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Die Erfindung betrifft eine Verteilerbox, insbesondere eine Sensor-Aktor-Box, mit einem eine Ausnehmung aufweisenden Grundgehäuse, mit einer die Ausnehmung des Grundgehäuses abdeckenden Anschlusshaube, mit mehreren Anschlusssteckern zum elektrischen Anschluss von Sensoren oder Aktoren, und mit mindestens einem Anschlusskörper zum Anschluss einer Stammleitung oder eines Buskabels, wobei der Anschlusskörper unterhalb der Anschlusshaube angeordnet ist, so dass der Anschlusskörper bei abgenommener Anschlusshaube von außen zugänglich ist. Daneben betrifft die Erfindung auch ein Gehäuse zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauteilen, wobei das Gehäuse ebenfalls ein eine Ausnehmung aufweisendes Grundgehäuse und eine die Ausnehmung des Grundgehäuses abdeckende Anschlusshaube aufweist, und wobei unterhalb der Anschlusshaube zumindest ein elektrisches oder elektronisches Bauteil angeordnet ist, so dass das Bauteil bei abgenommener Anschlusshaube von außen zugänglich ist.
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Sensor-Aktor-Boxen, die auch als Sensor-Aktor-Verteiler bezeichnet werden, sind seit vielen Jahren in verschiedenen Ausführungsvarianten bekannt, beispielsweise aus dem Prospekt ”PLUSCON 2011”, Seite 110 und Seiten 178–189 der Anmelderin und aus der
DE 295 05 272 U1 . Sie dienen in der dezentralen Anschlusstechnik als Verbindung zwischen der Peripherie und der Steuereinheit. Ihre Aufgabe besteht in der Sammlung von Sensorsignalen bzw. in der Verteilung von Aktorsignalen. Die Sensoren und Aktoren können dabei mit standardisierten Sensor/-Aktor-Kabeln an die Sensor-Aktor-Box angeschlossen werden.
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Sensor-Aktor-Boxen weisen in der Regel 4, 6, 8 oder 10 Anschlussstecker auf, die ein genormtes Innen- oder Außengewinde, beispielsweise M5, M8, M10 oder M12, aufweisen. Die Verbindung einzelner Sensor-Aktor-Boxen untereinander sowie der Sensor-Aktor-Boxen mit einer Steuereinheit erfolgt bei sogenannten passiven Sensor-Aktor-Boxen mit hochpoligen Stammkabeln. Bei sogenannten aktiven Sensor-Aktor-Boxen werden die in den Sensor-Aktor-Boxen gesammelten und ggf. vorverarbeiteten Signale seriell auf Busleitungen übertragen.
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Bei passiven Sensor-Aktor-Boxen kann die Stammleitung fest angespritzt sein, so dass die einzelnen Adern der Stammleitung innerhalb des Anschlusskörpers bereits fest mit entsprechenden Anschlusselementen verbunden, insbesondere verlötet sind. Darüber hinaus sind jedoch auch passive Sensor-Aktor-Boxen bekannt, bei denen die einzelnen Adern der Stammleitung über Steckverbinder oder mit Hilfe von Federkraftklemmen oder Schraubklemmen an eine in der Box angeordnete Leiterplatte angeschlossen werden können. Entsprechend gibt es auch bei aktiven Sensor-Aktor-Boxen verschiedene Möglichkeiten das Buskabel anzuschließen, wobei hier, ähnlich wie beim Anschluss einzelner Sensoren oder Aktoren, auch standardisierte Steckverbinder benutzt werden können.
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Die bekannten Sensor-Aktor-Boxen weisen in der Mehrzahl der Anwendungsfälle Kunststoffgehäuse auf, da diese relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Darüber hinaus weisen Gehäuse aus Kunststoff den Vorteil auf, dass sie vom Benutzer berührt werden können, ohne dass die Gefahr eines elektrischen Schlages besteht, falls es aufgrund eines Schadensfalles zu einer elektrischen Verbindung zwischen der im Gehäuse angeordneten Leiterplatte und dem Gehäuse gekommen ist. Die Leiterplatte dient dabei zur Verbindung der einzelnen Pole der Anschlussstecker mit dem Anschlusskörper, wozu die Anschlussstecker und der Anschlusskörper mit der Leiterplatte verbunden sind.
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Sind die einzelnen Adern der Stammleitung nicht fest mit entsprechenden Anschlusselementen des Anschlusskörpers verbunden, so müssen die einzelnen Adern der Stammleitung vor Inbetriebnahme der Verteilerbox an die entsprechenden Anschlusselemente des Anschlusskörpers angeschlossen werden. Aus diesem Grund ist bei derartigen Verteilerboxen die den Anschlusskörper abdeckende Anschlusshaube lösbar mit dem Grundgehäuse verbunden, wozu in der Regel in den vier Ecken der Anschlusshaube vier Schrauben vorgesehen sind, die in entsprechende Schraubenlöcher im Grundgehäuse eingeschraubt werden. Das Lösen bzw. Festdrehen der Schrauben ist dann mit einem relativ hohen Montageaufwand verbunden. Darüber hinaus benötigen die in der Nähe der Ecken der Ausnehmung im Grundgehäuse vorgesehenen Schraubenlöcher entsprechenden Platz, der dann nicht für den Anschlusskörper zur Verfügung steht oder beim Anschluss der Adern an die einzelnen Klemmen störend sein kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Verteilerbox bzw. ein Gehäuse zur Aufnahme von elektrischen und elektronischen Bauteilen zur Verfügung zu stellen, bei dem die mechanische Befestigung der Anschlusshaube auf dem Grundgehäuse möglichst einfach aber dennoch sicher erfolgt.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Verteilerbox mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass zur mechanischen Befestigung der Anschlusshaube auf dem Grundgehäuse eine Schraubverbindung und eine Rastverbindung vorgesehen sind, wobei die Schraubverbindung und die Rastverbindung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Anschlusshaube bzw. des Grundgehäuses angeordnet sind. Die Schraubverbindung besteht aus mindestens einem im Grundgehäuse ausgebildeten Schraubenloch, mindestens einer in der Anschlusshaube ausgebildeten Schraubenaufnahme und mindestens einer Schraube. Die Rastverbindung besteht aus mindestens einem an der Anschlusshaube angeordneten, eine Rastnase aufweisenden Rastarm und mindestens einem in einer Wandung des Grundgehäuses ausgebildeten Rastvorsprung, wobei die Rastnase auf der dem Rastvorsprung zugewandten Fläche eine konkave Rundung und der Rastvorsprung auf seiner der Rastnase zugewandten Fläche eine korrespondierende konvexe Rundung aufweist. Alternativ dazu kann bei der Rastverbindung der Rastarm auch am Grundgehäuse angeordnet und der Rastvorsprung in einer Wandung der Anschlusshaube ausgebildet sein.
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Die mechanische Befestigung der Anschlusshaube auf dem Grundgehäuse erfolgt bei der erfindungsgemäßen Verteilerbox somit durch eine – auch bei denn bekannten Verteilerboxen realisierten – Schraubverbindung und einer zusätzlichen Rastverbindung zwischen einem Rastarm an dem einen Bauteil – Anschlusshaube oder Grundgehäuse – und einem korrespondierenden Rastvorsprung an dem anderen Bauteil – Grundgehäuse oder Anschlusshaube. Wesentlich ist dabei auch, dass die Rastnase des Rastarms und der Rastvorsprung jeweils zueinander korrespondierende Rundungen aufweisen, wobei die Rundung der Rastnase im Querschnitt konkav und die Rundung des Rastvorsprungs im Querschnitt konvex ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der Rastnase und des Rastvorsprungs besteht die Möglichkeit, die Anschlusshaube senkrecht von oben auf das Grundgehäuse aufzusetzen, wobei dann, wie bei einer Rastverbindung üblich, die Rastnase und der Rastvorsprung miteinander verrasten.
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Durch die Anordnung der Schraubverbindung und der Rastverbindung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Anschlusshaube bzw. des Grundgehäuses ist dagegen ein senkrechtes Abheben der Anschlusshaube nicht möglich. Um die Anschlusshaube von dem Grundgehäuse zu lösen, ist vielmehr eine Schwenkbewegung der Anschlusshaube erforderlich, wobei die Schwenkachse im Mittelpunkt der Rundung der Rastnase liegt. Eine derartige Schwenkbewegung kann jedoch dadurch verhindert werden, dass die Schraube durch die Schraubenaufnahme in der Anschlusshaube eingesteckt und in das Schraubenloch im Grundgehäuse eingeschraubt wird. Die Anschlusshaube ist dann sicher auf dem Grundgehäuse fixiert, wozu jedoch – im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verteilerboxen – nur auf einer Seite der Anschlusshaube bzw. des Grundgehäuses eine Schraubverbindung vorgesehen ist.
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Neben dem Vorteil eines schnelleren Befestigens bzw. Lösens der Anschlusshaube weist die erfindungsgemäße Verteilerbox darüber hinaus den Vorteil auf, dass dadurch, dass auf der Seite der Rastverbindung im Grundgehäuse kein Schraubenloch ausgebildet sein muss, auf dieser Seite weniger Platz für die mechanische Befestigung der Anschlusshaube benötigt wird. Somit steht entsprechend mehr Platz zur Anordnung und Betätigung des Anschlusskörpers im Grundgehäuse zur Verfügung, was das Anschließen einer Stammleitung erleichtert.
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Zuvor ist ausgeführt worden, dass der mindestens eine Rastarm entweder an der Anschlusshaube oder an dem Grundgehäuse angeordnet und der korrespondierende Rastvorsprung dann entweder in einer Wandung des Grundgehäuses oder in einer Wandung der Anschlusshaube ausgebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Rastverbindung zwei Rastarme und zwei Rastvorsprünge auf. Vorzugsweise sind beide Rastarme am selben Bauteil, insbesondere an der Anschlusshaube angeordnet, so dass dann die beiden Rastvorsprünge entsprechend in einer Wandung des Grundgehäuses ausgebildet sind.
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Ebenso wie die Rastverbindung vorzugsweise zwei Rastarme und zwei Rastvorsprünge aufweist, so weist auch die Schraubverbindung vorzugsweise zwei Schraubenlöcher, zwei Schraubenaufnahmen und zwei Schrauben auf, wobei vorzugsweise sowohl die Schraubenaufnahmen als auch die Rastarme in der Nähe der Ecken der Anschlusshaube bzw. die Schraubenlöcher und die Rastvorsprünge in der Nähe der Ecken der Ausnehmung im Grundgehäuse angeordnet sind.
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Damit eine an einen Anschlusskörper angeschlossene Stammleitung aus dem Gehäuse herausgeführt werden kann, ist im Grundgehäuse oder in der Anschlusshaube eine entsprechende Öffnung ausgebildet. Vorzugsweise wird dabei die Öffnung gemeinsam von der Anschlusshaube und dem Grundgehäuse gebildet. Hierzu ist im Grundgehäuse und in der Anschlusshaube, einander gegenüberliegend, jeweils eine etwa halbkreisförmige Öffnung ausgebildet, so dass im montierten Zustand die beiden halbkreisförmigen Öffnungen zusammen eine kreisförmige Öffnung bilden. Durch diese Öffnung kann dann die Stammleitung in die Ausnehmung im Grundgehäuse eingeführt bzw. nach dem Anschließen der einzelnen Adern an den Anschlusskörper aus der Ausnehmung herausgeführt werden.
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Um das Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub ins Innere des Gehäuses zu verhindern, ist zwischen dem Grundgehäuse und der Anschlusshaube vorzugsweise ein Dichtelement angeordnet. Die richtige Anordnung des Dichtelements kann dabei beispielsweise dadurch einfach gewährleistet werden, dass im Grundgehäuse eine entsprechende Nut ausgebildet ist, in der das Dichtelement angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Dichtelement auch in einer entsprechenden Nut in der Anschlusshaube angeordnet sein.
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Auch wenn die zuvor im Einzelnen beschriebene Lehre der Erfindung vorzugsweise bei einer Verteilerbox, insbesondere einer Sensor-Aktor-Box realisiert ist, so kann die erfindungsgemäße Ausbildung der mechanischen Befestigung der Anschlusshaube auf dem Grundgehäuse grundsätzlich auch bei einem für einen anderen Einsatzzweck vorgesehenen Gehäuse zur Aufnahme von elektrischen und elektronischen Bauteilen realisiert sein. Auch hierbei ist gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8 zur mechanischen Befestigung der Anschlusshaube auf dem Grundgehäuse sowohl eine Schraubverbindung als auch eine Rastverbindung vorgesehen, wobei die Schraubverbindung und die Rastverbindung ebenfalls auf einander gegenüberliegenden Seiten der Anschlusshaube bzw. des Grundgehäuses angeordnet sind. Dabei sind die Schraubverbindung und die Rastverbindung im Einzelnen so ausgebildet, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verteilerbox beschrieben worden ist.
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Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Verteilerbox bzw. das erfindungsgemäße Gehäuse auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 8 nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren. Dabei zeigen
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verteilerbox, mit hoch geschwenkter Anschlusshaube,
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2 die Verteilerbox gemäß 1, mit abgenommener Anschlusshaube, in Seitenansicht,
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3 einen Schnitt durch einen Teil der Verteilerbox mit aufgesetzter Anschlusshaube,
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4 einen Schnitt durch einen Teil der Verteilerbox gemäß 3, mit verschwenkter Anschlusshaube, und
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5 eine vergrößerte Darstellung der Rastverbindung zwischen der Anschlusshaube und dem Grundgehäuse der Verteilerbox.
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Die Figuren zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilerbox 1, die in der dezentralen Anschlusstechnik zur Verbindung mehrerer Sensoren oder Aktoren mit einer Steuereinheit dient, so dass die Verteilerbox nachfolgend stets als Sensor-Aktor-Box 1 bezeichnet wird. Die Sensor-Aktor-Box 1 weist ein Kunststoffgehäuse auf, das aus einem eine Ausnehmung 2 aufweisenden Grundgehäuse 3 und einer Anschlusshaube 4 besteht, die die Ausnehmung 2 im Grundgehäuse 3 im montierten Zustand abdeckt.
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Darüber hinaus weist die Sensor-Aktor-Box 1 mehrere, vorliegend vier Anschlussstecker 5 und einen innerhalb der Ausnehmung 2 angeordneten Anschlusskörper 6 auf. Die Anschlussstecker 5 weisen jeweils ein M12-Innengewinde aus Metall auf und dienen zum elektrischen Anschluss von Sensoren oder Aktoren an die Sensor-Aktor-Box 1. Der Anschlusskörper 6 dient zum Anschluss der einzelnen Adern einer Stammleitung, wozu der Anschlusskörper 6 eine entsprechende Anzahl an Anschlusselementen aufweist. Der hier nur schematisch dargestellte Anschlusskörper 6 kann beispielsweise Federkraftklemmen oder Schraubklemmen als Anschlusselemente aufweisen. Alternativ könnte der Anschlusskörper 6 auch steckbare Anschlusselemente aufweisen, auf die dann ein korrespondierender Anschlussstecker, der mit den Adern der Stammleitung verbunden ist, aufgesteckt werden kann. Außerdem können, wie dies den 3 und 4 zu entnehmen ist, innerhalb der Ausnehmung 2 im Grundgehäuse auch zwei (oder mehrere) Anschlusskörper 6 angeordnet sein.
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Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist zur mechanischen Befestigung der Anschlusshaube 4 auf dem Grundgehäuse 3 sowohl eine Schraubverbindung als auch eine Rastverbindung vorgesehen. Die Schraubverbindung ist dabei auf der einen Seite 7 der Anschlusshaube 4 bzw. des Grundgehäuses 3 und die Rastverbindung auf einer anderen, gegenüberliegenden Seite 8 der Anschlusshaube 4 bzw. des Grundgehäuses 3 angeordnet. Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Schraubverbindung zwei im Grundgehäuse 3 ausgebildete Schraubenlöcher 9, zwei in der Anschlusshaube 4 ausgebildete Schraubenaufnahmen 10 und zwei Schrauben 11 auf. Die Schraubenaufnahmen 10 sind dabei als Sackbohrungen ausgebildet, so dass sie im oberen Bereich eine Auflage für den Schraubenkopf 12 bilden. Die Schraubverbindung ist dabei insgesamt so ausgebildet, dass dann, wenn die Schrauben 11 vollständig in die Schraubenlöcher 9 im Grundgehäuse 3 eingeschraubt sind, der Schraubenkopf 12 nicht über die Oberseite 13 der Anschlusshaube 4 übersteht.
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Die Rastverbindung besteht aus zwei an der Anschlusshaube 4 angeordneten, jeweils eine Rastnase 14 aufweisenden Rastarmen 15 und zwei in einer Wandung 16 des Grundgehäuses 3 ausgebildeten Rastvorsprüngen 17. Aus den Figuren, insbesondere aus der 5, ist dabei ersichtlich, dass die Rastnase 14 auf der dem Rastvorsprung 17 zugewandten Fläche eine im Querschnitt konkave Rundung 18 und der Rastvorsprung 17 auf seiner der Rastnase 14 zugewandten korrespondierenden Fläche eine entsprechende, im Querschnitt konvexe Rundung 19 aufweist.
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Diese besondere Ausgestaltung der Rastnasen 14 sowie der beiden Rastvorsprünge 17 führt dazu, dass die Anschlusshaube 4 einerseits senkrecht von oben auf das Grundgehäuse 3 aufgesteckt werden kann, wobei dann die beiden Rastarme 15 mit den korrespondierenden Rastvorsprüngen 17 verrasten. Andererseits muss die Anschlusshaube 4 jedoch zum Abheben von dem Grundgehäuse 3 verschwenkt werden, wie dies in den 1 und 4 dargestellt ist. Die Schwenkachse liegt dabei im Mittelpunkt der Rundung 18 an der Rastnase 14 bzw. der Rundung 19 am Rastvorsprung 17. Aus 3 ist unmittelbar ersichtlich, dass dann, wenn die Schrauben 11 in die Schraubenlöcher 9 im Grundgehäuse 3 eingeschraubt sind, die zum Abheben der Anschlusshaube 4 erforderliche Verschwenkung bzw. Kippung der Anschlusshaube 4 nicht möglich ist. Zum Abheben der Anschlusshaube 4 vom Grundgehäuse 3 müssen somit zunächst die Schrauben 11 gelöst werden, wonach dann die Anschlusshaube 4 einfach verschwenkt und anschließend – ohne Kraftaufwand – abgehoben werden kann.
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Aus 1 ist darüber hinaus erkennbar, dass im Grundgehäuse 3 und in der Anschlusshaube 4 jeweils eine etwa halbkreisförmige Öffnung 20, 21 ausgebildet ist, wobei die beiden halbkreisförmigen Öffnungen 20, 21 im montierten Zustand von Grundgehäuse 3 und Anschlusshaube 4 einen Durchgang für eine Stammleitung ins Innere des Gehäuses bilden. Die beiden halbkreisförmigen Öffnungen 20, 21 können dabei derart ausgestaltet sein, dass sie zusammen eine Zugentlastung und Abdichtung für die an den Anschlusskörper 6 angeschlossene Stammleitung bilden. Da die Schraubverbindung auf der Seite 7 der Anschlusshaube 4 angeordnet ist, auf der die Öffnung 21 ausgebildet ist, erfolgt die Schwenkbewegung der Anschlusshaube 4 von der Öffnung 21 und damit auch von der Stammleitung weg, was das Anschließen der einzelnen Adern der Stammleitung an die einzelnen Anschlusselemente des Anschlusskörpers 6 erleichtert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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