CH665723A5

CH665723A5 - Schaltkarte.

Info

Publication number: CH665723A5
Application number: CH5560/83A
Authority: CH
Inventors: Kurt Stoll
Original assignee: Festo Maschf Stoll G
Priority date: 1982-10-20
Filing date: 1983-10-12
Publication date: 1988-05-31
Also published as: JPH0239801B2; ES8501896A1; GB2130440A; GB8327636D0; IT1164447B; FR2535080B1; FR2535080A1; IT8322989A0; US4549248A; GB2130440B; SG77786G; DE3238750C1; JPS5975301A; ES526564A0; HK99586A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Schaltkarte gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Schaltkarten finden für elektrisch-pneumatische Steuerungen Verwendung, wobei als Plattenkörper die Leiterplatte dient, welche mit den elektronischen Bauelementen bestückt ist. Zusätzlich sind auf diese Leiterplatte die pneumatischen Bauelemente, z.B. Magnetventile und pneumatische Steckkontakte, aufgeschraubt. Durch Einschieben der Schaltkarte in eine Geräteaufnahme, welche mit elektrischen Steckkontakten, die mit den randseitigen elektrischen Steckkontakten der Leiterplatten zusammenarbeiten, und mit fluidischen Steckkontakten versehen ist, welche mit den aufgeschraubten fluidischen Steckkontakten auf der Leiterplatte zusammenarbeiten, lässt sich zugleich die elektrische und fluidische Verbindung von und zur Schaltkarte herstellen.

Zur Verbindung der fluidischen Bauelemente mit den von der Schaltkarte getragenen fluidischen Kontaktelementen und untereinander sind entsprechende Schlauchverbindungen vorgesehen, die auf entsprechende Anschlussnippel der fluidischen Kontaktelemente bzw. der fluidischen Bauelemente aufgeschoben sind.

Die Montage der fluidischen Bauelemente auf einer solchen bekannten Schaltkarte ist daher recht zeitraubend. Ausserdem stehen die verschiedenen Verbindungsschläuche von der Schaltkarte ab, so dass man den Abstand aufeinanderfolgender Schaltkarten in einem gemeinsamen Gehäuse verhältnismässig gross wählen muss, damit beim Einstecken einer Schaltkarte keiner der Verbindungsschläuche versehentlich abgezogen wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Schaltkarte gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, dass die fluidischen Bauelemente einfacher auf ihr angebracht werden können und eine dichtere Aufeinanderfolge verschiedener Schaltkarten ohne Gefahr einer Zerstörung von Strömungswegen möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss gelöst durch eine Schaltkarte gemäss Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemässen Schaltkarte sind die verschiedenen Strömungsmittel-Verbindungswege in den Plattenkörper integriert. Der Plattenkörper stellt also zugleich eine Art fluidische Leiterplatte dar, auf welcher die fluidischen Bauelemente nur noch einfach aufgebracht zu werden brauchen, wobei über die Bestückungsfläche ohne Zwischenschaltung von gesonderten Verbindungsschläuchen direkt die gewünschten Strömungsmittel-Verbindungen zwischen Bauelement und Kontaktelementen hergestellt werden.

Bei der erfindungsgemässen Schaltkarte sind die verschiedenen Strömungsmittelwege schon mit der Herstellung der Schaltkarte unverwechselbar vorgegeben. Falsche Verschaltungen von Bauelementen sind daher nicht mehr möglich. Ausserdem sind die Strömungsmittelwege sehr kompakt und geschützt im Inneren des Kartenkörpers untergebracht. In der Praxis erhält man bei Verwendung erfindungsgemässer Schaltkarten eine Platzersparnis von mehr als 50%.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 2 ist im Hinblick auf ein Ausbilden einer Vielzahl unterschiedlicher Verbindungskanäle in versetzten Ebenen des Plattenkörpers unter Verwendung einfacher Formen für die verschiedenen Einzelplatten von Vorleil.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 3 wird auf sehr einfache Weise zugleich mit dem Aufsetzen der fluidischen Bauelemente eine Abdichtung gegen die Bestückungsfläche erhalten, da sich das Hartschaummaterial etwas verformen lässt. Ausserdem kann man bei Verwendung von Hartschaummaterial die fluidischen Bauelemente direkt unter Verwendung von Schrauben am Plattenkörper befestigen, wobei selbstschneidende Schrauben verwendet werden können, für die im Plattenkörper nur ein entsprechendes Kernloch vorgesehen wird.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 4 wird es möglich, die einzelnen fluidischen Bauelemente, welche mit elektrischen Steuerklemmen versehen sind, in einem Steckvorgang auf der Bestückungsfläche anzubringen, wobei die elektrischen und fluidischen Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden. Bei diesem Anbringen halten die elektrischen Steckkontakte das fluidische Bauelement auch schon vorläufig in seiner Lage, was das Anbringen der Bauelement-Befesti-gungsmittel (z.B. Schrauben) erheblich vereinfacht.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 5 ermöglicht eine räumliche Trennung zwischen elektrischen Ver5

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bindungsleitungen und den fluidischen Verbindungskanälen. Dies ist im Hinblick auf eine einfache Montage und Herstellung, aber auch im Hinblick auf eine leichte Fehlersuche von Vorteil.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäss den Ansprüchen 7 bis 9 sind im Hinblick auf ein einfaches Anbringen einer einzelnen Schaltkarte oder einer Mehrzahl von Schaltkarten in einer Aufnahme von Vorteil.

Dabei kann bei der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 8 vorteilhafterweise jeweils eine überwiegend elektronische Bauelemente aufweisende Steuerkarte zusätzlich zu einer zugehörigen, überwiegend fluidische Bauelemente tragenden Schaltkarte im Gehäuse untergebracht werden, wobei diese beiden Karten zusammen eine Funktionseinheit bilden. Diese Aufteilung ermöglicht eine besonders einfache Fehlersuche und einen kostengünstigen Austausch defekter Karten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Schaltkarte, die elektrische und fluidische Bauelemente trägt, in Steckrichtung gesehen;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Schaltkarte nach Fig. 1;

Fig. 3 eine seitliche Ansicht der Schaltkarte nach den Figuren 1 und 2; und

Fig. 4 einen transversalen Schnitt durch die Schaltkarte nach den Figuren 1 bis 3.

In der Zeichnung ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Schaltkarte wiedergegeben, welche in ein Gehäuse 12 eingeschoben ist, dessen eine Hälfte in; der Zeichnung jeweils weggebrochen ist. " -

Die Schaltkarte 10 weist drei übereinanderliegende Platten 14, 16, 18 auf, die jeweils aus Hartschaummaterial gefertigt sind und fest miteinander verbunden, z.B. verklebt sind.

In der in Fig. 4 rechts gelegenen Begrenzungsfläche der Platte 16 sind Oberflächenkanäle 20-0 bis 20-9 ausgebildet, die am einen Ende jeweils in eine Arbeitsöffnung 22 ausmünden, die in der eine Bestückungsfläche 24 darstèllenden freien Ober- ' fläche der Platte 18 liegt. Die anderen Enden der durch die Oberflächenkanäle 20 und die Platte 14 begrenzten Strömungs: mittelkanäle kommunizieren mit jeweils einem von zehn fluidischen Steckkontakten 26-0 bis 26-9, welche von einer Steckerleiste 28 getragen sind.

In die Bestückungsfläche 24 münden ferner zehn Speiseöffnungen 30, welche über Oberflächenkanäle 32 in der in Fig. 4 rechts gelegenen Seitenfläche der Platte 18 mit einem in Karten-Längsrichtung verlaufenden weiteren Oberflächenkanal 34 der Platte 18 in Verbindung stehen. Der Oberflächenkanal 34 gibt zusammen mit der in Fig. 4 links gelegenen Begrenzungsfläche der Platte 16 einen Speisekanal vor, welcher mit einem Druck-mittelversorgungs-Steckkontakt 36 auf der Steckerleiste 28 in Verbindung steht.

Die verschiedenen Oberflächenkanäle sind symmetrisch zur

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Längsmittelebene der Platten 14, 16 und 18 ausgebildet, so dass man zu beiden Seiten der Längsmittelebene jeweils fünf Bestückungsplätze für fluidische Bauelemente erhält. Diese sind als 2/2-Magnetventile 38-0 und 38-9 wiedergegeben.

Die Magnetventile 38 sind unter Verwendung von selbstschneidenden Schrauben 40 direkt an der Plattenanordnung 14-18 festgeschraubt. Auf diese Weise sind zugleich in ihrer der Plattenanordnung benachbarten Oberfläche befindliche Speise-und Arbeitsöffnungen der Ventile mit den Arbeitsöffnungen 22 bzw. den Speiseöffnungen 30 dicht verbunden.

In ihrer der Schaltkarten-Mitte zugewandten Seitenfläche haben die Magnetventile 38 jeweils zwei elektrische Messerkontakte 42, die zwischen zugeordnete Kontaktfedern 44 eingreifen. Die Kontaktfedem 44 sind so ausgebildet, dass die Magnetventile senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 2 unbehindert gegen die Bestückungsfläche 24 bewegt werden können, wobei die Messerkontakte 42 bei dieser Bestückungsbewegung automatisch zwischen die Kontaktfedern 44 gelangen. Auf diese Weise sind die Magnetventile 38 schon vor dem Festschrauben festgehalten, was das Festschrauben erleichtert.

Die Kontaktfedern 44 haben jeweils angeformte Lötfahnen 46 zum Anschluss von elektrischen Leitern.

Die Kontaktfedern 44 sind in ein Steckergehäuse 48 eingegossen, welches auf eine Längsrippe 50 der Platte 18 aufgesetzt ist und Schlitze 52 aufweist, durch welche die Messerkontakte 42 frei eingeführt werden können. Die gesamte Anordnung von Kontaktfedern 44 ist nach aussen durch einen Deckel 54 abgeschlossen, der mittels Schrauben 56 am Steckergehäuse 48 festgelegt ist. Die verschiedenen elektrischen Leiter zu der Köntakt-federn 44 sind über eine elektrische Steckerverbindung 58 mit einem Kabel 60 verbunden.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, greift die Platte 14 mit seitlichen Nasen 62 in schwalbenschwanzförmige Nuten 64 des Gehäuses 12 ein. Zur Sicherung der Schaltkarte 10 ini Gehäuse 12 sind Bügel 66 vorgesehen (vgl. Fig. 2), welche durch Schrauben 68 an der Steckerleiste 28 angeschraubt sind und am Gehäuse 12 eingreifen.

Wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 12 so gross, dass es noch Platz für eine zweite " Schaltkarte enthält. Diese Schaltkarte kann ähnlich aufgebaut sein wie die Schaltkarte 10; sie kann aber auch überwiegend elektronische Bauelemente tragen, welche zur Ansteuerung der verschiedenen Magnetventile 38 dienen.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Gehäuse 12 auf der Innenseite mit den schwalbenschwanzförmigen Nuten 64 versehen, auf seiner Aussenseite trägt es eine Vielzahl von Rippen 70, so dass die aus Schaltkarten und Gehäuse 12 gebildete Einheit ihrerseits in eine Aufnahme eingeschoben werden kann.

Stirnseitig kann das Gehäuse 12 durch aufgeklebte oder im Schnappsitz eingesetzte Deckel (nicht näher gezeigt) verschlossen werden, so dass das Gehäuse 12 und die in ihm befindlichen Schaltkarten eine gegen äussere Störeinflüsse (Staub und Feuchtigkeit) geschützte steckbare Einheit bilden.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Schaltkarte mit einem Kartenkörper, welcher sowohl mit elektrischen als auch fluidischen Bauelementen bestückt ist, und mit einer Steckerleiste, welche elektrische und fluidische Kontaktelemente mit gemeinsamer Steckrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartenkörper (14, 18) eine Mehrzahl innenliegender Verbindüngskanäle (20, 32, 34) aufweist, welche von den fluidischen Kontaktelementen (26) ausgehen und jeweils an einem Bestückungsplatz für ein fluidisches Bauelement (38) in die Bestückungsfläche (24) ausmünden.

2. Schaltkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenkörper eine Schichtstruktur aus mindestens zwei Platten (14, 18) ist, die innenliegenden Verbindungskanäle teilweise durch an der Berührfläche zwischen benachbarten Platten (14, 18) verlaufende Oberflächenkanäle (20, 32, 34) gebildet sind und die Oberflächenkanäle (20, 32, 34) über Durchgangsbohrungen der Platten mit zur Plattenebene senkrechter Er-streckungskomponente mit der Bestückungsfläche (24) kommunizieren.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schaltkarte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenkörper (14, 18) zumindest in die Bestückungsfläche (24) vorgebenden Abschnitt aus Hartschaummaterial gefertigt ist.

4. Schaltkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenkörper (14, 18) und die fluidischen Bauelemente (38) zusammenarbeitende Steckkontakte (42, 44) tragen, deren Steckrichtung senkrecht auf der Bestückungsfläche (24) steht.

5. Schaltkarte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkonakte (42) der fluidischen Bauelemente (38) seitlich über diese überstehen und die feststehenden Steckkontakte (44) auf dem Plattenkörper (14,18) entsprechend seitlich ausserhalb der Bestückungsplätze liegen.

6. Schaltkarte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehenden Steckkontakte (44) in einer Reihe hinter-einanderliegen.

7. Schaltkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch erste Formschlussmittel (62), welche zum komplementären Zusammenarbeiten mit zweiten Formschlussmitteln (64) eines Schaltkartengehäuses (12) bestimmt sind.

8. Steckeinheit mit einer Schaltkarte nach Anspruch 7, und einem die Schaltkarte aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltkartengehäuse (12) zumindest einen weiteren Aufnahmeplatz für eine weitere Schaltkarte aufweist.

9. Steckeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltkartengehäuse (12) auf seiner Aussenseite mit weiteren Formschlussmitteln (70) versehen ist, welche zum komplementären Zusammenarbeiten mit Formschlussmitteln einer Gehäuseaufnahme bestimmt sind.