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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 und einer zweiten 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 mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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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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Der Sammelanschluss ist an einem Ende oder in der Nähe eines Endes des mindestens einen Kanals angeordnet. Dadurch ergibt sich eine einfache Kabelführung für die Verbindungseinrichtungen.
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Es ist (mindestens) eine zweite Reihe an Sensor-/Aktoranschlüssen vorhanden, 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 Materialluft-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.
