EP1345483A2 - Contact device for a valve drive and a valve assembly provided therewith - Google Patents
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- EP1345483A2 EP1345483A2 EP03004117A EP03004117A EP1345483A2 EP 1345483 A2 EP1345483 A2 EP 1345483A2 EP 03004117 A EP03004117 A EP 03004117A EP 03004117 A EP03004117 A EP 03004117A EP 1345483 A2 EP1345483 A2 EP 1345483A2
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Definitions
- the invention relates to a device for electrical contacting with at least one electric valve drive a circuit board, for making electrical connections arranged between on a connecting part of the valve drive first contact elements and arranged on the circuit board second contact elements.
- the invention further relates to a valve arrangement, with at least one valve, the at least one electric valve drive is assigned to the by means of first contact elements provided on a connecting part with second contact elements provided on a printed circuit board is electrically connected.
- a valve arrangement is shown in DE 4222637 C2 which several valves are mounted on a fluid distributor, each with one or more electric valve actuators are equipped. To operate the valves the valve actuators controlled with actuation signals that are fed via a printed circuit board. To the valve actuators The valve actuators are to be contacted with the printed circuit board electrically connected L-shaped connection parts are provided, which are provided with pin-like contact elements, which engage in socket-like contact elements of the circuit board.
- Has spring-elastic contacting unit, which is formed is to switch from one end to a valve actuator Contact surface of a first contact element of the connecting part and another from a contact surface of one applied to the second contact element of the circuit board and due to the resulting compression to lie under spring tension on the two contact surfaces.
- the task with a valve arrangement is the beginning mentioned type solved by a contacting device, the one between the connector and the circuit board arranged carrier housing contains that for each to be manufactured electrical connection one in a through channel arranged, resilient in the longitudinal direction of the channel Has contacting unit, the one end of a contact surface a first contact element of the connecting part and another from a contact surface of a second contact element the circuit board is loaded and the bottom the compression resulting from the application Spring preload is applied to the two contact surfaces.
- a carrier housing with through-channels is equipped in which there are spring-elastic contacting units are located.
- the contacting units are like this dimensioned that when the valve drive is installed between a first contact element of the connecting part of the valve drive and a second contact element of the circuit board be compressed and by the spring preload generated in the process clamped between the contact surfaces on both sides become. This results in a safe electrical Connection with automatic tolerance compensation. On too Smallest space can be due to the spring elasticity of the contact units a large contact distance between the contact elements can be bridged variably. Travel and spring force can be varied practically as desired and according to the design the respective application.
- Electromagnetic drives usually over at least two pin-shaped contact elements. Accordingly, in the carrier housing expediently for each valve actuator to be contacted a corresponding number of through channels and contacting units intended.
- the contacting device is suitable for both contacting from just one valve actuator as well simultaneous contacting of several valve actuators. specially in the latter case, instead of a one-piece carrier housing also be a design in which the Carrier housing has several carrier housing segments.
- the carrier housing can be part of a hood-like carrier body be who take up the circuit board to be connected can.
- the carrier housing can be the upper wall section form the hood-like carrier body.
- the lifting means can form a sealing seat on which the assigned contacting unit when not contacted
- the valve drive is spring-loaded. This will disassemble Valve drive prevents contaminants from entering prevents the contacting area.
- the contacting units contain one compression spring each, which is attached to one end the contact surfaces of the circuit board can support and the other one is movable relative to the through-channel Contacting body is arranged to act on by a first contact element of the valve drive to be contacted is provided.
- the compression spring forms here expediently directly an electrical conductor that the electrical signals within the contacting unit transfers. It can be provided that the compression spring supported directly on the assigned contact surface of the circuit board, so that the desired electrical Contact between the contacting unit and the circuit board is created. But is alternative also only an indirect support on the contact surface the circuit board possible, in particular through use one of the contact spring upstream of the contact body comparable the one who contacts the connector provided contact elements is used.
- the arrangement is expediently such that the Contact body through the compression spring when not installed Valve drive assumes a basic position.
- the compression spring can, but does not have to be under tension.
- a particularly reliable mode of operation can be guaranteed are formed when the contact body is spherical is. Canting when moving within the assigned Through channel are avoided.
- a single spring element for example, can be used as the compression spring a coil spring, or several combined spring elements, for example, a plate spring assembly used become.
- Valve arrangement prevents moisture from entering to prevent the contact area, it is advantageous if the carrier housing on the at least one valve drive facing valve drive side in the area of the openings of the through channels a receptacle for one between the Carrier housing and the connector to be placed seal having.
- FIG. 1 shows one in its entirety with reference number 1 designated valve assembly with an integrated contacting device 2 for the electrical contacting of several electric valve actuators 8 with a printed circuit board 4.
- Figure 1 shows a state in which the valve assembly 1 currently with only one of four possible valve actuators 8 is equipped.
- the valve assembly 1 has a valve carrier 5, which for simultaneous support or inclusion of a plurality of Valves 6 is formed.
- the drawing shows a condition the valve assembly 1, in which this with only one of the possible several valves 6 is equipped.
- the other installable Valves 6 are, however, to clarify the installed in Condition taken position additionally dash-dotted indicated.
- valves 6 are in the state mounted on the valve carrier 5 in a line indicated by a dash-dotted line Alignment direction 7 consecutively side by side.
- Their longitudinal axes, which are rectangular in Fig. 1 to the plane of the drawing are parallel to each other aligned.
- Several rows of valves can easily be used provided with parallel alignment directions be so that a matrix-like arrangement can be realized if necessary leaves.
- Each valve 6 has one in the drawing below valve unit of conventional design located at the drawing level.
- the valve unit has a housing with an integrated, preferably designed as a valve slide, that can be positioned in different switch positions is.
- certain valve channels the valve unit fluidly with each other in a predetermined manner connected or separated from each other to form a fluid, in particular to supply compressed air to a connected consumer or dissipate from this.
- a fluid-operated drive for example a linear drive or a rotary drive.
- the respective position of the valve member can by at least an electric valve drive 8 of the valve in question 6 can be specified.
- the valve drive 8 can be the valve member Actuate directly or can be part of a pilot valve be able to control an actuating fluid, which in turn is able to use the valve member for the purpose of the adjustment to apply fluid.
- FIG. 1 is the electromagnetic drive unit 12 of the valve drive 8, which is usually at least one electrically excitable Coil and an adjustable anchor in this regard contains, shown only schematically. It is in the valve actuator housing 13 housed.
- the valve drive 8 is equipped with a connecting part 14. This is in the embodiment of part of the Valve drive housing 13 formed. It is about him in particular around an integral part of the valve drive housing 13. However, a design is also possible in which the connecting part 14 separately with respect to the valve drive 8 executed and for example by a plug connection or fixable on the valve drive 8 by other means is.
- the connecting part 14 has two electrically conductive first ones Contact elements 15 equipped. It is preferred thereby about contact pins. These have in the embodiment a round cross-section, but it can also in particular be a flat and / or rectangular cross section.
- the first contact elements 15 are at one end in the material of the connector 14 embedded and protrude elsewhere, in parallel alignment, away from the connector 14.
- Electrical conductor 16 the inside of the connector 14 and the valve actuator housing 13 run, make an electrical connection between the first contact elements 15 and the drive unit 12 ago. Under the term “electrical conductor 16 "electronic components should also be understood here, which may be used to cause or process the electrical Signals are provided.
- the first contact elements 15 of all valve drives 8 protrude in the exemplary embodiment to one of the connecting parts 14 at a distance from the opposite circuit board 4.
- On this circuit board 4 is one of the number of first contact elements 15 corresponding number of electrically conductive second contact elements 18 provided.
- first contact elements 15 When installed a Valve drive 8 are on the relevant connector 14 provided first contact elements 15, each with one of the circuit board-side second contact elements 18 in electrical Connection.
- the second contact elements 18 have a contact surfaces facing away from the connecting part 14 24 of the contact pins 15 facing contact surface 25. It is is in particular a flat contact surface 25 which perpendicular to the longitudinal direction of the first contact elements 15 extends.
- the second contact elements 18 are in particular formed by thin contact plates, which by known etching methods are formed on the printed circuit board 4 are.
- the valve actuators 8 are used for them electrical actuation signals required for operation fed.
- the electrical conductors 22 are preferably in place with electronic components provided on the printed circuit board 4 26 in connection, which define a so-called valve electronics can, which a desired processing of the electrical Actuating signals causes, for example, a drop in the holding current or, especially with piezo drives, a Voltage conversion.
- Via one with the printed circuit board 4 or its electrical conductors 22 related electromechanical connector 23 can be an electrical connection with a Electronic control unit are produced, which the actuation signals for the valve actuators 8 available.
- the connector 23 can be directly on the circuit board 4 may be provided.
- This too further circuit board 27 can be equipped with electronic components his.
- the further circuit board 27 control electronics for the control of the valve drives 8 contains and / or with a Bus station is equipped.
- the first contact elements 15 are with the second contact elements 18 not directly, but with interposition the contacting device 2 already mentioned electrically connected.
- the contacting device 2 has a, in the embodiment plate-like designed, carrier housing 32, which between the connecting parts 14 of the valve drives 8th and the printed circuit board having the second contact elements 18 4 is placed. It is preferably made of plastic material.
- the oppositely oriented, the side face of the carrier housing 4 facing the printed circuit board 32 is referred to as the printed circuit board side 34.
- the carrier housing 32 For the between a respective first contact element 15 and the associated second contact element 18 to be produced electrical connection is the carrier housing 32 with one of the valve drive side 33 to the circuit board side 34 through passage 35 equipped.
- the through channel 35 has a linear extension and is aligned at one end with a first contact element 15 and elsewhere with a second contact element 18.
- the respectively assigned contact surface 25 of the to be contacted PCB-side second contact element 18 is located opposite the opening provided on the printed circuit board side 34. This opening is for reasons to be explained later referred to as mounting opening 37.
- each through channel 35 is one in the longitudinal direction of the channel spring-elastic contacting unit 38 arranged. It is designed to be electrically conductive and is installed when Valve drive 8 at one end from the front of the assigned first contact element 15 defined contact area 24 and other from the contact surface 25 of the associated acted upon by the second contact element 18.
- a respective Contacting unit 38 over an output length a. at installed valve drive 3, the length is determined by the on the opposite end face shortened to an operating length b.
- This shortening goes hand in hand with compression of the spring means of the contacting unit 38, which means that the contacting unit 38 both on the contact surface 24 of the first contact element 15 and on the contact surface 25 of the second Contact element 18 rests firmly under spring preload.
- the actuation signals can be easily from the circuit board 4 through the contacting unit 38 through the assigned first contact element 15 to the drive unit 12 reach.
- Such electrical contacting takes place in the individual Valve drives 8 independently of one another.
- a contacting zone on carrier housing 32 42 provided for contacting the person concerned Valve drive 8 required number of through channels 35 and contacting units 38 is assigned.
- the contacting units occur 38 equipped through channels 35 in each contacting zone 42 in pairs. The number will change in practice on the design of the valve actuators and the number the first contact elements 15 provided on these.
- the carrier housing 32 is preferably formed in one piece. It is also a subdivision into individual carrier housing segments possible, with the separation areas exemplary are indicated by dash-dotted lines at 43. Here is then appropriate each carrier housing segment with at least one Contacting zone 42 equipped.
- the dimensions of the carrier housing 32 are rectangular are the longitudinal plane of the channel extending expediently chosen so that the circuit board 4 from Carrier housing 32 is completely covered.
- the carrier housing 32 is the upper wall section one designated in its entirety by reference numeral 44 hood-like carrier body, which defines a receiving space 45, which the circuit board 4 and preferably also the any existing additional circuit board 27 receives.
- the carrier housing 32 constituent at least partially outside the outer housing 47 remains and in particular on the edge of Outer housing 47 supports.
- fasteners not shown can be a, preferably detachable, fixed connection created between the outer housing 47 and the carrier body 44 become.
- the individual contacting units exist 38 each from a compressible in the longitudinal direction Compression spring 48 and one on the valve drive side 33 facing front arranged contacting body 49.
- the compression spring 48 is a metallic one Coil spring, the contact body 49 upstream is.
- the contacting body 49 is preferably around a metallic spherical body that is self-centering taken from the front of the compression spring 48 and is applied.
- the insertion of the contacting units 38 into the through channels 35 is done with the circuit board not yet installed 4 through the then freely accessible assembly openings 37 therethrough.
- the insertion depth is limited by in the through channels 35 provided sling means 52 on which the Contacting body 49 comes to the plant.
- the stop means 52 by a gradation of the through channel 35 formed from a cross section of the Through channel 35 locally narrowing annular radial projection 53 results, on which the contacting body 49 can support from the inside axially.
- the radial projection 53 is expediently in the region the inlet opening 36. Defined in the exemplary embodiment he immediately has this entry opening 36. The latter thus a smaller diameter than the mounting opening 37.
- the contacting unit is removed by the stop means 52 38 to the valve drive side 33 prevented.
- the valve drive 8 is not installed Contacting unit 38 in the through channel 35 captive retained.
- the first contact elements When installing a valve 6, the first contact elements are immersed 15 according to arrow 57 (FIG. 2) through the inlet opening 36 into the through channel 35. After short They apply distance as their contact surface acting front face the facing front of each assigned contact body 49 and press it away from the sling means 52. Since the compression spring 48 on the rear on the contact surface 25 of the second contact element 18 supports, this has a further compression and increase the spring preload. This guarantees the desired contact pressure between the contacting unit 38 and the two contact elements 15, 18.
- the electrical connection between the contacting unit 38 and the second contact element 18 occurs directly here through the touch contact between the rear end portion 54 of the compression spring 48 and the contact surface 25.
- Ein additional contacting body is not provided, so that there is a very inexpensive unit. nevertheless can if necessary an additional contact body between the rear end portion 54 and the contact surface 25 may be provided.
- the electrical signals run off the contact surface 25 via the one functioning as an electrical conductor Compression spring 48 and also as an electrical conductor acting contacting body 49 to the first contact element 15th
- the contact body 49 Due to the spherical design of the contact body 49 is an optimal movement behavior within the through channel 35 guaranteed. Even if the first contact element 15 does not hit the contacting body 49 centrally, canting is avoided.
- the contacting body 49 is expediently circumferential within the through channel 35 led - the same applies appropriately also for the compression spring 48 -, so that evasion prevents becomes.
- the through-channel has 35 has a larger cross section than the first contact element 15.
- the compression spring 48 could also consist of several spring components be composed, for example of several packages stacked disc springs. It would also be possible the contacting body 49 and the compression spring 48 firmly together to connect or even form one piece. Self a plastic variant is possible if applied by or integrated electrical conductors the desired electrical Connection between the two axial end faces guaranteed becomes.
- the first contact elements 15 in the contacted state in the through channel Immerse 35 it is provided that the first contact elements 15 in the contacted state in the through channel Immerse 35.
- a design is also possible with that of the contacting body 49 at least in the basic position and preferably also with the valve drive installed at least partially through the inlet opening 36 protrudes, for example with a spherical cap-shaped section or some other advantage. He can then start from the first Contact element 15 can be contacted without this imperatively immersed in the through-channel 35. Therefore, that can first contact element 15, as mentioned above, in principle to have a flat shape.
- the carrier housing 32 is finally still in the area of a respective contact zone 42 on the Valve drive side 33 provided with a recess on the The reason are the inlet openings 36 and one Recording 55 for a seal 56 forms.
- This seal 56 reliably seals the valve actuator 8 installed Transition area between the connecting part 14 and the carrier housing 32 and prevents the ingress of contaminants or moisture in the area of the contact pins 15 and inlet openings 36.
- the seal 56 has expediently Through openings, which from the contact pins 15th be enforced.
- the contacting device 2 can be very variable and inexpensive in different dimensions for the most varied Manufacture valve types. By variation alone the length or thickness of the compression springs is an adjustment to different circumstances possible.
- One and the same carrier housing can alternatively or simultaneously with if required Contacting units 38 which are located in distinguish their spring characteristics.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung mindestens eines elektrischen Ventilantriebes mit einer Leiterplatte, zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen an einem Anschlussteil des Ventilantriebes angeordneten ersten Kontaktelementen und an der Leiterplatte angeordneten zweiten Kontaktelementen. Ferner betrifft die Erfindung eine Ventilanordnung, mit mindestens einem Ventil, dem mindestens ein elektrischer Ventilantrieb zugeordnet ist, der mittels an einem Anschlussteil vorgesehenen ersten Kontaktelementen mit an einer Leiterplatte vorgesehenen zweiten Kontaktelementen elektrisch verbunden ist.The invention relates to a device for electrical contacting with at least one electric valve drive a circuit board, for making electrical connections arranged between on a connecting part of the valve drive first contact elements and arranged on the circuit board second contact elements. The invention further relates to a valve arrangement, with at least one valve, the at least one electric valve drive is assigned to the by means of first contact elements provided on a connecting part with second contact elements provided on a printed circuit board is electrically connected.
Aus der DE 4222637 C2 geht eine Ventilanordnung hervor, bei der mehrere Ventile auf einem Fluidverteiler montiert sind, die jeweils mit einem oder mehreren elektrischen Ventilantrieben ausgestattet sind. Zur Betätigung der Ventile werden die Ventilantriebe mit Betätigungssignalen angesteuert, die über eine Leiterplatte zugeführt werden. Um die Ventilantriebe mit der Leiterplatte zu kontaktieren, sind mit den Ventilantrieben elektrisch verbundene L-förmige Anschlussteile vorgesehen, die mit stiftartigen Kontaktelementen versehen sind, welche in buchsenartige Kontaktelemente der Leiterplatte eingreifen.A valve arrangement is shown in DE 4222637 C2 which several valves are mounted on a fluid distributor, each with one or more electric valve actuators are equipped. To operate the valves the valve actuators controlled with actuation signals that are fed via a printed circuit board. To the valve actuators The valve actuators are to be contacted with the printed circuit board electrically connected L-shaped connection parts are provided, which are provided with pin-like contact elements, which engage in socket-like contact elements of the circuit board.
Eine ähnliche Anordnung geht aus der DE 3910913 A1 hervor. Diese unterscheidet sich von derjenigen der DE 4222637 C2 hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung der Ventilantriebe im Wesentlichen nur dadurch, dass das die stiftartigen Kontaktelemente aufweisende Anschlussteil nicht separat, sondern als integraler Bestandteil des Ventilantriebes ausgebildet ist.A similar arrangement is evident from DE 3910913 A1. This differs from that of DE 4222637 C2 with regard to the electrical contacting of the valve drives essentially only because that's the pen-like Connector part having contact elements not separately, but designed as an integral part of the valve drive is.
Die bei den bekannten Ventilanordnungen eingesetzten Kontaktierungsmaßnahmen sind sehr zuverlässig und bei durchschnittlichen Ventilabmessungen auch ohne größere Toleranzprobleme realisierbar. An ihre Grenzen stößt diese Kontaktierungstechnik jedoch bei Ventilanordnungen bzw. Ventilantrieben kleiner und kleinster Abmessungen. Wenn überhaupt, so kann hier nur mit sehr hohem Fertigungsaufwand eine exakt passende elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen der Ventilantriebe und den Kontaktelementen der Leiterplatte gewährleistet werden.The contacting measures used in the known valve arrangements are very reliable and at average Valve dimensions without major tolerance problems realizable. This contacting technology reaches its limits however smaller for valve arrangements or valve actuators and smallest dimensions. If anything, only here with a very high manufacturing effort an exactly fitting electrical Connection between the contact elements of the valve actuators and the contact elements of the circuit board guaranteed become.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktierungseinrichtung und Ventilanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei kleinen und kleinsten Abmessungen bei vertretbarem Herstellungsaufwand eine präzise und sichere Kontaktierung der Ventilantriebe ermöglichen. It is the object of the present invention to provide a contacting device and valve arrangement of the aforementioned Art to create, even with small and smallest dimensions a precise with reasonable manufacturing effort and enable reliable contacting of the valve actuators.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Kontaktierungseinrichtung der eingangs genannten Art durch ein zwischen dem Anschlussteil und der Leiterplatte anzuordnendes Trägergehäuse, das für die jeweils herzustellende elektrische Verbindung eine in einem Durchgangskanal angeordnete, in der Kanal-Längsrichtung federelastische Kontaktierungseinheit aufweist, die ausgebildet ist, um bei kontaktiertem Ventilantrieb einenends von einer Kontaktfläche eines ersten Kontaktelementes des Anschlussteils und andernends von einer Kontaktfläche eines zweiten Kontaktelementes der Leiterplatte beaufschlagt zu werden und auf Grund der daraus resultierenden Komprimierung unter Federvorspannung an den beiden Kontaktflächen anzuliegen.This task is solved by a contacting device of the type mentioned by a between the connector and the circuit board to be arranged carrier housing, the an in for each electrical connection to be made a through channel arranged in the longitudinal direction of the channel Has spring-elastic contacting unit, which is formed is to switch from one end to a valve actuator Contact surface of a first contact element of the connecting part and another from a contact surface of one applied to the second contact element of the circuit board and due to the resulting compression to lie under spring tension on the two contact surfaces.
Ferner wird die Aufgabe bei einer Ventilanordnung der eingangs genannten Art durch eine Kontaktierungseinrichtung gelöst, die ein zwischen dem Anschlussteil und der Leiterplatte angeordnetes Trägergehäuse enthält, das für die jeweils herzustellende elektrische Verbindung eine in einem Durchgangskanal angeordnete, in der Kanal-Längsrichtung federelastische Kontaktierungseinheit aufweist, die einenends von einer Kontaktfläche eines ersten Kontaktelementes des Anschlussteils und andernends von einer Kontaktfläche eines zweiten Kontaktelementes der Leiterplatte beaufschlagt ist und die auf Grund der aus der Beaufschlagung resultierenden Komprimierung unter Federvorspannung an den beiden Kontaktflächen anliegt.Furthermore, the task with a valve arrangement is the beginning mentioned type solved by a contacting device, the one between the connector and the circuit board arranged carrier housing contains that for each to be manufactured electrical connection one in a through channel arranged, resilient in the longitudinal direction of the channel Has contacting unit, the one end of a contact surface a first contact element of the connecting part and another from a contact surface of a second contact element the circuit board is loaded and the bottom the compression resulting from the application Spring preload is applied to the two contact surfaces.
Bei dieser Kontaktierungstechnik wird zwischen dem Anschlussteil des zu kontaktierenden Ventilantriebes und der Leiterplatte ein Trägergehäuse platziert, das mit Durchgangskanälen ausgestattet ist, in denen sich federelastische Kontaktierungseinheiten befinden. Die Kontaktierungseinheiten sind so bemessen, dass sie bei installiertem Ventilantrieb zwischen einem ersten Kontaktelement des Anschlussteils des Ventilantriebes und einem zweiten Kontaktelement der Leiterplatte komprimiert werden und durch die dabei erzeugte Federvorspannung zwischen den beiderseitigen Kontaktflächen verspannt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine sichere elektrische Verbindung mit selbsttätigem Toleranzausgleich. Auch auf kleinstem Bauraum kann durch die Federelastizität der Kontakteinheiten ein großer Kontaktabstand zwischen den Kontaktelementen variabel überbrückt werden. Federweg und Federkraft lassen sich praktisch beliebig variieren und entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall auslegen. Da die unmittelbare Kontaktierung selbst keiner Steckverbindung bedarf, sondern ein reiner Berührkontakt ausreicht, können nicht nur Toleranzen in der Längsrichtung der Durchgangskanäle, sondern auch quer dazu ausgeglichen werden. Durch das Trägergehäuse werden die Kontaktierungseinrichtungen sicher an Ort und Stelle gehalten und geführt. Die Einrichtung ermöglicht einen Einsatz, ohne dass hierzu spezielle, komplizierte Kontaktierungsmaßnahmen an den Ventilantrieben oder an der Leiterplatte zu treffen wären.With this contacting technology, there is a connection between the connecting part of the valve actuator to be contacted and the circuit board placed a carrier housing with through-channels is equipped in which there are spring-elastic contacting units are located. The contacting units are like this dimensioned that when the valve drive is installed between a first contact element of the connecting part of the valve drive and a second contact element of the circuit board be compressed and by the spring preload generated in the process clamped between the contact surfaces on both sides become. This results in a safe electrical Connection with automatic tolerance compensation. On too Smallest space can be due to the spring elasticity of the contact units a large contact distance between the contact elements can be bridged variably. Travel and spring force can be varied practically as desired and according to the design the respective application. Because the direct contact itself does not require a plug connection, but a pure contact is sufficient, not only tolerances in the longitudinal direction of the through channels, but also across to be balanced. Through the carrier housing Contacting devices held securely in place and led. The device enables use without that this involves special, complicated contacting measures on the valve actuators or on the circuit board would.
Es ist zwar aus der DE 19706636 C2 bereits bekannt, Ventilantriebe unter Verwendung gestanzter Federkontakte allein durch Berührung und ohne Steckmaßnahmen mit einer elektronischen Steuerung zu verbinden. Diese Lösung erfordert jedoch anstelle einer Leiterplatte spezielle kammartige Verbindungsglieder, deren Herstellung relativ aufwendig ist. Although it is already known from DE 19706636 C2, valve drives using punched spring contacts alone Touch and without plug-in measures with an electronic Control to connect. However, this solution requires instead a special comb-like connecting elements on a printed circuit board, the production of which is relatively complex.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention emerge from the subclaims out.
In der Regel verfügen elektrische Ventilantriebe, beispielsweise Elektromagnetantriebe, über wenigstens zwei meist stiftförmige Kontaktelemente. Dementsprechend wird im Trägergehäuse pro zu kontaktierendem Ventilantrieb zweckmäßigerweise eine entsprechende Anzahl von Durchgangskanälen und Kontaktierungseinheiten vorgesehen.Usually have electric valve actuators, for example Electromagnetic drives, usually over at least two pin-shaped contact elements. Accordingly, in the carrier housing expediently for each valve actuator to be contacted a corresponding number of through channels and contacting units intended.
Die Kontaktierungseinrichtung eignet sich sowohl zur Kontaktierung von lediglich einem Ventilantrieb als auch zur gleichzeitigen Kontaktierung mehrerer Ventilantriebe. Speziell im letzteren Fall kann anstelle eines einteiligen Trägergehäuses auch eine Bauform zweckmäßig sein, bei der das Trägergehäuse über mehrere Trägergehäusesegmente verfügt.The contacting device is suitable for both contacting from just one valve actuator as well simultaneous contacting of several valve actuators. specially in the latter case, instead of a one-piece carrier housing also be a design in which the Carrier housing has several carrier housing segments.
Das Trägergehäuse kann Bestandteil eines haubenartigen Trägerkörpers sein, der die anzuschließende Leiterplatte aufnehmen kann. Das Trägergehäuse kann hierbei den oberen Wandabschnitt des haubenartigen Trägerkörpers bilden.The carrier housing can be part of a hood-like carrier body be who take up the circuit board to be connected can. The carrier housing can be the upper wall section form the hood-like carrier body.
Es ist von Vorteil, wenn in dem oder den Durchgangskanälen des Trägergehäuses Anschlagmittel vorgesehen sind, die zumindest zur Ventilantriebsseite hin eine Entnahme der darin enthaltenen Kontaktierungseinheiten verhindern. Man erreicht auf diese Weise eine verliersichere Unterbringung der Kontaktierungseinheiten auch bei nicht montiertem Ventilantrieb. Das Einsetzen der Kontaktierungseinheiten in die Durchgangskanäle erfolgt zweckmäßigerweise vor der Installation der Leiterplatte durch die der Leiterplatte zugewandten Öffnungen der Durchgangskanäle hindurch. Diese Öffnungen bilden somit Montageöffnungen.It is advantageous if in the through channel or channels of the support housing stop means are provided, at least a removal of the contained therein to the valve drive side Prevent contacting units. You reach on in this way a captive housing of the contacting units even when the valve drive is not installed. The Insertion of the contacting units in the through channels expediently takes place before the installation of the circuit board through the openings facing the circuit board Through channels. These openings thus form assembly openings.
Die Anschlagmittel können einen Dichtsitz bilden, an dem die zugeordnete Kontaktierungseinheit bei nicht kontaktiertem Ventilantrieb federbelastet anliegt. Dadurch wird bei demontiertem Ventilantrieb ein Eindringen von Verunreinigungen in den Kontaktierungsbereich verhindert.The lifting means can form a sealing seat on which the assigned contacting unit when not contacted The valve drive is spring-loaded. This will disassemble Valve drive prevents contaminants from entering prevents the contacting area.
Bei einer bevorzugten Bauweise enthalten die Kontaktierungseinheiten jeweils eine Druckfeder, die sich einenends an einer der Kontaktflächen der Leiterplatte abstützen kann und an der andernends ein relativ zum Durchgangskanal beweglicher Kontaktierungskörper angeordnet ist, der zur Beaufschlagung durch ein erstes Kontaktelement des zu kontaktierenden Ventilantriebes vorgesehen ist. Die Druckfeder bildet hierbei zweckmäßigerweise unmittelbar einen elektrischen Leiter, der die elektrischen Signale innerhalb der Kontaktierungseinheit überträgt. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Druckfeder direkt an der zugeordneten Kontaktfläche der Leiterplatte abstützt, so dass durch diesen Berührkontakt die gewünschte elektrische Kontaktierung zwischen der Kontaktierungseinheit und der Leiterplatte geschaffen wird. Alternativ ist aber auch eine lediglich mittelbare Abstützung an der Kontaktfläche der Leiterplatte möglich, insbesondere durch Verwendung eines der Druckfeder vorgelagerten Kontaktierungskörpers vergleichbar demjenigen, der zur Kontaktierung der am Anschlussteil vorgesehenen Kontaktelemente eingesetzt wird. In a preferred construction, the contacting units contain one compression spring each, which is attached to one end the contact surfaces of the circuit board can support and the other one is movable relative to the through-channel Contacting body is arranged to act on by a first contact element of the valve drive to be contacted is provided. The compression spring forms here expediently directly an electrical conductor that the electrical signals within the contacting unit transfers. It can be provided that the compression spring supported directly on the assigned contact surface of the circuit board, so that the desired electrical Contact between the contacting unit and the circuit board is created. But is alternative also only an indirect support on the contact surface the circuit board possible, in particular through use one of the contact spring upstream of the contact body comparable the one who contacts the connector provided contact elements is used.
Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, dass der Kontaktierungskörper durch die Druckfeder bei nicht installiertem Ventilantrieb eine Grundstellung einnimmt. Die Druckfeder kann hierbei, muss jedoch nicht unter Vorspannung stehen. Beim Ansetzen des Ventilantriebes wird der Kontaktierungskörper durch das erste Kontaktelement beaufschlagt und in Richtung zur Leiterplatte verschoben, so dass sich die Länge der Kontaktierungseinheit verringert und gleichzeitig eine Rückstellkraft aufgebaut wird, durch die die Kontaktierungseinheit zwischen den Kontaktflächen der beiden Kontaktelemente verspannt wird.The arrangement is expediently such that the Contact body through the compression spring when not installed Valve drive assumes a basic position. The compression spring can, but does not have to be under tension. When the valve drive is attached, the contact body acted upon by the first contact element and moved towards the circuit board so that the Length of the contacting unit is reduced and at the same time a restoring force is built up by the contacting unit between the contact surfaces of the two contact elements is tensioned.
Eine besonders zuverlässige Funktionsweise kann garantiert werden, wenn der Kontaktierungskörper kugelartig ausgebildet ist. Verkantungen beim Verlagern innerhalb des zugeordneten Durchgangskanals werden hierbei vermieden.A particularly reliable mode of operation can be guaranteed are formed when the contact body is spherical is. Canting when moving within the assigned Through channel are avoided.
Als Druckfeder können ein einzelnes Federelement, beispielsweise eine Schraubenfeder, oder aber mehrere kombinierte Federelemente, beispielsweise ein Tellerfederpaket, verwendet werden.A single spring element, for example, can be used as the compression spring a coil spring, or several combined spring elements, for example, a plate spring assembly used become.
Um im Betrieb einer mit der Kontaktierungseinrichtung ausgestatteten Ventilanordnung ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Kontaktierungsbereich zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn das Trägergehäuse an der dem mindestens einen Ventilantrieb zugewandten Ventilantriebsseite im Bereich der Öffnungen der Durchgangskanäle eine Aufnahme für eine zwischen dem Trägergehäuse und dem Anschlussteil zu platzierende Dichtung aufweist. In order to operate a device equipped with the contacting device Valve arrangement prevents moisture from entering to prevent the contact area, it is advantageous if the carrier housing on the at least one valve drive facing valve drive side in the area of the openings of the through channels a receptacle for one between the Carrier housing and the connector to be placed seal having.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, die mit einer bevorzugten Realisierungsform der erfindungsgemäßen Kontaktierungseinrichtung ausgestattet ist, im Querschnitt betrachtet, und
- Fig. 2
- den stark vergrößerten Ausschnitt II aus der Anordnung der Fig. 1 in einem der Kontaktierungsbereiche.
- Fig. 1
- a preferred embodiment of the valve assembly according to the invention, which is equipped with a preferred embodiment of the contacting device according to the invention, viewed in cross section, and
- Fig. 2
- the greatly enlarged section II from the arrangement of FIG. 1 in one of the contacting areas.
Die Zeichnung zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer
1 bezeichnete Ventilanordnung mit einer integrierten Kontaktierungseinrichtung
2 für die elektrische Kontaktierung mehrerer
elektrischer Ventilantriebe 8 mit einer Leiterplatte 4.
Die Figur 1 zeigt einen Zustand, bei dem die Ventilanordnung
1 momentan mit nur einem von möglichen vier Stück von Ventilantrieben
8 ausgerüstet ist.The drawing shows one in its entirety with reference number
1 designated valve assembly with an integrated
Die Ventilanordnung 1 besitzt einen Ventilträger 5, der zur
gleichzeitigen Halterung oder Aufnahme einer Mehrzahl von
Ventilen 6 ausgebildet ist. Die Zeichnung zeigt einen Zustand
der Ventilanordnung 1, bei dem diese mit nur einem der möglichen
mehreren Ventile 6 ausgerüstet ist. Die anderen installierbaren
Ventile 6 sind jedoch zur Verdeutlichung der im installierten
Zustand eingenommenen Position ergänzend strichpunktiert
angedeutet. The valve assembly 1 has a
Die Ventile 6 liegen im an dem Ventilträger 5 montierten Zustand
in einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten
Aufreihungsrichtung 7 aufeinanderfolgend Seite an Seite nebeneinander.
Ihre Längsachsen, die in Fig. 1 rechtwinkelig
zur Zeichenebene verlaufen, sind dabei parallel zueinander
ausgerichtet. Es können ohne weiteres mehrere Ventilreihen
mit zueinander parallelen Aufreihungsrichtungen vorgesehen
sein, so dass sich bei Bedarf eine matrixartige Anordnung realisieren
läßt.The
Jedes Ventil 6 verfügt über eine in der Zeichnung unterhalb
der Zeichenebene liegende Ventileinheit konventionellen Aufbaus.
Die Ventileinheit hat ein Gehäuse mit einem integrierten,
vorzugsweise als Ventilschieber ausgebildeten Ventilglied,
das in unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbar
ist. Je nach Schaltstellung werden bestimmte Ventilkanäle
der Ventileinheit in einer vorbestimmten Weise fluidisch miteinander
verbunden oder voneinander abgetrennt, um ein Fluid,
insbesondere Druckluft, einem angeschlossenen Verbraucher zuzuführen
oder von diesem abzuführen. Bei diesem Verbraucher
handelt es sich insbesondere um einen fluidbetätigten Antrieb,
beispielsweise einen Linearantrieb oder einen Drehantrieb.Each
Die jeweilige Stellung des Ventilgliedes kann durch mindestens
einen elektrischen Ventilantrieb 8 des betreffenden Ventils
6 vorgegeben werden. Der Ventilantrieb 8 kann das Ventilglied
direkt betätigen oder kann Bestandteil eines Vorsteuerventils
sein, das ein Betätigungsfluid steuern kann,
welches seinerseits in der Lage ist, das Ventilglied zum Zwecke
des Verstellens fluidisch zu beaufschlagen. The respective position of the valve member can by at least
an
Für den elektrischen Ventilantrieb 8 sind verschiedene Bauformen
denkbar. Besonders empfehlenswert ist ein piezoelektrischer
Ventilantrieb oder, wie beim Ausführungsbeispiel dargestellt,
ein elektromagnetischer Ventilantrieb. In Fig. 1
ist die elektromagnetische Antriebseinheit 12 des Ventilantriebes
8, welche in der Regel mindestens eine elektrisch erregbare
Spule und einen diesbezüglich verstellbaren Anker
enthält, nur schematisch dargestellt. Sie ist im Ventilantriebsgehäuse
13 untergebracht.Different designs are available for the
Der Ventilantrieb 8 ist mit einem Anschlussteil 14 ausgestattet.
Dieses wird beim Ausführungsbeispiel von einem Teil des
Ventilantriebsgehäuses 13 gebildet. Es handelt sich bei ihm
insbesondere um einen einstückigen Bestandteil des Ventilantriebsgehäuses
13. Allerdings ist auch eine Bauform möglich,
bei der das Anschlussteil 14 separat bezüglich des Ventilantriebes
8 ausgeführt und beispielsweise durch eine Steckverbindung
oder durch sonstige Mittel am Ventilantrieb 8 fixierbar
ist.The
Das Anschlussteil 14 ist mit zwei elektrisch leitenden ersten
Kontaktelementen 15 ausgestattet. Bevorzugt handelt es sich
dabei um Kontaktstifte. Diese haben beim Ausführungsbeispiel
einen runden Querschnitt, es kann sich aber insbesondere auch
um einen flachen und/oder rechteckförmigen Querschnitt handeln.The connecting
Die ersten Kontaktelemente 15 sind einenends in das Material
des Anschlussteils 14 eingebettet und ragen andernends, in
zueinander paralleler Ausrichtung, vom Anschlussteil 14 weg. The
Sie können aber auch einfach auf das Anschlußteil aufgesetzt
oder oberflächenbündig eingesetzt sein. Elektrische Leiter
16, die im Innern des Anschlussteils 14 und des Ventilantriebsgehäuses
13 verlaufen, stellen eine elektrische Verbindung
zwischen den ersten Kontaktelementen 15 und der Antriebseinheit
12 her. Unter dem Begriff "elektrische Leiter
16" seien hier auch elektronische Komponenten zu verstehen,
die eventuell zur Hervorrufung oder Verarbeitung der elektrischen
Signale vorgesehen sind.But you can also simply put on the connector
or used flush with the surface.
Im installierten Zustand mehrerer Ventile 6 gesehen, weisen
die ersten Kontaktelemente 15 sämtlicher Ventilantriebe 3 zur
gleichen Seite. Wie schon die Ventile 6, sind zweckmäßigerweise
auch die ersten Kontaktelemente 15 sämtlicher Ventilantriebe
3 in der Aufreihungsrichtung 7 aufeinanderfolgend angeordnet.Seen in the installed state of
Die ersten Kontaktelemente 15 sämtlicher Ventilantriebe 8 ragen
beim Ausführungsbeispiel zu einer den Anschlussteilen 14
mit Abstand gegenüberliegenden Leiterplatte 4. An dieser Leiterplatte
4 ist eine der Anzahl der ersten Kontaktelemente 15
entsprechende Anzahl von elektrisch leitenden zweiten Kontaktelementen
18 vorgesehen. Im installierten Zustand eines
Ventilantriebes 8 stehen dessen am betreffenden Anschlussteil
14 vorgesehenen ersten Kontaktelemente 15 mit jeweils einem
der leiterplattenseitigen zweiten Kontaktelemente 18 in elektrischer
Verbindung. Die zweiten Kontaktelemente 18 besitzen
eine den dem Anschlussteil 14 abgewandten Kontaktflächen
24 der Kontaktstifte 15 zugewandte Kontaktfläche 25. Es handelt
sich insbesondere um eine ebene Kontaktfläche 25, die
sich rechtwinkelig zur Längsrichtung der ersten Kontaktelemente
15 erstreckt. Die zweiten Kontaktelemente 18 sind insbesondere
von dünnen Kontaktplättchen gebildet, die durch an
sich bekannte Ätzverfahren an der Leiterplatte 4 ausgebildet
sind.The
Mit den einzelnen zweiten Kontaktelementen 18 stehen auf der
Leiterplatte 4 verlaufende elektrische Leiter 22 in elektrischer
Verbindung. Über sie werden den Ventilantrieben 8 die
für den Betrieb erforderlichen elektrischen Betätigungssignale
zugeführt. Vorzugsweise stehen die elektrischen Leiter 22
mit an der Leiterplatte 4 vorgesehenen Elektronikkomponenten
26 in Verbindung, die eine so genannte Ventilelektronik definieren
können, welche eine gewünschte Aufbereitung der elektrischen
Betätigungssignale bewirkt, beispielsweise eine Haltestromabsenkung
oder, insbesondere bei Piezoantrieben, eine
Spannungswandlung.With the individual
Über ein mit der Leiterplatte 4 bzw. deren elektrischen Leitern
22 in Verbindung stehendes elektromechanisches Anschlussstück
23 kann eine elektrische Verbindung mit einem
elektronischen Steuergerät hergestellt werden, das die Betätigungssignale
für die Ventilantriebe 8 zur Verfügung stellt.
Das Anschlussstück 23 kann hierbei unmittelbar an der Leiterplatte
4 vorgesehen sein. Beim Ausführungsbeispiel ergibt
sich eine Modifikation dadurch, dass auf der den Ventilantrieben
8 entgegengesetzten Seite der Leiterplatte 4 eine zu
dieser beabstandete parallele weitere Leiterplatte 27 installiert
ist, an der sich das Anschlussstück 23 befindet und die
über eine elektrische Verbindungseinrichtung 28 - beispielsweise
eine Steckverbindungseinrichtung oder eine flexible
Leiterbahnanordnung - elektrisch verbunden ist. Auch diese
weitere Leiterplatte 27 kann mit Elektronikkomponenten bestückt
sein. Es ist insbesondere eine Ausgestaltung möglich,
bei der die weitere Leiterplatte 27 eine Steuerelektronik für
die Ansteuerung der Ventilantriebe 8 enthält und/oder mit einer
Busstation ausgestattet ist.Via one with the printed circuit board 4 or its
Die ersten Kontaktelemente 15 sind mit den zweiten Kontaktelementen
18 nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung
der schon erwähnten Kontaktierungseinrichtung 2 elektrisch
verbunden.The
Die Kontaktierungseinrichtung 2 verfügt über ein, beim Ausführungsbeispiel
plattenähnlich gestaltetes, Trägergehäuse
32, das zwischen den Anschlussteilen 14 der Ventilantriebe 8
und der die zweiten Kontaktelemente 18 aufweisenden Leiterplatte
4 platziert ist. Es besteht vorzugsweise aus Kunststoffmaterial.The contacting
Die den Ventilantrieben 8 bzw. deren Anschlussteilen 14 zugewandte
Seitenfläche des Trägergehäuses 32 sei als Ventilantriebsseite
33 bezeichnet. Die entgegengesetzt orientierte,
der Leiterplatte 4 zugewandte Seitenfläche des Trägergehäuses
32 sei als Leiterplattenseite 34 bezeichnet.The
Für die zwischen einem jeweiligen ersten Kontaktelement 15
und dem zugeordneten zweiten Kontaktelement 18 herzustellende
elektrische Verbindung ist das Trägergehäuse 32 mit einem von
der Ventilantriebsseite 33 bis zur Leiterplattenseite 34
durchgehenden Durchgangskanal 35 ausgestattet. Der Durchgangskanal
35 hat lineare Erstreckung und fluchtet einenends
mit einem ersten Kontaktelement 15 sowie andernends mit einem
zweiten Kontaktelement 18.For the between a respective
Im installierten Zustand eines Ventilantriebes 8 ragen dessen
stiftartige erste Kontaktelemente 15 jeweils, vorzugsweise
koaxial, durch die an der Ventilantriebsseite 33 vorgesehene
Eintrittsöffnung 36 in den zugeordneten Durchgangskanal 35
hinein. Diese Anordnung ist in Fig. 1 im Zusammenhang mit dem
an der linken Seite abgebildeten, installierten Ventil 6 gut
ersichtlich.In the installed state of a
Die jeweils zugeordnete Kontaktfläche 25 des zu kontaktierenden
leiterplattenseitigen zweiten Kontaktelementes 18 liegt
der an der Leiterplattenseite 34 vorgesehenen Öffnung gegenüber.
Aus später noch zu erläuternden Gründen sei diese Öffnung
als Montageöffnung 37 bezeichnet.The respectively assigned
Zwischen der Kontaktfläche 25 und der Montageöffnung 37 kann
ein gewisser Abstand vorliegen.Can between the
In jedem Durchgangskanal 35 ist eine in der Kanal-Längsrichtung
federelastische Kontaktierungseinheit 38 angeordnet.
Sie ist elektrisch leitend ausgebildet und wird bei installiertem
Ventilantrieb 8 einenends von der von der Stirnseite
des zugeordneten ersten Kontaktelementes 15 definierten Kontaktfläche
24 und andernends von der Kontaktfläche 25 des zugeordneten
zweiten Kontaktelementes 18 beaufschlagt.In each through
Bei nicht installiertem Ventilantrieb 8 verfügt eine jeweilige
Kontaktierungseinheit 38 über eine Ausgangslänge a. Bei
installiertem Ventilantrieb 3 wird die Länge durch die von
entgegengesetzten Stirnseiten her erfolgende Beaufschlagung
auf eine Betriebslänge b verkürzt. Diese Verkürzung geht einher
mit einer Komprimierung der Federmittel der Kontaktierungseinheit
38, was zur Folge hat, dass die Kontaktierungseinheit
38 sowohl an der Kontaktfläche 24 des ersten Kontaktelementes
15 als auch an der Kontaktfläche 25 des zweiten
Kontaktelementes 18 unter Federvorspannung fest anliegt. Dadurch
ist eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet
und die Betätigungssignale können problemlos von der Leiterplatte
4 durch die Kontaktierungseinheit 38 hindurch über das
zugeordnete erste Kontaktelement 15 zur Antriebseinheit 12
gelangen.When the
Eine derartige elektrische Kontaktierung erfolgt bei den einzelnen
Ventilantrieben 8 unabhängig voneinander. Für jeden
Ventilantrieb 8 ist am Trägergehäuse 32 eine Kontaktierungszone
42 vorgesehen, der die für die Kontaktierung des betreffenden
Ventilantriebes 8 erforderliche Anzahl von Durchgangskanälen
35 und Kontaktierungseinheiten 38 zugeordnet ist.
Beim Ausführungsbeispiel treten die mit Kontaktierungseinheiten
38 bestückten Durchgangskanäle 35 in jeder Kontaktierungszone
42 paarweise auf. Die Anzahl wird sich in der Praxis
an der Ausgestaltung der Ventilantriebe und der Anzahl
der an diesen vorgesehenen ersten Kontaktelementen 15 orientieren.Such electrical contacting takes place in the individual
Valve drives 8 independently of one another. For each
Bevorzugt ist das Trägergehäuse 32 einstückig ausgebildet. Es
ist jedoch auch eine Unterteilung in einzelne Trägergehäusesegmente
möglich, wobei die Trennungsbereiche exemplarisch
bei 43 strichpunktiert angedeutet sind. Hier ist dann zweckmäßigerweise
jedes Trägergehäusesegment mit mindestens einer
Kontaktierungszone 42 ausgestattet.The
Die Abmessungen des Trägergehäuses 32 in der rechtwinkelig zu
den Kanal-Längsrichtungen verlaufenden Ausdehnungsebene sind
zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Leiterplatte 4 vom
Trägergehäuse 32 komplett überdeckt wird. Bevorzugt handelt
es sich bei dem Trägergehäuse 32 um den oberen Wandabschnitt
eines in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 44 bezeichneten
haubenartigen Trägerkörpers, der einen Aufnahmeraum 45 definiert,
welcher die Leiterplatte 4 und vorzugsweise auch die
gegebenenfalls vorhandene weitere Leiterplatte 27 aufnimmt.
Durch Rastmittel 46 oder sonstige Haltemittel des Trägerkörpers
44 können die Leiterplatten 4, 27, insbesondere lösbar,
in dem Aufnahmeraum 45 befestigt werden.The dimensions of the
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann der Trägerkörper 44 mit der
offenen Seite des Aufnahmeraums 45 voraus in ein, beispielsweise
kastenähnlich ausgeführtes, Außengehäuse 47 eingesetzt
sein. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn der das Trägergehäuse
32 bildende Bestandteil zumindest teilweise außerhalb des Außengehäuses
47 verbleibt und sich insbesondere am Rand des
Außengehäuses 47 abstützt. Durch nicht näher gezeigte Befestigungsmittel
kann eine, vorzugsweise lösbare, feste Verbindung
zwischen dem Außengehäuse 47 und dem Trägerkörper 44 geschaffen
werden.As is apparent from Fig. 1, the
Abweichend zu der gezeigten Anordnung besteht selbstverständlich
auch die Möglichkeit, die Kontaktierungseinrichtung 2 so
auszuführen, dass lediglich ein oder mehrere Ventilantriebe
eines einzigen Ventils mit einer Leiterplatte kontaktierbar
sind. Beispielsweise könnte man die oben erwähnten Trägergehäusesegmente
jeweils einzeln verwenden.Deviating from the arrangement shown, there is of course
also the possibility of the contacting
Beim Ausführungsbeispiel bestehen die einzelnen Kontaktierungseinheiten
38 jeweils aus einer in Längsrichtung komprimierbaren
Druckfeder 48 und einem an deren der Ventilantriebsseite
33 zugewandten Vorderseite angeordneten Kontaktierungskörper
49. Die Druckfeder 48 ist eine metallische
Schraubenfeder, der der Kontaktierungskörper 49 vorgelagert
ist. Bei dem Kontaktierungskörper 49 handelt es sich vorzugsweise
um einen metallischen Kugelkörper, der selbstzentrierend
von der Vorderseite der Druckfeder 48 aufgenommen und
beaufschlagt wird.In the exemplary embodiment, the individual contacting units exist
38 each from a compressible in the longitudinal
Das Einsetzen der Kontaktierungseinheiten 38 in die Durchgangskanäle
35 erfolgt bei noch nicht installierter Leiterplatte
4 durch die dann frei zugänglichen Montageöffnungen 37
hindurch. Die Einstecktiefe wird begrenzt durch in den Durchgangskanälen
35 vorgesehene Anschlagmittel 52, an denen der
Kontaktierungskörper 49 zur Anlage gelangt. Zweckmäßigerweise
werden die Anschlagmittel 52 durch eine Abstufung des Durchgangskanals
35 gebildet, aus der ein den Querschnitt des
Durchgangskanals 35 lokal verengender ringförmiger Radialvorsprung
53 resultiert, an dem sich der Kontaktierungskörper 49
von axial innen her abstützen kann.The insertion of the contacting
Zweckmäßigerweise befindet sich der Radialvorsprung 53 im Bereich
der Eintrittsöffnung 36. Beim Ausführungsbeispiel definiert
er unmittelbar diese Eintrittsöffnung 36. Letztere hat
somit einen geringeren Durchmesser als die Montageöffnung 37. The radial projection 53 is expediently in the region
the
Durch die Anschlagmittel 52 wird eine Entnahme der Kontaktierungseinheit
38 zur Ventilantriebsseite 33 hin verhindert.
Auch bei nicht installiertem Ventilantrieb 8 ist somit die
Kontaktierungseinheit 38 im Durchgangskanal 35 verliersicher
zurückgehalten.The contacting unit is removed by the stop means 52
38 to the
Bei der Montage der Anordnung wird zweckmäßigerweise nach dem
Einsetzen der Kontaktierungseinheiten 38 die Leiterplatte 4
installiert. Sie drückt bei ihrer Installation mit den zuordnungsrichtig
an ihr platzierten Kontaktflächen 25 gegen die
Rückseiten der Druckfedern 48. Letztere erfahren dabei eine
gewisse Vorkomprimierung, was zur Folge hat, dass der Kontaktierungskörper
49 mit einer gewissen Vorspannung gegen den
Radialvorsprung 53 angedrückt wird. Somit kann der Radialvorsprung
53 einen Dichtsitz bilden, der mit dem Kontaktierungskörper
49 dichtend zusammenwirkt, so dass bei nicht installiertem
Ventilantrieb 8 ein Eindringen von Verunreinigungen
in den Durchgangskanal 35 verhindert oder zumindest erschwert
wird. Die Fig. 2 zeigt einen derartigen, abgedichteten Zustand.When assembling the arrangement is conveniently after
Inserting the contacting
Bei der Installation eines Ventils 6 tauchen die ersten Kontaktelemente
15 gemäß Pfeil 57 (Fig. 2) durch die Eintrittsöffnung
36 hindurch in den Durchgangskanal 35 ein. Nach kurzer
Wegstrecke beaufschlagen sie mit ihrer als Kontaktfläche
fungierenden Stirnseite die zugewandte Vorderseite des jeweils
zugeordneten Kontaktierungskörpers 49 und drücken diesen
von den Anschlagmitteln 52 weg. Da sich die Druckfeder 48
rückseitig an der Kontaktfläche 25 des zweiten Kontaktelementes
18 abstützt, hat dies eine weitere Komprimierung und Erhöhung
der Federvorspannung zur Folge. Dies garantiert den
gewünschten Anpresskontakt zwischen der Kontaktierungseinheit
38 und den beiden Kontaktelementen 15, 18.When installing a
Die elektrische Verbindung zwischen der Kontaktierungseinheit
38 und dem zweiten Kontaktelement 18 geschieht hierbei unmittelbar
durch den Berührkontakt zwischen dem rückwärtigen Endabschnitt
54 der Druckfeder 48 und der Kontaktfläche 25. Ein
zusätzlicher Kontaktierungskörper ist nicht vorgesehen, so
dass sich eine sehr kostengünstige Einheit ergibt. Gleichwohl
kann bei Bedarf ein zusätzlicher Kontaktierungskörper zwischen
dem rückseitigen Endabschnitt 54 und der Kontaktfläche
25 vorgesehen sein.The electrical connection between the contacting
Im kontaktierten Zustand laufen die elektrischen Signale von
der Kontaktfläche 25 über die als elektrischer Leiter fungierende
Druckfeder 48 und den ebenfalls als elektrischer Leiter
fungierenden Kontaktierungskörper 49 zum ersten Kontaktelement
15.In the contacted state, the electrical signals run off
the
Bedingt durch die kugelige Bauform des Kontaktierungskörpers
49 wird ein optimales Bewegungsverhalten innerhalb des Durchgangskanals
35 gewährleistet. Selbst wenn das erste Kontaktelement
15 den Kontaktierungskörper 49 nicht zentral trifft,
werden Verkantungen vermieden. Der Kontaktierungskörper 49
ist innerhalb des Durchgangskanals 35 zweckmäßigerweise umfangsseitig
geführt - Entsprechendes gilt zweckmäßigerweise
auch für die Druckfeder 48 -, so dass ein Ausweichen verhindert
wird.Due to the spherical design of the
Durch die axiale Federelastizität der Kontaktierungseinheit
38 können Herstellungstoleranzen problemlos ausgeglichen werden.
Variierende Abstände zwischen den beiden Kontaktelementen
15, 18 werden ohne Verlust der elektrischen Verbindung
überbrückt.Due to the axial spring elasticity of the contacting
Ausgehend von der Eintrittsöffnung 36 hat der Durchgangskanal
35 einen größeren Querschnitt als das erste Kontaktelement
15. Dadurch sind bei der Montage des Ventilantriebes 8 Lageabweichungen
des ersten Kontaktelementes 15 in der Ausdehnungsebene
der Leiterplatte 4 problemlos tolerierbar. Ein Toleranzausgleich
in dieser Ebene wird auch durch die fehlende
feste Verbindung zwischen der Kontaktierungseinheit 38 und
dem zweiten Kontaktelement 18 begünstigt.Starting from the
Die Druckfeder 48 könnte auch aus mehreren Federkomponenten
zusammengesetzt sein, beispielsweise aus mehreren paketartig
aufeinandergeschichteten Tellerfedern. Auch wäre es möglich,
den Kontaktierungskörper 49 und die Druckfeder 48 fest miteinander
zu verbinden oder gar einstückig auszubilden. Selbst
eine Kunststoffvariante ist möglich, wenn durch aufgebrachte
oder integrierte elektrische Leiter die gewünschte elektrische
Verbindung zwischen den beiden axialen Stirnseiten gewährleistet
wird.The
Beim Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die ersten Kontaktelemente
15 im kontaktierten Zustand in den Durchgangskanal
35 eintauchen. Es ist aber auch eine Bauform möglich, bei
der der Kontaktierungskörper 49 zumindest in der Grundstellung
und vorzugsweise auch bei installiertem Ventilantrieb
zumindest partiell durch die Eintrittsöffnung 36 hindurch
hinausragt, beispielsweise mit einem kugelkappenförmigen Abschnitt
oder einem sonstigen Vorsprung. Er kann dann vom ersten
Kontaktelement 15 kontaktiert werden, ohne dass diese
zwingend in den Durchgangskanal 35 eintaucht. Daher kann das
erste Kontaktelement 15, wie oben erwähnt, grundsätzlich auch
eine flache Gestalt haben.In the exemplary embodiment it is provided that the
Es ist auch nicht notwendigerweise erforderlich, dass die
Kontaktierungseinheit 38 im Ausgangszustand, bei nicht installiertem
Ventilantrieb 8, unter axialer Vorspannung im
Durchgangskanal 35 sitzt. Insbesondere, wenn die geschilderte
Abdichtwirkung nicht gewünscht ist, kann die Kontaktierungseinheit
38 in dieser Ausgangsstellung mit zumindest geringfügigem
axialem Bewegungsspiel in dem Durchgangskanal 35 aufgenommen
sein. In diesem Fall kann sogar auf die Anschlagmittel
52 verzichtet werden, wenn durch entsprechende Orientierung
der Ventilanordnung sichergestellt ist, dass die Kontaktierungseinheiten
38 bei entfernten Ventilantrieben 8 nicht
durch die Eintrittsöffnung 36 hindurch herausfallen.It is also not necessary that the
Contacting
Beim Ausführungsbeispiel ist das Trägergehäuse 32 schließlich
noch im Bereich einer jeweiligen Kontaktierungszone 42 an der
Ventilantriebsseite 33 mit einer Vertiefung versehen, an deren
Grund sich die Eintrittsöffnungen 36 befinden und die eine
Aufnahme 55 für eine Dichtung 56 bildet. Diese Dichtung 56
dichtet bei installiertem Ventilantrieb 8 zuverlässig den
Übergangsbereich zwischen dem Anschlussteil 14 und dem Trägergehäuse
32 ab und verhindert ein Eindringen von Verunreinigungen
oder Feuchtigkeit in den Bereich der Kontaktstifte
15 und Eintrittsöffnungen 36. Die Dichtung 56 hat zweckmäßigerweise
Durchtrittsöffnungen, die von den Kontaktstiften 15
durchsetzt werden. In the exemplary embodiment, the
Die Kontaktierungseinrichtung 2 lässt sich sehr variabel und
kostengünstig in unterschiedlichen Abmessungen für die verschiedensten
Ventiltypen herstellen. Allein durch Variation
der Länge oder Stärke der Druckfedern ist eine Anpassung an
unterschiedliche Gegebenheiten möglich. Ein und dasselbe Trägergehäuse
kann bei Bedarf alternativ oder gleichzeitig mit
Kontaktierungseinheiten 38 ausgestattet werden, die sich in
ihrer Federcharakteristik unterscheiden.The contacting
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