DE19630352C2 - Modul zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren - Google Patents

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 häuseartiges Oberteil mit einer Leiterplatte und eine Kontak­ tierungseinrichtung mit Kontaktstiften zur Kontaktierung des Flachkabels aufweist, wobei das Unterteil und das gehäusear­ tige Oberteil aneinander angepaßte Schwenkmittel aufweisen, über die das gehäuseartige Oberteil auf das Unterteil unter gleichzeitiger Durchdringungskontaktierung der Kontaktstifte mit dem Flachkabel aufschwenkbar ist.

Ein gattungsgemäßes Modul zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren ist der EP 0 283 013 A2 zu entnehmen. Dieses Modul weist ein Unterteil mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines formcodierten Flachkabels, ein gehäuseartiges Oberteil mit einer Leiterplatte und eine Kontaktierungseinrich­ tung mit Kontaktelementen zur Kontaktierung des Flachkabels auf. Das gehäuseartige Oberteil ist auf das Unterteil über Schwenkmittel unter gleichzeitiger Kontaktierung der Kontaktelemente mit dem Flachkabel aufschwenkbar.

Die WO 94/24725 A1 zeigt ein Modul mit einem als Montageplat­ te ausgebildeten Unterteil auf. Das plattenförmige Unterteil ist einerseits zur Befestigung an einer Hutschiene geeignet, andererseits werden auf selbigem auch Montagearbeiten vorge­ nommen, wie z. B. der Anschluß eines Flachkabels und das Fest­ schrauben eines gehäuseartigen Oberteils.

In der DE 40 34 385 C2 ist ein Kontaktanschlußverbinder für mehrartige Flachbandleitungen offenbart. Ein nicht formco­ diertes Kabel wird hierin einen Zentrierkanal eines kubi­ schen Gehäuseteils eingeführt, in dem eine Leiterplatte sowie eine Kontaktierungseinrichtung angeordnet sind. Dieses Gehäu­ seteil ist nicht als Montageplatte ausgebildet. Das Befehls­ gerät wird durch einen Gehäusedeckel abgeschlossen, der beim Aufschwenken auf das Gehäuseunterteil eine Kontaktierung des Flachbandkabels mit Schneidkontakten eines auf der Leiter­ platte befestigten Leiterplattenverbinders bewirkt.

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, und daß das gehäuseartige Oberteil aus mindestens zwei Gehäusehälften zu einer demontierbaren Einheit zusammengesetzt ist, in deren Innenraum die Leiterplatte demontierbar gehalten ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Moduls im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Montageplatte des Moduls im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Montageplatte gemäß Fig. 2,

Fig. 4 das Modul gemäß Fig. 1 beim Aufschwenken seines gehäu­ seartigen Oberteils auf die Montageplatte und

Fig. 5 eine Unteransicht des Gehäusebodens.

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 gehäuseartigen Oberteil 2, 3 und einer Montageplatte 4. Das gehäuseartige Oberteil ist durch einen Gehäuseboden 2 und einen Gehäusedeckel 3 gebildet und weist einen Innenraum 5 auf, in dem eine Leiterplatte 6 mit einer elektrischen Schaltung gelagert ist. Über Teilneh­ meranschlüsse 7 am Gehäusedeckel 3 ist die elektrische Ver­ bindung von Teilnehmern mit der Schaltung herstellbar. Die Montageplatte 4 ist mit Ausnehmungen 8 (siehe Fig. 2) zur Auf­ nahme zweier Zweidrahtleitungen versehen, die als formcodier­ te Flachkabel 9 ausgeführt sind. An der Leiterplatte 6 ange­ lötete spitze Kontaktierungsstifte 10 einer Kontaktierungs­ einrichtung sind mittels Durchdringungstechnik mit den form­ codierten Flachkabeln 9 kontaktierbar. Hierzu ragen die Kon­ taktstifte 10 aus dem Gehäuseboden 2 heraus. Die Leiterplatte 6 ist im Bereich der Kontaktierungsstifte 10 durch innen­ liegende Rippen 11 am Gehäusedeckel 3 abgestützt. Ein eben­ falls an der Leiterplatte 6 angelöteter Erdungsstift 12 ragt durch den Gehäuseboden 2 hindurch und steckt im kontaktierten Zustand des Moduls 1 gemäß Fig. 1 in einem Steckkontakt 13 in der Montageplatte 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 ge­ rade 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 artige Oberteil 2, 3 mit der Montageplatte zusammengeschraubt wird, wobei die zur Kontaktierung und Abdichtung des Kontak­ tierungsbereichs erforderlichen Kräfte bereitgestellt werden. Die für diese Schraube 16 ausgebildete Aufnahme am Gehäuse­ deckel 3 durchdringt den Gehäuseboden 2 im Kontaktierungsbe­ reich und liegt nach dem Aufsetzen des gehäuseartigen Ober­ teils auf der Montageplatte 4 an. Die im Gehäuseboden 2 für die Schraube 16 vorhandene Öffnung im Kontaktierungsbereich ist durch eine Flachdichtung 17 abgedichtet. Die Flachdich­ tung 17 dichtet im übrigen den gesamten Kontaktierungsbereich ab. Nicht verwendete Teilnehmeranschlüsse 7 sind durch Schraubkappen 18 abdeckbar. Die Dichtheit der Steckschrauban­ schlüsse wird über O-Ringe 19 am Boden der Steckergewinde der Teilnehmeranschlüsse 7 erreicht und erfaßt mit dem Stecker den gesamten Steckerraum. In eindeutiger Zuordnung zu den Steckschraubanschlüssen sind Bezeichnungsschilder 20 in Schilderausnehmungen angeordnet. Weiterhin sind jedem Steck­ schraubanschluß 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.

Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine seitliche Schnittansicht so­ wie eine Draufsicht auf die Montageplatte 4. In diese ist ein Bereich mit Ausnehmungen 8 als Aufnahmen 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 gehäuseartigen Oberteil 2, 3 angeformte Gegenstücke 29 (siehe Fig. 5) eingreifen. Durch Schwenken des gehäuseartigen Oberteils 2, 3 um die als Drehachse wirkenden T-förmigen Nuten 28 wird dieses auf die Montageplatte 4 aufgesetzt und gleich­ zeitig die Kontaktierung der Flachkabel 9 mittels der Kontak­ tierungsstifte 10 durchgeführt, wie es Fig. 4 andeutet. Die im Kontaktierungsbereich 26 zentral angeordnete Schraube 16 zur Befestigung bzw. Verriegelung zieht dabei das gehäusartige Oberteil 2, 3 auf die Montageplatte 4. Die an der Stirnseite 27 in die T-förmigen Nuten 28 eingreifenden Haken 29 halten das gehäuseartige Oberteil 2, 3 auf der Montageplatte 4 fest.

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.

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.

Durch den Aufbau des Moduls 1 mit der Montageplatte 4 und dem darauf adaptierbaren gehäuseartige Oberteil 2, 3 ergeben sich für den Kunden große Vorteile bezüglich Montage und Service­ freundlichkeit. Die Montageplatten 4 können an ihrem Einsatz­ ort fertig montiert werden. Anschließend werden die formco­ dierten Flachkabel 9 in die entsprechenden Ausnehmungen 8 eingelegt, wobei sie durch die angeformten Haken 22 fixiert sind. Die Flachkabel 9 sind nach Einlegen in die Aufnahmen 8 noch in Längsrichtung verschieblich, was eine flexible Verle­ gung ermöglicht. Anschießend wird das gehäuseartige Oberteil 2, 3 auf die Montageplatte 4 aufgesetzt und durch Verschwenken und Festziehen der Schraube 16 die Kontaktierung mit dem Flachkabel 9 bewerkstelligt. Der Austausch von gehäuseartigen Oberteilen zwecks Reparatur oder Verwendung einer Variante mit geänderter Elektronik läßt sich leicht durchführen, ohne daß hiervon die Montageplatten 4 und die Kabelverlegung be­ rührt sind.

Um bei Reparatur oder Austausch des gehäuseartigen Oberteils 2, 3 ein Verwechseln unterschiedlicher Varianten zu verhin­ dern, kann zwischen dem gehäuseartigen Oberteil 2, 3 und der Montageplatte 4 eine mechanische Codierung angebracht werden.

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 gehäuseartige Oberteil 2, 3 beim Auf­ setzen auf der Montageplatte 4 derart ausgerichtet, daß die Kontaktierungsstifte 10 genau auf die Leitungsadern der zu kontaktierenden Flachkabel 9 treffen. Dies bedeutet, daß die Fixiernasen 34 bereits in die Montageplatte 4 eingreifen, be­ vor die Kontaktspitzen der Kontaktstifte 10 in die Flachkabel 9 eindringen.

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 gehäuseartigen Oberteil verzichtet wird.

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.

Claims (4)

1. Modul (1) zum Anschluß von Aktoren und/oder Sensoren, das ein Unterteil (4) mit einer Ausnehmung (8) zur Aufnahme eines formcodierten Flachkabels (9), ein gehäuseartiges Oberteil mit einer Leiterplatte (6) und eine Kontaktierungseinrichtung mit Kontaktstiften (10) zur Kontaktierung des Flachkabels (9) aufweist, wobei das Unterteil (4) und das gehäuseartige Ober­ teil (2, 3) aneinander angepaßte Schwenkmittel (27, 29) aufwei­ sen, über die das gehäuseartige Oberteil (2, 3) auf das Unter­ teil (4) unter gleichzeitiger Durchdringungskontaktierung der Kontaktstifte (10) mit dem Flachkabel (9) aufschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil als Montageplatte (4) ausgebildet ist, und daß das gehäusear­ tige Oberteil aus mindestens zwei Gehäuseteilen (2, 3) zu ei­ ner demontierbaren Einheit zusammengesetzt ist, in deren Innenraum (5) die Leiterplatte (6) demontierbar gehalten ist.

2. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktstifte (10) an der Leiter­ platte (6) befestigt, mit dieser direkt kontaktiert sind und teilweise durch Öffnungen im gehäuseartigen Oberteil (2, 3) hindurchragen.

3. Modul (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch an der Montageplatte (4) angeformte Ein­ hängevorrichtungen (28) sowie daran angepaßte, am gehäusear­ tigen Oberteil (2, 3) angeformte Gegenstücke (29) als Schwenk­ mittel.

4. Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch eine im Gehäuseboden des gehäuseartigen Oberteils (2, 3) eingelegte Flachdichtung (17) zur Abdichtung des Kontaktierungsbereichs.