DE3835755C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für hy
draulische Schreitausbau-Einheiten im Untertagebergbau, mit
mindestens einem elektrohydraulischen Steuergerät mit einer
elektrischen Ansteuerschaltung für Hydraulikventile betätigende
Elektromagnete, einer mit der Ansteuerschaltung ver
bundenen Befehlstastatur, einem mit der Ansteuerschaltung
verbundenen Anzeigedisplay sowie mit elektrischen Verbinder
elementen zum Verbinden des Steuergerätes mit jeweils be
nachbarten Steuergeräten, wobei die Ansteuerschaltung zumin
dest in eine innerhalb des Steuergerätes untergebrachte CPU-
Steuerbaugruppe sowie in eine Magnetsteuerbaugruppe unter
teilt ist und diese Baugruppen über eine Busleitung mitein
ander verbunden sind, und wobei die Elektromagnete mit den
in einem Hydraulikblock angeordneten Ventilen eine Einheit
bildend außerhalb des Steuergerätes angeordnet und über Lei
tungsverbindungen mit der Magnetsteuerbaugruppe verbunden
sind.
Im Untertage-Strebausbau werden üblicherweise eine Reihe von
nebeneinander angeordneten, hydraulischen Schreitausbau-Einheiten,
d. h. sog. Schildausbaugestelle, eingesetzt. Jede
Schreitausbau-Einheit besitzt zum Ansteuern von Elektromagneten,
die ihrerseits Hydraulikventile betätigen, ein Steuergerät,
welches mit den Steuergeräten der jeweils benachbarten
Ausbaueinheiten elektrisch verbunden ist, so daß eine
Steuerkette gebildet ist, die zumeist über ein Sammelgerät,
eine sogenannte Parameter-Station, mit einem über Tage be
findlichen Zentralgerät verbunden ist. Auf diese Weise ist
es unter anderem möglich, eine sogenannte Nachbarsteuerung
der Ausbaueinheiten oder auch eine gezielte Ansteuerung be
stimmter Ausbaueinheiten von dem Zentralgerät aus durchzu
führen.
Die bekannten Steuergeräte sind hinsichtlich ihres konstruk
tiven und schaltungstechnischen Aufbaus verbesserungswürdig,
denn einerseits bestehen alle internen Leitungsverbindungen
aus zu Kabelbäumen zusammengefaßten Einzelleitungen, wodurch
der Herstellungs- bzw. Montageaufwand sowie auch die für
eventuelle Prüfarbeiten aufzuwendenden Kosten nachteiliger
weise sehr hoch sind. Andererseits sind die bekannten Steuer
geräte auch in ihren Bedienungsfunktionen schlecht hand
habbar. Ferner sind die Elektromagnete üblicherweise inner
halb des Steuergerätes angeordnet, wobei sie mechanisch auf
die außerhalb angeordneten Ventile, in deren Bereich das
Steuergerät fest montiert ist, wirken. Dies ist von ent
scheidendem Nachteil, da bei einem Geräte-Austausch langwierige
Justagearbeiten für ein genaues Schalten der Hydraulik
ventile unerläßlich sind.
Die DE 37 15 593 C1 beschreibt eine gattungsgemäße elektro
hydraulische Ausbausteuerung, bei der ein mit einem Mikro
prozessor ausgestattetes Steuergerät eine erste Baugruppe
d. h. eine sogenannte CPU-Steuerbaugruppe, bildet. Zum An
steuern der von dem Steuergerät räumlich getrennt angeord
neten, aus Hydraulikventilen und diesen zugeordneten Elektro
magneten (Elektromagnetventile) bestehenden Ventileinheit
ist eine Ansteuereinheit, eine sog. Magnetsteuerbaugruppe,
über einzelne Leitungsverbindungen jeweils mit den Elektro
magnetventilen verbunden. Dabei ist die Ansteuereinheit mit
der Ventileinheit zu einer Baueinheit verbunden, also eben
falls extern, außerhalb des Steuergerätes angeordnet. Das
Steuergerät ist mit der Ventileinheit, d. h. mit deren An
steuereinheit, über ein mehradriges Kabel verbunden, welches
höchstens vier Einzelleitungen oder Einzeladern umfaßt, wo
bei zwei dieser Einzeladern der gemeinsamen Stromversorgung
sämtlicher Elektromagnetventile dienen, während mindestens
eine und vorzugsweise zwei weitere Leitungsadern einen Da
tenbus zur wechselseitigen Kommunikation zwischen dem Steu
ergerät und der von diesem angesteuerten Ansteuereinheit
bilden. Ferner ist dieser Druckschrift zwar eine Zusammen
schaltung mehrerer Steuergeräte zu entnehmen, wobei über die
Art dieser Zusammenschaltung jedoch nichts offenbart ist;
allenfalls können "elektrische Verbinderelemente" vorausge
setzt werden. Nähere Einzelheiten über den internen Aufbau
des Steuergerätes sind der Druckschrift nicht zu entnehmen,
so daß davon ausgegangen werden kann, daß auch hier - ebenso
wie bei dem oben bereits behandelten Stand der Technik -
alle geräteinternen Leitungsverbindungen aus Einzelleitungen
bestehen. Demzufolge sind auch hier nachteiligerweise der
Herstellungs- bzw. Montageaufwand sowie auch die für eventu
elle Prüfarbeiten aufzuwendenden Kosten sehr hoch. Dabei
ist außerdem eine hohe Fehlerquote aufgrund möglicher Lei
tungsvertauschungen beim Anschluß der Einzelleitungen inner
halb des Steuergerätes und auch der Einzelleitungen des
externen Verbindungskabels gegeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend
von dem beschriebenen Stand der Technik, die gattungsgemäße
Steuerungseinrichtung insbesondere hinsichtlich des Steuer
gerätes konstruktiv und schaltungstechnisch zu ver
einfachen, daß die Herstellung, die Montage und der äußere
Anschluß des Steuergerätes fehlerfrei, aber dennoch einfach
möglich ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale
des neuen Anspruchs 1 erreicht.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Magnetsteuer
baugruppe innerhalb des Steuergerätes und die weitere Bau
gruppen-Unterteilung ist es vorteilhafterweise möglich ge
worden, alle bisher vorhandenen Einzelleitungen konsequent
durch Flachbandkabel und mindestens eine sog. flexible Lei
terplatte zu ersetzen. Hierdurch können die Herstellungs-
und Prüfkosten erheblich reduziert werden, da die Anschlüsse
vorteilhafterweise über Steckverbindungen einfach und
schnell hergestellt werden können, wobei zudem Vertauschungs
fehler absolut ausgeschlossen sind. Außerdem ist von Vor
teil, daß die Busleitung - im Gegensatz zu dem Stand der
Technik - aufgrund der internen Anordnung in dem Steuergerät
auch gegen mechanische Einflüsse, wie sie gerade im Unterta
gebergbau stets zu befürchten sind, außerordentlich gut ge
schützt ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
Steuerbaugruppe mit einem sogenannten "Single-Chip" Mikro
prozessor mit sehr hoher Integrationsdichte ausgestattet,
wodurch sich vorteilhafterweise bei einer weitergehenden
Reduzierung der Bauteil- und Montagekosten auch die Zuver
lässigkeit gegenüber der bekannten Steuerung erhöht. Ferner
ist die Steuerung aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen
Mikroprozessors, bei dem aufgrund der höheren Integrations
dichte die bisher extern vorgesehene Beschaltung nunmehr
intern integriert ist, äußerst kompakt und ermöglicht alle
Bedienungsfunktionen einer elektrohydraulischen Ausbau
steuerung, die zudem kundenspezifisch modifiziert werden
kann, so daß ein guter Bedienungskomfort gewährleistet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung
enthalten.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert
werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Prinzip-Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Steuer
gerätes,
Fig. 3 eine teilgeschnittene Draufsicht des Steuergerätes
in Pfeilrichtung III gemäß Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Steuer
gerät längs der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Steuergerätes in Pfeil
richtung V gemäß Fig. 2,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 2,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X in
Fig. 6,
Fig. 8 eine Explosivdarstellung der beiden Steuergeräte-
Steckverbinder und der aus drei flexiblen Leiter
platten bestehenden Leitungsverbindung des
erfindungsgemäßen Steuergerätes,
Fig. 9 eine vergrößerte Seitenansicht eines der Steckver
binder nach Fig. 8 zusammen mit Befestigungsteilen,
Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 9
geschnitten dargestellten Bereichs X und
Fig. 11 den Steckverbinder nach Fig. 8 bis 10 in seiner
Montagestellung in dem erfindungsgemäßen Steuer
gerät (alternativ zu den Fig. 3 und 4).
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche
Teile jeweils mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung ist nur ein Steuer
gerät 2 angedeutet, jedoch sind üblicherweise mehrere
Steuergeräte 2, und zwar für jede Ausbaueinheit ein Steuer
gerät 2, in einer Steuerkette elektrisch in Reihe hinterein
ander geschaltet. Hierzu besitzt das Steuergerät 2 zwei
mehrpolige Steuergeräte-Steckverbinder 4 (siehe auch Fig. 2
bis 6), an denen nicht dargestellte Verbindungskabel an
schließbar sind. Die Steckverbinder 4, die als Stecker
oder Buchsen ausgebildet sein können, sind innerhalb des
Steuergerätes 2 miteinander sowie mit einer elektrischen
Ansteuerschaltung 6 über elektrische Leitungsverbindungen 8
verbunden. Diese Ansteuerschaltung 6 dient zum elek
trischen Ansteuern von Elektromagneten 10, die ihrerseits
zur Durchführung bestimmter, hydraulischer Ausbaufunktionen,
wie Setzen, Rauben, Schreiten usw., mechanisch mit entspre
chenden Hydraulikventilen 12 zusammenwirken.
Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, besitzt das
Steuergerät 2 weiterhin eine Befehlstastatur 14, die elek
trisch mit der Ansteuerschaltung 6 verbunden ist, sowie ein
ebenfalls elektrisch mit der Ansteuerschaltung 6 verbun
denes Anzeigedisplay 16, das vorzugsweise als LCD-Klar
schriftdisplay ausgebildet ist.
Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist die Ansteuerschaltung 6
erfindungsgemäß im wesentlichen in drei Baugruppen, nämlich
eine CPU-Steuerbaugruppe 20, eine Tastatur- und Anzeigebau
gruppe 22 sowie eine Magnetsteuerbaugruppe 24 unterteilt,
wobei diese drei Baugruppen vorteilhafterweise über eine
gemeinsame Busleitung 26 (Portbus) miteinander verbunden
sind. Die Baugruppen 20, 22, 24 korrespondieren ausschließ
lich über diese Busleitung 26, wobei die CPU-Steuerbaugrup
pe 20 alle notwendigen Daten und Steuersignale für die
anderen Baugruppen 22, 24 erzeugt sowie auch den Datenver
kehr zwischen Nachbarsteuergeräten steuert und überwacht.
Jede der drei Baugruppen 20, 22, 24 ist erfindungsgemäß auf
einer separaten Leiterplatte gebildet, d. h. auf einer CPU-
Steuerleiterplatte 30 (siehe Fig. 3 und 6), einer Tastatur
und Anzeigeleiterplatte 32 (siehe ebenfalls Fig. 3 und 6)
sowie einer Magnetsteuerleiterplatte 34 (siehe Fig. 3, 4
und 6).
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Leitungs
verbindung 8 zwischen den Steuergeräte-Steckverbindern 4
(Fig. 1) von mindestens einer insbesondere in Fig. 4 zu
erkennenden, streifenförmigen, flexiblen Leiterplatte 36
gebildet ist, die über eine Flachleitungsquerverbindung 38
(siehe Fig. 1 und 6) mit einer der drei Baugruppen, und
zwar vorzugsweise mit der CPU-Steuerbaugruppe 20 bzw. der
Steuerleiterplatte 30, verbunden ist. Es ist weiterhin
besonders vorteilhaft, wenn die Verbindung 8 zwischen den
beiden Steckverbindern 4 anstatt aus lediglich einer,
vorzugsweise aus mehreren, parallel aufeinanderliegenden,
streifenförmigen, flexiblen Leiterplatten 36 besteht.
Durch die Maßnahme, mehrere, z. B. zwei oder insbesondere
drei, flexible Leiterplatten 36 zu verwenden, wird eine
Verminderung des Widerstandes (= Erhöhung der Leitfähig
keit) und damit eine Reduzierung des Spannungsabfalls an
den flexiblen Leiterplatten 36 erreicht, wodurch sich die
Datenübertragungssicherheit vorteilhafterweise erhöht.
Zweckmäßigerweise besitzt eine der flexiblen Leiterplatten
36 eine Vielzahl von Leiterbahnen zur Übertragung von
Datensignalen sowie zur Spannungszuführung. Diese Leiter
platte 36 ist dann über die Flachleitungsquerverbindung 38
mit der Steuerleiterplatte 30 verbunden (siehe auch Fig. 8).
Die beiden anderen flexiblen Leiterplatten 36 besitzen je
weils nur zwei leitende Schichten und dienen so der verlust
armen Spannungsdurchführung zu dem nächsten Steuergerät.
Entsprechende Verbindungen zwischen den jeweiligen Leiter
platten 36 werden durch Verlötung mit Lötstiften der Steck
verbinder 4 hergestellt. Nähere Einzelheiten zu den Steck
verbindern 4 werden weiter unten noch erläutert.
Aus Fig. 4 wird deutlich, daß die Steuergeräte-Steckverbin
der 4 in jeweils einer von zwei einander gegenüberliegenden
Gehäuse-Seitenwandungen 42 des Steuergerätes 2 angeordnet
sind, und daß die flexible(n) Leiterplatte(n) 36 in einer
sehr platzsparenden Weise parallel entlang der Seitenwan
dungen 42 und einer oberen Gehäusewandung 44 verläuft
(verlaufen).
Die die drei Baugruppen 20, 22, 24 bzw. die drei Leiterplat
ten 30, 32, 34 verbindende Busleitung 26 wird erfindungsge
mäß aus einem oder mehreren, z. B. 20-poligen Flachbandka
beln 46 gebildet, die jeweils über Steckverbindungen 48 an
den Baugruppen 20, 22, 24 bzw. den Leiterplatten 30, 32, 34
angeschlossen sind, wie dies in Fig. 3 gut zu erkennen ist.
Gemäß Fig. 6 besteht auch die Flachleitungsquerverbindung
38 erfindungsgemäß aus einem Flachbandkabel 50, welches ein
endig über einen Steckverbinder 52 mit der CPU-Steuerbau
gruppe 20 bzw. der Steuerleiterplatte 30 und anderendig
über einen Anschlußstecker 54 mit mindestens einer der
flexiblen Leiterplatten 36 im Bereich zwischen den Steuer
geräte-Steckverbindern 4 verbunden ist, wozu der Anschluß
stecker 54 Kontaktstifte aufweist, die in üblicher Weise
mit den Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte 36 verlötet
sind.
Bei allen mit Flachbandkabeln verbundenen Anschlußsteckern
handelt es sich vorzugsweise um "selbstkontaktierende"
Stecker, was bedeutet, daß diese Anschlußstecker Kontakt
elemente besitzen, die die Isolation der Flachbandkabel
z. B. in Klemmschneidtechnik durchdringen können und hier
durch die einzelnen Leiter der Flachbandkabel kontaktieren.
Diese erfindungsgemäße Ausbildung trägt wesentlich zu einer
einfachen und preiswerten Montage des erfindungsgemäßen
Steuergerätes 2 bei.
Es ist weiterhin erfindungswesentlich, daß die Magnetsteuer
baugruppe 24 über elektrische Leitungsverbindungen 56 (in
Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt) mit den Elektro
magneten 10 verbunden ist, wobei die Elektromagnete 10
erfindungsgemäß außerhalb des Steuergerätes 2 angeordnet
und hier mit den in einem sogenannten Hydraulikblock ange
ordneten Hydraulikventilen 12 integriert sind. Durch diese
vorteilhafte Ausgestaltung kann das Steuergerät 2 leicht
und schnell ausgewechselt werden, da zeitaufwendige Justage
arbeiten der mechanischen Verbindungen zwischen den Elektro
magneten 10 und den Hydraulikventilen 12 nicht erforderlich
sind, sondern lediglich die Leitungsverbindungen 56 umge
steckt zu werden brauchen.
Wie weiterhin aus Fig. 1 deutlich wird, besitzt die CPU-
Steuerbaugruppe 20 erfindungsgemäß einen "Single-Chip"-
Mikroprozessor 60, z. B. des Typs 80 C 451, wodurch sich
vorteilhafterweise der Bauelementaufwand für externe Zu
satzbeschaltungen sowie für Verkabelung erheblich reduziert.
Dieser Mikroprozessor 60 stellt den Kern der Steuerbau
gruppe 20 dar und beinhaltet alle Bedienungsfunktionen
einer elektrohydraulischen Ausbausteuerung in einer äußerst
kompakten Weise. Weiterhin besitzt die CPU-Steuerbaugruppe
20 einen Datenübertragungsbaustein 62 (DUART), minde
tens einen Datenspeicher 64 und/oder eine Geräteschutz/
Spannungsregler-Schaltung 66. Der Datenspeicher 64 kann
sich aus einem E-PROM-Speicher und einem RAM-Speicher
mit jeweils 32 K zusammensetzen.
In Fig. 1 ist weiterhin schematisch dargestellt, daß die
Tastatur- und Anzeigebaugruppe 22 die Befehlstastatur 14
trägt, die aus Befehlstasten 68 sowie innerhalb von diesen
angeordneten LED-Anzeigeleuchten 70 besteht (siehe auch
Fig. 3).
Wie wiederum in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, besitzt
die Magnetsteuerbaugruppe 24 eine Ansteuer/Absenk-Schaltung
72 für die Elektromagnete 10 und eine Endschalter- bzw.
Sensor-Abfrageschaltung 74. Über die Ansteuer/Absenk-
Schaltung 72 werden die Elektromagnete 10 in an sich bekann
ter Weise mit einer hohen Leistung angesteuert, und nach
folgend wird die Leistung auf eine Mindest-Halteleistung
abgesenkt, wodurch sich der Energieaufwand erheblich
reduzieren läßt.
Gemäß Fig. 3 und 6 ist die Magnetsteuerbaugruppe 24 bzw.
die entsprechende Leiterplatte 34 an einer Gehäuse-
Rückwandung 76 des Steuergerätes 2 befestigt und weist
einerseits Steckverbinderteile 78 zum Anschluß der zu den
Elektromagneten 10 führenden Leitungsverbindungen 56 (siehe
Fig. 1) sowie andererseits Steckverbinderteile 80 zum An
schluß von zu Endschaltern 82 und/oder sonstigen Zustands
sensoren führenden Leitungen 84 auf (siehe ebenfalls
Fig. 1). Die Verbinderteile 78 und 80 durchgreifen dabei
Wandungsöffnungen 85 der Gehäusewandung 76 nach außen
(Durchführung). Die gegenüber bekannten Steuergeräten
besonders vorteilhafte Anordnung der Verbinderteile 78,
80 auf der Leiterplatte 34 sowie deren Befestigung und
Abdichtung werden weiter unten noch näher erläutert.
Die Endschalter 82 bzw. Zustandssensoren erfassen bestimmte
Größen, wie Druck, Position der Hydraulikzylinder und
dergleichen, und übermitteln diese Größen an die Abfrage
schaltung 74 der Magnetsteuerbaugruppe 24.
Insbesondere in Fig. 3 und 6 ist zu erkennen, daß die CPU-
Steuerbaugruppe 20 und die Tastatur- und Anzeigebaugruppe
22 bzw. die entsprechenden Leiterplatten 30 und 32 an
einer Gehäuse-Frontplatte 86 des Steuergerätes 2 befestigt
sind. Diese Gehäusefrontplatte 86 bildet vorzugsweise einen
Gehäusedeckel und ist über eine Dichtung 88 gegen das
Gehäuse des Steuergerätes 2 abgedichtet, wozu die Dichtung
88 in einer Umfangsnut 90 eines mit geringem Spiel in eine
vordere Gehäuseöffnung 92 eingeführten Deckelansatzes 94
unter dichtender Anlage an den Gehäuseinnenflächen 96
angeordnet ist (siehe hierzu insbesondere die Fig. 3,
6 und 7). Zusätzlich oder alternativ zu der Dichtung 88
kann die Abdichtung zwischen dem Gehäuse des Steuergerätes 2
und der Frontplatte 86 durch Vergießen mit einer Verguß
masse, insbesondere Silikon, erfolgen.
An der Frontplatte 86 des Steuergerätes 2 sind vorteilhaf
terweise auch das als Klarschrift-LCD-Display ausgebildete
und gemäß Fig. 1 an die CPU-Steuerbaugruppe 20 angeschlosse
ne Anzeigedisplay 16, auf dem im Klartext Bedienungsinforma
tionen sowie im Störfall auch Fehlermeldungen angezeigt
werden können, wodurch sich vorteilhafterweise der Bedie
nungskomfort und die Anwendungsmöglichkeiten erhöhen und
verbessern lassen, sowie weiterhin ein Sperrschalter 100
zusammen mit einer Sperrschalterleiterplatte 102 befestigt,
die über ein mit "selbstkontaktierenden" Steckverbindern
104 versehenes Flachbandkabel 106 ebenfalls mit der CPU-
Steuerbaugruppe 20, und zwar mit der Geräteschutz/Spannungs
regler-Schaltung 66 verbunden ist (siehe insbesondere Fig. 1
und 2). Der Sperrschalter 100 ist sicherheitstechnisch
relevant, da er hardwaremäßig die Magnete im betätigten
Gerät anschaltet und eine Bedienung des Steuergerätes von
Nachbar-Einheiten aus verhindert.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist außer den drei
Baugruppen 20, 22 und 24 noch eine Zusatzbaugruppe für
bestimmte Zusatzfunktionen, wie Parametrierung, Netzwerk
anschluß, Fernladen, Schnittstelle, Geberbus und der
gleichen, vorgesehen. Auch diese Zusatzbaugruppe ist auf
einer separaten, ebenfalls an der Frontplatte 86 befestig
ten Leiterplatte 110 gebildet und über selbstkontaktierende
Steckverbindungen 112 und ein weiteres Flachbandkabel 114
mit der CPU-Steuerbaugruppe 20 bzw. der Steuerleiterplatte
30 verbunden, wie dies am besten in Fig. 3 zu erkennen ist.
Alternativ hierzu ist es allerdings ebenfalls möglich, die
Zusatz-Leiterplatte 110 über die Steckverbindungen 112 auch
unmittelbar, d. h. ohne Flachbandkabel 114, auf die Steuer
leiterplatte 30 aufzustecken.
Wie in Fig. 3 und 6 dargestellt, können alle Leiterplatten
32, 30 und 110, die an der Frontplatte 86 gehaltert sind,
über Abstandhalter 116 in zueinander paralleler Anordnung
befestigt sein.
Im folgenden soll nun unter Bezug auf die Fig. 8 bis 11 die
Ausbildung des erfindungsgemäßen, mehrpoligen Steckverbin
ders 4 erläutert werden.
Ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 4 besteht aus einem
über weiter unten noch zu erläuternde Befestigungsteile
dichtend in einer Wandungsöffnung der Gehäusewandung 42 des
Steuergerätes 2 (siehe Fig. 11) als hermetisch abgedichtete
Wandungsdurchführung befestigbaren Kontaktaufnahmeteil 120.
Für den genannten Verwendungszweck im Untertage-Bergbau ist
die Dichtigkeit des erfindungsgemäßen Steckverbinders 4
wesentlich, da unter Tage stets im explosions
geschützten, eigensicheren Bereich gearbeitet werden muß.
Das Kontaktaufnahmeteil 120 besitzt mehrere, im dargestell
ten Ausführungsbeispiel siebenunddreißig, sich in Richtung
der Steckverbinder-Längsachse 122 (Fig. 9) parallel zuein
ander durchgehend durch das Kontaktaufnahmeteil 120 er
streckende Kontaktkammern 124, in denen jeweils Kontakt
elemente 126 gegen die Kontaktkammern 124 umfänglich abge
dichtet derart sitzen, daß sie das Kontaktaufnahmeteil 120
mit Anschlußstücken 128 zu einer Seite hin nach außen über
ragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Kontaktelemente 126 als langgestreckte, im Querschnitt im
wesentlichen zylindrische Buchsenkontakte ausgebildet,
jedoch liegt es ebenfalls im Rahmen der Erfindung, entspre
chende Steckerstifte zu verwenden. Ein entsprechender mehr
poliger Anschlußstecker (nicht dargestellt) besitzt dann
entweder Steckstifte oder Steckbuchsen.
Erfindungsgemäß sind nun die Anschlußstücke 128 der Kontakt
elemente 126 als zueinander parallel angeordnete Lötstifte
130, d. h. als sogenannte "Lötbeine", ausgebildet. Hierdurch
kann der erfindungsgemäße Steckverbinder 4 in einem Arbeits
gang geräteintern angeschlossen werden, indem - wie es in
Fig. 8 angedeutet ist - die Lötstifte 130 in Lötöffnungen
132 von einer oder mehreren der flexiblen Leiterplatten 36
eingesteckt und nachfolgend gemeinsam insbesondere in an
sich bekannter Weise in einem Lötbad verlötet werden.
Mehrere Leiterplatten 36 werden dabei sukzessive nacheinan
der aufgesteckt und verlötet. Hierbei können durch die Löt
stellen auch bestimmte Verbindungen zwischen den Leiterplat
ten 36 über die erfindungsgemäßen Lötstifte 130 hergestellt
werden.
Gemäß Fig. 8 und 9 überragen die Lötstifte 130 das Kontakt
aufnahmeteil 120 erfindungsgemäß mit unterschiedlichen
Längen. In Fig. 9 ist dargestellt, daß die Lötstifte 130
mit ihren freien Enden auf einer schräg zur Steckverbinder-
Längsachse 122 angeordneten Ebene 136 enden. Auf diese
Weise wird das Einstecken der Lötstifte 130 in die entspre
chenden Lötöffnungen 132 der Leiterplatte 36 wesentlich
erleichtert.
Wie insbesondere in Fig. 10 zu erkennen ist, bestehen die
Lötstifte 130 vorzugsweise aus mit den Kontaktelementen 126
verkrimpten, im Querschnitt kreisförmigen Drähten. Diese
Drähte sind in einen hülsenförmigen Krimpbereich 138 des
jeweiligen Kontaktelementes 126 eingesteckt und durch Ein
prägungen 140 elektrisch leitend verkrimpt.
Nach dem Verlöten werden die Lötstifte 130 in üblicher Weise
unmittelbar oberhalb der Lötstelle abgeschnitten, wie dies
in Fig. 11 zu erkennen ist. Weiterhin ist es vorteilhaft,
wenn der gesamte Löt-Anschlußbereich der Leiterplatte(n) 36
durch eine isolierende Schutzschicht 142 abgedeckt ist.
Wie insbesondere in der Schnittdarstellung in Fig. 10 zu
erkennen ist, ist jedes Kontaktelement 126 umfänglich gegen
das Kontaktaufnahmeteil 120 bzw. gegen die Kontaktkammer 124
dadurch abgedichtet sowie kraft- und/oder formschlüssig in
der Kontaktkammer 124 gehaltert, daß das Kontaktaufnahmeteil
120 aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Gummi
besteht und daß das Kontaktelement 126 mindestens eine Ein
schnürung 144 aufweist, in die ein in der Kontaktkammer 124
gebildeter Ringsteg 146 eingreift. Im dargestellten Aus
führungsbeispiel besitzt das Kontaktelement 126 zwei axial
voneinander beabstandete Einschnürungen 144, in die jeweils
ein in der Kontaktkammer 124 gebildeter Ringsteg 146 ein
greift. Dabei wird im dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine der Einschnürungen 144 durch den hülsen
förmigen Krimpbereich 138 des Kontaktelementes 126 gebildet.
Durch die beschriebene Ausgestaltung wird einerseits eine
sehr gute Halterung der Kontaktelemente 126 in den jeweili
gen Kontaktkammern 124 und andererseits auch eine äußerst
gute Abdichtung in diesem Bereich erreicht, so daß sich
der erfindungsgemäße Steckverbinder 4 besonders gut für den
beschriebenen Anwendungsfall im Untertage-Bergbau eignet.
Die beschriebene Halterungs- und Abdichtungswirkung läßt
sich erfindungsgemäß noch durch einen geschlitzten Klemm
ring 148 (siehe Fig. 9) verbessern, der das im wesentlichen
zylindrische Kontaktaufnahmeteil 120 im Bereich zumindest
einer der Einschnürungen 144 der Kontaktelemente 126 bzw. im
Bereich der Ringstege 146 der Kontaktkammern 124 umschließt.
Dieser Klemmring 148 ist vorzugsweise federelastisch ausge
bildet und in einer Ringnut 150 des Kontaktaufnahmeteils 120
angeordnet. Zur Montage der Kontaktelemente 126 durch
axiales Einschieben in die Kontaktkammern 124 sind letztere
aufgrund des gummielastischen Materials des Kontaktaufnahme
teils 120 beispielsweise mit einer Spezialzange elastisch
radial aufweitbar. Dieses radiale Aufweiten wird nach
Montage aller Kontaktelemente 126 durch den erfindungsgemäß
vorgesehenen, nach Montage federelastisch aufgeklipsten
Klemmring 148 verhindert. Aufgrund seiner erfindungsgemäßen
Anordnung sorgt der Klemmring 148 insbesondere dafür, daß
die Ringstege 146 stets in Eingriff in den Einschnürungen
144 der Kontaktelemente 126 gehalten werden.
Gemäß Fig. 9 geht der Klemmring 148 auf seiner den Lötstif
ten 130 in Richtung der Steckverbinder-Längsachse 122 abge
kehrten Seite einstückig in einen sich radial nach außen
erstreckenden Positionierungsnocken 152 über. Dieser
Positionierungsnocken 152 sitzt dabei einerseits in einer
sich in axialer Richtung an die Ringnut 150 anschließenden
Ausnehmung 154 des Kontaktaufnahmeteils 120 und andererseits
in einem axialen Schlitz 156 eines der im folgenden noch zu
beschreibenden Befestigungsteile. Der Positionierungsnocken
152 bewirkt einen Schutz gegen eine Verdrehung des Kontakt
aufnahmeteils 120 um seine Längsachse 122. Darüber hinaus
wird durch den Positionierungsnocken 152 auch eine definier
te, relative Drehstellung des Kontaktaufnahmeteils 120 in
dem jeweiligen Gehäuse gewährleistet. Um diese relative
Drehstellung variieren zu können, ist nun weiterhin erfin
dungsgemäß vorgesehenen, daß das Kontaktaufnahmeteil 120
mehrere, beispielsweise drei, Ausnehmungen 154 für den
Positionierungsnocken 152 des Klemmringes 148 aufweist,
wobei diese Ausnehmungen 154 jeweils an bestimmten, einer
gewünschten Kontaktlage entsprechenden Stellen des Umfanges
des Aufnahmeteils 120 angeordnet sind. Die Drehstellung
bzw. Kontaktlage des erfindungsgemäßen Steckverbinders 4
kann hierdurch auf sehr einfache und schnelle Weise durch
"Ummontieren" (Verdrehen) des Klemmringes 148 durchgeführt
werden.
Aus dem Schnitt in Fig. 10 ist weiterhin zu erkennen, daß
das Kontaktaufnahmeteil 120 lötstiftseitig mit einem
scheibenförmigen Endstück 158 stoffschlüssig verbunden, z. B.
verklebt oder verschweißt ist, wobei das Endstück 158 mit
den Kontaktkammern 124 fluchtende Durchgangsöffnungen 160
aufweist, deren Querschnitt nur geringfügig größer als der
jenige der Lötstifte 130 ist. Das Endstück 158 wird an dem
Kontaktaufnahmeteil 120 befestigt, nachdem alle Kontakt
elemente 126 in die Kontaktkammern 124 in der oben beschrie
benen Weise eingesteckt worden sind. Das Endstück 158 trägt
somit ebenfalls zur Halterung der Kontaktelemente 126 bei,
indem es die Kontaktkammern 124 bis auf die Durchführungs
öffnungen 160 lötstiftseitig praktisch verschließt.
In Fig. 8 und 9 ist weiterhin ein das Kontaktaufnahmeteil
120 im Bereich zwischen dem Positionierungsnocken 152 und
dem lötstiftseitigen Ende des Aufnahmeteils 120 einschließ
lich des Klemmringes 148 umschließender Stützring 162 dar
gestellt, der im montierten Zustand mit seiner den Löt
stiften 130 abgekehrten, vorderen, durch eine äußere
Anfasung 164 gebildeten Ringfläche 166 an einer die Ringnut
150 für den Klemmring 148 einseitig begrenzenden Ringstufe
168 des Kontaktaufnahmeteils 120 anliegt und in seinem löt
stiftseitigen Endbereich einen äußeren Ringsteg 170 auf
weist. Ferner ist ein Befestigungsring 172 mit einem
Gewindeabschnitt 174 vorgesehen, der einendig einen äußeren
Ringsteg 176 sowie einen inneren Ringsteg 178 (insbesondere
in Fig. 11 zu erkennen) aufweist. Der Befestigungsring 62
bildet praktisch eine Überwurfmutter. Gemäß Fig. 11 durch
greift der Gewindeabschnitt 174 im montierten Zustand die
Wandungsöffnung der Gehäusewandung 42, wobei der äußere
Ringsteg 176 über einen Dichtring 180 am Öffnungsrand der
Gehäusewandung 42 anliegt, der innere Ringsteg 178 den
äußeren Ringsteg 170 des auf dem Kontaktaufnahmeteil 120
sitzenden Stützringes 162 übergreift sowie der Gewindeab
schnitt 174 des Befestigungsringes 172 auf der anderen Seite
der Gehäusewandung 42 mit einem vorzugsweise in einer Ring
nut 182 der Gehäusewandung 42 angeordneten Gewindering 184
(Schraubmutter) verschraubt ist.
Als weiteres Befestigungsteil ist ein Befestigungsflansch
186 vorgesehen, der das Kontaktaufnahmeteil 120 umschließend
dichtend gegen die Gehäusewandung 42 zu verschrauben ist.
Der Befestigungsflansch 186 besteht aus einer Flanschplatte
188, an die sich einseitig ein Gewindestutzen 190 zum
Anschluß eines nicht dargestellten Anschlußsteckers und
anderseitig ein Druckring 192 anschließen. Im montierten
Zustand durchgreift dieser Druckring 192 die Wandungsöffnung
der Gehäusewandung 42 und greift in einen zwischen dem
Stützring 162 und dem Befestigungsring 172 gebildeten Ring
spalt bis zu dem äußeren Ringsteg 170 des Stützringes 162
ein. Auf diese Weise wird das Kontaktaufnahmeteil 120
sicher und hermetisch absolut abgedichtet in der Gehäusewan
dung 42 befestigt. Hierbei ist im übrigen der mit dem
Positionierungsnocken 152 des Klemmringes 148 zusammenwir
kende, axiale Schlitz 156 in dem Druckring 192 des Befesti
gungsflansches 186 gebildet.
Gemäß Fig. 9 besitzt das Kontaktaufnahmeteil 120 weiterhin
einen einstückig angeformten Dichtring 194 zur Abdichtung
gegen den Befestigungsflansch 186 sowie in seinem vorderen,
im Durchmesser reduzierten Steckbereich 196 einen einstückig
angeformten Dichtring 198 zur Abdichtung gegen einen in
einen zwischen dem Steckbereich 196 und dem Gewindestutzen
190 des Befestigungsflansches 186 gebildeten, nicht darge
stellten Ringspalt einsteckbaren Ringteil eines ebenfalls
nicht dargestellten Anschlußsteckers.
Wie oben bereits erwähnt, ist die Anordnung der Verbinder
teile 78 und 80 auf der Leiterplatte 34 gegenüber bekannten
Steuergeräten von großem Vorteil, wie dies im folgenden
erläutert werden soll.
Bei den bekannten Steuergeräten sind derartige Verbinder
teile jeweils einzeln an der Gehäusewandung befestigt, wobei
die Wandungsöffnungen nach außen durchgreifen. Daher muß
aber jedes Verbinderteil auch gesondert gegen die Gehäuse
wandung abgedichtet werden, wobei diese Abdichtung insbeson
dere im Hinblick auf den Untertageeinsatz von großer Bedeu
tung ist, da ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in
das Steuergerät aus Sicherheitsgründen ausgeschlossen sein
muß. Weiterhin muß jedes Verbinderteil auch über gegebenen
falls zu einem Kabelbaum zusammengefaßte Einzelleitungen
geräteintern mit der Steuerschaltungsanordnung verbunden
werden. Schließlich ist es auch wesentlich, daß die
Verbinderteile von dem Gehäuse elektrisch isoliert sind,
wobei bisher auch diese Isolation für jedes Verbinderteil
gesondert vorgesehen werden mußte. Alles dieses führt bei
bekannten Steuergeräten zu einem äußerst hohen Fertigungs
aufwand und daher nachteiligerweise auch zu hohen Herstel
lungs- und Montagekosten. Zudem können auch Verkabelungs
fehler beim geräteinternen Anschluß der Verbinderteile
auftreten.
Erfindungsgemäß sind nun - wie insbesondere in Fig. 3 und 6
zu erkennen ist - die Verbinderteile 70, 80 mittelbar über
die Leiterplatte 34 an der Gehäusewandung 76 befestigt,
wobei die Leiterplatte 34 ihrerseits an der Gehäusewandung
76 befestigt und die Wandungsöffnungen 85 verschließend
gegen die Gehäusewandung 76 abgedichtet ist.
Die Leiterplatte 34 ist vorzugsweise auf der Innenseite der
rückwärtigen Gehäusewandung 76 unter Zwischenlage mindestens
einer Dichtung 202 z. B. mittels Schrauben 203 befestigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die
Verbinderteile 78, 80 in zwei zueinander sowie zu der oberen
Wandung 44 des Gehäuses parallelen Reihen angeordnet, wobei
die Verbinderteile 78, 80 jeder der beiden Reihen jeweils
eine gemeinsame, längliche Wandungsöffnung 85 durchgreifend
angeordnet sind. Dabei können - wie in Fig. 6 erkennbar -
zwei einzelne Dichtungen 202 vorgesehen sein, die jeweils
eine der länglichen Wandungsöffnungen 85 umschließen, jedoch
können diese beiden Dichtungen 202 auch - z. B. über nicht
dargestellte Verbindungsstege - einstückig miteinander aus
gebildet sein. Weiterhin ist es alternativ zu dem darge
stellten Beispiel möglich, eine einzelne, alle Wandungsöff
nungen 85 gemeinsam umschließende Dichtung 202 vorzusehen.
Zusätzlich zu der beschriebenen Abdichtung kann es insbeson
dere im Hinblick auf den Untertage-Einsatz des erfindungs
gemäßen Steuergerätes 2 vorteilhaft sein, wenn zwischen den
Verbinderteilen 78, 80 und den Wandungsöffnungen 85
gebildete Spalte 204 mit einer dauerelastischen, elektrisch
isolierenden Vergußmasse 206 vergossen sind. Es eignet
sich hierfür insbesondere Silikon.
Zur Befestigung der Verbinderteile 78, 80 auf der Leiter
platte 34 und gleichzeitig auch zum elektrischen Anschluß
weisen die Verbinderteile 78, 80 zueinander parallel ange
ordnete Lötstifte auf, die sich in an sich bekannter Weise
durch Lötöffnungen der Leiterplatte 34 erstrecken und mit
Leiterbahnen der Leiterplatte 34 verlötet sind. In den
Zeichnungsfiguren sind die Lötstifte, die Lötöffnungen und
die Leiterbahnen jedoch nicht erkennbar.
Vorteilhafterweise ist die Leiterplatte 34 über ein Flach
bandkabel 208 mit der Steuerleiterplatte 30 elektrisch
verbunden. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn das Flachband
kabel 208 über Steckverbinderteile 210 mit der Leiterplatte
34 einerseits und mit der Steuerleiterplatte 30 andererseits
elektrisch verbunden ist.
Die Verbinderteile 78 und 80 sind vorteilhafterweise als
Stecker oder Buchsen zum steckbaren Anschluß der externen
Leitungsverbindungen ausgebildet. Es können jedoch auch
beispielsweise Schraub- oder Klemm-Verbinderteile verwendet
werden.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Leiterplatte 34 wird
der interne Verkabelungsaufwand erheblich reduziert, da der
eigentliche Anschluß der Verbinderteile 78, 80 über die
Leiterbahnen der Leiterplatte 34 erfolgt, wozu lediglich
Lötstifte der Verbinderteile 78, 80 in an sich bekannter
Weise durch Lötöffnungen in den Bereichen der Leiterbahnen
gesteckt und nachfolgend insbesondere in einem Lötbad
gemeinsam verlötet zu werden brauchen. Da die Ausbildung
der Leiterplatte 34 hinsichtlich der Anordnung der Leiter
bahnen und Lötöffnungen stets vorgegeben ist, können somit
vorteilhafterweise keine Verdrahtungs- bzw. Anschlußfehler
mehr auftreten.
Das zum geräteinternen Anschluß der Leiterplatte 34 selbst
verwendete Flachbandkabel 208 vereinfacht in Verbindung mit
den Steckverbinderteilen 210 ebenfalls den geräteinternen
Anschluß der Verbinderteile 78 und 80 außerordentlich, wo
bei wiederum Verdrahtungsfehler absolut ausgeschlossen sind,
da ja alle Anschlüsse, d. h. die Steckverbinderteile 210
hinsichtlich der Lage ihrer einzelnen Verbinderelemente
sowie der Zuordnung der jeweiligen Einzelleiter des Flach
bandkabels 208, vorgegeben sind.
Die Montage des erfindungsgemäßen Steuergerätes 2 ist außer
ordentlich einfach, da lediglich die entsprechenden Steck
verbinderteile nach Befestigung der Leiterplatte 34 gesteckt
zu werden brauchen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vereinfacht sich
auch die Abdichtung des Gehäuses im Bereich der Verbinder
teile 78, 80, da lediglich die Leiterplatte 34 gegen die
Gehäusewandung 76 abgedichtet zu werden braucht. Durch
diese Abdichtung der Leiterplatte 34 gegen das Gehäuse ist
das Steuergerät 2 bereits hinreichend abgedichtet. Zusätz
lich ist es jedoch zweckmäßig, wenn nach Montage der Leiter
platte 34 mit den Verbinderteilen 78, 80 die Spalte 204
zwischen den Verbinderteilen 78, 80 und den Gehäuseöff
nungen 85 mit der dauerelastischen Vergußmasse 206
vergossen werden.
Da die zwischen der Gehäusewandung 76 und der Leiterplatte
34 angeordnete Dichtung 202 erfindungsgemäß aus einem
elektrisch isolierenden Kunststoff besteht, ist die Leiter
platte 34 nach Montage auch gegen das Gehäuse elektrisch
isoliert. Hierdurch sind aber gleichzeitig auch alle
Verbinderteile 78, 80 gegen das Gehäuse isoliert, so daß
auch diese lsolation durch die Erfindung wesentlich
vereinfacht wird.
Claims (34)
1. Steuerungseinrichtung für hydraulische Schreitausbau-
Einheiten im Untertagebergbau,
mit mindestens einem elektro-hydraulischen Steuergerät, mit einer elektrischen Ansteuerschaltung für Hydraulik ventile betätigende Elektromagnete, einer mit der An steuerschaltung verbundenen Befehlstastatur, einem mit der Ansteuerschaltung verbundenen Anzeigedisplay sowie mit elektrischen Verbinderelementen zum Verbinden des Steuergerätes mit jeweils benachbarten Steuergeräten,
wobei die Ansteuerschaltung zumindest in eine innerhalb des Steuergerätes untergebrachte CPU-Steuerbaugruppe sowie in eine Magnetsteuerbaugruppe unterteilt ist und diese Baugruppen über eine Busleitung miteinander ver bunden sind, und
wobei die Elektromagnete mit den in einem Hydraulik block angeordneten Ventilen eine Einheit bildend außer halb des Steuergerätes angeordnet und über Leitungsver bindungen mit der Magnetsteuerbaugruppe verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
mit mindestens einem elektro-hydraulischen Steuergerät, mit einer elektrischen Ansteuerschaltung für Hydraulik ventile betätigende Elektromagnete, einer mit der An steuerschaltung verbundenen Befehlstastatur, einem mit der Ansteuerschaltung verbundenen Anzeigedisplay sowie mit elektrischen Verbinderelementen zum Verbinden des Steuergerätes mit jeweils benachbarten Steuergeräten,
wobei die Ansteuerschaltung zumindest in eine innerhalb des Steuergerätes untergebrachte CPU-Steuerbaugruppe sowie in eine Magnetsteuerbaugruppe unterteilt ist und diese Baugruppen über eine Busleitung miteinander ver bunden sind, und
wobei die Elektromagnete mit den in einem Hydraulik block angeordneten Ventilen eine Einheit bildend außer halb des Steuergerätes angeordnet und über Leitungsver bindungen mit der Magnetsteuerbaugruppe verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Magnetsteuerbaugruppe (24) zusammen mit der CPU-Steuerbaugruppe (20) und einer ebenfalls über die gemeinsame Busleitung (26) verbundene Tastatur- und Anzeigebaugruppe (22) innerhalb des Steuergerätes (2) angeordnet ist, wobei die die drei Baugruppen (20, 22, 24) verbindende Buslei tung (26) aus mindestens einem Flachbandkabel (46) besteht, und
- b) die elektrischen Verbinderelemente von zwei viel poligen Steuergeräte-Steckverbindungen (4) gebildet sind, die innerhalb des Steuergerätes (2) über mindestens eine flexible Leiterplatte (36) mitein ander verbunden sind, die mit einer der drei Bau gruppen (20, 22, 24) über mindestens eine von einem Flachbandkabel (50) gebildete Flachleitungs querverbindung (38) verbunden ist.
2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jede
der drei Baugruppen (20, 22, 24) auf einer separaten
Leiterplatte (30, 32, 34) gebildet ist.
3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
CPU-Steuerbaugruppe (20) einen "Single-Chip"-Mikro
prozessor (60) besitzt.
4. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
CPU-Steuerbaugruppe (20) einen Datenübertragungsbau
stein (62), mindestens einen Datenspeicher (64) und/
oder eine Geräteschutz/Spannungsregler-Schaltung (66)
aufweist.
5. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Tastatur- und Anzeigebaugruppe (22) die aus Befehls
tasten (68) und innerhalb von diesen angeordneten LED-
Anzeigeleuchten (70) bestehende Befehlstastatur (14)
trägt.
6. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetsteuerbaugruppe (24) eine Ansteuer/Absenkschal
tung (72) für die Elektromagnete (10) und/oder eine
Endschalter- bzw. Sensor-Abfrageschaltung (74)
aufweist.
7. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
CPU-Steuerbaugruppe (20) und die Tastatur- und Anzeige
baugruppe (22) an einer vorzugsweise einen Gehäusedeckel
bildenden Gehäuse-Frontplatte (86) des Steuergerätes
(2) befestigt sind.
8. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetsteuerbaugruppe (24) bildende Leiterplatte (34)
an einer Gehäuse-Rückwandung (76) des Steuergerätes
(2) befestigt ist und Verbinderteile (78) zum Anschluß
der zu den Elektromagneten (10) führenden Leitungsver
bindungen (56) sowie Verbinderteile (80) zum Anschluß
von zu Endschaltern (82) und/oder sonstigen Zustands
sensoren führenden Leitungen (84) aufweist, wobei die
Verbinderteile (78, 80) eine oder mehrere Wandungsöff
nungen (85) nach außen durchgreifen und das Gehäuse im
Bereich der Wandungsöffnungen (85) abgedichtet ist.
9. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterplatte (34) zur Gehäuseabdichtung gegen die
Gehäusewandung (76) in die Wandungsöffnung (85)
umschließenden Bereichen abgedichtet ist.
10. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der vorzugsweise auf der Innenseite der
Gehäusewandung (76) in zu dieser paralleler Anordnung
befestigten Leiterplatte (34) und der Gehäusewandung
(76) mindestens eine die Wandungsöffnungen (85)
einzeln, gruppenweise oder gemeinsam umschließende
Dichtung (202) insbesondere aus einem elektrisch
isolierenden Kunststoff-Flachmaterial angeordnet ist.
11. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Verbinderteilen (78, 80) und den Wandungs
öffnungen (85) gebildete Spalte (204) mit einer Verguß
masse (206), insbesondere Silikon, vergossen sind.
12. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbinderteile (78, 80) zueinander parallel angeordnete
Lötstifte aufweisen, die sich durch Lötöffnungen der
Leiterplatte (34) erstrecken und mit Leiterbahnen der
Leiterplatte (34) verlötet sind.
13. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterplatte (34) über ein Flachbandkabel (208) mit
der Steuerbaugruppe (20) elektrisch verbunden ist.
14. Steuergerät nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Flachbandkabel (208) über Steckverbinderteile (210)
mit der Leiterplatte (34) einerseits und der Steuer
baugruppe (20) andererseits elektrisch verbunden ist.
15. Steuergerät nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbinderteile (78, 80) als Stecker oder Buchsen zum
steckbaren Anschluß der externen Leitungsverbindungen
(56, 84) ausgebildet sind.
16. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
die Steuergeräte-Steckverbinder (4) miteinander ver
bindende Leitungsverbindung (8) aus mehreren, vorzugs
weise drei, streifenförmigen, parallel aufeinanderliegenden,
flexiblen Leiterplatten (36) besteht.
17. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der flexiblen Leiterplatten (36) zur
Spannungsübertragung sowie zur Übertragung von Daten
signalen eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist, und
daß die anderen/n flexible/n Leiterplatte/n (36) je
zwei leitende Schichten zur Spannungsübertragung
besitzt/besitzen, wobei die Leiterplatten (36) im
Bereich bestimmter Leiterbahnen bzw. leitender Schichten
über Öffnungen aller Leiterplatten (36) gemeinsam
durchgreifende, mit den Leiterplatten (36) jeweils
verlötete Lötstifte der Steuergeräte-Steckverbinder (4)
leitend verbunden sind.
18. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuergeräte-Steckverbinder (4) in jeweils einer von
zwei einander gegenüberliegenden Gehäuse-Seitenwandun
gen (42) des Steuergerätes (2) angeordnet sind, wobei
die flexible/n Leiterplatte/n (36) entlang der Seiten
wandungen (42) und einer oberen Gehäusewandung (44)
verläuft/verlaufen.
19. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die
die Baugruppen (20, 22, 24) verbindenden Flachbandkabel
(46) jeweils über vorzugsweise selbstkontaktierende
Steckverbindungen (48) an den Baugruppen (20, 22, 24)
angeschlossen sind.
20. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das
die Flachleitungsquerverbindung (38) bildende Flach
bandkabel (50) einendig über einen selbstkontaktierenden
Steckverbinder (52) mit der CPU-Steuerbaugruppe
(20) und anderendig über einen selbstkontaktierenden
Anschlußstecker (54) mit der flexiblen Leiterplatte
(36) bzw. einer der flexiblen Leiterplatten (36) im
Bereich zwischen den Steuergeräte-Steckverbindern (4)
verbunden ist.
21. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 7 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß an
der Frontplatte (86) des Steuergerätes (2) das als
Klarschrift-LCD-Display ausgebildete und an die CPU-
Steuerbaugruppe (20) angeschlossene Anzeigedisplay
(16) sowie ein Sperrschalter (100) mit einer über ein
mit Steckverbindern (104) versehenes Flachbandkabel
(106) mit der CPU-Steuerbaugruppe (20) verbundenen
Sperrschalterleiterplatte (102) befestigt sind.
22. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 7 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Frontplatte (86) über eine Dichtung (88) gegen das
Gehäuse abgedichtet ist, wobei die Dichtung (88) als
Profildichtung in einer Umfangsnut (90) eines mit
geringem Spiel in eine vordere Gehäuseöffnung (92)
eingeführten Deckelansatzes (94) unter dichtender
Anlage an den Gehäuseinnenflächen (96) angeordnet
und/oder durch eine Vergußmasse, insbesondere Silikon,
gebildet ist.
23. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 22,
gekennzeichnet durch eine zusätz
liche, auf einer weiteren, ebenfalls an der Front
platte (86) befestigten Leiterplatte (110) gebildete
und über Steckverbindungen (112) mit der CPU-Steuer
baugruppe (20) verbundene Zusatzbaugruppe für
bestimmte Zusatzfunktionen, wie Parametrierung, Netzwerkan
schluß, Fernladen, Schnittstelle, Geberbus, und
dergleichen.
24. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Steuergeräte-Steckverbinder (4) ein über Befestigungs
teile (172, 184, 186) dichtend in einer Wandungsöffnung
befestigbares Kontaktaufnahmeteil (120) mit mehreren
sich in Richtung der Steckverbinder-Längsachse (122)
parallel zueinander durchgehend durch das Kontaktauf
nahmeteil (120) erstreckende Kontaktkammern (124) auf
weist, in denen jeweils Kontaktelemente (126) derart
sitzen, daß sie das Kontaktaufnahmeteil (120) mit
Anschlußstücken (128) zu einer Anschlußseite hin nach
außen überragen.
25. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlußstücke (128) der Kontaktelemente (126) aus
zueinander parallel angeordneten Lötstiften (130)
bestehen.
26. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lötstifte (130) das Kontaktaufnahmeteil (120) mit
unterschiedlichen Längen überragen.
27. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lötstifte (130) mit ihren freien Enden etwa auf einer
schräg zur Steckverbinder-Längsachse (122) angeord
neten Ebene (136) enden.
28. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lötstifte (130) aus mit den Kontaktelementen (126)
verkrimpten, im Querschnitt vorzugsweise kreisförmigen
Drähten bestehen.
29. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 25 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktelemente (126) umfänglich gegen das Kontaktauf
nahmeteil (120) abgedichtet sowie kraft- und/oder
formschlüssig in den Kontaktkammern (124) gehaltert
sind.
30. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 25 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktaufnahmeteil (120) aus einem elastischen
Material, vorzugsweise aus Gummi besteht, wobei die
Kontaktelemente (126) jeweils mindestens eine Einschnürung
(144) aufweisen, in die ein in der Kontaktkammer (124)
gebildeter Ringsteg (146) kraft- und/oder formschlüssig
eingreift.
31. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 30,
gekennzeichnet durch einen das im
wesentlichen zylindrische Kontaktaufnahmeteil (120) im
Bereich der Einschnürungen (144) der Kontaktelemente
(126) bzw. der Ringstege (146) der Kontaktkammern (124)
umschließenden, vorzugsweise federelastischen und in
einer Ringnut (150) des Kontaktaufnahmeteils (120)
sitzenden, geschlitzen Klemmring (148).
32. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 25 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktaufnahmeteil (120) lötstiftseitig mit einem
scheibenförmigen Endstück (158) stoffschlüssig verbun
den ist, wobei das Endstück (158) mit den Kontakt
kammern (124) fluchtende Durchführungsöffnungen (160)
aufweist, deren Querschnitt geringfügig größer als
derjenige der Lötstifte (130) ist.
33. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 31 oder 32,
gekennzeichnet durch einen das
Kontaktaufnahmeteil (120) im Bereich des lötstiftseitigen
Endes des Aufnahmeteils (120) einschließlich des
Klemmrings (148) umschließenden Stützring (162), der in
montiertem Zustand mit seiner den Lötstiften (130) abgekehrten,
vorderen Ringfläche (166) an einer die Ringnut
(150) für den Klemmring (148) einseitig begrenzenden
Ringstufe (168) des Kontaktaufnahmeteils (120) anliegt
und in seinem lötstiftseitigen Bereich einen
äußeren Ringsteg (170) aufweist.
34. Steuerungseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 24 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktaufnahmeteil (120) einen einstückig angeformten
Dichtring (194) zur Abdichtung gegen den Befestigungs
flansch (186) sowie in seinem vorderen, im Durchmesser
reduzierten Steckbereich (196) einen einstückig ange
formten Dichtring (198) zur Abdichtung gegen einen
Anschlußstecker aufweist.
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