DE202020102538U1

DE202020102538U1 - Mounting system

Info

Publication number: DE202020102538U1
Application number: DE202020102538.4U
Authority: DE
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Current assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2030-05-07

Abstract

Montagesystem, insbesondere für einen Schaltschrank, aufweisend
c) eine Schnellmontageplatte (10) und
d) mehrere Module (3), von welchen jedes
• zum einen eine Funktionsbaugruppe (1) und
• andererseits einen separaten Modulträger (2) für die Funktionsbaugruppe (1) umfasst, wobei
• die Module (3) an der Schnellmontageplatte (10) lösbar montierbar sind und
• jedes Modul (3) zumindest eine Schnittstelle (13, 23, 24) zur Übertragung von elektrischer Energie, Daten und/oder zur elektrischen Verbindung der Module (3) untereinander aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
• zumindest eine der Funktionsbaugruppen (1) eine Leiterkarte (21) aufweist, auf der die zumindest eine Schnittstelle (13, 23, 24) des Moduls (3) realisiert ist.

Mounting system, in particular for a control cabinet, having
c) a quick mounting plate (10) and
d) several modules (3), each of which
• on the one hand a function module (1) and
• on the other hand includes a separate module carrier (2) for the functional assembly (1), wherein
• The modules (3) on the quick mounting plate (10) are detachably mountable and
• each module (3) has at least one interface (13, 23, 24) for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules (3) to one another, characterized in that
• at least one of the functional modules (1) has a circuit board (21) on which the at least one interface (13, 23, 24) of the module (3) is implemented.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die Erfindung betrifft. Montagesystem, insbesondere für einen Schaltschrank, aufweisend

a) eine Schnellmontageplatte und
b) mehrere Module, von welchen jedes
- • zum einen eine Funktionsbaugruppe und
- • andererseits einen separaten Modulträger für die Funktionsbaugruppe umfasst, wobei
- • die Module an der Schnellmontageplatte lösbar montierbar sind und
- • jedes Modul zumindest eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie, Daten und/oder zur elektrischen Verbindung der Module untereinander aufweist.

The invention relates. Mounting system, in particular for a control cabinet, having

a) a quick mounting plate and
b) multiple modules, each of which
- • on the one hand a function module and
- • on the other hand includes a separate module carrier for the functional module, whereby
- • the modules can be detachably mounted on the quick mounting plate and
- • each module has at least one interface for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules to one another.

Ein Schaltschrank kann typischerweise ausgestaltet sein, elektrische und elektronische Komponenten einer verfahrenstechnischen Anlage, einer Werkzeugmaschine oder Fertigungseinrichtung aufzuweisen, die sich nicht direkt in der Maschine befinden.A control cabinet can typically be designed to have electrical and electronic components of a process plant, a machine tool or manufacturing device that are not located directly in the machine.

Ein derartiges Montagesystem ist beispielsweise aus der EP 1502340 A2 bekannt geworden. Das Montagesystem umfasst eine Schnellmontageplatte mit mehreren Modulen, von welchen jedes einerseits eine Funktionsbaugruppe zur Umsetzung einer elektrischen Funktion zur Ansteuerung und Regelung einer Bearbeitungseinheit einer Maschine oder einer Anlage und andererseits einen separaten Modulträger für die Funktionsbaugruppe umfasst, wobei die Module an der Schnellmontageplatte lösbar montierbar sind, wobei jedes Modul eine Schnittstelle für ein Bussystem (Energie- und Datenbus) zur elektrischen Verbindung der Module untereinander aufweist.Such a mounting system is for example from the EP 1502340 A2 known. The mounting system comprises a quick-mounting plate with several modules, each of which on the one hand comprises a functional module for implementing an electrical function for controlling and regulating a processing unit of a machine or system, and on the other hand a separate module carrier for the functional module, the modules being detachably mountable on the quick-mounting plate , wherein each module has an interface for a bus system (energy and data bus) for the electrical connection of the modules to one another.

Der Platzbedarf für die Verbindungstechnik in der modularen Schaltschranktechnik ist groß. Einspeisung, Weiterleitung und Verteilung von elektrischer Energie sind wichtige Funktionen. Benötigt werden für ein Modul derzeit mindestens 150 mm Breite. Außerdem wird zur Verbindung von Steckern auf dem Modul. eine aus mehreren Adern bestehende elektrische Verbindung der Stecker auf der Rückseite des Modulträgers benötigt, wobei die Adern einzeln von Hand verdrahtet werden müssen. Das ist zeitaufwändig und fehleranfällig.The space required for the connection technology in modular control cabinet technology is large. Feeding, forwarding and distribution of electrical energy are important functions. At least 150 mm width is currently required for a module. It is also used to connect plugs on the module. an electrical connection of the plugs on the back of the module carrier consisting of several wires is required, the wires having to be individually wired by hand. This is time-consuming and prone to errors.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein eingangs beschriebenes Montagesystem derart weiterzubilden, dass die Module mit einer geringeren Breite ausgeführt werden können.It is an object of the invention to develop an assembly system described at the outset in such a way that the modules can be designed with a smaller width.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Montagesystem, insbesondere für einen Schaltschrank, aufweisend

a) eine Schnellmontageplatte und
b) mehrere Module, von welchen jedes
- • zum einen eine Funktionsbaugruppe und
- • andererseits einen separaten Modulträger für die Funktionsbaugruppe umfasst, wobei
- • die Module an der Schnellmontageplatte lösbar montierbar sind und
- • jedes Modul zumindest eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie, Daten und/oder zur elektrischen Verbindung der Module untereinander aufweist, wobei zumindest eine der Funktionsbaugruppen eine Leiterkarte aufweist, auf der die zumindest eine Schnittstelle des Moduls realisiert ist.

This object is achieved according to the invention by a mounting system, in particular for a control cabinet

a) a quick mounting plate and
b) multiple modules, each of which
- • on the one hand a function module and
- • on the other hand includes a separate module carrier for the functional module, whereby
- • the modules can be detachably mounted on the quick mounting plate and
- • Each module has at least one interface for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules to one another, wherein at least one of the functional modules has a circuit board on which the at least one interface of the module is implemented.

Wenn Funktionen und Bauteile, die bisher durch diskrete, auf dem Modulträger Platz benötigende Bauteile realisiert wurden, auf einer Leiterkarte gebündelt werden, wird auf einem Modulträger weniger Platz benötigt, sodass dieser mit einer geringeren Breite ausgeführt werden kann. Dies führt dazu, dass mehr Modulträger an der Schnellmontageplatte angeordnet werden können und/oder mehr Freiheiten bezüglich der Positionierung der Modulträger an der Schnellmontageplatte entstehen. An dem Modulträger kann eine Tragschiene, insbesondere eine Hutschiene, angeordnet sein, an der Bauteile montiert werden können.If functions and components that were previously realized by discrete components that require space on the module carrier are bundled on a circuit board, less space is required on a module carrier, so that it can be implemented with a smaller width. This means that more module carriers can be arranged on the quick mounting plate and / or more freedom with regard to the positioning of the module carriers on the quick mounting plate. A mounting rail, in particular a top-hat rail, can be arranged on the module carrier, on which components can be mounted.

Die Schnellmontageplatte kann eine Montageplatte aus Blech sein.The quick mounting plate can be a mounting plate made of sheet metal.

Mehrere zusammenfügbare, insbesondere eben zusammenfügbare, Schnellmontageplatten können eine Schnellmontageplatteneinheit ergeben, die im Schaltschrank eben montiert werden kann. So können einfach mehrere Schnellmontageplatten in Schaltschränke mit unterschiedlichen Schaltschrankgrößen und /oder unterschiedlichen Platzsituationen im Schaltschrank montiert werden. Modulträger können dann auch mehrere Schnellmontageplatten überlappend angeordnet werden.A number of quick-assembly plates that can be joined together, in particular just put together, can result in a quick-mounting plate unit that can be level-mounted in the control cabinet. In this way, several quick-mounting plates can be easily installed in control cabinets with different control cabinet sizes and / or different space situations in the control cabinet. Module carriers can then be arranged to overlap several quick mounting plates.

Die Schnellmontageplatte kann Vorrichtungen zur Befestigung der Modulträger aufweisen.The quick mounting plate can have devices for fastening the module carrier.

Die Schnellmontageplatte kann zumindest im Bereich der Vorrichtungen zur Befestigung der Modulträger eben sein.The quick mounting plate can be flat, at least in the area of the devices for fastening the module carriers.

Die Vorrichtungen zur Befestigung der Modulträger können ein Rastermaß vorgeben. Das Rastermaß kann karoförmig, insbesondere äquidistant, sein. The devices for fastening the module carriers can specify a grid dimension. The grid dimension can be checkered, in particular equidistant.

Das Raster kann über die gesamte Schnellmontageplatte verteilt sein.The grid can be distributed over the entire quick mounting plate.

Das Raster kann einen gleichbleibenden Abstand aufweisen. Insbesondere kann der Abstand sowohl in x- wie auch in y- Richtung gleichbleibend sein. Der Abstand kann 10 mm oder größer und 60 mm oder kleiner sein.The grid can have a constant distance. In particular, the distance can be constant in both the x and y directions. The distance can be 10 mm or larger and 60 mm or smaller.

Die Vorrichtungen zur Befestigung der Modulträger können Ausnehmungen, insbesondere Löcher, in der Schnellmontageplatte sein. Die Ausnehmungen können rechtwinklig, insbesondere quadratisch sein.The devices for fastening the module carriers can be recesses, in particular holes, in the quick mounting plate. The recesses can be rectangular, in particular square.

Eine Tragschiene ist eine Profilschiene in der Regel aus Metall. Tragschienen werden in der Elektrotechnik häufig zur Befestigung von Bauteilen in Schaltschränken verwendet. Auf eine Tragschiene können unterschiedliche elektrische Bauteile, zum Beispiel Relais, Stromstoßschalter, Zeitschaltuhren, Sicherungsautomaten, Reihenklemmen, seitlich aufgeschoben oder von vorne aufgesteckt und arretiert werden. Die Montage von Schaltschränken und Schaltkästen wird durch diese genormte Methode erleichtert, wodurch die Arbeitskosten sinken. Eine Hutschiene ist eine Tragschiene mit einem Hut ähnelndem Querschnitt. Der dem Hut ähnelnde Querschnitt kann auch beschrieben werden als ein „U“, das breiter ist als hoch, dessen Schenkelenden jeweils typischerweise in der gleichen Höhe ein kleines Stück weit in horizontale Richtung (also in Richtung seiner Breite) nach außen abgeknickt verlaufen, typischerweise auf beiden Seiten gleichweit. Die Abmessungen der Querschnitte sind standardisiert und können betragen (Breite x Höhe): 35 mm x 15 mm, 35 mm x 7,5 mm oder 15 mm x 5 mm. Eine andere Form einer Trageschiene ist z.B. eine G-Schiene, deren Querschnitt G-förmig verläuft. Der dem „G“ ähnelnde Querschnitt kann auch beschrieben werden als ein „U“, das breiter ist als hoch, dessen Schenkelenden jeweils typischerweise in unterschiedlicher Höhe ein kleines Stück weit in horizontale Richtung (also in Richtung seiner Breite) nach innen abgeknickt verlaufen. Während an den Hutschienen Leiste und bewegliche Nase des Geräts von außen unter die Hutkrempe greifen, greifen an anderen Geräten ebensolche Ausformungen von innen unter die Profilkanten der G-Schiene.A mounting rail is usually a profile rail made of metal. DIN rails are often used in electrical engineering to fasten components in control cabinets. Various electrical components, such as relays, impulse switches, timers, circuit breakers, terminal blocks, can be pushed on to the side or attached and locked from the front on a mounting rail. The assembly of switch cabinets and switch boxes is made easier by this standardized method, which reduces labor costs. A top-hat rail is a mounting rail with a cross-section resembling a hat. The cross-section resembling the hat can also be described as a "U", which is wider than it is high, the ends of the legs of which typically run a little bit at the same height outwards in the horizontal direction (that is, in the direction of its width), typically open both sides equally far. The dimensions of the cross sections are standardized and can be (width x height): 35 mm x 15 mm, 35 mm x 7.5 mm or 15 mm x 5 mm. Another form of support rail is e.g. a G-rail, the cross section of which is G-shaped. The cross-section similar to the "G" can also be described as a "U", which is wider than it is high, the ends of the legs of which are typically bent a little way in the horizontal direction (ie in the direction of its width) at different heights. While on the top-hat rails, the bar and the movable nose of the device reach under the hat brim from the outside, on other devices, the same shape grips from the inside under the profile edges of the G-rail.

Der Modulträger kann aus Blech gefertigt sein.The module carrier can be made of sheet metal.

Ein aus Blech gefertigter Modulträger kann einteilig mit der Tragschiene, insbesondere Hutschiene, gefertigt sein.A module carrier made of sheet metal can be made in one piece with the mounting rail, in particular a top-hat rail.

Unterschiedliche Module können gleiche Modulträger aufweisen aber sich unterscheidende Funktionsbaugruppen.Different modules can have the same module carrier but different functional assemblies.

Ein Modul ist eine Einheit, die zumindest einen Modulträger, zumindest eine Funktionsbaugruppe, zumindest eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie, Daten und/oder zur elektrischen Verbindung der Module untereinander aufweist. In dem Schaltschrank können mehrere dieser Module auf der Schnellmontageplatte oder Schnellmontageplatteneinheit angeordnet sein.A module is a unit which has at least one module carrier, at least one functional module, at least one interface for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules to one another. Several of these modules can be arranged in the control cabinet on the quick mounting plate or quick mounting plate unit.

Mit ,lösbar montierbar‘ kann gemeint sein:

- mit einem Werkzeug lösbar montierbar also z.B. geschraubt, mit einem Bajonett-Verschluss arretiert, mit einem mit Hilfe eines Werkzeugs lösbaren Schnappverschluss, etc.
- ohne ein Werkzeug lösbar montierbar also z.B. eingehängt, eingerastet, verankert, etc.

With "detachable mountable" can mean:

- Can be detachably mounted with a tool, e.g. screwed, locked with a bayonet lock, with a snap lock that can be released with the aid of a tool, etc.
- Can be detachably mounted without a tool, e.g. hung, locked, anchored, etc.

Mit ,lösbar montierbar‘ kann auch eine Kombination aus den beiden zuvor genannten Möglichkeiten gemeint sein, z.B. eingehängt, eingerastet, verankert, etc. und zusätzlich geschraubt. Dabei kann durch die werkzeugfreie Montierbarkeit das Modul bereits fallsicher an der Schnellmontageplatte montierbar sein, und durch die zusätzliche werkzeuggebundene Montierbarkeit das Modul zusätzlich gegen Umwelteinflüsse wie Schütteln, Umfallen, Erdbeben sichern."Detachably mountable" can also mean a combination of the two options mentioned above, e.g. hooked in, snapped in, anchored, etc. and additionally screwed. Thanks to the tool-free assembly, the module can already be securely installed on the quick-mounting plate, and the additional tool-based assembly also secures the module against environmental influences such as shaking, falling over, earthquakes.

Die Leiterkarte kann auf dem Modulträger befestigt, insbesondere geschraubt, gepresst, geklickt, genietet oder geklebt sein.The circuit board can be attached to the module carrier, in particular screwed, pressed, clicked, riveted or glued.

Die Leiterkarte kann aus herkömmlichen FR4 Material gefertigt sein.
Die Leiterkarte kann mehrere Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der Schnittstellen und/oder zur Verbindung mit Funktionsbaugruppen auf der Leiterkarte aufweisen.The circuit board can be made of conventional FR4 material.
The circuit card can have a plurality of conductor tracks for the electrical connection of the interfaces and / or for connection to functional modules on the circuit card.

Die Leiterkarte kann eine mehrlagige, insbesondere 2-lagige, besonders bevorzugt mehr als 2-lagige,Innenleiter aufweisende Leiterkarte sein.The circuit card can be a multilayer, in particular 2-layer, particularly preferably more than 2-layer, internal conductor card.

Die Leiterkarte kann mehrere Schnittstellen aufweisen, insbesondere eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie und Daten und eine Schnittstelle zur elektrischen Verbindung der Module untereinander. Durch die Anordnung mehrerer Schnittstellen auf der Leiterkarte kann der Platzbedarf auf dem Modulträger weiter verringert werden.The circuit card can have several interfaces, in particular an interface for the transmission of electrical energy and data and an interface for the electrical connection of the modules to one another. The space required on the module carrier can be further reduced by arranging several interfaces on the circuit board.

Zumindest eine Schnittstelle kann als Steckkontakt, insbesondere als 10-poliger Steckkontakt, ausgebildet sein. Dabei können Pin 1-4 zur Übertragung von Wechselspannung, insbesondere 400VAC, Pin 5-8 zur Übertragung von Gleichspannung, insbesondere 24V DC und Pin 9, 10 für einen Datenbus vorgesehen sein. At least one interface can be designed as a plug contact, in particular as a 10-pin plug contact. Pin 1-4 for the transmission of AC voltage, in particular 400VAC, pin 5-8 for the transmission of direct voltage, in particular 24V DC and pin 9 , 10th be provided for a data bus.

Steckkontakte können auf die Leiterkarte gelötet sein.Plug contacts can be soldered onto the circuit board.

Der Platz auf der Leiterkarte kann besonders gut ausgenutzt werden, wenn die Leiterkarte rechteckig ausgebildet ist. Dabei kann die Leiterkarte eine Seitenlänge von 150 mm oder weniger, vorzugsweise 140 mm, und eine zweite Seitenlänge von 100 mm oder weniger, vorzugsweise 80 mm aufweisen. Mit diesen Maßen ist sie besonders gut mit einem Modulträger kompatibel.The space on the circuit board can be used particularly well if the circuit board is rectangular. The circuit board can have a side length of 150 mm or less, preferably 140 mm, and a second side length of 100 mm or less, preferably 80 mm. With these dimensions, it is particularly well compatible with a module carrier.

Auch der Modulträger kann rechteckig ausgebildet sein und eine Seitenlänge von 230 mm oder weniger, vorzugsweise 200 mm, und eine Seitenlänge von 200 mm oder weniger, vorzugsweise 150 mm, aufweisen. Die Seitenlängen der Leiterkarte können kleiner sein als die Seitenlängen des Modulträgers, damit zusätzlich zur Leiterkarte noch weitere Module auf dem Modulträger positioniert werden können.The module carrier can also be rectangular and have a side length of 230 mm or less, preferably 200 mm, and a side length of 200 mm or less, preferably 150 mm. The side lengths of the circuit board can be smaller than the side lengths of the module carrier, so that additional modules can be positioned on the module carrier in addition to the circuit card.

Zumindest zwei Schnittstellen können auf der Leiterkarte angeordnet sein, die durch Leiterbahnen der Leiterkarte elektrisch verbunden sind. Somit kann auf eine Verbindung der Schnittstellen durch handverdrahtete Adern auf der Rückseite des Modulträgers verzichtet werden. Insbesondere, wenn die Schnittstellen zur Übertagung von Energie vorgesehen sind, kann Energie an weiteren Stellen auf der Leiterkarte abgegriffen werden. Dadurch können auch Klemmen eingespart werden.At least two interfaces can be arranged on the circuit board, which are electrically connected by conductor tracks of the circuit card. This means that there is no need to connect the interfaces using hand-wired wires on the rear of the module carrier. In particular, if the interfaces are provided for the transmission of energy, energy can be tapped at further locations on the circuit board. This also saves terminals.

Die Leiterkarte kann IoT-fähig (Internet of Things) sein. Dazu kann sie eine Kodierung aufweisen, z.B. einen Balkencode, QR-Code, oder einen elektronischen, insbesondere nicht flüchtigen Speicher, der insbesondere kontaktlos auslesbar, z.B. mit RFID-Funktionalität, sein kann. Damit ist die Leiterkarte bei der Produktion oder im Servicefall einfach identifizierbar. Ihr kann eine eineindeutige Nummer zugeordnet werden.The circuit board can be IoT-enabled (Internet of Things). For this purpose it can have a coding, e.g. a bar code, QR code, or an electronic, in particular non-volatile memory, which can be read in a contactless manner, e.g. with RFID functionality. This makes it easy to identify the circuit board during production or when servicing. You can be assigned a unique number.

Die Leiterkarte kann Leiterkartenklemmen aufweisen, um weitere Komponenten daran anzuschließen.The circuit card can have circuit card terminals in order to connect further components to it.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Modulträger als Trägerblech ausgebildet ist. Dadurch ist er kostengünstig herstellbar. Auch Laschen, die der Befestigung an der Schnellmontageplatte dienen, können einfach durch Abkanten realisiert werden.It is particularly preferred if the module carrier is designed as a carrier plate. This makes it inexpensive to manufacture. Even brackets that are used for fastening to the quick mounting plate can be easily realized by folding.

Der Modulträger kann auf die Schnellmontageplatte aufsteckbar, einhängbar und/oder einrastbar sein. Dadurch lässt sich der Modulträger einfach und schnell an der Schnellmontageplatte positionieren.The module carrier can be plugged on, fastened and / or snapped onto the rapid mounting plate. This means that the module carrier can be quickly and easily positioned on the quick mounting plate.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Modulträger in Ausnehmungen der Schnellmontageplatte einhängbar ist. Die Ausnehmungen der Schnellmontageplatte können in einem vorgegebenen Raster angeordnet sein.Alternatively or additionally, it can be provided that the module carrier can be suspended in recesses in the quick-mounting plate. The recesses of the quick mounting plate can be arranged in a predetermined grid.

Ein Modulträger kann entsprechend dem Raster in unterschiedlichen Breiten realisiert werden. Der Platz auf der Schnellmontageplatte kann durch solch einen gemäß einem vorgegebenen Raster gefertigten Modulträger optimal ausgenutzt werden.A module carrier can be realized in different widths according to the grid. The space on the quick mounting plate can be optimally used by such a module carrier manufactured according to a predetermined grid.

Ein Modulträger und die Schnellmontageplatte können fluchtende Befestigungsöffnungen aufweisen. Die Befestigungsöffnungen, insbesondere Schraublöcher, können zwischen den Ausnehmungen der Schnellmontageplatte angeordnet sein. Durch Einschrauben von Schrauben in die fluchtenden Befestigungsöffnungen können die Modulträger (zusätzlich) an der Schnellmontageplatte festgelegt werden.A module carrier and the quick mounting plate can have aligned fastening openings. The fastening openings, in particular screw holes, can be arranged between the recesses in the quick-mounting plate. By screwing screws into the aligned fastening openings, the module carriers can (additionally) be fixed to the quick mounting plate.

Ein Modul kann eine Breite aufweisen, die ein Vielfaches eines Rastermaßes der Schnellmontageplatte ist. Dadurch ergeben sich die oben erwähnten Vorteile.A module can have a width that is a multiple of a grid dimension of the quick mounting plate. This results in the advantages mentioned above.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention result from the description and the drawing. Likewise, according to the invention, the features mentioned above and those which have been elaborated further can be used individually or in combination in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for the description of the invention.

FigurenlisteFigure list

1 shows the principle of the modular arrangement of a functional assembly on a module carrier for mounting on a quick mounting plate;
2nd the attachment of the module carrier after 1 on a quick mounting plate of a control cabinet;
3rd shows a module with a circuit board;
4th shows a quick mounting plate with modules that are designed and assembled according to a grid.

Gemäß 1 ist die Gesamtheit aller Bauelemente zur Ansteuerung und Regelung einer Energieversorgung/Stromversorgung eines Verbrauchers, wie beispielsweise eines Motors, eines HF-Generators, eines Ventils oder eines Heizelements, als Funktionsbaugruppe 1 auf einem Modulträger 2, welcher bevorzugt aus Metallblech hergestellt ist, untergebracht. Analog zu dieser Funktionsbaugruppe 1, welche beispielhaft beschrieben ist, können beliebig viele weitere Funktionsbaugruppen vormontiert vorgesehen sein. Die Funktionsbaugruppe 1 und der Modulträger 2 sind Teil eines Modul- und Baukastensystems, welches eine Vielzahl dieser multifunktionalen Bauteile umfassen kann. Die Module 3 aus Funktionsbaugruppe 1 und Modulträger 2 lassen sich nach Art eines „Plug & Play“ an einer Schnellmontageplatte eines Schaltschranks einstecken, erkennen, ansteuern und mit anderen Komponenten kombinieren.According to 1 is the entirety of all components for the control and regulation of one Energy supply / power supply of a consumer, such as a motor, an HF generator, a valve or a heating element, as a functional assembly 1 on a module carrier 2nd , which is preferably made of sheet metal, housed. Analogous to this function module 1 , which is described as an example, any number of further functional modules can be provided pre-assembled. The functional module 1 and the module carrier 2nd are part of a modular and modular system, which can include a variety of these multifunctional components. The modules 3rd from function module 1 and module carrier 2nd can be plugged in, recognized, controlled and combined with other components in the manner of a "plug &play" on a quick mounting plate of a control cabinet.

Die Funktionsbaugruppe 1 umfasst folgende, in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Bauteile 4 bis 8. Diese können sein: eine Netzkarte, ein (Schutz-)schalter, ein Anschluss, eine Leiterkarte, Relais, Stromstoßschalter, Zeitschaltuhren, Sicherungsautomaten, Reihenklemmen oder eine Busschnittstelle. Denkbar ist auch, eine andere Funktionsbaugruppe, welche beispielsweise zur Steuerung eines Servoantriebs, eines Rechts-Links-Laufs, einer Spannungsversorgung usw. dienen kann. Unterschiedlichste Bauteile und Funktionen können zu einer Funktionsbaugruppe 1 zusammen gefasst werden.The functional module 1 includes the following components, which are only indicated schematically in the drawing 4th to 8th . These can be: a network card, a (circuit breaker) switch, a connection, a circuit card, relays, impulse switches, timers, circuit breakers, terminal blocks or a bus interface. Another function module is also conceivable, which can be used, for example, to control a servo drive, right-left rotation, a power supply, etc. A wide variety of components and functions can form a functional assembly 1 be summarized.

Aus der 2 wird ersichtlich, wie die Module 3 jeweils über Modulträger 2 an einer aus Metallblech gefertigten durch eine Schrankwand ausgebildeten Schnellmontageplatte 10 beispielsweise eines nicht weiter dargestellten, an sich bekannten Schaltschrankgehäuses über Laschen 11 eingehängt werden können, welche in Ausnehmungen 12 eingesteckt sind. Die Schnellmontageplatte muss nicht zwingend Bestandteil einer Schrankwand sein. Eine Kopplung der Funktionsbaugruppen 1 der Module 3 erfolgt über eine nur angedeutete Schnittstelle 13 ohne Darstellung der Verbindungskabel des Bussystems.From the 2nd it can be seen how the modules 3rd each via module carrier 2nd on a quick mounting plate made of sheet metal and formed by a wall unit 10th for example, a switch cabinet housing, not known, which is known per se, has tabs 11 can be hung, which in recesses 12th are plugged in. The quick mounting plate does not necessarily have to be part of a wall unit. A coupling of the function modules 1 of the modules 3rd takes place via an only indicated interface 13 without showing the connecting cables of the bus system.

Die Schnellmontageplatte 10 weist eine Vielzahl solcher in einem Raster angeordneter Ausnehmungen 12 auf, um den Modulträger 2 unterschiedlich zu positionieren und/oder weitere Modulträger 2 mit weiteren Funktionsgruppen 1 anzubringen. Mit Hilfe einer Befestigungsschraube oder eines Riegels kann der austauschbar und lösbar montierte Modulträger 2 an der Schnellmontageplatte 10 zusätzlich arretiert werden.The quick mounting plate 10th has a plurality of such recesses arranged in a grid 12th on to the module carrier 2nd to be positioned differently and / or additional module carriers 2nd with other functional groups 1 to attach. With the help of a fastening screw or a bolt, the exchangeable and detachably mounted module carrier can 2nd on the quick mounting plate 10th can also be locked.

Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Moduls 3. Das Modul 3 weit einen Modulträger 2 auf, auf dem eine Leiterkarte 21 angeordnet ist. Die Leiterkarte 21 weist Schnittstellen 23 und 24 und 24.1 auf. Die Schnittstellen dienen zur Übertragung von elektrischer Energie, Daten und/oder zur elektrischen Verbindung der Module 3 untereinander. Die Schnittstellen 23, 24, 24.1 sind durch in oder an der Leiterkarte 21 ausgebildete elektrische Leiterbahnen miteinander verbunden. Die Schnittstelle 23 ist als mehrfacher 10-poliger Stecker ausgebildet. Die mehrfachen Stecker können parallel geschaltet sein. Dadurch sind die gleichen Potentiale mehrfach vorhanden und können mit mehreren Modulen verbunden werden. Pin 1-4 der Schnittstelle 23 können der Übertragung von 400VAC, Pin 5-8 zur Übertragung von 24 V DC und insbesondere zur Vervielfältigung des Potentials der Pins 5-8 einer der Schnittstellen 23 und Pin 9, 10 zum Anschluss eines Datenbusses dienen. Die Schnittstelle 24 weist Klemmen auf.The 3rd shows an embodiment of a module according to the invention 3rd . The module 3rd far a module carrier 2nd on which a circuit board 21 is arranged. The circuit board 21 has interfaces 23 and 24th and 24.1 on. The interfaces serve for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules 3rd among themselves. The interfaces 23 , 24th , 24.1 are through in or on the circuit board 21 trained electrical interconnects interconnected. the interface 23 is designed as a multiple 10-pin connector. The multiple plugs can be connected in parallel. As a result, the same potentials exist several times and can be connected to several modules. Pin code 1-4 the interface 23 can transfer 400VAC, pin 5-8 for the transmission of 24 V DC and especially for the multiplication of the potential of the pins 5-8 one of the interfaces 23 and pin 9 , 10th serve to connect a data bus. the interface 24th has clamps.

Die Schnittstelle 24.1 kann über Leiterbahnen innerhalb oder auf der Unterseite der Leiterkarte 21 mit den ersten vier Pins (Pin 1 bis 4) der Schnittstelle 23 verbunden sein. Die Schnittstelle 24.1 kann zwei Schutzleiteranschlüsse aufweisen. So kann eine zusätzliche Klemme an der Hutschiene eingespart werden. Von der Schnittstelle 24.1 können Adern zu den Bauteilen 25, 26 gelegt werden.the interface 24.1 can be via conductor tracks inside or on the underside of the circuit card 21 with the first four pins (pin 1 to 4th ) of the interface 23 be connected. the interface 24.1 can have two protective conductor connections. This saves an additional clamp on the top-hat rail. From the interface 24.1 can lead to the components 25th , 26 be placed.

Die Schnittstelle 24 kann als eine Niederspannungsschnittstelle mit Spannungen kleiner oder gleich 25 V ausgelegt sein. Die Pins 5 bis 8 und insbesondere auch Pin 9 und 10 der Schnittstelle 23 können durch Leiterbahnen innerhalb oder auf der Unterseite der Leiterkarte 21 mit der Schnittstelle 24 verbunden sein. Dabei können die jeweiligen Potentiale der Schnittstelle 23 auf der Schnittstelle 24 mehrfach ausgeführt sein. Aus diesem Grund kann die Schnittstelle 24 mehr als 8 Klemmen aufweisen. So können weitere Klemmen auf der Hutschiene eingespart werden.the interface 24th can be designed as a low voltage interface with voltages less than or equal to 25 V. The pins 5 to 8th and especially pin 9 and 10th the interface 23 can be made by traces inside or on the bottom of the circuit board 21 with the interface 24th be connected. The respective potentials of the interface 23 on the interface 24th be executed multiple times. Because of this, the interface 24th have more than 8 terminals. This saves additional terminals on the top-hat rail.

Es können noch weitere Schnittstellen 24.2 vorgesehen sein. Auch diese können über Leiterbahnen innerhalb oder auf der Unterseite der Leiterkarte 21 mit anderen Schnittstellen verbunden sein. Auch diese können weitere Klemmen auf der Hutschiene einsparen.Other interfaces can also be used 24.2 be provided. These can also be connected via conductor tracks inside or on the underside of the circuit card 21 be connected to other interfaces. These can also save additional terminals on the top-hat rail.

Eine der Schnittstellen 23 ist eine Eingangsschnittstelle für elektrische Energie und eine der Schnittstellen 23 ist eine Ausgangsschnittstelle für elektrische Energie.One of the interfaces 23 is an input interface for electrical energy and one of the interfaces 23 is an output interface for electrical energy.

Die Leiterkarte 21 ist rechteckig ausgebildet. Die Seitenlänge I1 beträgt 140 mm oder weniger. Die Seitenlänge I2 beträgt 100 mm oder weniger. Der Modulträger 2 ist ebenfalls rechteckig ausgebildet. Er weist eine Seitenlänge 13 auf, die ein Vielfaches eines Rastermaßes ist, z.B. 100, 150 oder 200 mm. Die Seitenlänge I4 beträgt 150 mm oder weniger.The circuit board 21 is rectangular. The side length I1 is 140 mm or less. The side length I2 is 100 mm or less. The module carrier 2nd is also rectangular. It has a side length 13 which is a multiple of a grid dimension, e.g. 100, 150 or 200 mm. The side length I4 is 150 mm or less.

An dem Modulträger 2 ist eine Hutschiene 27 angeordnet, an der weitere Bauteile 25, 26 montiert werden können. On the module carrier 2nd is a top hat rail 27 arranged on the other components 25th , 26 can be assembled.

Die 4 zeigt mehrere Schnellmontageplatten 10, die Ausnehmungen 12 in einem vorgegebenen Rastermaß, z.B. 50 mm, aufweisen. Zwischen den Ausnehmungen 12, die dem Einhängen der Modulträger 2 dienen, sind Befestigungsöffnungen 30 zu erkennen, die zum Verschrauben der Module 3 mit der Schnellmontageplatte 10 dienen. Auf den Schnellmontageplatten 10 sind zahlreiche Module 3 platziert. Weiterhin sind Module 3 neben den Schnellmontageplatten 10 dargestellt. Diese können je nach Bedarf zusätzlich oder alternativ zu den Modulen 3 auf der Schnellmontageplatte 10 angeordnet werden.The 4th shows several quick mounting plates 10th , the recesses 12th in a predetermined grid dimension, for example 50 mm. Between the recesses 12th that the hanging of the module carrier 2nd serve are mounting holes 30th to recognize the screwing of the modules 3rd with the quick mounting plate 10th serve. On the quick mounting plates 10th are numerous modules 3rd placed. There are also modules 3rd next to the quick mounting plates 10th shown. Depending on requirements, these can be added or alternatively to the modules 3rd on the quick mounting plate 10th to be ordered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1502340 A2 [0003]

Claims

Mounting system, in particular for a control cabinet, comprising c) a quick mounting plate (10) and d) a plurality of modules (3), each of which • on the one hand a function module (1) and • on the other hand a separate module carrier (2) for the function module (1) comprises, • the modules (3) can be detachably mounted on the quick mounting plate (10) and • each module (3) has at least one interface (13, 23, 24) for the transmission of electrical energy, data and / or for the electrical connection of the modules (3) with one another, characterized in that • at least one of the functional modules (1) has a printed circuit board (21) on which the at least one interface (13, 23, 24) of the module (3) is implemented.

Assembly system according to Claim 1 , characterized in that the circuit board (21) has a plurality of interfaces (23, 24), in particular an interface (23) for the transmission of energy and data and an interface (24) for the electrical connection of the modules (3) to one another.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one interface (24) is designed as a plug contact, in particular as a 10-pin plug contact.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit card (21) is rectangular.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (21) has a side length (11) of 150 mm or less, preferably 140 mm, and a side length (12) of 100 mm or less, preferably 80 mm.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the module carrier (2) is rectangular and has a side length (13) of 230 mm or less, preferably 200 mm, and a side length (14) of 200 mm or less, preferably 150 mm , having.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that at least two interfaces (23, 24) are arranged on the circuit board, which are electrically connected by conductor tracks of the circuit board (21).

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (21) is IoT-capable.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit card (21) has circuit card terminals.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the module carrier (2) is designed as a carrier plate.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the module carrier (2) can be plugged on, fastened and / or latched onto the quick-mounting plate (10).

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the module carrier (2) can be suspended in recesses (12) in the quick-mounting plate (10).

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses (12) of the quick mounting plate (10) are arranged in a predetermined grid.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the modules (3) and the quick mounting plate (10) have aligned fastening openings.

Mounting system according to one of the preceding claims, characterized in that the modules (3) have a width which is a multiple of a grid dimension of the quick mounting plate (10).