DE102006044321A1 - Elektrisches Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven - Google Patents
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- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
- H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
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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 Schalen1 ,2 weisen jeweils einen Boden1.1 ,2.1 sowie Umfangswände1.2 ,2.2 auf. Schale1 ist mit Steckaufnahmen1.3 versehen, Schale2 mit Steckzapfen2.3 . - Die Steckaufnahme
1.3 und die Steckzapfen2.3 sind derart bemessen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen1 ,2 eine mehr oder minder zuverlässige Verbindung zwischen diesen beiden hergestellt ist. Es sind aber auch noch Durchgangsbohrungen2.4 in Schale2 vorgesehen. Diese können Schrauben aufnehmen, die in entsprechende Bohrungen in Schale1 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 Schale2 . - Wie man sieht, befindet sich nahe beim Boden
1.1 von Schale1 eine Leiterplatte3 . Diese verläuft parallel zum Boden1.1 von Schale1 . Leiterplatte3 trägt eine Anzahl von Steckern4 , von denen hier nur ein einziger dargestellt ist. Die Stecker4 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 Leiterplatte3 werden vor der Montage der beiden Schalen1 ,2 hergestellt. - Die Abmessungen der beteiligten Bauteile wird derart gewählt, dass die Leiterplatte
3 und die Stecker4 nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen1 ,2 durch Festklemmen zwischen den beiden Böden1.1 ,2.1 fest eingespannt sind. Jegliche weitere Fixierung von Leiterplatte und Steckern erübrigt sich damit und macht die Montage leicht. - Die
2 bis8 zeigen ein Gerät in zusammengebautem Zustand in mehreren Ansichten. - Wie man aus den
2 ,3 und5 erkennt, erstrecken sich die Stecker4 im wesentlichen über eine ganze Schmalseite des aus den Schalen1 und2 zusammengefügten Gehäuses. - Die
2 ,3 und4 zeigen eine Frontplatte5 , die ein Display aufweist. - Die
2 ,4 ,6 bis8 lassen eine Tragschiene6 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 den1 bis8 gezeigt. Die Geräte sind auf einer Unterlage montiert, zu der unter anderem eine Schiene6 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 (10)
- 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.
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