DE202006004010U1

DE202006004010U1 - Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung

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Publication number: DE202006004010U1
Application number: DE200620004010
Authority: DE
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: CN2927397Y; JP4543975B2; JP2006260822A

Abstract

Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung, welche eine Rumpfeinheit (1), wenigstens eine Erweiterungseinheit (2), die für ein Ankuppeln an die Rumpfeinheit (1) eingerichtet ist, und Buchsen und Stecker (6, 7) zur elektrischen Verbindung der Rumpfeinheit (1) mit der Erweiterungseinheit (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuse (1a, 2a) der Rumpfeinheit (1) und der Erweiterungseinheit (2) jeweils mit Öffnungen (1b, 2b) zur Freilegung der Buchse (6) ausgebildet sind,
eine Verbinderabdeckung (10) lösbar auf den Öffnungen (1b, 2b) in einer solchen Weise angebracht ist, dass die Öffnungen (1b, 2b) verschlossen werden, und
die Verbinderabdeckung (10) Angreifmittel, die einen für ein Angreifen an den Öffnungen (1b, 2b) eingerichteten Angreifhaken (10a) bilden, und weitere Angreifmittel, die für ein Befestigen an den Gehäusen (1a, 2a) eingerichtete Befestigungsmittel (12) bilden, enthält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung durch Kuppeln einer Erweiterungseinheit mit einer Rumpfeinheit bildet.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Einige herkömmliche elektronische Steuervorrichtungen, die für Steuersysteme industrieller Geräte verwendet werden, bauen sich aus einer Rumpfeinheit mit einer CPU und verschiedenen Erweiterungseinheiten, darin eingeschlossen eine I/O-Einheit, auf. Durch Kuppeln einer Erweiterungseinheit, die nach den Erfordernissen in einer Anwendung ausgewählt ist, mit der Rumpfeinheit wird das Steuersystem des industriellen Geräts konfiguriert.
Die die CPU aufweisende Rumpfeinheit baut sich beispielsweise aus einer programmierbaren Steuerung (SPS) auf und kann unabhängig ein Programm schaffen oder korrigieren. Durch Anschließen eines Personal Computers können jedoch Aufgaben wie die Schaffung eines Programms und ein Datentransfer effizienter ausgeführt werden. Insbesondere im Falle einer Rumpfeinheit mit Anzeigemitteln, wie etwa einer Flüssigkristallanzeige, können unter Beobachtung der Anzeigemittel das Programm geändert oder korrigiert oder Daten eingegeben oder ausgegeben werden, weshalb diese Vorgänge weiter erleichtert sind.
Auch besitzen sowohl die Rumpfeinheit als auch die Erweiterungseinheit ein kastenartiges Gehäuse von im Wesentlichen gleicher Form, so dass der sequenzielle Anschluss einer Anzahl von Erweiterungseinheiten an der Rumpfeinheit kein Gefühl eines Missverhältnisses hervor bringt. Die Rumpfeinheit und die Erweiterungseinheit weisen an Seitenflächen derselben Buchsen und Stecker zur elektrischen Verbindung der Einheiten sowie Führungsstifte und Stiftlöcher zur mechanischen Kupplung der Einheiten auf.
Beispielsweise sind eine Buchse und eine Anzahl von Stiftlöchern an der einen Seitenfläche der Rumpfeinheit ausgebildet, während ein zur Buchse der Rumpfeinheit passender Stecker und eine Anzahl von Führungsstiften für die Einführung in die Stiftlöcher der Rumpfeinheit an der einen Seitenfläche der Erweiterungseinheit vorgesehen sind.
An der anderen Seitenfläche der Erweiterungseinheit sind eine mit dem Stecker einer weiteren Erweiterungseinheit zu verbindende Buchse und eine Anzahl von Stiftlöchern ausgebildet. Durch Kuppeln von einer oder einer Anzahl von Erweiterungseinheiten an die Seitenfläche der Rumpfeinheit lässt sich eine elektronische Mehrzwecksteuervorrichtung, die für das Steuersystem eines industriellen Geräts verwendbar ist, verwirklichen, wobei die Rumpfeinheit aber auch unabhängig verwendet werden kann.
Ein Kupplungsaufbau, der unter Kuppeln einer Anzahl von Einheiten, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-231385 (Patentdokument 1) beispielsweise beschrieben, verwendet wird, ist bekannt.
Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Einheitenkupplungsaufbau wird ein anderer Verbinder zum Anschließen einer Einheit anderer Spezifikation verwendet, um zu verhindern, dass Einheiten unterschiedlicher Spezifikationen miteinander gekuppelt werden. Es können zwar die Einheiten gleicher Spezifikation durch einen einheitlichen Verbinder angeschlossen werden, die Einheiten anderer Spezifikationen haben jedoch andere Verbinder und können daher nicht miteinander verbunden werden, so dass verhindert ist, dass Einheiten unterschiedlicher Spezifikationen irrtümlich miteinander verbunden werden.
Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Einheitenkupplungsaufbau sei nun einmal angenommen, dass die Rumpfeinheit alleine verwendet wird. Eine Anzahl von Stiften, die an dem Verbindungsabschnitt der Buchse ausgebildet sind, liegt dann zur Seitenfläche der Rumpfeinheit frei, und wenn eine Erweiterungseinheit mit der Rumpfeinheit gekoppelt ist, liegt eine Anzahl von Stiften, die an der Buchse an der Seitenfläche des Gehäuses ausgebildet sind, frei. Daher kann eine Hand, die unachtsam die Stifte berührt, einen elektrischen Schlag erhalten.
Während des Vorgangs des Verbindens der Rumpfeinheit mit der Erweiterungseinheit oder dem Kabelanschlusses gelangt oftmals auch ein Werkzeug, wie etwa ein Schraubendreher, mit den Stiften der Buchse in Berührung und bewirkt dabei ein Kurzschließen der Stifte, was zu einem Ausfall der Rumpfeinheit oder der Erweiterungseinheit führt.
Im Stand der Technik ist daher die Öffnung, in der die Buchse freiliegt, durch eine Verbinderabdeckung geschützt, wobei, wenn die Buchse verwendet wird, die Verbinderabdeckung entfernt wird. Die herkömmliche Verbinderabdeckung hat jedoch einen solchen Aufbau, dass die Verbinderöffnung durch hakenartige Angreifmittel abgedeckt ist, die für ein Angreifen am Rand der zur Seitenfläche der Rumpfeinheit bzw. der Erweiterungseinheit hin offenen Öffnung eingerichtet ist. Es besteht daher die Gefahr, dass die Verbinderabdeckung unter dem Einfluss von Schwingungen oder Schlägen von außen abfällt, womit sich das Problem stellt, dass Schwierigkeiten, wie etwa ein elektrischer Schlag oder Kurzschluss, sich nicht vollständig vermeiden lassen.
Ferner wird im Hinblick auf die Tatsache, dass die Rumpfeinheit und die Erweiterungseinheit eine Buchse verwenden, die Verbindungsabdeckung unter Verwendung eines Werkzeugs, wie etwa eines Schraubendrehers, entfernt. Bei diesem Vorgang kommt es oft vor, dass die Verbinderabdeckung vom Öffnungsrand abfällt, sobald sich der Angreif haken der Verbinderabdeckung von dem Öffnungsrand löst, mit dem Ergebnis, dass die freiliegenden Buchsenstifte unachtsamerweise mit der Hand oder mit dem Werkzeug berührt werden und so ein elektrischer Schlag oder Kurzschluss bewirkt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde zur Vermeidung dieses Problems gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung zu schaffen, bei welchem die Sicherheit dadurch verbessert ist, dass ein ungewolltes Abfallen der Verbinderabdeckung verhindert ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung vorgesehen, welcher eine Rumpfeinheit, eine zur Kupplung mit der Rumpfeinheit eingerichtete Erweiterungseinheit sowie Stecker und Buchsen zur elektrischen Verbindung der Rumpfeinheit und der Erweiterungseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung zur Freilegung der Buchse sowohl in der Rumpfeinheit als auch in der Erweiterungseinheit ausgebildet ist, eine Verbinderabdeckung zum Verschließen der Öffnung lösbar angebracht ist und die Verbinderabdeckung erste Angreifmittel mit einem Angreifhaken, eingerichtet zum Angreifen an der Öffnung, und zweite Angreifmittel, eingerichtet für eine Befestigung an dem Gehäuse durch Befestigungsmittel, enthält.
Mit diesem Aufbau lässt sich eine elektrische Steuervorrichtung zur Steuerung eines industriellen Geräts oder dergleichen leicht konfigurieren, indem einfach eine beliebige Anzahl von Erweiterungseinheiten mit der Rumpfeinheit verbunden wird. Ferner ist im Hinblick auf die Tatsache, dass die Öffnung der nicht in Benutzung befindlichen Buchse durch die Verbinderabdeckung verschlossen ist, ein elektrischer Schlag oder ein Kurzschluss, die anderenfalls durch ein unachtsames Berühren der Stifte der Buchse mit der Hand oder einem Werkzeug, wie etwa einem Schraubendreher, verhindert, womit die elektronische Steuervorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit vor einer Beschädigung geschützt ist.
Ferner ist die Verbindungsabdeckung an dem Gehäuse an zwei Punkten, darin eingeschlossen den Angreifhaken und die Befestigungsmittel, befestigt, weshalb auch dann, wenn Schwingungen oder Stöße während des Arbeitens der elektrischen Steuervorrichtung auftreten, die Verbinderabdeckung niemals abfällt. Ferner erfordert das Entfernen der Verbinderabdeckung zwei Vorgänge, nämlich das Entfernen der Befestigungsmittel und das zwangsweise Öffnen der Verbindungsabdeckung. Dieser zweistufige Vorgang gewährleistet Sicherheit und verhindert, dass die Verbinderabdeckung unerwünschter Weise beim Entfernen der Verbinderabdeckung gelöst wird, womit doppelte Sicherheit gewährleistet ist. Daher besteht keine Gefahr, dass eine Hand irrtümlich die Buchsenstifte berührt oder dass die Buchsenstifte mit dem Werkzeug in Berührung kommen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung vorgesehen, welcher ferner eine Anzahl von Führungsstiften und Stiftlöcher zur mechanischen Verbindung der Rumpfeinheit und der Erweiterungseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stiftloch, welches mit einem der Führungsstifte zusammenpasst, in der Nachbarschaft der Öffnung ausgebildet ist und mit der betreffenden Öffnung über eine Führungsnut in Verbindung steht, ein Montageloch, in welches die Befestigungsmittel einzusetzen sind, in der Nachbarschaft des Stiftlochs ausgebildet ist, ein von der Führungsnut geführter Führungsvorsprung an der Verbinderabdeckung ausgebildet ist, und ein Gewindeloch, in welches die aus dem Montageloch eingeführten Verbindungsmittel geschraubt werden, am Vorderende des Führungsvorsprungs ausgebildet ist.
Mit diesem Aufbau wird der Führungsvorsprung durch die Führungsnut so geführt, dass das Montageloch und das Gewindeloch in Position gebracht werden. Daher können die aus dem Montageloch eingeführten Befestigungsmittel ohne Schwierigkeit in das Gewindeloch geschraubt werden, womit die Zeit verkürzt wird, die für den Vorgang der Montage der Verbindungsabdeckung benötigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kupplungsaufbau einer elektronischen Vorrichtung vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftloch in der Nachbarschaft der Öffnung im Wesentlichen dreiecksförmig ist, der in dieses Stiftloch eingeführte Führungsstift im Wesentlichen in der Form eines dreieckigen Pfahls ausgebildet ist, der geringfügig länger als die anderen Führungsstifte ist.
Mit diesem Aufbau wird der Führungsstift, der geringfügig länger als die anderen Führungsstifte ist, zuerst in das entsprechende Stiftloch eingeführt, gefolgt von einem Einführen der verbleibenden Stifte in die Stiftlöcher. Anders als beim Stand der Technik, bei welchem eine Anzahl von Stiften gleichzeitig in die Stiftlöcher eingeführt wird, ist daher der Vorgang des Einführens der Führungsstifte erleichtert. Dadurch, dass der Führungsstift, der im Wesentlichen einen dreiecksförmigen Querschnitt hat, zuerst eingeführt wird, wird die Erweiterungseinheit in Bezug auf die Rumpfeinheit in Stellung gebracht, wodurch der Vorgang des Einführens der übrigen Führungsstifte in die Stiftlöcher weiter vereinfacht wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuerungsvorrichtung ist die Verbinderabdeckung am Gehäuse durch zwei Mittel, enthaltend Angreifhaken und die Befestigungsmittel, befestigt. Auch bei Schwingungen oder Stößen, die während des Arbeitens der elektronischen Steuervorrichtung auftreten können, ist daher verhindert, dass die Verbinderabdeckung abfällt. Außerdem erfordert das Entfernen der Verbinderabdeckung einen zweistufigen Vorgang der Beseitigung der Befestigungsmittel und des zwangsweisen Öffnens der Verbinderabdeckung. Auf diese Weise ist doppelte Sicherheit gewährleistet, wodurch verhindert ist, dass die Verbinderabdeckung unerwünschter Weise abfällt und eine Hand oder ein Werkzeug die Stifte der Buchse während ihres Entfernens berührt, womit die Sicherheit verbessert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zustands, in welchem bei einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Verbinderabdeckung von einer Rumpfeinheit entfernt ist;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Erweiterungseinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 zeigt eine Vorderansicht des Zustands unmittelbar vor dem Ankuppeln einer Erweiterungseinheit an eine Rumpfeinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
4 zeigt eine Vorderansicht eines Zustands, in welchem eine Erweiterungseinheit mit einer Rumpfeinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gekuppelt ist,
5 zeigt eine Seitenansicht der Erweiterungseinheitseite einer Rumpfeinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
6 zeigt eine Seitenansicht der Steckerseite einer Erweiterungseinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
7 zeigt eine Seitenansicht der Buchsenseite einer Erweiterungseinheit in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorderseite der Verbinderabdeckung in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Verbinderabdeckung in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
10 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Vorgangs zur Entfernung der Verbinderabdeckung in einem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend im Einzelnen in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zustands, in welchem die Verbinderabdeckung von der Rumpfeinheit entfernt ist, 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Erweiterungseinheit, 3 ist eine Vorderansicht im Zustand unmittelbar vor dem Ankuppeln der Erweiterungseinheit an der Rumpfeinheit, 4 ist eine Vorderansicht des Zustands, in welchem die Erweiterungseinheit mit der Rumpfeinheit gekuppelt ist, 5 ist eine Seitenansicht der zur Erweiterungseinheit näheren Seite der Rumpfeinheit, 6 ist eine Seitenansicht der zu einem Stecker näheren Seite der Erweiterungseinheit, 7 ist eine Seitenan sicht der zu einer Buchse näheren Seite der Erweiterungseinheit, 8 ist eine perspektivische Ansicht der Vorderseite der Verbinderabdeckung, 9 ist eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Verbinderabdeckung, und 10 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Vorgangs der Entfernung der Verbindungsabdeckung.
Die eine elektronische Steuervorrichtung aufbauende Rumpfeinheit, wie sie in 1 gezeigt ist, weist ein kastenartiges Gehäuse 1a auf, welches eine elektronische Vorrichtung, wie etwa eine SPS, enthält, die aus Funktionsteilen, darin eingeschlossen eine CPU und elektronische Teile, aufgebaut ist. Eine Anzahl von Betätigungsknöpfen 3 zur Erzeugung oder Korrektur eines Programms und zur Eingabe von Daten, sowie Anzeigemittel 3a, die als Flüssigkristallanzeige ausgebildet sind, sind auf der Frontfläche des Gehäuses 1a angeordnet. Ein Verbinder 3b für den Anschluss eines nicht gezeigten Personal Computer ist unter den Anzeigemitteln 3a angeordnet. Die Anzeigemittel 3a können auch weggelassen sein.
Eine Anzahl von Anschlüssen 4, darin eingeschlossen einen Netzanschluss 4a zur Lieferung von elektrischer Energie an die Rumpfeinheit 1 sowie Eingangsanschlüsse 4b sind in Querrichtung in einer Reihe am oberen Teil des Gehäuses 1a angeordnet, während eine Anzahl der Anschlüsse 4, darin eingeschlossen Ausgangsanschlüsse 4c, linear im unteren Teil des Gehäuses 1a in Querrichtung angeordnet sind. Ein Träger 2c zur Anbringung der Rumpfeinheit 1 an einer nicht gezeigten DIN-Schiene ragt von der Hinterseite des Gehäuses 1a ab.
Eine Buchse 6 zum elektrischen Anschließen der Erweiterungseinheit 2 ist in einer Öffnung 1b in der einen Seitenfläche der Rumpfeinheit 1, wie in 5 gezeigt, angeordnet. Das Vorderende der Buchse 6 liegt an einer Stelle, die geringfügig tiefer als die Seitenfläche des Gehäuses 1a ist.
Die Erweiterungseinheit 2, wie sie in 2 gezeigt ist, wie etwa eine I/O-Einheit, die für einen Anschluss an die Rumpfeinheit 1 vorgesehen ist, ist etwa halb so breit wie das Gehäuse 1a der Rumpfeinheit 1 und weist ein Gehäuse 2a auf. Das Gehäuse 2a hat im Wesentlichen die gleiche Form wie das Gehäuse 1a der Rumpfeinheit 1, mit Ausnahme seiner Breite, um jedes Gefühl eines Missverhältnisses zu beseitigen, das andernfalls entstehen könnte, wenn die Erweiterungseinheit 2 mit der Rumpfeinheit 1 gekuppelt ist. Eine Anzahl von Anschlüssen 5, darin eingeschlossen Eingangsanschlüsse 5a, ist in einer Linie in Querrichtung im oberen Teil des Gehäuses 2a angeordnet, während eine Anzahl von Anschlüssen 5, darin eingeschlossen Ausgangsanschlüsse 5b, in einer Linie in Querrichtung im unteren Teil des Gehäuses 2a angeschlossen ist. Ein Träger 2c zur Anbringung der Erweiterungseinheit 2 an einer DIN-Schiene oder dergleichen ragt von der Rückseite des Gehäuses 2a ab.
Ein Stecker 7, der mit der an der Seitenfläche der Rumpfeinheit 1 angeordneten Buchse 6 verbindbar ist, ragt von einer Seitenfläche der Erweiterungseinheit 2, wie in 6 gezeigt, ab. Ein Führungsstift 8 mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt ragt in der Nachbarschaft des Steckers 7 ab, und ein Paar von Führungsstiften 9 mit im Wesentlichen I-förmigem Querschnitt ragen im Abstand voneinander an der Seitenfläche des Trägers 2c ab. Der in der Nachbarschaft des Steckers 7 abragende Führungsstift 8 ist geringfügig länger als die Führungsstifte 9.
Wie in 5 gezeigt, sind ein im Wesentlichen dreieckiges Stiftloch 8a und ein im Wesentlichen rechteckiges Stiftloch 9a an der mit der Erweiterungseinheit 2 gekuppelten Seitenfläche der Rumpfeinheit 1 an Stellen vorgesehen, die den Führungsstiften 8 bzw. 9 entsprechen, die an der Seitenfläche der Erweiterungseinheit 2 angeordnet sind. Die Füh rungsstifte 8, 9 sind für ein lösbares Einführen in die Stiftlöcher 8a bzw. 9a eingerichtet.
Die von der Seitenfläche der Erweiterungseinheit 2, von welcher der Stecker 7 abragt, ferne Seitenfläche der Erweiterungseinheit 2 ist mit einer Öffnung 2b in der gleichen Form wie die Öffnung 1b und offen zur Seitenfläche der Rumpfeinheit 1, wie in 7 gezeigt, ausgebildet. Eine Buchse 6, die so eingerichtet ist, dass sie mit dem Stecker 7 an der Seitenfläche einer weiteren Erweiterungseinheit 2 zusammenpasst, ist an einer Stelle geringfügig tiefer in der Öffnung 2b angeordnet.
Die Öffnungen 1b, 2b der Rumpfeinheit 1 und der Erweiterungseinheit 2, die sich zu den Seitenflächen der Gehäuse 1a, 2a öffnen, die jeweils eine Buchse 6 aufweisen, sind jeweils mit einer Einsenkung 2d und einer Führungsnut 2f zur Anbringung der Verbinderabdeckung 10, wie sie in den 8, 9 im Einzelnen gezeigt ist, ausgebildet.
Die Einsenkungen 2d und die Führungsnuten 2f, wie sie in den 5, 7 gezeigt sind, sind in zueinander entgegengesetzter Richtung in den Öffnungen 1b und 2b ausgebildet. Die Einsenkung 2d der einen der Einheiten ist für ein Erfassen durch einen an der Verbinderabdeckung 10 ausgebildeten Eingreifhaken 10a eingerichtet, womit Eingreifmittel ausgebildet werden.
Die Führungsnut 2f der anderen Einheit ist so ausgebildet, dass sie eine Verbindung zwischen den Öffnungen 1b, 2b und der Oberseite des im Wesentlichen dreieckigen Stiftlochs 8a herstellt. Die Führungsnut 2f weist parallele obere und untere Ränder auf, und ein Montageloch 2g ist an der Seitenfläche eines jeden der Gehäuse 1a, 2a, wie in 5 gezeigt, in der Nachbarschaft der Bodenseite des Stiftlochs 8a ausgebildet.
Die Verbinderabdeckungen 10, die die Öffnung 1b bzw. 2b, die wie in den 8, 9 gezeigt, jeweils die Buchse 6 aufweisen, verschließen, haben im Wesentlichen quadratische Form und sind geringfügig größer als die Öffnungen 1b, 2b. Ein Fasenabschnitt 10b aus Kunstharz, der im Wesentlichen die gleiche Form wie die Öffnungen 1b, 2b hat und so eingerichtet ist, dass er in diese passt, ragt einstückig von der Rückseite einer jeden Verbinderabdeckung 10 ab.
Hakenartige Angreifmittel 10a ragen an einer Stelle ab, die der Einsenkung 2d entspricht, die für ein Zusammenpassen mit dem Fasenabschnitt 10b der entsprechenden der Öffnungen 1b, 2b eingerichtet ist, und ein Führungsvorsprung 10c ist an einer Stelle ausgebildet, die der dazupassenden Führungsnut 2f entspricht.
Jeder Führungsvorsprung 10c ist an der Rückseite der Verbindungsabdeckung 10 in einer solchen Höhe ausgebildet, dass er sich mit der Buchse 6 nicht stört, die geringfügig tief von der Öffnung 1b, 2b der Verbinderabdeckung 10 angeordnet ist. Ein Ende des Führungsvorsprungs 10c ist mit der Rückseite der Verbinderabdeckung 10 verbunden, und das andere Ende desselben ragt aus dem äußeren Umfangsrand der Verbindungsabdeckung 10 heraus.
Die Breite des Führungsvorsprungs 10c ist geringfügig kleiner als diejenige der Führungsnut 2f. Wenn der Führungsvorsprung 10c in das Gehäuse 1a, 2a aus der Führungsnut 2f eingeführt wird, werden daher Ober- und Unterseite des Führungsvorsprungs 10c durch die Führungsnut 2f geführt. Ein Gewindeloch 10g ist an dem vorderen Endabschnitt des Führungsvorsprungs 10c entsprechend dem an der Seitenfläche des Gehäuses 1a, 2a ausgebildeten Montageloch 2g ausgebildet, so dass die Befestigungsmittel 12, wie etwa eine in das Montageloch 2g eingesetzte Schraube, in das Gewindeloch 10d eingeführt werden kann.
Als Nächstes wird die Funktion des Kupplungsaufbaus einer elektronischen Steuervorrichtung mit dem genannten Aufbau erläutert.
Die elektronische Steuervorrichtung wird verwendet, indem eine oder mehrere Erweiterungseinheiten 2 mit der eine CPU aufweisenden Rumpfeinheit 1 gemäß der Spezifikation etc. eines einschlägigen indus triellen Geräts verbunden werden. Nichtsdestoweniger kann die Rumpfeinheit 1 auch als unabhängige Einheit verwendet werden.
Beim Konfigurieren einer elektronischen Steuervorrichtung durch Kuppeln der Erweiterungseinheit 2 und der Rumpfeinheit 1 wird die Erweiterungseinheit 2 an die Seitenfläche des Gehäuses 1a der Rumpfeinheit 1, die die Buchse 6 aufweist, angekuppelt. Beim Kupplungsvorgang werden zunächst, wie in 3 gezeigt, drei von einer Seitenfläche der Erweiterungseinheit 2 abragende Führungsstifte 8, 9 grob gegen die an der Seitenfläche der Rumpfeinheit 1 ausgebildeten Stiftlöcher 8a, 9a in Stellung gebracht, wobei in diesem Zustand der Führungsstift 8, der länger als der Führungsstift 9 ist, in das Stiftloch 8a der Rumpfeinheit 1 eingeführt wird.
Dadurch wird der Führungsstift 8 mit dem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt in das Stiftloch 8a mit ähnlicher Form eingesetzt, so dass die Erweiterungseinheit 2 in Bezug auf die Rumpfeinheit 1 in Stellung gebracht wird. Die Buchse 6 packt also anfänglich den Stecker 7 glatt, während es gleichzeitig einfach wird, die verbleibenden zwei Führungsstifte 9 in die Stiftlöcher 9a der Rumpfeinheit 1 einzuführen.
Nachdem die drei Führungsstifte 8, 9 in die Stiftlöcher 8a, 9a der Rumpfeinheit 1 eingeführt sind, wird die Erweiterungseinheit 2 gegen die Rumpfeinheit 1 gedrückt, wobei der Stecker 7 der Erweiterungseinheit 2 vollständig in die Buchse 6 der Rumpfeinheit 1 eingeführt wird. Dadurch werden die Rumpfeinheit 1 und die Erweiterungseinheit 2 über Buchse und Stecker 6, 7 elektrisch miteinander verbunden. Gleichzeitig werden die Rumpfeinheit 1 und die Erweiterungseinheit 2 durch die Anzahl der Führungsstifte 8, 9 und die dazu passenden Stiftlöcher 8a, 9a mechanisch gekuppelt, wodurch die Erweiterungseinheit 2 sicher an die Rumpfeinheit 1 angekuppelt wird.
Wenn andererseits mehrere Erweiterungseinheiten 2 sequenziell mit der Rumpfeinheit 1 gekuppelt werden, um eine elektronische Steu ervorrichtung zu konfigurieren, wird mit dem gleichen Vorgang eine Erweiterungseinheit 2 mit einer weiteren Erweiterungseinheit 2, die bereits mit der Rumpfeinheit 1 gekuppelt ist, gekuppelt. Auf diese Weise lässt sich eine elektronische Steuervorrichtung mit einer beliebigen Anzahl von Erweiterungseinheiten 2, die mit der Rumpfeinheit 1 gekuppelt sind, ohne Schwierigkeiten konfigurieren.
Wenn die Rumpfeinheit 1 unabhängig verwendet oder mit einer oder mehreren mit ihr gekuppelten Erweiterungseinheiten 2 verwendet wird, dann liegen der Anschließabschnitt der Buchse 6 der Rumpfeinheit 1 bzw. der Buchse 6 als letzter angekuppelter Erweiterungseinheit 2 an der Öffnung 1b, 2b frei, weshalb die Gefahr eines elektrischen Schlags oder Kurzschlusses besteht, wenn die Hand oder ein Werkzeug 3 mit den Stiften des Anschließabschnitts in Berührung gelangt.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist die Verbinderabdeckung 10 auf jeder der Öffnungen 1b, 2b angebracht, um so den Anschließabschnitt der nicht in Benutzung befindlichen Buchse 6 zu schützen.
Beim Anbringen der Verbinderabdeckung 10 auf der Öffnung 1b der Rumpfeinheit 1 oder der Öffnung 2b der Erweiterungseinheit 2 wird das vordere Ende des auf der Verbinderabdeckung 10 ausgebildeten Vorsprungs 10c von der Öffnung 1b, 2b her in das Gehäuse 1a, 2a eingesetzt, wonach die obere und untere Fläche des Führungsvorsprungs 10c längs der Führungsnut 2f geführt werden, während gleichzeitig das Gewindeloch 10d am vorderen Ende desselben zum Montageloch 2b bewegt wird. Auf diese Weise wird der von der Rückseite der Verbindungsabdeckung 10 abragende Fasenabschnitt 10b in die Öffnung 1b, 2b eingesetzt.
In diesem Vorgang kommt das Vorderende des Angreifhakens 10a mit der Einsenkung 2d der Öffnung 1b oder 2b, je nachdem welche dazugehört, in Berührung. In diesem Zustand wird fest gegen die Verbinderabdeckung 10 gedrückt. Der Angreifhaken 10a wird elastisch ver formt und das Vorderende des Angreifhakens 10a erfasst die Einsenkung 2d der Öffnung 1b, 2b. Der Führungsvorsprung 10c kommt mit dem oberen und unteren Rand der Führungsnut 2f in Berührung, und die Verbindungsabdeckung 10 wird in Stellung gebracht, wobei gleichzeitig das am Vorderende des Führungsvorsprungs 10c ausgebildete Gewindeloch 10d in dem in der Nachbarschaft des Stiftlochs 8a ausgebildeten Montageloch 2g in Stellung gebracht wird. In diesem Zustand werden die vom Montageloch 2g her eingeführten Befestigungsmittel 12 in das Gewindeloch eingeführt und in ihm festgezogen. Dadurch wird die Verbinderabdeckung 10 auf der Öffnung 1b, 2b an zwei Punkten befestigt, die den Angreifhaken 10a und die Befestigungsmittel 12 enthalten.
Folglich lassen sich Probleme, wie ein elektrischer Schlag an einer Hand, die den Stift der Buchse 6 unachtsam berührt, oder eine Beschädigung der elektronischen Steuervorrichtung infolge eines durch das Werkzeug 13, das den Stift der Buchse 6 berührt, verursachten Kurzschlusses, etc. vermieden werden. Auch ist verhindert, dass die Verbinderabdeckung 10, die durch doppelte Mittel, darin eingeschlossen die aus dem Angreifhaken 10a gebildeten Angreifmittel und die Befestigungsmittel, unter dem Einfluss von Schwingungen oder Stößen, denen die elektronische Steuervorrichtung im Betrieb ausgesetzt sein kann, abfällt.
Wenn eine Erweiterungseinheit 2 an eine Rumpfeinheit 1, die bis dahin alleine verwendet worden ist, neu angekuppelt wird, oder wenn eine zusätzliche Erweiterungseinheit 2 mit einer bereits mit der Rumpfeinheit gekuppelte Erweiterungseinheit 2 angekuppelt wird, werden andererseits die Befestigungsmittel 12 der Verbindungsabdeckung 10 zuerst gelockert. In diesem Zustand ist jedoch der Angreifhaken 10a noch mit der Einsenkung 2d der Öffnung 1b, 2b im Eingriff, und es kommt nicht dazu, dass die, noch abgestützte, Verbinderabdeckung 10 abfällt.
Als Nächstes sei, wie in 10 gezeigt, ein Fall betrachtet, in dem die Verbinderabdeckung 10 durch Einführen eines Werkzeugs 13, wie des Schraubendrehers, in den Zwischenraum auf der Angreifhakenseite der Verbinderabdeckung 10 zwangsgeöffnet wird. Der Angreifhaken 10a wird aus der Einsenkung 2d der Öffnung 1b, 2b entfernt, um die Verbinderabdeckung 10 zu entfernen, womit zwei Vorgänge erforderlich sind, nämlich das Entfernen der Befestigungsmittel 12 und das zwangsweise Öffnen der Verbinderabdeckung 10. Dies gewährleistet eine zweistufige Sicherheit, weshalb durch ein unachtsames Entfernen der Verbinderabdeckung 10 bewirkte Probleme verhindert sind, in welchen eine den Stift der Buchse 8 berührende Hand einen elektrischen Schlag erhält oder das Werkzeug 13, etc., das den Stift der Buchse 8 berührt, einen Kurzschluss oder Beschädigungen der elektronischen Steuervorrichtung bewirkt.
Die besagte Ausführungsform wurde unter Bezug auf einen Fall beschrieben, in welchem die Erweiterungseinheit, wie etwa eine I/O-Ein-heit, mit der aus einer SPS gebildeten Rumpfeinheit 1 gekoppelt ist. Nichtsdestoweniger ist die Erfindung mit gleicher Wirkung auch auf einen Kupplungsaufbau zum Zusammenkuppeln von Spannungsversorgungseinheiten anwendbar.
Bei dem Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß der Erfindung ist jede Verbinderabdeckung an einem zugehörigen Gehäuse an zwei Punkten, die den Angreifhaken und die Befestigungsmittel enthalten, befestigt. Auch bei Schwingungen oder Stößen, die die elektronische Steuervorrichtung im Betrieb erfährt, ist verhindert, dass die Verbinderabdeckung abfällt. Auch erfordert das Entfernen der Verbinderabdeckung einen zweistufigen Vorgang, d. h., das Entfernen der Befestigungsmittel und das zwangsweise Öffnen der Verbinderabdeckung, womit doppelte Sicherheit gegeben ist. Die Erfindung ist daher für eine Anwendung als Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung als Teil eines Steuersystems von industriellen Gerätschaften besonders geeignet, bei welchem eine Rumpfeinheit und eine Erweiterungseinheit miteinander gekuppelt sind.

Claims

Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung, welche eine Rumpfeinheit (1), wenigstens eine Erweiterungseinheit (2), die für ein Ankuppeln an die Rumpfeinheit (1) eingerichtet ist, und Buchsen und Stecker (6, 7) zur elektrischen Verbindung der Rumpfeinheit (1) mit der Erweiterungseinheit (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse (1a, 2a) der Rumpfeinheit (1) und der Erweiterungseinheit (2) jeweils mit Öffnungen (1b, 2b) zur Freilegung der Buchse (6) ausgebildet sind, eine Verbinderabdeckung (10) lösbar auf den Öffnungen (1b, 2b) in einer solchen Weise angebracht ist, dass die Öffnungen (1b, 2b) verschlossen werden, und die Verbinderabdeckung (10) Angreifmittel, die einen für ein Angreifen an den Öffnungen (1b, 2b) eingerichteten Angreifhaken (10a) bilden, und weitere Angreifmittel, die für ein Befestigen an den Gehäusen (1a, 2a) eingerichtete Befestigungsmittel (12) bilden, enthält.
Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung nach Anspruch 1, welcher ferner eine Anzahl von Führungsstiften (8, 9) und eine Anzahl von Stiftlöchern (8a, 9a) zur mechanischen Kupplung der Rumpfeinheit (1) und der Erweiterungseinheit (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Stiftlöcher (8a, 9a), welches zu einer der Führungsstifte (8, 9) passt, in der Nachbarschaft der Öffnungen (1b, 2b) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass es über eine Führungsnut (2f) mit den Öffnungen (1b, 2b) in Verbindung steht, ein Montageloch (2g), in welches die Befestigungsmittel (12) eingesetzt sind, in der Nachbarschaft des Stiftlochs (8a, 9a) ausgebildet ist, ein Führungsvorsprung (10c), welcher durch die Führungsnut (2f) geführt wird, an der Verbinderabdeckung (10) ausgebildet ist, und ein mit den von dem Montageloch (2g) her eingeführten Befestigungsmitteln (12) zusammenpassendes Gewindeloch (10d) am Vorderende des Führungsvorsprungs (10c) ausgebildet ist.
Kupplungsaufbau einer elektronischen Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftloch (8a) in der Nachbarschaft der Öffnungen (1b, 2b) im Wesentlichen Dreiecksform hat, und der in das Stiftloch (8a) eingeführte Führungsstift (8) im Wesentlichen die Form einer Dreiecksstange hat und geringfügig länger als die anderen Führungsstifte (9) ist.