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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie sie aus dem Prospekt "Bosch Servodyn-TC", Nr. 4105/D2 von 07. 89, bekannt ist. Darin vorgestellt ist ein aus mehreren anreihbaren Modulen aufgebauter Umrichter für bürstenlose Servomotoren. Alle Module sind an einen gemeinsamen Zwischenkreis angeschlossen, der in einem Versorgungsmodul erzeugt und von dort in die angereihten Servomodule weitergeschleift wird. Das Weiterschleifen erfolgt mittels einer aus zwei Sammelschienen aufgebauten Leistungsverbindung, welche leicht zugänglich an der Frontseite der Module ausgebildet ist. Jede Sammelschiene besteht aus je einem Schraubanschlusssockel pro Phase an jedem Modul, die mittels zweier sich jeweils über alle Anschlusssockel einer Phase erstreckende Stromschienen verbunden sind.
Die Länge der Stromschienen ist auf die Zahl der angereihten Module abgestimmt. Gefertigt sind die Stromschienen als Fräs- oder Gussteile aus Kupfer oder Messing, das hellchromatiert wurde. Materialbedingt bei Kupfer oder bearbeitungsbedingt bei Messing ist die Fertigung solcher Stromschienen und damit die Realisierung der Verbindung zwischen den Modulen kostenintensiv.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine preiswert herstellbare Leistungsverbindung für anreihbare Module anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Die Einzelteile der Sammelschiene können kostengünstig aus verzinktem Stahlblech bestehen und lassen sich einfach durch Nibbeln und Biegen fertigen. Vorteilhaft sind die Flachwinkel mit einem einstückig herausgeformten Führungsprofil versehen, welches das Anbringen unterstützt. Die Verbindungsteile sind mit Blick auf eine gute Handhabbarkeit zweckmässig flach ausgeführt.
Als Klemmvorrichtung dient bevorzugt eine Schraubverbindung, wobei die Schrauben in den Flachwinkeln angelegte Gewindebohrungen greifen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
Zeichnung
Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Darstellung der Sammelschiene, Figur 2 unter Verwendung der vorgeschlagenen Sammelschiene aneinandergereihte Module in Draufsicht, Figur 3 eine Sammelschiene in Seitenansicht.
Beschreibung
Figur 1 zeigt die Hauptelemente einer Sammelschiene zur Übertragung grosser elektrischer Leistungen zwischen aneinanderreihbaren elektrischen Modulen. Das erste Hauptelement 10 hat die Gestalt eines Flachwinkels mit zwei rechtwinklig zueinander ausgerichteten Schenkelflächen 11,12. Etwa senkrecht zu den beiden Schenkelflächen 11und 12 ist entlang der Kante der Schenkelfläche 11 weiterhin ein flächiges Führungsprofil 13 ausgebildet. In die dem Führungsprofil 13 zugeordnete Schenkelfläche 11 sind in Flächenlängsrichtung zwei benachbart angeordnete Bohrungen 15 mit einem Durchmesser D eingebracht, die jeweils ein Innengewinde 16 zur Aufnahme einer Schraube besitzen. Die zweite Schenkelfläche 12 weist gleichfalls eine Bohrung 14 auf.
Der gesamte Flachwinkel 10 einschliesslich des Führungsprofils 13 ist einstückig durch Biegen und
Nibbeln aus verzinktem Stahlblech gefertigt. Zur Unterstützung des Biegens des Führungsprofiles
13 sind zwischen Führungsprofil 13 und Schenkelfläche 11 Langlöcher 18 angeordnet, welche die
Biegekante definieren.
Zweites Hauptelement der Sammelschiene ist ein leiterförmiges Verbindungsteil 22, im folgenden als Verbindungsleiter bezeichnet, mit der Form eines langgezogenen H mit zwei parallelen
Längsholmen 21 und einem verbindenden Querbereich 22. Der Innenabstand A der Längsholme
21 ist etwas grösser als der Durchmesser D der Bohrungen 15 im Flachwinkel 10. Der Verbindungs- leiter 20 ist flächig ausgeführt und zweckmässig wie der Flachwinkel durch Nippeln aus verzinktem
Stahlblech gefertigt
Figuren 2 und 3 veranschaulichen die Verwendung der Sammelschiene 10,20. Figur 2 zeigt dazu eine modular aufgebaute Antnebseinnchtung mit elektrischen Modulen 30,40. Bei den Modu- len 30 kann es sich beispielsweise um Servomodule zur Ansteuerung von Servomotoren handeln,
Modul 40 bildet eine Versorgungseinheit.
Jedes Modul 30,40 beinhaltet wenigstens eine Leiterplat- te 31,41, worauf eine elektrische Schaltung zur Durchführung der durch das Modul wahrgenom- menen Funktion ausgebildet ist. Die Energieversorgung der Module 30 erfolgt über einen von dem
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Versorgungsmodul 40 bereitgestellten Gleichspannungszwischenkreis mit den Potentialen V1 und V2, der an alle Module 30 weitergeschleift wird.
Das Weiterschleifen erfolgt mittels einer aus zwei parallelen Sammelschienen V1, V2 aufgebauten Leistungsverbindung. Als Teil der Sammelschienen V1, V2 sind an den Leiterplatten 31 der Module 30 jeweils zwei Flachwinkel 10 angebracht, welche direkt das Leiterbahnensystem auf der Leiterplatte 31 kontaktieren. Die Befestigung der Flachwinkel 10 an den Leiterplatten 31,41 erfolgt mit Schrauben oder Nieten, welche durch die Bohrung 14 mit der Leiterplatte 31,41 zusammenwirken. Jeweils die Flachwinkel 10 zweier benachbarter Module 30,40 sind durch einen Verbindungsleiter 20 elektrisch überbrückt. Die Verbindungsleitern 20 werden dabei mittels Flachkopfschrauben 25 auf die Flachwinkel 10 gepresst. Die Länge L der Verbindungsleitern 20 entspricht jeweils der Hälfte der Gesamtbreite zweier benachbarter Module 30,40.
Sind Module unterschiedlicher Breite anreihbar, sind Verbindungsleiter mit entsprechend verschiedenen Längen L vorgesehen.
Bei der in Figur 2 dargestellten Anordnung ist die Sammelschiene V2 noch nicht durchgehend über alle drei gezeigten Module aufgebaut. Zum Anschluss des in Figur 2 rechten Modules ist zwischen den beiden Modulen 30 ein weiterer Verbindungsleiter 20 anzubringen. Dazu wird der Verbindungsleiter zunächst auf die Führungsprofile 13 der benachbarten Flachwinkel 10 aufgesetzt. Die Langlochform der Ausnehmungen 23 gestattet dabei ein Querverschieben der Verbin- dungsleitern 20. Die Führungsprofile 13 sind hierbei so gestaltet, dass die Ausnehmungen 23 zwischen den Längsholmen 21 der Verbindungsleiter 20 unmittelbar über den Bohrungen 15 der zugehörigen Flachwinkel 10 zu liegen kommen. Nachfolgend ist der Verbindungsleiter 20 durch Eindrehen von Schrauben 25 in die Bohrungen 15 an den Flachwinkeln zu fixieren.
Zweckmässig sind die Sammelschienen V1, V2 gut zugänglich an der Aussenseite der aneinanderzureihenden Module 30,40 angeordnet. Zur Sicherung gegen Berührungen sind dann lösbare Schutzkappen 33 vorgesehen, welche die Sammelschienen V1, V2 jeweils im Bereich des Modules abdecken.
Unter Beibehaltung des Grundprinzips lässt sich die vorgeschlagene Sammelschiene abwandeln. Dies gilt vor allem hinsichtlich der geometrischen Gestaltung der Verbindungsleiter 20 und des Führungsprofils 13, oder der Ausführung der Klemmverbindung zur Fixierung der Verbindungs- leiter 20 an einem Flachwinkel 10. Letztere kann anstelle von Schrauben beispielsweise auch mit einer Schnellspanneinrichtung realisiert sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sammelschiene zur Verbindung zweier elektrischer Module, gekennzeichnet durch - jeweils einen Flachwinkel (10), dessen eine Schenkelfläche (12) an einer in einem Modul (30,40) befindlichen Leiterplatte (31,41) befestigbar ist, und dessen andere Schenkel- fläche (11) zwei Klemmvorrichtungen (15, 16, 25) aufweist, sowie - ein leiterförmiges Verbindungsteil (20), dessen Längsholme (21) jeweils mit einem
Flachwinkel (10) zusammenwirken, indem jeweils eine der Klemmvorrichtungen (15,16,
25) die Längsholme (21) gegen die zugeordnete Schenkelfläche (11) presst.