-
"Elektrisches Programmsteuergerät für Maschinen des technischen Gebrauchs,
insbesondere Haushaltmaschinen, wie automatische Wasch-, Spül- und Trockenmaschinen"
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Programmsteuergerät für Maschinen
des technischen Gebrauchs, insbesondere Haushaltmaschinen, beispielsweise
Wasch-, Spül- und Trockenmaschinen, dessen elektrische Anschlüsse in Gruppen
zusammengefaßt sind und ein Steckanschlußfeld bilden, dessen einzelne Anschlüs-se
teils unter sich zusammengeschaltet, teils mit der nach außen führenden Verdrahtung
verbunden sein können, Wobei das Steckanschlußfeld zweckmäßiggxweise auf
einer der Bedienungsseite der Maschine abgewandten Seite
angeordnet ist,
Es ist bereits bekannt,
bei elektrischen Programm-
steuergeräten anstelle von Vielfachkabelverdrahtungen,
die bisher im wesentlichen in Form von Kabelbäumen ausgeführt wurden, Gedruckte-Schaltungsplatten
anzuwenden. Die Gedruckten-Schaltungsplatten können in Anschlußfeldern auf entsprechende
Ansdlüsse lösbar aufgesteckt und/oder mit diesen durch Verlötung fest verbunden
sein, wobei die Verbindung teils eine elektrische, teils eine mechanische ist und
beides mindestens
teilweise miteinander kombiniert sein kann.
-
Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daB wegen
vielfältiger
Überschneidungen der Leitungsführungen nicht sämtliche Verbindungen des Anschlußfeldes
auf
der Gedruckten-Schaltungsplatte aufgebracht werden
können.
Hierdurch ist bedingt, daß außer der Gedruckten-Schaltungsplatte noch Überbrückungen
durch Kabelstücke, Anschlußstücke oder andere Verbindungen erforderlich sind. Außerdem
waren bisher zur Aufnahme der Leiter-platte besondere Anschlußlücken
notwendig, die von
den üblicherweise verwendeten Steckverbindern
verschie-
den sind. Dies hatte zur Folge, dad für Programmsteuergeräte,
die sich lediglich durch unterschiedliche Verdrahtung voneinander unterscheiden,
auch unter-
schiedliche Anoohlußfelder gestaltet werden maßten,
wodurch
die Programmsteuergeräte nicht einheitlich ausgebildet werden konnten, sondern eine
ganze Reihe verschiedener Einzeltypen bildeten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und eine Vielfachschaltung zu schaffen, die es gestattet, bei
ein und demselben Programmsteuergerät die unter-
schiedlichsten Verbindungen
und Anschlüsse vorzunehmen, wobei keine besonderen Brücken, Queranschlüsse und Verdrahtungen
benötigt werden. Gleichzeitig wird angestrebt, die Vielfachverkabelung auf den Anschlas`Feldern
zu vereinfachen und die räumliche Ausdehnung de-.. Nehrfachverkabelung zu
verringern.
-
Erfindungsgesäß wird die gestellte Aufgabe dadurch
gelöst, daß
mit des Steckanschlußfeld in mehreren Ebenen angeordnete Gedruckte-Schaltungsplatten
verbunden sind, und durch aufgeätzte Leitungsbahnen
eine an
sich bekannte kabellose Verdrahtung bilden,
welche sich auf die verschiedenen
Ebenen und Kaschierungen verteilen und Steckanschlüsse aufwei-
sen,
welche die nach außen führenden Verbindungen
mit der jeweils
nächsten Schaltebene aufnehmen können.
-
Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß die Steckanschlußkontaktteile mindestens teilweise ein stufenförmiges Profil
aufweisen und als Stützglieder für mit entsprechend breiten Schlitzen versehene
Gedruckte-Schaltungsplatten dienen.
-
Zur Aufnahme von nach außen führenden Verbindungen dienende Steckanschlüsse
sind zweckmäßigerweise an der Peripherie des Steckanschlußfeldes angeordnet und
gegebenenfalls zusammengefaßt.
-
Im Bedarfsfalle können auf einer Gedruckten-Schaltungsplatte weitere
als selbständige Zusatzeinrichtungen, beispielsweise zur Temperatur- und/oder Niveauüberwachung
dienende Gedruckte-Schaltungsplatten angeordnet sein, die mit entsprechenden Ausnehmungen
bzw. Nocken und/oder anderen Steckteilen zur Befestigung auf der sie tragenden Gedruckten-Schaltungsplatte
versehen sind.
Anhand der Zeichnung, in der eine Ausführungsform
der Erfindung beispielsweise dargestellt ist, sei der Erfindungsgedanke näher erläutert,
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht Fig, 2 eine Draufsicht des Programmsteuergeräts,
In Fig. 1 bedeutet 1 ein Getriebegehäuse, an das seitlich eine Motoreinheit 2 angesetzt
ist, die aus einem Synchron- oder Asynchronmotor bestehen kann und zum Antrieb der
Getriebeglieder - beispielsweise einer Programmsteuerwelle - des Programmsteuergerätes
dient, 3 bedeutet eine aus elektrisch isolierendem Material bestehende Aufnahme
für die elektrischen Kontakte des Programmsteuergeräts und einen diese betätigenden
Programmträger, der beispielsweise tellerartig ausgebildet sein kann. Der Programmträger
steht mit einer an der Bedienungsseite des Gerätes an-geordneten Welle
4 in Verbindung. Diese dient einer-
seits dazu, den Programmträger
mittels eines - in
der Zeichnung nicht dargestellten - Stellknopfs
'oder
Stehzeigers zu verstellen, wodurch in den automatischen Programmablauf des zu steuernden
Geräts im Bedarfsfall eingegriffen werden kann. Andererseits dient die Welle 4 dazu,
den jeweiligen Stand des Programmablaufs anzuzeigen; zu diesem Zweck kann mit der
Welle 4 entweder direkt oder indirekt über eine Übertragungsvorrichtung eine Anzeigevorrichtung
verbunden sein.
-
Auf der der Bedienungsseite mit der Welle 4 abgewandten Seite
des Programsteuergeräts ist auf der isolierenden Aufnahme 3 ein Ansehlußfeld mit
einer größeren Anzahl von Anachlußkontaktteilen 5,6,7 usw, angeordnet, welche
mit den in der Aufnahme 3 angeordneten Anschlußkontakten verbunden sind,
Die Anschlußkontaktteile 5 bis 8 usw. sind in Gruppen zusammengefaßt und gegen die
in der Aufnahme 3 befindlichen Kontakte um vorzugsweise ca. 90 Grad gegeneinander
versetzt auf der Seite des Anschlußfeldes angeordnet.
-
Die Aufnahme 3 ist nach hinten, d. h. nach der unterhalb der Zeichnungsebene
liegenden Seite
hin offen oder mindestens leicht zu öffnen,
wodurch
die entsprechenden Anschlußkontakte leichter zugänglich
sind.
-
Zur Verbindung der Anschlußkontakte miteinander ist erfindungsgemäß
anstelle eines Kabelbaums oder einer sonstigen Verdrahtung eine Anordnung gedruckter
Leiterplatten in verschiedenen Ebenen vorgesehen. Dies bedingt.einen gedrängten
übersichtlichen Aufbau ohne sich überschneidende Verbindungsführungen.
-
Die Anschlußkontaktteile 5 bis 7 usw. sind gemäß dem Ausführungsbeispiel
stufenförmig ausgebildet, sodaß die einzelnen gedruckten Leiterplatten auf verschiedenen
EbeLen der Anschlußkontaktteile angeordnet werden können.
-
Zur Bestückung ist vorgesehen, daß die Ansehlußteile den internationalen
Norm-Maßen für Steckverbindungen entsprechen, so daß, wenn nur eine oder überhaupt
keine Leiterplatte mit einem Anschluß verbunden ist, auch ein normaler Steckverbinder
zum Anschluß des Programsteuergeräts an
die Schaltmittel des zu steuernden
Geräts auf den entsprechenden Anschlußkontaktteil aufgesetzt werden kann.
Die
Verlötung der Anschlußkontaktstücke mit den leitenden Teilen der gedruckten
Leiterplatten erfolgt zweckmäßig in an sich bekannter Weise im Schwall-Bad.
-
Die erwähnten Leiterplatten sind in Fig. 1, in der zwei solche Platten
dargestellt sind, mit 8 und 9 bezeichnet und weisen Anschlußkontaktteile 11 und
12 auf, die dazu dienen, eine mec hanische und gegebenenfalls gleichzeitig ääch
eine elektrische Verbindung mit der Gedruckten-Schaltungsplatte 8 herzustellen.
Im Bedarfsfalle kann es zweckmäßig sein, getrennte elektrische und mechanische Verbindungen
vorzusehen.
-
Anstelle einer normalerweise verwendeten Verkabelung werden erfindungsgemäß
wenigstens zwei,
nämlich die beiden Gedruckten-Schaltungsplatten 8 und 9
verwendet, die in verschiedenen Ebenen auf den Anschlüssen des Programmsteuergerätes
(5,6 und 7 usw.) aufgebracht sind. Die Anschlüsse des Progranemsteuergerätes sind
hierzu - wie erwähnt -stufenartig abgesetzt, so daß die entsprechenden Schaltungsplatten
auf den ihnen zugeordneten
Ebenen
aufgesetzt
werden können.
| So weisen beispielsweise die Anschlüsse 5 und 6 |
| je zwei Abstufungen auf, durch die zwei Paare |
| von Anschlugteilen 10 und 11 sowie 18 und 13 |
| verschiedener Abmessung gebildet werden. Die |
| oberste Qedruckte-Schaltung wird. von den Teilen |
| 10 und 11 aufgenommen und kommt auf den Stufen |
| 12 und 13 der Anschlußstücke 5 und 6 zur Anlage, |
| die untere Schaltungsplatte 9 sitzt auf den Tei- |
| len 19 und 13 und kommt auf Stufen 14 und. 15 zur |
| Anlage, |
| Die beiden Schaltungsplatten $ und 9 unterscheiden |
| sich durch unterschiedliche Verbindungsführung |
| der Kaschierung, sowie durch unterschiedliche |
| breite Sehlitze zur Aufnahme von Anschlüssen des |
| Programasteuergerätes, Es ist nüglich, doppel- |
| seitig kaschierte |
| zu ver- |
| wenden, um auf diese Weise die Leitungsführung zu |
| vereinfachen und Überschneidungen zu vermeiden. |
| .Für die Bestückung der Ansahluükontaktetücke kom- |
| men vor aller drei Alternativen infrage, nämlich |
a) das Anschlußstüek
steht mit keiner der weni'getens
zwei Leiterplatten
in Verbindung;
b) das AnschluBstück
steht nur mit der Lei-
terplatte 9 in Verbindung
und kann noch
zusätzlich
einen Steckverbinder
aufgebracht
erhalten,
c) das Anschlußstüex
ist mit beiden Leiterplatten
8 und 9 sowie gegebenenfalls
mit noch weiteren
bestückt; in diesem Fall kann ein Steckverbinder
auf dem Anschlußteil
nicht mehr aufgesetzt
werden,
Aufgrund
der Ausgestaltung der Leiterplatten und
Änschlußteile
nach der Erfindung
ist es also möglich,
ein bestehendes oder ein neu zu gestaltenes
Pro-
grammsteuergerät weitestgehend beliebigen
gewünsch-
ten
Anwendungsbedingungen
anzupassen. Interne Verdrahtungen
des Programmsteuergerätes
sind nicht
mehr nötig, sondern können
weggelassen werden;
eben-
so entfällt die Notwendigkeit einer Verbindung der
einzelnen
Anschlüsse durch Kabel,
Die Verbindungen
der Anschlüsse
untereinander. werden durch die bei-
den Leiterplatten 8 und 9 bzw,
weiterer Leiterplat-
ten, die auf den Stufen der Ansohlußstücks
aufge-
bracht sind,
erfaßt,
Dadurch, daß bei
Verwendung zweier Leiterplatten 8 und 9 vier Verbindungsebenen ( bei doppelseitig
kaschiertem Leiterplattenmaterial) zur Verfügung stehen, können selbst schwierigere
Anforderungen an die Verdrahtung erfüllt werden, ohne daß Überschneidungen zu befürchten
sind, Die Möglichkeit
zum Anschluß von Steckverbindern besteht bei sämtliehen
Anschlußteilen, vorausgesetzt, daß diese entweder mit keiner Schaltungsplatte in
Verbindung stehen, oder nur mit einer Schaltungsplatte 9 bestückt sind.
-
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß auf den verschiedenen Ebenen der Leiterplatten besondere Steckeinrichtungen
16
und 17, sowie gegebenenfalls mehrere derselben
vorgesehen sind, um auf den
Leiterplatten noch Zu-
satzeinrichtungen des Programmsteuergerätes
steck-
bar aufbringen zu können. In den Fig. 1 und 2
ist eine derartige
Zusatzeinrichtung mit 18 be-zeichnet, die beispielsweise eine elektronische
Überwachungseinrichtung
für Temperatur und Laugen-
stand oder aber eine sonstige Zusatzeinheit sein
kann,
Die
Zusatzeinheit 18 besteht aus einer gedruckten Leiterplatte 19, auf der eine Zahl
elektronischer Bauelemente 20, 21, 22 usw. angeordnet sind. Die elektronischen Bauteile
sind auf der dem Programmsteuergerät abgewandten Seite der Gedruckten-Schaltung
auf deren Kaschierung durch Verlötung im Schwall-Bad befestigt. Die gesamte Baueinheit
ist durch einen Rahmen 23 eeschützt. Die Zusatzeinrichtung 18 ist weiterhin mit
Steckeinrichtungen 24 und 25 versehen, die ebenfalls auf der Kaschierung der Gedruckten-Schaltungsplatte
19 durch Lötung elektrisch angeschlossen und gleichzeitig gehaltert ist. Weitere
Maßnahmen zur sicheren Halterung der Teile 24 und 25 auf der Gedruckten-Schaltung
können in bekannter Weise angewandt sein.
-
Gemäß Fig. 2 sind neben den Steckeinrichtungen 24 und 25 zwei
weitere Steckeinrichtungen 26 und 27 vorgesehen, mittels deren die Zusatzeinrichtung
18 auf den Platten 8 und 9 angebrachten Gegenstücken 16 und 17, sowie weiteren
derselben, aufgesteckt
und auf diese Weise elektrisch angeschlossen und
mechanisch gehaltert werden können.
Zur Aufnahme der Steckeinrichtung
der Zusatzeinrichtung 18 sind entsprechende Gegenstücke auf den platten 8 und 9
angebracht, und zwar ebenfalls durch Verltitung mit den Kasahierungen der Platten
8 und 9, Die Anordnung der Leiterplatten auf verschiedenen Ebenen vereinfacht die
Verbindung der Anschlüsse wesentlich, da Überschneidungen vermieden werden und die
jeweiligen Steckanschlüsse auf derjenigen Ebene angeordnet werden können, auf der
die schaltungstechnischen Verhältnisse für die betreffenden Anschlüsse aa
günstigsten sind, Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daü in solchen Leiterplatten,
die über Platten mit Steckkontakten liegen, entsprechende Aufnahmen für die Steckteile
28 usw, vorgeseben.sind.
-
Die Montage der erwähnten Baueinheiten ist einfach, da die in den
Leiterglatten befindlichen Schlitze zur Aufnahme von Anschlußstücken unterschiedlicher
Breite selbsttätig eine Unverwechselbarkeit der einzelnen Platten bei der Montage
bedingen.
An Stellen der Leiterplatten, an denen Anachlußstücke
in Schlitzen aufgenommen werden, die mit der Kaschierung nicht in Verbindung kommen
sollen, sind entsprechende Ausätzungen vorgesehen., so daß nur an den gewünschten
Stellen eine elektrische Verbindung zustande kommt, Zweckmäßigerweise sind Verbindnngeführungen
mit zahlreichen Anachiußatücken auf die obere Platte verlegt, weil dort eine
Verlötung im Sehwall-Bad besonders leicht möglich ist.
-
Das Zusammensetzen von Gedruekten-Leiterplatten bietet gleichzeitig
den Vorteil gegenseitiger Versteifung aller Teile und deren sichere Halterung am
Isolierkörper 3, In Fig, 2 ist die Anordnung der Ansohlußetücke des Programmateunrgerätes
gezeigt, welche mit Steck-Verbindern mir dem zu steuernden Arbeitsgerät yerbunden
werden sollen, Sämtliche Anachlußstücke sind in den oberen Bereich des Isolierträgers
den Programneteuergerätea gelegt, welcher von der Zunatzeinrichtung 18 nicht abgedeckt
wird, Die Anschlüsse 28 bis 32 des Programmsteuergerätes sowie weitere nicht näher
bezeichnete, sind mit
der Leiterplatte 9 mechanisch und/oder elektrisch
verbunden, Weitere Anschlüsse 33 bis 35 sind mit der Leiterplatte 9 nicht verbunden;
sondern diese werden an die Steckverbinder selbst herangeführt, Die zwei Reihen
darunter liegenden Anschlüsse dienen als Reserve. An der Stelle des Isolierkörpers
an der sich die Gruppe der Kontaktanschlüsse 33 bis 35 befindet, ist in der Leiterplatte
9 eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen, um die Montage der Platte 9 zu erleichtern,
Anstelle der Ausnehaung können auch Schlitze für die Gruppe der an dieser Stelle
befindlichen Ansehlußteile vorgesehen-sein, Bei Vorhandensein der Platte 8 und gegebenen=
falls noch weiteren, nicht dargestellter Platten sind an den Stellen des Isolierkörpers,
wo Steckverbinder an die Anschlußstückö herangeführt werden müssen, entsprechende
Ausnehmungen vorge-sehen.
-
.Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen besonders
darin, daß die bisher angewandte
ausladendep komplizierte und teure
Kabelverdrahtung weitgehend entfällt und die bisher notwendig gewesene Typisierung
von bei Programm-
steuergeräten verwendeten Gedruckten Schaltungen durch die
erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung mehrerer Gedruckter-Schaltungsplatten in
verschiedenen Ebenen durch eine Vielfachverbindungsführung zwischen den einzelnen
Anschlußstücken wesentlich vereinheitlicht ist.
Patentansprüche
1. Elektrisches Programmsteuergerät für Maschinen des täglichen Gebrauchs, insbesondere
Haushaltmaschinen, wie automatische Wasch-, Spül- und Trockenmaschinen und sonstige
automatisch gesteuerte Haushaltmaschinen, deren Anschlüsse in Gruppen zusammengefaßt
sind und ein Steckanschlußfeld bilden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
daß mit dem Steckanschlußfeld (5,6,7) in mehreren Ebenen angeordnete Gedruckte-Schaltungsplatten
(8,9) verbunden sind, die durch aufgeätzte Leitungsbahnen eine an sich bekannte
kabellose Verdrahtung bilden, welche sich auf die verschiedenen Ebenen und Kaschierungen
verteilt und die Steckanschlüsse (5,6) aufweisen, welche die nach außen führenden
Verbindungen mit der jeweils nächsten Schaltebene aufnehmen können.
2.
Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e
i c h n e t, daß mindestens einige Steckanschlüsse (5,6) stufenförmig (12,13,14,15)
ausgebildet sind, und die einzelnen Gedruckten-Schaltungsplatten (8,9) unterschiedlich
breite Schlitze aufweisen, mittels deren die Platten (8,9) auf das Steckanschlußfeld
(5,6) aufgesteckt und in bestimmten Ebenen zum Anschlag auf den Stufen (12,13.14,15)
gebracht werden können; 3. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1 oder
2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß die Steckanschlüsse (5,6) die nach
außen führendE Verbindung aufnehmen, an der Peripherie des Steckanschlußfeldes (5,6,7)
angeordnet und gegebenenfalls zusammengefaßt sind.
-
4. Elektrisches Programmsteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis
3, d a d u r o h g e k e n n z e i < n e t, daß mindestens eine
Gedruckte-Schaltungsplatte (19) mittels Steckelementen-(26,27)b die durch
Ausnehmungen einer benachbarten Platte (9) hindurch-ragen, in einer entfernteren
Platte (8) vorankort #; ist.
5, Elektrisches Programmsteuergerät
nach einem der Ansprüche i bis 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c-h n e t, daB
mindestens eine Gedruckte-Schaltungsanordnung (19) eine Zusatzeinrichtung bildet,
die eine Erweiterung der Funktionen des Programmsteuergeräts bedingt und räumlich
so gestaltet ist, da,ß sie sich in einen schichtförmigen Aufbau Gedruckter-Schaltungsplatten
(8,9) einfügt.