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Stecker für eine Ringleitung eines Bus-Systems
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Die Erfindung betrifft einen Stecker für eine Ringleitung eines Bus-Systems
mit einer Vielzahl anschliessbarer informationsgebender und/oder empfangender Einheiten,
mit einem Steckeroberteil, das Steckkontakte aufweist, die mit einer informationsgebenden
und/oder empfangenden Einheit und gegebenenfalls mit einem Verbraucher verbindbar
sind, und das auf die Ringleitung und gegebenenfalls weitere Leitungen aufsetzbar
ist, mit einer auf das Gehäuseoberteil aufschiebbaren Kappe, in der die informationsgebende
und/oder empfangende Einheit unter Verwendung einer Leiterplatte untergebracht ist,
die Anschlussflächen zum Kontaktieren der Steckkontakte durch Aufschieben der Kappe
auf das Steckeroberteil aufweist, wobei an einem Aussenrand des Steckeroberteils
und an einem Innenrand der Kappe ineinander passende Nasen und Nuten zur Unverwechselbarkeit
der Kappe und des zugehörigen Steckeroberteils ausgeformt sind, nach Patent ........
(Patentanmeldung P 28 21 324.3 Bus-Systeme mit einer Ringleitung oder einem Ringkabel
werden in zunehmendem Maße in räumlich begrenzten Anlagen mit in der Anlage verteilten
informationagebenden und/oder empfangenden Einheiten eingesetzt, um bei einem möglichst
geringen Verkabelungsaufwand einen Datenaustausch zwischen diesen Einheiten zu ermöglichen.
Zum Anschluss der informationsgebenden una/oder empfangenden Einheiten, welche die
Teilnehmer des Bus-Systems darstellen, ist es in vorteilhafter Weise nicht erforderlich,
die Ringleitung oder das Ringkabel aufzutrennen.
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Zum Stand der Technik gehören hierzu Steckkontakte, die mit Schneiden
zum selbsttätigen Durchtrennen der Isolierung der Ringleitung vorgesehen sind. Nach
Durchtrennen der Isolierung mittels der Schneiden kommen diese direkt mit der metallischen
Seele in Berührung, um die Ringleitung mit der an die Steckkontakte angeschlossenen
Einheit zu verbinden. In diesem
Zusammenhang ist es auch bekannt,
mehrere Steckkontakte in einem Gehäuse zusammenzufassen, so dass mehrere Leitungen
gleichzeitig kontaktiert werden können. An die Enden der Steckkontakte sind jedoch
Kabel anzulöten und aus dem Gehäuse herauszuführen, um die Verbindung zwischen den
Steckkontakten und der von ihnen getrennten informationsgebenden und/oder empfangenden
Einheit herzustellen.
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Dieser Anschluss an mehrere Steckkontakte, die in einem Gehäuse untergebracht
sind, ist aber ebenfalls noch relativ umständlich und zeitraubend. Bei dem Anschluss
der informationsgebenden und/oder empfangenden Einheit an die Steckkontakte können
Verwechselungen vorkommen, so dass bei der Verbindung dieser Elemente besondere
Aufmerksamkeit erforderlich ist.
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Zu einem sicheren Anschluss der Ringleitung an den Stecker ist daher
bereits nach dem Patent ...... (Patentanmeldung P 2E 21 324.3 ) vorgeschlagen worden,
dass das die Steckkontakte aufnehmende Gehäuse als Steckeroberteil ausgebildet ist,
das auf die ringleitung und gegebenenfalls weitere Leitungen aufschiebbar ist, dass
die informationsgebende und/ oder empfangende Einheit unter Verwendung einer Leiterplatte
aufgebaut ist und in einer Kappe untergebracht ist, die auf das Gehäuseoberteil
aufsteckbar ist, und dass die Steckkontakte Kontaktierungsflächen aufweisen, die
mit Anschlussflächen der Leiterplatte zum Aufstecken der Kapselung auf den Steckeroberteil
kontaktieren.
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Bei diesem Aufbau des Steckers erfolgt die Kontaktierung zwischen
der Ringleitung und den gegebenenfalls vorhandenen weiteren Leitungen mit der Leiterplatte
dadurch, dass zunächst durch Aufstecken des die Steckkontakte umfassenden Steckeroberteils
auf die Ringleitung oder ein die Ringleitung aufnehmendes Steckerunterteil die Kontaktierung
zwischen diesen Kontaktstücken und den Leitungen hergestellt wird, und
dass
beim Aufstecken der in der Kappe gekapselten Leiterplatte auf das Steckeroberteil
die Kontaktierung zwischen den Kontaktstücken und der Leiterplatte erfolgt, so dass
insgesamt eine leitende Verbindung zwischen den Anschlüssen der Leiterplatte und
der Ringleitung hergestellt wird. Dabei entsteht eine kompakte einstückige Einheit
des Steckeroberteils und der Kappe.
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Ferner sind nach dem Patent (Patent anmeldung P 28 21 324.3- ) Maßnahmen
vorgeschlagen worden, die für eine sichere Zuordnung der gekapselten Leiterplatten
zu den zugehörigen Steckeroberteilen sorgen. Zum unverwechselbaren Anschluss der
in der Kappe gekapselten Elektronik an die Ringleitung bzw. ein an die Ringleitung
angeschlossenes Steckerunterteil hat dieser Stecker das weitere Merkmal, dass an
dem oberen Aussenrand des Steckeroberteils und an dem unteren Innenrand der Kappe
ineinander passende Nasen und Nuten zur Unverwechselbarkeit der Kappe und des zugehörigen
Steckeroberteils ausgeformt sind. Dadurch können überlegungsfrei Verwechselungen
vermieden werden. Wenn beispielsweise sechs zueinander passende Nasen und Nuten
vorgesehen sind, ergeben sich 26 Möglichkeiten unterschiedlicher Konfigurationen
der Nasen und Nuten und eine entsprechende Anzahl unverwechselbarer Anschlussmöglichkeiten
von gekapselten Einheiten auf zugehörige Steckeroberteile.
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Zur Herstellung derartiger Kappen und Steckeroberteile mit Nasen und
Nuten kann daran gedacht werden, aus einem dieser beiden Teile die maximal vorgesehene
Anzahl Nuten von vornherein bei der Herstellung auszuformen und die für die Codierung
durch Zuordnung von Nasen und -Nuten überflüEsig bzw. unerwünscht werdenden Nuten
mit Reitern, Klötzchen oder sonstigen Füllelementen zu füllen. Dieses Auffüllen
der überzähligen Nuten ist aber umständlich und unter Umständen auch insofern nicht
zuverlässig, als die Reiter oder Klötzchen unter Umständen wieder nachträglich aus
den Nasen herausfallen können.
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Der vorliegenden weitergehenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile den Stecker mit der Kappe und dem Steckeroberteil,
wobei in diesen beiden Teilen Nasen und Nuten zur Unverwechselbarkeit beider Teile
ausgeformt sind, so auszubilden, dass nach einem einheitlichen Herstellverfahren
und einheitlichen Formen diese Teile in wenig aufwendiger Weise so vorbereitet sind,
dass sie anschliessend durch Codierung zugehöriger Nasen und Nuten in möglichst
einfacher Weise zu zusammenpassenden aber unverwechselbaren Teilen umgeformt werden
können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an einen
Wandabschnitt an dem Aussenrand des Steckeroberteils eine Anordnung einer Anzahl
herausbrechbarer Nasen bzw. an einem Wandabschnitt an dem Innenrand der Kappe eine
Anordnung einer gleichen Anzahl mit herausbrechbaren Verschluß stücken verschlossener
Nuten oder umgekehrt dergestalt eingespritzt sind, dass nach Ausbrechen von Nasen
und/oder Verschlußstücken die Kappe und das Steckeroberteil zur Herstellung einer
einstückigen Verbindung zusammenfugbar sind.
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Damit wird der Vorteil erreicht, dass für alle zueinander passende
Konfigurationen von Nasen und Nuten von identischen Steckeroberteilen und Kappen
ausgegangen werden kann.
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Die für jeden Stecker ausgewählte Konfiguration von Nasen und Nuten
bzw. die Codierung wird dann in einfacher Weise so erzeugt, dass von der gegebenen
Anzahl Nasen bestimmte Nasen herausgebrochen werden und dass die beim späteren Zusammenschieben
den verbleibenden Nasen zugeordncten Nuten durch Herausbrechen ihrer Verschlußstücke
geöffnet werden, während an den Stellen der herausgebrochenen Nasen die Verschlußstücke
vor den Nuten verbleiben. Das Entfernen der überzähligen bzw. störenden Nasen und
Verschlußstücke kann durch Herausbrechen oder Herausschneiden erfolgen.
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Nach dem Entfernen der für eine bestimmte Konfiguration überzähligen
Nasen und/oder Vers chluß stücken hat die Kappe an dem Wandabschnitt,der über den
zugehörigen Wandabschnitt des Steckeroberteils geschoben wird, an jeder Stelle eine
solche lichte Weite, dass er nirgends in einer das Aufschieben hemmenden Weise an
den sLTandabschnitt des Steckeroberteils anstösst.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Stecker die Merkmale
auf, dass der Wandabschnitt des Steckeroberteils unmittelbar neben den Nasen eine
reduzierte Wandstärke gegenüber dem Wandabschnitt in weiterer Umgebung der Nasen
aufweist, der nur so dick ist, dass die Kappe mit ihrem mit Nuten versehenen Wandabschnitt
auf das Oberteil aufsteckbar ist.
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Durch die reduzierte Wandstärke unmittelbar neben den Nasen kann ein
Werkzeug an die zu entfernende Nase so tief angesetzt werden, dass mit Sicherheit
keine Bruchspitzen so weit hervorstehen, dass sie das Aufschieben der Kappe auf
das Steckeroberteil hemmen. Die Entfernung der Nasen ist deswegen unkritisch und
erfordert in der Regel keine Nachbearbeitung der Bruchfläche.
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In zweckmässiger Weise bestehen der Steckeroberteil und die Kappe
aus einem Kunststoff aus Polyoxymethylenpolymerisat.
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Dieser Kunststoff gewährleistet einerseits eine genügende Festigkeit
der Kappe und des Steckeroberteils, ermöglicht aber andererseits ohne Aufbringung
zu grosser Kräfte die Entfernung der herauszubrechenden Nasen und Verschlußstücke.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit neun Figuren
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 den kompletten Stecker in einem Längsschnitt
in einer vergrösserten Darstellung, Fig. 2 den Stecker in einem waagrechten Schnitt
entlang der Linie AB in Fig. 1, Fig. 3 den Stecker in einem senkrechten Schnitt
entlang der Linie CD in Fig. 1, Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Steckeroberteil
in einer Seitenansicht, Fig. 5 den Ausschnitt nach Fig. 4 als Querschnitt durch
die Wand des Steckeroberteils, Fig. 6 eine Ansicht auf den Ausschnitt nach Fig.
4 von oben, Fig. 7 eine Seitenansicht auf einen Ausschnitt aus der Kappe, Fig. 8
einen Querschnitt durch die Wand in dem Ausschnitt der Kappe nach Fig. 7 und Fig.
9 eine Ansicht auf den Ausschnitt der Kappe von oben.
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Die Darstellung in den Figuren 7, 8 und 9 ist gegenüber der Benutzungslage
bezüglich den Figuren 1 bis 6 um 1800 gedreht.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein sockelförmiges Unterteil des Steckers, mit
2 ein auf das Unterteil aufachiebbares und in dieses einklipsbares Steckeroberteil
und mit 3 eine auf das Steckeroberteil aufschiebbare und in dieses einklipsbare
Kappe bezeichnet.
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Im Innern der Kappe 3 ist eine Leiterplatte 4 in zwei innen aus der
Kappe 3 ausgeformten Führungsnuten 32, 33 eingeschoben,
die mit
elektronischen Bauelementen verbunden ist. Diese elektronischen Bauelemente sind
innerhalb der Umgrenzungen 5, 6 untergebracht. Die Leiterplatte ist mit in der Zeichnung
nicht dargestellten Anschlussflächen versehen, die auf einem aus den Umgrenzungen
5, 6 herausragenden Abschnitt der Leiterplatte aufgebracht sind.
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Jede Anschlussfläche der Leiterplatte ist mit einem der Steckkontakte
8, 9, 10, 11, 12, 13 und 14 kontaktierbar.
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Dabei wird die Leiterplatte zwischen zwei Kontaktierungsflächen 15,
16 bildenden Schenkeln 17, 18 in Fig. 1 eingeklemmt. Die Schenkel gehen auf der
der Kontaktierungsfläche gegenüberliegenden Seite in je eine Schneide 19, 20 über.
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Jeder der Steckkontakte 8 bis 14 ist in einer ihm zugeordneten Kammer
23 bis 29 in dem Steckeroberteil 2 untergebracht, so dass jeder Steckkontakt gegenüber
dem benachbarten Steckkontakt isoliert ist.
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Die Kappe 3 ist auf das passende Steckeroberteil aufschiebbar. Welche
Kappe auf ein Steckeroberteil passt, ist durch die Formgebung des oberen Aussenrandes
38 des Steckeroberteils und des unteren Innenrands 39 der Kappe gegeben. Hierzu
ist die Formgebung des oberen Aussenrands 38 an die Form des unteren Innenrands
39 angepasst. Zur sicheren unverwechselbaren Zuordnung der in der Kappe untergebrachten
Elektronik, die eine informationsgebende und/oder empfangende Einheit darstellt,
zu dem Steckeroberteil sind aus dem unteren Innenrand der Kappe und dem oberen Aussenrand
des Steckeroberteils ineinander passende Nasen 40 bis 45 und Nuten 46 bis 50 ausgeformt.
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Zum unmittelbaren Kontaktieren sämtlicher Leitungen mit der Leiterplatte
4 werden zunächst die Leitungen auf die Erhebungen
des sockelförmigen
Unterteils 1 aufgelegt. Daran anschliessend wird das Steckeroberteil 2 aufgeschoben
und an den Befestigungsflanschen 52, 53 an dem Träger festgeschraubt. Dabei schneiden
sich die Schneiden der Steckkontakte in die Isolierung der Leitungen ein, bis sie
die metallischen, relativ harten Seelen der Leitungen erreichen und eine Kontaktierung
herstellen. Die Steckkontakte werden dabei bis in die in Fig. 1 dargestellte Stellung
geschoben.
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Anschliessend kann die ein Modul oder eine informationsgebende und/oder
empfangende Einheit bildende Elektronik mit der Kappe 3 auf das Steckeroberteil
gesteckt werden. Dabei wird der herausragende Abschnitt 7 der Leiterplatte 4 zwischen
die Schenkel der Steckkontakte geführt,und eine Kontaktierung zwischen den Kontaktierungsflächen
der Steckkontakte und der Anschlussflächen der Leiterplatte wird hergestellt. Dabei
wird eine feste kompakte Einheit der Kappe mit dem Steckeroberteil sowie mit dem
Steckerunterteil gebildet.
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In den Fig. 4 bis 6 ist das Steckeroberteil im Bereich des Aussenrandes
38 detaillierter Hargestel1t. Die Fig. 4 bis 6 zeigen, wie die sechs Nasen 40 bis
45 in das Steckeroberteil eingespritzt sind, so dass sie an dem Aussenrand 38 gegenüber
Wandabschnitten 71 bis 77 mit reduzierter Wandstärke abstehen. Die Nasen weisen
eine so grosse Wandstärke wie die Wandung 78 des Steckeroberteils, die entlang einer
Linie 79 abgebrochen dargestellt ist, auf. In weiterer Umgebung der Nasen ist ein
Abschnitt 80 angeordnet, dessen Wandstärke grösser als diejenige der Wandabschnitte
mit reduzierter Wandstärke, aber geringer als die normale Wandstärke der Wandung
78 ist. Die Wandstärke in dem Abschnitt 80 ist nur so gross, dass auf dieses Steckeroberteil
die Kappe bis zu der Kante 81 aufgeschoben werden kann.
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Die Wandabschnitte 71 bis 77 mit reduzierter Wandstärke sind zum Ansatz
eines Werkzeugs vorgesehen, um einzelne Nasen zur Codierung des Steckeroberteils
herauszubrechen, so dass die Bruchfläche in keinem Fall über die Höhe des Wandabschnitts
80 absteht.
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In den Fig. 7 bis 9 sind die an dem Innenrand 39 der Kappe angeordneten
Nuten 45 bis 50 in einer Kappenwandung 82, die bis zur Bruchlinie 83 reicht, dargestellt.
Jede Nut ist durch ein Verschlußstück 85, 86, 87, 88, 89, 90, das in Verlängerung
der Nut zu dem Innenrand führt, abgeschlossen. Die Nuten liegen mit ihrem überwiegenden
Teil in einem bis zu der Kante bzw. den Kanten 84 führenden Wandabschnitt 85, dessen
Stärke gegenüber der Stärke der Kappenwandung 82 so herabgesetzt ist, dass die Kappe
mit diesem ltandabschnitt 85 auf das Steckeroberteil, und zwar auf den Wandabschnitt
80, aufgeschoben werden kann, bis die Kante 84 der Kappe an der Kante 81 des Steckeroberteils
anliegt.
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Die Zuordnung einer Kappe zu einem Steckeroberteil wird in der Weise
vorgenommen, dass von den Verschluß stücken 85 bis 90 diejenigen entfernt werden,
die eine Nut verschliessen, in die eine der stehengebliebenen Nasen 40 bis 45 des
Steckeroberteils eingeschoben werden soll. erde beispielsweise aus del Uteckeroberteil
die Nasen 40, 41, 42, 43, und 44 herausgebr~ochen, so dass nur die Nase 45 stehenbleibt,
so ist aus der Kappe das Verschlußstück 90 vor der Nut 50 zu entfernen, während
die übrigen Verschlußstücke 85 bis 89 stehenbleiben.
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Es ist in der Weise möglich, eine grosse Vielzahl unterschiedlicher
Nasen bzw. zugehöriger offener Nutanordnungen zu treffen, um unverwechselbare Zuordnungen
zwischen Steckeroberteil und Kappe herzustellen.
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Wenn diese grosse Vielzahl noch nicht ausreichen sollte, ist es möglich,
die Anzahl der Nasen in dem einen Teil und der Nuten in dem anderen Teil zu erweitern.
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Die Nasen können auch in einer anderen Ausführungsform des
Steckers
in der Kappe vorgesehen sein, während die mit Verschlußstücken verschlossenen Nuten
in das Steckeroberteil- eingespritzt sind.
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Als Kunststoff für das Steckeroberteil und die Kappe ist Polyoxymethylenpolymerisat
vorgesehen, das günstige Festigkeitseigenschaften aufweist.