DE102006049631B4

DE102006049631B4 - Signaleingabe-/ausgabevorrichtung

Info

Publication number: DE102006049631B4
Application number: DE102006049631A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Tsukubamirai Sekine; Yutaka Tsukubamirai Noguchi; Makoto Tsukubamirai Seo
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2026-10-21
Also published as: CN100527926C; DE102006049631A1; US7397668B2; CN1984541A; JP2007165048A; US20070133150A1

Abstract

Signaleingabe/ausgabevorrichtung (10) mit:
einer Reihe von Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e), wobei jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e) eine Basis (20b) mit einem Verbinder (34) und ein auf der Basis (20b) angeordnetes elektrisches Signaleingabe/ausgabemodul (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Basis (20b) ein Verbindungselement (68) aufweist, das schwenkbar an ihrem einen Ende gehalten wird, und einen Stopp (64), der an ihrem gegenüberliegenden Ende angeordnet ist, um mit einem Verbindungselement (68) einer anderen Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, in Eingriff zu treten,
wobei benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16b, 16c) miteinander durch das Verbindungselement (68) der Basis (20b) verbunden werden, die in einen Stopp (64) der anderen Basis (20c), die angrenzend an die Basis (20b) angeordnet ist, eingreift, und
dass das Verbindungselement (68) der Basis (20b) an einem Eingriffsbereich der Basis (20b) durch ein von dem Verbindungselement (68) separat ausgebildetes Befestigungselement (82) befestigt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung für den Empfang eines elektrischen Signals, das von einem Sensor, einem Schalter oder dgl. übermittelt wird, und zum Senden eines elektrischen Signals zu einem Elektromagnetventilverteiler oder dgl.
Signaleingabe/ausgabevorrichtungen empfangen Steuersignale, die bspw. von einer Steuerung erzeugt werden, und übertragen auch Steuersignale zum Öffnen und Schließen eines Ventils oder zum Einschalten einer externen Last, bspw. einer Lampe, eines Relais oder dgl., auf der Basis der empfangenen Steuersignale. Signaleingabe/ausgabevorrichtungen empfangen auch Signale, die von einem Sensor, einem Schalter oder dgl., der an einem Zylinder angebracht ist, übertragen werden, und übermitteln die Signale zu einer Steuerung.
Eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung dieser Art ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2002-23808 A beschrieben. Die beschriebene Signaleingabe/ausgabevorrichtung umfasst eine Vielzahl von übereinander angeordneten Signaleingabe/ausgabeeinheiten, wobei benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten miteinander über einen Stift verbunden sind, der an einer Endfläche einer der Signaleingabe/ausgabeeinheiten angebracht ist und der in eine Öffnung eingreift, die in der zugeordneten anderen Signaleingabe/ausgabeeinheit ausgebildet ist (vgl. Abschnitt ”0015” dieser Veröffentlichung).
Die Festigkeit, mit welcher die benachbarten Signaleingabe/ausgabeeinheiten miteinander durch den Eingriff des Stiftes in die Öffnung verbunden sind, ist jedoch nicht sehr hoch. Zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit kann die Öffnung mit einem Klebstoff ausgefüllt sein, so dass der in die Öffnung eingesetzte Stift durch den Klebstoff fest an seinem Platz gehalten werden kann. Ist der Stift jedoch einmal durch den Klebstoff an der Position befestigt, ist es schwierig, die benachbarten Signaleingabe/ausgabeeinheiten wieder zu trennen, bspw. um die Zahl der Signaleingabe/ausgabeeinheiten, die verwendet werden, zu erhöhen oder zu verringern.
Der aus der JP 11-195460 bekannte Steckeranschluss umfasst einen Grundstecker, an den eine Vielzahl von Steckverbindern, die untereinander in Reihe zusammengesteckt sind, einsteckbar ist. Die jeweils benachbarten Steckverbinder, aber auch der Grundstecker und der erste der Steckverbinder sind untereinander über schwenkbare Verbindungselemente verbunden, wobei das schwenkbare Verbindungselement des einen Steckers in eine Ausnehmung des anliegenden Steckers eingreift und die beiden Elemente miteinander verbindet.
Die US 2005/0037673 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden elektrischer Komponenten von Modulen, die nebeneinander angeordnet sind. Jedes Modul umfasst eine Vorrichtung mit einem Verbindungselement, das zwischen einer Öffnungs- und Verriegelungsposition verschwenkt werden kann und das zum Fixieren sich seitlich von dem Verbindungselement erstreckende Stifte aufweist. Im verriegelten Zustand greifen diese in Aufnahmeöffnungen des benachbarten Moduls ein und verbinden die Module miteinander.
Die DE 299 16 303 U1 beschreibt ein Modul mit Koppelelementen, die derart zusammenwirken, dass benachbarte Module auf einer Tragschiene zusammenrastbar sind. Die Module besitzen einen Basis-Klemmträger zum Aufrasten auf die Tragschiene. Benachbarte Module werden auf der Tragschiene durch das Zusammenwirken erster und zweiter Koppelelemente verbunden. Als Koppelelemente dienen Rasthaken mit Rasthakenköpfen, die jeweils in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung des benachbarten Basis-Klemmträgers eingreifen und Rastkanten in diesen Ausnehmungen hinterfassen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung vorzuschlagen, die eine Vielzahl von Signaleingabe/ausgabeeinheiten aufweist, welche über schwenkbare Verbindungselemente verbunden sind, wobei die Verbindung eine erhöhte Festigkeit aufweist.
Es ist hierbei eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung mit einer Vielzahl von verbundenen Signaleingabe/ausgabeeinheiten vorzuschlagen, die einfach getrennt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung vorgeschlagen, die eine Reihe von Signaleingabe/ausgabeeinheiten aufweist, wobei jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten eine Basis mit einem Verbinder aufweist und ein elektrisches Signaleingabe/ausgabemodul, das auf der Basis angeordnet ist. Die Basis umfasst ein Verbindungselement, das schwenkbar an ihrem einen Ende gehalten wird, und einen Stopp, der an ihrem gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist, um an einem Verbindungselement einer anderen Basis anzugreifen, die neben der Basis angeordnet ist. Angrenzende Signaleingabe/ausgabeeinheiten werden miteinander durch das Verbindungselement der Basis verbunden, das in einen Stopp der anderen Basis, die neben der Basis angeordnet ist, eingreift.
In Weiterbildung der Erfindung werden benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten miteinander mit Hilfe des schwenkbaren Verbindungselementes verbunden. Diese Anordnung erlaubt es, die Signaleingabe/ausgabeeinheiten miteinander mit erhöhter Verbindungsfestigkeit zu verbinden.
Es ist kein Klebstoff erforderlich, um die benachbarten Signaleingabe/ausgabeeinheiten zu verbinden. Wenn die Zahl der Signaleingabe/ausgabeeinheiten erhöht oder verringert wird, bspw. wenn eine weitere Signaleingabe/ausgabeeinheit hinzugefügt oder wenn eine nicht gewünschte Signaleingabe/ausgabeeinheit entfernt wird, kann daher die benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheit relativ einfach abgetrennt werden.
Das Verbindungselement jeder Basis sollte vorzugsweise an einem Eingriffsbereich der Basis durch ein Befestigungselement befestigt sein. Sobald das Verbindungselement positioniert und durch das Befestigungselement fixiert ist, können die benachbarten Signaleingabe/ausgabeeinheiten fest miteinander verbunden werden, ohne sich zu trennen, wodurch es möglich ist, die Signaleingabe/ausgabevorrichtung mit erhöhter Verbindungsfestigkeit zu montieren.
Ein Endblock, der neben der Signaleingabe/ausgabeeinheit an einem Ende der Reihe angeordnet ist, sollte vorzugsweise ebenfalls ein Verbindungselement aufweisen, das schwenkbar an einem Ende des Endblockes gehalten wird, der der Signaleingabe/ausgabeeinheit zugewandt ist. Dadurch greift das Verbindungselement an dem Stopp der Signaleingabe/ausgabeeinheit an. Mit anderen Worten sollte der Endblock vorzugsweise mit der Signaleingabe/ausgabeeinheit an dem Ende der Reihe in der gleichen Weise verbunden werden wie die zueinnander benachbarten Signaleingabe/ausgabeeinheiten, die miteinander verbunden sind. Daher werden die Signaleingabe/ausgabeeinheit an dem Ende der Reihe und der Endblock miteinander mit erhöhter Verbindungsfestigkeit verbunden.
Die elektrischen Signaleingabe/ausgabemodule sollten vorzugsweise Einsetzlöcher aufweisen, in die Beschriftungs- oder Etikettierplatten eingesetzt werden können. Bspw. werden Etikettierplatten, die Beschreibungen oder Funktionen der elektrischen Signaleingabe/ausgabemodule tragen, in die jeweiligen Einsetzlöcher eingesetzt. Solche Etikettierplatten und entsprechenden Beschreibungen dienen dazu, einen Benutzer daran zu hindern, Kabel in falscher Weise mit den elektrischen Signaleingabe/ausgabeeinheiten zu verbinden.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Signaleingabe/ausgabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Basis einer Signaleingabe/ausgabeeinheit der Signaleingabe/ausgabevorrichtung gemäß 1,
3 ist eine perspektivische Ansicht der in 2 gezeigten Basis, wobei die Basis von einer anderen Richtung dargestellt ist,
4 ist eine perspektivische Ansicht, die benachbarte Basen zeigt, bevor sie miteinander verbunden werden,
5 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der die Art und Weise zeigt, in der eine Blattfeder und eine quadratische Mutter an einer der Basen in einen Eingriffshohlraum in der anderen Basis eingesetzt werden,
6 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der die Art und Weise darstellt, in der ein Verbindungselement an einer der Basen in Aussparungen an der Basis eingesetzt wird, und
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise darstellt, in der benachbarte Basen miteinander verbunden werden.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Signaleingabe/ausgabevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail erläutert.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 ist so angeordnet, dass sie auf einer länglichen Führungsschiene 12 gleiten kann.
Die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 umfasst einen Ventilverteiler 14, eine Reihe nebeneinander angeordneter Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e, deren eines Ende mit dem Ventilverteiler 14 verbunden ist, und einen Endblock 18, der an dem anderen Ende der Reihe angeordnet ist. Die Signaleingabe/ausgabeeinheit 16b dient als eine Relaiseinheit, um Signale zu einer Steuerung, bspw. einer programmierbaren Steuerung (nicht dargestellt) zu übertragen.
Die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e umfassen jeweilige Signaleingabe/ausgabemodule, die jeweils auf Basen 20a bis 20e angeordnet sind. Im Einzelnen umfassen die Signaleingabe/ausgabemodule der Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e ein Schaltmodul 22, ein Kommunikationsmodul 24, ein Eingabemodul 26, ein Ausgabemodul 28 bzw. ein Stromzufuhrmodul 30.
Die Basis 20b, die eine der Basen 20a bis 20e bildet, wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst die Basis 20b ein Gehäuse, im Wesentlichen in Form eines rechteckigen Parallelepipeds, in dem ein Verbinder 34 aufgenommen ist, der eine Vielzahl von flächenförmigen Anschlussplatten 32 aufweist. Jede der Anschlussplatten 32 hat eine Längsrichtung, die sich senkrecht zu der Längsrichtung der Basis 20b erstreckt. In einem oberen Paneel der Basis 20b ist eine Öffnung 36 ausgebildet. Der Verbinder 34 ist elektrisch an das Kommunikationsmodul 24 angeschlossen, das auf dem oberen Paneel der Basis 20b befestigt ist.
Das Kommunikationsmodul 24, das auf der Basis 20b angebracht ist, wird durch erste Eingriffsstifte 38, die von dem oberen Paneel der Basis 20b vorstehen, und erste Stifteingriffslöcher 40, die in dem oberen Paneel 20b ausgebildet sind, positioniert und an der Basis 20b befestigt. Das Kommunikationsmodul 24 weist zweite Stifteingriffslöcher (nicht dargestellt) auf, die in seinem unteren Paneel in Ausrichtung zu den ersten Eingriffsstiften 38 ausgebildet sind, sowie zweite Eingriffsstifte (nicht dargestellt), die von seinem unteren Paneel in Ausrichtung mit den ersten Stifteingriffslöchern 40 vorstehen. Wenn das Kommunikationsmodul 24 auf der Basis 20b angeordnet wird, werden die ersten Eingriffsstifte 38 der Basis 20b jeweils in die zweiten Stifteingriffslöcher des Kommunikationsmoduls 24 eingesetzt, während die zweiten Eingriffsstifte des Kommunikationsmoduls 24 jeweils in die ersten Stifteingriffslöcher 40 der Basis 20b eingesetzt werden. Hierdurch wird das Kommunikationsmodul 24 auf der Basis 20b positioniert und fixiert. Ein Dichtelement 42 ist auf dem oberen Paneel der Basis 20b um deren Öffnung 36 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen der Basis 20b und dem Kommunikationsmodul 24 zu schaffen.
Die Basis 20b umfasst außerdem ein Längsseitenpaneel 44, das der Basis 20a zugewandt ist und in dem eine längliche Öffnung 46 ausgebildet ist (vgl. 2). Enden der Anschlussplatten 32 sind in den Langlöchern 46 exponiert.
Die Basis 20b hat ein gegenüberliegendes Längsseitenpaneel 50, das der Basis 20c zugewandt ist, und einen elliptischen Anschlussverbinder 52 (vgl. 3), der symmetrisch zu dem Langloch 46 angeordnet ist. In dem Anschlussverbinder 52 sind Einsetzöffnungen 54 ausgebildet, wobei die Anschlussplatten 32 der Basis 20c, die angrenzend an die Basis 20b angeordnet ist, in die Einsetzöffnungen 54 eingesetzt sind. Ein elliptisches Dichtelement 55 ist an einer äußeren Umfangswand des Anschlussverbinders 52 befestigt.
Dritte Eingriffsstifte 56, die von dem Längsseitenpaneel 44 der Basis 20b vorstehen, und dritte Stifteingriffslöcher 58 sind in dem anderen Längsseitenpaneel 50 der Basis 20b ausgebildet. Die dritten Eingriffsstifte 56 sind jeweils in dritte Stifteingriffslöcher, die den dritten Stifteingriffslöchern 58 ähnlich sind, eingesetzt und in einem Längsseitenpaneel der benachbarten Basis 20a ausgebildet. Dritte Eingriffsstifte, die den dritten Eingriffsstiften 56 ähnlich sind und von einem Längsseitenpaneel der benachbarten Basis 20c vorstehen, sind jeweils in die dritten Stifteingriffslöcher 58 eingesetzt.
Die Basis 20b weist außerdem eine erste Aussparung 60 und eine zweite Aussparung 62 auf, die darin nahe gegenüberliegenden Ecken des Längsseitenpaneels 44 ausgebildet sind. In ähnlicher Weise weist die Basis 20b auch eine dritte Aussparung 64 und eine vierte Aussparung 66 auf, die darin nahe gegenüberliegenden Ecken des Längsseitenpaneels 50 ausgebildet sind.
Verbindungselemente 68 sind vorgesehen, deren jeweilige Enden in der ersten Aussparung 60 bzw. der zweiten Aussparung 62 positioniert und befestigt sind. Die erste Aussparung 60 wird zusammen mit dem Verbindungselement 68, das darin positioniert und befestigt ist, nachfolgend beispielhaft beschrieben. Die oberen und unteren Paneele der Basis 20b umfassen jeweilige Wellenlöcher 70a, 70b, die darin nahe der ersten Aussparung 60 ausgebildet sind. Das Verbindungselement 68 wird schwenkbar durch Schwenkwellen 72a, 72b gehalten, die jeweils in die Wellenlöcher 70a, 70b eingesetzt sind.
Im Einzelnen hat das Verbindungselement 68 eine im Wesentlichen konkave Form mit einer länglichen Bodenplatte 74 mit einem ersten vorstehenden Endfinger 76 und einem zweiten vorstehenden Endfinger 78, die mit jeweiligen Winkeln von jeweiligen gegenüberliegenden Enden der Bodenplatte 74 vorstehen. In dem zweiten vorstehenden Endfinger 78 ist eine Welleneinsetzöffnung 80 ausgebildet. Die Schwenkwellen 72a, 72b sind jeweils durch die Wellenlöcher 70a, 70b in die Basis 20b und in das Welleneinsetzloch 80, das in dem zweiten vorstehenden Endfinger 78 vorgesehen ist, eingesetzt, so dass das Verbindungselement 68 schwenkbar in der ersten Aussparung 60 gehalten wird, um eine Schwenkbewegung um die Schwenkwellen 72a, 72b zu ermöglichen. Die Höhe des zweiten vorstehenden Endfingers 78 ist von einer solchen Größenordnung, dass sie es erlaubt, den zweiten vorstehenden Endfinger 78 in den Freiraum zwischen dem oberen und dem unteren Paneel der Basis 20b einzusetzen. In der Bodenplatte 74 des Verbindungselementes 68 ist im Wesentlichen zentral eine Gewindeeinsetzöffnung 84 ausgebildet, wobei eine Schraube 82 (Befestigungselement) in die Gewindeeinsetzöffnung 84 eingesetzt ist.
Einsetznuten 86 sind in dem Längsseitenpaneel 44 der Basis 20b jeweils nahe in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden des Langlochs 46 ausgebildet. Ein dünnwandiger Griff 88 ist in jeder der Einsetznuten 86 vorgesehen, wodurch die Einsetznuten 86 in einen ersten Schlitz 90 und einen zweiten Schlitz 92 unterteilt werden. In einer freiliegenden Kante des dünnwandigen Griffes 88 ist eine gekrümmte Aussparung 94 ausgebildet. In der Ecke des Längsseitenpaneels 44 ist an einer Seitenkante ebenfalls eine gekrümmte Aussparung 96 ausgebildet. Auch in der Ecke des Längsseitenpaneels 50 ist an einer Seitenkante eine gekrümmte Aussparung 97 ausgebildet.
Eine Blattfeder 100 ist in den ersten Schlitz 90 eingesetzt. Die Blattfeder 100 hat einen sich vertikal erstreckenden Basisbereich sowie einen ersten Vorsprung 98a, einen zweiten Vorsprung 98b und einen dritten Vorsprung 98c, die sich horizontal von einem unteren Endbereich, einem mittleren Endbereich bzw. einem oberen Endbereich des Basisbereiches erstrecken. Der zweite Vorsprung 98b ist länger als die ersten und dritten Vorsprünge 98a, 98c. Der erste Vorsprung 98a, der zweite Vorsprung 98b und der dritte Vorsprung 98c haben jeweils distale Enden, die im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Schlitz 92 gebogen sind. In dem zweiten Vorsprung 98b ist im Wesentlichen zentral eine Gewindeeinsetzöffnung 102 ausgebildet, deren Durchmesser groß genug ist, um das vordere Ende der Schraube 82 aufzunehmen.
Eine quadratische Mutter 106 ist in den zweiten Schlitz 92 eingesetzt. An den oberen und unteren Endflächen der quadratischen Mutter 106 sind jeweils Stufen vorgesehen, während im Wesentlichen zentral ein Loch 104 mit Innengewinde ausgebildet ist. Die quadratische Mutter 106 wird so gegen die Blattfeder 100 gehalten, dass das Innengewindeloch 104 in Ausrichtung zu der Gewindeeinsetzöffnung 102 der Blattfeder 100 positioniert ist. Das seitliche distale Ende der quadratischen Mutter 106 wird durch das gebogene distale Ende des zweiten Vorsprungs 98b der Blattfeder 100 blockiert. Die Stufen an den oberen und unteren Endflächen der quadratischen Mutter 106 werden jeweils durch die gebogenen distalen Enden der ersten und dritten Vorsprünge 98a, 98c der Blattfeder 100 blockiert. Dadurch wird die quadratische Mutter 106 daran gehindert, durch die Blattfeder 100 aus dem zweiten Schlitz 92 entfernt zu werden.
Wie später beschrieben wird, wird das Verbindungselement 68 positioniert und fixiert, wenn die Schraube 82, die durch die Gewindeeinsetzöffnung 84 eingesetzt wird, in das Innengewindeloch 104 der quadratischen Mutter 106 eingeschraubt wird. Die quadratische Mutter 106, die in den zweiten Schlitz 92 eingesetzt und dadurch in der Basis 20b angebracht ist, dient als Halterung zum sicheren Halten des Verbindungselementes 68 an seiner Position. Der Durchmesser der Gewindeeinsetzöffnung 84 ist kleiner als der Durchmesser des Kopfes der Schraube 82, so dass der Kopf der Schraube 82 gegen ein Eintreten in die Gewindeeinsetzöffnung 84 blockiert wird. Wie später beschrieben wird, wird die Schraube 82 erst in das Innengewindeloch 104 eingeschraubt, nachdem der erste vorstehende Endfinger 76 des Verbindungselementes 68 in die erste Aussparung der Basis 20a eingegriffen hat.
Der Bereich des Längsseitenpaneels 44 nahe der zweiten Aussparung 62 ist in der gleichen Weise aufgebaut wie der Bereich des Längsseitenpaneels 44 nahe der ersten Aussparung 60. Daher werden identische Teile, die den Bereich des Längsseitenpaneels 44 nahe der zweiten Aussparung 62 bilden, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie dies oben erfolgt ist. Insoweit wird auf die obige detaillierte Beschreibung verwiesen. Das Verbindungselement 68, die Blattfeder 100 und die quadratische Mutter 106, die dem Bereich des Längsseitenpaneels 44 nahe der zweiten Aussparung 62 zugeordnet sind, sind ebenfalls in der gleichen Weise aufgebaut wie diejenigen Elemente, die dem Bereich des Längsseitenpaneels 44 nahe der ersten Aussparung 60 zugeordnet sind.
Verbindungselemente 68, die an der Basis 20c vorgesehen sind, weisen jeweilige erste Endfinger 76 auf, die jeweils in die ersten und vierten Aussparungen 64, 66 in dem Längsseitenpaneel 50 eingesetzt sind, das der Basis 20c zugewandt ist (vgl. 1). Die dritten und vierten Aussparungen 64, 66 dienen als Stopps für den Eingriff der Verbindungselemente 68.
In dem Längsseitenpaneel 50 sind Eingriffshohlräume 108 nahe den ersten und vierten Aussparungen 64, 66 ausgebildet. Die Blattfeder 100 und die quadratische Mutter 106, die von der Basis 20c vorstehen, sind, wie später beschrieben wird, in die Eingriffshohlräume 108 eingesetzt.
Die anderen Basen 20a und 20c bis 20e haben jeweils im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Basis 20b. Daher werden ihre identischen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie oben bei der Basis 20b und insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen.
Ein Verfahren zur Verbindung jeweiliger Basen, bspw. der Basis 20b und 20c wird nachfolgend mit Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben. Zu Zwecken der Darstellung sind das Kommunikationsmodul 24 und das Eingabemodul 26, die normalerweise an den Basen 20b, 20c vorgesehen sind, in den Darstellungen gemäß den 4 bis 7 weggelassen.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die Basen 20b, 20c relativ zueinander so positioniert, dass die Blattfeder 100 und die quadratische Mutter 106 der Basis 20c dem Längsseitenpaneel 50 der Basis 20b zugewandt sind. Die Basis 20c wird entlang der Führungsschiene 12 so geführt, dass sie sich zu der Basis 20b, die mit der Basis 20a verbunden ist, bewegt, bis schließlich der Anschlussverbinder 52 der Basis 20c in das Langloch 46 der Basis 20b eingesetzt wird. Zu dieser Zeit werden die Anschlussplatten 32 der Basis 20c in die jeweiligen Einsetzöffnungen 54, die in dem Anschlussverbinder 52 der Basis 20b vorgesehen sind, eingesetzt, woraufhin der Verbinder 34 der Basis 20b und der Verbinder 34 der Basis 20c elektrisch miteinander verbunden werden. Als Folge hiervon werden das Schaltmodul 22 auf der Basis 20a, das Kommunikationsmodul 24 auf der Basis 20b und das Eingabemodul 26 auf der Basis 20c elektrisch aneinander angeschlossen. Das elliptische Dichtelement 55 wird in engem Kontakt mit einer inneren Umfangswandfläche des Langlochs 46 gehalten, wodurch das Langloch 46 abgedichtet wird.
Wenn die Verbinder 34 elektrisch aneinander angeschlossen sind, greifen zur gleichen Zeit die dritten Eingriffsstifte 56 an dem Längsseitenpaneel 54 der Basis 20c jeweils in die dritten Stifteingriffslöcher 58 der Basis 20b ein. Zusätzlich werden, wie in 5 gezeigt ist, die Blattfeder 100 und die quadratische Mutter 106 auf der Basis 20c in den Eingriffshohlraum 108 der Basis 20b eingesetzt. Die Verbindungselemente 68 auf der Basis 20c werden im Winkel um die Schwenkwellen 72a, 72b bewegt, bis schließlich die ersten vorstehenden Endfinger 76 der Verbindungselemente 68 in die dritten und vierten Aussparungen 64, 66 in der Basis 20b eingesetzt werden, wie es in 6 gezeigt ist.
Anschließend werden die Schrauben 82, die durch die Gewindeeinsetzöffnungen 84 in den Verbindungselementen 68 eingesetzt werden, in die Innengewindelöcher 104 der quadratischen Muttern 106 eingeschraubt. Die ersten vorstehenden Endfinger 76 der Verbindungselemente 68 werden dadurch innerhalb der dritten und vierten Aussparungen 64, 66 der Basis 20b gehalten. Wie in 7 gezeigt ist, ist dann die Basis 20c mit der Basis 20b verbunden. In 7 sind bei der Darstellung die Basis 20a und das Verbindungselement 68 in der zweiten Aussparung 62 weggelassen.
Das vordere Ende der Schraube 82 schlägt schließlich durch die Gewindeeinsetzöffnung 106 in der Blattfeder 100 an den Innenwandflächen des ersten Schlitzes 90 und des Eingriffshohlraumes 108 an. Gekrümmte Aussparungen 94, 96, 97 sind in Bereichen des Griffes 88 und der Längsseitenpaneele 44, 50 dort, wo sich die Schraube 82 erstreckt, ausgebildet. Die gekrümmten Aussparungen 94, 96, 97 schaffen Freiräume um die Schraube 82, um zu verhindern, dass die Schraube 82 mit dem Griff 88 und den Längsseitenpaneelen 44, 50 in Kontakt tritt.
In ähnlicher Weise werden nacheinander die Basen 20d, 20e montiert. Dann werden die Verbindungselemente 68 des Endblocks 18 in den dritten und vierten Aussparungen 64, 66 der Basis 20e gehalten, woraufhin die Basis 20e und der Endblock 18 miteinander verbunden werden, wodurch die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 vervollständigt wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Basen 20a bis 20e Verbindungselemente 68, wobei die Verbindungselemente 68 der benachbarten Basen 20a bis 20e an festgelegten Bereichen relativ zu den daran angrenzenden Basen gehalten werden. Dementsprechend werden die Signaleingabe/ausgabeeinheiten der Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 mit erhöhter Verbindungsfestigkeit miteinander verbunden.
Zum Entfernen irgendeiner der Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e oder zur Hinzufügung einer neuen Signaleingabe/ausgabeeinheit zu den Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e werden die Schrauben 82 der entsprechenden Basis oder Basen gelockert, um die Verbindungselemente 68 von den dritten und vierten Aussparungen 64, 66 zu entriegeln. Da kein Klebstoff verwendet wird, um die Basen 20a bis 20e miteinander zu verbinden, ist es relativ einfach, die Basen 20a bis 20e, die einander benachbart sind, zu trennen oder die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e zu trennen. Die Basis 20e und der Endblock 18 können ebenfalls einfach voneinander getrennt werden.
Da benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e in engen Kontakt miteinander gebracht werden können, kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 außerdem einen flüssigkeitsdichten Aufbau aufweisen. Daher kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 auch in einer Umgebung eingesetzt werden, die Wasser oder Öltröpfchen ausgesetzt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e verbunden oder getrennt, wobei sie auf der Führungsschiene 12 angeordnet sind (vgl. 1). Die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 10 können jedoch auch an Orten montiert werden, die sich von der Stelle unterscheiden, an welcher die Führungsschiene 12 angeordnet ist, und anschließend auf der Führungsschiene 12 angeordnet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e eine unterschiedliche Funktion. Das Schaltmodul 22 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16a umfasst ein Schaltfach 112, das mit einer öffenbaren/schließbaren Abschirmabdeckung 110 abgedeckt ist und eine Vielzahl von Schaltern (nicht dargestellt) aufnimmt. Die Einstellungen des Schaltmoduls 22 können geändert werden, indem die Schalter in entsprechende EIN/AUS-Zustände umgeschaltet werden.
Das Kommunikationsmodul 24 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16b umfasst drei Verbindungsanschlüsse 114a bis 114c, die in einem dreieckigen Muster angeordnet sind. Nicht dargestellte Kabel, die als Kommunikationsleitungen dienen, die mit der oben angesprochenen programmierbaren Steuerung in Verbindung stehen, sind jeweils an die Verbindungsanschlüsse 114a bis 114c angeschlossen. Die Signaleingabe/ausgabeeinheit 16b empfängt und überträgt Signale von der programmierbaren Steuerung über Kabel. Signale, die von dem Kommunikationsmodul 24 empfangen werden, werden an andere Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a und 16c bis 16e übertragen. Signale, die durch die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a und 16c bis 16e erzeugt werden, werden durch das Kommunikationsmodul 24 zu der programmierbaren Steuerung übertragen.
Das Eingabemodul 26 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16c umfasst eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen. Von diesen Verbindungsanschlüssen werden bspw. die Verbindungsanschlüsse 116a, 116b mit Kabeln verbunden, die ein Ausgabesignal von einem Positionserfassungssensor (nicht dargestellt) übertragen. Das Ausgabemodul 28 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16d weist ebenfalls eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen auf. Von diesen Verbindungsanschlüssen werden bspw. die Verbindungsanschlüsse 118a, 118b mit einem Umschaltschaltkreis eines Pneumatikzylinders (nicht dargestellt) verbunden.
Das Stromzufuhrmodul 30 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16c umfasst einen Verbindungsanschluss 120, der mit einem Kabel verbunden ist, das elektrisch an eine Stromzufuhr (nicht dargestellt) angeschlossen ist.
Jeder der Verbindungsanschlüsse 114a bis 114c, 116a, 116b, 118a, 118b und 120 der Module 24, 26, 28 und 30 ist wasserdicht. Wenn Kabel an die Verbindungsanschlüsse angeschlossen werden, werden die Verbindungsanschlüsse in einem flüssigkeitsdichten Zustand gehalten, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeiten, wie Wasser, Öl oder dgl. zwischen die Verbindungsanschlüsse und die Kabel eintreten. Andere Verbindungsanschlüsse, die nicht mit Bezugszeichen bezeichnet sind, weisen ebenfalls einen wasserdichten Aufbau auf.
In oberen Endflächen der Module 24, 26, 28, 30 sind jeweils Platteneinsetzöffnungen 122 ausgebildet. Beschriftungs- oder Etikettierplatten (nicht dargestellt) können in die jeweiligen Platteneinsetzöffnungen 122 eingesetzt werden. Die Etikettierplatten tragen Beschreibungen, die die Funktionen der Module 24, 26, 28, 30 anzeigen. Bspw. trägt die Etikettierplatte, die in die Platteneinsetzöffnung 122 des Stromzufuhrmoduls 30 eingesetzt ist, eine Beschreibung, die anzeigt, dass das Modul als ”STROMZUFUHR” arbeitet. Solche Etikettierplatten dienen mit ihren entsprechenden Beschreibungen dazu, einen Arbeiter daran zu hindern, Kabel falsch an die Module 24, 26, 28, 30 anzuschließen, nachdem die Basen 20a bis 20e und der Endblock 18 miteinander verbunden wurden, um die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 zu bilden.
Wenn ein Ausgabesignal von dem Positionserfassungssensor in das Eingabemodul 26 der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16c eingegeben wird, so überträgt das Eingabemodul 26 dann das Ausgabesignal zu der Signaleingabe/ausgabeeinheit 16b, die wiederum das Ausgabesignal zu der programmierbaren Steuerung überträgt.
In Reaktion auf das zugeführte Signal erzeugt die programmierbare Steuerung ein Steuersignal, um die Hubposition des Pneumatikzylinders einzustellen. Das Steuersignal wird über die Signaleingabe/ausgabeeinheit 16b übertragen und von dem Ausgabemodul 28 zu dem Pneumatikzylinder gesandt. Als Folge hiervon wird die Hubposition des Pneumatikzylinders eingestellt.
Obwohl die Einstellung der Hubposition des Pneumatikzylinders oben beschrieben wurde, kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 auch für verschiedene andere Steuervorgänge eingesetzt werden. Bspw. kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 dazu eingesetzt werden, einen Öffnungsgrad eines Ventils einzustellen, oder sowohl den Öffnungsgrad eines Ventils als auch eine Hubposition des Pneumatikzylinders einzustellen.
Es können auch andere Signaleingabe/ausgabeeinheiten als die oben beschriebenen Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e vorgesehen sein. Bspw. kann eine Einheit mit einem analogen Eingabemodul oder einem analogen Ausgabemodul zur Eingabe oder Ausgabe analoger Signale oder eine Einheit mit einem digitalen Eingabemodul oder einem digitalen Ausgabemodul zum Eingeben oder Ausgeben digitaler Signale nach Bedarf zu der Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 hinzugefügt werden. Selbstverständlich kann auch jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten von der Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 entfernt werden, solange dadurch die gewünschten Operationen der Signaleingabe/ausgabevorrichtung nicht beeinträchtigt werden.
Da es die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 dem Benutzer erlaubt, Signaleingabe/ausgabeeinheiten in Abhängigkeit von dem Zweck, zu dem die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 eingesetzt wird, hinzuzufügen oder zu entfernen, ist es einfach, Signaleingabe/ausgabeeinheiten 10 hinzuzufügen oder zu entfernen und die Zahl der Verbindungsanschlüsse zu ändern, indem ein Modul mit einer anderen Zahl von Verbindungsanschlüssen integriert wird. Außerdem können Module mit unterschiedlichen Zahlen von Verbindungsanschlüssen kombiniert werden, und die Reihenfolge, in welcher die Signaleingabe/ausgabeeinheiten angeordnet sind, kann einfach geändert werden. Anders gesagt kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 bequem gehandhabt werden.
Soweit die Signaleingabe/ausgabeeinheiten 16a bis 16e miteinander durch Verbinder 34 einstückig verbunden werden, wird die Zahl der Verdrahtungen, die in den Signaleingabe/ausgabevorrichtungen 10 eingesetzt wird, stark verringert. Somit wird der Aufbau der Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 vereinfacht und ihre Größe reduziert. Sie kann einfach gewartet werden. Außerdem kann die Signaleingabe/ausgabevorrichtung 10 zu verringerten Kosten hergestellt werden.
Auf die Blattfedern 100 kann verzichtet werden. Die Schrauben 82 können auch allein mit Hilfe der quadratischen Muttern 106 befestigt werden.

Claims

Signaleingabe/ausgabevorrichtung (10) mit: einer Reihe von Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e), wobei jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e) eine Basis (20b) mit einem Verbinder (34) und ein auf der Basis (20b) angeordnetes elektrisches Signaleingabe/ausgabemodul (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) ein Verbindungselement (68) aufweist, das schwenkbar an ihrem einen Ende gehalten wird, und einen Stopp (64), der an ihrem gegenüberliegenden Ende angeordnet ist, um mit einem Verbindungselement (68) einer anderen Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, in Eingriff zu treten, wobei benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16b, 16c) miteinander durch das Verbindungselement (68) der Basis (20b) verbunden werden, die in einen Stopp (64) der anderen Basis (20c), die angrenzend an die Basis (20b) angeordnet ist, eingreift, und dass das Verbindungselement (68) der Basis (20b) an einem Eingriffsbereich der Basis (20b) durch ein von dem Verbindungselement (68) separat ausgebildetes Befestigungselement (82) befestigt wird.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Endblock (18), der neben einer der Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a) an einem Ende der Reihe angeordnet ist, wobei der Endblock (18) ein Verbindungselement (68) aufweist, das an seinem einen Ende, welches der einen Signaleingabe/ausgabeeinheit (16e) zugewandt ist, schwenkbar gehalten ist, und wobei das Verbindungselement (68) des Endblocks (18) in einen Stopp (64) der einen Signaleingabe/ausgabeeinheit (16e) eingreift.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Signaleingabe/ausgabemodul (24) eine Einsetzöffnung (122) zum Einsetzen einer Etikettierplatte aufweist.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (68) eine im Wesentlichen konkave Form und eine Bodenplatte (74) mit einem ersten vorstehenden Endfinger (76) und einem zweiten vorstehenden Endfinger (78) aufweist, die an jeweils gegenüberliegenden Enden der Bodenplatte (74) angeordnet sind, wobei der erste vorstehende Endfinger (76) an dem Stopp (64) der anderen Basis (20c) angreift, und wobei der zweite vorstehende Finger (78) durch Schwenkwellen (72a, 72b) schwenkbar an der Basis (20b) gehalten wird.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) und die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, darin ausgebildete Hohlräume (92, 108) aufweisen, und dass der Eingriffsbereich einen Halter aufweist, der in beide Hohlräume (92, 108) eingesetzt wird.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (100), das den Halter hält, um dessen Entfernung zu verhindern.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) und die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, Hohlräume (90, 108) aufweisen, die jeweils darin ausgebildet sind, und dass das elastische Element (100) in beide der Hohlräume (90, 108) eingesetzt ist.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) ein Eingriffsloch (58) und/oder einen Eingriffsstift (56) aufweist und dass die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, einen Eingriffsstift (56) und/oder ein Eingriffsloch (58) aufweist, und dass der Eingriffsstift (56) in das Eingriffsloch (58) eingesetzt wird.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Führungselement (12) zum Führen der Basen (20a bis 20e) der Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e) zur Bewegung zu und weg von einander.
Signaleingabe-/Ausgabevorrichtung (10) mit: einer Reihe von Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e), wobei jede der Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16a bis 16e) eine Basis (20b) mit einem Verbinder (34) und ein elektrisches Signaleingabe/ausgabemodul (24) aufweist, das auf der Basis (20b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) ein Verbindungselement (68), das schwenkbar an ihrem einen Ende gehalten wird, und einen Stopp (64), der an ihrem gegenüberliegenden Ende für den Eingriff mit einem Verbindungselement (68) einer anderen Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, aufweist, wobei das Verbindungselement (68) eine im Wesentlichen konkave Form und eine Bodenplatte (74) aufweist mit einem ersten vorstehenden Endfinger (76) und einem zweiten vorstehenden Endfinger (78), die an jeweils gegenüberliegenden Enden der Bodenplatte (74) angeordnet sind, wobei der erste vorstehende Endfinger (76) an dem Stopp (64) der anderen Basis (20c) angreift und wobei der zweite vorstehende Endfinger (78) über Schwenkwellen (72a, 72b) schwenkbar auf der Basis (20b) gehalten wird, wobei der zweite vorstehende Endfinger (78) an dem Stopp (64) der anderen Basis (20c) angreift, wodurch benachbarte Signaleingabe/ausgabeeinheiten (16b, 16c) miteinander verbunden werden, und dass die Basis (20b) und die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, jeweils darin ausgebildete Hohlräume (92, 108) aufweisen, dass der Eingriffsbereich einen Halter aufweist, der in beide der Hohlräume (92, 108) eingesetzt ist, und dass die Bodenplatte (74) durch ein von dem Verbindungselement (68) separat ausgebildetes Befestigungselement (82) an dem Halter befestigt ist.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (100), das den Halter trägt, um dessen Entfernung zu verhindern.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) und die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, jeweils darin ausgebildete Hohlräume (92, 108) aufweisen, und dass das elastische Element (100) in beide der Hohlräume (92, 108) eingesetzt ist.
Signaleingabe/ausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20b) ein Eingriffsloch (58) und/oder einen Eingriffsstift (56) aufweist, und dass die andere Basis (20c), die neben der Basis (20b) angeordnet ist, einen Eingriffsstift (56) und/oder ein Eingriffsloch (58) aufweist, und dass der Eingriffsstift (56) in das Eingriffsloch (58) eingesetzt ist.