DE3348122C2 - Electronic control unit for a process machine - Google Patents

Abstract

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit entsprechend dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a control unit according to the upper Concept of claim 1.

Bei einer bekannten Steuereinheit dieser Art (FR 24 91 716) weisen die asymmetrischen Leiterplatten Kontaktleistenreihen mit unterschiedlich gestalteten Kontaktleisten auf, deren rückwärtige Kontaktseiten in unter­ schiedlichen Ebenen einer abgestuften Rückwand des Gehäuses liegen.In a known control unit of this type (FR 24 91 716), the asymmetrical PCB contact strip rows with different designed contact strips, the rear contact sides in below different levels of a stepped rear wall of the housing.

Außerdem ist bei bekannten Steuereinheiten dieser Art ein nach Größe und Aufbau streuendes Sortiment von Steckverbindern vorgesehen. Die Kontakt­ elemente der Steckverbinder laufen in Richtung der Leiterplatten in Fe­ derkontakte aus. Voraussetzung für eine elektrische Verbindung der Kon­ taktelemente der Steckverbinder mit den Kontaktbuchsen der Kontaktlei­ sten der Leiterplatten sind gesonderte Stiftleisten, deren Kontaktelemen­ te beidends in Kontaktstifte auslaufen (vgl. hierzu beispielsweise den Prospekt "Das Berg Back-panel-System" der Dupont Denemour GmbH, Max-Planck- Str. 11, D-6047 Dietzenbach).In addition, known control units of this type have a size and A wide range of connectors is provided. The contact elements of the connectors run in the direction of the printed circuit boards in Fe derkontakte. Requirement for an electrical connection of the con clock elements of the connectors with the contact sockets of the contact line Most of the circuit boards are separate pin headers, their contact elements te both ends in contact pins (see, for example, the Brochure "The Berg Back-Panel-System" from Dupont Denemour GmbH, Max-Planck- Str. 11, D-6047 Dietzenbach).

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steckersystem der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß gesonderte Stiftleisten entbehrlich sind und bei rationeller Serienfertigung die Verdrahtung auch von weniger geschultem Personal bei geringerem Montageaufwand mit geringerem Fehlerrisiko durchge­ führt werden kann.Proceeding from this, the invention is based on the object To further develop the plug system of the type mentioned at the outset, that separate pin headers are unnecessary and more rational Series production of wiring even by less trained personnel with less assembly effort with less risk of errors can be led.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the characteristics of Features mentioned claim 1 solved.

Bei einer solchen Ausbildung ergibt sich ein einfacher, kosten­ sparender Aufbau; aufgrund einer besseren Übersichtlichkeit lassen sich Schaltungsfehler auch leichter auffinden. Zwischen den Kontakt­ leisten jeder Leiterplatte ist Raum für ein Kodierelement. Bei symmetrischem Aufbau der kompakt aneinandergereihten, je aus der Leiterplatte und den beiden zugehörigen Kontaktleisten bestehen­ den Aggregate, erübrigen sich gesonderte Stiftleisten als Kontakt­ brücken zwischen Steckverbindern und Kontaktleisten.With such a training results in a simple, cost saving construction; leave for better clarity circuit errors are easier to find. Between the contact afford each circuit board is space for a coding element. At symmetrical structure of the compactly lined up, each from the printed circuit board and the two associated contact strips the aggregates, there is no need for separate pin headers as contacts bridge between connectors and contact strips.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Aus­ führungsbeispiel erläutert. Es zeigtThe invention is based on the drawing at an off management example explained.  It shows

Fig. 1 die Steuereinheit im vertikalen Schnitt, Fig. 1, the control unit, in vertical section,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Steuereinheit in vergrößer­ ter Darstellung (ohne Leiterplatten), Fig. 2 shows a detail of the control unit in Enlarge ter representation (without printed circuit boards),

Fig. 3, 4 den Ausschnitt gemäß Fig. 2 aus Richtungen A und B gesehen (Fig. 4 ohne Kabel), Fig. 3, 4 the detail according to Fig. 2 in directions A and B seen (Fig. 4 without cable),

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 2, Fig. 5 shows a section according to line IV-IV of Fig. 2,

Fig. 6 einen weiteren Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößer­ ter Darstellung in teilweisem vertikalen Schnitt, Fig. 6 shows a further detail of FIG. 1 in Enlarge ter view in partial vertical section,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 7 shows a section according to line VII-VII of FIG. 1 in an enlarged scale;

Fig. 8, 9 die Anordnung gemäß Fig. 7 bei abgezogener Leiter­ platte (Fig. 8) bzw. bei abgezogenem Steckverbinder (Fig. 9). Fig. 8, 9, the arrangement of FIG. 7 with the circuit board removed ( Fig. 8) or with the connector removed ( Fig. 9).

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 6 ersichtlich, sind in einem Gehäuse 10 der Steuereinheit Leiterplatten12, also gedruckte Schal­ tungen, deckungsgleich aneinandergereiht. Jede Leiterplatte 12 ist in zwei Führungen 11 verschiebbar gelagert und stirnseitig mit zwei Kontaktleisten13 versehen, die beidseits und in gleichem Abstand zur Symmetrieebene s-s angeordnet sind. Die auf der einen Seite S aneinandergereihten Kontaktleisten 13 stehen über Steck­ verbinder mit dem zu den Antriebsgruppen der Arbeitsmaschinen füh­ renden Kabeln 20, 20′ in Verbindung. Die auf der anderen Seite Z aneinandergereihten Steckerleisten 13 kontaktieren über die Kontakt­ stifte 16 b von Stifleisten 16 mit einem Datenbus 18, der alle Leiterplatten 12 miteinander verknüpft. Dabei liegen die Stiftleisten 16 mit Schultern an der Rückseite der Rückwand 10 a an und durch­ dringen gleichzeitig diese Rückwand in entsprechenden Ausschnitten. As can be seen in particular from FIGS. 1 and 6, printed circuit boards 12 , that is to say printed scarf lines, are aligned in a row in a housing 10 of the control unit. Each circuit board 12 is slidably mounted in two guides 11 and provided on the end face with two contact strips 13 , which are arranged on both sides and at the same distance from the plane of symmetry ss . The lined up on one side S contact strips 13 are connected by plug connectors with the leading to the drive groups of the working machines cables 20, 20 ' . The connector strips 13 lined up on the other side Z contact via the contact pins 16 b of pin strips 16 with a data bus 18 , which links all of the circuit boards 12 together. The pin strips 16 lie with shoulders on the back of the rear wall 10 a and simultaneously penetrate this rear wall in corresponding cutouts.

Die an der Außenseite der Rückwand 10A anliegenden Zentrierkörper 17 sind mittels Schrauben 24 befestigt. Der Datenbus 18 ist auf Zentrierflächen 17 c des Zentrierkörpers 17 zentriert und dabei von elastischen Verriegelungszungen 17 a hintergriffen. Die Außen­ seite des Datenbus ist mit Abstandsleisten armiert. Diese weisen je einen zum Datenbus 18 parallelen Steg 19 a auf, der über Rippen 19 c mit dem Datenbus zwischen dessen elektronischen Schaltele­ menten abgestützt ist. Der Datenbus 18 ist von Verriegelungszungen 19 b der Abstandsleisten 19 hintergriffen, welche im Abstand von der Rückwand eines Gehäuseteiles 10 b endigen. Die Kontaktbuchsen 13 b der Kontaktleiste 13 stehen über abgewinkelte Einlötstifte 13 a mit den gedruckten Leitungen der Leiterplatten 12 in Verbindung. Auf beiden Seiten Z und S sind die Stirnkanten der identischen Kontaktleisten 13 mit ihren Kontaktbuchsen 13 b etwa bündig mit der Rückwand 10 a.The centering bodies 17 resting on the outside of the rear wall 10 A are fastened by means of screws 24 . The data bus 18 is centered on centering surfaces 17 c of the centering body 17 and is engaged by elastic locking tongues 17 a . The outside of the data bus is reinforced with spacer strips. These each have a parallel to the data bus 18 web 19 a , which is supported by ribs 19 c with the data bus between its electronic Schaltele elements. The data bus 18 is engaged by locking tongues 19 b of the spacer strips 19 , which end at a distance from the rear wall of a housing part 10 b . The contact sockets 13 b of the contact strip 13 are connected via angled solder pins 13 a to the printed lines of the printed circuit boards 12 . On both sides Z and S , the front edges of the identical contact strips 13 with their contact sockets 13 b are approximately flush with the rear wall 10 a .

Die Steckverbinder 15 A durchgreifen die Rückwand 10 a der Steuer­ einheit über entsprechende Ausschnitte 38 (Fig. 8). Dabei über­ greifen sie je teilweise die benachbarte Kontaktleiste 13. Die Kontaktstifte 22 b der Steckverbinder 15 A tauchen in die Kontakt­ buchsen 13 b der Kontaktleisten ein. Die Steckverbinder 15 A sind in Fassungsrahmen 14 aufgenommen und in diesen mittels elastischer Verriegelungszungen 14 a verriegelt. Die Fassungsrahmen 14 liegen über Auflageflansche 14 b an der Außenseite der Rückwand 10 a an. Beim Abziehen oder Einstecken sind die Steckverbinder 15 A an Rippen 14 c (Fig. 9) der Fassungsrahmen 14 geführt. Zu deren Befestigung greifen Schrauben 24 in Löcher 14 e ein (Fig. 6). Die Gehäuse der Steckverbinder 15 A sind je durch ein Spritzgießformstück aus einem flexiblem hochpolymeren Werkstoff gebildet. Jedes Spritzgießform­ stück umfaßt zwei Gehäusehalbschalen 15 und einen zugehörigen Trä­ terrahmen 15 a. Die Gehäusehalbschalen 15 sind mittels Verbindungs­ lamellen 15 p (Fig. 9) mit dem Trägerrahmen 15 a verbunden. Die Kabel 20, 20′ sind in die Steckverbinder in Ausnehmungen 32, 33 eingeführt, die in zwei Schalenrändern angeordnet sind, welche über eine zur Steckrichtung parallele Fuge f-f aneinander grenzen. Alle Ausneh­ mungen 32, 33 bilden eine einzige Kabeleinführungsöffnung O (Fig. 4). The connector 15 A reach through the rear wall 10 a of the control unit via corresponding cutouts 38 ( Fig. 8). They each partially grip the adjacent contact strip 13 . The contact pins 22 b of the connector 15 A dip into the contact sockets 13 b of the contact strips. The connectors 15 A are received in socket frame 14 and locked in this by means of elastic locking tongues 14 a . The frame 14 lie on support flanges 14 b on the outside of the rear wall 10 a . When removing or inserting the connector 15 A on ribs 14 c ( Fig. 9) of the socket frame 14 out. For their fastening screws 24 engage in holes 14 e ( Fig. 6). The housing of the connector 15 A are each formed by an injection molding made of a flexible, high-polymer material. Each injection mold piece comprises two housing shells 15 and an associated Trä terrahmen 15 a . The housing half-shells 15 are connected by means of connecting lamellae 15 p ( Fig. 9) to the support frame 15 a . The cables 20, 20 ' are inserted into the connectors in recesses 32, 33 which are arranged in two shell edges, which adjoin each other via a joint ff parallel to the direction of insertion. All Ausneh lines 32, 33 form a single cable entry opening O ( Fig. 4).

Beim Abziehen der Steckverbinder 15 A aus dem zugehörigen Fassungs­ rahmen 14 federn die Verriegelungszungen 14 a seitlich aus und glei­ ten über Rastnasen 15 h der Gehäusehalbschalen 15 hinweg, die in Steckpositionen von den Verriegelungszungen 14 a hintergriffen sind. Gleichermaßen können auch die Leiterplatten 12 aus ihrer Steck­ position herausgezogen werden. Die werkzeuglose Ausziehbarkeit sowohl der Steckverbinder 15 A als auch der Leiterplatten 12 ist ein besonderer Vorteil der Steuereinheit. Vor dem Abziehen ist die Sperrschiene 23, die an der Rückseite aller Steckverbinder 15 A anliegt und mit dem Gehäuse 10 verbunden ist, abzunehmen. Die Sperrschiene 23 liegt zwischen zwei spiegelsymmetrischen Handgriffen 15 e der Steckverbinder 15 A. In ähnlicher Weise sind die Leiter­ platten 12 rückseitig mit Handgriffen 12 a versehen, die eine sich über die gesamte Breite der Leiterplatten 12 erstreckende Sperr­ schiene 23 in Aussparungen 12 a′ aufnehmen, die ebenfalls mit dem Gehäuse 10 verbindbar ist. Auf diese Weise sind die Leiterplatten 12 und die Steckverbinder 15 A zwecks Zentrierung je rückseitig nur mittig mittels Schienen 23 festlegbar (Fig. 1). Dadurch ergibt sich gewissermaßen eine Dreipunktzentrierung der Leiterplatten 12 bzw. der Steckverbinder 15 A, durch welche Lagerungsspannungen zuverlässig vermieden werden. Wesentlich ist, daß die Kontaktierung der Steckverbinder 15 A ausschließlich an den Kontaktbuchsen 13 b der Kontaktleisten 13 erfolgt. Dadurch ist es möglich, im Bedarfsfalle die Kontaktierung durch Abziehen der Leiterplatten 12 (Fig. 8 oder durch Abziehen der Steckverbinder 15 A (Fig. 9) aufzuheben, was zur Trennung der gleichen Kontakte führt.When removing the connector 15 from the corresponding Resume A frame 14 feathers, the locking tabs 14 a side and moving about ten detents 15 15 h of the housing half-shells of time, which are engaged behind in the insertion positions of the locking tongues 14 a. Similarly, the circuit boards 12 can be pulled out of their plug position. The tool-free pull-out of both the plug connector 15 A and the printed circuit boards 12 is a particular advantage of the control unit. Before pulling off, the locking rail 23 , which bears against the rear of all plug connectors 15 A and is connected to the housing 10 , must be removed. The locking rail 23 lies between two mirror-symmetrical handles 15 e of the connector 15 A. Similarly, the conductor plates 12 are reverse with handles 12 a provided that an over the entire width of the printed circuit boards 12 extending lock bar 23 in recesses 12 accommodate a ', which is connected also to the housing 10th In this way, the printed circuit boards 12 and the plug connectors 15 A can only be fixed in the center by means of rails 23 for centering purposes ( FIG. 1). This results, so to speak, in a three-point centering of the printed circuit boards 12 or the plug connectors 15 A , by means of which bearing stresses are reliably avoided. It is essential that the contacting of the plug connector 15 A takes place exclusively at the contact sockets 13 b of the contact strips 13 . This makes it possible, if necessary, to cancel the contact by removing the printed circuit boards 12 ( FIG. 8 or by removing the plug connectors 15 A ( FIG. 9), which leads to the separation of the same contacts.

Claims (5)

1. Elektronische Steuereinheit mit zu einer Arbeitsmaschine führenden Ka­ beln, mit standardisierten, die elektronischen Bauteile aufnehmenden Leiterplatten, die nebeneinander in einem Gehäuse angeordnet und je rückseitig mit je zwei im Abstand voneinander befindlichen Kontakt­ leisten versehen sind, so daß zwei Kontaktleistenreihen gebildet wer­ den, wobei die Kontaktbuchsen der Kontaktleisten der einen Kontaktlei­ stenreihe vielpolige Steckverbinder der Kabel unmittelbar kontaktieren, in deren Kontaktträger Kontaktelemente in Reihe festgelegt sind, wäh­ rend die Kontaktbuchsen der Kontaktleisten der anderen Kontaktleisten­ reihe einen Datenbus einer Datenbusplatte kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktleisten (13) beider Kontakt­ leistenreihen identisch und in gleichem Abstand von der in Einsteck­ richtung verlaufenden Symmetriebebene (s-s) der Leiterplatten (12) an­ geordnet sind, wobei die außerhalb des Gehäuses (10) liegende Daten­ busplatte (18) an Zentrierkörpern (17) anliegt, die im Randbereich von Ausschnitten der Rückwand (10 a) an der Außenseite der Rückwand (10 a) des Gehäuses (10) befestigt sind und wobei die Steckverbinder (15 A) der Kabel mit ihren Kontaktträger umschließenden Trägerrahmen (15 a) in an der Außenseite der Rückwand (10 a) befestigten Fassungsrahmen (14) aufgenommen sind.1. Electronic control unit with cables leading to a working machine, with standardized, the electronic components receiving circuit boards, which are arranged next to each other in a housing and are each provided on the back with two spaced contacts, so that two rows of contact strips are formed, who wherein the contact sockets of the contact strips of a row of contact strips contact multipole plug connectors of the cables directly, in the contact carrier of which contact elements are fixed in series, while the contact sockets of the contact strips of the other contact strips row contact a data bus of a data bus plate, characterized in that the contact strips ( 13 ) Both contact strips are identical and are arranged at the same distance from the symmetry plane (SS) of the printed circuit boards ( 12 ) in the direction of insertion, the data bus plate ( 18 ) on the centering bodies ( 18 ) lying outside the housing ( 10 ). 17 ) which are fastened in the edge region of cutouts of the rear wall ( 10 a) on the outside of the rear wall ( 10 a) of the housing ( 10 ) and wherein the plug connectors ( 15 A) of the cables with their support frames ( 15 a) enclosing their contact carriers. in the frame ( 14 ) attached to the outside of the rear wall ( 10 a) . 2. Steuereinheit nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbusplatte mittels Verriegelungszungen (17 a) an den Zentrier­ körpern (17) gehalten ist.2. Control unit according to claim 1, characterized in that the Datenbusplatte means of locking tongues (17 a) to the centering bodies (17) is held. 3. Steuereinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem gesonderten Gehäuseteil (10 b) angeordnete Datenbus­ platte (18) rückseitig mit Abstandleisten (19) versehen ist und auf Zentrierflächen (17 c) der Zentrierkörper (17) aufliegt. 3. Control unit according to claim 1 or 2, characterized in that the data bus plate ( 18 ) arranged in a separate housing part ( 10 b) is provided on the back with spacer strips ( 19 ) and on centering surfaces ( 17 c) of the centering body ( 17 ) rests. 4. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steckverbinder (15 a) rückseitig angeformte Handgriffe (15 e) je in einer Aussparung (15 e′) eine sich über sämt­ liche Steckverbinder (15 A) erstreckende Sperrschiene (23) aufnehmen, welche am Gehäuse (10) lösbar befestigt ist.4. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that on the connector ( 15 a) rear molded handles ( 15 e) each in a recess ( 15 e ') over all union connector ( 15 A) extending locking rail ( 23rd ) record, which is detachably attached to the housing ( 10 ). 5. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Leiterplatten (12) rückseitig angeformte Handgriffe (12 a) je in einer Aussparung (12 a′) eine sich über sämt­ liche Leiterplatten (12) erstreckende Sperrschiene (23) aufnehmen, welche am Gehäuse (10) lösbar befestigt ist.5. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that on the circuit boards ( 12 ) formed on the rear handles ( 12 a) each in a recess ( 12 a ') over all union circuit boards ( 12 ) extending locking rail ( 23 ) , which is releasably attached to the housing ( 10 ).