CH707286B1 - <TITLE> Mounting device for electrical assemblies and mounting plate. - Google Patents
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Abstract
Die erfindungsgemässe Montagevorrichtung zum platzsparenden Anordnen von elektrischen Baugruppen einer Steuerung an einer Montageplatte (1) umfasst mindestens ein Trägerelement (17, 19) für die elektrischen Baugruppen, das quer zu zwei parallelen Grundschienen (9) angeordnet und mittels Distanzstützen (15) an diesen Grundschienen (9) befestigt ist. Die Grundschienen (9) können mittels Halteelementen an der erfindungsgemässen Montageplatte (1) befestigt werden, wobei die möglichen Positionen und Ausrichtungen durch ein Raster von primären Befestigungsorganen der Montageplatte (1) vorgegeben sind. Der Zwischenraum zwischen dem Trägerelement (17, 19) und der Montageplatte (1) dient zum Führen von Verbindungskabeln.The inventive mounting device for space-saving arrangement of electrical components of a control on a mounting plate (1) comprises at least one support member (17, 19) for the electrical components arranged transversely to two parallel base rails (9) and by means of spacer supports (15) on these base rails (9) is attached. The base rails (9) can be fastened by means of retaining elements on the mounting plate (1) according to the invention, the possible positions and orientations being predetermined by a grid of primary fastening elements of the mounting plate (1). The intermediate space between the carrier element (17, 19) and the mounting plate (1) serves to guide connecting cables.
Description
[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Montagevorrichtung für elektrische Baugruppen und eine Montageplatte gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. The present invention is a mounting device for electrical components and a mounting plate according to the features of the claims 1 and 6.
[0002] Elektrische Steuerungen umfassen in der Regel eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Bauteilen und/oder Bauteilegruppen, die in einem gemeinsamen Gehäuse bzw. Schaltschrank angeordnet sind. Es ist bekannt, solche Bauteile und/oder Baugruppen auf einer gemeinsamen Grundplatte bzw. Montageplatte anzuordnen und die einzelnen Elemente in der für die jeweilige Anwendung erforderlichen Weise miteinander elektrisch zu verbinden. Herkömmlich sind bei solchen Montageplatten lokale Befestigungsmittel vorgesehen, mit denen die Bauteile und/oder Baugruppen an der Montageplatte befestigt werden. Die Anordnung und Ausbildung solcher Befestigungsmittel ist für jede Steuerung individuell definiert. Individuell sind auch die elektrischen Verbindungen bzw. die Verdrahtungen zwischen den Bauteilen und/oder Baugruppen der Steuerung. Selbst dann, wenn sich zwei verschiedene Steuerungen nur durch einzelne oder wenige Baugruppen oder Bauteile unterscheiden, müssen die Anordnung dieser Elemente auf der Montageplatte und die Verbindungen zwischen diesen Elementen individuell angepasst werden. Bei herkömmlichen Steuerungen ist der Platzbedarf für die elektrische Verdrahtung von Bauteilen und Baugruppen relativ gross. Oft umfassen Baugruppen entlang ihrer Peripherie Kabelkanäle. In den von solchen Kabelkanälen beanspruchten Zonen sind herkömmlich keine Bauelemente oder Baugruppen der Steuerung angeordnet. Oft sind deshalb Schaltschränke oder Gehäuse unnötig gross und auch entsprechend teuer. Electrical controls usually include a variety of electrical and electronic components and / or component groups, which are arranged in a common housing or control cabinet. It is known to arrange such components and / or assemblies on a common base plate or mounting plate and to electrically interconnect the individual elements in the manner required for the respective application. Conventionally, in such mounting plates local fastening means are provided with which the components and / or assemblies are attached to the mounting plate. The arrangement and design of such fasteners is defined individually for each control. Individual are also the electrical connections or the wiring between the components and / or modules of the controller. Even if two different controls differ only by a few or a few assemblies or components, the arrangement of these elements on the mounting plate and the connections between these elements must be customized. In conventional controls, the space required for the electrical wiring of components and assemblies is relatively large. Often assemblies include cable channels along their periphery. In the claimed by such cable channels zones conventionally no components or assemblies of the controller are arranged. Often therefore cabinets or housing unnecessarily large and also expensive.
[0003] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Montagevorrichtung und eine Montageplatte zu schaffen, die eine flexible Anordnung von Baugruppen in Steuerungen ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Montagevorrichtung und die Montageplatte so auszubilden, dass eine verbesserte Raumnutzung möglich ist. Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Montagevorrichtung für elektrische Baugruppen und durch eine Montageplatte gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. An object of the invention is to provide a mounting device and a mounting plate, which allow a flexible arrangement of modules in controls. Another object is to design the mounting device and the mounting plate so that an improved use of space is possible. These objects are achieved by a mounting device for electrical assemblies and by a mounting plate according to the features of claims 1 and 6.
[0004] Ein grundlegender Gedanke der Erfindung ist es, Steuerungen dank eines modularen Aufbaus flexibler auszugestalten. Elektrische und/oder elektronische Bauteile können entsprechend ihrer Funktion zu Modulen zusammengefasst werden. Durch unterschiedliche Kombinationen von Modulen können auf einfache Art unterschiedliche Steuerungen oder unterschiedliche Konfigurationen von Steuerungen gebildet werden. Die Zusammenfassung von Bauteilen und/oder Baugruppen zu funktionalen Einheiten bzw. Modulen ist in verschiedener Hinsicht vorteilhaft: Einzelne Module können einfach ausgetauscht, ersetzt, zusätzlich eingefügt oder entfernt werden. So kann beispielsweise ein Speisemodul leicht durch ein anderes ersetzt werden, welches eine oder mehrere andere Spannungen liefert und dessen Leistung ebenfalls unterschiedlich sein kann. Oder es kann z.B. ein Funktionsmodul eingefügt werden, welches ein optionales Display der Steuerung ansteuert. Die Verbindung zwischen den einzelnen Modulen erfolgt vorzugsweise ausschliesslich über codierte Steckverbindungen. Zwischen einzelnen Bauelementen und/oder Baugruppen auf verschiedenen Modulen sind keine direkten Verbindungen vorgesehen. Module können deshalb schnell und einfach eingefügt, entfernt oder ersetzt werden. An der Montageplatte bzw. allgemein an der Montagebasis sind in einem vorgebbaren regelmässigen Raster Ausnehmungen bzw. Gruppen von Ausnehmungen oder allgemein primäre Befestigungsorgane zum Befestigen von Halteelementen für die Module angeordnet. Die Montagebasis kann beispielsweise eine Platte, ein durch Abkanten, Tiefziehen, Stanzen oder andere Techniken strukturiertes Blech oder eine Gitterkonstruktion sein. Insbesondere kann die Montagebasis auch eine Aussen- oder Zwischenwand eines Schaltschranks sein. Die Module umfassen vorzugsweise zwei parallel zueinander angeordnete Grundschienen mit sekundären Befestigungsorganen. Der gegenseitige Abstand der Grundschienen und die Anordnung der sekundären Befestigungsorgane an diesen Grundschienen sind so an das Raster der primären Befestigungsorgane angepasst, dass die Grundschienen im Bereich der sekundären Befestigungsorgane mittels Halteelementen an den primären Befestigungsorganen der Montageplatte befestigt werden können. Vorzugsweise sind die Elemente der Montagevorrichtung so aufeinander abgestimmt, dass die Grundschienen nur in einer, zwei oder mehreren vorgegebenen Ausrichtungen an der Montageplatte befestigt werden können. Mittels Montagebügeln oder anderen Distanzstützen sind vorzugsweise ein oder mehrere quer bzw. orthogonal zu den Grundschienen ausgerichtete Trägerprofile oder Trägerplatten für elektrische Baugruppen oder Bauteile beabstandet zur Montageplatte an den beiden Grundschienen befestigt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Längen der Grundschienen so an das Rastermass der primären Befestigungsorgane angepasst, dass sie zwischen zwei in einer horizontalen oder vertikalen Linie angeordneten primären Befestigungsorganen mit stirnseitig eingreifenden Halteelementen an der Montageplatte festgeklemmt und formschlüssig gehalten werden können. A basic idea of the invention is to make controls more flexible thanks to a modular design. Electrical and / or electronic components can be combined into modules according to their function. By different combinations of modules, different controls or different configurations of controllers can be formed in a simple manner. The summary of components and / or assemblies to functional units or modules is advantageous in several ways: individual modules can be easily replaced, replaced, additionally inserted or removed. For example, one feed module can easily be replaced by another, which supplies one or more other voltages and whose power can also be different. Or it can e.g. a function module is inserted, which drives an optional display of the controller. The connection between the individual modules is preferably carried out exclusively via coded connectors. Between individual components and / or assemblies on different modules no direct connections are provided. Modules can therefore be inserted, removed or replaced quickly and easily. On the mounting plate or generally on the mounting base recesses or groups of recesses or generally primary fastening members for attaching retaining elements for the modules are arranged in a predetermined regular grid. The mounting base may be, for example, a plate, a sheet metal structured by bending, deep-drawing, stamping or other techniques or a grid construction. In particular, the mounting base may also be an outer or intermediate wall of a control cabinet. The modules preferably comprise two mutually parallel base rails with secondary fastening members. The mutual distance of the base rails and the arrangement of the secondary fastening elements on these base rails are adapted to the grid of the primary fastening members, that the base rails can be fastened in the region of the secondary fastening members by means of retaining elements on the primary mounting members of the mounting plate. Preferably, the elements of the mounting device are coordinated so that the base rails can be attached to the mounting plate only in one, two or more predetermined orientations. By means of mounting brackets or other spacers are preferably one or more transversely or orthogonally aligned to the base rails carrier profiles or support plates for electrical components or components spaced from the mounting plate attached to the two base rails. In a preferred embodiment of the invention, the lengths of the base rails are adapted to the grid size of the primary fastening members that they can be clamped between two arranged in a horizontal or vertical line primary mounting members with frontally engaging retaining elements on the mounting plate and held in a form-fitting manner.
[0005] Entlang der Längskanten der Trägerprofile und Trägerplatten können in bekannter Weise Verdrahtungskämme aus Kunststoff angeordnet sein. Zwischen den Fingern dieser Verdrahtungskämme können elektrische Verbindungen von den elektrischen Bauelementen oder Baugruppen in den Zwischenraum zwischen den Trägerplatten bzw. Trägerprofilen und der Montageplatte geführt werden. Bei einem oder mehreren der Trägerprofile und/oder Trägerplatten jedes Moduls können Steckverbinder als Schnittstelle insbesondere zum Verbinden mit weiteren Modulen ausgebildet sein. Diese können z.B. stirnseitig an den Trägerprofilen befestigt sein und diese seitlich überragen. Zur Führung elektrischer Verbindungsleitungen kann nicht nur der Zwischenraum unterhalb der Trägerprofile und oberhalb der Montageplatte genutzt werden. Zusätzlich oder alternativ können im Halbraum oberhalb der Trägerprofile Kabelkanäle angeordnet sein. Diese werden von Stützelementen getragen, die an jeweils einem oder vorzugsweise an zwei benachbarten Trägerprofilen oder Trägerplatten befestigt werden. Along the longitudinal edges of the carrier profiles and carrier plates can be arranged in a known manner wiring combs made of plastic. Between the fingers of these wiring combs electrical connections from the electrical components or assemblies in the space between the carrier plates or carrier profiles and the mounting plate can be performed. In one or more of the carrier profiles and / or carrier plates of each module, connectors may be formed as an interface, in particular for connection to other modules. These may e.g. be frontally attached to the carrier profiles and project beyond them laterally. To guide electrical connection lines not only the gap below the support profiles and above the mounting plate can be used. Additionally or alternatively, cable channels can be arranged in the half-space above the carrier profiles. These are supported by support elements which are fastened to one or preferably two adjacent carrier profiles or carrier plates.
[0006] Anhand einiger Figuren wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Montagevorrichtung genauer beschrieben. Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine perspektivische Ansicht einer Steuerung mit mehreren an einer Montageplatte gehaltenen Modulen, jedoch ohne elektrische Baugruppen, <tb>Fig. 2<SEP>die Montageplatte aus Fig. 1 mit nur einem Modul, <tb>Fig. 3<SEP>eine Detailansicht des mit «A» bezeichneten Bereichs aus Fig. 2 , <tb>Fig. 4<SEP>ein Längsschnitt im Bereich der Verbindungsstelle eines Moduls mit der Montageplatte, <tb>Fig. 5<SEP>eine Teilansicht der Anordnung aus Fig. 1 , <tb>Fig. 6<SEP>eine Detailansicht des mit «C» bezeichneten Bereichs aus Fig. 5 , <tb>Fig. 7<SEP>eine Detailansicht des mit «B» bezeichneten Bereichs aus Fig. 1 , <tb>Fig. 8<SEP>ein Basiselement einer Stützvorrichtung zum Stützen eines Kabelkanals, <tb>Fig. 9<SEP>ein Querschnitt der an zwei benachbarten Trägerprofilen befestigten Stützvorrichtung.Based on some figures, an advantageous embodiment of the inventive mounting device will be described in more detail. Show it: <Tb> FIG. 1 <SEP> is a perspective view of a controller with a plurality of modules held on a mounting plate, but without electrical components, <Tb> FIG. 2 <SEP> the mounting plate of FIG. 1 with only one module, <Tb> FIG. 3 <SEP> is a detail view of the area marked "A" in FIG. 2, <Tb> FIG. 4 <SEP> a longitudinal section in the region of the junction of a module with the mounting plate, <Tb> FIG. 5 <SEP> is a partial view of the arrangement of FIG. 1, <Tb> FIG. 6 <SEP> is a detailed view of the area designated by "C" in FIG. 5, <Tb> FIG. 7 <SEP> is a detailed view of the area designated by "B" in FIG. 1, <Tb> FIG. 8 <SEP> a base member of a supporting device for supporting a cable duct, <Tb> FIG. 9 <SEP> a cross-section of the support device attached to two adjacent support profiles.
[0007] Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Steuerung mit mehreren auf einer gemeinsamen Montageplatte 1 bzw. allgemein einer Montagebasis befestigten Modulen 3, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber die elektrischen und elektronischen Bauteile und Baugruppen sowie elektrische Verbindungsleitungen nicht dargestellt sind. Fig. 2 zeigt die Anordnung aus Fig. 1 , wobei bis auf ein Modul 3 alle weiteren Module 3 nicht dargestellt sind, sodass ein Grossteil der Bestückungsseite der Montageplatte 1 sichtbar ist. Die Montageplatte 1 kann beispielsweise an einem Rahmen innerhalb eines Schaltschranks montiert werden (nicht dargestellt). Breite L1 der Montageplatte 1 in Querrichtung x und deren Höhe L2 in Längsrichtung y können je nach Verwendungszweck in der Grössenordnung von beispielsweise 20 cm bis 200 cm liegen. An der Montageplatte 1 sind in einem gleichmässigen Raster in Querrichtung x und in Längsrichtung y verteilt primäre Befestigungsorgane 5 angeordnet. Die Rastermasse in Längsrichtung y und in Querrichtung x sind vorzugsweise gleich gross, können aber auch unterschiedlich gewählt werden. Vorzugsweise werden das bzw. die Rastermasse so gewählt, dass verteilt über die Breite L1 und die Höhe L2 jeweils mindestens 2 bis maximal 10 primäre Befestigungsorgane 5 angeordnet sind. Die primären Befestigungsorgane 5 können zum Befestigen von Halteelementen 7 verwendet werden. Mit diesen Halteelementen 7 wiederum werden an der Unterseite der Module 3 ausgebildete Grundschienen 9 bzw. allgemein Grundträger an der Montageplatte 1 befestigt. Fig. 3 zeigt ein Detail dieser Anordnung aus Fig. 2 im mit «A» markierten Eckbereich des Moduls 3. Die primären Befestigungsorgane 5 umfassen jeweils mindestens ein vorzugsweise nicht rotationssymmetrisches Stanzloch 11 und ein mit diesem Stanzloch 11 in Längsrichtung y oder Querrichtung x fluchtend angeordnetes Schraubloch 13. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind vier Schraublöcher 13 an den Eckpunkten eines imaginären Quadrates angeordnet. Zwischen je zwei dieser Schraublöcher 13 sind jeweils auf jeder Seite des imaginären Quadrates zwei quer liegende rechteckige Stanzlöcher 11 ausgenommen. Die Stanzlöcher 11 dienen zum Ausrichten der Halteelemente 7 in bzw. entgegen Längsrichtung y oder Querrichtung x. Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung ein Detail der Befestigung einer Grundschiene 9 an der Montageplatte 1 als Längsschnitt. Die Grundschiene 9 ist als Profilkörper mit einem näherungsweise C-förmigen Querschnitt ausgebildet. Das Halteelement 7 ist vorzugsweise ein homogenes Metallstück mit einem stirnseitig in die C-förmige Öffnung der Grundschiene 9 hineinragenden quaderförmigen Vorsprung 7a. Angrenzend an das stirnseitige Ende der Grundschiene 9 umfasst das Halteelement 7 eine quaderförmige Grundplatte 7b mit einer Bohrung 7c, welche koaxial zum Schraubloch 13 in der Montageplatte 1 angeordnet ist. Am äusseren Ende umfasst das Halteelement 7 einen nach unten in das Stanzloch 11 hineinragenden weiteren quaderförmigen Abschnitt 7d. Module 3 können horizontal oder vertikal ausgerichtet an der Montageplatte 1 befestigt werden, wobei jeweils an den beiden Enden der beiden Grundschienen 9 Halteelemente 7 in die C-förmigen Aufnahmen eingeschoben und an den entsprechenden primären Befestigungsorganen 5 der Montageplatte 1 mittels Schrauben 8 festgeschraubt werden. Alternativ zu Schraubverbindungen können selbstverständlich auch andere Verbindungstechniken verwendet werden. Anstelle profilartiger Grundschienen können allgemein auch anders ausgebildete Grundträger verwendet werden. Die Grundschienen 9 bzw. Grundträger von Modulen 3 werden an einem Basiselement bzw. allgemein an einer Montagebasis befestigt, wobei Halteelemente 7 formschlüssig mit primären Befestigungsorganen 5 an der Montagebasis und mit sekundären Befestigungsorganen an den Grundschienen 9 bzw. Grundträgern verbunden werden. Fig. 5 zeigt eine Teilansicht der Anordnung aus Fig. 1 mit unterschiedlich ausgerichteten Modulen 3. An je zwei parallelen Grundschienen 9 sind bei jedem der Module 3 mittels Haltebügeln 15 beabstandet zur Montageplatte 1 und orthogonal zu den jeweiligen Grundschienen 9 Trägerprofile 17 und/oder Trägerplatten 19 gehalten. Fig. 6 zeigt eine Detailansicht im mit «C» markierten Bereich aus Fig. 5 . Fig. 7 zeigt in einer Detailansicht des in Fig. 1 mit «B» markierten Bereichs einen seitlich am stirnseitigen Ende eines Trägerprofils 17 befestigten Steckverbinder 21. Fig. 8 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Basiselement 23 einer zwischen zwei benachbarten Trägerprofilen 17 befestigbaren Stützvorrichtung 25 zum Stützen eines Kabelkanals 27. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt der montierten Stützvorrichtung 25, wobei an der Unterseite des Basiselements 23 hervor ragende federnde Leisten an entlang der Längskanten der Trägerprofile 17 angeordneten Verdrahtungskämmen gehalten sind. Ein Distanzhalter ist in ein Innengewinde des Basiselements 23 geschraubt und trägt den Kabelkanal 27. Fig. 1 shows a perspective view of a control with several modules mounted on a common mounting plate 1 and generally a mounting base 3, wherein the sake of clarity, the electrical and electronic components and assemblies and electrical connection lines are not shown. Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1, wherein all but one module 3, all other modules 3 are not shown, so that a large part of the component side of the mounting plate 1 is visible. The mounting plate 1 can for example be mounted on a frame within a cabinet (not shown). Width L1 of the mounting plate 1 in the transverse direction x and its height L2 in the longitudinal direction y can be of the order of, for example, 20 cm to 200 cm, depending on the intended use. On the mounting plate 1 are distributed in a uniform grid in the transverse direction x and in the longitudinal direction y distributed primary fasteners 5. The grid mass in the longitudinal direction y and in the transverse direction x are preferably the same size, but can also be chosen differently. Preferably, the or the grid mass are selected so that distributed over the width L1 and the height L2 at least 2 to a maximum of 10 primary fastening members 5 are arranged. The primary fixing members 5 can be used for fixing holding members 7. With these holding elements 7, in turn, base rails 9 or, in general, base carriers are fastened to the mounting plate 1 on the underside of the modules 3. FIG. 3 shows a detail of this arrangement from FIG. 2 in the corner region of the module 3 labeled "A". The primary fastening elements 5 each comprise at least one preferably non-rotationally symmetric punching hole 11 and an alignment with this punching hole 11 in the longitudinal direction y or transverse direction x Screw hole 13. In the embodiment of the invention shown by way of example four screw holes 13 are arranged at the vertices of an imaginary square. Between each two of these screw holes 13 are on each side of the imaginary square two transverse rectangular punch holes 11 except. The punched holes 11 are used to align the holding elements 7 in or against the longitudinal direction y or transverse direction x. Fig. 4 shows for clarity a detail of the attachment of a base rail 9 on the mounting plate 1 as a longitudinal section. The base rail 9 is formed as a profile body with an approximately C-shaped cross-section. The holding element 7 is preferably a homogeneous piece of metal with a frontally projecting into the C-shaped opening of the base rail 9 cuboid projection 7a. Adjacent to the front end of the base rail 9, the holding element 7 comprises a cuboidal base plate 7b with a bore 7c, which is arranged coaxially to the screw hole 13 in the mounting plate 1. At the outer end, the holding element 7 comprises a downwardly in the punch hole 11 protruding further cuboid portion 7 d. Modules 3 can be mounted horizontally or vertically aligned on the mounting plate 1, wherein each 9 inserted at the two ends of the two base rails holding elements 7 in the C-shaped receptacles and bolted to the corresponding primary fastening members 5 of the mounting plate 1 by means of screws 8. Of course, other connection techniques can be used as an alternative to screw connections. Instead of profilartiger base rails also differently designed basic carrier can be used in general. The base rails 9 or basic support of modules 3 are fastened to a base element or generally to a mounting base, retaining elements 7 being positively connected to primary fastening elements 5 on the mounting base and to secondary fastening elements on the base rails 9 or base supports. FIG. 5 shows a partial view of the arrangement from FIG. 1 with differently oriented modules 3. At each of the two parallel base rails 9, carrier profiles 17 and / or carrier plates are spaced in each of the modules 3 by means of holding brackets 15 to the mounting plate 1 and orthogonally to the respective base rails 19 held. FIG. 6 shows a detail view in the area marked "C" in FIG. 5. 7 shows, in a detail view of the area marked "B" in FIG. 1, a plug connector 21 fastened laterally at the front end of a carrier profile 17. 8 shows a perspective view of a base element 23 of a support device 25 which can be fastened between two adjacent support profiles 17 for supporting a cable duct 27. FIG. 9 shows a cross-section of the mounted support device 25, resilient protrusions projecting from the underside of the base element 23 being held on wiring combs arranged along the longitudinal edges of the support profiles 17. A spacer is screwed into an internal thread of the base member 23 and carries the cable channel 27th
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