DE3329651A1

DE3329651A1 - Steuergeraet

Info

Publication number: DE3329651A1
Application number: DE19833329651
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing.(grad.) 7100 Heilbronn Schoch; Bruno 7121 Erligheim Staiger
Original assignee: STAIGER STEUERUNGSTECH
Current assignee: STAIGER STEUERUNGSTECH
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE3329651C2

Description

Steuergerät
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Nagnetkopf oder dergleichen, insbesondere für ein Magnetventil, mit einem zwischen dem Magnetkopf und einer Gerätesteckdose angeordneten Gehäuse, das eine bestückte Leiterplatte, Steckerbuchsen zur Aufnahme magnetkopfseitiger Flachstecker und Kontaktstifte für die Gerätesteckdose aufweist.
Bei einem bekannten Steuergerät dieser Art sind die Steckerbuchsen mit ihren Kontaktstegen für die Aufnahme der magnetkopfseitigen Flachstecker an der dem Magnetkopf zugewandten Leiterbahnfläche der Leiterplatte angeordnet. An der gegenüberliegenden Bauteilseite der Leiterplatte sind die für die Steuerung des Magnetkopfes vorgesehenen elektronischen Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren etc. angeordnet. Dabei stehen äußere Gehäuseteile des zwischengeschalteten Steuergeräts so vor, daß bei manchen Anwendungsfällen eine Behinderung nicht auszuschließen ist. Auch wird durch die leiterbahnseitigen Steckerbuchsen im Gehäuse des Steuergeräts zusätzlicher Raum beansprucht, wodurch der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Gerätesteckdose verhältnismäßig groß ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuergerät mit den vorgenannten Merkmalen so zu verbessern, daß eine kleine und kompakte Baueinheit erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiterplatte für den Durchtritt des Flachsteckers mit einem Durchbruch versehen ist und daß an der dem Magnetkopf abgewandten Bauteilseite die Steckerbuchse und eine als Hybridschaltungsbauteil ausgeführte Steuereinheit vorgesehen ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar: FIG. 1 ein erfindungsgemäßes Steuergerät in geschnittener Ansicht in einer Anordnung zwischen einem Magnetkopf und einer Gerätesteckdose, BIG. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Leiterplatte mit einer Steckerbuchse und einem Hybridschaltungsbauteil gemäß der FIG. 1.
Das in der Zeichnung dargestellte Steuergerät 1 ist als Zwischenadapter ausgeführt und befindet sich zwischen einem Gerätestecker 2 eines Magnetkopfes für ein Ventil oder dergleichen und einer Gerätesteckdose 3, die an einem Elektrokabel angeschlossen ist. Das Steuergerät 1 weist ein aus Kunststoff gebildetes Gehäuse 4 auf, das im wesentlichen aus einer rechtecktopfförmigen Schale 5 und einem Schalendeckel 6 besteht. Die Teilung 7 zwischen der Schale 5 und dem Schalendeckel 6 befindet sich in einer Ebene nahe der Wandung 8 des Schalendeckels 6. In der Wandung 8 des Schalendeckels 6 sind schmalrechteckförmige Durchgangsöffnungen ausgebildet, durch die die als Messerkontakt ausgeführten Flachstecker 9 des Gerätesteckers 2 in das Gehäuse 4 eindringen.
Im Bereich der Teilung 7 ist im Gehäuse 4 eine Leiterplatte 10 angeordnet, die in einer Ausnehmung im Seitenwandungsbereich des Schalendeckels 6 randseitig gelagert ist und sich somit dicht neben der Wandung 8 befindet, so daß zwischen dieser Wandung 8 und der Leiterbahnfläche 11 der Leiterplatte 10 ein nur kleiner Abstand 12 als Freiraum für entsprechende Lötverbindungen besteht. In der Mitte des Gehäuses 4 ist ein Isolationsrohr 13 ausgebildet, in dem eine von der Gerätesteckdose 3 bis in den Gerätestecker 2 reichende Verbindungsschraube 14 gelagert ist. Die Breite des Gehäuses 4 ist so bemessen, daß sie gleich der Breite der Gerätesteckdose 3 und des Gerätesteckers 2 ist, so daß keinerlei Gehäuseteile überstehen und eine kompakte Baueinheit gegeben ist. Dadurch ist es möglich, mehrere Magnetventile mit entsprechenden Steuergeräten 1 unmittelbar nebeneinander anzuordnen.
Die Flachstecker 9 des Gerätesteckers 2 durchsetzen die Durchbrüche 15 in der Leiterplatte 10 und befinden sich in Steckerbuchsen 16,16' die auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 angeordnet sind und mit parallelen Kontaktstegen 18, 18' fest an den Seitenflächen der Flachstecker 9 anliegen. Zudem befinden sich auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 zwei Hybridschaltungsbauteile19,19', die als miniaturisierte Steuereinheit für den Magnetkopf ausgeführt sind, wobei durch diese Dickfilm- beziehungsweise Schichttechnik eine äußerst platzsparende elektronische Steuerschaltungseinheit unter Einsparung der sonst üblichen Kondensatoren, Widerstände etc. gebildet ist. Dabei können auch vorteilhaft Dioden, Transistoren und integrierte Schaltkreise (IC) in ungehäuster Form auf den vorzugsweise aus Keramikmaterial oder dergleichen gebildeten Hybridträger aufgebracht werden, so daß nur eine äußere Abschlußisolierung erforderlich ist und ebenfalls eine sehr kleine Ausführungsform erzielt werden kann. Die hier dargestellten zwei Hybridschaltungsbauteile 19,19' sind nur ein Anschauungsbeispiel. Es ist selbstverständlich möglich, nur einen einzigen Hybridschaltungsbauteil 19 im erfindungsgemäßen Steuergerät 1 vorzusehen. Außerdem ist es möglich, die Leiterplatte 10 bei entsprechender Materialauswahl selbst als Hybridträger auszubilden und mit entsprechenden Filmschichten zu versehen, so daß die Leiterplatte selbst als Hybridschaltungsbauteil ausgeführt ist.
Die Hybridschaltungsbauteile 19,19' sind in Längsrichtung parallel zu den Steckerbuchsen 16 auf der Leiterplatte 10 angeordnet und befinden sich neben dem Isolationsrohr 13. Die Länge der Hybridschaltungsbauteile 19,19' ist so bemessen, daß sie nur etwas kleiner ist als die Länge der Schale 5 des Gehäuses 4.
Der Endbereich 20 der Hybridschaltungsbauteile 19,19' befindet sich somit nahe der Grundwand 21 der Schale 5 in einer Ausnehmung neben dem Fuß 22 der Kontaktstifte 23,23', die in der Grundwand 21 der Schale 5 befestigt sind. Von den Kontaktstiften 23,23' sind Leiter 24 parallel zur Seitenwand 25 der Schale 5 zur Leiterplatte 10 geführt. Die Steckerbuchsen 16,16' sind von der Längsmittenachse 26 des Gehäuses 4 weiter entfernt angeordnet als die Hybridschaltungsbauteile 19,19'. Dabei ist im wesentlichen eine spiegelsymmetrische Anordnung der Hybridschaltungsbauteile 19,19' und der Steckerbuchsen 16,16' bezüglich der längsmittenachse 26 getroffen worden. Da die Steckerbuchsen 16,16' praktisch ausschließlich auf der Bauteilseite 17 der Leiterplatte 10 angeordnet sind, kann der Abstand 12 auf ein sehr kleines Mindestmaß herabgesetzt werden, so daß insgesamt in Richtung der Längsmittenachse 26 das Steuergerät 1 äußerst kurz ausgeführt werden kann, wobei die Länge kleiner als die Breite des Gehäuses 4 ist.
Die erfindungsgemäße Steckerbuchse 16 kann vorteilhaft auch bei anderweitigen Leiterplatten Verwendung finden und besteht aus einem Federdraht, der einen vorzugsweise runden Querschnitt aufweist. Als Material kann zweckmäßig Kupfer-Beryllium verwendet werden. Ein bevorzugter Drahtdurchmesser beträgt etwa 0,5 Millimeter.
Die Steckerbuchse 16 ist dabei als materialeinheitlich einstückiges Bauteil ausgeführt und so gebogen, daß an der oberen Seite ein als Kreisbogenteil ausgebildeter Federkraftbügel 27 gebildet ist, der die beiden parallelen Kontaktstege 18,18' miteinander verbindet. An die Kontaktstege 18,18' schließen sich zwei Winkelstücke 29, 29' an, die mit ihren Querschenkeln 30 rechtwinklig in entgegengesetzten Richtungen von den Kontaktstegen 18, 18' abgebogen sind. An den Endbereichen der nach unten verlaufenden Schenkel 31 der Winkelstücke 29,29' sind Lötsteckzapfen 32,32 ausgebildet.
Die Steckerbuchse 16,16' ist so gestaltet, daß sie bezüglich ihrer Längsachse 33 spiegelsymmetrisch ist.
Die beiden Lötsteckzapfen 32,32' befinden sich in einem solchen Abstand zueinander, der etwas größer ist als der Durchmesser des Federkraftbügels 27. Der Abstand ist auch so bemessen, daß er etwas kleiner ist als der Abstand der Bohrungen 34,34' in der Leiterplatte 10. Die Bohrungen 34,34' sind in einem bei Leiterplatten üblichen Rastermaßabstand ausgebildet. Die Schenkel 31 der rechtwinkligen Winkelstücke 29,29' besitzen eine nach außen gerichtete Wölbung 35, wodurch die Schenkel 31 fest in den Bohrungen 34,34' arretiert sind, wobei Randbereiche der Bohrungen 34, 34' vorzugsweise unter federnder Vorspannung von den Schenkelteilen übergriffen werden. Beim Bestücken der Leiterplatte 10 mit den Steckerbuchsen 16,16' sind letztere dadurch bereits ohne Verlötung fest mit der Leiterplatte 10 fixiert, so daß auch bei nachfolgenden Arbeitsgängen keine unbeabsichtigten Verschiebungen auftreten können. Die Lötsteckzapfen 32,32' können somit auch problemlos in einem Schwallbad mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 10 verlötet werden.
Die Querschenkel 30 der Winkelstücke 29,29' sind so von den Kontaktstegen 18,18' abgebogen, daß der Außenradius der Abbiegungsbereiche zum leichten Einführen des Flachsteckers 9 eine als Rundung ausgebildete Einführung 36 aufweist. Der Federkraftbügel 27, dessen Durchmesser etwa gleich der Länge des Kontaktstegs 18,18' ist, wirkt als Dauerkraftspeicher, der auch nach vielfachen Kupplungsvorgängen keine Ermüdungserscheinungen bei der Steckerbuchse 16 aufkommen läßt, sondern gewährleistet, daß die Kontaktstege 18,18' mit weitgehend gleichbleibendem Kontaktdruck gegen die Seitenflächen des Blachsteckers 9 gedrückt werden.
Insbesondere durch die schrägen Abbiegungen im Übergangsbereich der Kontaktstege 18,18' zum Federkraftbügel 27 wird erreicht, daß der Flachstecker 9 bei einer angreifenden Entkupplungskraft entgegen der Einsteckrichtung verstärkt zwischen den Kontaktstegen 18,18' gehalten beziehungsweise eingepresst wird, wodurch eine unbeabsichtigte Entkupplung mit Sicherheit vermieden und selbst bei starken Schwingungsbeanspruchungen oder dergleichen stets eine hohe Kupplungskontaktierung gegeben ist.
- Leerseite -

Claims

Steuergerät Patentanspruche \Steuergerät fur einen Magnetkopf oder dergleichen, insbesondere für ein Magnetventil, mit einem zwischen dem Magnetkopf und einer Gerätesteckdose angeordneten Gehäuse, das eine bestückte Leiterplatte, Steckerbuchsen zur Aufnahme magnetkopfseitiger Flachstecker und Kontaktstifte fur die Gerätesteckdose aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte(10)f~ur den Durchtritt des flachsteckers (9) mit einem Durchbruch (15) versehen ist und daß an der dem Nagnetkopf abgewandten Bauteilseite (17) die Steckerbuchse (16,16') und eine als Hybridschaltungsbauteil (19,19') ausgeführte Steuereinheit vorgesehen sind.
2. Steuergerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) mit einer Leiterbahnfläche (11) in nur geringem Abstand (12) zu einer Wandung (8) eines Schalendeckels (6) des Gehäuses (4) angeordnet ist.
3. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilung (7) des Gehäuses (4) zwischen einer Schale (5) und dem Schalendeckel (6) in einer Ebene nahe der Wandung (8) des Schalendeckels (6) ausgebildet ist.
4. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hybridschaltungsbauteil (19,19') in Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Steckerbuchse (16,16') der Leiterplatte (10) angeordnet ist.
5. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hybridschaltungsbauteil (19,19') in Längsrichtung parallel neben einem Isolationsrohr (13) in der Schale (5) des Gehäuses (4) angeordnet ist.
6. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hybridschaltungsbauteils(19,19') annähernd gleich der Länge der Schale (5) des Gehäuses (4) ist.
7. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich (20) des Hybridschaltungsbauteils (19,19') im Bereich neben dem Fuß (22) des Kontaktstiftes (2g,23') nahe einer Grundwand (21) der Schale (5) des Gehäuses (4) angeordnet ist.
8. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (4) zwei Hybridschaltungsbauteile (19,19') vorgesehen sind, die mit den Steckerbuchsen (16,16') bezüglich einer Längsmittenachse (26) des Gehäuses (4) im wesentlichen spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
9. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchse (16,16') in einem größeren Abstand von der Längsmittenachse (26) des Gehäuses (4) angeordnet ist als der Hybridschaltungsbauteil (19,19').
10. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des die Leiterplatte (10) mit dem Hybridschaltungsbauteil (19,19') und die Steckerbuchse (16,16') beinhaltenden Gehäuses (4) im wesentlichen gleich der Breite des Nagnetkopfes beziehungsweise des Gerätesteckers (2) und/oder der Gerätesteckdose (3) ist.
11. Steuergerät insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Kontaktstege (18,18') der Steckerbuchse (16,16') in Längsrichtung an der einen Seite über einen Federkraftbügel (27) verbunden sind und an der anderen Seite als in die Leiterplatte (10) einsetzbare Lötsteckzapfen (32,32') ausgebildete Endbereiche aufweisen.
12. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftbügel (27) im wesentlichen als Kreisbogenteil ausgebildet ist.
13. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Federkraftbügels (27) etwa gleich der Länge des Kontaktstegs (18,18') ist.
14. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Lötsteckzapfen (32,32') gleich oder gröber ist als der Durchmesser des Federkrafgels t27,.
15. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lötsteckzapfen (32,32') und dem Kontaktsteg (18,18') ein zweischenkeliges Winkelstück (29,29') angeordnet ist.
16. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel (31) des Winkelstücks (29,29') zwischen dem Lötsteckzapfen (32,32') und einem vom Kontaktsteg (18,18') rechtwinklig abstrebenden Querschenkel (30) eine Wölbung (35) aufweist.
17. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (31) der Steckerbuchse (16,16') mit der Wölbung (35) unter Vorspannung in Bohrungen (34,34') der Leiterplatte (10) fixiert sind.
18. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abbiegung des Querschenkels (30) vom Kontaktsteg (18,18') eine Einführung (36) für den Flachstecker (9) ausgebildet ist.
19. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchse (16,16') als materialeinheitlich einstückiges Bauteil ausgeführt und vorzugsweise aus einem runden Federdraht gebildet ist.