DE102006044321A1

DE102006044321A1 - Elektrisches Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven

Info

Publication number: DE102006044321A1
Application number: DE200610044321
Authority: DE
Inventors: Erwin Rotter; Dominik Dr. Stöckle
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-03-27
Also published as: EP2064931A2; WO2008034538A3; WO2008034538A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven - mit einem Gehäuse, das aus zwei Schalen zusammengefügt ist; - jede Schale weist einen Boden sowie auf diesem stehende Wände auf; - der zwischen den Schalen befindliche Hohlraum enthält eine Leiterplatte sowie Stecker; - die Leiterplatte ist parallel zum Boden der einen Schale und nahe bei diesem angeordnet. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Stecker sind an der Leiterplatte montiert; - die freien Enden der Stecker stützen sich am Boden der anderen Schale ab, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen Leiterplatte und Stecker durch Klemmen zwischen den beiden Schalen fixiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schalt- und Steuergerät. Auf DE 42 42 944 C2 wird verwiesen.
Ein solches Gerät umfasst ein Gehäuse, das aus zwei Schalen zusammengefügt ist. Jede Schale weist einen inneren Boden sowie ein auf diesem stehende Wände auf. Die beiden Schalen bilden somit in zusammengefügtem Zustand einen Hohlraum miteinander. Der Hohlraum umfasst wenigstens eine Leiterplatte sowie einen oder mehrere Stecker.
Meist werden mehrere solcher Geräte zu einer kompletten Anlage zusammengefügt.
Bei Geräten gemäß der genannten Druckschrift ist jeweils eine Leiterplatte parallel zum Boden einer jeden Schale durch Verschrauben fest montiert. Die Stecker sind von einer Anschlussleiste getragen. Auch die Anschlussleiste muss montiert werden, was gemäß der genannten Druckschrift durch Anlöten an den beiden Schalen vorgenommen wird.
Durch die genannten Vorgänge des Verschraubens und Lötens ist die Montage mit erheblichem Aufwand verbunden. Da es sich bei Geräten der genannten Art um einen Massenartikel handelt, spielen die Herstellungskosten eine erhebliche Rolle. Das bekannte Gerät genügt in dieser Beziehung den gestellten Anforderungen nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Anlage derart zu gestalten, dass die Herstellungskosten niedriger als bei herkömmlichen Geräten oder Anlagen sind, insbesondere die Montagekosten, dass eine weitgehende Automatisierung von Fertigung und Montage möglich ist, das Gerät und Anlage ihre Funktionen in optimaler Weise erfüllen, und dass der Raumbedarf in Grenzen gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 erfüllt.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, die Stecker an einer Leiterplatte vorzumontieren, und die gesamten Abmessungen der beteiligten Bauteile derart zu gestalten, das Stecker und Leiterplatte durch Klemmen zwischen den beiden Schalen montiert werden, so dass zum Fixieren von Leiterplatte und Steckern keine weiteren Befestigungselemente notwendig sind.
Auch das gegenseitige Montieren der beiden Schalen geschieht durch Zusammenstecken. Jede Schale weist hierzu ein entsprechendes Steckelement auf. Am besten wird dabei die Steckverbindung derart gestaltet, dass sie einen genügend strammen Sitz erzeugt, so dass auf weitere Verbindungselemente wie Schrauben verzichtet werden kann.
Zum Herstellen einer gesamten elektrischen Schalt- und Steueranlage werden mehrere erfindungsgemäße Geräte modulartig gestaltet, das heißt baugleich, und zusammengefügt. Hierzu dient am besten eine schienenartige Trageinrichtung, beispielsweise eine U-Schiene (Hut-Schiene), die ihrerseits an einer Konsole oder an einem sonstigen Substrat fixiert werden kann. Dabei werden einander benachbarte Module derart nebeneinander angeordnet, dass zwischen diesen ein Spalt verbleibt, so dass eine Luftkonvektion möglich ist.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
1 zeigt den Grundaufbau eines Schalt- und Steuergerätes mit den beiden Schalen vor der Montage.
2 zeigt das Gerät in einer ersten perspektivischen Ansicht.
3 zeigt das Gerät in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
4 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf eine Schmalseite, die eine Frontplatte enthält.
5 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf eine Schmalseite, die die Stecker enthält.
6 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf die Schmalseite, die den Steckern gegenüberliegt.
7 zeigt das Gerät in einer Ansicht auf eine Breitseite, die die Frontplatte enthält.
8 zeigt das Gerät mit einer Ansicht auf die andere Breitseite, die der Frontplatte gegenüberliegt.
9 zeigt eine elektrische Schalt- und Steueranlage.
Die beiden in 1 gezeigten Schalen 1, 2 weisen jeweils einen Boden 1.1, 2.1 sowie Umfangswände 1.2, 2.2 auf. Schale 1 ist mit Steckaufnahmen 1.3 versehen, Schale 2 mit Steckzapfen 2.3.
Die Steckaufnahme 1.3 und die Steckzapfen 2.3 sind derart bemessen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen 1, 2 eine mehr oder minder zuverlässige Verbindung zwischen diesen beiden hergestellt ist. Es sind aber auch noch Durchgangsbohrungen 2.4 in Schale 2 vorgesehen. Diese können Schrauben aufnehmen, die in entsprechende Bohrungen in Schale 1 einschraubbar sind.
Bei entsprechender Gestaltung der Steckverbindung kann auf die Schraubverbindung verzichtet werden.
Es können Rippen oder Noppen oder sonstige Vorsprünge vorgesehen werden, um die Oberfläche zur besseren Wärmeabgabe zu vergrößern. Siehe die Noppen 2.5 an Schale 2.
Wie man sieht, befindet sich nahe beim Boden 1.1 von Schale 1 eine Leiterplatte 3. Diese verläuft parallel zum Boden 1.1 von Schale 1. Leiterplatte 3 trägt eine Anzahl von Steckern 4, von denen hier nur ein einziger dargestellt ist. Die Stecker 4 sind mit der Leiterplatte auf jegliche Weise fest verbunden, und zwar beispielsweise durch eine Schwalbenschwanzverbindung. Zu diesem Zwecke könnte die Leiterplatte eine entsprechende schwalbenschwanzförmige Ausnehmung aufweisen, und der betreffende Stecker einen entsprechenden Schwalbenschwanz. Auch andere Verbinden, zum Beispiel durch Kleben oder Schrauben, sind denkbar. Die Verbindung zwischen den Steckern und der Leiterplatte 3 werden vor der Montage der beiden Schalen 1, 2 hergestellt.
Die Abmessungen der beteiligten Bauteile wird derart gewählt, dass die Leiterplatte 3 und die Stecker 4 nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen 1, 2 durch Festklemmen zwischen den beiden Böden 1.1, 2.1 fest eingespannt sind. Jegliche weitere Fixierung von Leiterplatte und Steckern erübrigt sich damit und macht die Montage leicht.
Die 2 bis 8 zeigen ein Gerät in zusammengebautem Zustand in mehreren Ansichten.
Wie man aus den 2, 3 und 5 erkennt, erstrecken sich die Stecker 4 im wesentlichen über eine ganze Schmalseite des aus den Schalen 1 und 2 zusammengefügten Gehäuses.
Die 2, 3 und 4 zeigen eine Frontplatte 5, die ein Display aufweist.
Die 2, 4, 6 bis 8 lassen eine Tragschiene 6 erstrecken, mit welcher das Gerät vereinigt ist und die ihrerseits zum Fixieren an einem Substrat dient.
Die in 9 gezeigte Anlage umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Schalt- und Steuergeräten, sowie in den 1 bis 8 gezeigt. Die Geräte sind auf einer Unterlage montiert, zu der unter anderem eine Schiene 6 gehört.
Zwischen einander benachbarten, modulartig aufgebauten Geräten verbleibt jeweils ein Konvektionsspalt 7.
Die gesamte Anlage bedarf keines besonderen Gehäuses. Das heißt, dass die einzelnen Module – somit die vorgenannten elektrischen Schalt- und Steuergeräte – nicht von einem Gehäuse umhüllt sein müssen.

1: Schale
1.1: Boden
1.2: Umfangswand
1.3: Steckaufnahme
2: Schale
2.1: Boden
2.2: Umfangswand
2.3: Steckzapfen
2.4: Bohrungen für Durchsteckschrauben
2.5: Noppen
3: Leiterplatte
4: Stecker
5: Frontplatte
6: Tragschiene
7: Konvektionsspalt

Claims

Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven; 1.1 mit einem Gehäuse, das aus zwei Schalen (1, 2) zusammengefügt ist; 1.2 jede Schale weist (1, 2) weist einen Boden (1.1, 2.1) sowie auf diesem stehende Wände (1.2, 2.2) auf; 1.3 der zwischen den Schalen (1, 2) befindliche Hohlraum enthält eine Leiterplatte (3) sowie Stecker (4); 1.4 die Leiterplatte (3) ist parallel zum Boden (1.1) der einen Schale (1) und nahe bei diesem angeordnet; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.5 die Stecker (4) sind an der Leiterplatte montiert; 1.6 die freien Enden der Stecker stützen sich am Boden (2.1) der anderen Schale (2) ab, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen (1, 2) Leiterplatte (3) und Stecker (4) durch Klemmen zwischen den beiden Schalen (1, 2) fixiert sind.
Schalt- und Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schalen (1, 2) Klemmelemente (1.3, 2.3) aufweisen, die beim Zusammenfügen der Schalen (1, 2) ineinander greifen.
Schalt- und Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (1.3, 2.3) die einzigen Elemente zum gegenseitigen Fixieren der beiden Schalen (1, 2) sind.
Schalt- und Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen der beiden Schalen (1, 2) oberflächenvergrößerende Vorsprünge (2.5) aufweisen.
Schalt- und Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (2.5) rotationssymmetrisch sind.
Schalt- und Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (2.5) Rippen sind.
Elektrische Schalt- und Steueranlage, umfassend eine Mehrzahl von Geräten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 mit modulartigem Aufbau.
Elektrische Schalt- und Steueranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei einander benachbarten Modulen ein Konvektionsspalt vorgesehen ist.
Elektrische Schalt- und Steueranlage nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage frei von einem die Module umgebenden Gehäuse ist.
Elektrische Schalt- und Steueranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Module von einer Schiene getragen sind, die an einem Substrat montierbar ist.