DE19630352A1 - Modul zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Modul zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren, das ein Unterteil mit einer Aus­ nehmung zur Aufnahme eines formcodierten Flachkabels, ein Ge­ häuseoberteil mit einer Leiterplatte und eine Kontaktierungs­ einrichtung mit Kontaktstiften zur Kontaktierung des Flach­ kabels aufweist.

Gattungsgemäße Module sind von verschiedenen Herstellern er­ hältlich. Ein solches Modul wird z. B. von der Firma Lumberg vertrieben. Diese am Elektromarkt beziehbaren Module besitzen standardisierte Außenabmessungen, Befestigungslochbilder und Teilnehmerabgänge. Die elektrischen Schaltungen der Module sind hier in einem Gehäuse eingebaut und vergossen. Durch die verwendete Gießmasse wird das Gewicht unnötig erhöht, was aufwendigere Verpackungen erfordert und einen Mehraufwand be­ züglich der Transportkosten zur Folge hat. Aufgrund des Ver­ gusses können diese Module nicht in ihre Bestandteile zerlegt werden, so daß eine umweltgerechte und sortenreine Entsorgung sowie eine Reparatur im Schadensfall nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul der oben­ genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau die Kon­ taktierung der Kabel sowie die Montage und den Service auf einfache Weise ermöglicht. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Unterteil als Montageplatte ausgebildet ist, daß das Gehäuseoberteil aus mindestens zwei Gehäuseteilen zu einer demontierbaren Einheit zusammengesetzt ist, in deren Innen­ raum die Leiterplatte demontierbar gehalten ist und daß die Montageplatte und das Gehäuseoberteil aneinanderangepaßte Schwenkmittel aufweisen, über die das Gehäuseoberteil auf die Montageplatte unter gleichzeitiger Durchdringungskontaktie­ rung der Kontaktstifte mit dem Flachkabel aufschwenkbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Moduls im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Montageplatte des Moduls im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Montageplatte gemäß Fig. 2,

Fig. 4 das Modul gemäß Fig. 1 beim Aufschwenken seines Gehäuses auf die Montageplatte und

Fig. 5 eine Unteransicht des Gehäusebodens.

Fig. 1 zeigt ein Modul 1 zum Anschluß mehrerer Teilnehmer, z. B. Sensoren und/oder Aktoren. Das Modul 1 dient zum Daten­ austausch der Teilnehmer mit einem entfernt gelegenen Master. Als Verbindung zum Master wird ein Bussystem, z. B. eine Zwei­ drahtleitung, an das Modul 1 angeschlossen. Das Modul 1 be­ steht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, 3 und einer Mon­ tageplatte 4. Das Gehäuse ist durch einen Gehäuseboden 2 und einen Gehäusedeckel 3 gebildet und weist einen Innenraum 5 auf, in dem eine Leiterplatte 6 mit einer elektrischen Schal­ tung gelagert ist. Über Teilnehmeranschlüsse 7 am Gehäuse­ deckel 3 ist die elektrische Verbindung von Teilnehmern mit der Schaltung herstellbar. Die Montageplatte 4 ist mit Aus­ nehmungen 8 (siehe Fig. 2) zur Aufnahme zweier Zweidrahtlei­ tungen versehen, die als formcodierte Flachkabel 9 ausgeführt sind. An der Leiterplatte 6 angelötete spitze Kontaktierungs­ stifte 10 einer Kontaktierungseinrichtung sind mittels Durch­ dringungstechnik mit den formcodierten Flachkabeln 9 kontak­ tierbar. Hierzu ragen die Kontaktstifte 10 aus dem Gehäusebo­ den 2 heraus. Die Leiterplatte 6 ist im Bereich der Kontak­ tierungsstifte 10 durch innenliegende Rippen 11 am Gehäuse­ deckel 3 abgestützt. Ein ebenfalls an der Leiterplatte 6 an­ gelöteter Erdungsstift 12 ragt durch den Gehäuseboden 2 hin­ durch und steckt im kontaktierten Zustand des Moduls 1 gemäß Fig. 1 in einem Steckkontakt 13 in der Montageplatte 4.

Die Teilnehmeranschlüsse 7 sind handelsübliche Steck-Schraub­ anschlüsse mit codierten Steckerdomen 14 zum Anschluß der Teilnehmer, d. h. der Aktoren und/oder Sensoren, die in einem ausreichendem Abstand voneinander so angeordnet sind, daß gerade und abgewinkelte Stecker mit angespritzten Leitungen, wie auch Stecker mit frei zugänglichen Anschlußklemmen ange­ schlossen werden können. In den Steckerdomen 14 befinden sich jeweils bis zu fünf Kontaktbuchsen 15, die in der Leiterplat­ te 6 eingelötet sind. Die Leiterplatte 6 ist platzsparend an den Steckerdomen 14 abgestützt, was eine optimale Ausnützung der Fläche zur Bestückung der Leiterplatte 6 ermöglicht. Im Bereich der Kontaktierung ist die Leiterplatte 6 durch die bereits erwähnten Rippen 11 abgestützt. Hier ist außerdem eine Schraube 16 zentral angebracht, durch die das Gehäuse 2, 3 mit der Montageplatte zusammengeschraubt wird, wobei die zur Kontaktierung und Abdichtung des Kontaktierungsbereichs erforderlichen Kräfte bereitgestellt werden. Die für diese Schraube 16 ausgebildete Aufnahme am Gehäusedeckel 3 durch­ dringt den Gehäuseboden 2 im Kontaktierungsbereich und liegt nach dem Aufsetzen des Gehäuses auf der Montageplatte 4 an. Die im Gehäuseboden 2 für die Schraube 16 vorhandene Öffnung im Kontaktierungsbereich ist durch eine Flachdichtung 17 ab­ gedichtet. Die Flachdichtung 17 dichtet im übrigen den gesam­ ten Kontaktierungsbereich ab. Nicht verwendete Teilnehmeran­ schlüsse 7 sind durch Schraubkappen 18 abdeckbar. Die Dicht­ heit der Steckschraubanschlüsse wird über O-Ringe 19 am Boden der Steckergewinde der Teilnehmeranschlüsse 7 erreicht und erfaßt mit dem Stecker den gesamten Steckerraum. In ein­ deutiger Zuordnung zu den Steckschraubanschlüssen sind Be­ zeichnungsschilder 20 in Schilderausnehmungen angeordnet. Weiterhin sind jedem Steckschraubanschluß ein oder zwei Lichtleiter 21 zugeordnet, die das Licht von zur elektrischen Schaltung der Leiterplatte 6 gehörigen Leuchtdioden an die Oberfläche des Gehäusedeckels 3 übertragen.

Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine seitliche Schnittansicht so­ wie eine Draufsicht auf die Montageplatte 4. In diese ist ein Bereich mit Aufnahmen 8 zum Einlegen der formcodierten Flach­ kabel 9 integriert. Zusätzlich sind auf der Innenfläche der Aufnahmen 8 Haken 22 angeformt, die die Flachkabel 9 fixie­ ren. Dabei ist ein Verschieben der Flachkabel 9 in ihrer Längsrichtung weiterhin möglich, was die Verlegung und Mon­ tage wesentlich erleichtert. In Fig. 2 sind im Verlegebereich der Flachkabel 9 angeformte profilierte Vertiefungen 23 er­ sichtlich, die zur Aufnahme von Füllstücken 24 und Formdich­ tungen 25 dienen (siehe Fig. 3). Letztere sind zur Aufnahme des formcodierten Kabels 9 an dessen Außenkontur angepaßt und beidseits der Kontaktierungsstelle 26 in die bereits dafür vorgesehenen Vertiefungen 23 zur Abdichtung des Kontaktie­ rungsbereichs 26 eingesetzt. Durch Austausch einer Formdich­ tung 25 durch ein Füllstück 24 wird das formcodierte Kabel 9 im Modul 1 abgedichtet. An der Stirnseite 27 der Montageplat­ te 4 (siehe Fig. 2) sind T-förmige Nuten 28 angeformt, in die am Gehäuse 2, 3 angeformte Gegenstücke 29 (siehe Fig. 5) ein­ greifen. Durch Schwenken des Gehäuses 2, 3 um die als Dreh­ achse wirkenden T-förmigen Nuten 28 wird dieses auf die Mon­ tageplatte 4 aufgesetzt und gleichzeitig die Kontaktierung der Flachkabel 9 mittels der Kontaktierungsstifte 10 durchge­ führt, wie es Fig. 4 andeutet. Die im Kontaktierungsbereich 26 zentral angeordnete Schraube 16 zur Befestigung bzw. Verrie­ gelung zieht dabei das Gehäuse 2, 3 auf die Montageplatte 4. Die an der Stirnseite 27 in die T-förmigen Nuten 28 eingrei­ fenden Haken 29 halten das Gehäuse 2, 3 auf der Montageplatte 4 fest.

Die Montageplatte 4 ist derart ausgeführt, daß ihre Grundab­ messungen und das Lochbild zum Befestigen des Moduls 1 den auf den Markt gängigen Modulen entspricht. Eine Zusatzbohrung 30 in der Montageplatte 4 ermöglicht, das Modul 1 auch an ein anderes Befestigungsschema anzupassen. Durch Bereitstellung mehrerer gängiger Befestigungslochbilder wird die Kompatibi­ lität mit anderen Modulen erhöht und damit seine Einsatzmög­ lichkeit verbessert.

An der Unterseite der Montageplatte 4 kann gemäß Fig. 2 eine Baueinheit 31 zur Hutschienenmontage angebracht werden, um auf diese Weise die Montagebedingungen zu verbessern.

Durch den Aufbau des Moduls 1 mit der Montageplatte 4 und dem darauf adaptierbaren Gehäuse 2, 3 ergeben sich für den Kunden große Vorteile bezüglich Montage und Servicefreundlichkeit. Die Montageplatten 4 können an ihrem Einsatzort fertig mon­ tiert werden. Anschließend werden die formcodierten Flachka­ bel 9 in die entsprechenden Ausnehmungen 8 eingelegt, wobei sie durch die angeformten Haken 22 fixiert sind. Die Flach­ kabel 9 sind nach Einlegen in die Aufnahmen 8 noch in Längs­ richtung verschieblich, was eine flexible Verlegung ermög­ licht. Anschießend wird das Gehäuse 2, 3 auf die Montageplatte 4 aufgesetzt und durch Verschwenken und Festziehen der Schraube 16 die Kontaktierung mit dem Flachkabel 9 bewerk­ stelligt. Der Austausch von Gehäusen zwecks Reparatur oder Verwendung einer Variante mit geändert er Elektronik läßt sich leicht durchführen, ohne daß hiervon die Montageplatten 4 und die Kabelverlegung berührt sind.

Um bei Reparatur oder Austausch des Gehäuses 2, 3 ein Ver­ wechseln unterschiedlicher Varianten zu verhindern, kann zwi­ schen dem Gehäuse 2, 3 und der Montageplatte 4 eine mechani­ sche Codierung angebracht werden.

Fig. 5 zeigt eine Unteransicht des Gehäusebodens 2, der zusam­ men mit dem Gehäusedeckel 3 die Leiterplatte 6 gegen manuel­ les Berühren schützt und die Kontaktierungs-, Steck- und Trennkräfte überträgt. Der Gehäuseboden 2 und der Gehäuse­ deckel 3 können durch mehrere Schrauben oder alternativ durch am Gehäusedeckel 3 angeformte Dorne miteinander verbunden werden, die in entsprechende Bohrungen 30 im Gehäuseboden 2 eingepreßt, eingeklebt oder z. B. eingeschnappt werden. Zwi­ schen den Gehäusedeckel 3 und den Gehäuseboden 2 ist eine Dichtung 33 zum ausreichenden Schutz gegen widrige Einsatz­ bedingungen eingelegt. Durch am Gehäuseboden 2 angebrachte Fixiernasen 34 wird das Gehäuse 2, 3 beim Aufsetzen auf der Montageplatte 4 derart ausgerichtet, daß die Kontaktierungs­ stifte 10 genau auf die Leitungsadern der zu kontaktierenden Flachkabel 9 treffen. Dies bedeutet, daß die Fixiernasen 34 bereits in die Montageplatte 4 eingreifen, bevor die Kontakt­ spitzen der Kontaktstifte 10 in die Flachkabel 9 eindringen.

Der Aufbau des Moduls 1 ermöglicht eine einfache Zerlegung in seine Komponenten, was für Reparaturen z. B. auch der Leiter­ platte und schließlich auch für eine umweltgerechte sorten­ reine Entsorgung vorteilhaft ist. Vor allem wird dies dadurch erreicht, daß auf einen Verguß der elektronischen Schaltung im Gehäuse verzichtet wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsform erläu­ tert ist, sollte berücksichtigt werden, daß damit nicht beab­ sichtigt ist, die Erfindung nur auf die dargestellte Ausfüh­ rungsform zu beschränken, sondern alle möglichen Änderungen, Modifizierungen und äquivalente Anordnungen, soweit sie vom Inhalt der Patentansprüche gedeckt sind, einzuschließen.

Claims (4)

1. Modul (1) zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren, das ein Unterteil (4) mit einer Ausnehmung (8) zur Aufnahme eines formcodierten Flachkabels (9), ein Gehäuseoberteil mit einer Leiterplatte (6) und eine Kontaktierungseinrichtung mit Kon­ taktstiften (10) zur Kontaktierung des Flachkabels (9) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil als Montageplatte (4) ausgebildet ist, daß das Gehäuseoberteil aus mindestens zwei Gehäuseteilen (2, 3) zu einer demontierbaren Einheit zusammengesetzt ist, in deren Innenraum (5) die Leiterplatte (6) demontierbar gehalten ist, und daß die Montageplatte (4) und das Gehäuseoberteil (2, 3) aneinander angepaßte Schwenkmittel (27, 29) aufweisen, über die das Gehäuseoberteil (2, 3) auf die Montageplatte (4) unter gleichzeitiger Durchdringungskontaktierung der Kontaktstifte (10) mit dem Flachkabel (9) aufschwenkbar ist.

2. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktstifte (10) an der Leiter­ platte (6) befestigt, mit dieser direkt kontaktiert sind und teilweise durch Öffnungen im Gehäuse (2, 3) hindurchragen.

3. Modul (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch an der Montageplatte (4) angeformte Einhängevorrichtungen (28) sowie daran angepaßte, am Gehäuse (2, 3) angeformte Gegenstücke (29) als Schwenkmittel.

4. Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch eine im Boden eingelegte Flachdichtung (17) zur Abdichtung des Kontaktierungsbereichs.