DE3100519C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei einer aus dem Prospekt PNEUTRONICS, Fig. 13, der Linear Dynamics Inc. bekannten Steuervorrichtung sind auf der Leiterplatte für die Druckluftsteuerung Pneumatikkupplungen angeordnet, wobei eine Zuleitung zu einem Pneumatikverteiler führt, von dem aus wiederum Einzelzuleitungen zu den Einzelventilkörpern der Magnetventile führen. Die den Einzelventilkörpern zugehörigen Magnetköpfe der Magnetventile haben vorstehende Kontakte, die durch die Leiterplatte hindurchragen und an deren Rückseite mit den elektrischen Leitern der Leiterplatte durch Löten verbunden sind, was aufwendig und teuer ist. Dabei besteht zudem die Gefahr, daß bei der Herstellung die Kontaktlötung fehlerhaft ausgeführt wird, so daß während des Betriebs eine Störung und Reparaturanfälligkeit beispielsweise durch eine sogenannte kalte Lötstelle nicht auszuschließen ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß im Falle eines Magnetventilwechseln ebenfalls verhältnismäßig umständliche Arbeitsgänge durchzuführen sind, wodurch insgesamt eine herstellungs- und serviceaufwendige Vorrichtung gegeben ist.

Aus der US 40 93 329 ist eine Steuervorrichtung bekannt, die einen blockförmigen Grundkörper aufweist. An der einen Seite des Grundkörpers ist eine Vielzahl von Einzelventilkörpern mit zugehörigen Magnetköpfen vorgesehen. Etwa in der mittleren Ebene des verhältnismäßig dick gestalteten Grundkörpers sind Kanäle für das Medium ausgebildet, die mit zu den verschiedenen Ventilkörpern führenden Kanalteilen verbunden sind. Außerdem sind in der mittleren Ebene des Grundkörpers elektrisch leitende Stege angeordnet, die mit elektrischen Stiften der Magnetköpfe kontaktiert sind.

Aus der DE-AS 19 54 765 ist eine mehrpolige Steckverbindung bekannt, die einen aus Isoliermaterial bestehenden Kupplungskörper aufweist, der Kontaktmesser und Kontaktgabeln besitzt, die in eingeformten Lageraussparungen gehalten sind. Die in einer gemeinsamen Ebene liegenden Gabelarme der Kontaktgabeln weisen an den freien Armenden gegeneinandergerichtete Kontaktnasen auf. Die Kontaktmesser greifen mit einer 45 Grad-Schräglage in die Kontaktgabeln ein und sind in dieser Schräglage am Führungsflächen der Lageraussparungen abgestützt.

Aus der DE 78 29 256 U1 ist ein Zwischengehäuse zur Beschaltung von elektrischen Magnetspulen an Hydraulikventilen bekannt. Das zwischen einem Stecker und der Magnetspule befindliche Zwischengehäuse ist seitlich an eine Dichtung angeformt und beinhaltet die zur Beschaltung der Magnetspule erforderlichen elektrischen Bauteile.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß eine Kosteneinsparung durch eine einfache, dauerfunktionssichere Steckverbindungsherstellung erreicht und eine schnellere und unkompliziertere Austauschmöglichkeit für die Magnetventile erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Leitern an der Rückseite der Leiterplatte flache U-Klemmen mit freien, gegeneinander vorgespannten Klemmschenkeln zugeordnet sind, zwischen denen Flachsteckerkontakte der Magnetköpfe klemmfest gelagert sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß für die elektrische Verbindung und Festlegung der Magnetventile keine Lötarbeiten durchzuführen sind, so daß eine Störanfälligkeit aufgrund fehlerhafter Lötverbindungen vermieden ist. Die Magnetventile werden lediglich auf die Leiterplatte aufgesteckt, wobei die Flachsteckerkontakte der Magnetköpfe in die U-Klemmen an der Rückseite der Leiterplatte eindringen. Damit ist die Kontaktgabe und Montagefestlegung in ausgesprochen kurzer Zeit erfolgt. Dabei drücken die vorgespannten Klemmschenkel der U-Klemmen fest gegen die Seitenflächen der Flachsteckerkontakte und halten letztere sicher fest, so daß ein dauerhaft guter Elektrokontakt und ein hoher mechanischer Halt gegeben ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beispielsweise bei einem aufgrund geänderter Betriebsanforderungen gewünschten Magnetventilaustausch dieser ebenfalls problemlos schnell ohne besondere Spezialkenntnisse durchzuführen ist, da lediglich ein Steckaustausch auszuführen ist, wobei aufgrund entsprechender Zwangsführungen praktisch keine Fehlverbindung entstehen kann.

Der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung ist in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu entnehmen. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Kompaktgehäuse mit einer Steuervorrichtung und ausschließlich an der Frontseite angeordneten Bedienungselementen,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Steuervorrichtung,

Fig. 3 eine Teilansicht einer vergrößert dargestellten Steckverbindung an der Unterseite der Steuervorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Steuervorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Steuervorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Abluftanschlußes an einem Magnetkopf der Steuervorrichtung nach Fig. 4 und

Fig. 7 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Dichtscheibe zwischen dem Ventilkörper und einem Blockteil der Steuervorrichtung nach Fig. 2.

Das in der Fig. 1 dargestellte Kompaktgehäuse 1 weist einen Stromversorgungsteil 2 mit einem Netzschalter 3 und einer Netzanzeigeleuchte 4 auf. Über dem Stromversorgungsteil 2 befindet sich ein abschließbarer Programmierschalterzugang 5, über dem eine Bedienungstastatur 6 einer im Kompaktgehäuse 1 gelagerten frei programmierbaren Elektroniksteuerung angeordnet ist. Der Elektroniksteuerung sind über der Bedienungstastatur 6 weitere Bedienungsschalter 7 zugeordnet, über denen sich eine Funktionsanzeige 8 der Elektroniksteuerung zur Sichtbarmachung verschiedener Funktionseinstellungen bzw. -Abläufe befindet. Der obere Bereich des Kompaktgehäuses 1 beinhaltet eine Steuervorrichtung 9, der Ableitungsanschlüsse 10 sowie Umschalter 11 und Leuchtanzeigen 12 zugeordnet sind. Die Ableitungsanschlüsse 10, die Leuchtanzeige 12, die Umschalter 11, die Funktionsanzeige 8, die Bedienungstastatur 6, die Bedienungsschalter 7, der Programmierschalterzugang 5, der Netzschalter 3 und die Netzanzeigeleuchte 4 befinden sich sämtlich an der Frontseit 13 des Kompaktgehäuses 1, wodurch eine leicht zugängliche Bedienung der gesamten Steuerungseinheit gegeben ist.

Die in den Fig. 2 bis 7 näher dargestellte Steuervorrichtung 9 weist eine rechteckige Leiterplatte 14 auf, die mit den Seitenmaßen 100 × 160 mm als sogenannte Eurokarte ausgebildet ist. Im Flächenbereich dieser Leiterplatte 14 befinden sich insgesamt zehn Magnetköpfe 15 für zehn Magnetventile 16, die einen einzeigen, gemeinsamen Ventilkörper 17 besitzen, wobei jeweils fünf Magnetköpfe 15 an einander gegenüberliegenden Längsseiten des Ventilkörpers 17 reihenförmig angeordnet sind. Jeder Magnetkopf 15 besitzt zwei Flachsteckerkontakte 18, die die Leiterplatte 14 durchsetzen und in U-Klammern 19 an der Rückseite 20 der Leiterplatte 14 klemmfest steckbar gelagert sind. An der Rückseite 20 der Leiterplatte 14 abgewandten Fläche 21 der U-Klammern 19 ist eine Isolierstützplatte 22 angeordnet, die mittels Nieten 23 festgelegt ist, so daß die U-Klemmen 19, die mittels als Hohlnieten ausgebildete Nietbolzen 24 an der Leiterplatte 14 befestigt sind, sicher gehalten sind. Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, durchsetzen die Flachsteckerkontakte 18 auch die Isolierstützplatte 22 so, daß freie Endteile 25 etwas herausragen.

Die Fig. 3 zeigt deutlich, daß die U-Klemme 19 einen über den Nietbolzen 24 an der Leiterplatte 14 festgelegten Anschlußteil 26 besitzt, von dem zwei parallele und gegeneinander vorgespannte Klemmschenkel 27, 28 abstreben. Die Klemmschenkel 27, 28 besitzen je eine Kontaktmasse 29, die gegen den Flachsteckerkontakt 18 gerichtet sind und mit einer Plankontaktfläche 30 am Flachsteckerkontakt 18 kontaktschlüssig anliegen. Die freien Endbereiche der Klemmschenkel 27, 28 weisen eine sich zur Plankontaktfläche 30 der Kontaktmasse 29 erstreckende Schräge 31 auf. Der Anschlußteil 26 ist in Kontakt mit dem Leiter 32 an der Rückseite 20 der Leiterplatte 14.

Die Leuchtanzeige 12 ist vorzugsweise aus Leuchtdioden gebildet, denen zweckmäßig je ein Vorwiderstand 33 zugeordnet ist. Zudem ist den Magnetköpfen 15 zweckmäßig je eine Schutzdiode 34 zugeschaltet, die für den Abbau einer Abschaltinduktivität nützlich ist.

Der Ventilkörper 17 besitzt an einem hinteren Stirnende 35 für die Zuleitung des Mediums einen Zentralanschlußteil 36, der sich an einer von den Ableitungsanschlüssen 10 und der Leuchtanzeige 12 entfernt liegenden Seite befindet. Der Zentralanschlußteil 36 ist als Rohr ausgebildet und befindet sich im Längsmittenbereich einer Elektrosteckerleiste 37 (Fig. 4). Der Endbereich des Zentralanschlußteils 36 ist als verjüngter Kupplungsteil 38 ausgeführt, der die Elektrosteckerleiste 37, die an einem Schmalseitenrand der Leiterplatte 14 angeordnet ist, überragt. Der Kupplungsteil 38 wird in eine Kupplungsaufnahme 39 eingesteckt, die einen Dichtring 40 besitzt.

Der Ventilkörper 17 hat Ausgänge 41 und aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß auf dem Ventilkörper 17 zwischen den Ausgängen 41 und den Ableitungsanschlüssen 10, die als Schlauchklemmnippel ausgeführt sind, ein mit Leitungskanälen 42 versehener Blockteil 43 angeordnet ist. Der Blockteil 43 besitzt einen Oberteil 44 und einen ventilkörperseitigen Unterteil 45, die an einer abgedichteten Trennfuge 46 baueinheitlich zusammengefügt sind, so daß die verschiedenen Leitungskanäle 42 sicher voneinander getrennt sind.

Zwischen dem Unterteil 45 des Blockteils 43 und dem Ventilkörper 17 befindet sich eine Dichtscheibe 47. Diese Dichtscheibe 47 besitzt, wie der Fig. 7 zu entnehmen ist, jeweils eine ein Durchgangsloch 48 begrenzende Ringdichtung 49, die den Ausgang 41 des Ventilkörpers 17 zum Blockteil 43 hin dicht umschließt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß die Umschalter 11 an der der Elektrosteckerleiste 37 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 14 neben den Leuchtanzeigen 12 angeordnet sind, während bei der Ausführung in Fig. 1 die Umschalter 11 sich über den Leuchtanzeigen 12 befinden. Weiterhin ist der Fig. 4 zu entnehmen, daß die Magnetköpfe 15 an dem dem Ventilkörper 17 abgewandten Endbereich jeweils einen Anschlußteil 50 besitzen. Die Anschlußteile 50 münden in Abluftschläuche 51, 51′. Dazu ist der Fig. 6 zu entnehmen, daß ein Kopf 52 des Anschlußteils 50 in einem Loch 53 der Wandung 54 des Abluftschlauches 51 sich befindet, wobei der das Loch 53 begrenzende Bandteil 55 des Abluftschlauches 51 in einer Ringnut 56 dicht eingerastet ist. Dadurch ist auf einfache Art und Weise ein zuverlässiger Abluftanschluß gegeben, der äußerst kostengünstig herzustellen und zu montieren ist. Der Anschlußteil 50 besitzt zweckmäßig einen Gewindeansatz 57, der in den Magnetkopf 15 einschraubbar ist und eine Bohrung 58 zur Abluftabführung aufweist. Die Bohrung 58 mündet im Kopf 52 in eine Mehrkantausnehmung 59, in die zum Einschrauben des Anschlußteils 50 ein Hilfswerkzeug eingesetzt werden kann.

Claims (16)

1. Steuervorrichtung mit an einer elektrischen Leiterplatte (14) angeordneten Magnetventilen (16), die Magnetköpfe (15) mit Kontakten aufweisen, welche die Leiterplatte (14) durchsetzen und an deren Rückseite mit elektrischen Leitern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetköpfe (15) mittels in an der Rückseite (20) vorgesehenen Klemmen (19) eingreifenden Steckerkontakten (18) auf die Leiterplatte (14) aufsteckbar und an einem einzigen Ventilkörper (17) angeordnet sind, der einen Zentralanschluß (36) für ein Medium aufweist.

2. Steuervorrichtung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralanschlußteil (36) an einem Stirnende (35) des Ventilkörpers (17) angeordnet ist und daß Ableitungsanschlüsse (12) für das Medium vorgesehen sind.

3. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralanschlußteil (36) im Längsmitttenbereich einer Elektrosteckerleiste (37) angeordnet ist und einen Kupplungsteil (38) besitzt.

4. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausgängen (41) des Ventilkörpers (17) und den Ableitungsanschlüssen (10) ein mit Leitungskanälen (42) versehener Blockteil (43) angeordnet ist.

5. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockteil (43) zwischen einem Oberteil (44) und einem ventilkörperseitigen Unterteil (45) eine abgedichtete Trennfuge (46) aufweist.

6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Unterteil (45) des Blockteils (43) und dem Ventilkörper (17) im Umgebungsbereich der Ausgänge (41) Ringdichtungen (49) angeordnet sind.

7. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtungen (49) an einer mit Durchgangslöchern (48) versehenen Dichtscheibe (47) ausgebildet sind.

8. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetköpfe (15) an einem dem Ventilkörper (17) abgewandten freien Ende einen in einen Abluftschlauch (51, 51′) mündenden Anschlußteil (50) aufweisen.

9. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopf (52) des Anschlußteils (50) in einem Loch (53) der Wandung (54) des Abluftschlauches (51, 51′) gelagert und ein das Loch (53) begrenzender Randteil (55) des Abluftschlauches (51, 51′) in einer Ringnut (56) des Kopfes (52) dicht eingerastet ist.

10. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußteil (50) einen in den Magnetkopf (15) eindrehbaren Gewindeansatz (57) mit einer Bohrung (58) und in deren Verlängerung eine im Kopf (52) ausgebildete Mehrkantausnehmung (59) aufweist.

11. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetköpfe (15) mit dem Ventilkörper (17) ausschließlich im Flächenbereich der als rechteckige Eurokarte ausgebildeten Leiterplatte (14) angeordnet sind.

12. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (19) im Fußbereich von Klemmschenkeln (27, 28) einen über einen Nietbolzen (24) an der Leiterplatte (14) festlegbaren Anschlußteil (26) aufweist.

13. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschenkel (27, 28) mindestens eine gegen den Steckerkontakt (18) gerichtete Kontaktnase (29) aufweisen, die bevorzugt eine Plankontaktfläche (30) aufweist, und daß am freien Endbereich des Klemmschenkels (27, 28) eine sich zur Plankontaktfläche (30) der Kontaktnase (29) erstreckende Schräge ausgebildet ist.

14. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Rückseite (20) der Leiterplatte (14) abgewandten Fläche (21) der Klemmen (19) eine an der Leiterplatte (14) befestigte Isolierstützplatte (22) angeordnet ist.

15. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstützplatte (22) Öffnungen aufweist, die von freien Endteilen (25) der Steckerkontakte (18) der Magnetköpfe (15) durchsetzt sind.

16. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (14) mit dem Ventilkörper (17) und den Magnetköpfen (15) und einer frei programmierbaren Elektroniksteuerung in einem Kompaktgehäuse (1) baueinheitlich zusammengefaßt ist.