DE10162916A1

DE10162916A1 - Federbügel, Überspannungsableiter mit dem Federbügel und Anordnung eines Überspannungsableiters

Info

Publication number: DE10162916A1
Application number: DE10162916A
Authority: DE
Inventors: Norbert Krost; Juergen Boy; Peter Bobert; Frank Bothe
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-10
Also published as: EP1459331A2; AU2002360903A1; WO2003054892A3; JP2005513727A; CN1608297A; WO2003054892A2; US20050030690A1; AU2002360903A8

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federbügel (17) mit einer Klemmvorrichtung (1), mittels der der Federbügel (17) von einer Seite eines Überspannungsableiters (2) auf diesen aufgeklemmt werden kann, mit wenigstens einem Federarm (3), mit einer thermischen Schutzvorrichtung (4), die an der Innenseite des Federarms (3) befestigt ist und das ein schmelzbares Element (5) enthält. Durch das Befestigen der thermischen Schutzvorrichtung (4) am Federbügel (17) kann für das schmelzbare Element (5) ein niedriger Schmelzpunkt gewählt werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Überspannungsableiters (2) mit dem Federbügel (17). Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung.

Description

Die Erfindung beschreibt einen Federbügel zum Klemmen auf einen Überspannungsableiter. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung des Überspannungsableiters mit dem Federbügel. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung.

Aus der Druckschrift US 5,388,023 sind Überspannungsableiter der eingangs genannten Art bekannt, bei denen ein Kurzschlußbügel vorgesehen ist, der an der Mittelelektrode des Überspannungsableiters befestigt ist. Zwischen jeweils einem Federarm des Kurzschlußbügels und jeweils einer Außenelektrode des Überspannungsableiters ist ein schmelzbares Element und ein Varistor eingeklemmt. Nach Zusammenbau des Überspannungsableiters, der Feder, des schmelzbaren Elements und des Varistors wird der Überspannungsableiter der entsprechenden Anwendung zugeführt und dazu beispielsweise in eine Leiterplatte eingelötet.

Das schmelzbare Element dient dabei als Schmelzsicherung, um den Überspannungsableiter im Fehlerfall vor Überhitzung zu Schützen. Der bekannte Überspannungsableiter hat den Nachteil, daß durch die Schmelzsicherung zwar eine Überhitzung des Überspannungsableiters und somit das Entstehen von Feuer wirksam verhindert werden kann, jedoch die Gefahr besteht, daß die zum Schmelzen der Schmelzsicherung benötigte Wärmeenergie ausreicht, um das Lot, das den Ableiter auf der Leiterplatte hält, aufzuschmelzen und den Ableiter somit auszulöten.

Zur Lösung dieses Problems wäre es erforderlich, Schmelzsicherungen mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt in den Überspannungsableiter einzubauen. Dies ist jedoch bei dem bekannten Überspannungsableiter nicht möglich, da sehr niedrig schmelzende Schmelzsicherungen den Lötvorgang des Ableiters auf der Leiterplatte nicht aushalten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Federbügel zur Verwendung an einem Überspannungsableiter anzugeben, der es erlaubt, schmelzbare Elemente mit einer geringen Schmelztemperatur zu verwenden. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung eines Überspannungsableiters anzugeben, wobei der Überspannungsableiter vor schnellem Auslöten gesichert ist. Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung anzugeben.

Diese Aufgaben werden gelöst durch einen Federbügel nach Patentanspruch 1, durch eine Anordnung eines Überspannungsableiters nach Patentanspruch 12 bzw. nach Patentanspruch 13 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach Patentanspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Federbügels bzw. der Überspannungsableiteranordnung sind den weiteren Patentansprüchen zu entnehmen.

Es wird ein Federbügel angegeben, der eine Klemmvorrichtung aufweist. Mittels der Klemmvorrichtung kann der Federbügel auf einen Überspannungsableiter aufgeklemmt werden. Darüber hinaus weist der Federbügel wenigstens einen Federarm auf. Darüber hinaus weist der Federbügel eine thermische Schutzvorrichtung auf, die an der Innenseite des Federarms befestigt ist. Darüber hinaus enthält die Schutzvorrichtung ein schmelzbares Element.

Ein Vorteil ergibt sich aus der Vormontage von Federbügel und Schutzvorrichtung vor thermischer Überlast. Dadurch gelingt es, den Federbügel inklusive Schutzvorrichtung erst dann zu montieren, nachdem der Überspannungsableiter auf der Leiterplatte aufgelötet ist. Die Montage kann von einer Seite des Überspannungsableiters her, zum Beispiel auf der der Leiterplatte abgewandten Seite des Überspannungsableiters erfolgen.

Da also der Überspannungsableiter zum Zeitpunkt der Montage bereits festgelötet ist und mithin keine das Lot zum Festlöten des Überspannungsableiters aufschmelzende Temperaturen mehr auftreten, können für das schmelzbare Element insbesondere niedrigschmelzende Materialien verwendet werden. Die Gefahr des Auslötens des Überspannungsableiters, der mit dem Federbügel versehen ist, wird dadurch vermindert.

Es kommt beispielsweise in Betracht, ein Schmelzbares Element zu verwenden, dessen Schmelztemperatur kleiner als 210°C ist. Ein solches schmelzbares Element hat den Vorteil, daß seine Schmelztemperatur kleiner ist als die üblicherweise beim Schwallbadlöten und Reflowlöten verwendete Temperatur zwischen 210 und 280°C. Dadurch wird eine hohe Sicherheit für das Auslösen der thermischen Schutzvorrichtung bereits bei relativ niedrigen Temperaturen gewährleistet.

Die thermische Schutzvorrichtung kann darüber hinaus ein Isolierelement enthalten, das bei der Betriebsspannung des Überspannungsableiters ein Isolator ist. Es bildet zusammen mit dem Federarm und dem schmelzbaren Element eine elektrische Reihenschaltung.

Durch das Isolierelement wird erreicht, daß im Normalbetriebsfall über den Federbügel kein elektrischer Strom zwischen zwei Elektroden des Überspannungsableiters fließen kann, wodurch im Normalbetriebsfall der Federbügel bzw. der Federarm elektrisch unwirksam sind.

Der Federarm kann darüber hinaus mit einem Kontaktelement versehen sein, das sich vom Federarm aus nach Innen erstreckt und dessen Länge größer ist als die Dicke des Isolierelements.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß beim Schmelzen des Schmelzbaren Elements ein sicherer Kontakt zwischen dem Federarm des Federbügels und einer Außenelektrode des Überspannungsableiters hergestellt werden kann.

An einem Federarm kann ein Greifelement zum Greifen des Federarms angeordnet sein.

Daraus resultiert der Vorteil, daß der Federarm beim Aufklemmen des Federbügels auf den Überspannungsableiter nach außen gedrückt werden und somit ein leichtes Aufklemmen des Federbügels erfolgen kann.

Insbesondere zur Anwendung bei einem Drei-Elektroden-Ableiter kann es vorgesehen sein, daß an einer Federbasis zwei einander gegenüberliegende Federarme angeordnet sind und daß an der Federbasis zwischen den Federarmen zwei einander gegenüberliegende Federschenkel zum Aufklemmen des Federbügels auf einen Überspannungsableiter angeordnet sind.

Ein solcher Federbügel hat den Vorteil, daß die Funktion Aufklemmen des Federbügels auf den Überspannungsableiter und die Funktion der Federarme im Rahmen der thermischen Schutzvorrichtung voneinander getrennt sind. Dadurch wird eine erhöhte Betriebssicherheit erzielt. Darüber hinaus kann auf einfache Art und Weise der Federbügel auf der Mittelelektrode eines Drei-Elektroden-Ableiters aufgeklemmt werden, wodurch gleichzeitig die erforderliche elektrische Kontaktierung zwischen den Federarmen und der Mittelelektrode des Überspannungsableiters erreicht werden kann.

Des weiteren kann die Schutzvorrichtung mittels eines Befestigungselements an dem Federarm befestigt sein.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Schutzvorrichtung selbst als eigenes vormontiertes Modul bereitgestellt werden kann, das mittels eines speziellen Befestigungselements einfach und ohne großen Aufwand an dem Federbügel befestigt werden kann.

In einer anderen Ausführungsform kann die Schutzvorrichtung mit dem Federarm durch Löten, Kleben oder auch durch Nieten verbunden sein.

Für das Kleben kommt insbesondere ein elektrisch leitfähiger Kleber in Betracht. Für das Löten kommt es in Betracht, ein Weichlot zu verwenden, dessen Schmelztemperatur kleiner ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elements. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß beim Verlöten der Schutzvorrichtung mit dem Federbügel das schmelzbare Element nicht mehr aufschmilzt und somit seine äußere Form beibehält.

Die Schmelztemperatur eines solchen Weichlotes kann beispielsweise 130°C betragen. Vorzugsweise beträgt die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elements zirka 200°C.

Es kann das Isolierelement mit dem schmelzbaren Element durch Löten verbunden sein. Auch in diesem Fall wird vorzugsweise ein Lot verwendet, dessen Schmelztemperatur kleiner ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elements.

Das Isolierelement kann beispielsweise ein Kunststoff-Formteil sein. Es kommt aber auch in Betracht, insbesondere um eine Feinschutzfunktion am Überspannungsableiter zu erreichen, als Isolierelement einen Varistor zu verwenden. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß der Varistor bei der Betriebsspannung des Überspannungsableiters als veränderbarer Widerstand wirkt. Es können darüber hinaus bei einem Federbügel an einer gemeinsamen Federbasis zwei gegenüber liegende Federarme vorgesehen sein und auf der Innenseite eines jeden Federarms eine Schutzvorrichtung befestigt sein.

Ein solcher Federbügel hat den Vorteil, daß er insbesondere für die Verwendung bei Drei-Elektroden-Überspannungsableitern geeignet ist.

Es wird darüber hinaus eine Anordnung eines Überspannungsableiters angegeben, wobei neben einem Überspannungsableiter mit wenigstens einer Außenelektrode ein Federbügel gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen ist. Der Überspannungsableiter ist auf einer Leiterplatte aufgelötet. Der Federbügel ist auf den Überspannungsableiter aufgeklemmt. Ein Federarm drückt eine thermische Schutzvorrichtung gegen eine Außenelektrode des Überspannungsableiters.

Eine solcher Anordnung eines Überspannungsableiters hat den Vorteil, daß für die Schutzvorrichtung ein sehr niedrigschmelzendes schmelzbares Element verwendet werden kann, da aufgrund des Federbügels eine nachträgliche Montage der Schutzvorrichtung an den Überspannungsableiter möglich ist.

Es wird darüber hinaus eine Anordnung eines Überspannungsableiters angegeben, wobei der Überspannungsableiter zwei Außenelektroden aufweist. Darüber hinaus weist der Überspannungsableiter einen Federbügel auf, wie er weiter oben beschrieben wurde und wie er für einen Drei-Elektroden-Überspannungsableiter geeignet ist. Der Überspannungsableiter ist auf einer Leiterplatte aufgelötet. Der Federbügel weist zwei einander gegenüberliegende Federarme auf. Jeder Federarm drückt eine Schutzvorrichtung gegen eine Außenelektrode des Überspannungsableiters.

Darüber hinaus wird eine Anordnung eines Überspannungsableiters angegeben, bei der der Überspannungsableiter mittels eines Lotes auf die Leiterplatte gelötet ist, dessen Schmelztemperatur größer ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elementes.

Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung ener Anordnung eines Überspannungsableiters angegeben, wobei in einem ersten Schritt der Überspannungsableiter auf eine Leiterplatte gelötet wird. In einem darauf folgenden Schritt wird der Federbügel auf den Überspannungsableiter geklemmt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß für das schmelzbare Element des Federbügels ein schmelzbares Element mit einer geringen Schmelztemperatur verwendet werden kann, da das Aufklemmen des Federbügels und mithin das Anbringen des schmelzbaren Elementes auf den Überspannungsableiter erst nach dem Festlöten des Überspannungsableiters auf der Leiterplatte erfolgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und in den zugehörigen Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Anordnung eines Überspannungsableiters in einem schematischen Querschnitt.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Federbügel mit einem Überspannungsableiter in einem schematischen Querschnitt.
Fig. 3 zeigt den Federbügel aus Fig. 2 mit Klemmvorrichtung und mit zwei Federarmen.
Fig. 4 zeigt den Federbügel aus Fig. 3 im Schnitt A-A.
Die Fig. 5, 6, 7, 8 zeigen beispielhaft weitere Federbügel mit Überspannungsableiter jeweils in einem schematischen Querschnitt.
Für alle Figuren gilt, daß gleiche Bezugszeichen aneinander entsprechende Elemente bezeichnen.
Fig. 1 zeigt einen Zwei-Elektroden-Überspannungsableiter 2, der auf einer Leiterplatte 18 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt mittels der Außenelektroden 15, 16, die auf die Leiterplatte 18 gelötet sind. Eine der Außenelektroden 16 weist dabei eine flache Kante auf, um den Überspannungsableiter 2 während des Lötens vor dem Wegrollen zu sichern. Es ist ferner ein Federbügel 17 vorgesehen, der einen ersten Federarm 3und einen weiteren Federarm 10 aufweist. Die beiden Federarme 3, 10 bilden die Klemmvorrichtung 1, mittels derer der Federbügel 17 auf den Überspannungsableiter 2 montiert wird. Am Federarm 3 ist mittels eines Befestigungselements 13 eine thermische Schutzvorrichtung 4 befestigt. Die thermische Schutzvorrichtung 4 weist dabei ein schmelzbares Element 5 sowie ein Isolierelement 6 auf. Schmelzbares Element 5 und Isolierelement 6 sind durch Löten miteinander verbunden. Ebenfalls ist die thermische Schutzvorrichtung 4 mit dem Befestigungselement 13 durch Löten verbunden. Das Befestigungselement 13 ist auf den Federarm gesteckt (vergleiche auch Fig. 2). Es ist ein Kontaktelement 7 vorgesehen, dessen Länge L größer ist als die Dicke d des Isolierelementes 6. Bei Aufschmelzen des schmelzbaren Elements 5 wird somit sichergestellt, daß über das Kontaktelement 7 ein elektrischer Kontakt zwischen dem Federarm 3 und der Außenelektrode 16 hergestellt werden kann. Es ist darüber hinaus ein Greifelement 8 vorgesehen, das mittels eines Werkzeugs gegriffen werden kann und das dazu dient, die Federarme 3, 10 bei der Montage auf den Überspannungsableiter 2 auseinander zu spreizen.
Fig. 2 zeigt einen Überspannungsableiter 2 mit Außenelektroden 15, 16. Darüber hinaus ist eine Mittelelektrode 19 vorgesehen. Ein Federbügel 17 weist eine Federbasis 9 auf. An der Federbasis 9 ist ein erster Federschenkel 11 angeordnet, der zweiteilig ausgebildet ist und der im mittleren Abschnitt des Überspannungsableiters 2 auf diesen aufgeklemmt ist. Es sind darüber hinaus Federarme 3, 10, vorgesehen, die jeweils eine thermische Schutzvorrichtung 4, 14 gegen jeweils eine Außenelektrode 15, 16 drücken. Die thermischen Schutzvorrichtungen 4 sind jeweils zusammengesetzt aus schmelzbarem Element 5 sowie Isolierelement 6. Das Isolierelement 6 kann ein Varistor oder auch ein Kunststoff-Formteil sein. Das Befestigungselement 13 besteht aus einem leitfähigen, metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Messing. Das Befestigungselement 13 weist einen umlaufenden Einstich 20 auf, der zur Befestigung in einem Montageschlitz 22 (vergleiche Fig. 4) des Federarms 3, 10 dient. Das Befestigungselement 13 kann aus Rohrmaterial oder auch aus Vollmaterial gefertigt sein. Zur Verbesserung der Lötbarkeit weisen sowohl das Isolierelement 6, das ein Varistor sein kann und das Befestigungselement 13 eine galvanische Beschichtung auf. Vorzugsweise ist das als Varistor ausgeführte Isolierelement 6 noch zusätzlich versilbert. Vorzugsweise ist das Befestigungselement 13 verzinnt oder mit einer Zinnlegierung beschichtet. Zur Aufnahme von eventuell auftretendem überschüssigem Weichlot können Isolierelement 6 und/oder schmelzbares Element mit einer Bohrung 31 versehen werden.
In einem ersten Schritt werden die Elemente Befestigungselement 13, Isolierelement 6 und schmelzbares Element 5 zusammen gelötet. Das schmelzbare Element 5 ist in diesem als Weichlotscheibe ausgeführt. Das Verlöten erfolgt mittels eines Weichlots, dessen Schmelztemperatur vorzugsweise 130°C beträgt und auf jeden Fall kleiner ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elements 5. Die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elements 5 beträgt vorzugsweise 190-198°C und sollte jedenfalls so gewählt sein, daß bei Überlastung der durch den Federbügel vermittelte Kurzschluß deutlich vor dem Auslöten des Überspannungsableiters 2 aus einer Leiterplatte auslöst. Das Befestigungselement 13, das Isolierelement 6 und das schmelzbare Element 5 befinden sich in einer elektrischen Reihenschaltung.
Das Isolierelement 6 ist zwischen dem Befestigungselement 13 und dem schmelzbaren Element 5 angeordnet. Es kann aber auch eine andere Reihenfolge von schmelzbarem Element 5 und Isolierelement 6 gewählt sein. Im vorliegenden Fall kontaktiert das schmelzbare Element 5 die Außenelektrode 15, 16. Die Außenelektrode 15 kann entweder, wie in Fig. 2 dargestellt ohne, oder aber, wie in Fig. 5 dargestellt, mit einem zusätzlichen Kontaktbutzen 25 versehen sein.
Die vorgelötete Baugruppe mit Befestigungselement 13, Isolierelement 6 und schmelzbarem Element 5 wird anschließend mit dem Befestigungselement 13 in einen Montageschlitz 22 (vergleiche Fig. 4) des Federarms 3 montiert. Der Federbügel 17 besteht aus einem Federwerkstoff, vorzugsweise Kupfer- Beryllium. Um kleine Übergangs- und Kontaktwiderstände zu erzielen und zur Verbesserung der Lötbarkeit ist es vorteilhaft, wenn der Federbügel 17 eine galvanische Beschichtung, vorzugsweise aus Zinn oder einer Zinnlegierung aufweist. Gemäß Fig. 4 ist der Montageschlitz 22 mit einem oder zwei Vorsprüngen 24 versehen, die das Herausrutschen des Befestigungselementes 13 verhindern sollen. Das Aufspreizen des Federarms 3 kann zusätzlich noch durch einen Schlitz 23 unterstützt werden. Das Befestigungselement 13 weist einen umlaufenden Einstich 20 auf, mittels dessen es in den Montageschlitz 22 befestigt werden kann.
Nach Befestigen des Befestigungselements 13 und nach Löten des Überspannungsableiters 2 auf eine Leiterplatte kann der Federbügel 17 mit Hilfe eines einfachen Montagewerkzeugs an en Greifelementen 8 gefaßt und aufgespreizt. Die Greifelemente 8 haben den Vorteil, daß sowohl das Isolierelement 6 als auch das schmelzbare Element 5 während der Montage des Federbügels 17 auf den bereits gelöteten Überspannungsableiter 2 mechanisch geschützt sind. Es ist jedoch auch denkbar, sämtliche Ausführungsbeispiele ohne das Greifelement 8 auszuführen.
Nach dem Aufspreizen des Federbügels 17 wird dieser mit den Federschenkeln 11, 12 (vergleiche auch Fig. 4) durch Aufschieben von einer Seite des Ableiters 2 über den Mittelabschnitt des Überspannungsableiters 2 geklemmt. Dabei kann die Mittelelektrode 19 des Überspannungsableiters 2 als Führungs- und elektrisches Kontaktelement dienen. Die Mittelelektrode 19 wird dazu in den zwischen den beiden Teilen der Federschenkel 11, 12 angeordneten Schlitz geführt. Der äußere Durchmesser der Außenelektroden 15, 16 ist gleich oder etwas größer als der Durchmesser des direkt daran angrenzenden Teils des Überspannungsableiters 2. Dadurch kann eine gute Lötbarkeit durch Schwallbadlöten oder Reflowlöten auf der Leiterplatte gewährleistet werden. Die Außenelektroden 15, 16 können rund oder auch quadratisch ausgeformt sein. Durch ein quadratisches Ausformen der Außenelektroden 15, 16 kann das Wegrollen des Überspannungsableiters 2 von der Leiterplatte verhindert werden.
Die geometrischen Abmessungen von Kontaktelement 7 und Schutzvorrichtung 4, 14 sind so gewählt, daß ein ausreichender Luftspalt 21 zwischen Kontaktelement 7 und Außenelektrode 15, 16 verbleibt. Zudem ist in Fig. 2 zu erkennen, daß die Federschenkel 11, 12 die Außenabmessungen des Überspannungsableiters 2 nicht überragen. Nur dadurch ist es möglich, den Federbügel 17 auch nach dem Festlöten des Überspannungsableiters 2 auf einer Leiterplatte noch sicher aufzuklemmen.
Die elektrische und mechanische Verbindung der Federarme 3, 10 mit der Mittelelektrode 19 erfolgt über die Federbasis 9.
Fig. 3 zeigt den Federbügel 17 aus Fig. 2 mit den Greifelementen 8 sowie den Kontaktelementen 7.
Fig. 4 zeigt den Federbügel 17 aus Fig. 2. Die Breite B der Federbasis 9 ist etwas größer als der Durchmesser D der thermischen Schutzvorrichtung 4. Dadurch ist die thermische Schutzvorrichtung 4 bei Montageprozessen mechanisch geschützt (vergleiche auch Fig. 2).
Fig. 5 zeigt einen Federbügel 17 mit einem Überspannungsableiter 2 gemäß Fig. 2, wobei jedoch die Außenelektroden 15, 16 mit einem Kontaktbutzen 25 versehen sind. Der Kontaktbutzen 25 kann vorteilhafterweise die äußere Ebene der Außenelektroden 15, 16 um wenige Zehntel Millimeter überragen. Durch die Federkraft der Federarme 3, 10, die über das schmelzbare Element 5 und das Isolierelement 6 auf den Kontaktbutzen 25 übertragen wird, entsteht eine hohe Kontaktkraft, die dauerhaft erzeugt wird und die die sichere Übertragung hoher elektrischer Ströme gewährleistet. Es kann eine plane oder auch eine konvex geformte Außenelektrode 15, 16 eingesetzt werden. Die plane oder konvexe Kontur kann durch eine Vertiefung unterbrochen sein.
Fig. 6 zeigt einen Federbügel 17 mit einem Überspannungsableiter 2 entsprechend Fig. 2. Im Unterschied zu Fig. 2 ist jedoch das Befestigungselement 13 ein Plastikformteil, das eine Ausnehmung 26 aufweist. Mit Hilfe dieser Ausnehmung 26 kann das Befestigungselement 13 auf den Federarm 3, 10 aufgeschoben werden. Das Befestigungselement 13 weist darüber hinaus ein Federelement 29 auf, in das die thermische Schutzvorrichtung 4, 14 eingesteckt ist. Das Befestigungselement 13 weist ferner ein Loch 27 auf, durch das ein Kontaktbutzen 28 des Federarms 3, 10 eingreift und das zur Sicherung der Befestigung des Befestigungselements 13 auf dem Federarm 3, 10 dient. Gemäß Fig. 6 ist das Isolierelement 6 in das Befestigungselement 13 eingesteckt.
Fig. 7 zeigt einen Federbügel 17 mit einem Überspannungsableiter 2 entsprechend Fig. 2. Im Unterschied zu Fig. 2 ist kein Befestigungselement 13 vorgesehen. Vielmehr ist der Federarm 3, 10, das schmelzbare Element 5 und das Isolierelement 6 direkt miteinander verlötet. Die Verlötung erfolgt mit niedrig schmelzendem Lot mit einer Schmelztemperatur von vorzugsweise zirka 130°C. Es ist möglich, die Position des schmelzbaren Elements 5 und Isolierelement 6 zu vertauschen.
Auch gemäß Fig. 8 ist kein Befestigungselement 13 vorgesehen. Vielmehr ist das schmelzbare Element 5 als Formteil ausgestaltet, das eine Erhebung 30 aufweist. Diese Erhebung 30 greift in ein Loch im Federarm 3, 10 und kann dort angenietet werden. In Fig. 8 fehlen auch die Greifelemente 8. Vielmehr sind lediglich die Kontaktelemente 7 vorgesehen. Die Kontaktelemente 7 können aber auch als Greifelemente verwendet werden.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die beschriebene Weichlötung durch das Kleben mittels eines leitfähigen Klebers, beispielsweise eines Silberklebers, ersetzt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auf eine Feinschutzfunktion des Überspannungsableiters verzichtet werden und mithin das Isolierelement 6 nicht als Varistor sondern als einfacher Isolator, beispielsweise eine Kunststoffscheibe ausgeführt sein. Diese Kunststoffscheibe kann mit Klebstoff an das schmelzbare Element 5 angeklebt sein. Die Kunststoffscheibe kann aber auch direkt an den Federarm 3 angeklebt werden. Die Kunststoffscheibe kann an den kreisförmigen Flächen mit lötfähigen Schichten versehen sein, was es ermöglicht, die thermische Schutzvorrichtung 4, 14 weichzulöten. Das Vorsehen eines einfachen Isolators als Isolierelement 6 anstelle eines Varistors hat den Vorteil, daß derselbe Federbügel 17 für die beiden Ausführungsformem mit und ohne Feinschutzfunktion des Überspannungsableiters verwendet werden kann, und somit keine weiteren Bauteile/Modifikationen notwendig sind.
Ebenso können in einer weiteren Ausführungsform sowohl das Isolierelement 6 als auch das schmelzbare Element 5 aus Kunststoff hergestellt sein.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf Drei- Elektroden-Ableiter sondern kann für jeden beliebigen Ableiter verwendet werden.

Claims

1. Federbügel
mit einer Klemmvorrichtung (1), mittels der der Federbügel auf einen Überspannungsableiter (2) aufgeklemmt werden kann,
mit wenigstens einem Federarm (3, 10), und
mit mindestens einer thermischen Schutzvorrichtung (4), die an der Innenseite des Federarms (3, 10) befestigt ist und die ein schmelzbares Element (5) enthält.

2. Federbügel nach Anspruch 1, bei dem die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elementes (5) kleiner als 210°C ist.

3. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzvorrichtung (4, 14) ein Isolierelement (6) enthält, das bei der Betriebsspannung des Überspannungsableiters (2) ein Isolator ist, und das mit dem Federarm (3, 10) und dem schmelzbaren Element (5) eine elektrische Reihenschaltung bildet.

4. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Federarm (3, 10) mit einem Kontaktelement (7) versehen ist,
das sich nach innen erstreckt und
dessen Länge (L) größer ist als die Dicke (d) des Isolierelements (6).

5. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Federarm (3, 10) mit einem Greifelement (8) zum Greifen des Federarms (3, 10) versehen ist.

6. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem zwei an einer Federbasis (9) befestigte, gegenüberliegende Federarme (3, 10) vorgesehen sind, und
bei dem an der Federbasis (9) zwischen den Federarmen (3, 10) zwei einander gegenüberliegende Federschenkel (11, 12) zum Aufklemmen des Federbügels auf einen Überspannungsableiter (2) angeordnet sind.

7. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzvorrichtung (4) mittels eines Befestigungselementes (13) am Federarm (3, 10) befestigt ist.

8. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzvorrichtung (4) mit dem Federarm (3) durch Löten, Kleben oder Nieten verbunden ist.

9. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Isolierelement (6) mit dem schmelzbaren Element (5) mittels eines Lotes verlötet ist, dessen Schmelztemperatur kleiner ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elementes (5).

10. Federbügel nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei dem das Isolierelement (6) ein Varistor ist.

11. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem an einer gemeinsam Federbasis (9) zwei gegenüberliegende Federarme (3, 10) vorgesehen sind, und
bei dem auf der Innenseite eines jeden Federarms (3, 10) eine Schutzvorrichtung (4, 14) befestigt ist.

12. Federbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das schmelzbare Element (5) oder das Isolierelement (6) mit einer Bohrung (31) versehen ist.

13. Anordnung eines Überspannungsableiters (2)
mit wenigstens einer Außenelektrode (15, 16),
mit einem Federbügel (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei der der Überspannungsleiter (2) auf einer Leiterplatte (18) aufgelötet ist,
und bei dem ein Federarm (3, 10) eine thermische Schutzvorrichtung (4, 14) gegen eine Außenelektrode (15, 16) drückt.

14. Anordnung eines Überspannungsableiters (2)
mit zwei Außenelektroden (15, 16),
mit einem Federbügel (17) nach Anspruch 11,
bei der der Überspannungsableiter (2) auf einer Leiterplatte (18) aufgelötet ist,
und bei der jeder Federarm (3, 10) eine Schutzvorrichtung (4, 14) gegen einer Außenelektrode (15, 16) drückt.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem der Überspannungsableiter (2) mittels eines Lotes auf die Leiterplatte (18) gelötet ist, dessen Schmelztemperatur größer ist als die Schmelztemperatur des schmelzbaren Elementes (5).

16. Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15 mit folgenden Schritten:

a) Löten eines Überspannungsableiters (2) auf eine Leiterplatte (18),

b) Klemmen des Federbügels (17) auf den Überspannungsableiter (2).