DE19630352A1 - Module for connecting actuators and / or sensors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Modul zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren, das ein Unterteil mit einer Aus nehmung zur Aufnahme eines formcodierten Flachkabels, ein Ge häuseoberteil mit einer Leiterplatte und eine Kontaktierungs einrichtung mit Kontaktstiften zur Kontaktierung des Flach kabels aufweist.The invention relates to a module for connecting Actuators and / or sensors that have a lower part with an off taking a shape-coded flat cable, a Ge housing top with a circuit board and a contact device with contact pins for contacting the flat has cables.
Gattungsgemäße Module sind von verschiedenen Herstellern er hältlich. Ein solches Modul wird z. B. von der Firma Lumberg vertrieben. Diese am Elektromarkt beziehbaren Module besitzen standardisierte Außenabmessungen, Befestigungslochbilder und Teilnehmerabgänge. Die elektrischen Schaltungen der Module sind hier in einem Gehäuse eingebaut und vergossen. Durch die verwendete Gießmasse wird das Gewicht unnötig erhöht, was aufwendigere Verpackungen erfordert und einen Mehraufwand be züglich der Transportkosten zur Folge hat. Aufgrund des Ver gusses können diese Module nicht in ihre Bestandteile zerlegt werden, so daß eine umweltgerechte und sortenreine Entsorgung sowie eine Reparatur im Schadensfall nicht möglich ist.Generic modules are from different manufacturers true. Such a module is e.g. B. from Lumberg expelled. Have these modules available on the electronics market standardized external dimensions, mounting hole patterns and Outgoing participants. The electrical circuits of the modules are installed and encapsulated here in a housing. Through the used casting compound, the weight is increased unnecessarily, what requires more complex packaging and be an additional expense regarding the transport costs. Due to the ver cast, these modules cannot be broken down into their components be, so that an environmentally friendly and sorted disposal and a repair in the event of damage is not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul der oben genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau die Kon taktierung der Kabel sowie die Montage und den Service auf einfache Weise ermöglicht. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Unterteil als Montageplatte ausgebildet ist, daß das Gehäuseoberteil aus mindestens zwei Gehäuseteilen zu einer demontierbaren Einheit zusammengesetzt ist, in deren Innen raum die Leiterplatte demontierbar gehalten ist und daß die Montageplatte und das Gehäuseoberteil aneinanderangepaßte Schwenkmittel aufweisen, über die das Gehäuseoberteil auf die Montageplatte unter gleichzeitiger Durchdringungskontaktie rung der Kontaktstifte mit dem Flachkabel aufschwenkbar ist. The invention has for its object a module of the above to create the type mentioned that the con tacting of the cables as well as assembly and service enables simple way. The task is solved that the lower part is designed as a mounting plate, that the Upper housing part from at least two housing parts to one removable unit is assembled, in the interior space the circuit board is held removable and that the Mounting plate and the upper part of the housing matched Have pivot means through which the upper housing part on the Mounting plate with simultaneous penetration contact tion of the contact pins can be swung open with the flat cable.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the See subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is as follows explained in more detail using a drawing. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Moduls im Schnitt, Fig. 1 is a side view of the module in section,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Montageplatte des Moduls im Schnitt, Fig. 2 is a side view of a mounting plate of the module in section,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Montageplatte gemäß Fig. 2, Fig. 3 is a plan view of the mounting plate shown in FIG. 2,
Fig. 4 das Modul gemäß Fig. 1 beim Aufschwenken seines Gehäuses auf die Montageplatte und Fig. 4 shows the module of FIG. 1 when swinging its housing onto the mounting plate and
Fig. 5 eine Unteransicht des Gehäusebodens. Fig. 5 is a bottom view of the housing bottom.
Fig. 1 zeigt ein Modul 1 zum Anschluß mehrerer Teilnehmer, z. B. Sensoren und/oder Aktoren. Das Modul 1 dient zum Daten austausch der Teilnehmer mit einem entfernt gelegenen Master. Als Verbindung zum Master wird ein Bussystem, z. B. eine Zwei drahtleitung, an das Modul 1 angeschlossen. Das Modul 1 be steht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, 3 und einer Mon tageplatte 4. Das Gehäuse ist durch einen Gehäuseboden 2 und einen Gehäusedeckel 3 gebildet und weist einen Innenraum 5 auf, in dem eine Leiterplatte 6 mit einer elektrischen Schal tung gelagert ist. Über Teilnehmeranschlüsse 7 am Gehäuse deckel 3 ist die elektrische Verbindung von Teilnehmern mit der Schaltung herstellbar. Die Montageplatte 4 ist mit Aus nehmungen 8 (siehe Fig. 2) zur Aufnahme zweier Zweidrahtlei tungen versehen, die als formcodierte Flachkabel 9 ausgeführt sind. An der Leiterplatte 6 angelötete spitze Kontaktierungs stifte 10 einer Kontaktierungseinrichtung sind mittels Durch dringungstechnik mit den formcodierten Flachkabeln 9 kontak tierbar. Hierzu ragen die Kontaktstifte 10 aus dem Gehäusebo den 2 heraus. Die Leiterplatte 6 ist im Bereich der Kontak tierungsstifte 10 durch innenliegende Rippen 11 am Gehäuse deckel 3 abgestützt. Ein ebenfalls an der Leiterplatte 6 an gelöteter Erdungsstift 12 ragt durch den Gehäuseboden 2 hin durch und steckt im kontaktierten Zustand des Moduls 1 gemäß Fig. 1 in einem Steckkontakt 13 in der Montageplatte 4. Fig. 1 shows a module 1 for connecting several participants, for. B. sensors and / or actuators. Module 1 is used for data exchange between the participants and a remote master. A bus system, e.g. B. a two wire line connected to module 1 . The module 1 be consists essentially of a housing 2 , 3 and a Mon day plate 4th The housing is formed by a housing base 2 and a housing cover 3 and has an interior 5 , in which a circuit board 6 is mounted with an electrical scarf device. Via subscriber connections 7 on the housing cover 3 , the electrical connection of subscribers to the circuit can be established. The mounting plate 4 is provided with recesses 8 (see Fig. 2) for receiving two two-wire lines, which are designed as a form-coded flat cable 9 . On the circuit board 6 soldered contact pins 10 of a contacting device are by means of penetration technology with the shape-coded flat cables 9 contact animal. For this purpose, the contact pins 10 protrude from the housing 2 . The circuit board 6 is in the area of the contact pins 10 supported by internal ribs 11 on the housing cover 3 . A grounding pin 12 likewise soldered to the printed circuit board 6 protrudes through the housing base 2 and, in the contacted state of the module 1 according to FIG. 1, is inserted into a plug contact 13 in the mounting plate 4 .
Die Teilnehmeranschlüsse 7 sind handelsübliche Steck-Schraub anschlüsse mit codierten Steckerdomen 14 zum Anschluß der Teilnehmer, d. h. der Aktoren und/oder Sensoren, die in einem ausreichendem Abstand voneinander so angeordnet sind, daß gerade und abgewinkelte Stecker mit angespritzten Leitungen, wie auch Stecker mit frei zugänglichen Anschlußklemmen ange schlossen werden können. In den Steckerdomen 14 befinden sich jeweils bis zu fünf Kontaktbuchsen 15, die in der Leiterplat te 6 eingelötet sind. Die Leiterplatte 6 ist platzsparend an den Steckerdomen 14 abgestützt, was eine optimale Ausnützung der Fläche zur Bestückung der Leiterplatte 6 ermöglicht. Im Bereich der Kontaktierung ist die Leiterplatte 6 durch die bereits erwähnten Rippen 11 abgestützt. Hier ist außerdem eine Schraube 16 zentral angebracht, durch die das Gehäuse 2, 3 mit der Montageplatte zusammengeschraubt wird, wobei die zur Kontaktierung und Abdichtung des Kontaktierungsbereichs erforderlichen Kräfte bereitgestellt werden. Die für diese Schraube 16 ausgebildete Aufnahme am Gehäusedeckel 3 durch dringt den Gehäuseboden 2 im Kontaktierungsbereich und liegt nach dem Aufsetzen des Gehäuses auf der Montageplatte 4 an. Die im Gehäuseboden 2 für die Schraube 16 vorhandene Öffnung im Kontaktierungsbereich ist durch eine Flachdichtung 17 ab gedichtet. Die Flachdichtung 17 dichtet im übrigen den gesam ten Kontaktierungsbereich ab. Nicht verwendete Teilnehmeran schlüsse 7 sind durch Schraubkappen 18 abdeckbar. Die Dicht heit der Steckschraubanschlüsse wird über O-Ringe 19 am Boden der Steckergewinde der Teilnehmeranschlüsse 7 erreicht und erfaßt mit dem Stecker den gesamten Steckerraum. In ein deutiger Zuordnung zu den Steckschraubanschlüssen sind Be zeichnungsschilder 20 in Schilderausnehmungen angeordnet. Weiterhin sind jedem Steckschraubanschluß ein oder zwei Lichtleiter 21 zugeordnet, die das Licht von zur elektrischen Schaltung der Leiterplatte 6 gehörigen Leuchtdioden an die Oberfläche des Gehäusedeckels 3 übertragen. The subscriber connections 7 are commercially available plug-screw connections with coded plug domes 14 for connecting the subscribers, ie the actuators and / or sensors, which are arranged at a sufficient distance from one another in such a way that straight and angled plugs with molded lines, as well as plugs with free accessible terminals can be connected. In the plug domes 14 there are up to five contact sockets 15 , which are 6 te soldered in the PCB. The circuit board 6 is supported in a space-saving manner on the plug domes 14 , which enables optimal use of the area for equipping the circuit board 6 . In the area of contacting, the circuit board 6 is supported by the ribs 11 already mentioned. Here, a screw 16 is also attached centrally, by means of which the housing 2 , 3 is screwed together with the mounting plate, the forces required for contacting and sealing the contacting area being provided. The receptacle designed for this screw 16 on the housing cover 3 penetrates through the housing base 2 in the contacting area and rests on the mounting plate 4 after the housing has been put on. The opening in the contact area in the housing base 2 for the screw 16 is sealed by a flat seal 17 . The flat seal 17 seals the rest of the contacting area. Unused subscriber connections 7 can be covered by screw caps 18 . The tightness of the plug-in screw connections is achieved via O-rings 19 on the bottom of the plug thread of the subscriber connections 7 and detects the entire plug space with the plug. In a clear assignment to the plug-in screw connections, name plates 20 are arranged in plate recesses. Furthermore, each plug-in screw connection is assigned one or two light guides 21 , which transmit the light from LEDs belonging to the electrical circuit of the circuit board 6 to the surface of the housing cover 3 .
Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine seitliche Schnittansicht so wie eine Draufsicht auf die Montageplatte 4. In diese ist ein Bereich mit Aufnahmen 8 zum Einlegen der formcodierten Flach kabel 9 integriert. Zusätzlich sind auf der Innenfläche der Aufnahmen 8 Haken 22 angeformt, die die Flachkabel 9 fixie ren. Dabei ist ein Verschieben der Flachkabel 9 in ihrer Längsrichtung weiterhin möglich, was die Verlegung und Mon tage wesentlich erleichtert. In Fig. 2 sind im Verlegebereich der Flachkabel 9 angeformte profilierte Vertiefungen 23 er sichtlich, die zur Aufnahme von Füllstücken 24 und Formdich tungen 25 dienen (siehe Fig. 3). Letztere sind zur Aufnahme des formcodierten Kabels 9 an dessen Außenkontur angepaßt und beidseits der Kontaktierungsstelle 26 in die bereits dafür vorgesehenen Vertiefungen 23 zur Abdichtung des Kontaktie rungsbereichs 26 eingesetzt. Durch Austausch einer Formdich tung 25 durch ein Füllstück 24 wird das formcodierte Kabel 9 im Modul 1 abgedichtet. An der Stirnseite 27 der Montageplat te 4 (siehe Fig. 2) sind T-förmige Nuten 28 angeformt, in die am Gehäuse 2, 3 angeformte Gegenstücke 29 (siehe Fig. 5) ein greifen. Durch Schwenken des Gehäuses 2, 3 um die als Dreh achse wirkenden T-förmigen Nuten 28 wird dieses auf die Mon tageplatte 4 aufgesetzt und gleichzeitig die Kontaktierung der Flachkabel 9 mittels der Kontaktierungsstifte 10 durchge führt, wie es Fig. 4 andeutet. Die im Kontaktierungsbereich 26 zentral angeordnete Schraube 16 zur Befestigung bzw. Verrie gelung zieht dabei das Gehäuse 2, 3 auf die Montageplatte 4. Die an der Stirnseite 27 in die T-förmigen Nuten 28 eingrei fenden Haken 29 halten das Gehäuse 2, 3 auf der Montageplatte 4 fest.The Fig. 2 and Fig. 3 show a side sectional view as a plan view of the mounting plate 4. An area with receptacles 8 for inserting the shape-coded flat cable 9 is integrated into this. In addition, 8 hooks 22 are formed on the inner surface of the receptacles, which fixie the flat cable 9. Moving the flat cable 9 in its longitudinal direction is still possible, which considerably facilitates the laying and installation. In FIG. 2, the flat cable 9 integrally formed profiled recesses 23 are clear it, for receiving of patches 24 and 25 in the form of log obligations are placing region (see Fig. 3). The latter are adapted to receive the shape-coded cable 9 on its outer contour and are used on both sides of the contacting point 26 in the recesses 23 already provided for sealing the contacting area 26 . By replacing a Formdich device 25 with a filler 24 , the form-coded cable 9 is sealed in the module 1 . On the end face 27 of the Montageplat te 4 (see Fig. 2) T-shaped grooves 28 are formed, in the molded on the housing 2 , 3 counterparts 29 (see Fig. 5) engage. By pivoting the housing 2 , 3 around the axis of rotation acting as T-shaped grooves 28 , this is placed on the mounting plate 4 and at the same time the contacting of the flat cable 9 by means of the contact pins 10 , as indicated in FIG. 4. The centrally arranged screw 16 in the contact area 26 for fastening or locking pulls the housing 2 , 3 onto the mounting plate 4 . The on the end face 27 in the T-shaped grooves 28 einrei fenden hook 29 hold the housing 2 , 3 on the mounting plate 4 firmly.
Die Montageplatte 4 ist derart ausgeführt, daß ihre Grundab messungen und das Lochbild zum Befestigen des Moduls 1 den auf den Markt gängigen Modulen entspricht. Eine Zusatzbohrung 30 in der Montageplatte 4 ermöglicht, das Modul 1 auch an ein anderes Befestigungsschema anzupassen. Durch Bereitstellung mehrerer gängiger Befestigungslochbilder wird die Kompatibi lität mit anderen Modulen erhöht und damit seine Einsatzmög lichkeit verbessert.The mounting plate 4 is designed such that its Grundab measurements and the hole pattern for attaching the module 1 corresponds to the modules common on the market. An additional hole 30 in the mounting plate 4 makes it possible to adapt the module 1 to a different fastening scheme. By providing several common mounting hole patterns, the compatibility with other modules is increased and thus its possible use is improved.
An der Unterseite der Montageplatte 4 kann gemäß Fig. 2 eine Baueinheit 31 zur Hutschienenmontage angebracht werden, um auf diese Weise die Montagebedingungen zu verbessern.According to FIG. 2, a unit 31 for top-hat rail mounting can be attached to the underside of the mounting plate 4 in order to improve the mounting conditions in this way.
Durch den Aufbau des Moduls 1 mit der Montageplatte 4 und dem darauf adaptierbaren Gehäuse 2, 3 ergeben sich für den Kunden große Vorteile bezüglich Montage und Servicefreundlichkeit. Die Montageplatten 4 können an ihrem Einsatzort fertig mon tiert werden. Anschließend werden die formcodierten Flachka bel 9 in die entsprechenden Ausnehmungen 8 eingelegt, wobei sie durch die angeformten Haken 22 fixiert sind. Die Flach kabel 9 sind nach Einlegen in die Aufnahmen 8 noch in Längs richtung verschieblich, was eine flexible Verlegung ermög licht. Anschießend wird das Gehäuse 2, 3 auf die Montageplatte 4 aufgesetzt und durch Verschwenken und Festziehen der Schraube 16 die Kontaktierung mit dem Flachkabel 9 bewerk stelligt. Der Austausch von Gehäusen zwecks Reparatur oder Verwendung einer Variante mit geändert er Elektronik läßt sich leicht durchführen, ohne daß hiervon die Montageplatten 4 und die Kabelverlegung berührt sind.The construction of the module 1 with the mounting plate 4 and the housing 2 , 3 adaptable thereon results in great advantages for the customer in terms of mounting and ease of service. The mounting plates 4 can be assembled on site. Then the shape-coded Flachka bel 9 are inserted into the corresponding recesses 8 , wherein they are fixed by the molded hooks 22 . The flat cable 9 are still movable in the longitudinal direction after insertion into the receptacles 8 , which enables flexible laying light. Then the housing 2 , 3 is placed on the mounting plate 4 and by pivoting and tightening the screw 16, the contact with the flat cable 9 is accomplished. The exchange of housings for repair or use of a variant with modified electronics can be carried out easily without the mounting plates 4 and the cable laying being touched.
Um bei Reparatur oder Austausch des Gehäuses 2, 3 ein Ver wechseln unterschiedlicher Varianten zu verhindern, kann zwi schen dem Gehäuse 2, 3 und der Montageplatte 4 eine mechani sche Codierung angebracht werden.In order to prevent a change of different variants when repairing or replacing the housing 2 , 3, a mechanical coding can be attached between the housing 2 , 3 and the mounting plate 4 .
Fig. 5 zeigt eine Unteransicht des Gehäusebodens 2, der zusam men mit dem Gehäusedeckel 3 die Leiterplatte 6 gegen manuel les Berühren schützt und die Kontaktierungs-, Steck- und Trennkräfte überträgt. Der Gehäuseboden 2 und der Gehäuse deckel 3 können durch mehrere Schrauben oder alternativ durch am Gehäusedeckel 3 angeformte Dorne miteinander verbunden werden, die in entsprechende Bohrungen 30 im Gehäuseboden 2 eingepreßt, eingeklebt oder z. B. eingeschnappt werden. Zwi schen den Gehäusedeckel 3 und den Gehäuseboden 2 ist eine Dichtung 33 zum ausreichenden Schutz gegen widrige Einsatz bedingungen eingelegt. Durch am Gehäuseboden 2 angebrachte Fixiernasen 34 wird das Gehäuse 2, 3 beim Aufsetzen auf der Montageplatte 4 derart ausgerichtet, daß die Kontaktierungs stifte 10 genau auf die Leitungsadern der zu kontaktierenden Flachkabel 9 treffen. Dies bedeutet, daß die Fixiernasen 34 bereits in die Montageplatte 4 eingreifen, bevor die Kontakt spitzen der Kontaktstifte 10 in die Flachkabel 9 eindringen. Fig. 5 shows a bottom view of the housing base 2 , which together with the housing cover 3 protects the printed circuit board 6 against manual contact and transmits the contacting, plug-in and separating forces. The housing base 2 and the housing cover 3 can be connected to each other by several screws or alternatively by molded on the housing cover 3 mandrels, which are pressed into corresponding holes 30 in the housing base 2 , glued or z. B. snapped. Between the housing cover 3 and the housing base 2 , a seal 33 is inserted for adequate protection against adverse operating conditions. By attached to the housing base 2 fixing lugs 34 , the housing 2 , 3 is aligned when placed on the mounting plate 4 such that the contact pins 10 meet exactly on the line wires of the flat cable 9 to be contacted. This means that the fixing lugs 34 already engage in the mounting plate 4 before the contact tips of the contact pins 10 penetrate the flat cable 9 .
Der Aufbau des Moduls 1 ermöglicht eine einfache Zerlegung in seine Komponenten, was für Reparaturen z. B. auch der Leiter platte und schließlich auch für eine umweltgerechte sorten reine Entsorgung vorteilhaft ist. Vor allem wird dies dadurch erreicht, daß auf einen Verguß der elektronischen Schaltung im Gehäuse verzichtet wird.The structure of the module 1 allows easy disassembly into its components, which for repairs z. B. also the conductor plate and finally also for environmentally friendly types of disposal is advantageous. Above all, this is achieved by dispensing with potting the electronic circuit in the housing.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsform erläu tert ist, sollte berücksichtigt werden, daß damit nicht beab sichtigt ist, die Erfindung nur auf die dargestellte Ausfüh rungsform zu beschränken, sondern alle möglichen Änderungen, Modifizierungen und äquivalente Anordnungen, soweit sie vom Inhalt der Patentansprüche gedeckt sind, einzuschließen.Although the present invention with reference to the in the embodiment shown in the accompanying drawing tert, it should be taken into account that this does not differ is evident, the invention only on the illustrated Ausfüh form, but all possible changes, Modifications and equivalent arrangements insofar as they are from Contents of the claims are covered.
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