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Die
Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung für Sensorsignale und/oder Aktorsignale,
umfassend eine Mehrzahl von Sensor-/Aktoranschlüssen, an welche jeweils mindestens
ein Sensor oder Aktor anschließbar
ist, und einen Sammelanschluss, welcher mit den Sensor-/Aktoranschlüssen signalwirksam
verbunden ist, wobei die Sensor-/Aktoranschlüsse mindestens in einer ersten
Reihe angeordnet sind.
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Solche
Verteilervorrichtungen werden eingesetzt, wenn an einer Anwendung
mehrere Sensoren bzw. Aktoren angeordnet sind. Die Sensoren bzw. Aktoren
werden mit der Verteilervorrichtung über die entsprechenden Sensor-/Aktoranschlüsse verbunden.
Die Sensorsignale lassen sich dann über den gemeinsamen Sammelanschluss
beispielsweise zu einer Auswertungseinrichtung ableiten. Dadurch lässt sich
der Verkabelungsaufwand gering halten. Entsprechend lässt sich
bei dem Anschluss von Aktoren eine Signalbeaufschlagung über den
Sammelanschluss durchführen.
Sensoren bzw. Aktoren lassen sich über eine Verteilervorrichtung
auch mit elektrischer Energie versorgen.
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Aus
der
DE 295 05 272
U1 ist ein Sensor-Aktor-Verteiler mit einem Verteilergehäuse, einer
Platine im Verteilergehäuse,
wenigstens einem ersten Steckerteil auf der Platine und wenigstens
einem zum ersten Steckerteil korrespondierenden Anschlussstecker
für ein
Anschlusskabel zum Busanschluss oder Stammleitungsanschluss bekannt.
Der Anschlussstecker weist eine Steckerhaube und einen in der Steckerhaube
aufgenommenen, mit dem ersten Steckerteil korrespondierenden zweiten
Steckerteil auf. Der zweite Steckerteil weist eine Mehrzahl von
Klemmanschlüssen
zum Anschluss des Anschlusskabels auf.
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Aus
der
DE 197 56 167
C2 ist ein Koppelmodul zum Anschluss eines Anwendermoduls
an eine Busleitung, mit Bus-Anschlüssen zum Anschließen der
Busleitung an das Koppelmodul und mit Koppel-Anschlüssen zum
Anschließen
des Anwendermoduls an das Koppelmodul bekannt.
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Aus
der
DE 199 59 476
B4 ist eine Steuereinrichtung zur Verwendung bei der gesteuerten
Betätigung
von Aktoren mit einem Elektronikteil, das eine mit einer internen
Elektronikeinheit ausgestattete Basis aufweist und über mit
der Elektronikeinheit in elektrischer Verbindung stehende, von außen her
zugängliche
elektrische Anschlussmittel verfügt,
die zum Anschließen
mindestens eines Sensors und/oder Aktors vorgesehene elektrische
Ausgänge und/oder
Eingänge
bilden, bekannt. An der Basis befindet sich mindestens ein Bestückungsplatz
zum wahlweisen Anbringen unterschiedlicher Adapter.
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Aus
der
DE 101 50 641
A1 ist ein Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen
an ein Verbindungskabel bekannt. Dieses umfasst ein Gehäuse, wobei
im Gehäuse
mindestens ein Steckverbinder zum Anschließen eines Verbindungskabels und
mindestens ein weiterer Steckverbinder zum Anschluss mindestens
einer Wegezelle vorgesehen ist.
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Aus
der
DE 102 27 422
A1 ist ein Umwandler mit einem an einem externen Datenbus
anschließbaren
Kopfteil und einem oder mehreren daran im Wege einer reihenförmigen Steckmontage
anschließbaren
Anschlussmodul bekannt.
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Aus
der
DE 103 55 790
B4 ist ein Verteiler für die
Automatisierung bekannt. Dieser umfasst ein Gehäuse, einen Anschluss für die Stromversorgung, mindestens
einen Eingang für
einen Sensor und mindestens einen Ausgang für einen Aktuator.
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Aus
der
DE 20 2004
011 880 U1 ist eine Verteileranordnung für ein Automatisierungssystem
bekannt, bei dem eine zusammengekoppelte Einheit aus einem Steckerteil
und korrespondierendem Buchsenteil axial aufgeschobene Schutzhülse vorgesehen
ist.
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Aus
der
EP 1 244 184 B1 ist
ein Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen an ein Verbindungskabel
bekannt. Dieses umfasst ein Gehäuse,
wobei im Gehäuse
mindestens ein Steckverbinder zum Anschließen eines Verbindungskabels und
mindestens ein weiterer Steckverbinder zum Anschluss mindestens
einer Wägezelle
vorgesehen ist. Es sind Mittel zur Detektion und zur automatischen Anzeige
verschiedener Betriebszustände
des Verbindungssystems vorgesehen.
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Aus
der
US 6,527,599 B2 ist
ein Verbinderblock zur Verbindung einer Mehrzahl von elektrischen
Anschlüssen
bekannt, welcher ein Gehäuse umfasst
mit vier Seiten und einem Hohlraum zwischen den vier Seiten. Eine
Mehrzahl von zylindrischen weiblichen Anschlüssen ist integral in dem Gehäuse einstückig mit
dem gleichen Material gebildet und erstreckt sich zwischen einer
Oberseite des Gehäuses
und dem Hohlraum des Gehäuses.
Mindestens einer der weiblichen Anschlüsse ist mit einem Gewinde versehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilervorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche kompakt aufgebaut
ist.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten Verteilervorrichtung erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass mindestens ein Kanal vorgesehen ist, welcher neben der ersten
Reihe angeordnet ist, in welchem Verbindungseinrichtungen von den
Sensor-/Aktoranschlüssen
zu dem Sammelanschluss liegen.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung lässt sich
die Verteilervorrichtung mit kompakter Länge (bezogen auf die Länge der
ersten Reihe) ausbilden. Die Leitungsführung über die Verbindungseinrichtungen
von den Sensor-/Aktoranschlüssen
zu dem Sammelanschluss vergrößert die
Länge der
Verteilervorrichtung im Wesentlichen nicht, da diese in dem mindestens
einen Kanal geführt
sind, welcher neben der ersten Reihe angeordnet ist.
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Bei
einer fertigungstechnisch günstigen
Ausführungsform
sind die Verbindungseinrichtungen Kabel. Die Verteilervorrichtung
lässt sich
dadurch auf einfache und kostengünstige
Weise herstellen.
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Günstig ist
es, wenn die Verbindungseinrichtungen an einer oder mehreren Platinen
fixiert sind. Auf den Platinen wiederum lassen sich Anschlussfelder
ausbilden, die den jeweiligen Sensor-/Aktoranschlüssen zugeordnet
sind. Es ergibt sich dadurch eine leichte Herstellbarkeit der Verteilervorrichtung, wobei
auch der Zusammenbau auf einfache Weise realisierbar ist.
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Insbesondere
sind an der Platine oder den Platinen Kontaktstifte fixiert, welche
jeweils den Sensor-/Aktoranschlüssen
zugeordnet sind. Über
die Kontaktstifte lässt
sich eine signalwirksame Verbindung zwischen angeschlossenen Sensoren
bzw. Aktoren und der Platine und damit über die Verbindungseinrichtungen
auch zu dem Sammelanschluss erhalten. Über die Kontaktstifte kann
gegebenenfalls auch eine elektrische Energieversorgung der Sensoren
bzw. Aktoren erfolgen, wobei die elektrische Energie über den
Sammelanschluss in die Verteilereinrichtung eingekoppelt wird.
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Insbesondere
sind Kontaktstifte an einem Kontaktträger angeordnet. Der Kontaktträger ist
beispielsweise an einem Gehäuse
der Verteilervorrichtung angeordnet bzw. ausgebildet. Bei entsprechender
Ausbildung des Kontaktträgers
lässt sich
eine einfache Anschließbarkeit
von Sensoren bzw. Aktoren an die Verteilervorrichtung realisieren.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn den Sensor-/Aktoranschlüssen Anschlussfelder
an der oder den Platinen zugeordnet sind. Die Platine bzw. Platinen
lassen sich dadurch auf einfache Weise herstellen. Es werden die
Anschlussfelder hergestellt. Bei dem Zusammenbau wird dann der signalwirksame
Kontakt (einschließlich
eines eventuellen für
die elektrische Energieversorgung relevanten Kontakts) hergestellt.
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Insbesondere
führen
die Verbindungseinrichtungen ausgehend von den Anschlussfeldern
zu dem Sammelanschluss. Dadurch ergibt sich auch eine einfache Zusammenbaukeit.
Insbesondere sind Anschlussstellen der Anschlussfelder benachbart
zu dem Kanal angeordnet, um eine einfache Verbindungsleitungsführung zu
erhalten.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn der mindestens eine Kanal an
einem Gehäuse
oder durch ein Gehäuse
gebildet ist. Dadurch ist der Herstellungsaufwand für die Verteilervorrichtung
minimiert.
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Insbesondere
sind dann an oder in dem Gehäuse
eine oder mehrere Platinen angeordnet. Es werden dadurch elektrische
Bauelemente der Verteilervorrichtung geschützt. Ferner kann über das
Gehäuse
eine mechanische Fixierung der Platine bzw. Platinen erfolgen.
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Insbesondere
ist der mindestens eine Kanal durch eine oder mehrere Ausnehmungen
in dem Gehäuse
gebildet. Dadurch lässt
sich die Verteilervorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise
herstellen, da keine zusätzlichen
Maßnahmen
außerhalb
der Gehäuseherstellung
zur Herstellung des Kanals benötigt
werden.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn der mindestens eine Kanal mindestens
in einem Teilbereich durch ein oder mehrere Lichtleitelemente begrenzt
ist. Über
die Lichtleitelemente lassen sich Lichtsignale von einem Leuchtelement
wie einer Leuchtdiode, die im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, zu einer Oberfläche des
Gehäuses
leiten. Eine gezielte Lichtleitung lässt sich erreichen, wenn Grenzflächen der
Lichtleitelemente total reflektierend ausgebildet werden. Durch
den Kanal ist eine ”natürliche” Grenzfläche bereitgestellt,
die zur Ausbildung der Lichtleitelemente genutzt werden kann.
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Es
kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Platinen zu dem mindestens
einen Kanal hin mindestens eine Öffnung
aufweisen. Die Öffnung
erleichtert den Zusammenbau der Verteilervorrichtung, da über sie
beispielsweise Kabel, die von einer oder mehreren Platinen ausgehen,
an den Sammelanschluss angeschlossen werden können.
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Günstigerweise
ist die mindestens eine Öffnung
durch ein Verschlusselement geschlossen. Bei dem Verschlusselement
handelt es sich beispielsweise um eine Membran. Beispielsweise ist
es dadurch möglich,
das Gehäuse über eine
Formmasse zu verschließen.
Durch das Verschlusselement wird verhindert, dass Formmasse durch
die Öffnung
hindurch in den Kanal eintreten kann.
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Insbesondere
ist mindestens ein Zwischenraum zwischen einem Gehäuse und
einer Platine gebildet, welche an einer Seite des mindestens einen Kanals
angeordnet ist. Dieser Zwischenraum kann dazu genutzt werden, Elemente,
welche auf der Platine angeordnet sind, unterzubringen. Der Zwischenraum
ist beispielsweise dadurch gebildet, dass ein Kontaktträger nach
innen in das Gehäuse
ragt.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sammelanschluss an einem
Ende oder in der Nähe eines
Endes des mindestens einen Kanals angeordnet ist. Dadurch ergibt
sich eine einfache Kabelführung
für die
Verbindungseinrichtungen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass (mindestens) eine zweite Reihe an Sensor-/Aktoranschlüssen vorhanden
ist, wobei der mindestens eine Kanal zwischen der ersten Reihe und
der zweiten Reihe angeordnet ist. Dadurch lässt sich die Verteilervorrichtung, auch
wenn eine größere Anzahl
von Sensor-/Aktoranschlüssen
vorgesehen ist, insbesondere bezogen auf ihre Längenabmessungen kompakt ausbilden.
Es ist auch möglich,
dass weitere Reihen wie eine dritte Reihe usw. vorgesehen sind.
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Günstigerweise
ist der mindestens eine Kanal luftgefüllt.
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Günstig ist
es, wenn ein Gehäuse
aus einem Kunststoffmaterial vorgesehen ist, an welchem Fixierungsgewinde
integral gebildet sind. Eine solche Verteilervorrichtung lässt sich
auf kostengünstige
Weise herstellen. Die Anzahl der benötigten Bauteile lässt sich
gering halten und der Zusammenbau lässt sich mit wenigen Verfahrensschritten
durchführen.
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Es
ist insbesondere günstig,
wenn eine einem Fixierungsgewinde gegenüberliegende Gehäusewandung
eine Außenwand
des Gehäuses
ist. Durch eine integrale Fixierungsgewindeausbildung an dem Gehäuse müssen keine
zusätzlichen
Elemente zur Bereitstellung von Fixierungsgewinden vorgesehen werden.
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Ebenfalls
günstig
ist es, wenn die Kontaktträger
an dem Gehäuse
integral gebildet sind. Es lassen sich dadurch wesentliche Elemente
für die
Sensor-/Aktoranschlüsse
an dem Gehäuse
integral mit dessen Herstellung herstellen.
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Insbesondere
ist das Gehäuse
einstückig ausgebildet.
Dadurch lässt
sich dieses auf einfache Weise herstellen und der Zusammenbau der
Verteilervorrichtung ist vereinfacht.
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Günstigerweise
sind die Fixierungsgewinde einstückig
am Gehäuse
hergestellt, um eine einfache Herstellbarkeit zu ermöglichen.
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Beispielsweise
wird das Gehäuse
durch Spritzgießen
hergestellt und die Fixierungsgewinde sind eingespritzt.
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Aus
dem gleichen Grund ist es günstig,
wenn die Kontaktträger
einstückig
am Gehäuse
ausgebildet sind. Beispielsweise ist das Gehäuse durch Spritzgießen hergestellt
und die Kontaktträger
sind eingespritzt.
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Günstigerweise
umgeben die Fixierungsgewinde jeweils die zugeordneten Kontaktträger. Dadurch
lässt sich
ein Anschlusselement eines Sensors auf einfache Weise an das Gehäuse anschrauben und
es lässt
sich ein elektrischer Kontakt herstellen.
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Günstig ist
es, wenn die Kontaktstifte jeweils in einer Ausnehmung sitzen. Dadurch
wird der entsprechende Raum zur Schraubfixierung eines Anschlusselements
bereitgestellt. Die Höhenabmessungen
der Verteilervorrichtung lassen sich gering halten.
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Aus
dem gleichen Grund ist es dann günstig, wenn
eine Wand der Ausnehmung mittels des zugehörigen Fixierungsgewindes gebildet
ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Kontaktträger zylindrisch ausgebildet
sind. Dadurch ergibt sich bei einfacher Herstellbarkeit eine einfache
Anschließbarkeit.
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Günstig ist
es, wenn in dem Kontaktträger
jeweils Kontaktstifte angeordnet sind. Über die Kontaktstifte lässt sich
die elektrische Verbindung zwischen einem Sensor bzw. Aktor und
dem Sammelanschluss bereitstellen. Durch die Anordnung in dem Kontaktträger lässt sich
die Verteilervorrichtung auf einfache Weise herstellen. Beispielsweise
werden die Kontaktstifte bei der Gehäuseherstellung umspritzt.
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Günstigerweise
ist an dem Gehäuse
mindestens eine Platine angeordnet. Die mindestens eine Platine
trägt Elemente,
welche zum elektrischen Anschluss der Sensor-/Aktoranschlüsse zu dem
Sammelanschluss dienen.
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Eine
einfache Fixierbarkeit der mindestens einen Platine an dem Gehäuse ergibt
sich, wenn diese mit einer ersten Seite von Kontaktträgern und/oder einer Gehäuseinnenwand
anliegt. Dadurch wird die Beweglichkeit der mindestens einen Platine
in eine Richtung gesperrt. Die Kontaktträger können dabei so ausgebildet sein,
dass sie in einen Gehäuseinnenraum
ragen und eine Anlagefläche
bereitstellen. Dies kann vorteilhaft sein, um einen Freiraum für Elemente
auf der Platine bereitzustellen.
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Es
ist ferner günstig,
wenn die mindestens eine Platine mit einer zweiten Seite an einer
oder mehreren Haltenasen anliegt. Dadurch wird die Beweglichkeit
der Platine in eine zweite Richtung gesperrt.
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Günstigerweise
sind die Haltenase oder Haltenasen einstückig an dem Gehäuse angeordnet. Dadurch
lässt sich
die Verteilervorrichtung auf einfache Weise herstellen.
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Die
erfindungsgemäße Verteilervorrichtung lässt sich
auf einfache Weise zusammenbauen, wenn die Haltenase oder Haltenasen
so elastisch ausgebildet sind, dass die mindestens eine Platine bei
der Herstellung der Verteilervorrichtung von einer Rückseite
des Gehäuses
her über
die Haltenase oder Haltenasen bringbar ist und an dem Gehäuse in Art
einer Schnappverbindung fixierbar ist. Dadurch müssen keine weiteren Befestigungsmittel
wie beispielsweise Schrauben vorgesehen werden, um die mindestens
eine Platine an dem Gehäuse
zu fixieren.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Platine eine
Mehrzahl von Anschlussfeldern aufweist, welche jeweils den Sensor-/Aktoranschlüssen zugeordnet
sind. Über
die Anschlussfelder kann die Verbindung mit dem Sammelanschluss
erfolgen. An den Anschlussfeldern können auch weitere Elemente
angeordnet sein, welche für die
Funktion der Verteilervorrichtung vorteilhaft sind. Beispielsweise
können
Leuchtelemente wie Leuchtdioden angeordnet sein.
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Günstigerweise
sind dabei die Anschlussfelder direkt unterhalb der zugeordneten
Sensor-/Aktoranschlüsse
positioniert. Dadurch ergibt sich eine optimale Platznutzung. Ferner
ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit der Verteilervorrichtung.
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Günstigerweise
sind Kontaktstifte mit der mindestens einen Platine verbunden. Dadurch
lässt sich
eine elektrische (und auch mechanische) Verbindung zwischen den
Kontaktstiften und der Platine herstellen. Über die Platine können dann
entsprechende elektrische Signale abgeleitet werden, um sie wiederum über Verbindungseinrichtungen
dem Sammelanschluss zuzuleiten. Wenn die Kontaktstifte mechanisch
an dem Gehäuse
fixiert sind, dann lässt sich über diese
auch eine mechanische Fixierung der Platine an dem Gehäuse erreichen.
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Vorteilhafterweise
weist die mindestens eine Platine Öffnungen für die Kontaktstifte auf. Bei
dem Zusammenbau der Verteilervorrichtung lässt sich dann die Platine aufsetzen
und die Kontaktstifte lassen sich durch die Öffnung hindurchtauchen.
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Insbesondere
sind die Kontaktstifte beispielsweise durch Lötung mit der mindestens einen Platine
verbunden.
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Bei
einer günstigen
Ausführungsform
sind an der mindestens einen Platine Leuchtelemente angeordnet,
welche jeweils den Sensor-/Aktoranschlüssen zugeordnet sind. Über die
Lichtsignale solcher Leuchtelemente ist beispielsweise erkennbar,
ob ein Sensor bzw. Aktor wirksam angeschlossen ist oder nicht.
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Günstig ist
es, wenn von der mindestens einen Platine den Sensor-/Aktoranschlüssen zugeordnete
elektrische Verbindungseinrichtungen zu dem Sammelanschluss führen. Dadurch
ergibt sich ein einfacher und kompakter Aufbau der Verteilervorrichtung.
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Insbesondere
sind die Verbindungseinrichtungen Kabel. Die Verteilervorrichtung
lässt sich
dadurch auf einfache und kostengünstige
Weise herstellen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse mindestens in einem Teilbereich
aus einem lichtdurchlässigen
Material hergestellt ist, so dass Lichtsignale von Leuchtelementen
im Innenraum des Gehäuses
an der Oberfläche
des Gehäuses
sichtbar sind. Es lassen sich dadurch Leuchtelemente im Innenraum
geschützt
positionieren, wobei die entsprechenden Lichtsignale von der Oberfläche her
erkennbar sind. Dadurch ergibt sich eine leichte Herstellbarkeit.
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Insbesondere
weist das Gehäuse
Lichtleitelemente auf, in welche Licht einkoppelbar ist. Die Lichtleitelemente
sind so ausgebildet, dass sie Licht von den Leuchtelementen an die
Oberfläche
des Gehäuses
leiten.
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Günstigerweise
sind die Lichtleitelemente einstückig
am Gehäuse
gebildet. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit.
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Es
ist ferner günstig,
wenn die Lichtleitelemente jeweils einen Einkopplungsbereich aufweisen, welcher
einem Leuchtelement zugewandt ist. Dadurch lässt sich Licht aus dem Leuchtelement
definiert einkoppeln und damit auch durch das Lichtleitelement leiten.
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Insbesondere
sind die Lichtleitelemente totalreflektierend ausgebildet. Dadurch
ist gewährleistet,
dass Licht mit geringer Verlustrate an die Oberfläche des
Gehäuses
geleitet wird.
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Beispielsweise
sind die Lichtleitelemente stiftförmig oder brückenförmig an
dem Gehäuse
angeordnet, wobei sie jeweils von einem Luftraum umgeben sind. Durch
die Material-Luft-Grenzfläche lässt sich
bei entsprechender geometrischer Ausbildung der Lichtleitelemente
Totalreflexion erreichen.
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Günstig ist
es, wenn die Kontaktträger
in einen Innenraum des Gehäuses
hineinragen. Es lassen sich dadurch Anlageflächen für mindestens eine Platine bereitstellen,
wobei dadurch wiederum Zwischenräume
ausgebildet werden können,
in denen Bauelemente, welche auf der Platine angeordnet sind, positionierbar
sind.
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Es
ist günstig,
wenn das Gehäuse
an seiner Rückseite
offen ist. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit. Eine
Platine lässt
sich über
die Rückseite
an einem Aufnahmeraum des Gehäuses
positionieren.
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Es
ist dann ferner günstig,
wenn das Gehäuse
an der Rückseite über eine
Formmasse geschlossen ist. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit,
wobei Elemente der Verteilervorrichtung in einem Aufnahmeraum des
Gehäuses
geschützt
sind.
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Insbesondere
liegt die Formmasse an mindestens eine Platine an. Dadurch lässt sich
auch eine mechanische Fixierung der mindestens einen Platine an
dem Gehäuse
erreichen.
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Es
ist ferner günstig,
wenn das Gehäuse
ein Deckelelement aufweist, an welchem Seitenwände sitzen, wobei die Kontaktträger an dem
Deckelelement sitzen. Durch die Seitenwände wird ein Aufnahmeraum bereitgestellt,
an dem sich beispielsweise eine Platine positionieren lässt.
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Insbesondere
sind benachbarte Seitenwände
jeweils miteinander verbunden. Dadurch lässt sich eine geschlossene
Wand ausbilden.
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Günstig ist
es, wenn der Sammelanschluss an einer Seitenwand sitzt. Dadurch
lässt sich
die Verteilervorrichtung kompakt mit minimierten Längenabmessungen
realisieren.
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Es
ist ferner günstig,
wenn die Sensor-/Aktoranschlüsse
in einer ersten Reihe und mindestens einer zweiten Reihe angeordnet
sind. Dadurch lässt sich
die Verteilervorrichtung platzsparend ausbilden.
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Es
ist dann günstig,
wenn zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe mindestens
ein Kanal für
elektrische Verbindungseinrichtungen zwischen den Sensor-/Aktoranschlüssen und
dem Sammelanschluss angeordnet ist. Dieser Kanal dient zur Leitungsführung für die elektrische
Verbindung zwischen den Sensor-/Aktoranschlüssen und dem Sammelanschluss.
Durch die Anordnung zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe
lässt sich
die Verteilervorrichtung mit kompakten Längenabmessungen (bezogen auf
die Längsrichtung
in jeweils der ersten Reihe bzw. zweiten Reihe) ausbilden.
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Es
sind dann die elektrischen Verbindungseinrichtungen in dem mindestens
einen Kanal positioniert.
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Es
ist ferner günstig,
wenn in dem mindestens einen Kanal Lichtleitelemente anordnet sind oder
Lichtleitelemente den Kanal mindestens teilweise begrenzend an dem
Gehäuse
angeordnet sind. Dadurch lässt
sich auf einfache Weise ein Luftraum für die Lichtleitelemente bereitstellen,
um eine Material-Luft-Grenzfläche für Totalreflexion
zu realisieren.
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Es
ist ferner günstig,
wenn mindestens eine Platine in einem Bereich des mindestens einen
Kanals eine oder mehrere Öffnungen
aufweist. Durch die Öffnungen
ist während
der Herstellung der Verteilervorrichtung ein Zugriff auf den Kanal
möglich.
Insbesondere lassen sich Verbindungseinrichtungen von den Sensor-/Aktoranschlüssen an
dem Sammelanschluss anschließen.
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Es
ist ferner günstig,
wenn die Öffnung
oder Öffnungen
durch ein Verschlusselement geschlossen sind. Das Verschlusselement
ist insbesondere nachträglich
anbringbar. Durch das Verschlusselement wird verhindert, dass Formmasse
in den Kanal eindringen kann.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung;
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2 eine
Explosionsdarstellung der Verteilervorrichtung gemäß 1 (ohne
Formmasse); und
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3 eine
Schnittansicht der Verteilervorrichtung gemäß 1 längs der
Linie 3-3.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,
welches in den 1 bis 3 gezeigt
und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst ein Gehäuse 12.
Das Gehäuse 12 wiederum
weist ein Deckelelement 14 auf, an welchem Seitenwänden 16a, 16b, 16c, 16d angeordnet
sind. Die Seitenwänden 16a, 16b, 16c, 16d ragen über das
Deckelelement 14 hinaus, so dass zwischen dem Deckelelement 14 und
den Seitenwänden 16a, 16b, 16c, 16d ein
Aufnahmeraum 18 gebildet ist. Der Aufnahmeraum 18 bildet
einen Innenraum des Gehäuses 12.
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Die
Seitenwände 16a, 16b, 16c, 16d sind einstückig an
dem Deckelelement 14 gebildet. Benachbarte Seitenwände, nämlich die
Seitenwände 16a, 16b,
die Seitenwände 16b, 16c,
die Seitenwände 16c, 16d und
die Seitenwände 16d, 16a sind
miteinander verbunden, so dass der Aufnahmeraum 18 seitlich
umlaufend geschlossen ist.
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An
der stirnseitigen Seitenwand 16a ist ein Sammelanschluss 20 angeordnet.
Dieser umfasst einen zylindrischen Bereich 22, welcher
mit einem Außengewinde 24 versehen
ist, so dass an dem Sammelanschluss 20 ein Anschlusselement
wie ein Steckeranschluss aufschraubbar ist.
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Der
Sammelanschluss 20 kann auch an dem Gehäuse 12 angeordnet
sein. Beispielsweise ist dann der zylindrische Bereich an dem Deckelelement 14 angeordnet
und senkrecht zu diesem orientiert.
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(In 1 ist
ein solcher Sammelanschluss durch das Bezugszeichen 21 angedeutet.)
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In
dem zylindrischen Bereich 22 sind Kontaktstifte 26 positioniert.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind vier Kontaktstifte 26 vorgesehen. An die Kontaktstifte 26 sind
innerhalb des Gehäuses 12,
wie unten noch näher
beschrieben wird, Verbindungseinrichtungen und insbesondere Kabel
angeschlossen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der zylindrische Bereich 22 mit
seinem Außengewinde 24 einstückig an
dem Gehäuse 12 gebildet
ist.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass der Sammelanschluss 20 spiegelsymmetrisch
an der Verteilervorrichtung 10 angeordnet ist.
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Die
Verteilervorrichtung 10 umfasst eine Fixierungseinrichtung 28,
um sie an einer Anwendung fixieren zu können. Die Fixierungseinrichtung 28 ist beispielsweise
durch eine Lasche 30 gebildet, welche durchgehende Öffnungen 32a, 32b aufweist. Über diese Öffnungen 32a, 32b ist
die Lasche 30 und damit die Verteilervorrichtung 10 durch
Schrauben oder dergleichen fixierbar.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Lasche 30 unterhalb des Sammelanschlusses 20 an
der Seitenwand 16a angeordnet und insbesondere einstückig an
der Seitenwand 16a gebildet.
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Die
Verteilervorrichtung 10 umfasst eine Mehrzahl von Sensor-/Aktoranschlüssen 34.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind vier Sensor-/Aktoranschlüsse 34a, 34b, 34c, 34d vorgesehen.
Es können
beispielsweise auch sechs, acht oder eine ungerade Anzahl von Sensor-/Aktoranschlüssen vorhanden
sein. An die Sensor-/Aktoranschlüsse 34 ist jeweils
mindestens ein Sensor oder ein Aktor anschließbar, wobei Sensorsignale von
dem Sensor oder den Sensoren über
den entsprechenden Sensor-/Aktoranschluss 34 zu dem Sammelanschluss 20 leitbar
sind. Über
den Sammelanschluss 20 können dann die Sensorsignale
von allen Sensor-/Aktoranschlüssen 34 abgeleitet
werden.
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Entsprechend
kann an die Sensor-/Aktoranschlüsse 34 jeweils
mindestens ein Aktor angeschlossen werden. Über den Sammelanschluss 20 können diese
individuell mit Steuersignalen beaufschlagt werden, wobei die Steuersignale über die Sensor-/Aktoranschlüsse 34 zu
den Aktoren geleitet werden.
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Es
ist dabei grundsätzlich
möglich,
dass die Verteilervorrichtung 10 so ausgebildet ist, dass
nur Sensoren anschließbar
sind oder so ausgebildet ist, dass nur Aktoren anschließbar sind.
Es ist auch möglich,
dass die Verteilervorrichtung 10 so ausgebildet ist, dass
wahlweise Sensoren oder Aktoren anschließbar sind. Es ist grundsätzlich auch
möglich, dass
die Verteilervorrichtung 10 Anschlüsse aufweist, welche nur für Sensoren
geeignet sind und Anschlüsse
aufweist, welche nur für
Aktoren geeignet sind.
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Es
ist auch möglich,
dass Sensoren und Aktoren über
die Verteilervorrichtung 10 mit elektrischer Energie versorgt
werden. Diese elektrische Energie wird über den Sammelanschluss 20 eingekoppelt und über die
Sensor-/Aktoranschlüsse 34 zu
den Sensoren bzw. Aktoren geleitet.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Sensor-/Aktoranschlüsse 34 in
einer ersten Reihe 36 und in einer zweiten Reihe 38 angeordnet.
Die erste Reihe 36 umfasst die Sensor-/Aktoranschlüsse 34a und 34b.
Die zweite Reihe 38 umfasst die Sensor-/Aktoranschlüsse 34c, 34d.
Die erste Reihe 36 und die zweite Reihe 38 sind
im Wesentlichen parallel zueinander.
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Die
Sensor-/Aktoranschlüsse 34 umfassen jeweils
einen Kontaktträger 40.
Der Kontaktträger 40 ist
in einer Ausnehmung 42 des Deckelelements 14 des
Gehäuses 12 angeordnet.
Die Ausnehmung 42 hat eine mindestens näherungsweise hohlzylindrische
Gestalt. Der Kontaktträger 40 ist
mindestens näherungsweise
zylindrisch ausgebildet.
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In
dem Kontaktträger 40 sitzen
Kontaktstifte 44, welche mit einer Platine 46 verbunden
sind. Die Verbindung ist dabei eine mechanische Verbindung und eine
elektrische Verbindung. Zwei der Kontaktstifte 44 dienen
insbesondere zu der Energieversorgung von jeweiligen Sensoren bzw.
Aktoren.
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Der
jeweilige Kontaktträger 40 eines
Sensor-/Aktoranschlusses 34 ist durch ein Fixierungsgewinde 48 umgeben.
Bei dem Fixierungsgewinde 48 handelt es sich um ein Innengewinde.
Das Fixierungsgewinde 48 bildet eine Wandung der Ausnehmung 42 aus,
welche den Kontaktträger 40 umgibt.
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Das
Gehäuse 12 weist
eine Wandung 94 auf, welche dem entsprechenden Fixierungsgewinde 48 gegenüberliegt.
Sowohl das Fixierungsgewinde 48 als auch die Wandung 94 sind
einstückig
an dem Gehäuse 12 gebildet.
Die Wandung 94 bildet eine Außenseite des Gehäuses 12.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind vier Kontaktträger 40 vorgesehen.
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Über das
Fixierungsgewinde 48 lässt
sich ein Anschlusselement wie beispielsweise ein Steckerelement
eines Sensors bzw. eines Aktors an der Verteilervorrichtung 10 durch
Anschrauben fixieren.
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Es
kann dabei vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse 12 ein Ringelement 50 angeordnet
ist, an welchem ein Teil des Fixierungsgewindes 48 gebildet
ist. Das Ringelement 50 ragt über die restliche Oberfläche des
Gehäuses 12 hinaus.
Dadurch wird eine größere Gewindelänge bereitgestellt.
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Das
Fixierungsgewinde 48 ist einstückig an dem Gehäuse 12 gebildet.
Es ist in das Gehäuse 12 integriert.
Es ist an das Gehäuse 12 angeformt.
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Insbesondere
sind die Fixierungsgewinde 48 der Sensor-/Aktoranschlüsse 34 bei
der Herstellung des Gehäuses 12 integral
mit hergestellt worden. Das Gehäuse 12 ist
insbesondere durch ein Kunststoffmaterial hergestellt. Beispielsweise
wird in einem Spritzgussverfahren zur Herstellung des Gehäuses 12 dafür gesorgt
(durch entsprechende Ausbildung des Spritzgießwerkzeugs), dass die Fixierungsgewinde 48 eingespritzt
werden.
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Die
Ausnehmung 42 ist nach unten durch einen Boden 52 geschlossen.
Der Boden 52 ist einstückig
an dem Gehäuse 12 gebildet.
Durch den Boden 52 ist der Aufnahmeraum 18 zu
dem Deckelelement 14 hin geschlossen. An dem Boden 52 sitzt
der jeweilige Kontaktträger 40.
Der jeweilige Kontaktträger 40 sitzt
einstückig
an dem Boden 52 und damit einstückig an dem Gehäuse 12.
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Insbesondere
werden die Kontaktträger 40 bei
der Herstellung des Gehäuses 12 integral
mit hergestellt. Beispielsweise werden Sie bei der Herstellung durch
ein Spritzgussverfahren eingespritzt.
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Es
kann dabei vorgesehen sein, dass bei der Herstellung des Gehäuses 12 die
Kontaktstifte 44 in dem Werkzeug positioniert werden und
dadurch eingespritzt werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass an dem Boden 12 um den Kontaktträger 40 ein
Anlageelement 54 beispielsweise in Ringform angeordnet
ist. Das Anlageelement 54 ist beispielsweise elastisch
ausgebildet. Durch das Anlageelement 54 lässt sich
verhindern, dass ein Anschlusselement an den Boden 52 stößt.
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Das
Gehäuse 12 weist
beispielsweise an den Seitenwänden 16b und 16d Haltenasen 56a, 56b auf.
An diesen liegt die Platine 46 an einer Unterseite 58 (zweite
Seite der Platine 46) an. Die Haltenasen 56a, 56b sind
dabei so ausgebildet, dass bei der Herstellung der Verteilervorrichtung 10 die
Platine 46 von einer Rückseite 60 des
Gehäuses
her in den Aufnahmeraum 18 über die Haltenasen 56a, 56b schiebbar
ist und nach dem Überschieben
in Art einer Schnappverbindung in die Gegenrichtung durch die Haltenasen 56a, 56b gesperrt
ist. Dazu weisen die Haltenasen 56a, 56b jeweils
einen Bereich 62 mit einer schiefen Ebene auf, welche in
einem spitzen Winkel zu der jeweiligen Seitenwand 16b, 16d orientiert ist.
Die Haltenasen 56a, 56b sind entsprechend elastisch
ausgebildet.
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Die
Haltenasen 56a, 56b sind einstückig an dem Gehäuse 12 angeordnet.
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Es
ist auch möglich,
dass Haltenasen an den Seitenwänden 16a und/oder 16c angeordnet
ist.
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Die
Kontaktträger 40 ragen
mit einem Bereich 64 in den Aufnahmeraum 18 des
Gehäuses 12. Sie
stehen dadurch über
eine Innenwand 66 des Gehäuses 12 hinaus, wobei
diese Innenwand 66 parallel zu einer Seite der Böden 52 ist,
welche in die Ausnehmungen 42 weist. Durch den Bereich 64 der
Kontaktträger 40 sind
Anlageflächen 68 für die Platine 46 bereitgestellt,
an welche diese mit einer Oberseite 70 (erste Seite der
Platine 46) anlegbar ist.
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Zwischen
der Oberseite 70 der Platine 46 und der Innenwand 66 ist
dabei ein Zwischenraum 72 gebildet, in welchem an der Platine 46 angeordnete Elemente
positionierbar sind, ohne an die Innenwand 66 zu stoßen.
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Jedem
Sensor-/Aktoranschluss 34 ist an der Platine 46 ein
Anschlussfeld 74 zugeordnet. Das jeweilige Anschlussfeld 74 umfasst Öffnungen 76 für die Kontaktstifte 44.
Die Öffnungen 76 sind
entsprechend zu dem jeweiligen Kontaktträger 40 ausgerichtet.
Durch die zugeordneten Öffnungen 76 sind
die Kontaktstifte 40 durchgetaucht und beispielsweise verlötet, um
eine elektrische und mechanische Verbindung zu der Platine 46 zu
erhalten.
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Die
jeweiligen Anschlussfelder 74 liegen direkt unterhalb der
Kontaktträger 40.
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Die
jeweiligen Anschlussfelder 74 umfassen ferner Anschlusselemente 78 für eine Verbindungseinrichtung
und insbesondere ein Kabel 80, welches zu dem Sammelanschluss 20 führt. Über das
Kabel 80 wird eine signalwirksame Verbindung zwischen dem
Sammelanschluss 20 und den jeweiligen Sensor-/Aktoranschlüssen 34 hergestellt.
Dadurch wiederum lässt
sich eine signalwirksame Verbindung zwischen den an die jeweiligen
Sensor-/Aktoranschlüsse 34 angeschlossenen
Sensoren bzw. Aktoren und dem Sammelanschluss 20 herstellen.
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Die
jeweiligen Anschlusselemente 78 stehen in elektrischer
Verbindung mit den Kontaktstiften 44.
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Die
Anschlussfelder 74 umfassen weiterhin ein Leuchtelement 82 wie
beispielsweise eine Leuchtdiode. Das Leuchtelement 82 strahlt
nach oben von der Oberseite 70 der Platine 46 weg
ab. Über
Lichtsignale eines Leuchtelements 82 ist beispielsweise
ablesbar, ob ein Sensor oder Aktor an den entsprechenden Sensor-/Aktoranschluss 34 wirksam
angeschlossen ist.
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Das
Gehäuse 12 ist
im Bereich des Leuchtelements 82 durchsichtig ausgebildet,
so dass entsprechende Lichtsignale an einer Oberfläche 84 des Gehäuses 12 ablesbar
sind.
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Beispielsweise
sind an dem Gehäuse 12 Lichtleitelemente 86 angeordnet,
welche einen Einkopplungsbereich 88 aufweisen. Dieser Einkopplungsbereich 88 ist
dem entsprechenden Leuchtelement 82 direkt zugewandt und
emittiertes Licht lässt sich
direkt einkoppeln.
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Die
entsprechenden Lichtleitelemente 86 sitzen einstückig an
dem Gehäuse 12 und
ragen von einem Haltebereich 90 nach unten. Sie sind stiftförmig oder
laschenförmig
ausgebildet. Sie weisen jeweils nach links und rechts eine Luft-Grenzfläche auf
und sind so ausgebildet, dass an der Grenzfläche Totalreflexion erfolgen
kann. Durch die Lichtleitelemente 86 wird dadurch Licht
an einen Oberflächenbereich 92 des
Gehäuses 12 geleitet,
wobei der Oberflächenbereich 92 zum
einen durch die geometrischen Abmessungen der lichtemittierenden
Fläche
des Lichtleitelements 86 bestimmt ist und zum anderen durch
die Lichtleitelemente 86 selber bestimmt ist. Die Oberflächenbereich 92 sind
in 1 ersichtlich.
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Zwischen
der ersten Reihe 36 und der zweiten Reihe 38 der
Sensor-/Aktoranschlüsse 34 ist
an dem Gehäuse 12 eine
Ausnehmung 96 gebildet. Die Ausnehmung 96 bildet
einen Kanal 98 aus. An einem Ende des Kanals 98 sitzt
der Sammelanschluss 20. In dem Kanal 98 sind die
Kabel 80 der jeweiligen Sensor-/Aktoranschlüsse 34 zu
dem Sammelanschluss 20 geführt.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Kontaktstifte 26 des Sammelanschlusses 20 parallel
zu einer Längsrichtung
des Kanals 98 orientiert. Es ist auch möglich, dass der Sammelanschluss
so angeordnet ist, dass die Kontaktstifte 26 quer und insbesondere
senkrecht zu einer Längsrichtung
des Kanals 28 liegen. Insbesondere sitzt dann der zylindrische
Bereich 22 des Sammelanschlusses 20 am Deckelelement 14.
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Der
Kanal 98 ist luftgefüllt.
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Die
Anschlussfelder 74 mit ihren Anschlusselementen 78 ragen
so weit in den Kanal 98 ein, dass die Kabel 80 in
diesem führbar
sind.
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Es
ist grundsätzlich
möglich,
dass der ersten Reihe 36 und der zweiten Reihe 38 eine
eigene Platine entsprechend der Platine 46 zugeordnet ist.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
ist eine einzige Platine 46 vorgesehen, welche eine Öffnung 100 im
Bereich des Kanals 98 umfasst. Durch diese Öffnung lässt sich
das Anschließen
der Kabel 80 an den Sammelanschluss 20 bei der
Herstellung der Verteilervorrichtung 10 erleichtern.
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Die Öffnung 100 ist
durch ein Verschlusselement 102 wie beispielsweise eine
Membran geschlossen. Dieses Verschlusselement 102, welches bei
der Herstellung der Verteilervorrichtung nachträglich an der Platine 46 positionierbar
ist, verhindert, dass eine Formmasse in den Kanal 98 eindringen kann.
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Das
Gehäuse 12 ist
zu der Rückseite 60 hin durch
eine Formmasse 104 verschlossen. Bei der Formmasse 104 handelt
es sich beispielsweise um ein Gießharz oder um einen Schaum.
Die Formmasse 104 liegt dabei an der Platine 46 an.
Sie verschließt
das Gehäuse 12 hermetisch.
Weiterhin hält sie
die Platine 46 fixiert.
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Die
Verteilervorrichtung wird wie folgt hergestellt:
Das Gehäuse 12 mit
den integrierten Fixierungsgewinden 48 und den integrierten
Kontaktträgern 40 wird
hergestellt. Es wird dadurch ein einstückiges und einteiliges Gehäuse 12 bereitgestellt.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei der Herstellung des Gehäuses die
Kontaktstifte 44 umspritzt werden.
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Die
entsprechend bestückte
Platine 46 wird dann von der Rückseite 60 des Gehäuses 12 her über die
Haltenasen 56a, 56b geschoben. Dabei werden die
Kontaktstifte 44 durch die Öffnungen 76 geschoben. Über Lötung erfolgt
eine Fixierung.
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Die
Kabel 80 werden in dem Kanal 98 zu dem Sammelanschluss 20 geführt. Der
Sammelanschluss 20 ist dabei bei der Herstellung des Gehäuses 12 integral
mit hergestellt worden. Insbesondere sind die Kontaktstifte 26 mit
umspritzt worden. Die Kabel 80 werden entsprechend an die
Kontaktstifte 26 angeschlossen.
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Es
ist auch möglich,
dass die Verbindungseinrichtungen Leitungsenden eines Zuführungskabels
sind, welches durch den Sammelanschluss 20 geführt ist
und dort beispielsweise durch eine Verschraubung fixiert. In diesem
Falle ist der Sammelanschluss im Wesentlichen eine Fixierungseinrichtung für das Zuführungskabel
und eine Aufteilungseinrichtung für die Leitungsenden.
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Nach
der Verbindung wird die Öffnung 100 der
Platine 46 durch das Verschlusselement 102 verschlossen.
Anschließend
erfolgt eine Befüllung
des verbleibenden Raums der Platine 46 und den Seitenwänden 16a, 16b, 16c, 16d durch
die Formmasse 104.
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Die
Verteilervorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
Wenn
Sensoren an die entsprechenden Sensor-/Aktoranschlüsse 34 angeschlossen
sind, dann können die
entsprechenden Sensorsignale über
den Sammelanschluss 20 abgeführt werden. Wenn an einer Anwendung
mehrere Sensoren vorgesehen sind, dann kann die Abführung beispielsweise
zu einer Auswertungseinrichtung über
ein einziges Kabel, welches an den Sammelanschluss 20 angeschlossen
ist, erfolgen. Es muss keine Kabelführung von den individuellen
Sensoren zu der Auswertungseinrichtung erfolgen.
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Gleiches
gilt sinngemäß auch für die Ansteuerung
einer Mehrzahl von Aktoren.
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Über die
Oberflächenbereiche 92 lassen
sich die Lichtsignale der Leuchtelemente 82 erkennen. Beispielsweise
ist so auf einfache Weise detektierbar, ob ein Sensor bzw. Aktor
wirksam angeschlossen ist.
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Die
Verteilervorrichtung 10 lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise
herstellen. Wesentliche Teile der Sensor-/Aktoranschlüsse 34 sind
in dem Gehäuse 12 bereits
eingeformt. Die Verteilervorrichtung 10 lässt sich
mit einer geringen Anzahl von Fertigungsschritten herstellen.
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Durch
den Kanal 98, welcher zu der ersten Reihe 36 benachbart
ist und zu der zweiten Reihe 38 benachbart ist, lassen
sich die Längenabmessungen der
Verteilervorrichtung 10 gering halten, so dass diese kompakt
aufgebaut ist.