DE19514768A1 - Prozeßstecker - Google Patents
ProzeßsteckerInfo
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- H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
- H05K7/1468—Mechanical features of input/output (I/O) modules
- H05K7/1469—Terminal blocks for connecting sensors
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- H—ELECTRICITY
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R12/7076—Coupling devices for connection between PCB and component, e.g. display
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- H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prozeßstecker zum
Verbinden von Prozeßleitungen mit einer gekapselten Ein-/Aus
gabebaugruppe der Steuerungstechnik, mit frontseitig angeord
neten Anschlußelementen, z. B. Schraubklemmen, für die Pro
zeßleitungen und rückseitig angeordneten Messerleistenaufnah
men für in der Baugruppe angeordnete Kontaktmesser.
Ein derartiger Prozeßstecker ist aus der EP 0 592 712 A1 be
kannt.
Ausgehend vom dort bekannten Stand der Technik besteht die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den für den Prozeß
stecker benötigten Platz zu minimieren.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Messerleistenaufnah
men an ihren Außenseiten Ausnehmungen aufweisen. Dadurch kann
nämlich der Prozeßstecker bei Einhalten der erforderlichen
Spannungsabstände näher an die Kontaktmesser gebracht werden
als wenn die Ausnehmungen nicht vorhanden sind.
Wenn die Anschlußelemente und die Messerleistenaufnahmen auf
beiden Seiten der Front- bzw. Rückseite des Frontsteckers an
geordnet sind und der Frontstecker ferner eine zentral ange
ordnete, axial unverschieblich gelagerte Schraube aufweist,
die mit einer in der Baugruppe angeordneten Gewindebohrung
zusammenwirkt, kann die Anschlußelementdichte bei minimalen
Platzaufwand verdoppelt werden. Durch die Schraubverbindung
werden ferner die erforderlichen Kräfte zum Verbinden des
Prozeßsteckers mit der Baugruppe bzw. zum Lösen des Prozeß
steckers von der Baugruppe in vernünftigen Grenzen gehalten.
Wenn der Prozeßstecker um die Schraube herum eine Codierele
mentaufnahme für ein Codierelement aufweist, das mit einem in
der Baugruppe um die Gewindebohrung herum angeordneten Gegen
codierelement zusammenwirkt, ist es möglich, ein versehent
liches Verbinden des Prozeßsteckers mit der falschen Baugrup
pe bei minimalen Platzaufwand zu verhindern.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei
gen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ein-/Ausgabebaugruppe
der Steuerungstechnik nebst zugehörigem Frontstecker,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer der Leiterplatten der Baugruppe,
Fig. 3 einen Ausschnitt der Rückseite des Frontsteckers,
Fig. 4 eine mögliche Codierung,
Fig. 5 eine weitere mögliche Codierung und
Fig. 6 das Zusammenwirken der Rastvorrichtungen von Aufnahme
kanal und Frontstecker.
Gemäß Fig. 1 besteht die Kapselung der Baugruppe aus einem Ba
sisteil 1, auf das nach dem Einschieben der Leiterplatten 2
eine Haube 3 aufgesetzt wird, um die Kapselung zu vervoll
ständigen.
Wie aus Fig. 1 sofort ersichtlich ist, sind die Leiterplatten
2 innen an den Seiten der Kapselung angeordnet. Sie erstrek
ken sich dabei seitlich bis in den Bereich des U-förmigen
Aufnahmekanals 4, der an der Vorderseite der Kapselung ange
ordnet ist. Die Leiterplatten 2 rahmen also sozusagen den
Aufnahmekanal 4 auf beiden Seiten ein.
Der Aufnahmekanal 4 dient der Aufnahme des Front- bzw. Pro
zeßsteckers 5, an den, wie später noch näher erläutert wird,
eine Vielzahl von Prozeßleitungen anschließbar ist. Um die
Breite des Aufnahmekanals 4 und damit auch die Breite des
Frontsteckers 5 bei gegebener Baugruppenbreite möglichst groß
gestalten zu können, sind die Leiterplatten 2 im Bereich des
Aufnahmekanals 4 - für die hintere der beiden Leiterplatten 2
also rechts von der gestrichelt eingezeichneten Linie - auf
der Seite des Aufnahmekanals 4 unbestückt, also bestückungs
frei.
Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, weisen die Leiterplat
ten 2 - der Übersichtlichkeit halber ist dies nur für die
vordere der beiden Leiterplatten 2 dargestellt - auf der der
Kapselung zugewandten Seite (also auf der dem Aufnahmekanal 4
abgewandten Seite) SMD-Leuchtdioden 6 auf, mittels derer der
Zustand der über die Prozeßleitungen übertragenen Signale an
gezeigt werden kann. Die Leuchtdioden 6 sind dabei zwar nahe
der Vorderkante der Leiterplatten 2 angeordnet, aber dennoch
von der Vorderseite der Baugruppe zurückgesetzt. Ihr Licht
wird daher über die Lichtleiter 7 in bekannter Art und Weise
zur Vorderseite der Baugruppe geführt. Montage und Wirkungs
weise der Lichtleiter sind beispielsweise in der DE 93 14 097
U, Seite 3, Zeile 1 bis Seite 3, Zeile 31 zu entnehmen. Durch
die Anordnung der Leuchtdioden 6 auf den Außenseiten der Lei
terplatten 2 wird erreicht, daß die Lichtleiter 7 relativ
kurz und dadurch lichtverlustarm ausgeführt sein können.
Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich ist, weisen
die Leiterplatten 2 auf ihren Innenseiten - sichtbar ist nur
einer bei der rechten der Leiterplatten 2 - je zwei Messer
leistenblöcke 8 mit Kontaktmessern 9 auf. Die Messerleisten
blöcke 8 sind aus Kunststoff hergestellte Spritzgießteile.
Durch das Einbetten der Kontaktmesser 9 in die Messerleisten
blöcke 8 wird die Stabilität der Kontaktmesser 9 erhöht. Die
Kontaktmesser 9 sind über Verbindungsstücke 10 mit Kontakt
stiften 11 verbunden, die in die Leiterplatten 2 eingepreßt
sind. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, stehen die
Verbindungsstücke 10 über die Messerleistenblöcke 8 um das
Wegstück x vor.
Beim vollständigen Einführen des Frontsteckers 5 in den Auf
nahmekanal 4 kontaktieren die Kontaktmesser 9 mit in Fig. 3
gezeigten korrespondierenden Gegenkontakten 12, die in Mes
serleistenaufnahmen 13 des Frontsteckers 5 angeordnet sind.
Auch die Messerleistenaufnahmen 13 sind folglich auf beiden
Seiten des Frontsteckers 5 angeordnet. Sie dienen der elek
trisch leitenden Verbindung der Kontaktmesser 9 mit den kor
respondierenden, ebenfalls auf beiden Seiten der Frontseite
des Frontsteckers 5 angeordneten Anschlußelementen 14, hier
Schraubklemmen 14.
Wie in Fig. 1 angedeutet und besonders deutlich aus Fig. 3 er
sichtlich ist, weisen die Messerleistenaufnahmen 13 an ihren
Außenseiten, d. h. an den Außenseiten des Frontsteckers 5,
Ausnehmungen 15 auf, welche der Aufnahme der Verbindungsstük
ke 10 dienen. Die Stege der Verbindungsstücke 10, die über
die Messerleistenblöcke 8 vorstehen, können daher in die Aus
nehmungen 15 eintauchen. Dadurch kann der Frontstecker 5 so
weit in den Aufnahmekanal eingesetzt werden, daß die Rücksei
te 16 des Frontsteckers 5 die Messerleistenblöcke 8 berührt.
Der Frontstecker 5 kann durch diese Maßnahmen um den in den
Fig. 2 und 3 eingezeichneten Weg x weiter in den Aufnahmeka
nal 4 eingeführt werden, wobei dennoch die erforderlichen
Kriech- und Luftstrecken zwischen spannungsführenden Kontakt
teilen des Frontsteckers 5 und seiner Außenkontur realisier
bar sind.
Wie wiederum aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist im Aufnahmeka
nal 4 eine Gewindebohrung 17 angeordnet, die von vorne gese
hen zentral gelegen ist und die mit einer im Frontstecker 5
angeordneten, axial unverschieblich gelagerten Schraube zu
sammenwirkt. Durch die Umsetzung der Drehbewegung der Schrau
be 18 in eine Linearbewegung des Frontsteckers 5 können die
Kräfte, die zum Stecken und Ziehen des Frontsteckers 5 benö
tigt werden, leicht aufgebracht werden.
Im Aufnahmekanal 4 ist um die Gewindebohrung 17 herum ein Co
dierelement 19 fest angeordnet, welches mit einem Gegenco
dierelement 20 lösbar verbunden ist. Diese Anordnung der Co
dierung ist besonders platzsparend. Das Codierelement 19 ist
beispielsweise mittels zweier Rasthaken 21 (dargestellt ist
der Übersichtlichkeit halber nur einer der Rasthaken) im Auf
nahmekanal 4 befestigt. Das Codierelement 19 ist, wie aus Fig.
1 und besonders deutlich aus Fig. 4 ersichtlich ist, achteckig
ausgebildet, so daß es in acht verschiedenen Stellungen in
den Aufnahmekanal 4 einsetzbar ist. Mit dem Codierelement 19
ist lösbar (z. B. über federnde Elemente) das Gegencodierele
ment 20 verbunden. Beim ersten Einsetzen des Frontsteckers 5
in den Aufnahmekanal 4 verrastet dann das Gegencodierelement
20 im Frontstecker 5, so daß dieser beim ersten Stecken co
diert wird. Codierelement 19 und Gegencodierelement 20 sind
also selbstcodierend ausgebildet. Das Gegencodierelement 20
verrastet im Frontstecker 5 beispielsweise in einer - der
Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Gegencodierele
mentaufnahme -, die ebenfalls zwei Rasthaken aufweist.
Codierelement 19 und Gegencodierelement 20 sind - mit Aus
nahme der Codierung selbst - gleich aufgebaut. Dadurch kann
das aus Codierelement 19 und Gegencodierelement 20 bestehende
Codierpärchen auch verkehrt herum in den Aufnahmekanal 4 ein
gesetzt werden. Dadurch stehen nicht nur 8, sondern 2 × 8,
insgesamt also 16 Codierungen zur Verfügung.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind Codierelement 19 und Ge
gencodierelement 20 nach den sogenannten Schlüssel-Schloß-Prinzip
ausgebildet. Der Schlüsselbart 22 ist dabei derart
angeordnet, daß er nach innen und nicht nach außen ragt. Da
durch kann nämlich die Baubreite von Codierelement 19 und Ge
gencodierelement 20 kleiner gehalten werden als im umgekehr
ten Fall, der in Fig. 5 dargestellt ist.
Beim Einführen des Frontsteckers 5 in den Aufnahmekanal 4
wird der Frontstecker 5 durch zwei Führungsschienen 23
- sichtbar ist nur eine der Führungsschienen 23 -, die an den
Seiten des Aufnahmekanals 4 angeordnet sind und mit korres
pondierenden Führungsnuten 24 des Frontsteckers 5 zusammen
wirken, geführt. Die Führungsschienen 23 sind dabei asymme
trisch ausgebildet, so daß der Frontstecker 5 nur in einer
einzigen Lage in den Aufnahmekanal 4 einsetzbar ist. Alter
nativ oder zusätzlich könnten die Führungsschienen 23 auch
asymmetrisch angeordnet sein. So kann auf einfache Weise ver
hindert werden, daß der Frontstecker 5 um 180° gedreht in den
Aufnahmekanal 4 eingesetzt werden kann.
Beim Einführen des Frontsteckers 5 in den Aufnahmekanal 4
verrastet der Frontstecker 5 zunächst in einer Vorraststel
lung. In der Vorraststellung sind die Kontaktmesser 9 noch
elektrisch von den Gegenkontakten 12 (vgl. Fig. 3) getrennt.
Die Vorraststellung des Frontsteckers 5 wird dadurch bewirkt,
daß federnd gelagerte Rastelemente 25, die am oberen und
- nicht sichtbar am unteren Ende des Aufnahmekanals 4 ange
ordnet sind mit Rastausnehmungen 26 des Frontsteckers 5 zu
sammenwirken. Wie besonders deutlich aus Fig. 6 erkennbar sind
sowohl die Rastelemente 25 als auch die Rastausnehmungen 26
angeschrägt. Dadurch kann der Frontstecker 5 nur durch Kraft
anwendung, also ohne Betätigen eines wie auch immer gearteten
Löseelements, aus der Vorraststellung gelöst werden.
Die axial unverschieblich gelagerte Schraube 18, die Gewinde
bohrung 17, die Rastelemente 25 und die Rastausnehmungen 26
sind dabei derart dimensioniert, daß das vordere Ende der
Schraube 18, also der Schraubenanfang, in der Vorraststellung
gerade in die Gewindebohrung 17 hineinragt. Dadurch kann der
Frontstecker 5 nur durch Betätigen der Schraube 18 in den
Aufnahmekanal 4 und damit in seine Endstellung hineingezogen
werden.
Ergänzend sei noch erwähnt, daß die Bauhöhe der Codierelemen
te 19, 20 derart bemessen ist, daß sie das Einführen des
Frontsteckers 5 in den Aufnahmekanal 4 vor Erreichen der Vor
raststellung beendet. Eine Zerstörung der Codierung durch das
Drehmoment, das über die Schraube 18 in eine Axialbewegung
umgesetzt wird, kann daher nicht erfolgen.
Wie schließlich noch aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann eine als
Beschriftungsblende ausgebildete Frontabdeckung 27 an ihren
Ausnehmungen 28 in korrespondierende Vorsprünge 29 eingehängt
werden. Die Frontabdeckung ist dann um diese Vorsprünge 29
schwenkbar. Sie rastet in der Endstellung mit ihren Ausneh
mungen 30 in Vorsprünge 31 ein, so daß sie in der Endstellung
den Aufnahmekanal abdeckt.
Vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich
vielseitig anwendbar. Besonders bietet sich aber die Anwen
dung als Frontstecker für eine Ein- und/oder Ausgabebaugruppe
einer modular aufgebauten speicherprogrammierbaren Steuerung
an.
Claims (9)
1. Prozeßstecker zum Verbinden von Prozeßleitungen mit einer
gekapselten Ein-/Ausgabebaugruppe der Steuerungstechnik, mit
frontseitig angeordneten Anschlußelementen (14), z. B.
Schraubklemmen (14), für die Prozeßleitungen und rückseitig
angeordneten Messerleistenaufnahmen (13) für in der Baugruppe
angeordnete Kontaktmesser (9), wobei die Messerleistenauf
nahmen (13) an ihren Außenseiten Ausnehmungen (15) aufweisen.
2. Prozeßstecker nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (14)
und die Messerleistenaufnahmen (13) jeweils auf beiden Seiten
der Front- bzw. Rückseite angeordnet sind und daß der Prozeß
stecker (5) eine zentral angeordnete, axial unverschieblich
gelagerte Schraube (18) aufweist, die mit einer in der Bau
gruppe angeordneten Gewindebohrung (17) zusammenwirkt.
3. Prozeßstecker nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß er um die Schraube (18)
herum eine Codierelementaufnahme für ein Gegencodierelement
(20) aufweist, das mit einem in der Baugruppe um die Gewinde
bohrung (17) herum angeordneten Codierelement (19) zusammen
wirkt.
4. Prozeßstecker nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Codierelement (19)
und das Gegencodierelement (20) nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip
ausgebildet sind, wobei der Schlüsselbart (22) nach
innen ragt.
5. Prozeßstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß er an
seinem oberen und seinem unteren Ende Rastausnehmungen (26)
aufweist, die mit federnd gelagerten Rastelementen (25) der
Baugruppe in einer Vorraststellung zusammenwirken.
6. Prozeßstecker nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rastelemente (25)
und/oder die Rastausnehmungen (26) derart angeschrägt sind,
daß der Prozeßstecker (5) ohne Betätigen eines Löseelements
aus der Vorraststellung lösbar ist.
7. Prozeßstecker nach einem der Ansprüche 2 bis 4 und einem
der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schraube (18), die Gewindebohrung
(17), die Rastelemente (25) und die Rastausnehmungen (26)
derart dimensioniert sind, daß der Schraubenanfang in der
Vorraststellung gerade in die Gewindebohrung (17) hineinragt,
so daß der Prozeßstecker (5) durch Betätigen der Schraube
(18) mit der Baugruppe verbunden wird.
8. Prozeßstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß er auf
jeder Seite mindestens eine Führungsnut (24) aufweist, die
mit Führungsschienen (23) eines Aufnahmekanals (4) der Bau
gruppe zusammenwirken.
9. Prozeßstecker nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungsnuten (24)
asymmetrisch ausgebildet und/oder angeordnet sind, so daß der
Prozeßstecker (5) nur in einer einzigen Lage in den Aufnahme
kanal (4) einsetzbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19514768A DE19514768C2 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Prozeßstecker |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=7760077
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DE19514768A Expired - Fee Related DE19514768C2 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Prozeßstecker |
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