DE4207850A1 - Elektrotechnische anordnung mit einem leitungsanschlusskoerper und einer elastischen dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrotechnische Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine aus der DE 36 10 978 A1 bekannte Anordnung dieser Art weist einen Leitungsanschlußkörper auf, der auf einen ande­ ren Körper, beispielsweise einen Magnetkopf, aufgesteckt werden kann, wobei am Magnetkopf angeordnete Steckerstifte in buchsenförmige Steckkontaktteile eingreifen. Zwischen dem Leitungsanschlußkörper und dem Magnetkopf ist eine gegen Feuchtigkeit, Schmutz oder dergleichen wirksame Dichtung vorgesehen, in der eine Leiterplatte mit elektrischen und/ oder elektronischen Bauteilen gelagert ist, wodurch ver­ schiedene Funktionen, wie Leuchtanzeigen, Schutzbeschaltun­ gen und dergleichen, erzielt werden können. Bei der Montage wird die als loses Einzelteil zur Verfügung stehende Dich­ tung auf die Steckkontaktstifte des Magnetkopfes aufgescho­ ben, wobei die Steckerstifte mit elektrischen Leiterteilen der Leiterplatte kontaktieren. Der dann auf die Steckerstif­ te aufzusetzende Leitungsanschlußkörper weist senkrecht zur Dichtungsebene eine verhältnismäßig große Dicke auf, die etwa sechs- bis elfmal größer ist als die Dicke der Dichtung, so daß ein entsprechend großer Raumbedarf notwen­ dig ist.

Aus dem DE-GM 78 29 256 ist ein Zwischengehäuse zur Beschal­ tung von elektrischen Magnetspulen an Hydraulikventilen bekannt. Die Magnetspule weist elektrische Steckerstifte auf, auf die unter Zwischenschaltung einer Dichtung ein Kon­ taktbuchsen aufweisender Leitungsanschlußkörper, der auch etwa achtmal dicker ist als die Dichtung, aufsteckbar ist. Im Bereich der Dichtung sind elektrische Leiterteile vorge­ sehen, die mit den Steckerstiften der Magnetspule kontaktier­ bar sind. Das Zwischengehäuse, das die zur Beschaltung der Magnetspule erforderlichen Bauteile beinhaltet, ist an der einen Seite der Dichtung außen angeformt und ebenfalls ver­ hältnismäßig großvolumig, so daß nicht nur für den großvo­ lumigen Leitungsanschlußkörper, sondern auch für das zusätz­ liche Zwischengehäuse ein entsprechend großer Raumbedarf erforderlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung mit den Merkmalen des Obergriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine Einsparung von Einzelteilen und des Raumbedarfs sowie eine kostengün­ stige Herstellung und verbesserte Funktionstüchtigkeit er­ zielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeich­ net.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Aus­ führungsformen als Beispiel zeigt.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,

Fig. 3 eine andere erfindungsgemäße Anordnung ähnlich der Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise geschnitten und

Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 in Vorderansicht.

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung ist als elektri­ sche Gerätesteckdose 1 und 2 ausgebildet, die auf Stecker­ stifte eines hier nicht dargestellten Körpers, beispielswei­ se einer Magnetspule oder eines Magnetkopfes, aufgesteckt werden kann. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Geräte­ steckdose 1 weist einen Leitungsanschlußkörper 3 und eine Leiterplatte 4 auf, die in dem Leitungsanschlußkörper 3 eingebettet ist.

Der Leitungsanschlußkörper 3 kann aus einem bevorzugt ela­ stischen Kunststoffmaterial, vorzugsweise Polyurethan (PUR), beispielsweise im Spritzgußverfahren oder im Gießverfahren hergestellt sein, wobei die Leiterplatte 4 zweckmäßig gleich mit eingespritzt beziehungsweise eingegossen werden kann. Der Leitungsanschlußkörper 3 besitzt eine elastische Dich­ tung 5 und eine Zugentlastung 6, die materialeinheitlich angeformt sein können und somit aus demselben Kunststoffma­ terial wie der Leitungsanschlußkörper 3 bestehen.

Die Dichtung 5 kann vorzugsweise als wulstartiger, rechteck­ förmiger Rahmen ausgebildet sein, der eine Öffnung 7 be­ grenzt und den Randbereich der Leiterplatte 4 an der einen Seite 8 formschlüssig übergreift. Die Leiterplatte 4 kann ein- oder beidseitig elektrische Leiterbahnen aufweisen. Die Leiterbahnen können mit elektrischen und/oder elektroni­ schen Funktionsbauteilen, die bevorzugt als Miniaturbauteile (SMD-Bauteile) ausgebildet sein können, kontaktiert sein, die zweckmäßig auf der der freien Seite 8 gegenüberliegenden Seite 10 der Leiterplatte 4 angeordnet sein können, so daß die Funktionsbauteile 9 ebenfalls in der Kunststoffmasse des Leitungsanschlußkörpers 3 dicht eingebettet sind. Minde­ stens eines der Funktionsbauteile 9 kann eine Lichtquelle sein, die bevorzugt als Leuchtdiode (LED) ausgebildet sein kann. Damit das von der Lichtquelle ausgesandte Licht nach außen dringen kann, kann das Kunststoffmaterial des Leitungs­ anschlußkörpers 3 zweckmäßig durchscheinend beziehungsweise lichtdurchlässig sein, wobei durch eine Einfärbung des licht­ durchlässigen Kunststoffmaterials wahlweise unterschiedliche Leucht- beziehungsweise Signaleffekte erzielt werden können.

Für die Einführung der Steckerstifte der Magnetspule bezie­ hungsweise des Magnetkopfes kann die Leiterplatte 4 buchsen­ förmige Steckkontaktteile 11 aufweisen, die mit den Leiter­ bahnen der Leiterplatte 4 kontaktiert sein können. In Fort­ setzung der buchsenförmigen Steckkontaktteile 11 können in dem Leitungsanschlußkörper 3 Sacklöcher 12 ausgebildet sein, in die die Steckerstifte ebenfalls eingreifen. Außer­ dem können etwa in der Mitte der Leiterplatte 4 ein Durch­ bruch 13 und daran anschließend in dem Leitungsanschlußkör­ per 3 eine Bohrung 14 ausgebildet sein, die an der der Dich­ tung 5 gegenüberliegenden Außenseite 15 des Leitungsanschluß­ körpers 3 eine im Durchmesser größere Erweiterung 16 be­ sitzt. Der Durchbruch 13, die Bohrung 14 und die Erweiterung 16 sind koaxial ausgerichtet, so daß eine Befestigungsschrau­ be hindurchgesteckt und in ein Muttergewinde der Magnetspule beziehungsweise des Magnetkopfes zur ortsfesten Lagesiche­ rung der Gerätesteckdose 1 eingeschraubt werden kann, wobei sich der Schraubenkopf im Bereich der Erweiterung 16 befin­ det und entweder direkt oder mittels einer Unterlegscheibe gegen die Schulter 17 der erweiterten Bohrung 14 wirkt.

Die an der in der Zeichnung unteren Umfangseite der im we­ sentlichen rechteckförmigen Gerätesteckdose 1 am Leitungs­ anschlußkörper 3 materialeinheitlich angeformte Zugentla­ stung 6 umschließt ein Leiterkabel 18 und ist nach unten hin konisch verjüngt, so daß gleichzeitig ein elastischer Knickschutz für das Leiterkabel 18 gebildet ist der ein Abknicken und Brechen des Leiterkabels 18 verhindert. Bei der Herstellung der Gerätesteckdose 1 kann das Leiterkabel 18 gemeinsam mit der Leiterplatte 4 zweckmäßig direkt in den Leitungsanschlußkörper 3 eingespritzt beziehungsweise eingegossen werden, so daß eine formschlüssige Lagerung und weitgehend hermetisch dichte Einbettung erzielt wird.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leiter 19 des Leiterkabels 18 an der der Dichtung 5 abgewandten Breitseite 10 der Leiterplatte 4 mit deren Lei­ terbahnen elektrisch kontaktiert. Es ist aber auch möglich, die elektrischen Leiter 19 an einer oder mehreren Schmalsei­ ten der Leiterplatte 4 zu kontaktieren. Außerdem ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß die Dichtung 5 nur etwas dicker ist als die dünne Leiterplatte 4. Beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Länge des Sackloches 12 etwa doppelt so groß wie die Dicke beziehungsweise der Durchmesser des Leiterkabels 18, während die Gesamtdicke der Gerätesteckdose von der Dichtung 5 bis zur gegenüberliegenden Außenseite 15 nur ungefähr dreimal größer ist als die Dicke des Leiterka­ bels 18. Insbesondere die Fig. 1 zeigt deutlich, daß der Leitungsanschlußkörper 3 und die Dichtung 5 eine Kompaktbau­ einheit bilden, in der die Leiterplatte 4 mit dem Steckkon­ taktteil 11 und den Funktionsbauteilen 9 sowie das Leiterka­ bel 18 mit den Leitern 19 dicht eingebettet sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung ist die Gerätesteckdose 1 so ausgelegt, daß sie in axialer Richtung, also zwischen der Dichtung 5 und der Außenseite 15 nur etwa halb so groß bezie­ hungsweise dick ist wie die herkömmlichen nach DIN genormten Gerätesteckdosen.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Gerätesteckdose 2 ist zu einem großen Teil wie die zuvor beschriebene Geräte­ steckdose 1 ausgebildet und weist also einen aus bevorzugt elastischem Kunststoffmaterial hergestellten Leitungsan­ schlußkörper 3 mit integrierter Dichtung 5 sowie eine Leiter­ platte 4 auf, die mit den Funktionsbauteilen 9 und Steckkon­ taktteilen 11 in dem Leitungsanschlußkörper 3 formschlüssig eingebettet ist.

Die die Öffnung 7 begrenzende rahmenförmige Dichtung 5 über­ greift die Leiterplatte 4 an der einen Seite 8 und die Funk­ tionsbauteile 9, von denen ebenfalls mindestens eines eine Lichtquelle sein kann, sind an der gegenüberliegenden Breit­ seite 10 der Leiterplatte 4 angeordnet. Die Leiterplatte 4 dieses Ausführungsbeispiels besitzt ebenfalls einen Durch­ bruch 13 und in dem vorzugsweise lichtdurchlässigen Kunst­ stoffmaterial des Leitungsanschlußkörpers 3 sind koaxial zum Durchbruch 13 eine Bohrung 14 und eine Erweiterung 16 sowie eine Schulter 17 ausgebildet. Zudem befindet sich in Fort­ setzung der buchsenförmigen Steckkontaktteile 11 ein Sackloch 12 in dem Leitungsanschlußkörper 3.

An der unteren Seite des Leitungsanschlußkörpers 3 ist mate­ rialeinheitlich eine sich nach unten verjüngende Zugentla­ stung 6 angeformt, die gleichzeitig als Knickschutz für das Leiterkabel 18 dient und letzteres eng umschließt. Zur Erzielung einer möglichst geringen Gesamtdicke der Geräte­ steckdose 2 können die elektrischen Leiter 19 vorteilhaft an einer Schmalseite 20 der Leiterplatte 4 kontaktiert sein. Dabei ist zu erkennen, daß die Dicke der Leiterplatte 4 ungefähr gleich der Dicke des Leiters 19 ist. Die Dicke der Dichtung 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann etwas kleiner sein als die Dicke der Leiterplatte 4. Auch bei dieser Ausführungsform der Fig. 3 und 4 bilden der Leitungsanschlußkörper 3 und die Dichtung 5 eine Kompaktbau­ einheit, in der die Leiterplatte 4 mit dem Steckkontaktteil 11 und dem Funktionsbauteil 9 sowie das Leiterkabel 18 mit den Leitern 19 in dem Leitungsanschlußkörper 3 vorzugsweise durch unmittelbares Einspritzen oder Umgießen dicht einge­ bettet sind.

Ein wesentlicher Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 besteht darin, daß die Gerätesteckdose 2 wesentlich dünner ist als die Gerätesteckdose 1. Es ist zu erkennen, daß die Gesamtdicke von der Dichtung 5 bis zur gegenüberliegenden Außenseite 15 nur geringfügig größer ist als die Dicke des Leiterkabels 18. Die Gesamtdicke der Gerätesteckdose 1 ist bevorzugt nur etwa ein Viertel bis ein Drittel größer als die Dicke des Leiterkabels 18, so daß eine ausgesprochen flache Kompakteinheit gebildet ist, die nur etwa ein Fünftel so dick ist wie die herkömmlichen DIN-Gerätesteckdosen. In diesem Falle ist zu erkennen, daß die Länge des Sackloches 12 wesentlich kleiner ist als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2, so daß auch entspre­ chend kürzere Steckerstifte an der Magnetspule beziehungs­ weise dem Magnetkopf ausgebildet werden können.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Gerätesteck­ dosen 1 und 2 besteht in der baueinheitlichen Integration der Dichtung 5 und der Leiterplatte 4, mit dem Leitungsan­ schlußkörper 3, die durch die Integration des Kabelan­ schlusses konsequent gestützt wird. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, das Leiterkabel 18 auch anderweitig, beispielsweise durch Schraub- oder Klemmkontaktierung, an der Gerätesteckdose 1, 2 anzuschließen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die unmittelbare Steckkontaktierung im Bereich der Leiterplatte zusätzliche Steckerbuchsen, wie sie etwa bei den herkömmlichen DIN-Gerätesteckdosen verwendet werden müssen, eingespart werden können, so daß eine kostengünstige Herstellung mit weniger Bauteilen er­ zielt wird. Außerdem ist eine weitgehende Komplettisolation gegeben, wodurch alle Funktionsteile weitgehend geschützt sind. Zudem ist aufgrund der deutlich geringeren Bauhöhe nur ein minimaler Platzbedarf notwendig, so daß beispiels­ weise eine Vielzahl von Magnetventilen auf kleinstem Raum kompakt installiert werden können. Die integrierten Funk­ tionsbauteile können zum Beispiel eine Entstörfunktion und/ oder eine Betriebsanzeige bewirken.

Claims (21)

1. Elektrotechnische Anordnung mit einem Leitungsanschlußkör­ per (3), einer zwischen dem Leitungsanschlußkörper (3) und einem anderen Körper vorsehbaren elastischen Dichtung (5) mit mindestens einem Steckkontaktteil (11), einem elektri­ schen Leiterteil (4) und einem mit dem Leiterteil (4) kon­ taktierbaren elektrischen Funktionsbauteil (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterteil (4), der Steckkontaktteil (11) und das Funktionsbauteil (9) in dem Leitungsanschluß­ körper (3) eingebettet sind und mit dem Leitungsanschlußkör­ per (3) und der Dichtung (5) eine Kompaktbaueinheit bilden.

2. Anordnung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeich­ net, daß der Leiterteil (4), der Steckkontaktteil (11) und das Funktionsbauteil (9) an einer Leiterplatte (4) vorgese­ hen sind, die in dem aus Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethan (PUR), gebildeten Leitungsanschlußkörper (3) eingespritzt oder eingegossen ist.

3. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) und der Leitungsanschlußkörper (3) materialeinheitlich aus dem­ selben Kunststoffmaterial gebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial des Leitungsanschlußkörpers (3) licht­ durchlässig und/oder elastisch ist.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Funktionsbauteile eine Lichtquelle, vorzugsweise Leuchtdi­ ode (LED), ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) die Leiterplatte (4) an einer den Funktionsbauteilen (9) ab­ gewandten Seite (8) übergreift.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) als eine Öffnung (7) begrenzender wulstförmiger Rahmen ausge­ bildet ist.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Dich­ tung (5) etwa gleich der Dicke der Leiterplatte (4) ist.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (4) und der Leitungsanschlußkörper (3) einen Durchbruch (13) und koaxiale Bohrung (14) für eine Befestigungsschraube aufweisen.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) an der der Dichtung (5) gegenüberliegenden Außenseite (15) des Leitungsanschlußkörpers (3) eine im Durchmesser größere Erweiterung (16) für die Aufnahme eines Schraubenkopfes oder einer Unterlegscheibe aufweist.

11. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsanschluß­ körper (3) eine Zugentlastung (6) für ein elektrisches Lei­ terkabel (18) aufweist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugentlastung (6) als elastischer Knickschutz für das Leiterkabel (18) ausgebildet ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugentlastung (6) und der Leitungs­ anschlußkörper (3) materialeinheitlich aus demselben Kunst­ stoffmaterial gebildet sind.

14. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter (19) des Lei­ terkabels (18) an einer Breitseite (10) der Leiterplatte (4) kontaktiert sind.

15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter (19) des Leiterkabels (18) an einer Schmalseite (20) der Leiterplatte (4) kontak­ tiert sind.

16. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Leiter­ platte (4) ungefähr gleich der Dicke eines Leiters (19) ist.

17. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterkabel (18) mit den Leitern (19) in der Zugentlastung (6) und im Lei­ tungsanschlußkörper (3) formschlüssig gelagert und bevorzugt hermetisch dicht eingebettet ist.

18. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsanschluß­ körper (3) mit der integrierten Leiterplatte (4), dem Funk­ tionsbauteil (9), dem Steckkontaktteil (11) und der Dichtung (5) als Gerätesteckdose (1, 2) ausgebildet ist.

19. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kunststoff­ material des Leitungsanschlußkörpers (3) in Fortsetzung des buchsenförmigen Steckkontaktteils (11) ein Sackloch (12) zur Aufnahme eines Steckerstiftes ausgebildet ist.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Sackloches (12) größer ist als die Dicke des Leiterkabels (18) und daß die Gesamtdicke der Gerätesteck­ dose (1) etwa zwei- bis viermal, vorzugsweise nur etwa drei­ mal größer ist als die Dicke des Leiterkabels (18).

21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Sackloches (12) ungefähr gleich oder kleiner ist als die Dicke des Leiterka­ bels (18) und daß die Gesamtdicke der Gerätesteckdose (2) nur etwas, vorzugsweise etwa ein Viertel bis ein Drittel, größer ist als die Dicke des Leiterkabels (18).