DE2355924C2

DE2355924C2 - Logische Baueinheit zur Verwendung in Logiksystemen für industrielle Anwendungen

Info

Publication number: DE2355924C2
Application number: DE2355924A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Clarke; Deryck John Swindon Wiltshire Fayers
Original assignee: Square D Co
Current assignee: Schneider Electric USA Inc
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1985-07-25
Also published as: DE2355924A1; GB1453195A; FR2206658A1; ZA738492B; IT999744B; FR2206658B1

Description

Die Erfindung betrifft eine logische Baueinheit zur Verwendung in Logiksystemen für industrielle Anwendungen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige logische Baueinheiten, die wahlweise in Verbindung mit einer entsprechenden, in dem Baugruppenträger sitzenden Fassung oder unmittelbar in den Baugruppenträger eingesetzt werden können, sind in dem DE-GM 18 73 194 beschrieben. Hierbei weist die Fassung an ihren beiden in Längsrichtung gelegenen Schmalseiten rechtwinklig zu den Anschlußstiften verlaufende Nuten auf, in die zwei parallel im Abstand zueinander verlaufende Schienen des Baugrup,jenträ-

to gers mit aufeinander zu weisenden Fortsätzen eingreifen, um die Fassung in Richtung parallel zur Einsteckrichtung der Baueinheit festzulegen. Um die Baueinheit unmittelbar ohne Verwendung der Fassung in dem Baugruppenträger befestigen zu können, weist das Gehäuse der Baueinheit an seinen beiden an die Stiftseite angrenzenden Schmalseiten ebenfalls zwei Nuten auf, die in Form und Lage relativ zu den Anschlußstiften den Nuten der Fassung und deren Lage zu den AnschlrSstiften entsprechen. Hierdurch ist es möglich, die Baueinheit unmittelbar zwischen den Schienen des Baugruppenträgers zu haltern und ohne Fassung auszukommen, wobei dann die Anschlußstifte der Baueinheiten in dem Baugruppenträger direkt verdrahtet werden.
Jedoch ragen bei beiden Anwendungsfällen, d. h. mit oder ohne Fassung, die Anschlußstifte in dieselbe Richtung und es ist nicht möglich, die logische Baueinheit bei der Direktverdrahtm\g umgekehrt einzusetzen, um die Verdrahtung auf der Vorderseite durchzuführen. Außerdem fehlen der bekannten Anordnung Maßnahmen, die bei einem gesteckten Aufbau die Baueinheiten in der jeweiligen Fassung gegen Herausfallen sichern, was für industrielle Anwendungen zweckmäßig ist, denn dort is: mit Erschütterungen des bestückten Baugruppenträger durch benachbarte Maschinen zu rechnen.

Ausschließlich für die Steckbefestigung vorgesehene Baueinheiten sind in der DE-OS 14 90 751 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung sind die Anschlußs'.ifie der Baueinheit durch Zungen von in dem Gehäuse untergebrachten Leiterplatten gebildc-. wobei sich die Leiterbahnen auf den aus dem Gehäuse hcrausragenden Zungen fortsetzen. Über diese metallische Beschichtung auf den Zungen wird der Kontakt zu in der Fassung angeordneten Flaehsteckhülsen hergestellt.
Da diese in den Flachsteckhülsen steckenden Zungen im allgemeinen keine hinreichend sichere Verankerung der logischen Baueinheit in der Fassung ergeben, ist zusätzlich eine Sicherungsschraube vorgesehen, die durch eine Durchgangsöffnung in dem Gehäuse führt und in ein entsprechendes Gewinde der Fassung cin/udrehen ist.

Diese Form der Kontakttechnik ist jedoch auf das Einstecken beschränkt und läßt keine direkte Verdrahtung zu, insbesondere, wenn dies maschinell erfolgen soll. Zwar ist es in der Labor- und Versuchstechnik hin und wieder üblich, an Leiterbahnen, die zum Stecken vorgesehen sind, Verbindungsleitungen anzulöten, doch scheidet dieses provisorische Vorgehen bei der industriellen Fertigung aus. Es läßt sich nämlich an dem Anschlußstreifen vor dem eigentlichen Lötvorgang der

M) Verbindiingsdraht nicht mechanisch befestigen, so daß die Gefahr einer kalten Lötstelle besteht und auch mit Ablösungen der Leiterbahn zu rechnen ist. Die Wire-Wrap-Technik kommt ebenfalls nicht in Frage, denn diese erfordert scharfkantige Metallpfostcn mn quadra-

h5 tischem Querschnitt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine logische Baueinheit zur Verwendung in Logiksystemen für industrielle Anwendungen zu scnaf-

fen. die entweder gesteckt oder direkt verdrahtet werden kann und bei der dieselben einfachen Befestigungsmittel, die bei der Verdrahtung zur Halterung in dem Baugruppenträger dienen, auch zur Sicherung an dem jeweiligen Sockel verwendet werden können, wobei obendrein wahlweise eine Verdrahtung auf der Vorderoder auf der Rückseite in dem Baugruppenträger vorzunehmen ist.

Diese Aufgaoe wird erfindungsgemäß durch eine logische Baueinheit mit den Merkmalen des Häuptanspruches gelöst

Aufgrund der Verwendung von Durchgangsöffnungen in dein Gehäuse können die zugehörigen Befestigungsschrauben entweder von der die Anschlußstifte tragenden Seite oder von der entgegengesetzten Seite eingesteckt werden und damit die Baueinheit mit den Stiften voraus oder in der umgekehrten Richtung auf dem Baugruppenträger befestigt werden. Gleichzeitig kann aber in der Steckausführung die Befestigungsschraube auch zum Sichern der Baueinheit auf der Steckeinrichtung dienen, in keinem Faiie sind konstruktive Änderungen, die das Gehäuse der Baueinheit auf den jeweiligen Verwendungszweck abstimmen, erforderlich.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen logischen Baueinheit sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine logische Baueinheit mit der zugeordneten Steckvorrichtung in perspektivischer Darstellung im ausgesteckten Zustand,

F i g. 2 eine logische Baueinheit in der Ausführungsform für Drahtverbindung der Anschlußklemmen in perspektivischer Darstellung mit herausgenommenen Befestigungsschrauben,

F i g. 3 die logische Baueinheit mit der zugeordneten Anschlußvorrichtung nach Fig. I in einer perspektivischen Ansicht von hinten und

F i g. 4 eif'en Träger zur Aufnahme der logischen Baueinheit nacn Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstel'ung.

In der Zeichnung ist eine logische Baueinheit 10 dargestellt, die mit. weiteren identisch gestalteten logischen Baueinheiten gleicher Größe eine logische Schaltungsanordnung bildet, !ede logische Baueinheit 10 weist ein aus Isoliermaterial geformtes Gehäuse 12 in Gestalt eines reehtw'hkHgen, achteckigen Parallelepipedes auf, das über Are' einander gegenüberliegende längliche Seitenwand*; '4 und eine ebenfalls längliche Vorderwand 16 verfügt und in dem nicht dargestellte gekapselte Schaltungselemente sowie eine zugeordnete ebenfalls nicht veranschaulichte Verdrahtung enthalten sind, die auf einer nicht dargestellten Trägerplatte für gedruckte Schaltungen angeordnet ist.

jede logische Baueinheit 10 hat eine oder mehrere logische Funktionen zu erfüllen; die Ausgangsgröße bzw. jede »Funkiion« ist auf kapazitive Weise von der Stromquelle durch einen Kondensator entkoppelt, der /wischen jedem logischen Ausgang und einem länglichen Anschlußstift 18 liegt, von denen die logische Schaltungsanordnung eine Anzahl aufweist. Die AnschluUstifie 18 ragen von der Rückseite des Gehäuses 12 nach hinten, wobei sie parallel zueinander im Abstand in zwei in der Längsrichtung des Gehäuses 12 verlaufenden Reihen angeorJnct sind. Die Anschlußstifie 18 verlaufen im übrigen du'rh eine durchsichtige Deckplatte 20 (!■" ig. 2, 3). auf dercii Innenseite ein Bezeichnungsstreifen oder ein Bezeichnungsschild 22 angeordnet ist.

das durch die Deckplatte 20 sichtbar ist. Der Bezeichnungsstreifen oder das Bezeichnungsschüd 22 sind derart gekennzeichnet, daß sie die jeweilige logische Funktion der Baueinheit 10 angeben und die Verbindung der jeweiligen Anschlußklemmen 18 mit dem richtigen Eingang und Ausgang zeigen.

Um die Trägerplatte für die gedruckte Schaltung und die Deckplatte 20 in dem Isoliergehäuse 12 unterbringen zu können, ist in dem Gehäuse 12 längs der beiden

ίο Seitenwände 14 jeweils eine von der Vorderwand 16 aus durchgehende Bohrung 24 ausgebildet, die bei in das Gehäuse 12 eingeführter Trägerplatte für die gedruckte Schaltung mit einer entsprechenden Öffnung 26 der Deckplatte 20 fluchtet. In die Bohrungen 24 können sodann entweder von der Vorderseite oder von der Rückseite des Gehäuses aus Befestigungsschrauben 28 eingeführt werden, die jeweils durch eine Öffnung 26 und die zugeordnete Bohrung 24 verlaufen und nicht dargestellte Schraubenmuttern tragen, durch weiche die Trägerplatte der gedruckten Schalt r-ng und die Deckplatte 20 in dem Gehäuse 12 fixiert sind. Die Öffnungen 26 und die Bohrungen 24 sind bezüglich der durch die vordere Wand 16 und die Deckplatte 20 verlaufenden Mittellinie versetzt, um damit sicherzustellen, daß die Trägernlatte für die gedruckte Schaltung und die Deckplatte 20 in dem Gehäuse 12 lediglich lagerichtig angeordnet werden können. Die Befestigungsschrauben 28 weisen im übrigen eine solche Länge auf, daß sie an einer Seite des Gehäuses 12 für einen nnch zu erläuternden Zweck vorstehen.

Die logischen Baueinheiten 10 können auf zwei verschiedene Arten entweder zur Verwendung mit verdrahteten Anschlüssen oder als Steckeinheit angeordnet werden.

Beim Einsatz mit direkter Verdrahtung (Fig.2) ist jede Baueinheit 10 mit ihrer Vorderwand 16 in der Nähe einer nicht dargestellten Schalttafel liegend angeordnet, wobei die Befestigungsschrauben 28 mit zugeordneten Unterlegscheiben 30 durch die Deckplatte 20 eingesteckt und sodann durch die Bohrungen 24 des Gehäuse12 hindurchgesteckt sind, derart, daß Teile der Befestigungsschrauben 28 über die Vorderwand 16 des Gehäuses 12 vorstehen und an der Schclttafe·! unter lagerichtiger Fixierung der Baueinheit 10 befestigt werden können.

Die Anschlußstifte 18 der Baueinheiten können entweder mittels Wire-Wrap-Verbindungen oder Anschlußklemmen weiter verbunden werden. Bei der Steckausführung der Baueinheiten 10 sind diese auf einem Rahmen 46 (F i g. 4) angeordnet, der zwei endseitige Halterungsteile 48, 50 aufweist. Der Halterungsteil 48 ist an einem Halterungselement 51 angelenkt, das ?ein"-s»its auf einem nicht dargestellten Träger befestigt werden kann, während der andere Halterungsteii 50 mit einem Befe. tigungsclement 52 verbinden ist, das seinerseits abnehmbar an dem Träger befestigt werden kann. Die Halterungsteile 48,50 sind durch zwei Schienen, nämlich eine obere Schiene 54 und eine untere Schiene 56 miteinander verbunden, von denen jede ein

bo L-förmiges Profil aufweist und mit einem Flansch 58 bzw. 60 versehen ist. wobei die beiden Schienen 54, 56 auf der Rückseite des Rahmens 46 (47) verlaufend angeordnet sind. Die Flanschen 58, 60 weisen jeweils in Abständen angeordnete Gewindebüchsen 62 auf, die einem noch zu erläuternder! Zweck dienen.

Jede Baueinheit 10 weist in der Steckausführung eine zugeordnete steckbare Anschlußvorrichtung 64 auf. die über zwei Sockel 66 verfügt, welche jeweils aus einem

entsprechenden Blöckchen aus Isoliermaterial hergestellt sind und eine Reihe von Kinstecköffnungen aufweisen, welche komplementär zu den Anschlußklemmen 18 der einzelnen Baueinheiten angeordnet sind und eine Anzahl von Anschlußbuchsen 68 aufnehmen, die auf der den Einstecköffnungen gegenüberliegenden Seite nach außen vorragen und im übrigen sich so weit in die Einstecköffnungen hineinerstrecken, daß sie bei in die Sockel 66 eingesteckter Baueinheit 10 einen elektrischen Kontakt mit den Anschlußklemmen 12 herstellen. Die Sockel 66 sind auf einem Sockelträger 70 angeordnet, der den Einstecköffnungen der Sockel 66 entsprechende öffnungen zur Aufnahme der Anschlußstifte aufweist. Die Anschlußstifte der einzelnen Baueinheiten können dadurch codiert werden, daß ein Anschlußstift kurz ausgeführt wird. Zu diesem Zwecke kann jede Anschlußvorrichtung 64 mit einem oder mehreren Kunststoffcodierungsstiften (nicht dargestellt) ausgerüstet

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■ ι Wi ι llung*.

definierten SchaltzuM.inden. Verstärkern oder Treibet stufen oder entsprechenden Ausgangselementen dienen. Diesen Ausgangselementen können im übrigen eine oder mehrere lichtaussendende Dioden zugeordnet sein, die den jeweiligen Betriebszustand der Ausgangselemente anzeigen.

Die lichtaussendenden Dioden können derart angeordnet sein, daß sie von außerhalb der jeweiligen Baueinheit beobachtbar sind, bei der sie den Betriebszustand eines Ausgangselementes kennzeichnen. In den steckbaren Anschlußvorrichtungen können öffnungen vorgesehen sein, welche die Beobachtung der lichtaussendenilen Diode(n) gestatten.

Bei logischen Baueinheiten mit einer Nennspannung bis zu 120 V sind die entsprechenden Anschlußklemmen auf dem Bezeichnungsstreilun oder -schild rot gekennzeichnet, wobei über die Anschlußklemmen selbst nicht dargestellte rote Kunststoffschutzkappen gesteckt sein

gerS 70 eingesteckt werden können.

Bei dieser Ausführiingsform werden die Befestigungsschrauben 28 in die Vorderwand 16 der einzelnen Baueinheiten 10 derart eingesteckt, daß sie durch die jeweilige Baueinheit 10 und deren Deckplatte 20 durchgehen, wobei die über die Deckplatte 20 vorragenden Eckteile der Befestigungsschrauben 28 in zwei in entsprechendem Abstand angeordnete öffnungen 72 des Sockelträgers 70 ragen. Da die öffnungen 72 seitlich versetzt sind, kann die jeweilige Baueinheit 10 lediglich richtig ausgerichtet ur die Anschlußvorrichtung 64 auf- jo gesetzt werden.

Zwischen den Steckbuchsen 68 der Anschlußvorrichtung 64 ist ein Klebestreifen oder ein Bezeichnungsschild 74. das dem Uezeichnungsstreifen oder Bezeichnungsschild 22 der Baueinheit 10 entspricht, vorgesehen, so daß die jeweilige logische Funktion auch bei in die Anschlußvorrichtung 64 eingesteckter Baueinheit IO abgelesen werden kann.

Der Sockelträger 70 weist an beiden Erden eine durchgehende Bohrung 76 auf. in welche eine Befestigungsschraube 78 eingefügt werden kann, die in eine entsp^rechende Gewindebuchse 62 der Flanschen 58, 60 einschraubbar ist. um damit die Anschießvorrichtung 64 und somit auch die Baueinheit 10 an dem Rahmen 46 zu befestigen. Die Bohrungen 76 verlaufen neben der Baueinheit 10.

Die Anschlußbuchsen 68 der Sockel 66 sind bei Verwendung fester Leiter zur Anschlußverbindung mittels wire-wrap-Technik eingerichtet.

Wenn in dem Rahmen 46 eine Anzahl Baueinheiten 10 angeordnet sind, sind zwischen den Halterungsteilen 48, 50 Halteschienen 80 vorgesehen, die mittels Flanschen 82, 84 der Haltcrungsteüe 48, "Ά angeschlossen sind und die eine L-förmige Profilgestalt aufweisen, sowie über einen Flansch 86 verfügen, der die einzelnen Baueinheiten 10 lagerichtig festhält. Die einzelnen Baueinheiten 10 sind mittels verschiedener Farbencodes gekennzeichnet, um damit ihre sofortige Identifizierung zu ermöglichen. Die Farbcodes erscheinen außerdem auf dem Bezeichnungsstreifen oder -schild 22 bzw. 74 und ω auf der Vorderwand 16. Auf der Vorderwand 16 können noch zusätzliche klassifizierende Informationen angeordnet sein, die zusammen mit dem Farbcode /wischen den Flanschen der llaltcschienen 80 sichtbar sind.

Die in der logischen Schaltanordnung verwendeten tlogischen Baueinheiten enthalten Vorrichtungen zum Umwandeln von schwachen Signalen in starke Ausgangsgrößen, welche zur Erregung von Schaltern mit ftUiriiLii, um tint ruiamgt ιJf ι um uiig uufi utn

wollten Anschluß einer Tcstsondc zu verhüten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Logische Baueinheit zur Verwendung in Logiksystemen für industrielle Anwendungen, mit einem Bauelemente sowie die zugehörige Verdrahtung enthaltenden, aus isolierstoff bestehenden Gehäuse, das sowohl unmittelbar an einer Tragvorrichtung als auch über einen Stecksockel befestigbar ist, wobei an dem Gehäuse auf einer Seite zueinander parallele und in wenigstens einer Reihe im Abstand zueinander befindliche Anschlußstifte vorragend angeordnet sind, die eine solche Größe und Gestalt aufweisen, daß sie zum Herstellen der elektrischen Verbindung wahlweise mit der äußeren Schaltung direkt oder über eine Steckverbindung verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) Durchgangsöffnungen (24) enthält, die durch das Gehäuse (12) von der die Anschlußstifte (18) tragenden Seite (20) bis zur gegenüberliegenden Seite (16) reichen, sowie in den Durchgangsöffnungen (24) steckende Schrauben (28) aufweist, die von jeder Seite (16, 20) her in die Durchgangsöffnungen (24) einführbar sind, und daß das Gehäuse (12) mittels der Schrauben (28) wahlweise mit der die Anschlußstifte (18) tragenden Seite (20) an dem Stecksockel (64) oder mit der gegewiberliegeriden Seite (16) an einer anderen Tragvorrichtung befestigbar ist.

2. Logische Baueinheit nach Anspruch 1, bei der eine Seite des Gehäuses ein Bezeichnungsschild trägt, das die logische Funktion angibt, dadurch gekennzeichnet, daß das die log^xrhe Funktion eines jeweiligen Anschlußstifte** (18) angebende Bezeichnungsschild (22) auf derjenigen S· «e (20) des Gehäuses (12) vorgesehen ist, aus der die Anschlußstifte (18) hervorstehen, und daß diese Seite (20) des Gehäuses (12) von einer durchsichtigen Deckplatte gebildet ist. an deren Innenseile das Bezeichnungsschild (22) befestigt ist.

3. Logische Baueinheit nach Anspruch 2, bei der die Bauteile Leuchtdioden zur Anzeige von Ausgangszuständen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß zur von der jeweiligen Einbaulage unabhängigen Anzeige wenigstens eines Ausgangszustandes zwei Leuchtdioden vorgesehen sind, von denen eine durch das Bezeichnungsschild (22) sowie die zugehörige Deckplatte (20) und die andere durch die der Deckplatte (20) gegenüberliegende Seite (16) des Gehäuses(12)sichtbar ist.

4. Logische Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Sockel, in den bei der steckbaren Ausführung der logischen Baueinheit die Anschlußstifte einsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (66) zur Aufnahme der aus dem Gehäuse (12) ragenden Enden der Schrauben (28) Öffnungen (72) aufweist und auf seiner seine Anschlußstifte (68) tragenden Seite ein die logische Funktion der jeweiligen Baueinheit (10) sowie seiner Anschlußstifte (68) angebendes Bezeichnungsschild (74) tragt.