DE10305773B4

DE10305773B4 - Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine oder zwei Busleitungen oder zum Verbinden zweier Busleitungen miteinander

Info

Publication number: DE10305773B4
Application number: DE10305773A
Authority: DE
Inventors: Michael Strauss; Peter Wienzek
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2003-02-11
Filing date: 2003-02-11
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: DE10305773A1

Abstract

Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung (2) mittels in einem Kontaktträger (3) angeordneten Kontaktelementen (4), mit einem eine runde Grundfläche aufweisenden Gehäuse, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil (8) und ein zweites Gehäuseteil (9) aufweist,
wobei das erste Gehäuseteil (8) ein Gewinde (10) aufweist und im dem dem zweiten Gehäuseteil (9) zugewandten Bereich des ersten Gehäuseteils (8) eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitung (2) erstreckende Ausnehmung (12) zur Aufnahme der Busleitung (2) ausgebildet ist und
wobei das zweite Gehäuseteil (9) ein zu dem Gewinde (10) korrespondierendes Gewinde (11) und einen Druckkörper (17) aufweist, der zur Auflage der Busleitung (2) dient,
so daß beim Verschrauben des ersten Gehäuseteils (8) mit dem zweiten Gehäuseteil (9) die Kontaktelemente (4) in die Busleitung (2) eindringen und die Adern (7) der Busleitung (2) kontaktieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abdichtelement (19) zwischen dem ersten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung, mittels in einem Kontaktträger angeordneten Kontaktelementen, mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil und zweites Gehäuseteil aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Daneben betrifft die Erfindung noch ein Modul zum Verbinden mindestens zweier Busleitungen miteinander oder zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an mindestens zwei Busleitungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.
Derartige Module dienen in der Regel dazu, mehrere Sensoren oder Aktoren mit einer Busleitung zu verbinden, über die die Sensoren und Aktoren sowohl mit Energie als auch mit der zentralen Steuerung verbunden werden. Die Busleitung ist im allgemeinen ein ungeschirmtes Zwei-Leiter-Flachbandkabel, über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden. In dem Modul kann auch eine Elektronikeinheit angeordnet sein, die dabei meist aus einer den Anforderungen entsprechend bestückten Leiterplatte besteht, die in dem Gehäuse gehalten ist. Vorteil der bekannten Bussysteme ist, daß nicht mehr jeder Aktor bzw. Sensor einzeln verdrahtet werden muß, sondern nur noch eine Busleitung benötigt wird, um alle Aktoren und Sensoren mit der Steuerung zu verbinden. Dadurch wird das System wesentlich übersichtlicher, sowie die Installation und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen einfacher.
Um die einzelnen Aktoren und Sensoren schnell und einfach an die Busleitung anschließen zu können, wird ein Modul verwendet, das häufig auch als Aktor-Sensor-Box oder Aktor-Sensor-Modul bezeichnet wird. Die Buchsen für die Sensoren werden dabei als Eingänge und die Buchsen für die Aktoren als Ausgänge bezeichnet, so daß die Elektronikmodule auch als Ein- /Ausgangsmodule bzw. als E/A-Module oder als I/O-Module bezeichnet werden.
Bekannte Module bestehen aus zwei Modulteilen, nämlich einem Moduloberteil, dem sogenannten Anwendermodul, und einem Modulunterte dem sogenannten Koppelmodul (vgl. DE 197 56 167 A1 oder DE 93 05 529 U1 ). Das Koppelmodul dient dabei zum Anschluß des Anwendermoduls an die Busleitung, wozu in dem Koppelmodul entsprechende Stift- oder Schneidkontakte zur Kontaktierung der Busleitung vorgesehen sind. Das Anwendermodul und das Koppelmodul sind ebenfalls über Stiftkontakte elektrisch und über Schrauben in dem Anwendermodul mechanisch miteinander verbunden. Die Anwendermodule unterscheiden sich insbesondere in der Anzahl der Anschluß- bzw. Steckerbuchsen, wobei die Mehrzahl der Anwendermodule vier oder acht M12-Buchsen zum Anschluß einer entsprechenden Anzahl binärer Geräte aufweisen.
Derartige Module haben in der Regel ein quaderförmiges Kunststoffgehäuse, das zur Befestigung des Moduls großflächig auf einer geraden und zum Gehäuse weitgehend parallelen Auflagefläche aufliegt, wobei die Fixierung des Moduls mit Hilfe von Schrauben erfolgt, wozu in dem Gehäuse entsprechende Bohrungen vorgesehen sind. Daneben sind Module bekannt, die eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Moduls auf einer Tragschiene aufweisen. Die bekannten Module weisen in der Regel die Schutzart IP 65 oder IP 67 auf.
In Umgebungsbedingungen mit Belastung durch dauerhaft erhöhte Feuchtigkeit oder bei Einsatzgebieten, bei denen eine Reinigung der Module mit einem Wasserstrahl, insbesondere mit einem Hochdruckreiniger erfolgt, wie beispielsweise in der Nahrungs- und Genußmittelindustrie, können die bekannten Module kaum eingesetzt werden. Insbesondere im Nahrungs- und Genußmittelbereich werden nicht nur an die Abdichtung des Gehäuses sondern auch an die Reinigungsmöglichkeit des Gehäuses sehr hohe Anforderungen gestellt. Dabei muß die Ablagerung von Keimen am Gehäuse weitestgehend vermieden werden. Die Kanten der quaderförmigen Gehäuse bergen jedoch die Gefahr der Ablagerung von Keimen in sich.
Darüber hinaus sind die zuvor genannten Module relativ groß, da sie meist zum Anschluß von vier oder acht Sensoren bzw. Aktoren ausgelegt sind. Außerdem ist die Verbindung zweier Busleitungen miteinander oder der An schluß von zwei Busleitungen, beispielsweise eines "normalen" Flachbandkabels, über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden, und eines Flachbandkabels zur Einspeisung einer Zusatzspannung, an einen oder mehrere Sensoren oder Aktoren im Hinblick auf eine geforderte Dichtigkeit relativ aufwendig.
Aus der US 5,610,448 ist ein Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung und aus der US 2,758,280 ein Modul zum Verbinden zweier Busleitungen miteinander bekannt, bei denen gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 das Gehäuse jeweils eine runde Grundfläche aufweist und am ersten Gehäuseteil ein bzw. zwei Außengewinde und am zweiten bzw. dritten Gehäuseteil ein korrespondierendes Innengewinde vorgesehen ist, so die beiden bzw. die drei Gehäuseteile miteinander verschraubt werden können. Darüber hinaus weist das ersten Gehäuseteil im dem dem zweiten bzw. dritten Gehäuseteil zugewandten Bereich eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitung erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme der Busleitung auf. An dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil ist jeweils ein Druckkörper vorgesehen, der zur Auflage der Busleitung dient, so daß beim Verschrauben des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil die Kontaktelemente in die Busleitung eindringen und die Adern der jeweiligen Busleitung kontaktieren.
Ein der US 5,610,448 im wesentlichen entsprechendes Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung ist auch aus der GB 2 333 909 A bekannt. Auch diese Druckschrift offenbart ein Modul mit einer runden Grundfläche, wobei das erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil verschraubbar ist. Auch bei diesem Modul ist ein Druckkörper vorgesehen, wobei der Druckkörper hier jedoch als separates Bauteil ausgebildet ist, der zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet wird.
Aus der DE 1 903 063 U ist ein Adapter zum Anschluß eines Flachkabels bekannt, bei dem das aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehende Gehäuse ebenfalls eine runde Grundfläche aufweist. Das Oberteil und das Unterteil, an dem eine elektrische Leitung fest angeordnet ist, können dabei über einen Bajonettverschluß miteinander befestigt werden.
Ein Modul zum Verbinden zweier Busleitungen miteinander ist außerdem auch aus der GB 691,802 bekannt. Das Modul weist ein mittleres Gehäuseteil mit zwei jeweils eine Außengewinde aufweisenden Flanschen und ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf, die jeweils auf einer der beiden Seiten des mittleren Gehäuseteils aufgeschraubt werden können und jeweils einen Druckkörper aufweisen. In dem mittleren Gehäuseteil ist an den den beiden anderen Gehäuseteilen zugewandten Bereichen je eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitungen erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme je einer Busleitung ausgebildet, so daß beim Verschrauben des mittleren Gehäuseteils mit dem Gehäuseoberteil bzw. mit dem Gehäuseteil die in dem mittleren Gehäuseteil angeordneten Kontaktelemente in die Busleitungen eindringen und die Adern der Busleitungen kontaktieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes Modul zur Verfügung zu stellen, das den hohen Anforderungen des Hygiene- bzw. Nahrungsmittelbereichs noch besser genügt, möglichst einfach aufgebaut und vielseitig einsetzbar ist.

Diese Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung gemäß Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß ein Abdichtelement zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, und daß das Abdichtelement ein außermittig angeordnetes Leitungsbett zur Aufnahme der Busleitung und eine ringförmige Außendichtung aufweist.

Bei einem Modul zum Verbinden mindestens zweier Busleitungen miteinander oder zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an mindestens zwei Busleitungen gemäß Patentanspruch 2 ist die zuvor beschriebene Aufgabe zunächst dadurch gelöst, daß je ein Abdichtelement zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil und zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem dritten Gehäuseteil angeordnet ist, und daß beide Abdichtelemente ein außermittig angeordnetes Leitungsbett zur Aufnahme einer der Busleitungen und eine ringförmige Außendichtung aufweisen.

Während das Modul gemäß der ersten Lehre der Erfindung aus genau zwei Gehäuseteilen besteht, weist das Modul gemäß der zweiten Lehre der Erfin dung noch wenigstens ein drittes Gehäuseteil auf. Bei dem Modul gemäß der ersten Lehre der Erfindung stellt dabei das erste Gehäuseteil das Gehäuseoberteil und das zweite Gehäuseteil das Gehäuseunterteil dar. Demgegenüber besteht das Modul gemäß der zweiten Lehre der Erfindung aus einem Gehäuseunterteil, einem Gehäusemittelteil und einem Gehäuseoberteil, wobei das erste Gehäuseteil dem Gehäusemittelteil, das zweite Gehäuseteil dem Gehäuseunterteil und das dritte Gehäuseteil dem Gehäuseoberteil entspricht. Wie nachfolgend noch genauer erläutert wird, entspricht der Aufbau und die Funktion des Gehäuseunterteils, d. h. des zweiten Gehäuseteils, des zweiteiligen Moduls dem Aufbau und der Funktion des Gehäuseunterteils, d. h. des zweiten Gehäuseteils, des dreiteiligen Moduls. Das erste Gehäuseteil, d. h. das Gehäuseoberteil des zweiteiligen Moduls bzw. das Gehäusemittelteil des dreiteiligen Moduls, weist ebenfalls im wesentlichen dieselbe Funktion auf, wobei sich jedoch das Gehäuseoberteil des zweiteiligen Moduls und das Gehäusemittelteil des dreiteiligen Moduls in ihrem konstruktiven Aufbau voneinander unterscheiden. Gemeinsam ist dem ersten Gehäuseteil des zweiteiligen Moduls, d. h. dem Gehäuseoberteil, und dem ersten Gehäuseteil des dreiteiligen Moduls, d. h. dem Gehäusemittelteil, daß in beiden Fällen das erste Gehäuseteil mit ein und demselben zweiten Gehäuseteil, d. h. mit ein und demselben Gehäuseunterteil, verschraubbar ist.

Dadurch, daß das Gehäuse eine runde Grundfläche aufweist, ergibt sich bereits eine höhere Dichtigkeit und eine verbesserte Reinigungsmöglichkeit des Moduls im Vergleich zu den eingangs genannten quaderförmigen Aktor-Sensor-Boxen. Durch die Verschraubung des erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil bzw. das erste Gehäuseteil mit dem zweiten und dem dritten Gehäuseteil, ergibt sich eine verbesserte Dichtigkeit des gesamten Gehäuses, da durch die Ausbildung der Gewinde an den einzelnen Gehäuseteilen eine über den gesamten Umfang des Gehäuses wirkende gleichmäßig feste Verbindung der einzelnen Gehäuseteile erreicht wird. Die Dichtigkeit der Verschraubung der einzelnen Gehäuseteile ist dabei deutlich höher als die Dichtigkeit der aus dem Stand der Technik bekannten Verschraubung von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil, bei der lediglich im Bereich der Ecken der quaderförmigen Gehäuse einzelne Schrauben vorgesehen sind.

Das zweite Gehäuseteil bzw. das zweite und das dritte Gehäuseteil weist jeweils einen Druckkörper auf, der zur Auflage der Busleitung bzw. der Busleitungen dient, so daß beim Verschrauben des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil bzw. des ersten Gehäuseteils mit dem dritten Gehäuseteil die Kontaktelemente in die Busleitung bzw. die Busleitungen eindringen und die Adern der Busleitung bzw. der Busleitungen kontaktieren. Der in dem ersten bzw. dem zweiten Gehäuseteil vorgesehene Druckkörper verhindert somit ein Zurückweichen der Busleitung, wenn die in dem ersten Gehäuseteil angeordneten Kontaktelemente in die Busleitung eindringen.

Gemäß der ersten und der zweiten Lehre der Erfindung ist erfindungsgemäß ein Abdichtelement zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil bzw. zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem dritten Gehäuseteil angeordnet, wobei das Abdichtelement ein außermittig angeordnetes Leitungsbett zur Aufnahme der Busleitung und eine ringförmige Außendichtung aufweist. Das Abdichtelement dient dabei sowohl als Führung für die Busleitung, als auch als Kodierung zur richtigen Ausrichtung einer unsymmetrischen Busleitung. Darüber hinaus verhindert das Abdichtelement eine mechanische Beschädigung der Busleitung beim Verbinden des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil.

Das Leitungsbett ist dabei auf die Form der Busleitung abgestimmt, so daß sich durch die außermittige Anordnung des Leitungsbetts eine vorgeschriebene Anordnung der Busleitung in dem Modul ergibt, wodurch eine eindeutige Zuordnung der Kontaktelemente zu den Adern der Busleitung gewährleistet ist. Da das Abdichtelement auch eine Abdichtung des Freiraumes zwischen der Busleitung und der Ausnehmung bewirkt, ist es nicht erforderlich, die Ausnehmung exakt an die Kontur der Busleitung anzupassen, wodurch sich die Herstellung des ersten Gehäuseteils vereinfacht. Schließlich wird durch die mit dem Abdichtelement einstückig ausgebildete Außendichtung auch noch eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil realisiert. Zusätzlich dazu kann diese Außendichtung auch durch einen O-Ring realisiert sein.

Um ein Verdrehen der Busleitung beim Einschrauben des ersten Gehäuseteils in das zweite Gehäuseteil bzw. beim Aufschrauben des zweiten Gehäuseteils auf das erste Gehäuseteil zu verhindern, ist der Druckkörper drehbar in dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil angeordnet. Dadurch können das erste Gehäuseteil bzw. das zweite und das dritte Gehäuseteil verdreht werden, ohne daß es zu einer Verdrehung der anzuschließenden Busleitung kommt.

Vorteilhafterweise ist darüber hinaus vorgesehen, daß der Druckkörper außermittig in dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil angeordnet ist. Durch den seitlichen Versatz des Druckkörpers in dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil ist bei einer unsymmetrischen Busleitung eine eindeutige Orientierung und somit eine richtige Zuordnung der einzelnen Kontaktelemente zu den einzelnen Adern der Busleitung möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Moduls, sowohl gemäß der ersten als auch gemäß der zweiten Lehre der Erfindung, ist der Kontaktträger mit den Kontaktelementen im ersten Gehäuseteil angeordnet. Die Anordnung der Kontaktelemente, die im montierten Zustand des Moduls die Isolierung der Busleitung durchdringen und die Adern der Busleitung kontaktieren, im ersten Gehäuseteil ermöglicht es, das zweite Gehäuseteil vollständig passiv auszugestalten, so daß das zweite Gehäuseteil lediglich der mechanischen Befestigung der Busleitung nicht jedoch deren elektrischer Kontaktierung dient. Ist das Gewinde des ersten Gehäuseteils beispielsweise als Außengewinde und das Gewinde des zweiten Gehäuseteils als Innengewinde ausgebildet, so kann das zweite Gehäuseteil besonders einfach als eine Art Überwurfmutter hergestellt werden.

Zur Realisierung der passiven Ausgestaltung des zweiten Gehäuseteils ist vorgesehen, daß das erste Gehäuseteil mindestens eine Buchse oder einen Stecker zum Anschluß einer elektrischen oder optischen Leitung aufweist. Alternativ zur Ausgestaltung einer Buchse oder eines Steckers am ersten Gehäuseteil ist es auch möglich, daß eine elektrischen Leitung fest mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist, wozu die elektrische Leitung beispielsweise am ersten Gehäuseteil angespritzt ist. Bei den bekannten Aktor-Sensor-Modulen sind die Kontaktelemente zur Kontaktierung der Busleitung im Koppelmodul angeordnet, während die Buchsen oder Stecker im Anwendermodul angeordnet sind. Dadurch ist es notwendig eine elektrische Verbindung in Form von Kontakten zwischen dem Koppelmodul und dem Anwender modul vorzusehen, wodurch der Aufbau der Module komplizierter und deren Abmessungen größer werden. Da bei dem erfindungsgemäßen Modul gemäß der bevorzugten Ausgestaltung sowohl die Kontaktelemente als auch die Buchse oder der Stecker, d. h. die elektrischen Anschlüsse für die Leitungen zu den Sensoren oder Aktoren, im ersten Gehäuseteil angeordnet sind, erfolgt im zweiten Gehäuseteil keinerlei elektrische Kontaktierung. Somit ist es auch nicht erforderlich, eine elektrische Verbindung in Form von Kontakten zwischen dem Koppelmodul und dem Anwendermodul vorzusehen.

Um den erhöhten Anforderungen an die Dichtigkeit des Gehäuses zu genügen, ist vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Buchse oder der Stecker einstückig mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist. Dabei kann das erste Gehäuseteil so ausgebildet sein, beispielsweise als Gußteil hergestellt werden, daß die Buchse oder der Stecker in dem Gehäuseteil integriert ist. Daneben ist es jedoch auch möglich, die Buchse bzw. den Stecker derart mit dem Gehäuseteil einstückig zu verbinden, daß die Buchse oder der Stecker mit dem Gehäuseteil verschweißt wird. Durch die einstückige Ausbildung der Buchse bzw. des Steckers mit dem ersten Gehäuseteil entfallen die ansonsten notwendigen Dichtungsmaßnahmen zwischen der Buchse bzw. dem Stecker und in der ersten Gehäuseteil für die Buchse bzw. den Stecker vorgesehenen Öffnung.

Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, kann sowohl für das Modul gemäß der ersten Lehre der Erfindung, d. h. für das zweiteilige Modul, als auch für das Modul gemäß der zweiten Lehre der Erfindung, d. h. für das dreiteilige Modul, dasselbe Gehäuseunterteil verwendet werden. Der Aufbau des zweiten Gehäuseteils ist somit unabhängig davon, ob das zweite Gehäuseteil mit einem als Gehäuseoberteil ausgebildeten ersten Gehäuseteil oder mit einem als Gehäusemittelteil ausgebildeten ersten Gehäuseteil zusammengesetzt wird. Dadurch können die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Moduls erhöht werden, ohne daß sich die Anzahl der unterschiedlichen Gehäuseteile ebenfalls erhöht. Vorteilhafterweise ist darüber hinaus vorgesehen, daß das dritte Gehäuseteil konstruktiv dem zweiten Gehäuseteil entspricht.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Modul auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die den Patentansprüchen 1 und 2 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
1 zwei perspektivische Darstellungen zweier Varianten eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Moduls,
2 zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Moduls, im noch nicht montierten Zustand,
3 eine Schnittdarstellung des Moduls gemäß 1 bzw. 2,
4 zwei perspektivische Darstellungen einer ersten Variante eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Moduls und
5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Variante eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Moduls.
Die Figuren zeigen ein Modul 1, 1' zum Anschluß eines – hier nicht dargestellten – Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung 2, 2', mittels in einem Kontaktträger 3 aus Isolierstoff angeordneten Kontaktelementen 4. Die lediglich in 3 dargestellten Kontaktelemente 4 weisen Kontaktspitzen 5 auf, die die Isolation 6 der Busleitung 2, 2' im zusammengebauten Zustand des Moduls 1 durchdringen und die Adern 7 der Busleitung 2, 2' kontaktieren.
In den 1 bis 3 ist ein grundsätzlich erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Moduls 1 dargestellt, bei dem das Gehäuse aus einem ersten Gehäuseteil 8 und einem zweiten Gehäuseteil 9 besteht. Das erste Gehäuseteil 8 bildet dabei das Gehäuseoberteil und das zweite Gehäuseteil 9 das Gehäuseunterteil. Im Unterschied dazu zeigen die 4 und 5 ein grundsätzlich zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Moduls 1', bei dem das Gehäuse dreiteilig ausgebildet ist. Den verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Moduls 1, 1' ist zunächst gemeinsam, daß das Gehäuse eine runde Grundfläche aufweist. Dadurch ergibt sich ein Modul 1, 1', welches nur geringe Abmessungen aufweist, besonders leicht zu reinigen ist, so daß das Modul 1, 1' auch im Hygiene- und Lebensmittelbereich eingesetzt werden kann, und – wie nachfolgend noch weiter beschrieben wird – eine besonders hohe Dichtigkeit aufweist.
Zur Erzielung der hohen Dichtigkeit des Moduls 1, 1' sind das erste Gehäuseteil 8 und das zweite Gehäuseteil 9 direkt miteinander verschraubt, wozu das erste Gehäuseteil 8 ein erstes Gewinde und das zweite Gehäuseteil 9 ein zweites korrespondierendes Gewinde aufweist. Das Gewinde des ersten Gehäuseteils 8 ist dabei vorzugsweise als Außengewinde 10 und das korrespondierende Gewinde des zweiten Gehäuseteils 9 als Innengewinde 11 ausgebildet. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Gewinde des ersten Gehäuseteils 8 als Innengewinde und das korrespondierende Gewinde des zweiten Gehäuseteils 9 Außengewinde auszubilden.
Zur Aufnahme der Busleitung 2 ist in dem dem zweiten Gehäuseteil 9 zugewandten Bereich des ersten Gehäuseteils 8 eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitung 2 erstreckende Ausnehmung 12 ausgebildet. Wird das Modul 1 an einer beliebigen Stelle der Busleitung 2 angebracht, so ist die Ausnehmung 12 durchgehend ausgebildet, so daß die Busleitung 2 an einer Seite des ersten Gehäuseteils 8 in das Modul 1 eintritt und an der gegenüberliegenden Seite des ersten Gehäuseteils 8 wieder austritt. Wird dagegen das Modul 1 am Ende einer Busleitung 2 angebracht, so daß die Busleitung 2 innerhalb des ersten Gehäuseteils 8 endet, so kann die Ausnehmung 12 einseitig geschlossen ausgebildet sein.
Wie zuvor bereits ausgeführt, ist bei dem erfindungsgemäßen Modul 1' gemäß der zweiten Lehre der Erfindung das Gehäuse nicht zweiteilig sondern dreiteilig ausgebildet. Bei den in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen dieses erfindungsgemäßen Moduls 1' besteht das Gehäuse somit aus einem ersten Gehäuseteil 8, einem zweiten Gehäuseteil 9 und zusätzlich einem dritten Gehäuseteil 13. Das erste Gehäuseteil 8 bildet somit ein Gehäusemittelteil, das zweite Gehäuseteil 9 wiederum das Gehäuseunterteil und das dritte Gehäuseteil 13 das Gehäuseoberteil. Entsprechend dem Modul 1 gemäß den 1 bis 3 ist nunmehr das erste Gehäuseteil 8, d. h. das Gehäusemittelteil, auf der einen Seite mit dem zweiten Gehäuseteil 9, d. h. dem Gehäuseunterteil, und auf der anderen Seite mit dem dritten Gehäuseteil 13, d. h. dem Gehäuseoberteil, verschraubt. Zur Verschraubung der drei Gehäuseteile 8, 9, 13 weist das erste Gehäuseteil 8 sowohl an der dem zweiten Gehäuseteil 9 als auch an der dem dritten Gehäuseteil 13 zugewandten Seite ein Gewinde, insbesondere ein Außengewinde auf und sind in dem zweiten Gehäuseteil 9 und dem dritten Gehäuseteil 13 jeweils korrespondierende Gewinde, insbesondere korrespondierende Innengewinde, ausgebildet.
Das Modul 1' gemäß der zweiten Lehre der Erfindung unterscheidet sich von dem Modul 1 gemäß der ersten Lehre der Erfindung darüber hinaus dadurch, daß an das Modul 1' zwei Busleitungen 2, 2' angeschlossen werden können. Dabei können die beiden Busleitungen 2, 2' entweder mit Hilfe des Moduls 1' miteinander verbunden werden (4) oder es können die beiden Busleitungen 2, 2' gemeinsam an einen Sensor oder einen Aktor angeschlossen werden (5). Letzteres wird insbesondere dann benötigt, wenn an das Modul 1' ein Aktor angeschlossen werden soll, der eine Betriebsspannung benötigt, die größer ist, als die über die "normale" Busleitung 2 zur Verfügung gestellte Spannung. Dann kann über eine zweite Busleitung 2' eine sogenannte Hilfsspannung zur Verfügung gestellt werden. Zur Aufnahme der beiden Busleitungen 2, 2' sind in dem ersten Gehäuseteil 8 entsprechend zwei Ausnehmungen 12, 12' ausgebildet.
Allen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Module 1, 1' ist gemeinsam, daß der Kontaktträger 3 mit den Kontaktelementen 4 im ersten Gehäuseteil 8 angeordnet ist. Da darüber hinaus auch der Anschluß eines Sensors oder Aktors an die Busleitung 2, 2' über das erste Gehäuseteil 8 erfolgt, können das zweite Gehäuseteil 9 und das dritte Gehäuseteil 13 vollständig passiv ausgebildet sein. Zum Anschluß eines Sensors oder Aktors an das Modul 1, 1' ist im ersten Gehäuseteil 8 eine Buchse 14 oder ein – hier nicht dargestellter – Stecker ausgebildet, wobei die Buchse 14 bzw. der Stecker einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 8 ausgebildet ist. Ein Sensor oder Aktor kann nun dadurch einfach an die Busleitung 2, 2' angeschlossen werden, daß eine mit dem Sensor oder Aktor verbundene Leitung, an deren Ende ein entsprechender Stecker angeordnet ist, mit der Buchse 14 verbunden wird. Alternativ zur Ausbildung einer Buchse 14 an dem ersten Gehäuseteil 8 ist es auch möglich, eine elektrische Leitung 15 fest mit dem ersten Gehäuseteil 8 zu verbinden, wozu die Leitung 15 beispielsweise an das erste Gehäuseteil 8 angespritzt wird, wie dies in 1b dargestellt ist.
Zur festen und sicheren Verbindung des ersten Gehäuseteils 8 mit dem zweiten Gehäuseteil 9 bzw. mit dem dritten Gehäuseteil 13 weist das erste Gehäuseteil 8 zwei Schlüsselflächen 16 auf. Konstruktiv ist das Moduls 1 somit so ausgebildet, daß das Modul 1 eine runde Grundfläche aufweist und insgesamt eine zylinderförmige Form hat, wobei die Längsachse des Moduls 1 senkrecht zur Längserstreckung der ans zuschließenden Busleitung 2 verläuft. Das erste Gehäuseteil 8 ist konstruktiv mit einer Schraube vergleichbar, die die Busleitung 2 in der Ausnehmung 12 aufnimmt, wobei die Busleitung 2 durch das einer massiven Mutter entsprechende zweite Gehäuseteil 9 gegen den Kontaktträger 3 und die Kontaktnadeln 4 gedrückt wird. Dadurch, daß das zweite Gehäuseteil 9 – ebenso wie das identisch ausgebildete dritte Gehäuseteil 13 – komplett passiv ist, d. h. keinerlei elektrische Kontakte oder Leitungen in dem zweiten Gehäuseteil 9 oder dem dritten Gehäuseteil 13 angeordnet sind, kann das zweite Gehäuseteil 9 bzw. das dritte Gehäuseteil 13 konstruktiv sehr einfach aber dennoch mechanisch sehr robust ausgebildet sein.
Aus den 2 und 3 ist ersichtlich, daß das zweite Gehäuseteil 9 einen Druckkörper 17 aufweist, wobei der Druckkörper 17 drehbar und außermittig in dem zweiten Gehäuseteil 9 angeordnet ist. Dabei ist der Druckkörper 17 mit Hilfe eines Zapfens 18 zwar mitig in dem zweiten Gehäuseteil 9 gelagert, der Druckkörper 17 selber ist jedoch unsymmetrisch zum Zapfen 18 und somit auch zur Mittelachse des zweiten Gehäuseteils 9 ausgebildet.
Vor dem Anschluß der Busleitung 2 wird auf dem Druckkörper 17 ein Abdichtelement 19 aufgerastet, das ein außermittig angeordnetes Leitungsbett 20 und eine ringförmige Außendichtung 21 aufweist. Das Leitungsbett 20 ist dabei auf die Form der unsymmetrischen Busleitung 2 abgestimmt, so daß sich durch die außermittige Anordnung des Druckkörpers 17 bzw. des Leitungsbetts 20 eine vorgeschriebene Anordnung der Busleitung 2 in dem Modul 1 ergibt, wodurch eine eindeutige Zuordnung der Kontaktelemente 4 zu den Adern 7 der Busleitung 2 gewährleistet ist. Darüber hinaus dient das Abdichtelement 19 auch als mechanischer Schutz der Busleitung 2, so daß die Busleitung 2 beim Zusammenschrauben des Gehäuseoberteils 8 mit dem Gehäuseunterteil 9 nicht beschädigt wird. Da das Abdichtelement 19 auch eine Abdichtung des Freiraumes zwischen der Busleitung 2 und der Ausnehmung 12 bewirkt, ist es nicht erforderlich, die Ausnehmung 12 exakt an die Kontur der Busleitung 2 anzupassen, wodurch sich die Herstellung des ersten Gehäuseteils 8 vereinfacht. Schließlich wird durch die mit dem Abdichtelement 19 einstückig ausgebildete Außendichtung 21 auch noch eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil 8 und dem zweiten Gehäuseteil 9 realisiert. Zusätzlich dazu kann diese Außendichtung jedoch auch durch einen O-Ring realisiert sein.
2b zeigt eine Variante des Abdichtelements 19, beim dem ein abtrennbares Abschlußelement 22 für das Ende einer Busleitung 2 vorgesehen ist. Das Abschlußelement 22 kann dann als Isolierstück zwischen dem Ende der Busleitung 2 und dem Inneren des ersten Gehäuseteils 8, so daß es nicht zu einem Kurzschluß der Adern 7 über das erste Gehäuseteil 8 kommen kann.
Die zuvor beschriebene konstruktive Ausgestaltung des zweiten Gehäuseteils 9, d. h. des Gehäuseunterteils, anhand der 2 und 3 gilt entsprechend auch für die Ausgestaltung des dritten Gehäuseteils 13. Das dritte Gehäuseteil 13 kann somit identisch ausgebildet sein wie das zweite Gehäuseteil 9. Zur Realisierung der unterschiedlichen, in den 1a, 1b, 4 und 5 dargestellten Module 1, 1' ist somit nur die Verwendung entsprechend unterschiedlich ausgebildeter erster Gehäuseteile 8 erforderlich, während für sämtliche Ausführungsbeispiele das zweite Gehäuseteil 9, d. h. das Gehäuseunterteil, identisch ausgebildet ist. Darüber hinaus ist bei dem Modul 1' gemäß den 4 und 5, bei denen das Gehäuse dreiteilig ausgebildet ist, das dritte Gehäuseteil 13, d. h. das Gehäuseoberteil, identisch zum zweiten Gehäuseteil 9, d. h. zum Gehäuseunterteil, ausgebildet, so daß das Modul 1' insgesamt symmetrisch zur Mittelachse ausgebildet ist.
Der modulartige Aufbau des Gehäuses ermöglicht es darüber hinaus, die Anzahl der Gehäuseteile bei Bedarf weiter zu erhöhen, wobei dann beispielsweise bei einem vierteiligen Gehäuse das zweite Gehäuseteil 9 und das dritte Gehäuseteil 13, d. h. das Gehäuseunterteil und das Gehäuseoberteil, unverändert bleiben und lediglich ein weiteres, funktional dem ersten Gehäuseteil 8 entsprechendes, Gehäusemittelteil hinzugefügt wird.
Die einzelnen Gehäuseteile 8, 9 und 13 bestehen vorzugsweise aus Edelstahl mit einer relativ glatten Oberfläche, so daß das Modul 1, 1' mechanisch sehr stabil und gegenüber aggressiven Medien beständig ist. Insgesamt ist das Modul 1, 1' so ausgebildet, daß es auch im Hygiene- bzw. Nahrungsmittelbereich einsetzbar ist, da es leicht zu reinigen ist und in Schutzart EP 69 ausgeführt sein kann.

Claims

Modul zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an eine Busleitung (2) mittels in einem Kontaktträger (3) angeordneten Kontaktelementen (4), mit einem eine runde Grundfläche aufweisenden Gehäuse, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil (8) und ein zweites Gehäuseteil (9) aufweist, wobei das erste Gehäuseteil (8) ein Gewinde (10) aufweist und im dem dem zweiten Gehäuseteil (9) zugewandten Bereich des ersten Gehäuseteils (8) eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitung (2) erstreckende Ausnehmung (12) zur Aufnahme der Busleitung (2) ausgebildet ist und wobei das zweite Gehäuseteil (9) ein zu dem Gewinde (10) korrespondierendes Gewinde (11) und einen Druckkörper (17) aufweist, der zur Auflage der Busleitung (2) dient, so daß beim Verschrauben des ersten Gehäuseteils (8) mit dem zweiten Gehäuseteil (9) die Kontaktelemente (4) in die Busleitung (2) eindringen und die Adern (7) der Busleitung (2) kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdichtelement (19) zwischen dem ersten Gehäuseteil (8) und dem zweiten Gehäuseteil (9) angeordnet ist, und daß das Abdichtelement (19) ein außermittig angeordnetes Leitungsbett (20) zur Aufnahme der Busleitung (2) und eine ringförmige Außendichtung (21) aufweist.
Modul zum Verbinden mindestens zweier Busleitungen (2, 2') miteinander oder zum Anschluß wenigstens eines Sensors oder eines Aktors an mindestens zwei Busleitungen (2, 2') mittels in einem Kontaktträger (3) angeordneten Kontaktelementen (4), mit einem ein erstes Gehäuseteil (8), ein zweites Gehäuseteil (9) und mindestens ein drittes Gehäuseteil (13) aufweisenden Gehäuse, wobei das Gehäuse eine runde Grundfläche aufweist, wobei das zweite Gehäuseteil (9) und das dritte Gehäuseteil (13) je ein Gewinde (10) und das erste Gehäuseteil (9) zwei dazu korrespondierende Gewinde (11) aufweist, so daß das erste Gehäuseteil (8) auf der einen Seite mit dem zweiten Gehäuseteil (9) und auf der anderen Seite mit dem dritten Gehäuseteil (13) verschraubbar ist, wobei im dem dem zweiten Gehäuseteil (9) zugewandten Bereich des ersten Gehäuseteils (8) und in dem dem dritten Gehäuseteil (13) zugewandten Bereich des ersten Gehäuseteils (8) je eine sich in Längsrichtung der anzuschließenden Busleitungen (2, 2') erstreckende Ausnehmung (12, 12') zur Aufnahme je einer Busleitung (2, 2') ausgebildet ist und wobei das zweite Gehäuseteil (9) und das dritte Gehäuseteil (13) jeweils einen Druckkörper (17) aufweisen, der zur Auflage einer der Busleitungen (2, 2') dient, so daß beim Verschrauben des ersten Gehäuseteils (8) mit dem zweiten Gehäuseteil (9) bzw. des ersten Gehäuseteils (8) mit dem dritten Gehäuseteil (13) die Kontaktelemente (4) in die Busleitungen (2, 2') eindringen und die Adern (7) der Busleitungen (2, 2') kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Abdichtelement (19) zwischen dem ersten Gehäuseteil (8) und dem zweiten Gehäuseteil (9) und zwischen dem ersten Gehäuseteil (8) und dem dritten Gehäuseteil (13) angeordnet ist, und daß beide Abdichtelemente (19) ein außermittig angeordnetes Leitungsbett (20) zur Aufnahme einer der Busleitungen (2, 2') und eine ringförmige Außendichtung (21) aufweisen.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckkörper (17) jeweils drehbar in dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil (9, 13) angeordnet sind.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckkörper (17) außermittig in dem zweiten bzw. dem dritten Gehäuseteil (9, 13) angeordnet sind.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Abdichtelemente (19) auf dem jeweiligen Druckkörper (17) aufrastbar sind.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (9) eine Befestigungsvorrichtung zur Montage des Moduls (1) auf einer Tragschiene oder eine Schraubbefestigung zur direkten Montage des Moduls (1) an einer Maschine oder einer Gehäusewand aufweist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (3) mit den Kontaktelementen (4) im ersten Gehäuseteil (8) angeordnet ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuseteil (8) mindestens eine Buchse (14) oder einen Stecker zum Anschließen einer elektrischen oder optischen Leitung aufweist.
Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (14) oder der Stecker einstückig mit dem ersten Gehäuseteil (8) ausgebildet ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an das erste Gehäuseteil (8) eine elektrische Leitung (15) angespritzt ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuseteil (8) mindestens eine Schlüsselfläche (16) aufweist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, und der Kontaktträger (3) aus Isolierstoff besteht.