DE69308076T2

DE69308076T2 - Montagevorrichtung für Anschlussleiste

Info

Publication number: DE69308076T2
Application number: DE69308076T
Authority: DE
Inventors: Guy Laudereau
Original assignee: AEG Schneider Automation
Current assignee: Schneider Automation SAS
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2013-06-26
Also published as: FR2693599B1; FR2693599A1; EP0578532A1; EP0578532B1; US5370548A; US5431581A; DE69308076D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein steckbares System, das aus einem Klemmenkasten und einem Träger dafür besteht, und das es ermöglicht, den Klemmenkasten unverwechselbar auf den Träger zu montieren. So ein System ist insbesondere, aber nicht exklusiv, in einem programmierbaren Automat für den Aufbau eines Klemmenkastens auf ein Schnittstellenmodul verwendbar.
Aus dem Patent US-3 984 169 ist es bekannt, eine schwenkbare Montagevorrichtung eines Verbindungsorgans auf einem Träger für elektrische Geräte, wie z.B. eine Verteilertafel, zu benutzen. Um es zu vermeiden, ein ungeeignetes Verbindungsorgan auf den Träger zu bauen, sind auf einer feststehenden Schwenkachse und auf einem mit dem Schwenkorgan einstückigen Lagerstück Kodiermittel vorgesehen, die aus Vorsprüngen und Aussparungen bestehen. Die Kodiermittel machen die erwünschte Unverwechselbarkeit möglich; aber bei dieser Vorrichtung sind die Schwenkmittel und die Kodiermittel recht unpraktisch.
Aus dem Dokument EP-426 981 ist es andererseits bekannt, einen kodierbaren Steckverbinder herzustellen, der einen Teil, der in einem Lager des anderen Teils schwenkfähig ist, und sich ergänzende, zu den beiden Teilen gehörige Kodierstücke umfaßt, um ihren Einbau auf mechanische Weise zu verhindern, wobei der Eingriff der Kodiermittel vor dem Eingriff der Verbindungsmittel vorgenommen wird, um das Abbrechen der Kodierstücke oder der Steckverbinderteile zu verhindern.
Ein derartiger Steckverbinder hat jedoch den Nachteil, daß er es dem Benutzer nicht ermöglicht, den Kodiervorgang genügend vom Verbindungsvorgang zu unterscheiden.
Ziel der Erfindung ist es, in einem steckbaren System aus Klemmenkasten und Träger die während des Unverwechselbarkeitsvorgangs ausgeführte Bewegung des Klemmenkastens gut von seiner während der Verbindung ausgeführten Schwenkbewegung zu unterscheiden.
Es ist ein anderes Ziel, im Falle eines Montagefehlers zu vermeiden, daß der Klemmenkasten oder der ganze Träger beschädigt wird.
Die Erfindung betrifft ein steckbares System, das aus einem Klemmenkasten und einem Träger dafür besteht, insbesondere ein Gehäuse für ein elektronisches Modul, wobei der Klemmenkasten elektrisch über Verbindungselemente an den Träger angeschlossen und über Befestigungselemente an dem Träger befestigt werden kann, wobei das System folgendes umfaßt
- ein Lagerstück, das für die Schwenkmontage des Klemmenkastens auf den Träger dient, und das vom Trägergehäuse getragen wird,
- sich ergänzende Kodiermittel, die mit dem Träger und dem Klemmenkasten verbunden sind, um mechanisch den Einbau eines ungeeigneten Klemmenkastens auf den Träger zu verhindern.

Erfindungsgemäß

- ist das Lagerstück ein am Klemmenkasten des Trägers gelenkiges Schwenkorgan,
- trägt das Gelenkorgan einen Teil der Kodiermittel, der den vom Klemmenkasten getragenen Teil ergänzt,
- weist das Gelenkorgan Flächen auf, die mit den dem Klemmenkasten eigenen Führungselementen zusammenwirken, um ein gegenseitiges Eingreifen der Kodiermittel entsprechend einer bestimmten Richtung zu ermöglichen, und es wird im Verhältnis zum Gehäuse vom Klemmenkasten beim Einbau gedreht.
Vorzugsweise ist das Schwenkorgan am Gehäuse des Trägers über eine Gelenkachse gelenkig und kann gegen einen Ansatz des Gehäuses anschlagen, und der Klemmenkasten kann durch Verschiebung in die Eingriffsrichtung der Kodiermittel auf das Drehorgan gesteckt werden, wobei diese Richtung in einer zur Gelenkachse senkrechten Ebene bleibt. Die zusammenwirkenden Verschiebungsführungsflächen sind vorteilhaft gelegen und angebracht, um das Drehmoment des Gelenkorgans während der Verschiebeführung möglichst aufzuheben.
In einer anderen Ausgestaltung wird das Lagerstück vom Hauptstück des Klemmenkastens getragen und ist an diesem gelenkig und wirkt mit den dem Gehäuse des Trägers eigenen Führungselementen zusammen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung einer nicht einschränkenden Ausgestaltung hervor, die nachfolgend in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht wird.
Die Figur 1 stellt schematisch in Seitenansicht ein Schnittstellenmodul für einen programmierbaren Automaten, der mit einem erfindungsgemäßen Klemmenkasten ausgestattet ist, dar.
Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht in Einzelteilen und vergrößert des Details A des Lagers der Figur 1.
Die Figuren 3 und 4 stellen das Gelenkorgan und den dazugehörigen Kodierstift perspektivisch dar.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen das Detail A des Lagers des Klemmenkastens, jeweils vor dem Einbau, nach dem Einbau und nach dem Ausbau aus dem Klemmenkasten dar.
Die Figur 8 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung.
Das auf der Figur 1 dargestellte steckbare System umfaßt einen Klemmenkasten und ein Schnittstellenmodul, wobei der Klemmenkasten vorne am Schnittstellenmodul schwenkbar montiert ist, in einem programmierbaren Automaten oder einem Gerät für analoge Automatisierung.
Das Schnittstellenmodul 10 ist über beliebige bekannte Mittel auf einem nicht dargestellten Sockel oder Trägerelement befestigt, und es dient dazu, eine Schnittstelle zwischen einer elektronischen, programmierten Verarbeitungseinheit und einem Automatiksystem, das Eingabeelemente, wie z.B. Detektoren, und Ausgabeelemente, wie z.B. Relais, umfaßt, zu bilden.
Das Modul 10 umfaßt ein Gehäuse 11, das an seiner Vorderseite mit den männlichen Verbindungselementen 12 und an seinem Unterteil mit einem Lager 13 auf der waagerechten Achse X zum Schwenken des Klemmenkastens 20 versehen ist. Dieser umfaßt ein Hauptstück 21, das beim Einbau in eine bis zum Lager 13 geneigte Position gebracht wird, bevor es in der auf Figur 1 angegebenen Position aufgerichtet und am Gehäuse 11 über beliebige, gewöhnliche Befestigungsmittel 14 befestigt wird. Mit den Ein- oder Ausgabeorganen verbundene Kabel des Automatiksystems werden elektrisch an einer elektronischen Schaltung des Moduls 10 mittels der weiblichen Verbindungselemente 23 angeschlossen, die z.B. in einem Steckverbinder zusammengefaßt sind und mit den Verbindungselementen 12 zusammenwirken. Der Klemmenkasten kann von dem Modul aus- und wieder darin eingebaut werden und dabei seine vorgegebene Verkabelung beibehalten.
Um zu verhindern, daß ein ungeeigneter Klemmenkasten auf die betreffende Modulschnittstelle montiert wird, und dabei, so weit wie möglich, ein Standardprodukt zu verwenden, verwendet man ein Lager 13, das ein gelenkiges, mit Kodierstiften 40 vorgerüstetes Organ 40 umfaßt.
Das Gelenkorgan 30 erfüllt gleichzeitig die Aufgaben des Trägers für die Kodierstifte, der Einlassung des Klemmenkastens und seines Lagers. Es besteht einerseits aus einem Lagerelement 31 der X-Achse, das mit einer Achse oder mit den im Verhältnis zum Klemmenkasten 11 feststehenden Drehpunkten 15 zusammenwirkt, andererseits aus einem Hauptstück 32, das zwei Lagerungen 33 der Achsen Y1, Y2 aufweist, die zu einander parallel sind und in den zur X-Achse senkrechten Ebenen P1, P2 bleiben. Die Lagerungen 33 sind prismatisch, z.B. hexagonal im Schnitt, und münden jeweils in einer kleinen zylindrischen Öffnung 34 ein. Jede Lagerung 33 nimmt ursprünglich ein Paar Kodierstifte 40a, 40b (siehe Figur 2) auf, die zur Drehung um die jeweilige Achse Y1, Y2 gekennzeichnet sind. Das Lagerelement 31 wird auf die Achse 15 montiert, und es ist mit dem Hauptstück 32 über eine geschwächte Zone 36 verbunden, die zerbrechen kann, wenn man auf das Organ 30 eine übermäßige Beanspruchung ausübt.
Jeder Kodierstift 40 hat eine prismatische Gesamtform mit einem verkürzten hexagonalen Querschnitt, um so zu wirken, wie es im Bereich der mechanischen Unverwechselbarkeit wohlbekannt ist, z.B. nach dem Patent US-3 426 315. Der Stift 40 weist an einem Ende eine Kuppe 41 auf. Das Hauptstück 21 des Klemmenkastens hat in seinem unteren Bereich einen Bereich 22, der dazu vorgesehen ist, mit dem Drehorgan zusammenzuwirken. Dieser Bereich 22 weist zwei Lagerungen auf, die in eine Öffnung 23 der Einlassung in dem entsprechenden herausragenden Bereich des Hauptstücks 32 des Organs 30 einmünden; jede Lagerung hat eine prismatische Öffnung 24 mit hexagonalem Querschnitt, die auf einer Seite auf die Öffnung 23 geht, auf der gegenüberliegenden Seite auf eine kleine zylindrische Öffnung 25. Die Kuppen 41a, 41b der Stifte 40a, 40b wirken jeweils mit den Öffnungen 34 des Drehorgans und den Öffnungen 25 des Klemmenkastens zusammen, um sich darin unter Druck einzupassen. Jeder Stift eines Paares hat schließlich eine harte Stelle oder ein ähnliches Halteelement 42, das es ihm ermöglicht, an seinem zugehörigen Bereich - Träger oder Klemmkasten - trotz der Ausziehbeanspruchungen, die er von dem anderen Stift des Paars empfängt, befestigt zu bleiben.
Die dargestellte Montage- und Unverwechselbarkeitsvorrichtung funktioniert wie auf den Figuren 5 bis 7 angegeben.
Auf der Figur 5 ist das gelenkige Kodierorgan in geneigter Stellung gezeigt, im Anschlag gegen den Ansatz 16 des Gehäuses 11. Das Organ 30 trägt die beiden sich ergänzenden Stiftpaare 40a, 40b, nachdem sie in die Lagerungen 33 eingepaßt sind. Wenn das Hauptstück 21 des Klemmenkastens 20 auf dem Gelenkorgan 30 durch Verschiebung in Richtung des Pfeils B eingesteckt ist, paßt es sich durch die Öffnung 23 im Hauptstück 32 des Drehorgans ein, und die Stifte 40a, 40b werden in die hexagonale Öffnung 24 eingeführt, bis die Kuppe 41b des Stifts 40b unter Druck in die Öffnung 25 eingreift. Jetzt kann man das Hauptstück 21 des Klemmenkastens um die X-Achse in Richtung des Pfeils C bis in die normale, auf Figur 6 angegebene Benutzungsposition schwenken; in dieser Position können die Befestigungselemente festgezogen werden.
Um den Klemmenkasten auszubauen, schwenkt man ihn in Richtung des Pfeils D (Figur 7), dann zieht man ihn durch Verschiebung in Richtung des Pfeils E heraus. Der Stift 40a wird durch seine Kuppe 41a und seine harte Stelle 42 in der Lagerung 33 zurückgehalten, während der Stift 40b durch seine Kuppe 41b und seine harte Stelle 42 in der Lagerung 24 zurückgehalten wird. Die Kennzeichnung der Stifte stellt dann sicher, daß nur ein mit den Stiften 40b ausgerüsteter Klemmenkasten mit richtiger Kennzeichnung im Verhältnis zu den Stiften 40a auf das Modul montiert werden kann.
Die beiden Paare der vorgesehenen Stücke ermöglichen auf an sich bekannte Weise 36 Kodiermöglichkeiten. Es ist klar, daß man eine andere Anzahl an Möglichkeiten erreichen kann, indem man die Zahl der Kodierstücke und ihre Form wählt.
Sichtbare Angaben, z.B. mit Ziffern versehen, können den Lagerungen der Kodierstifte zugefügt werden. Obwohl das gelenkige Kodierorgan 30 dem Klemmenkasten hinzugefügt werden kann, wird es bevorzugt, daß es wie beschrieben dem Schnittstellenmodul hinzugefügt wird; so ist es möglich, einen Standardklemmenkasten mit verschiedenen Modulen zu vereinen. Der Klemmenkasten kann mit dem gelenkigen Kodierorgan durch Einrasten einstückig gemacht werden.
In der auf der Figur 8 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung ist das Gelenkorgan 30 eine Walze mit flachen Flächen 50 neben einer konvexen Fläche 51, in die die Lagerungen 33 des Achsen Y1, Y2, ...einmünden, die zur Kodierung der Stifte bestimmt sind. Die Walze verfügt über die Drehstifte 52 der X-Achse, koplanar und senkrecht zu Y1, Y2, ..., die Drehstifte greifen abnehmbar in die Flanschlagerungen 53 des Gehäuses 11 der Modulschnittstelle, um um die X-Achse im Verhältnis zum Gehäuse schwenkbar zu sein.
Der Klemmenkasten 20 umfaßt Führungselemente, die dazu bestimmt sind; mit den flachen Flächen 50 der Walze zusammenzuarbeiten. Die Führungselemente bestehen hier aus den internen flachen Flächen 54 der Verkleidung 55, die eine Öffnung 56 umrandet, um die Einlassung in Richtung B zu ermöglichen. In den konkaven Boden 57 der Öffnung 56 münden die für die Stifte vorgesehenen Öffnungen 58 ein. Die Verkleidungen 55 befinden sich zwischen den beiden Flanschen 53. Das Eingreifen des Klemmenkastens auf die Walze kann so mit der gewünschten Präzision stattfinden. Durch die Elastizität der Flansche 53 können sich die Drehstifte 52 der Walze aus ihren Lagerungen lösen, wenn der Klemmenkasten den Flanschen übermäßige Schubkräfte überträgt.

Claims

1. Steckbares System, das aus einem Klemmenkasten und einem Träger dafür besteht, insbesondere ein Gehäuse für ein elektronisches Modul, wobei der Klemmenkasten (20) elektrisch mit dem Träger (10) über Verbindungselemente (12, 23) und am Träger durch Befestigungselemente befestigt sein kann, wobei das System folgendes umfaßt

- ein Lagerstück, das zum schwenkbaren Einbau des Klemmenkastens (20) auf das Gehäuse (11) des Trägers dient, und das vom Gehäuse des Trägers getragen wird,

- sich ergänzende Kodiermittel, die mit dem Träger und dem Klemmenkasten verbunden sind, um mechanisch den Aufbau eines ungeeigneten Klemmenkastens auf den Träger zu verhindern,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Lagerstück (13) ein am Gehäuse (11) des Trägers gelenkiges Drehorgan (30) ist,

- das Gelenkorgan einen Bereich (40a) der Kodiermittel trägt, der den Bereich (40b) ergänzt, der vom Klemmengehäuse getragen wird,

- das Gelenkorgan Flächen hat, die mit den dem Klemmengehäuse (20) eigenen Führungselementen zusammenwirkt, um ein gegenseitiges Eingreifen der Kodiermittel in einer bestimmten Richtung (B) zu ermöglichen, und daß es im Verhältnis zum Gehäuse (11) vom Klemmenkasten beim Einbau gedreht wird.

2. System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehorgan (30) am Gehäuse (11) des Trägers über eine Gelenkachse (X) gelenkig ist und gegen einen Ansatz (16) des Gehäuses (11) anschlagen kann, und daß sich der Klemmenkasten (20) auf das Drehorgan durch Verschiebung in die Richtung (B), die in einer zur Gelenkachse senkrechten Ebene bleibt, einpassen kann.

3. System nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmenkasten (20) und das Gelenkorgan (30) zusammenwirkende Flächen einer Verschiebeführung umfassen, die so gelegen und angebracht sind, daß sie möglichst das Drehmoment des Gelenkorgans während der Verschiebeführung aufheben.

4. System nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiermittel aus Stiftpaaren (40a, 40b) bestehen, die durch Drehen um eine in Richtung der Verschiebung des Klemmenkastens im Verhältnis zum Gelenkorgan parallelen Achse (Y) gekennzeichnet werden können.

5. System nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungsachse (Y) der Stifte, auf die Gelenkachse (X) trifft oder dicht daneben liegt.

6. System nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stiftpaar (40a, 40b) ursprünglich im Gelenkorgan (30) zurückgehalten wird, wobei einer der Stifte (40a) ständig im Gelenkorgan (30) gehalten wird, und der andere Stift (40b) zum Klemmenkasten (20) übertragen und in diesem beim Ersteinbau des Klemmenkastens auf dem Träger gehalten wird.

7. System nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkorgan (30) eine Walze ist, die flache Flächen hat, die neben einer konvexen Fläche liegen, in die für die Kodiermittel bestimmte Aussparungen einmünden, wobei der Klemmenkasten (20) Elemente für die Verschiebeführung umfaßt, die neben einer konkaven Fläche liegen, in die für die Kodiermittel bestimmte Aussparungen einmünden, wobei die Führungselemente vorgesehen sind, um mit den flachen Flächen- der Walze zusammenzuwirken.

8. System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkorgan (30) eine geschwächte Zone (36) aufweist, die zerbricht, wenn das Organ eine übermäßige Beanspruchung erfährt.

9. System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkorgan (30) Drehstifte hat, die dafür geeignet sind, sich aus den Lagern zu lösen, wenn der Klemmenkasten (20) dem Gehäuse (11) des Trägers übermäßige Schubkräfte überträgt.

10. Steckbares System, das aus einem Klemmenkasten und einem Träger dafür besteht, insbesondere ein Gehäuse für ein elektronisches Modul, wobei der Klemmenkasten (20) elektrisch mit dem Träger (10) über Verbindungselemente (12, 23) und am Träger durch Befestigungselemente befestigt sein kann, wobei das System folgendes umfaßt

- ein Lagerstück, das zum schwenkbaren Einbau des Klemmenkastens (20) auf das Gehäuse (11) des Trägers dient, und das vom Hauptstück des Klemmenkastens getragen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Lagerstück (13) ein am Hauptstück (21) des Klemmenkastens gelenkiges Drehorgan (30) ist,

- das Gelenkorgan Flächen hat, die mit den dem Gehäuse (11) des Trägers eigenen Führungselementen zusammenwirken, um ein gegenseitiges Eingreifen der Kodiermittel in einer bestimmten Richtung (B) zu ermöglichen, und daß es im Verhältnis zum Hauptstück (21) vom Träger beim Einbau gedreht wird.