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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, das ein Gehäuse mit einem Steckplatz zur Aufnahme eines Zusatzmoduls aufweist.
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Es ist im Bereich der industriellen Automatisierungstechnik bekannt, Gehäuse für elektronische Geräte mit Steckplätzen zur Aufnahme von Zusatzmodulen auszustatten, die die Funktionalität des elektronischen Gerätes erweitern oder an bestimmte Betriebsbedingungen anpassen.
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Die Druckschrift
WO 2020/144209 A1 zeigt beispielsweise eine industrielle Steuerungsanlage, die in einem im Wesentlichen quaderförmigen Gehäuse Einsteckmöglichkeiten für zusätzliche Leiterplatten bereitstellt, mit der beispielsweise Funkmodule für verschiedene Funktechniken und/oder Speichererweiterungsmodule nachgerüstet werden können. Dabei sind Gehäuseöffnungen vorgesehen, die mit Klappen oder abnehmbaren Deckeln verschlossen werden können, um Zugang zu den Funk- und/oder Speichererweiterungen zu gewähren.
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Die Anordnung der Zusatzmodule innerhalb des Gehäuses stellt eine sehr platzsparende Lösung dar, bei der ein herausgenommenes Zusatzmodul jedoch ungeschützt ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass bestimmte Zulassungen, z. B. im Hinblick auf eine Kompatibilität mit bestimmten Funkstandards, nur für Module vergeben werden, die über ein eigenes Gehäuse verfügen, da das Gehäuse die Eigenschaften der Funkmodule mitbestimmt. In dem Fall kann eine Funkzulassung für das i.W. aus einer Leiterplatte bestehende Zusatzmodul als solches nicht erhalten werden, sondern nur für die vollständige Anordnung aus dem elektronischen Gerät mit dem Zusatzmodul. Dieses verkompliziert die Sicherstellung von Funkstandards in modularen Systemen.
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Aus der Druckschrift
EP 2 589 275 B1 ist ein aneinanderreihbares Funktionsmodul für ein Ein- / Ausgabesystem einer industriellen Automatisierungsanlage bekannt, bei dem die einzelnen Funktionsmodule elektronische Geräte darstellen, in die Zusatzmodule in der Form von Anschlussmodulen in Einsteckschächte eingesteckt werden können. Die Anschlussmodule sind in verschiedenen Anschlusstechniken (z. B mit Push-in-Kontakten, mit Steckkontakten usw.) erhältlich, so dass durch Auswahl eines geeigneten und gewünschten Anschlussmoduls das elektronische Gerät an die Gegebenheiten der benutzten Verdrahtung der industriellen Automatisierungsanlage angepasst werden kann.
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Solche Zusatzmodule, die in die Einschubschächte eingesteckt werden, weisen bis auf eine in Einschubrichtung vorne liegende Steckanordnung ein vollständiges Gehäuse auf. Auf diese Weise ist ein entnommenes Zusatzmodul gut geschützt und könnte auch eine eigene Funkzulassung erhalten. Die Anordnung eines vollständigen Gehäuses innerhalb eines vollständigen Gehäuses ist jedoch nicht besonders platzsparend und auch im Hinblick auf eine gute thermische Ableitung von Wärme, die im Zusatzmodul erzeugt wird, problematisch.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Gerät mit einem Zusatzmodul zu schaffen, bei dem das Zusatzmodul im entnommenen Zustand geschützt ist und dennoch mit wenig zusätzlichem Platzaufwand in dem elektronischen Gerät eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Gerät der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs.
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Ein erfindungsgemäßes elektronisches Gerät der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Steckaufnahme in einem Eckbereich des Gehäuses angeordnet ist, so dass das Modulgehäuse des Zusatzmoduls das Gehäuse an drei Außenseiten, die eine Ecke bilden, ergänzt.
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Mit anderen Worten stellen drei Seiten des Modulgehäuses Teile der äußen Seitenflächen des elektronischen Gerätes dar. Vorteilhaft weist so das Zusatzmodul ein eigenes Gehäuse - das Modulgehäuse - auf, so dass es als eigenständiges elektronisches Gerät qualifiziert ist und beispielsweise eine eigenständige Funkgerätezulassung bekommen kann, falls es sich bei dem Zusatzmodul um ein Funkmodul zur Erweiterung der Funkkonnektivität des elektronischen Gerätes handelt. Gleichzeitig werden an den drei dargestellten Seiten auch im eingesetzten Zustand des Zusatzmoduls nicht doppelte Gehäusewände gebildet, die Platz in Anspruch nehmen würden. So können die Vorteile des eigenständigen Modulgehäuses genutzt werden, ohne dass dieses Modulgehäuse zu einem allzu großen zusätzlichen Volumenverbrauch des nutzbaren Innenvolumens des elektronischen Gerätes führt.
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Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung des elektronischen Gerätes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektronischen Gerätes sind am Gehäuse Führungen vorgesehen, die das Zusatzmoduls im Eckbereich linear führen. So wird ein Einschieben erleichtert und sichergestellt, dass Steckverbinder des Zusatzmoduls gut positioniert und in einem korrekten Winkel eingesteckt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektronischen Gerätes sind bei dem Modulgehäuse mindestens drei aneinander in einer Ecke angrenzende Gehäuseseiten ausgebildet, konkret eine Längsseite, mindestens eine Querseite und eine Frontseite. Dabei können an der Frontseite Anschluss-, Bedien- und/oder Signalelemente angeordnet sein. Weiter können zwei parallel zueinander ausgerichtete Querseiten bei dem Modulgehäuse ausgebildet sein, wodurch das Zusatzmodul wahlweise an verschiedenen Ecken eingesetzt werden kann, wenn das elektronische Gerät mindestens zwei Steckaufnahmen für Zusatzmodule aufweist, die an einer Seite des Gehäuses angeordnet sind. Weiter kann das Modulgehäuse eine parallel zur Längsseite angeordnete Rückseite aufweisen, die bevorzugt nur teilweise ausgebildet ist, wodurch eine gute Luftzirkulation innerhalb des Gehäuses zum Bauraum des Zusatzmoduls gegeben ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektronischen Gerätes weisen das Modulgehäuse und das Gehäuse einen Verriegelungsmechanismus aufweisen, um das Zusatzmodul in der Steckaufnahme zu fixieren. Der Verriegelungsmechanismus kann beispielsweise ein Verriegelungslasche und eine in die Verriegelungslasche eingreifende Rastnase aufweisen. Bevorzugt ist an dem Modulgehäuse ein Hebel schwenkbar gelagert, der in einer hochgeschwenkten Stellung den Verriegelungsmechanismus löst. Der Hebel kann so zu Entriegelung und als Entnahmehilfe dienen. Dazu kann die Verriegelungslasche federnd am Modulgehäuse angeordnet sein und wird abhängig von der Schwenkstellung des Hebels zurückgedrückt, um den Verriegelungsmechanismus zu lösen. Wenn der Hebel beidseitig herunterschwenkbar ist und in beiden heruntergeschwenkten Stellungen das Modulgehäuse in der Steckaufnahme verriegelt, kann das Modul an verschiedenen Eckbereichen verwendet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektronischen Gerätes ist im Gehäuse eine Hauptleiterplatte angeordnet, auf der sich mindestens ein Stecksockel befindet, in den das Zusatzmodul mit einem Steckverbinder eingesteckt wird. Bevorzugt weist die Hauptleiterplatte mindestens einen flexiblen Abschnitt auf, wobei der mindestens eine Stecksockels in einem durch den flexiblen Abschnitt abgewinkelten Teil der Hauptleiterplatte angeordnet ist. Diese Art der Anbindung der Stecksockel an die Hauptleiterplatte ist elektrisch vorteilhaft und mechanisch einfach umzusetzen und auch zu montieren. Die gegenüber der Hauptausrichtung der Hauptleiterplatte gewinkelte Anordnung der Stecksockel ermöglicht eine Einsteck- bzw. Einschubrichtung der Zusatzmodule parallel zu der Hauptausrichtung der Hauptleiterplatte.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das elektronische Gerät ein Anschlussmodul auf, das in einen Einschubschacht des Gehäuses eingeschoben ist und die Hauptleiterplatte z.B. über einen Leiterplattenrandverbinder kontaktiert. Bevorzugt ist an oder in dem Gehäuse ein Auswurfhebel schwenkbar gelagert, der einen ersten Hebelarm aufweist, der aus dem Gehäuse ragt und einen zweiten Hebelarm, der an einer unteren Seite des Anschlussmoduls anliegt. Mithilfe des Auswurfhebels kann das Anschlussmodul ausgewurfen und ggf. zunächst entriegelt werden. Insbesondere wenn das Anschlussmodul unmittelbar benachbart zu dem Zusatzmodul positioniert ist, erleichtert oder ermöglicht erst der Auswurfhebel die Entnahme des Anschlussmoduls.
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Besonders vorteilhaft ist das elektronisches Gerät ein Funk-Netzwerkgerät, beispielsweise ein IoT (Internet of Things)-Gateway, wobei das mindestens eine Zusatzmodul ein Funkmodul ist. Durch die Modularität, die das Zusatzmodul bereitstellt, kann das elektronische Gerät zur Nutzung verschiedener, auch zukünftiger Funkstandards angepasst werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung eines elektronischen Gerätes mit entnommenem Zusatzmodul;
- 2 das elektronische Gerät gemäß 1 mit eingesetztem Zusatzmodul;
- 3 das elektronische Gerät wie in 1 mit eingesetztem und verriegeltem Zusatzmodul;
- 4-6 das elektronische Gerät gemäß 3 mit eingesetztem und verriegeltem Zusatzmodul in zwei weiteren isometrischen Ansichten aus verschiedenen Blickrichtungen (4, 5) sowie einer Draufsicht (6);
- 7a, b jeweils eine isometrische Ansicht eines separaten Zusatzmoduls in verschiedenen Verriegelungsstellungen;
- 7c eine Detaildarstellung eines Verriegelungsmechanismus des Zusatzmoduls;
- 8 eine Darstellung des inneren Aufbaus des das elektronischen Gerätes ohne Zusatzmodul und mit nur teilweise wiedergegebenem Gehäuse;
- 9, 10 das elektronische Gerät gemäß 2 mit teilweise (9) und vollständig (10) entnommenem Anschlussmodul; und
- 11 eine Detaildarstellung eines Auswurfmechanismus für das Anschlussmodul.
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In den nachfolgend beschriebenen Figuren ist ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Gerätes gezeigt. In allen Figuren kennzeichnen gleichlautende Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nicht in jeder Figur jedes Element mit einem Bezugszeichen versehen.
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Beispielhaft ist als elektronisches Gerät in den Figuren ein IoT (Internet of Things)-Gateway dargestellt. Es versteht sich, dass die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Konzepte auch auf andere elektronische Geräte übertragbar sind, z.B. auf eine indurstrielle Steuerung oder auf ein Erweiterungsmodul für industrielle Steuerungen, das eine zusätzliche Mobilfunk-Netzwerkverbindung wie z.B. LTE, 4G oder 5G bereitstellt.
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1 zeigt das elektronische Gerät in einer isometrischen Darstellung. Es umfasst ein Grundgerät 1, das zwei Einsteckmöglichkeiten für Zusatzmodule 2 bereitstellt. Eines der Zusatzmodule 2 ist bereits in das Grundgerät 1 eingesteckt. Das andere Zusatzmodul 2 ist separat vom Grundgerät 1 dargestellt, also beispielsweise in einer Situation kurz vor dem Einstecken des Zusatzmoduls 2 in das Grundgerät 1. Weiter ist im Grundgerät 1 ein Anschlussmodul 3 eingesetzt.
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Das Grundgerät 1 ist als ein z. B. in einem Schaltschrank nutzbares Gerät zum Aufsetzen auf eine Tragschiene, insbesondere eine Hutschiene, ausgelegt. Es weist ein Gehäuse 10 auf, das sich aus einem Sockel 11 und einer Haube 12 zusammensetzt. Im Sockel 11 ist eine Tragschienenaufnahme 111 ausgebildet, mit der das elektronische Gerät auf die Tragschiene aufgesetzt werden kann. Das elektronische Gerät 1 verrastet dabei auf der Tragschiene. Es ist ein hier nicht näher dargestellter Verriegelungsmechanismus vorgesehen, der mithilfe eines Entriegelungshebels 112 gelöst werden kann, um das elektronische Gerät wieder von der Tragschiene abzunehmen.
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Auf den Sockel 11 ist die Haube 12 aufgesetzt, insbesondere mit dem Sockel 11 verrastet. Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine Hauptleiterplatte 13 aufgenommen. In alternativen Ausgestaltungen des elektronischen Gerätes kann die Breite des Gehäuses 10 (die Breite ist die Ausdehnung in Richtung der Tragschiene) größer gewählt sein, so dass auch mehrere vergleichbare Hauptleiterplatten 13 oder eine Hauptleiterplatte 13 und eine oder mehrere Zusatzleiterplatten im Gehäuse 10 angeordnet sein können.
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An der dem Sockel 11 gegenüberliegenden Seite der Haube 12, also an der in der 1 nach oben zeigende Seite, die bei Anordnung in einem Schaltschrank dem Benutzer zugewandt ist, sind Anschlusselemente 14 angeordnet. Beispielhaft sind bei dem dargestellten elektronischen Gerät zwei RJ-45 Netzwerkanschlüsse erkennbar. Weiter können Bedien- und/oder Signalelemente vorhanden sein. Darüberhinaus ist in diesem Bereich ein hier nicht sichtbarer Einschubschacht 17 (vgl. 10) ausgebildet, in den das Anschlussmodul 3 eingesteckt ist. Das Anschlussmodul 3 ist damit an seiner Oberseite, an der sich Anschlüsse 31 befinden, zugänglich. Hier können beispielsweise Stromversorgungsanschlüsse für das elektronische Gerät angeordnet sein und/oder Signalanschlüsse, vorliegend in Form von Push-in-Leiteranschlüssen.
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Dem genannten Einschubschacht 17 für das Anschlussmodul 3 ist ein Auswurfhebel 171 zugeordnet, der bei Betätigung das ansonsten nicht oder nur schlecht greifbare Anschlussmodul 3 aus dem Einschubschacht 17 drückt, so dass es entnommen werden kann. Dieses ist detaillierter nochmals in den 9 bis 11 dargestellt.
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Weiter ist auf der Oberseite der Haube 12 eine Abdeckklappe 15 angeordnet, die aufgeschwenkt werden kann und unter der sich weitere Elemente befinden. Dieses können insbesondere solche Elemente, die nicht regelmäßig benutzt werden müssen, z. B. ein Taster zum Zurücksetzen des elektronischen Gerätes oder ein Serviceanschluss. Auch kann vorgesehen sein, Zugang zu einem Batteriefach für eine Pufferbatterie oder eine Einsteckmöglichkeit für eine Speicherkarte unter der Abdeckklappe 15 anzuordnen.
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Das Zusatzmodul 2 weist ebenfalls ein Gehäuse auf, das zur Unterscheidung von dem Gehäuse 10 des Grundgerätes 1 nachfolgend als Modulgehäuse 20 bezeichnet ist. Am Modulgehäuse 20 ist ein verschwenkbarer Hebel 21 angeordnet, der zum einen einer Verriegelung des Zusatzmoduls 2 am Gehäuse 10 dient und zum anderen als Grifflasche fungiert. Der Aufbau des Zusatzmoduls 2 und insbesondere die Anordnung des Hebels 21 am Gehäuse 20 wird weiter unten noch detaillierter im Zusammenhang mit den 7a-c beschrieben.
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An einem unteren, dem Hebel 21 gegenüberliegenden Ende des Zusatzmoduls 2 ist eine Modulleiterkarte 22 zu erkennen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel leicht über das Modulgehäuse 20 nach unten hervorragt. Auf der Modulleiterkarte 22 ist ein Steckverbinder 221 angeordnet, über den eine Kontaktierung des Zusatzmoduls 2 mit der Hauptleiterkarte 13 des Grundgerätes 1 im eingesteckten Zustand des Zusatzmoduls 2 erfolgt. Schließlich sind an dem noch nicht eingesetzten Zusatzmodul 2 Anschluss-, Bedien- und/oder Signalelemente 23 angeordnet, die je nach Funktionalität des Zusatzmoduls 2 unterschiedlich ausfallen können oder auch, wie bei dem bereits eingesetzten Zusatzmodul 2, entfallen können, wenn sie nicht benötigt werden. Letzteres ist auch bei einem Zusatzmodul 2 der Fall, das als eine Art Dummy-Modul zwar in das Grundgerät 1 eingesetzt wird, aber keine elektronische Zusatzfunktionalität bietet.
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2 zeigt das elektronische Gerät aus 1 aus gleicher Perspektive nach dem Einsetzen des Zusatzmoduls 2 in den dafür vorgesehenen Einsteckbereich am Grundgerät 1. Dieser Bereich ist ein Eckbereich 121 des Gehäuses 10 des Grundgerätes 1, wobei das Modulgehäuse 20 das Gehäuse 10 um die ansonsten fehlende Ecke zu einer Quaderform ergänzt. Somit bilden drei Seiten des Modulgehäuses 20 im eingesetzten Zustand des Zusatzmoduls 2 Außenflächen des elektronischen Gerätes.
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Drei Seiten des Modulgehäuses 20 bilden somit Teile der äußeren Seitenflächen des elektronischen Gerätes. Vorteilhaft weist so das Zusatzmodul 2 ein eigenes Gehäuse - das Modulgehäuse 20 - auf, so dass es als eigenständiges elektronisches Gerät qualifiziert ist und beispielsweise eine eigenständige Funkgerätezulassung bekommen kann, falls es sich bei dem Zusatzmodul 2 um ein Funkmodul zur Erweiterung der Funkkonnektivität des elektronischen Gerätes handelt. Gleichzeitig werden an den drei dargestellten Seiten auch im eingesetzten Zustand des Zusatzmoduls 2 nicht doppelte Gehäusewände gebildet, die Platz in Anspruch nehmen würden. So können die Vorteile des eigenständigen Modulgehäuses 20 genutzt werden, ohne dass dieses Modulgehäuse 20 zu einem allzu großen zusätzlichen Volumenverbrauch des nutzbaren Innenvolumens des elektronischen Gerätes 2 führt.
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Wie in 1 ersichtlich ist, ist dennoch eine große Öffnung 122 in der Haube 12 im Aufnahmebereich des Zusatzmoduls 2 vorhanden, über die beispielsweise eine Luftzirkulation zwischen dem Bauraum innerhalb der Haube 12 und dem Bauraum innerhalb des Zusatzmoduls 2 erfolgen kann, beispielsweise zur Konvektionskühlung der elektronischen Geräte im Zusatzmodul 2. Aufgrund durchbrochener Seitenwände ist eine Konvektion auch unmittelbar zwischen dem Zusatzmodul 2 und der Umgebung möglich.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Zusatzmodule 2 senkrecht zur Tragschiene eingeschoben werden, was auch möglich ist, wenn das elektronische Gerät auf der Tragschiene unmittelbar an ein Nachbargerät angrenzt. Dabei sind Führungen 123 an der Haube 12 ausgebildet, die das Einschieben des Zusatzmoduls 2 im Eckbereich 121 linear in der Einschubrichtung führen. Die Führungen 123 können Stege sein, ggf. hinterschnittene Stege, z.B. mit einem Schwalbenschwanz-Querschnittsprofil.
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3 zeigt das Zusatzmodul 2 im eingesetzten und verriegelten Zustand. Die Verriegelung wird erzielt, indem der Hebel 21 zur Außenseite hin verschwenkt wird. Details des Verriegelungsmechanismus werden im Zusammenhang mit den 7a-c erläutert. Vorab wird an dieser Stelle angemerkt, dass das Zusatzmodul 2 in unveränderter Bauart an beiden dargestellten Einsteckmöglichkeiten für die Zusatzmodule 2 im Grundgerät 1 eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck kann der Hebel 21 zu jeder der beiden Seiten verschwenkt werden, wobei eine Entriegelung in der Mittelstellung (s. 1 und 2) und eine Verriegelung in jeder der umgelegten Seitenstellungen erfolgt.
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Die 4 und 5 zeigen das elektronische Gerät nochmals aus anderen Perspektiven. In 4 ist die den Zusatzmodulen 2 gegenüberliegende Seite des Gehäuses 10 zu sehen. Hier ist eine Zugangsöffnung 16 erkennbar, hinter der sich ein Erweiterungsstecker auf der Hauptleiterplatte 13 befindet, über den das elektronische Gerät mit einem weiteren Gerät, beispielsweise einem Erweiterungsmodul gekoppelt werden kann, das neben dem elektronischen Gerät auf der Hut- bzw. Tragschiene angeordnet wird. Wenn nicht benötigt, kann die Zugangsöffnung 16 durch einen hier nicht dargestellten Deckel verschlossen werden.
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In 4 ist weiterhin ein Schwenklager 172 des Auswurfhebels 171 zu erkennen. Der Auswurfhebel 171 ist schwenkbar an der Seitenwandung der Haube 12 gelagert, wobei eine Lageröffnung in Form eines im unteren Bereich hinterschnittenen Schlüssellochs ausgebildet ist. Am Auswurfhebel 171 ist ein hervorstehender Lagerbolzen ebenfalls mit einer Hinterschneidung angeordnet, der in die Lageröffnung 172 im oberen Bereich eingesetzt werden kann und nach unten in die Lagerposition verschoben werden kann. In dieser Position ist der Auswurfhebel 171 schwenkbar an der Seitenwandung der Haube 12 gelagert, ohne dass Komponenten der Lagerung über die Außenfläche der Haube 12 hervorstehen. Es wird angemerkt, dass die Lagerung des Hebels 21 am Modulgehäuse 20 auf eine vergleichbare Art ausgebildet sein kann.
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Schließlich zeigt 6 eine Draufsicht auf die Oberseite (gemäß der Darstellung der vorherigen Figuren) bzw. die Frontseite (bei Einbau in einem Schaltschrank) des elektronischen Gerätes. Neben den bereits angesprochenen RJ45-Buchsen ist hier eine USB-C-Buchse als weiteres Anschlusselement 14 zu erkennen. Zudem sind Anschlusskontake 31, hier Push-in-Kontakte, des Anschlussmoduls 3 sichtbar.
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Die 7a und 7b zeigen das Zusatzmodul 2 separat in jeweils einer isometrischen Darstellung detaillierter. Die Blickrichtung ist hierbei schräg auf eine Querseite 202 des Modulgehäuses 20 sowie eine Rückseite 203. Die Rückseite 203 ist die Seite, mit der das Zusatzmodul 2 parallel zur Hauptleiterplatte 13 und dieser zugewandt im Grundgerät 1 angeordnet ist. Parallel zur Rückseite 203 und ebenfalls zwischen den Querseiten 202 ist eine Längsseite 201 ausgebildet, die hier nicht sichtbar ist, sondern nur über einen Bezugszeichenpfeil angedeutet ist. Diese Längsseite 201 ist geschlossen wie beispielsweise aus 5 ersichtlich ist, bei der auf diese Längsseite 201 geblickt wird.
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Die Querseiten 202 sind dagegen durchbrochen ausgebildet, was den bereits angesprochenen Luftaustausch mit der Umgebung ermöglicht. Die 7a und 7b zeigen auch, dass auf jeder der Seiten des Zusatzmoduls 2 die Querseite 202 ausgebildet ist, wodurch das Zusatzmodul 2 in beiden Einsatzpositionen im Grundgerät 1 verwendet werden kann, wobei mal die eine und mal die andere der Querseiten 202 das Gehäuse des elektronischen Gerätes vervollständigt.
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Im unteren Bereich der Rückseite 203 ist eine Federlasche 205 ausgebildet, die mit einer Rastnase 124 am Modulgehäuse 10 zusammenwirkt, um das Modulgehäuse 20 im Gehäuse 10 zu fixieren.
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Die 7a zeigt den verriegelten Zustand des Modulgehäuses 20. In diesem Zustand nimmt die Federlasche 205 eine verrastende Position ein, die ihrer normalen Federvorspannung entspricht. Wird der Hebel 21 in die Entriegelungsposition gebracht, wie in 7b dargestellt ist, drückt ein unteres Ende des Hebels 21 die Federlasche 205 in Richtung des Inneren des Modulgehäuses 20 hinein, wodurch die Verrastung mit der Rastnase 124 des Gehäuses 10 aufgehoben wird und das Modulgehäuse 20 entnommen werden kann. Um im unteren Bereich des Hebels 21 die dafür notwendigen Druckkräfte auf die Rastlasche 205 ausüben zu können, ist das untere Ende des Hebels 21 mit einer Nut 211 versehen, die in der Detailvergrößerung in 7c zu erkennen ist. Diese Nut 211 greift in einen Führungssteg 204 ein, der seitlich neben der Rastlasche 205 an der Rückseite 203 ausgebildet ist. Im Bereich der Federlasche 205 ist der Führungssteg 204 unterbrochen, jedoch derart, dass in jedem Schwenkwinkel des Hebels 21 ein Eingriff eines Abschnitts des Führungsstegs 204 mit der Nut 211 gegeben ist.
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In 8 ist das Grundgerät 1 des elektronischen Gerätes gezeigt, wobei die Haube 12 des Gehäuses 10 entfernt ist, um Einblick in den inneren Aufbau des Grundgerätes 1 zu erhalten.
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Erkennbar ist hier insbesondere die Hauptleiterplatte 13, die im Wesentlichen senkrecht zur Hub- bzw. Tragschiene aufgerichtet ist, also in der hier nicht dargestellten Haube 12 stehend. An einem oberen Leiterplattenrand sind die bereits angesprochenen Anschlusselemente 14, hier die beiden RJ45-Buchsen sowie die USB-C-Buchse zu erkennen. Weiter sind Signalelemente 141, vorliegend Lichtleitelemente, die einzelnen Signal-LEDs zugeordnet sind, die auf der Leiterplatte 13 angeordnet sind. Weiter sind in dieser Darstellung die unter der Abdeckklappe 15 verborgenen Elemente zu erkennen, konkret ein Batteriefach 133 zur Aufnahme einer Knopfzelle als Pufferbatterie sowie ein Speicherkartenschacht 134, der im vorliegenden Fall zur Aufnahme einer SD-Karte ausgebildet ist.
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Ebenfalls entlang einer oberen Leiterkartenkante der Leiterkarte 13 ist in einer abgesenkten Stufe sind Leiterplattenrandkontakte 132 vorhanden, die mit dem eingesteckten Anschlussmodul 3 kontaktieren. Dieses weist zu diesem Zweck einen entsprechenden Leiterplattenrandverbinder auf.
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Um die Leiterplatte 13 und die auf ihr angeordneten elektronischen Komponenten mit dem Zusatzmodul 2 zu verbinden sind auf der Leiterplatte 13 Stecksockel 136 angeordnet, in die die Steckverbinder 221 der Zusatzmodule eingesteckt werden. Die Stecksockel 136 sind auf zungenähnlichen Fortsätzen auf der Leiterplatte 13 angeordnet, die als Ganzes oder in einem Übergangsbereich flexible Abschnitte 135 aufweisen. Durch die flexiblen Abschnitte 135 kann die ansonsten senkrecht im Sockel 11 stehende Leiterplatte 13 abgebogen werden und ist im Bereich der Stecksockel 136 parallel zu einer Grundplatte des Sockels 11 ausgerichtet. Um diesen Abschnitt in der dargestellten Lage zu halten, wird er von Rasthaken 113 übergriffen, die am Sockel 11 angeordnet sind oder integral mit dem Sockel 11 ausgebildet sind.
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Diese Art der Anbindung der Stecksockel 136 an die Hauptleiterplatte 13 ist elektrisch vorteilhaft und mechanisch einfach umzusetzen und auch zu montieren. Die gegenüber der Hauptausrichtung der Hauptleiterplatte 13 gewinkelte Anordnung der Stecksockel 136 ermöglicht eine Einsteck- bzw. Einschubrichtung der Zusatzmodule 2 parallel zu der Hauptausrichtung der Hauptleiterplatte 13. Damit können die Zusatzmodule 2 letztlich senkrecht zur Tragschiene eingeschoben werden, was auch möglich ist, wenn das elektronische Gerät auf der Tragschiene unmittelbar an ein Nachbargerät angrenzt.
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In den 9 und 10 ist nochmals in ähnlicher Weise wie in 4 das elektronische Gerät mit Blick auf die den Zusatzmodulen 2 gegenüberliegende Seite gezeigt. Anders als bei 4 ist die dort gezeigte Zugangsöffnung 16 hier mit einer Abdeckung 161 verschlossen.
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Die 9 und 10 illustrieren das Entnehmen des Anschlussmoduls 3. Dieses erfolgt durch Druck auf den Auswurfhebel 171, wodurch das Modul 3 so weit aus dem Einschubschacht 17 herausgedrückt wird (vgl. 9), dass es gegriffen und ganz entfernt werden kann, wie in 10 dargestellt ist. In 10 ist auch der bereits genannte Einschubschacht 17, in den das Anschlussmodul 3 eingesetzt wird, zu erkennen. Ferner ist bei dem herausgenommenen Anschlussmodul 3 im unteren, den Anschlusskontakten 31 gegenüberliegenden Bereich ein Leiterplattenrandverbinder 32 ansatzweise zu erkennen, mit dem das Anschlussmodul 3 die Leiterplattenrandkontakte 132 (vgl. 8) der Hauptleiterplatte 13 kontaktiert.
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11 schließlich zeigt einen Ausschnitt der Haube 12 des Gehäuses 10 des Grundgerätes 1 im Bereich des Einschubschachtes 17. Hier ist die Form des Auswurfhebels 171 zu erkennen. Der Auswurfhebel 171 ist ein zweiseitiger Hebel, wobei durch Druck auf den außen zugänglichen und sichtbaren Teil ein im Inneren angeordneter angeschrägter Hebelabschnitt 173 angehoben wird, der das eingesteckte Anschlussmodul 3 anhebt. Durch die Anschrägung des Hebelabschnitts 173 wird beim Betätigen des Auswurfshebels 171 eine Rastlasche 33 mit Rastelementen 34 des Anschlussmoduls 3 von der Wand der Haube 12 weg bewegt und dabei eine Verrastung des Anschlussmoduls 3 im Einschubschacht 17 aufgehoben. Der Auswurfshebel 171 übernimmt somit eine Doppelfunktion, indem er die Verrastung des Anschlussmoduls 3 löst und das Anschlussmodul 3 anhebt.
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Die 11 zeigt den Auswurfhebel 171 während seiner Montage. Er ist mit dem hinterschnittenen Lagerbolzen 172 in den oberen Teil der schlüssellochförmigen Öffnung der Haube 12 eingesetzt. In Betriebsstellung wird er in den unteren Teil dieser Schlüssellochöffnung geschoben, in der er dann fixiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundgerät
- 2
- Zusatzmodul
- 3
- Anschlussmodul
- 10
- Gehäuse
- 11
- Sockel
- 111
- Hutschienenaufnahme
- 112
- Verriegelungshebel
- 12
- Haube
- 121
- Eckbereich
- 122
- Öffnung
- 123
- Führung
- 124
- Rastnase
- 13
- Hauptleiterplatte
- 131
- Erweiterungsstecker
- 132
- Leiterplattenrandkontakt
- 133
- Batteriefach
- 134
- Speicherkartenschacht
- 135
- flexibler Abschnitt
- 136
- Stecksockel
- 14
- Anschlusselement
- 141
- Signalelement
- 15
- Abdeckklappe
- 16
- Zugangsöffnung
- 161
- Abdeckung
- 17
- Einschubschacht
- 171
- Auswurfhebel
- 172
- Lager
- 173
- angeschrägter Hebelabschnitt
- 20
- Modulgehäuse
- 201
- Längsseite
- 202
- Querseite
- 203
- Rückseite
- 204
- Führungssteg
- 205
- Verriegelungslasche
- 21
- Hebel
- 211
- Nut
- 22
- Modulleiterplatte
- 221
- Steckverbinder
- 23
- Anschluss-, Bedien- und/oder Signalelement
- 30
- Anschlussmodulgehäuse
- 31
- Anschlusskontakt
- 32
- Leiterplattenrandverbinder
- 33
- Rastlasche
- 34
- Rastelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2020144209 A1 [0003]
- EP 2589275 B1 [0005]
