte kontaktiert. Die Leiterplatte 10 weist an ihrem unteren
Ende zwei parallele, steckkontaktartig ausgebildete Bereiche 17 auf.
[0022] Ein Thermo-Schutzelement 18 und ein Erdkontakt 19 sind in Fig. 1 ebenfalls dargestellt
und bewirken eine Erdung bei länger anhaltender Erwärmung des Überspannungsableiters
16 im steckbaren Überspannungsschutz und der nachfolgend angeschalteten Bauelemente
der Fernmeldeanlage.
[0023] Wie Fig. 1 ferner zeigt, ist die Leiterplatte 10 mit Bügeln 74 versehen, die den
mittleren Erdanschluß des Überspannungsableiters 16 federnd kontaktieren.
[0024] Das in Fig. 2 dargestellte Thermo-Schutzelement 18 besteht aus Kunststoff mit thermoplastischen
Eigenschaften und ist im wesentlichen schieberartig ausgebildet. In seinem unteren
Bereich weist das Thermo-Schutzelement 18 zwei ballig geformte Bereiche 20 und 21
auf, die eine teilweise Anlage des Thermo-Schutzelementes 18 an dem zylinderförmigen
Überspannungsableiter 16 ermöglichen. Zwischen den balligen Bereichen 20, 21 ist eine
rechteckige Öffnung 22 gebildet, in dem eine U-förmige Kontur 24 vorsteht, wobei die
beiden Schenkel der U-förmigen Kontur 24 an den unteren Bereich 20 angrenzen. An der
Basis der U-förmigen Kontur 24, die einen Teilbereich 28 bildet, ist eine Zunge 26
einstückig angeformt.
[0025] Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Zunge 26 sowie die Kontur 24 zu der Längserstreckung
des Thermo-Schutzelementes gegensinnig gewinkelt angeordnet, wobei die Kontur aus
der Öffnung 22 vorsteht. Hierdurch kann der Teilbereich 28, nämlich die Basis der
Kontur 24, dicht an dem Überspannungsableiter 16 anliegen (vgl. Fig. 4). Bei einem
Schmelzen des Teilbereiches 28 kann das schmelzende Material in die Aussparung 30
gelangen, die durch die Kontur 24 in deren Innerem gebildet ist.
[0026] Im oberen Bereich des in Fig. 2 dargestellten Thermo-Schutzelementes 18 ist eine
weitere rechteckige Öffnung 32 gebildet, in der zwei Führungszapfen 33 und 34 in Längsrichtung
des Thermo-Schutzelementes angeordnet sind. Hierbei dienen der längere Zapfen 33 und
der kürzere Zapfen 34 dazu, eine Feder 36 (vgl. Fig. 3) zu fixieren. Der obere Bereich
38 des Thermo-Schutzelementes, der in Fig. 2 gerastert dargestellt ist, ist in roter
Farbe gefertigt, damit dieser leicht durch ein Sichtfenster 66 in einem Gehäuse 40
(vgl. Fig. 3) erkannt werden kann, nachdem das Thermo-Schutzelement ausgelöst wurde.
[0027] Wie Fig. 3 zeigt, ist die Leiterplatte 10, auf der das Diodenarray 12, die Widerstände
14 sowie der Überspannungsableiter 16 kontaktiert sind, in ein zweiteiliges Gehäuse
40 eingelegt, wobei in Fig. 3 lediglich eine Gehäusehälfte dargestellt ist. Die in
Fig. 1 dargestellten steckkontaktartig ausgebildeten Verlängerungen 17 der Leiterplatte
10 sind in eine Kontaktreihe einer nicht näher dargestellten zweireihigen Anschlußleiste
42 (Fig. 3) eingesteckt, wobei die Anschlußleiste eine eingesteckte Erdschiene 44
aufweist, die im Querschnitt C-förmig ausgebildet ist und in diesem Bereich Durchbrüche
45 aufweist, in die jeweils ein federartig geformter Abschnitt 46 des Erdkontaktes
19 einsteckbar ist.
[0028] Der Erdkontakt 19, der auch in Fig. 1 gut zu erkennen ist, ist einstückig aus Metall
hergestellt und verbindet den federartig geformten Abschnitt 46 mit zwei weiteren
angeformten Federkontakten 48 und 50, die im ausgelösten Zustand des Thermo-Schutzelementes
18 an den beiden Aderkontakten 60, 61 des Überspannungsableiters 16 anliegen (Fig.
3). Die beiden Kontakte 48 und 50 sind an einen U-förmigen U-förmigen Abschnitt 52
angeformt, wobei an der Basis des Abschnitts eine Aussparung 54 ausgebildet ist, in
die im nicht ausgelösten Zustand des Thermo-Schutzelementes 18 die Zunge 26 des Thermo-Schutzelementes
18 eingreift (vgl. Fig. 4).
[0029] Wie Fig. 3 zeigt, sind sowohl die Leiterplatte 10 wie auch der Erdkontakt 19 in dem
Gehäuse 40 gelagert, wobei eine zapfenartige Gehäusekontur 56 in den U-förmigen Abschnitt
52 des Erdkontaktes 19 eingreift, um diesen an dem Gehäuse fest zu lagern.
[0030] Das Thermo-Schutzelement 18 wird, wie in Fig. 3 dargestellt, mit der Feder 36 vorgespannt,
die über den kurzen Zapfen 34 und den langen Zapfen 33 gesteckt ist. Zur Aufnahme
der Gegenkraft liegt die Feder 36 an einem Gehäusevorsprung 58 an und übt dadurch
eine in Fig. 3 vertikal nach oben gerichtete Kraft auf das Thermo-Schutzelement 18
aus.
[0031] Fig. 4 zeigt im Detail das Zusammenwirken des Erdkontaktes 19, des Thermo-Schutzelementes
18 und des Überspannungsableiters 16 im nichtausgelösten Zustand. Wie gut zu erkennen
ist, drückt die in Fig. 4 nicht dargestellte Feder 36 das Thermo-Schutzelement 18
in Fig. 4 nach oben, wobei jedoch die Zunge 26 in die Aussparung 54 des Erdkontaktes
19 eingreift, so daß die Relativposition zwischen Erdkontakt 19 und Thermo-Schutzelement
18 die in Fig. 4 dargestellte ist. In dieser Stellung liegt der Teilabschnitt 28 (vgl.
hierzu auch Fig. 2) der U-förmigen Kontur 24 federnd an dem Überspannungsableiter
16 an und ist durch die gewinkelte Ausbildung der Kontur 24 gegen diesen vorgespannt.
Ein elektrischer Kontakt zwischen den Aderkontakten 60 und 61 des Überspannungsableiters
16 mit den Federkontakten 48 und 50 des Erdkontaktes 19 ist dabei jedoch durch Isolationsabschnitte
62, 64 vermieden, die durch den Materialabschnitt der Bereiche 21 und 20 (vgl. Fig.
2) gebildet sind.
[0032] Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzes beschrieben.
[0033] Der Überspannungsschutz ist normalerweise in eine Anschlußleiste 42 der Telekommunikationstechnik
eingesteckt, wobei die steckkontaktartig ausgebildete Bereiche 17 der Leiterplatte
10 sich in entsprechenden Steckkontakten der Anschlußleiste befinden und dort nur
eine von zwei Kontaktreihen überdecken. Der federartige Bereich 46 des Erdkontaktes
19 ist dabei in den Durchbruch 45 der Erdschiene 44 gesteckt.
[0034] In dem nicht ausgelösten Zustand des Überspannungsschutzes, der in Fig. 4 dargestellt
ist, werden geringere Überspannungen zwischen zwei Adern durch die auf der Leiterplatte
10 befindlichen elektronischen Bauteile abgefangen. Beim Auftreten von größeren Überspannungen
zwischen den beiden Adern zündet der Überspannungsableiter 16 und erwärmt sich dabei.
Sofern länger anhaltende Überspannungen auftreten, erwärmt sich der Überspannungsableiter
16 sehr stark, so daß der an diesem anliegende Teilabschnitt 28 aus thermoplastischem
Kunststoff zu schmelzen beginnt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Thermo-Schutzelement
durch die Wirkung der Feder 36 in Fig. 4 nach oben vorgespannt, wird jedoch in dieser
vorgespannten Lage durch die Zunge 26 gehalten, die in die Aussparung 54 des Erdkontaktes
19 eingreift.
[0035] Nachdem der Abschnitt 28 zu schmelzen begonnen hat, kann das geschmolzene Material
in die Aussparung 30 des Thermo-Schutzelementes 18 gelangen, da während des Schmelzvorgangs
ständig ein Druck durch die Feder 36 ausgeübt wird. Hieraufhin stellt sich der in
Fig. 3 dargestellte Zustand ein, d. h. die Zunge 26 löst sich aus der Aussparung 54
des Thermo-Schutzelementes 18 und gibt dadurch das Thermo-Schutzelement 18 frei, das
durch die Wirkung der Feder 36 in Fig. 3 nach oben bis zu einem gehäusefesten Anschlag
gedrückt wird. Hierdurch werden die Isolationsabschnitte 62 und 64 nach oben wegbewegt,
so daß die Federkontakte 48 und 50 des Erdkontaktes 19 die Aderkontakte 60 und 61
des Überspannungsableiters 16 unter Druck kontaktierend berühren, wodurch der Überspannungsableiter
16 gegen Erde kurzgeschlossen wird und sich nicht weiter erwärmt. Da sich der Bereich
38 (Fig. 2) des Thermo-Schutzelementes nun in der in Fig. 3 dargestellten Lage befindet,
kann dieser durch das Sichtfenster 66 von außen gut erkannt werden.
[0036] Um den erfindungsgemäßen Überspannungsschutz auch dann problemlos aus einer Anschlußleiste
entfernen zu können, wenn mehrere derartige Einrichtungen nebeneinander gesteckt sind,
ist das Gehäuse 40 mit einer von außen hintergreifbaren Kontur 68 versehen, in die
ein Ziehhaken 70 eines Beschaltungsinstrumentes eingesetzt werden kann.
[0037] Das geteilte Gehäuse 40 ist mit entsprechenden Rastnasen 72 versehen, so daß lediglich
das in Fig. 1 dargestellte Bauteil zusammen mit der Feder 36 in das Gehäuse 40 eingelegt
werden muß, woraufhin dieses dann zusammengesteckt werden kann.
[0038] In den nachfolgenden Patentansprüchen dienen die Referenznummern dem besseren Verständnis
und sollen den Schutzbereich nicht beschränken.
1. Steckbarer Überspannungsschutz für Anschlußleisten (42) der Telekommunikationstechnik,
mit
- einem Gehäuse (40),
- je einem Anschlußkontakt (17, 46) für die zu schützende Ader und für einen Erdanschluß,
- einem in dem Gehäuse (40) angeordneten Überspannungsableiter (16), und
- einem Thermo-Schutzelement (18) aus einem Kunststoff mit thermoplastischen Eigenschaften,
- das einen Isolationsabschnitt (62, 64) aufweist, der sich im Ausgangszustand zwischen
dem Überspannungsableiter (16) und einem Erdkontakt (19) befindet,
- wobei das Thermo-Schutzelement (18) durch eine Erwärmung des Überspannungsableiters
(16) auslösbar und mechanisch derart vorgespannt ist,
- daß bei einer Auslösung des Thermo-Schutzelements (18) der Isolationsabschnitt (62,
64) zwischen dem Überspannungsableiter (16) und dem Erdkontakt (19) herausbewegt wird,
so daß sich diese kontaktierend berühren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermo-Schutzelement
(18) einen Teilabschnitt (28) aufweist, der an dem Überspannungsableiter (16) anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zunge (26) des Thermo-Schutzelementes
(18) dieses gegen die Vorspannung, vorzugsweise in einer Aussparung (54) des Erdkontaktes,
verriegelt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmelzen des Teilabschnitts
(28) aufgrund einer Erwärmung des Überspannungsableiters (16) eine Entriegelung des
Thermo-Schutzelementes (18) bewirkt.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Thermo-Schutzelement (18) eine Ausnehmung (30) für durch Wärmekontakt mit dem Überspannungsableiter
(16) schmelzendes Material (28) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
mechanische Vorspannung durch eine Feder (36) erfolgt, die das Thermo-Schutzelement
(18) gegen eine Gehäusekontur (58) vorspannt.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Überspannungsableiter ein Dreipol-Ableiter (16) ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Erdkontakt (19) federnd an den Aderkontakt (60, 61) des Überspannungsableiters (16)
anlegbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Erdkontakt (19) federnd an dem Erdungsanschluß (74) des Überspannungsableiters (16)
anliegt.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (40) ein Sichtfenster (66) aufweist, durch das ein Teil (38) des ausgelösten
Thermo-Schutzelementes (18) sichtbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlußkontakt (17) für die zu schützende Ader aus einer steckkontaktartig ausgebildeten
Leiterplatte (10) vorgesehen ist, auf der weitere elektronische Bauelemente wie Widerstände
(14) und Halbleiter (12) als Feinschutz kontaktiert sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) lose
in das vorzugsweise zweiteilige Gehäuse (40) eingelegt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter
(16) auf der Leiterplatte (10) kontaktiert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand
(14) und ein Halbleiterbauelement (12) beziehungsweise ein Hybridmodul auf der Leiterplatte
(10) übereinander angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdkontakt
(19) einen federartig geformten Abschnitt (46) für einen Eingriff in Durchbrüche (45)
einer Erdungsschiene (46) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermo-Schutzelement
(18) schieberartig ausgebildet ist und die Zunge (26) an einer im wesentlichen U-förmigen
Kontur (24) angeformt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (26) und die Kontur
(24) zu der Längserstreckung des Thermo-Schutzelementes (18) gegensinnig gewinkelt
verlaufen.
18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (40) eine von außen hintergreifbare Kontur (68) aufweist, in die ein Ziehhaken
(70) zum Lösen des Überspannungsschutzes von einer Anschlußleiste (42) eingesetzt
werden kann.
1. Plug-in type overvoltage protection for terminal strips (42) in telecommunications
engineering having
- a housing (40),
- a connecting contact (17, 46) for each conductor to be protected and for an earth
connection,
- an overvoltage protector (16) arranged in the housing (40), and
- a thermal protection element (18) made of a plastic having thermoplastic properties
- which has an insulating section (62, 64) located in the initial position between
the overvoltage protector (16) and an earth contact (19),
- wherein the thermal protection element (18) can be released by heating of the overvoltage
protector (16) and mechanically pretensioned in such a way
- that when the thermal protection element (18) is released the insulating section
(62, 64) between the overvoltage protector (16) and the earth contact (19) is moved
out so that these make contact.
2. Device according to Claim 1, characterised in that the thermal protection element
(18) has a partial section (28) which rests against the overvoltage protector (16).
3. Device according to Claim 2, characterised in that a tongue (26) of the thermal protection
element (18) locks the latter against the pretensioning, preferably in a recess (54)
of the earth contact.
4. Device according to Claim 2 and 3, characterised in that fusion of the partial section
(28) due to heating of the overvoltage protector (16) brings about unlocking of the
thermal protection element (18).
5. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the thermal
protection element (18) has a recess (30) for material (28) melting due to thermal
contact with the overvoltage protector (16).
6. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the mechanical
pretensioning ensues by means of a spring (36) which pretensions the thermal protection
element (18) against a housing contour (58).
7. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the overvoltage
protector is a three-pole protector (16).
8. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the earth contact
(19) can be placed in sprung manner against the conductor contact (60, 61) of the
overvoltage protector (16).
9. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the earth contact
(19) rests in sprung manner against the earthing connection (74) of the overvoltage
protector (16).
10. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the housing
(40) has a viewing window (66) through which a part (38) of the released thermal protection
element (18) is visible.
11. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the connecting
contact (17) for the conductor to be protected is provided from a printed circuit
board (10) which is constructed in the manner of a plug contact and on which contact
is made with further electronic components such as resistors (14) and semiconductors
(12) as fine protection.
12. Device according to Claim 11, characterised in that the printed circuit board (10)
is inserted loosely into the preferably two-part housing (40).
13. Device according to Claim 11 or 12, characterised in that the overvoltage protector
(16) makes contact on the printed circuit board (10).
14. Device according to Claim 11, 12 or 13, characterised in that a resistor (14) and
a semiconductor component (12) or a hybrid module are arranged one above the other
on the printed circuit board (10).
15. Device according to one of Claims 1 to 14, characterised in that the earth contact
(19) has a section (46) in the shape of a spring for engagement in openings (45) of
an earthing bus (46).
16. Device according to one of Claims 3 to 15, characterised in that the thermal protection
element (18) is constructed in the manner of a slide and the tongue (26) is formed
on an essentially U-shaped contour (24).
17. Device according to Claim 16, characterised in that the tongue (26) and the contour
(24) extend in angled manner in the opposite direction with respect to the longitudinal
extension of the thermal protection element (18).
18. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the housing
(40) has a contour (68) which can be engaged rearwardly from the outside and into
which a pulling hook (70) can be inserted for detaching the overvoltage protection
from a terminal strip (42).
1. Dispositif enfichable de protection contre les surtensions, destiné à des barres de
connexion (42) du domaine technique des télécommunications, et comprenant
- un boîtier (40),
- un contact de connexion respectif (17, 46) pour le conducteur à protéger et pour
une prise de terre,
- un éclateur de protection (16) disposé dans le boîtier (40), et
- un élément de protection thermique (18) en une matière plastique à propriétés thermoplastiques,
- qui présente un tronçon isolant (62, 64) se trouvant à l'état initial, entre l'éclateur
de protection (16) et un contact de terre (19),
- l'élément de protection thermique (18) étant susceptible d'être déclenché par un
échauffement de l'éclateur de protection (16) et étant précontraint mécaniquement
de façon telle,
- que lors d'un déclenchement de l'élément de protection thermique (18), le tronçon
isolant (62, 64) soit extrait de sa position entre l'éclateur de protection (16) et
le contact de terre (19) de sorte que ceux-ci viennent se toucher en établissant le
contact.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de protection
thermique (18) présente un tronçon partiel (28) qui s'appuie sur l'éclateur de protection
(16).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une languette (26) de l'élément
de protection thermique (18) verrouille celui-ci, à l'encontre de la précontrainte,
de préférence dans un évidement (54) du contact de terre.
4. Dispositif selon la revendication 2 et 3, caractérisé en ce qu'une fusion du tronçon
partiel (28), en raison d'un échauffement de l'éclateur de protection (16), produit
un déverrouillage de l'élément de protection thermique (18).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément
de protection thermique (18) présente un évidement (30) pour du matériau (28) qui
fond par contact de transmission de chaleur avec l'éclateur de protection (16).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la précontrainte
mécanique est effectuée par un ressort (36), qui précontraint l'élément de protection
thermique (18) contre un contour de boîtier (58).
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'éclateur
de protection est un éclateur à trois pôles (16).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact
de terre (19) peut être appliqué de manière élastique contre le contact de conducteur
(60, 61) de l'éclateur de protection (16).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact
de terre (19) s'applique de manière élastique contre la prise de terre (74) de l'éclateur
de protection (16).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier
(40) présente une fenêtre de visualisation (66) au travers de laquelle on peut apercevoir
une partie (38) de l'élément de protection thermique (18) ayant été déclenché.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact
de connexion (17) pour le conducteur à protéger, est prévu en tant que plaque de circuit
imprimé (10) du type à contacts enfichables, sur laquelle sont implantés et connectés
d'autres composants électroniques tels que des résistances (14) et des semi-conducteurs
(12) en guise de protection fine.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaque de circuit imprimé
(10) est déposée librement dans le boîtier (40) de préférence en deux parties.
13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'éclateur de protection
(16) est connecté sur la plaque de circuit imprimé (10).
14. Dispositif selon la revendication 11, 12 ou 13, caractérisé en ce qu'une résistance
(14) et un composant semi-conducteur (12) ou un module hybride sont disposés l'un
au-dessus de l'autre sur la plaque de circuit imprimé (10).
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le contact
de terre (19) comporte un tronçon (46) en forme languette de ressort, destiné à s'engager
dans des ouvertures de passage (45) d'une barre de mise à la terre (46).
16. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 15, caractérisé en ce que l'élément
de protection thermique (18) présente une configuration en forme de coulisseau, et
en ce que la languette (26) est formée par moulage sur un contour (24) sensiblement
en forme de U.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la languette (26) et le
contour (24) s'étendent en étant coudés dans des sens opposés par rapport à l'étendue
longitudinale de l'élément de protection thermique (18).
18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier
(40) présente un contour (68) à prise extérieure en contre-dépouille, dans lequel
peut être inséré un crochet d'extraction (70) destiné à démonter le dispositif de
protection contre les surtensions d'une barre de connexion (42).