DE102014109984A1 - Electronics assembly - Google Patents
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Abstract
Eine Elektronikgeräteanordnung (1) mit einer Anzahl von Basismodulen (2), die jeweils ein Isolierstoffgehäuse, einen Rastfuß (5) zum Aufrasten auf eine Tragschiene und Steckkontakte (6) zur elektrischen leitenden Verbindung zugeordneter Steckkontakte (6) eines benachbarten Basismoduls (2) haben, wenn eine Anzahl von Basismodulen (2) nebeneinander auf die Tragschiene aufgerastet sind, und mit mindestens einem auf mindestens ein zugeordnetes Basismodul (2) aufsteckbares Elektronikmodul (3) wird beschrieben. Das mindestens eine Elektronikmodul (3) hat jeweils mindestens eine Leiterplatte (17a, 17b) und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (12a, 12b) mit Steckkonturen (14a, 14b), die zum passenden aufeinander Stecken der Seitenwände (12a, 12b) mit einer zwischenliegenden Leiterplatte (17a, 17b) ausgebildet sind. Mindestens eines der Elektronikmodule (3) hat mindestens ein Zwischenelement (13), das zwischen den aufeinander steckbaren Seitenwänden (12a, 12b) angeordnet ist und beidseits jeweils die Steckkonturen (14a, 14b) der korrespondierenden Seitenwände (12a, 12b) hat, sodass die Seitenwände (12a, 12b) jeweils auf eine zugeordnete Seite des Zwischenelements (13) aufsteckbar sind. Das mit dem mindestens einen Zwischenelement (13) verbreiterte Elektronikmodul (3) ist auf mehrere nebeneinander angeordnete Basismodule (2) aufsteckbar.An electronic device arrangement (1) having a number of base modules (2) each having an insulating housing, a latching foot (5) for latching onto a mounting rail and plug contacts (6) for electrically conductive connection associated plug contacts (6) of an adjacent base module (2) when a number of base modules (2) are snapped next to each other on the mounting rail, and with at least one on at least one associated base module (2) attachable electronic module (3) will be described. The at least one electronic module (3) has in each case at least one printed circuit board (17a, 17b) and two mutually opposite side walls (12a, 12b) with plug contours (14a, 14b) for mating with each other of the side walls (12a, 12b) with an intermediate Printed circuit board (17a, 17b) are formed. At least one of the electronic modules (3) has at least one intermediate element (13) which is arranged between the mutually pluggable side walls (12a, 12b) and on both sides in each case the plug contours (14a, 14b) of the corresponding side walls (12a, 12b), so that the Side walls (12a, 12b) in each case on an associated side of the intermediate element (13) can be plugged. The electronics module (3) widened with the at least one intermediate element (13) can be plugged onto a plurality of base modules (2) arranged next to one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektronikgeräteanordnung mit
- – einer Anzahl von Basismodulen, die jeweils ein Isolierstoffgehäuse, einen Rastfuß zum Aufrasten auf eine Tragschiene und Steckkontakte zur elektrischen leitenden Verbindung mit zugeordneten Steckkontakten eines benachbarten Basismoduls haben, wenn eine Anzahl von Basismodulen nebeneinander auf der Tragschiene aufgerastet sind, und
- – mindestens einem auf mindestens ein zugeordnetes Basismodul aufsteckbares Elektronikmodul,
- - A number of base modules, each having an insulating housing, a latching foot for latching onto a mounting rail and plug contacts for electrically conductive connection with associated plug contacts of a neighboring base module, when a number of base modules are snapped next to each other on the mounting rail, and
- At least one electronic module which can be plugged onto at least one assigned base module,
Eine solche Elektronikgeräteanordnung ist insbesondere für modulare Mess- und Steuerungseinheiten einsetzbar, bei denen die Busteilnehmer (Aktoren) Sensoren oder sonstige Geräte über eine Steckverbinderebene mittels elektrischer Leitungen anklemmbar sind. Durch spezifische Auswahl von Elektronikmodulen können verschiedene Funktionalitäten in den nebeneinander auf einer Tragschiene angeordneten Gerätemodulen bedarfsweise implementiert werden. Solche Funktionalitäten können digitale Eingangsmodule, digitale Ausgangsmodule, analoge Eingangsmodule, analoge Ausgangsmodule, Motorsteuerungsmodule, Messwerteerfassungsmodule, Leistungsschaltmodule, Spannungsversorgungen, Datenübertragungsmodule und ähnliches sein. Such an electronic device arrangement can be used in particular for modular measuring and control units, in which the bus subscribers (actuators) sensors or other devices can be clamped by means of electrical lines via a connector level. By specific selection of electronic modules, different functionalities can be implemented in the device modules arranged side by side on a mounting rail as needed. Such functionalities may include digital input modules, digital output modules, analog input modules, analog output modules, motor control modules, measurement acquisition modules, power switching modules, power supplies, data transfer modules, and the like.
Aus
In
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Elektronikgeräteanordnung mit einem verbesserten Aufbau der Elektronikmodule zu schaffen. Based on this, it is an object of the present invention to provide an improved electronic device arrangement with an improved structure of the electronic modules.
Die Aufgabe wird mit der Elektronikgeräteanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. The object is achieved with the electronic device arrangement having the features of
Für eine Elektronikgeräteanordnung der eingangs genannten Art wird vorgeschlagen, dass mindestens eines der Elektronikmodule mindestens ein Zwischenelement hat, das zwischen den aufeinander steckbaren Seitenwänden angeordnet ist und beidseits jeweils die Steckkonturen der korrespondierenden Seitenwände hat, sodass die Seitenwände jeweils auf eine zugeordnete Seite des Zwischenelementes aufsteckbar sind. Das mit dem mindestens einen Zwischenelement verbreiterte Elektronikmodul ist auf mehrere nebeneinander angeordnete Basismodule aufsteckbar. For an electronic device arrangement of the type mentioned above, it is proposed that at least one of the electronic modules has at least one intermediate element which is arranged between the mutually pluggable side walls and on both sides in each case the plug contours of the corresponding side walls, so that the side walls are each plugged onto an associated side of the intermediate element , The widened with the at least one intermediate element electronic module can be plugged onto several side by side arranged base modules.
Bei einer solchen Elektronikgeräteanordnung können die Seitenwände gleichermaßen zur Bildung des Gehäuses eines schmaleren Elektronikmoduls genutzt werden, welches auf genau ein Basismodul aufsteckbar ist. Die Seitenwände können aber auch unter Verwendung eines Zwischenelements zur Schaffung eines breiteren Elektronikmoduls genutzt werden, das dann auf zwei oder mehr Basismodule aufsteckbar ist. Die an sich das Isolierstoffgehäuse eines Elektronikmoduls mit einem Leiterplatten-Aufnahmeraum bereitstellenden Seitenwände werden durch das Zwischenelement somit ergänzt. Dies gelingt dadurch, dass an dem Zwischenelement die Steckkonturen der korrespondierenden Seitenwände vorhanden ist, sodass die Seitenwände nunmehr nicht ineinander, wie bei einem schmaleren Elektronikmodul, sondern in das Zwischenelement einsteckbar sind. Das Zwischenelement hat somit auf den diametral gegenüberliegenden Seiten zum Aufnehmen der Seitenwände unterschiedliche, zueinander korrespondierende Steckkonturen, die den korrespondierenden Steckkonturen der Seitenwände entsprechen. In such an electronic device arrangement, the side walls can equally be used to form the housing of a narrower electronic module, which can be plugged onto exactly one base module. However, the sidewalls can also be used to create a wider electronic module using an intermediate element, which can then be plugged onto two or more base modules. The per se, the insulating material of an electronic module with a circuit board receiving space providing side walls are thus supplemented by the intermediate element. This is achieved in that the plug-in contours of the corresponding side walls is present on the intermediate element, so that the side walls are now not in one another, as in a narrower electronic module, but in the intermediate element can be inserted. The intermediate element thus has on the diametrically opposite sides for receiving the side walls different, mutually corresponding plug contours corresponding to the corresponding plug contours of the side walls.
Mithilfe eines solchen Zwischenelements gelingt es auf einfache Weise, ein Elektronikmodul bei modularem Aufbau zu verbreitern und zum Aufsetzen auf mehrere nebeneinander angeordnete Basismodule anzupassen. Damit ist es möglich, dass das derart verbreiterte Basismodul größere Bauelemente aufnimmt, wie bspw. Kühlkörper oder ähnliches. Denkbar ist aber auch, dass mit einem solchen verbreiterten Elektronikmodul ein Funktionsblock bereitgestellt wird, der an sich die Funktion mehrerer nebeneinander angeordneter schmalerer Elektronikmodule zusammenfasst. Durch die Verbreiterung des Elektronikmoduls kann aber auch einfach nur die Anzahl der anschließbaren Leitungen und gegebenenfalls Busteilnehmer erhöht werden, da die Anschlussfläche vergrößert wird. With the aid of such an intermediate element, it is possible in a simple manner to widen an electronic module with a modular structure and to adapt it to be placed on a plurality of base modules arranged next to one another. Thus, it is possible that the base module so widened accommodates larger components, such as, for example, heat sink or the like. It is also conceivable, however, that with such a widened electronic module, a functional block is provided, which in itself summarizes the function of a plurality of juxtaposed narrower electronic modules. Due to the widening of the electronic module, however, it is also possible to simply increase the number of connectable lines and possibly bus subscribers, since the connection area is increased.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Anzahl von Leiteranschlussmodulen mit Leiteranschlusskontakten zum Anklemmen elektrischer Leiter und mit Steckkontakten zur elektrisch leitenden Kontaktierung mindestens eines zugeordneten Elektronikmoduls vorhanden sind, wenn das jeweilige Leiteranschlussmodul auf mindestens ein zugeordnetes Elektronikmodul aufgerastet ist. Diese Leiteranschlussmodule bilden somit eine Steckebene zum Anschluss von Busteilnehmern, die zum Austausch des Elektronikmoduls einfach vom Elektronikmodul abgenommen werden können, ohne dass die angeschlossenen Leiter abgeklemmt werden müssen. It is particularly advantageous if a number of conductor connection modules with conductor connection contacts for connecting electrical conductors and plug contacts for electrically conductive contacting at least one associated electronic module are present when the respective conductor connection module is latched onto at least one associated electronic module. These conductor connection modules thus form a plug-in level for connecting bus subscribers, which can be easily removed from the electronic module for replacing the electronic module, without having to disconnect the connected conductors.
Das mit dem mindestens einen Zwischenelement verbreiterte Elektronikmodul hat dann eine Mehrzahl von Steckplätzen zur Aufnahme einer Anzahl solcher Leiteranschlussmodule, die der Anzahl von Basismodulen, auf die das Elektronikmodul aufgesteckt ist, entspricht. D. h., dass vorzugsweise nicht ein mehrere Basismodule übergreifendes Leiteranschlussmodul vorhanden ist, sondern dass auch bei einem verbreiterten Elektronikmodul schmale Leiteranschlussmodule in einer der Breite der Basismodule entsprechenden Breite vorgesehen sind. Dies hat im Vergleich von optional möglichen breiteren Leiteranschlussmodulen den Vorteil, dass die Verdrahtung der anzuschließenden Busteilnehmer einfach handhabbar bleibt und unabhängig davon ist, ob ein schmales oder breiteres Elektronikmodul zum Einsatz kommt. The widened with the at least one intermediate element electronic module then has a plurality of slots for receiving a number of such conductor connection modules, which corresponds to the number of base modules to which the electronics module is plugged. In other words, it is preferable that there is not a conductor connection module encompassing several base modules, but that, even with a widened electronic module, narrow conductor connection modules are provided in a width corresponding to the width of the base modules. This has the advantage in comparison with optionally possible wider conductor connection modules that the wiring of the bus users to be connected remains easy to handle and is independent of whether a narrow or wider electronics module is used.
Die Steckplätze des Elektronikmoduls, die zur elektrisch leitenden Verbindung mit den Leiteranschlussmodulen vorgesehen sind, befinden sich dabei bevorzugt gegenüberliegend zum Basismodul an dem Elektronikmodul. Die Leiteranschlüsse sind hierdurch gut zugänglich und beim Aufstecken der Leiteranschlussmodule auf das mindestens eine Elektronikmodul wirkt die Kraft in etwa lotrecht auf die Tragschiene, sodass der Gefahr des Verkippens des Elektronikmoduls beim Aufsetzen eines Leiteranschlussmoduls entgegen gewirkt wird. The slots of the electronic module, which are provided for electrically conductive connection with the conductor connection modules, are preferably located opposite the base module on the electronic module. The conductor connections are thus easily accessible and when plugging the conductor connection modules on the at least one electronic module, the force acts approximately perpendicular to the mounting rail, so that the risk of tilting of the electronic module when placing a conductor connection module is counteracted.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement einen Durchbruch hat, der insbesondere zur Aufnahme von auf einer Leiterplatte des Elektronikmoduls angeordneten Bauelementen nutzbar ist. Damit wird der Raum zur Aufnahme von Bauelementen, die die Leiterplatte trägt, mithilfe des Zwischenelements im Vergleich zu einem Elektronikmodul, das nur durch die Seitenwände begrenzt ist, auf einfache Weise vergrößert. It is particularly advantageous if the intermediate element has an opening, in particular for receiving components arranged on a printed circuit board of the electronic module is usable. Thus, the space for receiving components carrying the circuit board is increased by means of the intermediate element in comparison to an electronic module, which is limited only by the side walls in a simple manner.
Denkbar ist, dass anstelle der bei einem schmalen Elektronikmodul eingebauten einen einzigen Leiterplatte mithilfe des Zwischenelements zwei oder mehr Leiterplatten in das Elektronikmodul eingebaut werden. It is conceivable that instead of the built-in a narrow electronic module a single circuit board using the intermediate element, two or more circuit boards are installed in the electronics module.
Die Steckkonturen der Seitenwände können bspw. vorstehende Zapfen und zugeordnete Stecköffnungen umfassen. Damit lassen sich die Seitenwände ineinander stecken, indem die von einer Seitenwand vorstehenden Zapfen in die Stecköffnung auf der gegenüberliegenden Seite der korrespondierenden Seitenwand eingeführt sind. The plug contours of the side walls may, for example, comprise protruding pins and associated plug openings. Thus, the side walls can be inserted into each other by the protruding from a side wall pins are inserted into the insertion opening on the opposite side of the corresponding side wall.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steckkonturen Rastelemente zur Verrastung der Seitenwände miteinander und zur Verrastung der Seitenwände mit einem jeweils zugeordneten Zwischenelement umfassen. Diese Rastelemente können auch an den Zapfen und Stecköffnungen vorhanden sein. Furthermore, it is advantageous if the plug contours comprise latching elements for latching the side walls together and for latching the side walls with a respective associated intermediate element. These locking elements can also be present on the pin and plug openings.
Das Zwischenelement hat bevorzugt eine Breite, die der Breite der beidseits zum Abschluss des Zwischenelements vorgesehenen Seitenwände im aufeinander gesteckten Zustand der Seitenwände aufeinander entspricht. Damit wird die Breite eines schmalen, nur durch die Seitenwände gebildeten Gehäuses eines Elektronikmoduls verdoppelt, sodass ein solches Elektronikmodul dann zum Aufsetzen auf zwei nebeneinander angeordnete Basismodule angepasst ist. The intermediate element preferably has a width which corresponds to the width of the side walls provided on both sides for completion of the intermediate element in the successive inserted state of the side walls. Thus, the width of a narrow housing formed only by the side walls of an electronic module is doubled, so that such an electronic module is then adapted for placement on two side by side arranged base modules.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement Führungsprofile zum Aufschieben auf oder Einschieben in korrespondierende Führungsprofile der zugeordneten Basismodule, auf die das Elektronikmodul mit dem Zwischenmodul aufgesteckt wird, hat. Mithilfe der Führungsprofile an den Basismodulen gelingt es, ein aufzuschiebendes Elektronikmodul in die Aufsteckposition zu führen, bei der das Elektronikmodul elektrisch leitend mit den Steckkontakten des Basismoduls verbunden ist. Die Führungsprofile sind an den Seitenwänden vorhanden, um ein schmales, nur durch die Seitenwände zur Bildung des Gehäuses ohne Zwischenelement aufweisendes Elektronikmodul in die Aufsteckposition auf ein Basismodul zu führen. Nunmehr ist auch bei dem Zwischenelement vorgesehen, dass dieses korrespondierende Führungsprofile hat, um auf diese Weise ein Aufschieben oder Einschieben eines durch das Zwischenelement verbreiterten Elektronikmoduls auf oder in eine Anzahl zugeordneter Basismodule zu erleichtern. Das Zwischenelement trägt auf diese Weise zur verbesserten Führung des Elektronikmoduls auf die Anzahl von Basismodulen bei. It is particularly advantageous if the intermediate element guide profiles for sliding on or insertion into corresponding guide profiles of the associated base modules, to which the electronics module is plugged with the intermediate module has. Using the guide profiles on the base modules, it is possible to guide an electronic module to be pushed onto the plug-on position, in which the electronic module is electrically connected to the plug contacts of the base module. The guide profiles are provided on the side walls to guide a narrow electronic module, which has only the side walls to form the housing without an intermediate element, into the plug-on position on a base module. Now, it is also provided in the intermediate element, that this has corresponding guide profiles in order to facilitate in this way a sliding or insertion of a widened by the intermediate element electronic module on or in a number of associated base modules. The intermediate element contributes in this way to improved management of the electronic module on the number of base modules.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement mindestens ein Rastelement zur Verrastung mit mindestens einem zugeordneten Basiselement hat, wenn das Elektronikmodul mit dem Zwischenelement auf mindestens zwei Basismodule aufgesteckt ist. Damit wird das Zwischenelement selbst noch zur Verrastung des Elektronikmoduls an der Anzahl von Basismodulen genutzt. It when the intermediate element has at least one locking element for locking with at least one associated base element, when the electronic module is attached to the intermediate element on at least two base modules is particularly advantageous. Thus, the intermediate element itself is still used for locking the electronic module to the number of base modules.
Die Steckkontakte der Basismodule sind vorzugsweise an den einander gegenüberliegenden Außenseiten der Basismodule angeordnet und so ausgebildet und miteinander verschaltet, dass eine durchgehende Energieversorgung für die angeschlossenen Elektronikmodule, ein Datenbus zur Kommunikation mit den angeschlossenen Elektronikmodulen sowie gegebenenfalls auch eine Leistungsstromversorgung für an ausgewählte Elektronikmodule angeschlossene Busteilnehmer bereitgestellt wird, wenn die Anzahl von Basismodulen nebeneinander auf einer Tragschiene aufgerastet ist. Durch das Aufrasten von Basismodulen nebeneinander auf einer Tragschiene wird somit die Energieversorgungsleitung, der Datenbus und die Leistungsstromversorgung etabliert, ohne dass eine zusätzliche Verdrahtung erforderlich ist. The plug-in contacts of the base modules are preferably arranged on the mutually opposite outer sides of the base modules and configured and interconnected, that a continuous power supply for the connected electronic modules, a data bus for communication with the connected electronic modules and possibly also provides a power supply for connected to selected electronic modules bus subscribers If the number of base modules is snapped next to each other on a mounting rail. By snapping basic modules next to one another on a mounting rail, the power supply line, the data bus and the power supply are thus established without the need for additional wiring.
Die Basismodule haben dabei vorzugsweise auf der dem Rastfuß diametral gegenüberliegenden Seite weitere Steckkontakte zur elektrisch leitenden Kontaktierung der mindestens einen Leiterplatte eines auf mindestens ein zugeordnetes Basismodul aufgesteckten Elektronikmoduls, um das Elektronikmodul mit der Energieversorgung, dem Datenbus und/oder der Leistungsstromversorgung zu verbinden. Die Basismodule stellen somit zunächst einmal grundlegend eine Anschlussmöglichkeit an die Energieversorgung, für die Elektronikmodule, den Datenbus und die Leistungsstromversorgung bereit. Diese Ressourcen können optional durch das aufgesteckte Elektronikmodul genutzt werden, indem das Elektronikmodul beim Aufstecken auf das mindestens eine Basismodul mittels Steckkontakten in elektrisch leitende Verbindung zu den an den Seitenwände der Basismodule vorhandenen Steckkontakte tritt. The base modules preferably have on the side diametrically opposite the locking foot further plug contacts for electrically conductive contacting the at least one printed circuit board of at least one associated base module plugged electronic module to connect the electronic module with the power supply, the data bus and / or the power supply. Thus, the basic modules initially provide basically a connection possibility to the power supply, for the electronic modules, the data bus and the power supply. These resources can be optionally used by the plugged-in electronic module by the electronics module when plugging the at least one base module by means of plug contacts in electrically conductive connection to the existing on the side walls of the base modules plug contacts occurs.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with the accompanying drawings. Show it:
Die Basismodule
Die Basismodule
Das Elektronikmodul
Zum Anschluss von Busteilnehmern an eine solche modulare Elektronikgeräteanordnung
Es wird deutlich, dass nunmehr das verbreiterte Elektronikmodul
In den Innenraum eines solchen Isolierstoffgehäuses
Es ist nunmehr ein Zwischenelement
Das Zwischenelement
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an beiden Seiten des Zwischenelements
An der Oberseite des Zwischenelements
Auf mindestens eine der Leiterplatten
Zur Anzeige der Funktionalität können an jeder Leiterplatte
Deutlich wird weiterhin, dass zwei Leiterplatten
Dies wird anhand der
Deutlich wird weiterhin, dass die Seitenwand
Gleichermaßen hat bei dem verbreiterten Elektronikmodul
Aus
Andere Steckkontaktierungen des Leiteranschlussmoduls
Optional ist bei der vorher beschriebenen Ausführungsform auch denkbar, dass keine separaten Leiteranschlussmodule
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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