Elektrisches Schalt- und Steuergerät, insbesondere für Lokomotiven Electrical switching and control device, in particular for locomotives
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schalt- und Steuergerät. Auf DE 42 42 944 C2 wird verwiesen.The invention relates to an electrical switching and control device. Reference is made to DE 42 42 944 C2.
Ein solches Gerät umfasst ein Gehäuse, das aus zwei Schalen zusammengefügt ist. Jede Schale weist einen inneren Boden sowie ein auf diesem stehende Wände auf. Die beiden Schalen bilden somit in zusammengefügtem Zustand einen Hohlraum miteinander. Der Hohlraum umfasst wenigstens eine Leiterplatte sowie einen oder mehrere Stecker.Such a device comprises a housing which is assembled from two shells. Each shell has an inner floor and a standing on this walls. The two shells thus form a cavity together in the assembled state. The cavity comprises at least one printed circuit board and one or more plugs.
Meist werden mehrere solcher Geräte zu einer kompletten Anlage zusammengefügt.Usually several such devices are assembled into a complete system.
Bei Geräten gemäß der genannten Druckschrift ist jeweils eine Leiterplatte parallel zum Boden einer jeden Schale durch Verschrauben fest montiert. Die Stecker sind von einer Anschlussleiste getragen. Auch die Anschlussleiste muss montiert werden, was gemäß der genannten Druckschrift durch Anlöten an den beiden Schalen vorgenommen wird.In devices according to the cited document in each case a circuit board is mounted parallel to the bottom of each shell by screwing. The plugs are supported by a terminal block. Also, the terminal block must be mounted, which is made according to the cited document by soldering to the two shells.
Durch die genannten Vorgänge des Verschraubens und Lötens ist die Montage mit erheblichem Aufwand verbunden. Da es sich bei Geräten der genannten Art um einen Massenartikel handelt, spielen die Herstellungskosten eine erhebliche Rolle. Das bekannte Gerät genügt in dieser Beziehung den gestellten Anforderungen nicht.By the above operations of screwing and soldering the assembly is associated with considerable effort. Since it is a mass-produced devices of the type mentioned, the production costs play a significant role. The known device is not sufficient in this respect the requirements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Anlage derart zu gestalten, dass die Herstellungskosten niedriger als bei herkömmlichen Geräten oder Anlagen sind, insbesondere die Montagekosten, dass eine weitgehende Automatisierung von Fertigung und Montage möglich ist, das Gerät und Anlage ihre Funktionen in optimalerWeise erfüllen, und dass der Raumbedarf in Grenzen gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 erfüllt.The invention has for its object to make a device according to the preamble of claim 1 and a corresponding system such that the manufacturing costs are lower than in conventional devices or equipment, in particular the assembly costs that a high degree of automation of manufacturing and assembly is possible the equipment and plant perform their functions optimally and space requirements are kept to a minimum. This object is achieved by the features of claims 1 and 6.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, die Stecker an einer Leiterplatte vorzumontieren, und die gesamten Abmessungen der beteiligten Bauteile derart zu gestalten, das Stecker und Leiterplatte durch Klemmen zwischen den beiden Schalen montiert werden, so dass zum Fixieren von Leiterplatte und Steckern keine weiteren Befestigungselemente notwendig sind.The essential idea of the invention is to pre-assemble the plugs on a printed circuit board, and to design the entire dimensions of the components involved such that the plug and printed circuit board are mounted by clamping between the two shells, so that no further fastening elements for fixing the printed circuit board and plugs necessary.
Auch das gegenseitige Montieren der beiden Schalen geschieht durch Zusammenstecken. Jede Schale weist hierzu ein entsprechendes Steckelement auf. Am besten wird dabei die Steckverbindung derart gestaltet, dass sie einen genügend strammen Sitz erzeugt, so dass auf weitere Verbindungselemente wie Schrauben verzichtet werden kann.The mutual mounting of the two shells is done by mating. Each shell has for this purpose a corresponding plug-in element. It is best that the connector is designed such that it produces a sufficiently tight fit, so that it can be dispensed with further fasteners such as screws.
Zum Herstellen einer gesamten elektrischen Schalt- und Steueranlage werden mehrere erfindungsgemäße Geräte modulartig gestaltet, das heißt baugleich, und zusammengefügt. Hierzu dient am besten eine schienenartige Trageinrichtung, beispielsweise eine U-Schiene (Hut-Schiene), die ihrerseits an einer Konsole oder an einem sonstigen Substrat fixiert werden kann. Dabei werden einander benachbarte Module derart nebeneinander angeordnet, dass zwischen diesen ein Spalt verbleibt, so dass eine Luftkonvektion möglich ist.To produce an entire electrical switching and control system several devices according to the invention are designed like a module, that is identical, and put together. This purpose is best served by a rail-like support device, such as a U-rail (hat rail), which in turn can be fixed to a console or other substrate. In this case, adjacent modules are arranged side by side in such a way that a gap remains between them, so that an air convection is possible.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. The following is shown in detail:
Figur 1 zeigt den Grundaufbau eines Schalt- und Steuergerätes mit den beiden Schalen vor der Montage.Figure 1 shows the basic structure of a switching and control device with the two shells before assembly.
Figur 2 zeigt das Gerät in einer ersten perspektivischen Ansicht.FIG. 2 shows the device in a first perspective view.
Figur 3 zeigt das Gerät in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
Figur 4 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf eine Schmalseite, die eine Frontplatte enthält.FIG. 3 shows the device in a second perspective view. Figure 4 shows the device in a plan view of a narrow side containing a front panel.
Figur 5 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf eine Schmalseite, die die Stecker enthält.Figure 5 shows the device in a plan view of a narrow side containing the plug.
Figur 6 zeigt das Gerät in einer Draufsicht auf die Schmalseite, die den Steckern gegenüberliegt.Figure 6 shows the device in a plan view of the narrow side, which is opposite to the connectors.
Figur 7 zeigt das Gerät in einer Ansicht auf eine Breitseite, die dieFigure 7 shows the device in a view on a broadside, the
Frontplatte enthält.Front panel contains.
Figur 8 zeigt das Gerät mit einer Ansicht auf die andere Breitseite, die der Frontplatte gegenüberliegt.Figure 8 shows the device with a view of the other broad side, which is opposite to the front panel.
Figur 9 zeigt eine elektrische Schalt- und Steueranlage.FIG. 9 shows an electrical switching and control system.
Die beiden in Figur 1 gezeigten Schalen 1, 2 weisen jeweils einen Boden 1.1 , 2.1 sowie Umfangswände 1.2, 2.2 auf. Schale 1 ist mit Steckaufnahmen 1.3 versehen, Schale 2 mit Steckzapfen 2.3.The two shells 1, 2 shown in FIG. 1 each have a bottom 1.1, 2.1 and peripheral walls 1.2, 2.2. Shell 1 is provided with sockets 1.3, shell 2 with pin 2.3.
Die Steckaufnahme 1.3 und die Steckzapfen 2.3 sind derart bemessen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen 1 , 2 eine mehr oder minder zuverlässige Verbindung zwischen diesen beiden hergestellt ist. Es sind aber auch noch Durchgangsbohrungen 2.4 in Schale 2 vorgesehen. Diese können Schrauben aufnehmen, die in entsprechende Bohrungen in Schale 1 einschraubbar sind.The plug-in receptacle 1.3 and the plug-in pin 2.3 are dimensioned such that after the joining of the two shells 1, 2 a more or less reliable connection between these two is made. But there are also provided through holes 2.4 in shell 2. These can accommodate screws that can be screwed into corresponding holes in shell 1.
Bei entsprechender Gestaltung der Steckverbindung kann auf die Schraubverbindung verzichtet werden.
Es können Rippen oder Noppen oder sonstige Vorsprünge vorgesehen werden, um die Oberfläche zur besseren Wärmeabgabe zu vergrößern. Siehe die Noppen 2.5 an Schale 2.With appropriate design of the connector can be dispensed with the screw. Ribs or nubs or other protrusions may be provided to increase the surface area for better heat dissipation. See the nubs 2.5 on shell 2.
Wie man sieht, befindet sich nahe beim Boden 1.1 von Schale 1 eine Leiterplatte 3. Diese verläuft parallel zum Boden 1.1 von Schale 1. Leiterplatte 3 trägt eine Anzahl von Steckern 4, von denen hier nur ein einziger dargestellt ist. Die Stecker 4 sind mit der Leiterplatte auf jegliche Weise fest verbunden, und zwar beispielsweise durch eine Schwalbenschwanzverbindung. Zu diesem Zwecke könnte die Leiterplatte eine entsprechende schwalbenschwanzförmige Ausnehmung aufweisen, und der betreffende Stecker einen entsprechenden Schwalbenschwanz. Auch andere Verbinden, zum Beispiel durch Kleben oder Schrauben, sind denkbar. Die Verbindung zwischen den Steckern und der Leiterplatte 3 werden vor der Montage der beiden Schalen 1 , 2 hergestellt.As you can see, located near the bottom 1.1 of shell 1 a circuit board 3. This runs parallel to the bottom 1.1 of shell 1. Printed circuit board 3 carries a number of connectors 4, of which only a single one is shown here. The plugs 4 are firmly connected to the circuit board in any way, for example by a dovetail connection. For this purpose, the circuit board could have a corresponding dovetailed recess, and the relevant connector a corresponding dovetail. Other connections, for example by gluing or screwing, are conceivable. The connection between the plugs and the printed circuit board 3 are made before the assembly of the two shells 1, 2.
Die Abmessungen der beteiligten Bauteile wird derart gewählt, dass die Leiterplatte 3 und die Stecker 4 nach dem Zusammenfügen der beiden Schalen 1 , 2 durch Festklemmen zwischen den beiden Böden 1.1 , 2.1 fest eingespannt sind. Jegliche weitere Fixierung von Leiterplatte und Steckern erübrigt sich damit und macht die Montage leicht.The dimensions of the components involved is chosen such that the printed circuit board 3 and the plug 4 are firmly clamped after the joining of the two shells 1, 2 by clamping between the two floors 1.1, 2.1. Any further fixation of printed circuit board and plugs is unnecessary and makes assembly easy.
Die Figuren 2 bis 8 zeigen ein Gerät in zusammengebautem Zustand in mehreren Ansichten.Figures 2 to 8 show a device in assembled condition in several views.
Wie man aus den Figuren 2, 3 und 5 erkennt, erstrecken sich die Stecker 4 im wesentlichen über eine ganze Schmalseite des aus den Schalen 1 und 2 zusammengefügten Gehäuses.As can be seen from Figures 2, 3 and 5, the plug 4 extend substantially over an entire narrow side of the assembled from the shells 1 and 2 housing.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen eine Frontplatte 5, die ein Display aufweist.Figures 2, 3 and 4 show a front panel 5, which has a display.
Die Figuren 2, 4, 6 bis 8 lassen eine Tragschiene 6 erstrecken, mit welcher das Gerät vereinigt ist und die ihrerseits zum Fixieren an einem Substrat dient.
Die in Figur 9 gezeigte Anlage umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Schalt- und Steuergeräten, sowie in den Figuren 1 bis 8 gezeigt. Die Geräte sind auf einer Unterlage montiert, zu der unter anderem eine Schiene 6 gehört.Figures 2, 4, 6 to 8 can be a support rail 6 extend, with which the device is combined and which in turn serves for fixing to a substrate. The system shown in Figure 9 comprises a plurality of electrical switching and control devices, and shown in Figures 1 to 8. The devices are mounted on a base to which among other things a rail 6 belongs.
Zwischen einander benachbarten, modulartig aufgebauten Geräten verbleibt jeweils ein Konvektionsspalt 7.A convection gap 7 remains between adjacent, modular devices.
Die gesamte Anlage bedarf keines besonderen Gehäuses. Das heißt, dass die einzelnen Module - somit die vorgenannten elektrischen Schalt- und Steuergeräte - nicht von einem Gehäuse umhüllt sein müssen.
The entire system requires no special housing. This means that the individual modules - thus the aforementioned electrical switching and control devices - must not be enveloped by a housing.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schale1 bowl
1.1 Boden1.1 ground
1.2 Umfangswand1.2 peripheral wall
1.3 Steckaufnahme1.3 plug-in receptacle
2 Schale2 bowl
2.1 Boden2.1 ground
2.2 Umfangswand2.2 peripheral wall
2.3 Steckzapfen2.3 plug
2.4 Bohrungen für Durchsteckschrauben2.4 Holes for push-through screws
2.5 Noppen2.5 pimples
3 Leiterplatte3 circuit board
4 Stecker4 plugs
5 Frontplatte5 front panel
6 Tragschiene6 mounting rail
7 Konvektionsspalt
7 convection gap