DE4206073C2 - Baugruppenträgereinheit für eine Steuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Baugruppenträgereinheit für eine Steuerung und eine Steuerung mit einer Vielzahl von Baugruppenträgereinheiten zur Aufnahme von Modulen, denen jeweils eine bestimmte Funktion zugeordnet ist.

Aus der DE 36 03 750 A1 ist ein Automatisierungsgerät aus Baugruppenträgern bekannt, die auf einer Tragschiene aufschnappbar und über Steuerleitungen miteinander verbind­ bar sind. Die Baugruppenträgereinheiten weisen die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 auf.

Aus der WO 88/09600 A1 ist eine Anordnung zum Halten einer an einem Rahmen befestigten Leiterplatte bekannt, die bei Baugruppenträgereinheiten eingesetzt werden kann.

Aus der DE 30 39 440 A1 ist eine Anordnung zur Aufnahme von elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bekannt, bei der in einer Hauptisolationsschicht ein Metallschirm zur Aufnahme von Bauelementen eingebettet ist.

Aus der DE 27 03 889 B2 ist eine Rahmenbaugruppe für den Ein­ bau in Gestellrahmen, Gehäuse oder dergleichen mit Anschluß­ mitteln zum Stecken oder Löten bekannt, bei der die Ränder von parallel verlaufenden Rahmenseiten eines U-förmigen Rahmens hakenförmige Ansätze zum Befestigen von in den Rahmen einge­ setzten Leiterplatten aufweisen.

Aus der DE 40 11 447 A1 ist eine Schnellbefestigung für ein elektronisches Installationsgerät mit einem eine bewegliche Nase aufweisenden Schieber bekannt.

Aus der DE 38 02 074 A1 ist ein auf eine Gerätetragschiene aufschnappbares Kunststoffgehäuse für elektrische Installa­ tionsgeräte bekannt, welches mindestens ein elastisch defor­ mierbares Schnappbein zum Zusammenwirken mit einer unterhalb einer Tragschiene vorgesehenen Rastnase ausgebildet ist.

Eine bekannte Baugruppenträgereinheit zur Aufnahme von Modulen mit bestimmten Funktionen, beispielsweise als Stromversorgung, als Zentraleinheit, als Eingabe/Ausgabe-Module zur Verwendung in einer programmierbaren Steuerung ist in Fig. 8 perspekti­ visch dargestellt. Fig. 9 zeigt einen Schnitt in der Ebene 9-9 aus Fig. 8 und Fig. 10 eine Schnittansicht des mit E bezeich­ neten Teils in Fig. 8.

Die in Fig. 8, 9 und 10 gezeigte Baugruppenträgereinheit 25 weist eine Grundplatte 26 und eine gedruckte Leiterplatte 27 auf. Bei der Grundplatte 26 handelt es sich um eine rechteckige Stahlplatte mit einer Ausnehmung, in der die Leiterplatte 27 aufgenommen wird, wie Fig. 9 zeigt, wobei an den vier Ecken der Grundplatte Löcher 8 vorgesehen sind. Die Leiterplatte 27 hat einen externen Verbinder 18 zum Anschluß der Baugruppen­ trägereinheit 25 an eine später noch näher zu beschreibende Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 30. Die Leiterplatte 27 ist in einer Ausnehmung der Grundplatte 26 aufgenommen, wie Fig. 8 zeigt. Grundplatte 26 und Leiterplatte 27 sind mit Montageschrauben 7 aneinander befestigt, wie Fig. 10 zeigt. Um die Grundplatte 26 fest mit der Leiterplatte 27 zu verbinden, sind mehrere Montageschrauben 7 erforderlich.

In Fig. 11 ist ein bekanntes Modul 28 perspektivisch darge­ stellt, an dem nach DIN-Normen eine Nut 9 ausgebildet ist, um das Modul an einer Schiene gemäß DIN-Normen anbringen zu können. Das Modul besteht aus einem nichtleitfähigen Werk­ stoff, der für die inneren Schaltkreiskomponenten auf einer Baugruppenträgereinheit Schutz bietet und eine nichtleit­ fähige Verbindung des Moduls mit der DIN-Schiene erlaubt. Am Modul 28 sind Haken 29 vorgesehen, mit deren Hilfe das Modul auf die DIN-Schiene aufsetzbar und von ihr abnehmbar ist, wobei jeder Haken eine einzige Eingriffsstelle mit der Schiene bildet. Im Modul 28 vorgesehene Schraublöcher 28B erlauben es, das Modul wahlweise auf einer Platte anzubrin­ gen. Das Modul 28 stellt eine Verbesserung gegenüber der in Fig. 8 gezeigten Baugruppenträgereinheit dar, die wegen der sonst erforderlichen Bearbeitungskosten für die Baugruppen­ trägereinheit 26 keine Möglichkeit zum Anbringen an einer Schiene bietet und bei der ein leitfähiger Kontakt zwischen der Baugruppenträgereinheit 26 und einer DIN-Schiene ent­ stehen würde. Die Baugruppenträgereinheit 25 würde in das Modul 28 eingebaut, um die gewünschten Steuerungsfunktionen zu erzielen.

In dem in die Ebene 12-12 in Fig. 11 gelegten Schnitt gemäß Fig. 12 ist ein Werkzeug 13 gezeigt, dessen Spitze am rech­ ten Ende eines Hakens 29 eingreift, an dem eine abgestufte Ausnehmung vorgesehen ist. Das Werkzeug 13 kann sich nicht durch den Haken 29 erstrecken, kann aber, wie in der Zeich­ nung durch Pfeile angedeutet, seitlich bewegt werden, wobei die Ecke 28A des Moduls 28 als Stütze dient. Das Modul 28 ist von hier nicht gezeigten Federn gegen die DIN-Schiene, das heißt nach links, angedrückt. Das Modul 28 wird von der DIN-Schiene freigegeben, wenn der Haken 29 mittels des Werkzeugs 13 nach rechts bewegt wird, und wird in seiner ursprünglichen Lage befestigt, wenn das Werkzeug 13 den Haken 29 freigibt.

Fig. 13, 14 und 15 zeigen Beispiele von Anordnungen der Baugruppenträgereinheit 25 sowie einer Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit 30, die kein unabhängiges Modul für die Stromversorgung hat. Fig. 13 ist ein vertikales Einbau­ diagramm, Fig. 14 ist ein horizontales Einbaudiagramm, und Fig. 15 zeigt eine Anordnung, bei der horizontale und ver­ tikale Einbauten gemischt sind. In den Figuren bezeichnet "PW" ein herkömmliches Stromversorgungs-Modul, "CPU" ein herkömmliches Zentraleinheit-Modul, "I/O" ein herkömmliches E/A-Modul und 23 und 31 herkömmliche Versorgungs/Signal- Kabel.

Wie Fig. 13 zeigt, weist nur die gedruckte Leiterplatte 27 ein "PW"-Modul und ein "CPU"-Modul auf, während solche Mo­ dule an der Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 30 nicht vorhanden sind. Das Stromversorgungsmodul der Leiterplatte 27 versorgt 0 V- und 5 V-Stromversorgungsleitungen, und die Zentraleinheit stellt Verbindungen zu Signalleitungen her. Die Versorgungs- und Signalleitungen erstrecken sich auf der Leiterplatte 27 zu einem E/A-Modul und einem externen Verbinder 18, der zum Anschluß an das Kabel 23 dient.

Die Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 30 hat weder "PW"- noch "CPU"-Module, sondern nur "I/O"-Module mit Eingabe/- Ausgabeverbindern und externen Verbindern 21A und 21B. Herkömmlicherweise sind die beiden externen Verbinder 21A und 21B der Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 30 an einer Seite der Einheit angeordnet, wie gezeigt. Wie bei der Baugruppenträgereinheit 25 hat die Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit 30 ähnliche Versorgungs- und Signalleitungsmuster (geometrischer Verlauf), die zwischen ihren Verbindern 21A, 21B und Eingabe/Ausgabe-Verbindern verlaufen.

Die Baugruppenträgereinheit 25 und die Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit 30 sind mittels eines Kabels 23 verbunden, welches vom externen Verbinder 18 zum externen Verbinder 21A verläuft.

Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel der horizontalen An­ ordnung der Baugruppenträgereinheit 25 und der Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheit 30, die beide mittels eines Kabels 31 verbunden sind, welches von einem externen Ver­ binder 18 zum Verbinder 21A verläuft.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel, bei dem Erweiterungs-Baugrup­ penträgereinheiten 30 sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut sind. Eine Baugruppenträgereinheit 25 und eine erste von mehreren Erweiterungs-Baugruppenträgereinheiten 30 sind mittels eines Kabels 31 verbunden, welches vom externen Verbinder 18 zum externen Verbinder 21A verläuft. Erweiterungs-Baugruppenträgereinheiten 30 können miteinan­ der mittels eines Kabels 31 verbunden werden, welches von einem externen Verbinder 21B zum externen Verbinder 21A der nächsten horizontalen Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit verläuft. Eine vertikale Verbindung kann mittels eines langen Kabels 31A oder eines kurzen Kabels 23 vom Verbinder 21B einer Einheit zum Verbinder 21A einer anderen Einheit erfolgen.

Der vorstehend beschriebene bekannte Stand der Technik hat folgende Nachteile:

• 1. 1.) Die Grundplatte 26 besteht aus Stahlblech und hat nur eine begrenzte Genauigkeit hinsichtlich ihrer Gestalt, Abmessungen usw.
• 2. 2.) Die Baugruppenträgereinheit 25 ist allein zum Anbringen an einer Platte geeignet und kann nicht gleichzeitig ent­ weder an einer Platte oder einer DIN-Schiene angebracht werden, weil die Grundplatte 26 aus Stahlblech besteht. Ein Anbringen an einer DIN-Schiene ist nur mit Hilfe eines DIN- Normen entsprechenden Moduls 28 möglich.
• 3. 3.) Ein DIN-Modul 28 kann mehr als zwei Haken 29 zur siche­ ren aber lösbaren Anbringung an der DIN-Schiene benötigen. Wenn aber mehr Haken hinzugefügt werden, wird es außer­ ordentlich schwierig, diese Vielzahl von Haken 29 bequem zu entriegeln.
• 4. 4.) Der Ein- und Ausbau der Leiterplatte 27 an und von der Baugruppenträgereinheit 25 erfordern eine ziemlich große Anzahl von Schritten, weil viele Einbauschrauben 7 vorgese­ hen sind.
• 5. 5.) Für die in der Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 30 eingebauten I/O-Module, die mit Energie vom Modul der Bau­ gruppenträgereinheit 25 versorgt werden, kommt es zu einem Spannungsabfall (Kabelwiderstand x Stromstärke der Ströme, die von den I/O-Modulen einer Erweiterungs-Baugruppen­ trägereinheit 30 verbraucht werden) über die Länge des Kabels 31, welche bei der horizontalen Anordnung erhebliche Abmessungen hat. Dieser Spannungsabfall kann nicht außer acht gelassen werden und verhindert die Benutzung von I/O- Modulen mit großem Stromverbrauch in der Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit 30.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nach­ teile des Standes der Technik eine Baugruppenträgereinheit zu schaffen, die sowohl an einer Platte als auch an einer DIN-Schiene leicht anbringbar und von ihnen ebenso leicht wieder abnehmbar ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine gedruckte Leiterplatte und eine Grundplatte so konstruiert werden können, daß sie leicht zusammenzusetzen sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheiten so konstruieren zu können, daß sie leicht durch ein verhältnismäßig kurzes Kabel mit­ einander verbindbar sind.

Die Baugruppenträgereinheit gemäß einem Ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung ist gegen Verziehen und Verbiegen beständig und erleidet bei Temperaturschwankungen keine Formänderungen und bildet auch keine Risse. Die Baugruppen­ trägereinheit weist eine Grundplatte und ein geformtes Bodenelement zum Halten der Grundplatte auf, durch die Grundplatte erstrecken sich Öffnungen, die das geformte Bodenelement integral an der Grundplatte festhalten, und das geformte Bodenelement hat in Querrichtung verlaufende Spannungsschlitze, die den Boden in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilen.

Die Baugruppenträgereinheit gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung kann sowohl an einer Platte als auch an einer DIN-Schiene angebracht werden. In der Rück­ seite des geformten Bodenelementes ist eine Nut zur Auf­ nahme der DIN-Schiene ausgebildet, und es sind Haken zum Einbau und Ausbau an DIN-Schienen vorgesehen, mit denen die Baugruppenträgereinheit lösbar an der DIN-Schiene ange­ bracht werden kann. Dabei pressen elastische Mittel die Haken verschiebbar gegen die DIN-Schiene.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Baugruppen­ trägereinheit auf die DIN-Schiene frei aufsetzbar und von dieser abnehmbar. In der Nähe eines Vorsprungs, der von der Seitenfläche des geformten Bodenelementes nach außen ragt, ist ein Durchgangsloch für ein Werkzeug ausgebildet. Der Vorsprung ist dabei an einer Vielzahl von Haken angebracht. Der Vorsprung dient dazu, die vielen Haken zugleich gegen die elastische Kraft von elastischen Mitteln von der DIN- Schiene wegzuziehen, die die Haken gegen die Schiene pres­ sen.

Die Baugruppenträgereinheit gemäß einem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel erlaubt das Anbringen einer gedruckten Leiterplatte am geformten Bodenelement mit einer verhält­ nismäßig kleinen Anzahl von Schrauben. Laschen, die an der Leiterplatte vorgesehenen Ausschnitten entsprechen, sind längs des Umfanges einer Ausnehmung ausgebildet, die in der Stirnfläche des geformten Bodenelementes vorgesehen ist und die Leiterplatte aufnimmt. Zwischen den Laschen und der Oberfläche der Leiterplatte ist Spielraum vorgesehen, der es ermöglicht, die Leiterplatte seitlich zu verschieben und durch Kraftaufbringung zu befestigen. Gemäß einer Alter­ native können die Laschen auch an der Leiterplatte und die Ausschnitte am Boden vorgesehen sein, oder es können Kombi­ nationen dieser beiden Konstruktionen benutzt werden.

Die Baugruppenträgereinheit gemäß einem fünften Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung ermöglicht die Verwendung kürzerer Kabel zum Verbinden mit weiteren Baugruppen­ trägereinheiten, gleichgültig ob diese an horizontaler und/oder vertikaler Stelle angeordnet sind. Hierzu sind zum Verbinden mit den Versorgungs- und Signalleitungsmustern auf der Leiterplatte zwei externe Verbinder vorgesehen, und zwar jeweils in der Nähe von einem der gegenüberliegenden Enden der Oberfläche der Leiterplatte, die an der Stirn­ seite des geformten Bodenelementes angebracht ist.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs­ beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Baugruppen­ trägereinheit gemäß allen Ausführungsbeispielen der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Haken, der in Fig. 2 zu sehen ist und zum Einbau an und Abbau von einer DIN-Schiene vorge­ sehen ist;

Fig. 4 eine Detailansicht des in Fig. 2 mit C bezeichne­ ten Abschnitts;

Fig. 5 eine Detailansicht des in Fig. 1 mit B bezeichne­ ten Abschnitts;

Fig. 6 eine Anordnung von Kabeln bei der vertikalen Aus­ richtung der Baugruppenträgereinheit und einer Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7A eine Kabelverbindung bei der horizontalen Anord­ nung der Baugruppenträgereinheit und der Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheit gemäß einen Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7B eine Kabelverbindung, bei der Erweiterungs-Bau­ gruppenträgereinheiten horizontal und vertikal eingebaut sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Baugruppenträgereinheit;

Fig. 9 einen Schnitt in der Ebene 9-9 in Fig. 8;

Fig. 10 eine Detailansicht des in Fig. 8 mit E bezeichne­ ten Abschnitts;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Moduls;

Fig. 12 einen Schnitt in der Ebene 12-12 in Fig. 10;

Fig. 13 eine Kabelverbindung bei vertikaler Anordnung der Baugruppenträgereinheit und einer Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit gemäß dem Stand der Tech­ nik;

Fig. 14 eine Kabelverbindung bei horizontaler Anordnung der Baugruppenträgereinheit und der Erweiterungs- Baugruppenträgereinheit gemäß dem Stand der Tech­ nik;

Fig. 15 eine Kabelverbindung beim Stand der Technik, bei dem Erweiterungs-Baugruppenträgereinheiten sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut sind.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand von Fig. 1 bis 5 näher beschrieben werden, in denen die für den Stand der Technik benutzten Bezugszeichen ähnliche oder entsprechende Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Baugruppen­ trägereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und zeigt eine Baugruppenträgereinheit 1, ein geformtes Bodenelement 3, das mit Schlitzen 5 versehen ist sowie Löcher 6 zum Anbringen an einer Platte aufweist und eine Schraube 7 zur Befestigung einer später noch zu beschreibenden gedruckten Leiterplatte 15 am geformten Bodenelement 3. Eine Nut 9 ist vorgesehen zum Aufsetzen auf eine später noch im einzelnen zu beschreibende DIN-Schiene 10, an der die Baugruppenträgereinheit 1 mit einer Hakenanordnung 11 befestigt wird. Das geformte Bodenelement 3 hat Laschen 16 zum Befestigen der Leiterplatte 15, und die Leiterplatte 15 ist mit Ausschnitten 17 entsprechend den Laschen 16 versehen. Verbinder 18 und 19 dienen zum Anschluß an eine getrennt vorgesehene Erweiterungs-Bau­ gruppenträgereinheit 20.

Fig. 2 ist ein Schnitt in der Ebene 2-2 in Fig. 1 und zeigt eine Grundplatte 2, welche mit dem geformten Bodenelement 3 bedeckt ist, wobei die Grundplatte 2 Löcher 4 zur konstruk­ tiven Verbindung zwischen der Grundplatte 2 und dem geform­ ten Bodenelement 3 hat. Löcher 8 dienen zur Befestigung an einer Platte, mit 10 ist wiederum die DIN-Schiene bezeich­ net. An der Hakenanordnung 11 ist ein Federdraht 12 befe­ stigt, und die Hakenanordnung 11 hat ein durchgehendes Loch 14. Die Grundplatte 2 besteht vorzugsweise aus einem rechteckigen Blech, welches an mehreren Stellen abgebogen und mit dem geformten Bodenelement 3 bedeckt ist.

Die Löcher 4 in der Grundplatte 2 liegen an verschiedenen, verteilten Stellen zum Vereinigen mit der Form. Das geformte Bodenelement 3 und die Grundplatte 2 werden zusam­ menhängend geformt, wobei die Grundplatte 2 vom Material des geformten Bodenelementes umgeben und durch die Löcher 4 fest mit ihm verbunden wird. Das geformte Bodenelement kann aus einem nichtleitfähigen Kunststoff, Epoxy- oder ähn­ lichem Material hergestellt sein, welches einen höheren Wärmedehnungskoeffizienten hat als Stahl oder ein sonsti­ ger, für die Grundplatte gewählter Werkstoff.

Da das geformte Bodenelement 3 einen höheren Wärmedehnungs­ koeffizienten hat als die Grundplatte 2, hat es, wie Fig. 1 zeigt, einen oder mehrere in Querrichtung verlaufende Schlitze 5, die bis zur Grundplatte durchgehen können. Diese Schlitze dienen als Trennfugen, die das geformte Bodenelement 3 in eine Vielzahl von Bereichen unterteilen und dadurch verhindern, daß es zu unerwünschten Gestalt- und Dimensionsänderungen der Baugruppenträgereinheit 1 auf­ grund von Temperaturschwankungen an den integrierten Werk­ stoffen des Bodens und der Grundplatte kommt.

Das Loch 6 zum Anbringen an einer Platte an den vier Ecken der Baugruppenträgereinheit 1 entspricht der Außengestalt eines Schraubenkopfes, und das Loch 8 entspricht dem Durch­ messer der Schraube. Die Grundplatte 2 ist vom geformten Bodenelement 3 abgestützt, um eine Verwindung aufgrund des Drucks beim Anziehen der Schraube am Umfang an den Löchern 8 in der Grundplatte 2 zu verhindern. In ähnlicher Weise bietet die Grundplatte 2 eine Abstützung für die Grenzfläche zwischen dem Grundmaterial und dem Material der DIN-Schiene.

Fig. 3 zeigt im einzelnen die Hakenanordnung 11 von der Rückseite des geformten Bodenelementes 3 gesehen. In Fig. 3 ist ein Befestigungsbereich 3A für den Federdraht 12 an der Rückseite des geformten Bodenelementes 3 zu sehen. Für die Hakenanordnung 11 sind in der Rückseite des geformten Bodenelementes 3 Gleitnuten 3C vorgesehen. Mit dem Feder­ draht 12 tritt die Hakenanordnung 11 an Eingriffsstellen 11A in Eingriff. Wie aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, drückt der Federdraht 12 die Hakenanordnung 11 an den Eingriffs­ stellen 11A an die DIN-Schiene 10.

Die Rückseite des geformten Bodenelementes 3 ist, wie Fig. 3 zeigt, mit einer U-förmigen Nut 9 zum Aufsetzen auf die DIN-Schiene 10 versehen. Die Nut 9 weist einen in das geformte Bodenelement 3 eingebauten Riegel 9A auf, der sich oben an die DIN-Schiene 10 anhängt. Mit dem Boden der DIN- Schiene treten zwei oder mehr Haken 11B in Eingriff, die in senkrechter Richtung durch die Kraft des Federdrahtes 12 zwischen einer Eingriffsstellung und einer gelösten Stel­ lung bewegbar sind und das geformte Bodenelement sicher auf der Schiene halten.

In Fig. 4 sind das mit C bezeichnete Detail aus Fig. 2 zu sehen und ein Werkzeug 13 gezeigt, welches in das durch­ gehende Loch 14 der Hakenanordnung 11 eingesetzt ist, um auf den Federdraht 12 eine Kraft auszuüben.

Das Loch 14, durch das die Spitze des Werkzeugs ragt, ist im Boden der Hakenanordnung 11 gemäß Fig. 2 ausgebildet. Wie Fig. 4 zeigt, wird das Werkzeug 13 in das durchgehende Loch 14 eingesetzt und dabei die Ecke des geformten Boden­ elementes 3 als Stütze benutzt. Beim weiteren Einschieben des Werkzeugs 13 wird die Hakenanordnung 11 in der Figur nach unten bewegt und die Vielzahl Haken 11B von der DIN- Schiene 10 freigegeben. Wenn diese Stellung erreicht ist, ist die Belastung des vom Haken 11 vorspringenden Teils natürlich nach unten gerichtet. Wenn diese Belastung größer wird als die Belastung des geformten Bodenelementes 3 an der Stützecke, kann das Werkzeug 13 an Ort und Stelle gehalten werden.

In Fig. 5 ist der Ausschnitt B aus Fig. 1 im Schnitt ge­ zeigt. Die Leiterplatte 15 gemäß Fig. 1 hat eine Vielzahl von Ausschnitten 17 an bestimmten Stellen. Im geformten Bodenelement 3 sind eine rechteckige Ausnehmung zur Auf­ nahme der Leiterplatte 15 ebenso vorgesehen wie Laschen 16 an den den Ausschnitten 17 der Leiterplatte 15 entsprechenden Stellen.

Wie im Abschnitt B der Fig. 1 zu erkennen ist, wird die Leiterplatte 15 von oben eingebaut, wobei die Laschen 16 des geformten Bodenelementes mit den Ausschnitten 17 aus­ gerichtet und zusammengesetzt werden und die Platte dann seitlich verschoben wird. Fig. 5 zeigt die fertig einge­ baute Leiterplatte, wobei der Ausschnitt 17 der Leiter­ platte 15 gegenüber der Lasche 16 nach links versetzt ist, während das rechte Ende der Lasche 16 einen Teil der Leiterplatte 15 überlappt, so daß die Lasche 16 verhindert, daß die Leiterplatte 15 sich in Richtung nach oben löst. Die in Fig. 1 vorgesehene, einzige Schraube 7 für den Ein­ bau dient zum Festlegen der Leiterplatte 15, um deren seit­ liche Bewegung zu verhindern. Als Alternative können die Laschen auch an der Leiterplatte vorgesehen sein und mit entsprechenden Ausschnitten in der Form zusammenwirken, oder es können Kombinationen von beidem vorgesehen sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand von Fig. 6, 7A und 7B beschrieben werden. Fig. 6 zeigt die vertikale Anordnung einer Baugruppenträgereinheit 1 und einer Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 20 ohne Strom­ versorgungsmodul. Die Einheiten sind durch ein Kabel 23 (Signal- und Stromversorgungskabel) und ein Kabel 32 (Stromversorgungskabel) verbunden, die sich von externen, an entgegengesetzten Enden der Baugruppenträgereinheit 1 vorgesehenen Verbindern 18 und 19 erstrecken. An der Erwei­ terungs-Baugruppenträgereinheit 20 sind zwei der Erweite­ rung dienende Verbinder 21A und 21B an einem Ende und ein der Erweiterung dienender Verbinder 22 am entgegengesetzten Ende vorgesehen. Fig. 7A zeigt eine horizontale Anordnung der beiden Baugruppenträgereinheiten 1 und 20, wobei ein Kabel 24 (Signal- und Stromversorgungskabel) diese über externe Verbinder 19 und 21A verbindet. Fig. 7B zeigt eine Anordnung, bei der horizontale und vertikale Einbauten ge­ mischt sind. Die einzelnen Einheiten sind in vertikaler Ausrichtung durch Kabel 23 (Signal- und Stromversorgungs­ kabel) und in horizontaler Ausrichtung durch ein Kabel 24 (Signal- und Stromversorgungskabel) verbunden.

Wie Fig. 6 zeigt, hat die Leiterplatte 15 am linken Ende einen Verbinder 18 zum Anschluß an die Erweiterungs-Bau­ gruppenträgereinheit 20 und am rechten Ende einen Verbinder 19, wobei durch die Verbinder Stromversorgungsleitungen und die Signalleitungen unter­ einander verbunden sind. Wie die Baugruppenträgereinheit 1 hat auch die Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 20 ohne eigenes Stromversorgungsmodul ähnliche Versorgungs- und Signalleitungen, die die externen Verbinder 21A und 21B an der linken Seite und einen Verbinder 22 an der rechten Seite miteinander verbinden.

Zwischen der Baugruppenträgereinheit 1 und der Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheit 20 sind die Stromversorgungs- und Signalleitungen durch das Kabel 23 vom Verbinder 18 zum Verbinder 21A verbunden. Vom Verbinder 19 zum Verbinder 22 sind allein die Stromversorgungsleitungen durch das Kabel 32 verbunden.

Fig. 7A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bau­ gruppenträgereinheit 1 und die Erweiterungs-Baugruppen­ trägereinheit 20 horizontal angeordnet und durch das Kabel 24 vom Verbinder 19 zum Verbinder 21A verbunden sind.

Fig. 7B zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheiten 20 sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut sind. Beim horizontalen Einbau sind die Baugruppenträgereinheit 1 und die Erweiterungs-Baugrup­ penträgereinheit 20A durch das Kabel 24 vom Verbinder 19 zum Verbinder 21A miteinander verbunden, während die Erwei­ terungs-Baugruppenträgereinheiten 20A und 20B miteinander durch das Kabel 24 vom Verbinder 22 zum Verbinder 21A ver­ bunden sind. Alle Kabellängen sind hierbei verhältnismäßig kurz und reichen nur vom rechten Ende einer Einheit zum linken Ende der anderen Einheit.

Ähnlich ist beim vertikalen Einbau eine Baugruppenträger­ einheit 1 mit einer Erweiterungs-Baugruppenträgereinheit 20C mittels des Kabels 23 vom Verbinder 18 zum Verbinder 21A verbunden, während eine Erweiterungs-Baugruppen­ trägereinheit 20C mit einer Erweiterungs-Baugruppen­ trägereinheit 20E durch ein Kabel 23 vom Verbinder 21B an der Einheit 20C zum Verbinder 21A an der Einheit 20E ver­ bunden ist. Wie vorstehend beschrieben, ist eine horizon­ tale Verbindung zwischen den Baugruppenträgereinheiten 20C und 20D hergestellt. Aus dieser Beschreibung geht klar hervor, daß die Konstruktion der Einheiten eine Verbindung mehrerer Einheiten mit einem Minimum an Kabellänge in paralleler oder serieller Anordnung, nebeneinander oder übereinander usw. möglich macht.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich durch folgendes aus:

• 1. 1.) Die Grundplatte 2 hat Löcher 4 und ist integral verbun­ den mit dem geformten Bodenelement 3, so daß die kompli­ zierte Gestalt und Abmessungen für den Halterungsbereich der DIN-Schiene 10 leicht geformt werden können. Außerdem hat das geformte Bodenelement 3 Schlitze 5, die es mecha­ nisch in eine Vielzahl von Bereichen unterteilen, was ver­ hindert, daß sich Risse und/oder Formänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen einstellen. Ferner ist im ge­ formten Bodenelement 3 eine Grundplatte 2 von großer Festigkeit aufgenommen, was die Beständigkeit gegen Verwer­ fen und/oder Verbiegen in Richtung der Breite oder in Quer­ richtung wesentlich verbessert. Es liegt auf der Hand, daß die das geformte Bodenelement 3 unterteilenden Schlitze 5 Spalte sein können, die bis zum Kern reichen oder sich nur teilweise bis zur Grundplatte 2 erstrecken und dabei ver­ hältnismäßig dünne Wände in Richtung der Dicke des geform­ ten Bodenelementes 3 aufweisen.
• 2. 2.) Im Gegensatz zu der herkömmlichen Baugruppenträger­ einheit, die Anbringungslöcher allein zum Befestigen an einer Platte aufweist, hat die Rückseite des geformten Bodenelementes 3 eine Nut 9 sowie Haken 11 zum Anbau an einer DIN-Schiene 10, so daß diese Baugruppenträgereinheit 1 nicht nur an der DIN-Schiene 10, sondern auch an einer Platte angebracht werden kann, was die Einbaumöglichkeiten erweitert. Es sind keine teuren Modulkonstruktionen und Deckel entsprechend DIN-Normen nötig.
• 3. 3.) Jede Hakenanordnung 11 hat ein durchgehendes Loch 14 zur Aufnahme eines Werkzeugs 13, so daß die an der Bau­ gruppenträgereinheit 1 vorgesehene Vielzahl von Haken 11B gleichzeitig mit dem Werkzeug 13 an der DIN-Schiene 10 befestigt oder von ihr gelöst werden kann, was ein leichtes Abnehmen der Baugruppenträgereinheit 1 von der DIN-Schiene 10 ermöglicht.
• 4. 4.) Statt des bekannten Befestigungssystems mittels Schrau­ ben ist ein Gleitsystem zum Anbringen und Abnehmen der Leiterplatte 15 an und vom geformten Bodenelement 3 vorge­ sehen, was die Einbauzeit verkürzt und das Handhaben und Bedienen erleichtert.
• 5. 5.) Die Parallelschaltung der Stromversorgungsleitungen zwischen der Baugruppenträgereinheit 1 und der Erweite­ rungs-Baugruppenträgereinheit 20 verringert den Spannungs­ abfall an den für die vertikalen Verbindungen nötigen Ver­ längerungskabeln 23 und 32 im Vergleich zu dem beim Stand der Technik auftretenden Spannungsabfall. Ähnlich ist bei der in Fig. 7A gezeigten horizontalen Anordnung ein Kabel 24 vorgesehen, welches kurz ist und einen geringen Span­ nungsabfall hat im Vergleich zum Kabel 31 beim Stand der Technik. Folglich kann die Erweiterungs-Baugruppen­ trägereinheit 20 mit I/O-Modulen arbeiten, die mehr Strom verbrauchen als im Fall der bekannten Erweiterungs-Baugrup­ penträgereinheit 30. Ähnliche Vorteile lassen sich bei Anordnungen nebeneinander erzielen.

Claims (16)

1. Baugruppenträgereinheit (1) mit einer gedruckten Lei­ terplatte (15) von länglicher Abmessung, die mit Ver­ bindungsleitungen zwischen mindestens zwei entlang der Längserstreckung angeordneten Verbindern (18, 19) bedruckt ist, um Steuerungsmodule, denen bestimmte Funktionen zugeordnet sind, aufzunehmen, gekennzeichnet durch

• - eine Grundplatte (2), welche ein erstes Material mit einem ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten auf­ weist und eine ebene Oberfläche hat, in der eine Viel­ zahl von durchgehenden Löchern (4) ausgebildet ist, und
• - ein geformtes Bodenelement (3), das ein zweites Material aufweist, welches anfänglich verformbar ist und einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das erste Material, und das mit der Grundplatte (2) durch Verteilung des zweiten Materials zumindest um einen Teil der Grundplatte (2) herum und innerhalb der durchgehenden Löcher (4) zusammenhängend geformt ist, wobei in dem geformten Bodenelement (3) Schlitze (5) ausgebildet sind, die das Material des Bodens thermisch in eine Vielzahl von Segmenten unterteilen.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (1) an einer Tragschiene (10) anbring­ bar ist und daß das geformte Bodenelement (3) eine Schiene-Nut-Konstruktion (9, 11) mit einer Nut (9) zum lösbaren Zusammensetzen mit der Tragschiene (10) auf­ weist.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) zumindest einem Teil der Nut (9) eine konstruktive Abstützung bietet.

4. Einheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene-Nut-Konstruktion (9, 11) eine unter Federspannung stehende Hakenanordnung (11) aufweist, die eine Vielzahl von Haken zum lösbaren Anbringen des geformten Bodenelementes an der Schiene (10) aufweist.

5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geformte Bodenelement (3) in seiner Rückseite mit einer Nut (9) zum Einbau auf einer DIN-Schiene (10) versehen ist und eine Hakenanordnung (11) zum Anbringen und Abnehmen der Baugruppenträgereinheit (1) an der DIN-Schiene (10) aufweist, wobei die Hakenan­ ordnung (11) eine Vielzahl von Einbau/Abnahme-Haken (11B), elastische Mittel, die die Haken verschiebbar gegen die DIN-Schiene (10) pressen, sowie Gleitnuten (3C) aufweist, die die gleichzeitige Gleitbewe­ gung der Haken führen.

6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Haken (11B) einen Vorsprung hat, der von der Seitenfläche des geformten Bodenelementes (3) nach außen vorsteht,
und daß in der Nähe des Vorsprungs ein durchgehendes Loch (14) für ein Werkzeug (13) ausgebildet ist, um die Baugruppenträgereinheit (1) entgegen der elasti­ schen Kraft der die Haken gegen die DIN-Schiene pres­ senden elastischen Mittel von der DIN-Schiene (10) abzuziehen.

7. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die gedruckte Schaltung (15) entlang der Längsab­ messung mindestens eine Lasche und/oder einen Aus­ schnitt (17) aufweist,
daß das geformte Bodenelement (3) in einer ersten ebe­ nen Fläche mit einer Ausnehmung versehen ist, in der die gedruckte Leiterplatte (15) aufgenommen ist, wobei längs des Umfanges der Ausnehmung mindestens entweder ein Ausschnitt oder eine Lasche (16) entsprechend der Lasche oder dem Ausschnitt an der gedruckten Leiter­ platte (15) vorgesehen sind,
und daß zwischen der Lasche und der Oberfläche der Ausnehmung zur Aufnahme der gedruckten Leiterplatte ein Spielraum besteht, in welchem die gedruckte Lei­ terplatte (15) verschiebbar und sicherbar ist.

8. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterplatte (15) und das geformte Bodenele­ ment (3) Durchgangslöcher haben, die miteinander fluchten, wenn die Leiterplatte (15) in eine gesi­ cherte Stellung geschoben ist,
und daß die Einheit ferner Sicherungsmittel (7) auf­ weist, die in die Durchgangslöcher einschiebbar sind und die Leiterplatte (15) und das geformte Bodenele­ ment (3) gegen eine seitliche Bewegung sichern.

9. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gedruckte Leiterplatte (15) zur Aufnahme von Steuerungsmodulen, die auf Funktionsbasis modulartig gestaltet sind, wobei die Leiterplatte (15) eine Längsausdehnung hat und eine Vielzahl externer Verbin­ der (18, 19) aufweist, wobei mindestens ein erster und ein zweiter dieser Verbinder an gegenüberliegenden Enden der Längsausdehnung, sowie Verbindungsleitungen zwischen dem ersten und zweiten Verbinder vorgesehen sind.

10. Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite externe Verbinder (18, 19) den Anschluß an ein externes Stromversorgungs- und Signalkabel (23, 24, 32) bewirken.

11. Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter externer Verbinder an einer Stelle in der Nähe des ersten oder zweiten Verbinders vorgesehen ist.

12. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das geformte Bodenelement (3) die gedruckte Lei­ terplatte (15) in seiner Stirnfläche aufnimmt und daß die Leiterplatte an den beiden gegenüberliegenden Längsenden jeweils mindestens einen externen Verbinder (18, 19) aufweist, der mit der einen oder anderen Seite einer getrennt angeordneten Erweiterungseinheit (20) durch ein Kabel (24) verbindbar ist.

13. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der externen Verbinder (18, 19) an einem Längsende der Leiterplatte (15) angeordnet sind.

14. Steuerung mit einer Vielzahl von Einheiten nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
einschließlich einer ersten Einheit (1) und einer Vielzahl zweiter Einheiten (20A bis 20E), gekennzeichnet durch
Kabeleinrichtungen (23, 24, 32), die mindestens einen der ersten externen Verbinder (18 bis 22) einer Ein­ heit mit mindestens einem der zweiten externen Verbin­ der (18 bis 22) einer anderen Einheit verbinden.

15. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (1, 20, 20A bis 20E) auf einer ebe­ nen Oberfläche angeordnet sind und daß die Kabelver­ bindungen (24) zwischen einander benachbarten Einhei­ ten, die horizontal ausgerichtet sind, wobei ihre Längsabmessungen im wesentlichen in einer ersten or­ thogonalen Richtung kollinear verlaufen, auf ein Mini­ mum reduziert sind.

16. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (1, 20, 20A bis 20E) auf einer ebe­ nen Oberfläche angeordnet sind und daß die Kabelver­ bindungen (23, 32) zwischen einander benachbarten Ein­ heiten, die vertikal ausgerichtet sind, wobei ihre Längsabmessungen im wesentlichen längs einer zweiten orthogonalen Richtung parallel verlaufen, auf ein Minimum reduziert sind.