DE4331864A1

DE4331864A1 - Gehäuse für ein elektrisches System zum Steuern oder Regeln von Betriebsvorgängen

Info

Publication number: DE4331864A1
Application number: DE4331864A
Authority: DE
Inventors: Anton Rodi
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-23
Also published as: US5563371A; GB9418861D0; GB2282276A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektrisches System zur Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen an Maschinen und sonstigen Einrichtungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, die Steuer- oder Regelschaltung einer Maschine zusammen mit weiteren Schaltungen in einem Schrank oder in einem Gehäuse unterzubringen, die von Wänden umgeben sind. Die von der Maschine kommenden bzw. zu der Maschine führenden Leitungen werden auf Steckverbinder geführt, die in dem Gehäuse bzw. Schrank angeordnet sind.

Es ist auch bekannt, einen Teil der Steuer- oder Regelschaltung direkt an der Maschine anzubringen, wobei ein weiterer Teil in besagtem Gehäuse bzw. Schrank untergebracht ist.

Zum Schutz vor Umgebungseinflüssen werden in der Regel die gefährdeten Schaltungsteile räumlich getrennt von der Maschine im Schrank bzw. Gehäuse untergebracht. In jedem Fall ist es notwendig, das Gehäuse bzw. den Schrank den Anforderungen gemäß dicht auszuführen.

Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist, daß ein hoher Aufwand an elektrischen Leitungen benötigt wird, und daß eine Vielzahl von mechanischen Bauelementen vorgesehen werden müssen, die zur Abdichtung des Gehäuses bzw. des Schrankes gebraucht werden. Desweiteren ist die Leitungsführung in der Maschine und das Bauvolumen der an der Maschine angebrachten Schaltungsteile vielfach hinderlich beim Betreiben der Maschine. Eine längere Leitungsführung ist weiterhin eine Einstiegsquelle für elektromagnetische Störungen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Gehäuse für ein elektrisches System zur Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen zu entwickeln, das in Maschinennähe anwendbar ist und das mit geringem Aufwand die Zuverlässigkeit der Steuer- oder Regelschaltung der Maschine verbessert.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Gehäuse, an dessen Gehäusewand mindestens eine Verbindungsanordnung zum Verbinden einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Steuer- oder Regelschaltung mit außerhalb des Gerätes angeordneten weiteren Schaltungen vorgesehen ist, zusammen mit einer Grundplatte als ein einheitlicher Körper ausgebildet sind. Desweiteren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verbindungsanordnung Kontaktglieder enthält, die ein nicht lösbarer Bestandteil der Gehäusewand sind, wobei die Steuer- oder Regelschaltung direkt mit den Kontaktgliedern verbunden ist.

Die Erfindung ermöglicht eine maschinennahe Anordnung der Steuer- oder Regelschaltung, wodurch nur eine geringe Anzahl von Leitungen mit geringer Länge erforderlich sind. Durch Miniaturisierung der Schaltung können alle zur Steuerung oder Regelung der Maschine erforderlichen Elektronik-Komponenten in einem Gehäuse mit geringen Abmessungen untergebracht werden. Dadurch, daß die Kontaktglieder direkt in die Gehäusewand integriert sind, und daß das Gehäuse inklusive Grundplatte einen einheitlichen Körper bildet, wird der Aufwand minimiert und ein hoher Schutzgrad gegen äußere Einflüsse gewährleistet.

Es ist vorteilhaft, wenn die Kontaktglieder, welche in berührender Weise einen elektrischen Kontakt herstellen, in das Material der Gehäusewand eingebettet sind. Neben Kontaktgliedern, die einen direkten Kontakt bewirken, können Kontaktglieder vorgesehen werden, die eine optische oder in sonstiger Weise drahtlose Signalübertragung ermöglichen und die ebenfalls in die Gehäusewand integriert sind. Als nichtberührend wirkende Kontaktglieder können Sende/Empfangselemente für Schall-, Licht- oder elektromagnetische Welten vorgesehen werden, die eine drahtlose Signalübertragung zu den außerhalb des Gehäuses angeordneten Schaltungen und/oder zu der im Inneren des Gehäuses angeordneten Steuer- oder Regelschaltung bewirken.

Das Gehäuse, inklusive der Kontaktglieder, kann hermetisch abgeschlossen sein, wobei eine Öffnung von einem Deckel verschlossen werden kann.

Die Kontaktglieder können wahlweise mit einer Bedien- und Anzeigevorrichtung, mit Sensoren und Aktuatoren, mit Steuer- oder Regelschaltungen von weiteren Teilaggregaten, mit elektrischen Stromversorgungseinrichtungen und mit einer Datenübertragungseinrichtung verbunden werden.

Ein besonders geringer Aufwand ergibt sich dann, wenn die Bauelemente der Steuer- oder Regelschaltung und deren Verbindungen in das Material des Gehäuses integriert sind.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gehäuse, welches zusammen mit einem Gehäuseboden 1 als ein einheitlicher Körper aus nicht leitendem Material, wie z. B. Keramik, Kunststoff oder Glas, ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäuses ist auf dem Gehäuseboden 1 mittels Schrauben 2 eine Leiterplatte 3 befestigt, die elektrische Bauelemente 4 für eine Steuer- oder Regelschaltung trägt. Die Leiterplatte 3 steht in leitender Verbindung mit Kontaktgliedern 5 bis 11. Die Kontaktglieder 5 bis 11 sind dicht in eine Gehäusewand 12 eingebettet. Wie in der Zeichnung gezeigt wird, sind die Kontaktglieder 5 bis 11 verschiedenartig aufgebaut. Die Kontaktglieder 5, 6 sind außenwandig als Stiftkontakte und innenwandig als Buchsenkontakte ausgebildet, wobei Stifte 13, 14 der Leiterplatte 3 mit den Buchsenkontakten verbunden sind. Von den als Stiftkontakte ausgebildeten Kontaktgliedern 7, 8 liegen innenwandig auf der Oberfläche des Gehäuses verlaufende Leiterzüge 15, 16, wobei die Leiterplatte 3 unterseitig über Spitzenkontakte 17, 18 oder mittels press-in-Kontakten mit diesen Leiterzügen 15, 16 in Verbindung steht. Das Kontaktglied 9 ist beidseitig als Buchsenkontakt ausgeführt, wobei die Verbindung mit der Leiterplatte 3 mit Hilfe eines Stiftes 19 erfolgt. Die nicht weiter dargestellten Durchführungsfilter der Kontaktglieder 5-9 sind ebenfalls in die Gehäusewand 12 eingebettet. Das Kontaktglied 10 wirkt nicht berührend mit Hilfe von Lichtleiter-Nachrichtenübertragungsmitteln. Die Signalverbindung zwischen außen liegenden Schaltungen und der innen liegenden Steuer- oder Regelschaltung wird mit Hilfe eines Lichtleitkabels 20 realisiert, wobei zur Signaleinkopplung auf der Leiterplatte 3 opto-elektronische Wandler 22, vorgesehen sind.

Das Kontaktglied 11 ist mit miniaturisierten elektromagnetischen Sendeelementen T und Empfangselementen R ausgestattet, die drahtlos in Richtung der Pfeile mit Sende/Empfangsetementen 23 auf der Leiterplatte 3 und mit nicht in der Fig. 1 gezeigten außerhalb des Gehäuses liegenden Sende/Empfangselementen zusammenwirken.

An den Seitenwänden 25, 25 des Gehäuses sind Laschen 26, 27 zur Befestigung an einer Maschine vorgesehen. Eine weitere Seitenwand 28 ist als Kühlkörper ausgebildet. Ein wärmeerzeugendes Schaltelement 29 steht in thermischem Kontakt mit der Innenseite der Seitenwand 28. Die Seitenwand 28 ist hohl ausgebildet und kann bei Bedarf zur zusätzlichen Kühlung über Nippel 30, 31 mit einem Kühlsystem verbunden werden.

In Fig. 2 ist schematisch die Anwendung derartiger Gehäuse in einer Bogendruckmaschine 32 dargestellt. Die Gehäuse 33, 34 sind an Laschen 35, 38 an der Bogendruckmaschine 32 befestigt. Jedes Gehäuse 33, 34 enthält eine komplette Steuer- oder Regelschaltung, die jeweils über Verbindungselemente 39 und Kabel 40 mit einer Bedien- und Anzeigeeinheit 41 mit einer Stromversorgungseinheit 42 und mit einer Einheit 43 zur Datenübertragung verbunden sind. Weitere Verbindungen bestehen zu Sensoren 44, 45 und zu Stellelementen 46, 47, wie z. B. Elektromotoren, einschließlich deren Ansteuer- und Leistungselektronik, direkt in der Bogendruckmaschine 32.

Die Gehäuse 33, 34, welche die Steuer- oder Regelschaltungen für ein Druckwerk 48, 49 enthalten, und weitere Gehäuse 50 mit Steuer- oder Regelschaltungen für Zusatzaggregate der Bogendruckmaschine 32, wie z. B. für eine Wasseraufbereitungsanlage 51, stehen miteinander in Verbindung.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuseboden
2 Schrauben
3 Leiterplatte
4 Bauelemente
5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 Kontaktglieder
12 Gehäusewand
13, 14 Stifte
15, 16 Leiterzüge
17, 18 Spitzenkontakte
19 Stift
20, 21 Lichtleitkabel
22, 23 opto-elektronischer Wandler
24, 25 Seitenwände
26, 27 Laschen
28 Seitenwand
29 Schaltelement
30, 31 Nippel
32 Bogendruckmaschine
33, 34 Gehäuse
35, 36, 37, 38 Laschen
39 Verbindungselemente
40 Kabel
41 Bedien- und Anzeigeeinheit
42 Stromversorgung
43 Einheit
44, 45 Sensoren
46, 47 Stellelemente
48, 49 Druckwerke
50 Wasseraufbereitungsanlage

Claims

1. Gehäuse für ein elektrisches System zum Steuern oder Regeln von Betriebsvorgängen, an dessen Gehäusewand mindestens eine Verbindungsanordnung zum Verbinden einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Steuer- oder Regelschaltung mit außerhalb des Gehäuses angeordneten Schaltungen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gehäuse (33, 34) zusammen mit einer Grundplatte (1) als ein einheitlicher Körper ausgebildet ist,
- daß die Verbindungsanordnung Kontaktglieder (5 bis 11) enthält, die ein nicht lösbarer Bestandteil der Gehäusewand (12) sind, und
- daß die Steuer- und Regelschaltung direkt mit den Kontaktgliedern (5 bis 11) verbunden ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (33, 34) aus nicht leitendem Material besteht, und daß die Kontaktglieder (5 bis 11) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit direktem Kontakt ausgebildet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (10) zur Herstellung einer optisch leitenden Verbindung ausgebildet sind.

4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (11) als Sende/Empfangselemente zur drahtlosen Signalübertragung ausgebildet sind.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktglieder (11) Ultraschall-Sende/Empfangselemente vorgesehen sind.

6. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktglieder (11) elektromagnetische Sende/Empfangselemente vorgesehen sind.

7. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (5 bis 11) in das Material der Gehäusewand (12) eingebettet sind, und daß das Gehäuse (33, 34) hermetisch abgeschlossen ist.

8. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (5 bis 11) zur wahlweisen Herstellung einer Verbindung mit einer Bedien- und Anzeigeeinrichtung (41) für die Maschine (32), mit in der Maschine (32) angeordneten Sensoren (44) und Aktuatoren (46), mit Steuer- oder Regelschaltungen von Teilaggregaten der Maschine (32), mit einer Stromversorgungseinrichtung (42) und mit einer Einrichtung (43) zur Datenübertragung ausgebildet sind.

9. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (33, 34) Befestigungselemente (26, 27, 35 bis 38) zur Halterung an der Maschine (32) aufweist.

10. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (33, 34) Elemente (28) zur Kühlung enthält.

11. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Gehäusewand (1, 12) Leiterzüge (15, 16) zur Verbindung der Steuer- oder Regelschaltung mit den Kontaktgliedern (7, 8) aufgebracht sind.

12. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (4) der Steuer- oder Regelschaltungen und deren Verbindungen zueinander in das Gehäuse (1, 12, 24, 25, 28, 33, 34, 50) integriert sind.

13. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewände (1, 12, 24, 25, 28, 33, 34, 50) elektromagnetisch abschirmend sind, wobei die Durchführungsfilter für die Kontaktglieder (5-9) in das Gehäusematerial integriert sind.