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Die Erfindung betrifft einen modularen Steckverbinder zum Kontaktieren eines Gegensteckverbinders, insbesondere eines Leiterplattensteckverbinders, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Elektronikmodul für einen solchen modularen Steckverbinder.
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Modulare Steckverbinder sind aus dem Stand der Technik in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Im Sinne dieser Anmeldung umfasst der Begriff „modularer Steckverbinder“ einen Steckverbinder in leistenförmiger Bauart, der mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder, insbesondere mit einem Leiterplattensteckverbinder, zusammensteckbar ist, wobei der modulare Steckverbinder eine Mehrzahl aneinander gereihter und direkt mit mechanischen Verbindungsmitteln mechanisch miteinander zur Leistenform verbundener Module aufweist. Zumindest einige der Module sind als Steckermodule ausgebildet, die jeweils ein Modulgehäuse, wenigstens ein Steckgesicht mit wenigstens einem Steckkontakt und vorzugsweise jeweils wenigstens einen Leiteranschluss aufweisen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen modularen Steckverbinder zu schaffen, der eine erweiterte Funktionalität bietet und einen dennoch einfachen und vielseitig an verschiedene Anwendungsfälle anpassbaren Aufbau aufweist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Nach Anspruch 1 wird folgender Gegenstand geschaffen: Ein modularer Steckverbinder in leistenförmiger Bauart, der mit einem korrespondierendem Gegensteckverbinder, insbesondere mit einem Leiterplattensteckverbinder, zusammensteckbar ist, wobei der modulare Steckverbinder eine Mehrzahl aneinander gereihter und direkt mit mechanischen Verbindungsmitteln mechanisch miteinander zur Leistenform verbundener Module aufweist, welche mehrere Steckermodule und eines oder mehrere Elektronikmodule umfassen, wobei das jeweilige Elektronikmodul zwei winklig zueinander ausgerichtete Gehäuseschenkel aufweist, von denen einer ein Anreihschenkel ist, der zwischen zwei der Steckermodule reihbar ist und von denen der andere ein dazu winklig, insbesondere rechtwinklig, ausgerichteter Querschenkel ist, der auf einer winklig, insbesondere rechtwinklig zur Anreihrichtung x ausgerichteten Gehäuseseite eines oder mehrerer der Steckermodule angeordnet ist.
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Derart wird der Steckverbinder auf einfache konstruktive Weise mit einem oder mehreren Elektronikmodulen versehen, mit denen verschiedenste Funktionen an dem Steckverbinder realisierbar sind. Die einzelnen Steckermodule werden einfach und stabil mit dem jeweiligen Elektronikgehäuse zu einem Verbund zusammengefügt.
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Vorzugsweise liegt der Querschenkel nach einer bevorzugten Ausgestaltung auf den benachbarten Steckermodulen auf. Dies ist nicht zwingend aber es ist vorteilhaft, wenn derart eine stabile Anlage an den Steckermodulen realisiert wird.
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Dabei kann nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Steckermodule jeweils wenigstens eine Metallbaugruppe mit wenigstens einem Steckanschluss und mit wenigstens einem weiteren Anschluss, insbesondere einem Leiteranschluss aufweisen und dass der jeweilige Querschenkel des jeweiligen Anschlussgehäuses für das oder die Steckermodule, welche er übergreift, wenigstens eine Messeinrichtung, insbesondere einen Messkontakt oder einen berührungslosen Messensor aufweist, mit der er die Metallbaugruppe des jeweiligen Steckermoduls kontaktiert oder mit der im zusammengesteckten Zustand in der Nähe der Metallbaugruppe zu liegen kommt bzw. angeordnet ist, so dass jeweils Messungen, beispielsweise Temperaturmessungen an der Metallbaugruppe bzw. in der Nähe der Metallbaugruppe durchführbar sind.
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Derart wird jeweils auf einfache Weise ein einmaliger oder natürlich vorzugsweise wiederholter oder dauernder Abgriff von Messwerten an dem jeweiligen Steckermodul möglich.
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Aus konstruktiver Sicht ist es bevorzugt und einfach, wenn das Modulgehäuse des Elektronikmoduls in einer Seitenansicht eine L-Form oder eine T-Form aufweist. Es kann dann insbesondere vorgesehen sein, dass der Anreihschenkel und die Steckergehäuse korrespondierende mechanische Verbindungsmittel aufweisen, an denen sie in einer Reihung aneinander befestigbar sind. Derart werden die Elektronikmodule besonders einfach in den Steckverbinder integriert und können dennoch ein relativ großes Gehäuse zur Unterbring von elektrischen Bauelementen wie bestückten Leiterplatten und dgl. aufweisen, dass ggf. auch für weitere Funktionalitäten nutzbar ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steckverbindermodule des modularen Steckverbinders nicht in einem Halterahmen gehalten sind, sondern dass sie direkt an ihren Anreihseiten mechanisch miteinander verbunden sind. Denn es kann auch ohne Halterahmen ein modularer Steckverbinder mit Anschlussmodulen verschiedener Bauart geschaffen werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steckermodule jeweils eine Anreihvorderseite und jeweils eine Anreihrückseite aufweisen, wobei die Anreihvorderseite und die Anreihrückseite der Modulgehäuse der Steckermodule und der Anreihschenkel der Elektronikmodule direkt aneinander gereihter Steckverbindermodule korrespondierende mechanische Verbindungsmittel aufweisen.
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Dabei ist es nach einer Variante einfach und zweckmäßig, wenn die korrespondierenden mechanischen Verbindungsmittel einen oder mehrere Rasthaken und einen oder mehrere korrespondierende Rastfallen aufweisen, welche Rastmittel ausbilden, die an aneinander gereihten Steckverbindermodulen miteinander verrastet sind.
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Es ist nach einer Weiterbildung oder Alternative weiter einfach und zweckmäßig, wenn die korrespondierenden mechanischen Verbindungsmittel einen oder mehrere Zapfen und einen oder mehrere korrespondierende Aufnahmelöcher aufweisen. So kann vorgesehen sein, dass der oder die Zapfen einen nichtrunden, insbesondere mehreckigen Querschnitt aufweisen und dass das oder die Aufnahmelöcher einen korrespondierenden, insbesondere mehreckigen Querschnitt aufweisen, da dies eine Sicherung gegen ein Relativverdrehen aneinander gereihter Modulgehäuse bietet.
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Es ist konstruktiv vorteilhaft und einfach, wenn die Messeinrichtung, insbesondere der jeweilige Messkontakt oder der jeweilige berührungslose Messensor, in das Steckergehäuse eingreift und dort die Metallbaugruppe, insbesondere eine Stromschiene der Metallbaugruppe, z.B. an einer Oberfläche kontaktiert oder dass er in der Nähe dieser Metallbaugruppe liegt. Alternativ kann er die Metallbaugruppe auch anders, z.B. steckend kontaktieren.
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Es kann weiter vorteilhaft und einfach vorgesehen sein, dass das jeweilige Elektronikmodul eine Auswertungseinrichtung aufweist, mit welcher ein an einem der Steckermodule aufgenommener Messwert auswertbar ist und/oder wenn es eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere wenigstens eine LED, aufweist, mit welcher das Ergebnis einer Messwertauswertung optisch visualisierbar ist.
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Nach einer optionalen aber dennoch vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass mehrere der Elektronikmodule vorgesehen sind, deren Querschenkel aneinander angrenzen und dass die Querschenkel x Buskontakte aufweisen, die einander kontaktieren, so dass vorzugsweise im zusammengereihten Zustand des Steckverbinders ein Daten- und Energiebus ausgebildet wird, der sich bis zu einem Kommunikationsmodul des Steckverbinders erstreckt, an das eine übergeordnete Steuerung anschließbar sein kann.
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Die Erfindung schafft auch die vorteilhafte Verwendung eines Elektronikmoduls eines Steckverbinders nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zur Durchführung einer Messung und zur Anzeige und/oder Auswertung und/oder Ausgabe eines Messergebnisses. Dabei kann die Messung in vorteilhafter Weise eine Temperaturmessung sein oder umfassen und/oder die Messung kann beispielsweise vorteilhaft eine Spannungs- oder Strommessung sein oder umfassen.
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Die Erfindung schafft schließlich auch ein Verfahren zur Messung der Spannung oder der Temperatur eines Leiteranschlusses oder des Stromes durch diesen Leiteranschluss, an einem modularen Steckverbinder, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Bereitstellen des modularen Steckverbinders;
- b) Messen einer Temperatur oder einer Spannung oder eines Stroms an der Metallbaugruppe des jeweiligen Steckermoduls mit einer Messeinrichtung, , welche die Metallbaugruppe des Steckermoduls, in das er eingesteckt ist, kontaktiert oder welche nahe zu dieser liegt, und
- c) Anzeigen der Temperatur oder eines Ergebnisses der Messung oder Weiterleiten der Messung an ein Kommunikationsmodul.
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Insbesondere eine Temperatur kann auf in der Nähe Metallbaugruppe gemessen werden. Ggf. wird ein Korrekturfaktor für den Abstand bei der Messung berücksichtigt. Ströme können ggf. auch indirekt ohne Berührung z.B. durch Erfassung von Magnetfeldern oder dgl. gemessen werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Figuren veranschaulichen die Erfindung anhand dieser Ausführungsbeispiele, die Erfindung ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise wortsinngemäß oder äquivalent umgesetzt werden. Insbesondere können einzelne vorteilhafte Merkmale der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele auch bei anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen umgesetzt werden. Es zeigen:
- 1a - 1d in 1a) eine perspektivische Ansicht eines vollständig montierten leistenartigen modularen Steckverbinders, der mit einem Gegensteckverbinder (nicht dargestellt) nach Art eines (modularen) Leiterplattensteckverbinders zusammengesteckt werden kann; in 1b) eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1a), von dem an einem Modul eine Gehäuseabdeckung und von dem ein Kommunikationsmodul zur Verbindung z.B. mit einer übergeordneten (hier nicht dargestellten) Steuerung getrennt dargestellt sind bzw. abgenommen worden sind; und in 1c) und 1d) zwei verschiedene perspektivische Ansichten des Steckverbinders aus 1a) von dem in 1c) und 1d) jeweils eine Seitenabdeckung und das Kommunikationsmodul abgenommen sind;
- 2a - 2d in 2a) und 2b) verschiedene perspektivische Ansichten von drei Steckverbindermodulen des Steckverbinders aus 1a) im nicht zusammengerasteten Zustand, so dass die Module einzeln dargestellt sind, wobei die drei abgebildeten Module zwei Steckermodule und ein Elektronikmodul umfassen und in 2c) die Module aus 2a) und 2b), wobei das Elektronikmodul in Explosionsdarstellung dargestellt ist, und in 2d) einen Schnitt durch ein Steckermodul und ein Elektronikmodul im zusammengesteckten Zustand;
- 3a - 3c in 3a) eine Draufsicht auf das Elektronikmodul aus 2a), in 3b) eine perspektivische Ansicht des Elektronikmoduls aus 3a) ohne Gehäuseabdeckung; und in 3c) das Elektronikmodul aus 3a) und 3b) ohne Gehäuseabdeckung und mit demontierter Leiterplatte;
- 4a - 4b in 4a) und 4b) eine perspektivische Ansicht und eine Explosionsdarstellung des Kommunikationsmoduls aus 1a - 1d.
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1 zeigt in a) einen leistenartigen modularen Steckverbinder 1, der mit einem Gegensteckverbinder zusammengesteckt werden kann, der nach Art eines modularen Leiterplattensteckverbinders 1 (nicht dargestellt) ausgestaltet sein kann, der aber auch als Steckverbinder zur Verbindung mit wenigstens einem Kabel ausgestaltet sein könnte. Dabei kann insbesondere der Gegensteckverbinder auf einer Leiterplatte angeordnet und mit dieser an einer seiner Seiten zumindest elektrisch leitend und ggf. optional mechanisch verbunden sein, insbesondere über eine oder mehrere Lötverbindungen, z.B. an Lötstiften.
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Der modulare Steckverbinder 1 der 1a) bis 1d) ist leistenartig ausgebildet. Er weist eine Mehrzahl aneinander gereihter und mechanisch miteinander zur Leiste verbundener Steckverbindermodule auf. Diese umfassen (in 1a in der Reihenfolge von rechts nach links): ein Kommunikationsmodul (optional) 300, dann zwei Steckermodule 100a, 100b, dann ein erstes Elektronikmodul 200a, dann zwei weitere Steckermodule 100c, 100d, dann ein weiteres Elektronikmodul 200b und dann ein fünftes Steckermodul 100e. Abgeschlossen wird die Reihung links hiervon einer Abdeckplatte 400a, die optional vorgesehen sein kann. Das erste (z.B. in 1a rechte) Steckverbindermodul und/oder das letzte Steckverbindermodul kann/können in und gegen die Anreihrichtung eine solche Abdeckplatte 400a und /oder eine Endplatte oder dgl. aufweisen.
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Der dargestellte Steckverbinder 1 zeigt eine vorteilhafte, aber lediglich beispielhafte Reihung. Andere Reihungen sind denkbar, so solche ohne Kommunikationsmodul 300 und/oder mit einer anderen Anzahl an Steckermodulen und Elektronikmodulen.
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Die Steckverbindermodule - nachfolgend auch kurz synonym Module genannt - sind in einer geraden Anreihrichtung x aneinandergereiht. Die Module 100a, 200, 300 weisen jeweils ein Modulgehäuse 101, 201, 301 auf.
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Steckermodule 100a, b, ... sind solche vorzugsweise scheibenartige Module, die in eine zur Anreihrichtung ersten senkrechten Richtung - einer Steckrichtung y - das Gehäuse 101 aufweisen, das wiederum ein Steckgesicht 110 aufweist. Sie weisen ferner wenigstens eine Metallbaugruppe 120 mit einem oder mehreren Steckkontakt(en) 130 zum Zusammenstecken mit einem nicht dargestellten korrespondierenden Gegensteckverbinder auf. Die Metallbaugruppe weist ferner zudem vorzugsweise einen Leiteranschluss 140 auf, an welchen ein abisoliertes Leiterende oder ein Crimpanschluss oder dgl. anschließbar ist. Der Steckkontakt 130 und der Leiteranschluss 140 bilden einen Teil der Metallbaugruppe 120 dieses Steckermoduls aus, welche die beiden Anschlüsse auch leitend verbindet (Siehe 1c, d sowie 2a, 2b).
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Elektronikmodule 200a, 200b sind solche Module, die wenigstens ein Gehäuse 201, wenigstens einen Elektronikbaustein oder eine Elektronikschaltung 220 (z.B. eine bestückte Leiterplatte LP1, siehe z.B. 2d) aufweisen und die eine oder mehrere Messeinrichtungen, insbesondere einen oder mehrere Messkontakte 250 oder einen oder mehrere berührungslose Messensoren zum Kontaktieren oder zum Anordnen in der Nähe der der Metallbaugruppe 120 aufweisen. Dabei ist vorzugsweise jeweils einer der Steckkontakte 230 des jeweiligen Elektronikmoduls zum Kontaktieren der Metallbaugruppe 120 eines korrespondierenden Steckermoduls ausgelegt (3a - 3c), welches das Elektronikmodul übergreift. Denkbar wäre, dass auch in den Elektronikmodulen zusätzlich Metallbaugruppen nach Art der Steckermodule angeordnet sind, so dass sie dann eine Doppelfunktion übernehmen (nicht dargestellt). Bevorzugt wird aber die dargestellte Ausführung.
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Das Kommunikationsmodul 300 ist ein solches Modul, dass ein Gehäuse 301 aufweist, eine Elektronikschaltung 310 und ein Schnittstelle, beispielsweise eine Steckerschnittstelle 320 zum Anschluss eines Kabels oder dgl., um das Kommunikationsmodul mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) zu verbinden (4a, b). Das optionale Kommunikationsmodul kann an einem der Elektronikgehäuse festgelegt sein, z.B. mit einer Nut-/Federverbindung oder dgl..
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Das jeweilige Modulgehäuse 101 der Steckermodule 100a, b ... weist jeweils das Steckgesicht 110 zum Zusammenstecken mit einem korrespondierenden Steckgesicht eines Abschnitts des Gegensteckverbinders 1 auf, der ebenfalls modular aufgebaut sein kann. Zum Zusammenstecken wird der Steckverbinder 1 in eine Steckrichtung y senkrecht zur Anreihrichtung x bewegt und mit dem Gegensteckverbinder, z.B. einem Leiterplattensteckverbinder, zusammengesteckt, wobei der oder die Steckkontakte 130 des modularen Steckverbinders 1 einen oder mehrere Gegensteckkontakte des Gegensteckverbinders - hier des Leiterplattensteckverbinders - kontaktieren. Der Gegensteckverbinder 1 kann auch als Steckverbinder zum Einsatz ohne Leiterplatte, beispielsweise zum Anschluss von Leiterenden ausgebildet sein und einen Teil einer fliegenden Steckverbinderkupplung bilden (hier nicht dargestellt).
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Die Steckkontakte 130 sind hier in besonderer bevorzugter Ausgestaltung als einer oder mehrere Tulpen- oder Stiftkontakt(e) ausgebildet. Es sind auch Mischformen mit Stift- und Tulpenkontakten denkbar und/oder Schirmkontakten denkbar.
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Es können auch mehrere Metallbaugruppen je Steckermodul vorgesehen sein (nicht dargestellt)
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Der oder die Steckkontakte 130 sind in dem jeweiligen Steckverbindermodul elektrisch leitend mit dem jeweiligen Leiteranschluss 140 zum Anschluss wenigstens eines (abisolierten) Leiterendes verbunden, z.B. über wenigstens eine Stromschiene 135 (2c und 2d). Der Leiteranschluss 140 kann als ein Direktsteckanschluss ausgebildet sein (Push-In-Technik), der eine Druckfeder 141 aufweist sowie eine Betätigungsanordnung zum Öffnen einer Klemmstelle, die hier einen Hebel 142 und einen Drücker 143 aufweist, mit dem Druck auf die Druckfeder 141 ausgeübt werden kann, um eine Klemmstelle (zwischen Stromschiene 135 und Druckfeder 141) zum Kontaktieren des (hier nicht dargestellten) Leiters öffnen zu können. Der Leiteranschluss könnte aber auch in anderer Anschlusstechnik, so beispielsweise als Zugfederanschluss oder IDC-Anschluss oder Schraubanschluss ausgebildet sein (hier nicht dargestellt). Der Leiteranschluss kann so ausgebildet sein, dass seine Klemmfeder 141 in Offenstellung verrastbar ist und mit einem Einführen des Leiters aus der Raststellung lösbar ist, um den Leiter zu kontaktieren.
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Die Modulgehäuse 101 weisen - hier an der vom Steckgesicht abgewandten Seite, was vorteilhaft, aber nicht zwingend ist - jeweils eine Einführöffnung 102 zum Einführen des Leiterendes in die Klemmstelle im Modulgehäuse 101 auf.
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Die Modulgehäuse 101 sind in der Anreihrichtung x aneinandergereiht. Sie weisen in Anreihrichtung jeweils eine erste Anreihseite auf, die nachfolgend auch als Anreihvorderseite 104 bezeichnet wird (2a). Sie weisen ferner eine zweite Anreihseite auf, die nachfolgend auch als Anreihrückseite 103 bezeichnet wird. Die Anreihrückseite 103 kann als weitgehend geschlossene Wand ausgebildet sein. Abweichungen werden nachfolgend erläutert.
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Die Anreihvorderseite 104 bildet auch eine Art Wand aus, sie kann aber bereichsweise offener gestaltet sein als die weiter geschlossene Anreihrückseite 103, so u.a., da von der Anreihvorderseite 104 aus Metallteile der Metallbaugruppe 120 montierbar sind. Diese können zudem in Anreihrichtung breiter ausgestaltet werden, wenn die Anreihvorderseite 104 nicht ebenfalls so geschlossen ausgebildet ist wie die Anreihrückseite 103, welche dann in dieser Richtung die Metallteile abstützen kann.
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Um die Modulgehäuse 101 der Steckermodule 100a, (und auch das oder die Elektronikmodule 200a,) aneinanderreihen zu können, so dass sie fest und sicher einen leistenartigen modularen Steckverbinder 1 ausbilden, weisen sie an den beiden Anreihseiten - also an der Anreihvorderseite 104 und an der Anreihrückseite 103 - korrespondierende mechanische Verbindungsmittel auf.
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Die nachfolgend zu beschreibenden Elemente 131 bis 136 können an den Steckermodulen 100a, b, ... und an den Elektronikmodulen 200a, b, ... ausgebildet sein. Sie könnten auch an dem Kommunikationsmodul 300 ausgebildet sein, dass hier aber auf andere Weise an einem der Elektronikmodule 200a befestigt ist.
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Die mechanischen Verbindungsmittel umfassen hier mehrere - hier vier - an der Anreihrückseite 103 angeordnete und von dieser in Anreihrichtung x vorstehende Rasthaken 131, 231, 331. Die Rasthaken 131, 231, 331 sind dazu ausgelegt, beim Zusammenstecken benachbarter Modulgehäuse in Rastfallen/Rastausnehmungen 132, 232 einzurasten, die in der Anreihvorderseite 104 der benachbarten angereihten Modulgehäuse 101 ausgebildet sind. Die Rasthaken können aus der Verrastung lösbar sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, sie nicht lösbar auszubilden (2b).
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Ergänzend kann vorgesehen sein, dass einer oder mehrere Stifte 134, 234 die von der Anreihrückseite 103, 203 vorstehen, dazu vorgesehen sind, formschlüssig und vorzugsweise auch kraftschlüssig in korrespondierende Aufnahmelöcher 135, 235 an der Anreihvorderseite 104, 205 einzugreifen.
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Sind mehrere der Stifte 134, 234 und Aufnahmelöcher 135, 235 vorgesehen, können diese einen gleichen oder einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
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Insgesamt kann besonders durch eine Kombination aus Rastverbindung mit Rasthaken 131, 231 und Rastfallen 132, 232 sowie Pressverbindung mit (Press-)Stiften 134, 234 und Aufnahmelöchern 135, 235 ein sicherer Sitz benachbarter Modulgehäuse 101a, 101b, 201 in dem übergeordneten modularen Steckverbinder 1 gesichert werden.
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Die Modulgehäuse 201 der Elektronikmodule 200a, 200b weisen zwei zueinander winklige, insbesondere rechtwinklig ausgebildete Abschnitte bzw. Schenkel 211, 212 auf. Der eine Gehäuseschenkel ist ein Anreihschenkel 211, der scheibenförmig ausgebildet sein kann und zwischen zwei der Steckermodule gereiht werden kann. Der andere Schenkel ist ein dazu senkrecht ausgerichteter Querschenkel 212.
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Der Anreihschenkel 211 des jeweiligen Elektronikmoduls weist vorzugsweise die mechanischen Verbindungsmittel auf, welche zu den mechanischen Verbindungsmitteln der Steckermodule 100a, 100b, ... korrespondieren, so dass der jeweilige Anreihschenkel 211 zwischen zwei benachbarten Steckermodulen reihbar ist und mit diesen mechanisch wie eines der Steckermodule 100a, b, ... verbindbar ist. Er kann zudem eine Leiterplatte LP2 aufweisen.
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Die mechanischen Verbindungsmittel des Anreihschenkels 211 des Elektronikmoduls umfassen daher hier beispielhaft korrespondierend einen oder mehrere der Rasthaken 231. Die Rasthaken 231 sind dazu ausgelegt, beim Zusammenstecken benachbarter Modulgehäuse in Rastfallen/Rastausnehmungen 132 einzurasten, die in der Anreihvorderseite 104 der benachbarten angereihten Modulgehäuse 101 des benachbarten Steckermoduls - z.B. 100c - ausgebildet sind. Zudem weist das Elektronikmodul entsprechende Rastausnehmungen/Rastfallen auf. Es kann ferner auch einen oder mehrere Stifte 234 und eines oder mehrere der Aufnahmelöcher 235 aufweisen.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein Steckgesicht ohne Kontakte an dem Anreihschenkel 211 ausgebildet ist.
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Die in den Figuren dargestellten Verbindungsmittel an den Elektronikmodulen 200a, b, ... und an den Steckermodulen 100a, b, ... sind vorteilhaft und bieten eine sichere Verbindung. Sie sind aber dennoch als beispielhaft zu verstehen. Sie können auch auf andere Weise ausgestaltet sein.
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Der Quergehäuseabschnitt bzw Querschenkel 212 erstreckt sich vorzugsweise auf einer oder beiden Seiten (in Steckrichtung betrachtet ergibt sich eine L-Form oder wie dargestellt eine T-Form) quer zum Anreihschenkel 211.
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Der Quergehäuseabschnitt bzw. Querschenkel 212 kann dazu ausgelegt sein, in z-Richtung hinter bzw. auf einem oder mehreren der Gehäuse 101, der benachbarten Steckermodule 100a, 100b, 100c aufzuliegen bzw. eines oder mehrere der Steckermodule an dieser Rückseite quasi huckepack zu übergreifen („Piggy Back“). Der Quergehäuseabschnitt bzw. Querschenkel 212 übergreift - aus der Perspektive des Anreihschenkel 211 betrachtet - in und/oder gegen die Anreihrichtung jeweils eines oder zwei benachbarte Steckermodule 100a, 100b. Der Quergehäuseabschnitt 212 kann auch mehr als zwei benachbarte Steckermodule 100a, 100b übergreifen (hier nicht dargestellt).
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Der Quergehäuseabschnitt 112 liegt vorzugsweise auf einer Gehäuseseite der Steckermodule 100a, b auf, an welcher kein zu handhabendes Betätigungselement ausgebildet ist. Die Anordnung der Module ist somit vorteilhaft so vorgesehen, dass eine bzw. die Feldverdrahtung nicht behindert wird.
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Derart kann beispielsweise ein modularer Steckverbinder nach Art der 1a gebildet werden. Die Anreihschenkel 211 sind jeweils zwischen zwei Steckermodulen - z.B. 100b, 100c - angeordnet.
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In einem oder beiden Gehäuseabschnitten 211, 212 kann/ können jeweils keine, eine oder mehrere Elektronikeinheiten ausgebildet sein, insbesondere eine oder mehrere Elektronikeinheiten 220, die wenigstens jeweils eine Leiterplatte LP1, LP2 umfassen können.
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Der Querschenkel 212 kann vorzugsweise eine Abdeckung 213 aufweisen, die vom Modulgehäuse 201 lösbar ist und insbesondere rastend an dem Modulgehäuse 201 befestigbar ist. Derart ist die Elektronikschaltung bzw. ggf. wenigstens eine der Leiterplatten LP1 auch im Verbund des Steckverbinders im Querschenkel 212 stets gut zugänglich.
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Einer der Schenkel, vorzugsweise der Querschenkel 212 kann eine oder mehrere Messeinrichtungen, insbesondere einen oder mehrere Messkontakte 250, 251, ... (siehe z.B. 3a) aufweisen. Der oder die Messkontakte 250, 251, ... oder Prüfkontakte kann/ können beispielsweise als federnde Kontaktstifte ausgebildet sein.
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Der oder die Messkontakte 250, 251, ... sind jeweils dazu ausgelegt, in korrespondierende Ausnehmungen oder Löcher 150, 151 der in Reihung nächsten ein oder zwei Gehäuse der Steckermodule 100a, 100b. 100c, ... einzugreifen und dazu, in dem jeweiligen Modulgehäuse 101 eines oder mehrere leitende Bauteile der Metallbaugruppe 120 zu kontaktieren, welche in dem jeweiligen Modulgehäuse 101 ausgebildet sind.
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Ausgestaltungen, bei denen als Messeinrichtung(en) alternativ/optional einer oder mehrere berührungslose Messensoren vorgesehen sind, welche die Metallbaugruppe nicht kontaktieren, ist nicht dargestellt. Sie ist aber weitgehend analog zu den Figuren ausgelegt sein, nur berühren sie die Metallbaugruppe dann nicht, sondern enden kurz vor der Metallbaugruppe. Sie erstrecken sich aber auch aus dem Elektronikgehäuse in die übergriffenen Steckergehäuse
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Diese Messkontakte 250, 251 kontaktieren die Stromschiene 135 der Metallbaugruppe 120. Die Messkontakte, insbesondere die federnden Kontaktstifte, können dazu ausgelegt sein, bei einem Einstecken in das jeweilige Modulgehäuse 101 auf der Oberfläche eines Elements der jeweiligen Metallbaugruppe120 hier federnd zur Anlage kommen, insbesondere auf der Stromschiene 135 nahe zum Leiteranschluss. Derart kann beispielsweise eine Spannung oder die Temperatur an dem Leiteranschluss 140 des jeweiligen Elektronikmoduls 201, 202 gemessen werden. Weist ein Modulgehäuse eines Steckermoduls mehrere der Metallbaugruppen 120 auf, können auch korrespondierend mehrere Messkontakte in dieses Steckermodul eingreifen (nicht dargestellt) und dort die Metallbaugruppe kontaktieren.
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Derart kann nach einer Variante auf einfache Weise wenigstens ein Messwert an der Metallbaugruppe 120 erfasst werden. Auf der Basis dieser Messung(en) kann eine Auswertung erfolgen. Es kann z.B. eine Statusanzeige erfolgen, so an einer oder mehreren LEDs (hier nicht zu erkennen) oder dgl. als Ausgabeeinrichtung.
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Die Messkontakte 250, 251 können auf verschiedene Weise genutzt werden. So können sie als vorzugsweise federndes Messelement eines Temperatursensors genutzt werden, der leitend mit einer Auswerteeinrichtung bzw. -elektronik auf der Leiterplatte LP1 verbunden sein kann (2c). Die Gehäuse 201 der Elektronikmodule können eine Anzeigeeinrichtung wie eine LED aufweisen, um einen Betriebszustand anzuzeigen, welcher mit einem Grenzwert der Temperaturmessung zusammen hängen kann.
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Mit den federnden Messkontakten 250, 251 wird eine thermische Kopplung zwischen der Stromschiene 135 der Metallbaugruppe des zugeordneten Steckermoduls - z.B. 100b - im Leiteranschlussbereich hergestellt.
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Die Querschenkel 212 der Elektronikmodule 200 und ggf. des Kommunikationsmoduls 300 können einseitig oder beidseitig ferner optional einen oder mehrere Buskontakte, z.B. Busfederkontakte 260 aufweisen, um über mehrere der Elektronikmodule 200a, b, ... hinweg und ggf. bis zum Kommunikationsmodul 300 einen Daten- und/ oder Energiebus auszubilden, beispielsweise, um Messwerte an eine übergeordnete Steuerung zu leiten. Beim Anreihen wird federnd eine Verbindung zwischen benachbarten Busfederkontakten 260 hergestellt. Die Busfederkontakte 260 können an der Leiterplatte LP1 angeordnet sein. Sie können in den beiden Richtungen (+x, -x), in denen sie kontaktieren, unterschiedlich ausgestaltet sein, z.B. auf einer Seite eben auf der anderen Seite federnd gebogen. Mit der ebenen Seite wird dann vorzugsweise die Leiterplatte z.B. LP1 kontaktier, während die gebogenen Abschnitte benachbarte Elektronikmodule aneinander liegen können.
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Es ist denkbar, über den derart gebildeten Bus von einer übergeordneten Steuerung aus Messwerte abzufragen (z. B. I2C). Die Buskontakte 260 seitlich an den Querschenkeln 212 können ein Daisy Chaining von mehreren „smarten Scheiben“ bzw. wiederum auch Elektronikscheiben 200a, b, ... ermöglichen, da diese automatisch zu den benachbarten smarten Scheiben bzw. Elektronikscheiben 200a, 200b, ... kontaktieren.
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Am Ende eines mit smarten Scheiben bzw. Elektronikscheiben 200a, 200b, ... konfigurierten Steckverbinders 1 wird zumindest eine der „Kommunikationsscheiben 300“ vorgesehen, die über die Buskontakte 360 mit den Buskontakten 260 der einzelnen Elektronikscheiben 200 kommunizieren kann. In der Kommunikationsscheibe 300 kann ein Controller vorhanden sein, der zyklisch die Temperaturwerte aller Temperatursensoren abfragt/ prüft. Über hier beispielhaft eine steckbare Schnittstelle z.B. zu dem Gerät, an das der Steckverbinder 1 angeschlossen werden soll, können mittels BUS (Bsp. SPI) die Temperaturwerte abgefragt werden. Zusätzlich kann auf dem Controller ein Algorithmus zur Bewertung der Temperaturen vorgesehen sein. Dieser Algorithmus kann auf Expertenwissen, Historiendaten oder beidem basieren und dazu dienen, zu entscheiden, ob eine Anomalie oder unerwartete Temperatur vorliegt, was beides auf einen Defekt hinweisen kann. Das Ergebnis der Bewertung ist ebenfalls vom Gerät auslesbar. Die Kommunikationsscheibe kann ebenfalls ein Gehäuse 301 mit einer abnehmbaren Abdeckung 313 aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- modularer Steckverbinder
- 100a, 100b, ...
- Steckermodule
- 400
- Abdeckplatte
- 101,201,301
- Modulgehäuse
- 102
- Einführöffnung
- 104
- Anreihvorderseite
- 103
- Anreihrückseite
- 110
- Steckgesicht
- 120
- Metallbaugruppe
- 130
- Steckkontakt(e)
- 131,231
- Rasthaken
- 132, 232
- Rastfallen/Rastausnehmungen
- 134,234
- Stifte
- 135, 235
- Aufnahmelöcher
- 136
- Stromschiene
- 140
- Leiteranschluss
- 141
- Druckfeder
- 142
- Hebel
- 143
- Drücker
- 150, 151
- Löcher
- 200a, 200b
- Elektronikmodul
- 201
- Gehäuse
- 220
- Elektronikschaltung
- 230
- Steckkontakte
- 211
- Anreihschenkel
- 212
- Querschenkel
- 213
- Abdeckung
- 250,251
- Steckkontakte
- 253
- LED
- 260
- Buskontakte
- 300
- Kommunikationsmodul
- 300
- Kommunikationsmodul
- 301
- Gehäuse
- 310
- Elektronikschaltung
- 313
- Abdeckung
- 320
- Steckerschnittstelle
- 360
- Buskontakte
- 400a
- Abdeckplatte
- LP1, LP2
- Leiterplatte
- x
- Anreihrichtung
- y
- Steckrichtung
- z
- Richtung senkrecht zur LP
