DE10007007C2 - Überwachungs- und/oder Steuergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungs- und/oder Steuergerät ins­ besondere für Schaltschrankfunktionen mit einem quaderförmigen, eine Front­ wand, eine Rückwand und zwei Seitenwände aufweisenden Gehäuse, in dem mehrere quaderförmige Einsteckmodule für die Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe elektrischer Signale in Tiefenrichtung desselben hintereinander angeordnet sind, die mit auf Steckverbinder aufgesteckten schmalen Rückseiten und diesen gegenüberliegenden schmalen Vorderseiten versehen sind, wobei die Steckverbinder mit in Tiefenrichtung des Gehäuses verlaufenden Leiterplatten­ streifen verbunden sind und die Einsteckmodule in mindestens zwei in Tiefen­ richtung des Gehäuses horizontal nebeneinander liegenden Reihen angeordnet sind.

Ein Überwachungs- und/oder Steuergerät dieser Art ist in der DE 40 35 212 A1 angegeben. Bei diesem bekannten Gerät ist ein vertikal orientiertes quader­ förmiges Gehäuse mit ebenfalls vertikal orientiertem Einschubrahmen vorge­ sehen, wobei das Gehäuse einen Gehäuseboden, eine Deckwand und offenbar auch eine Rückwand aufweist, während eine Frontwand von der Frontwand des Gehäuserahmens gebildet wird und nicht unmittelbar Teil des Gehäuses ist. In den Gehäuserahmen sind bei verschiedenen Ausführungsbeispielen (z. B. Fig. 1, 3, 6 und 8) Einsteckmodule parallel zur Frontwand einsteckbar bzw. einge­ steckt. Die Einsteckmodule sind mit ihren flachen Seiten meist senkrecht orientiert und in Tiefenrichtung des Gehäuses hintereinander angeordnet. Fig. 3 zeigt eine Mischform, wobei in einem Bereich des Ausziehrahmens auch eine Vielzahl von Einsteckmodulen horizontal übereinander liegend angeordnet sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8, die einen Horizontal­ schnitt zeigt, sind senkrecht orientierte Einsteckmodule in zwei nebeneinander liegenden Reihen mit ihren Rückseiten gegeneinander gerichtet in Steckver­ binder gesteckt, die beidseitig auf einer in der Mitte angeordneten Mutterplatine aufgebracht sind. Ein derartiger Geräteaufbau ist zwar zur Aufnahme einer Vielzahl hintereinander oder übereinander angeordneter Einsteckmodule günstig, ergibt aber Nachteile beim Einsatz in einem Schaltschrank, dessen Innenraum bei einem eingesetzten Überwachungs- und Steuergerät für ihn betreffende Funktionen möglichst wenig eingeschränkt werden soll.

Ähnliche Nachteile ergeben sich auch bei Geräten mit Einschüben, wie sie in der DE 24 45 274 C2, der US 4,840,570, der US 3,289,047 und der US 3,014,160 gezeigt sind.

Ein Überwachungs- und/oder Steuergerät für Schaltschrankfunktionen ist näher in der DE 196 09 689 A1 angegeben, wobei hinsichtlich der Anordnung von Einsteckmodulen jedoch keine näheren Angaben gemacht sind.

Weiterhin sind Überwachungs- und/oder Steuergeräte mit Gehäusen und in ihnen aufgenommenen Einsteckmodulen als Baugruppenträger üblich, wie z. B. der DE-Katalog: Elekronik, Rittal, 11/98, Seite 145 zeigt. Dabei sind die an sich in der Regel flachen Einsteckmodule vertikal angeordnet und mit ihrer Rückseite in auf der Innenseite der Gehäuse-Rückwand angeordnete Steckverbinder ein­ steckbar. Betreffen beispielsweise die Überwachungs- und Steuerungsfunk­ tionen Eigenschaften eines Schaltschranks selbst, so ist es wünschenswert, den Innenraum des Schaltschranks durch das Überwachungs- und Steuergerät mög­ lichst wenig einzuschränken, sondern für die von einem Anwender nach dessen Vorstellungen in den Schaltschrank aufzunehmenden Komponenten freizuhalten.

Einsteckmodule für Steuerungsaufgaben sind auch in der DE-Druckschrift: In­ dustrie-PC und SBS-Katalog, 1998 gezeigt, wobei die an sich flachen Ein­ steckmodule ebenfalls senkrecht nebeneinander angeordnet und mit ihrer Rück­ seite in einem Rahmen mit Steckverbindern gehalten sind, der seinerseits auf einer Hutschiene montiert ist. Bei Verwendung in einem Schaltschrank beispiels­ weise ergibt sich die vorstehend genannte Schwierigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungs- und/oder Steuer­ gerät insbesondere für Schaltschrankfunktionen bereit zu stellen, das bei Einbau in den Schrankinnenraum diesen möglichst wenig einschränkt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die Einsteckmodule mit ihren schmal ausgebildeten Seiten­ wänden parallel zu Frontseite in Tiefenrichtung des Gehäuses hintereinander horizontal, flach liegend angeordnet sind und die Steckverbinder an in Tie­ fenrichtung des Gehäuses verlaufenden, senkrecht zu dem Gehäuseboden ge­ richteten Haltestreifen gehalten sind. Mit dieser Anordnung der Einsteckmodule kann das Gehäuse des Überwachungs- bzw. Steuergerätes äußerst flach gehal­ ten werden, wobei auch die Breite relativ zur Tiefe gering gehalten werden kann. Dadurch ergeben sich gerade für den Einsatz als Überwachungs- und/oder Steuergerät in einem Schaltschrank günstige Anordnungsmöglichkeiten, da des­ sen Tiefe vorteilhaft ausgenutzt wird, wobei der freie Schaltschrankinnenraum zur Aufnahme der eigentlichen Einbauten nur sehr wenig eingeschränkt wird. Beispielsweise genügt für den erfindungsgemäßen Aufbau des Überwachungs- und/oder Steuergerätes eine Gehäusehöhe von nur einer Höheneinheit. Durch die zusätzliche Abstützung der Steckverbinder wird dabei eine stabile Aufnahme der Einsteckmodule in dem Gehäuse geboten.

Eine vorteilhafte Anordnung besteht dabei darin, dass die Einsteckmodule der beiden Reihen mit ihren Rückseiten gegeneinander gerichtet und die Halte­ streifen und die Leiterplattenstreifen im mittleren Bereich des Gehäuses an­ geordnet sind.

Für eine Kabelführung und die Zugänglichkeit der Anschlußbereiche kann wei­ terhin die Maßnahme günstig sein, dass zwischen den Steckverbindern der bei­ den Reihen von Einsteckmodulen ein in Tiefenrichtung des Gehäuses verlaufen­ der Freiraum vorhanden ist. Die Vorderseiten der Einsteckmodule sind frei zugänglich, so dass z. B. Schalter oder auch auf dieser Seite vorgesehene Steckanschlüsse ungehindert zugänglich sind. Anschlußkabel können sowohl von der Rückseite der Einsteckmodule als auch von deren Frontseite in dem Gehäuse leicht nach vorn oder nach hinten beispielsweise zu in diesen Be­ reichen des Gehäuses vorgesehenen Aufnahmeräumen mit weiteren Bauteilen geführt werden.

Ähnliche Vorteile ergeben sich auch mit den in den Ansprüchen 4 und 5 ge­ nannten Ausführungsformen. Hierbei sind die Frontseiten der Einsteckmodule vom mittleren Bereich des Gehäuses aus ebenfalls frei zugänglich.

Ist vorgesehen, dass im vorderen Bereich und/oder im rückseitigen Bereich des Gehäuses ein parallel zur Frontwand bzw. Rückwand verlaufender Aufnahme­ raum vorhanden ist, so können in dem Gehäuse weitere elektronische Einheiten und z. B. auch ein Netzteil oder eine andere Spannungsversorgung für die Ein­ steckmodule und die in diesen Aufnahmeräumen gegebenenfalls weiterhin noch aufgenommenen Bauelemente untergebracht werden. Die Verbindung von den Einsteckmodulen zu den weiteren Baueinheiten in dem vorderen und/oder hin­ teren Aufnahmeraum kann dabei leicht über die Leiterplattenstreifen z. B. über Busverbindungen vorgenommen werden, wobei es günstig ist, in den Aufnahmeräumen ebenfalls geeignete Leiter­ platten zur Signalführung vorzusehen.

Zu einer platzsparenden Ausführung des Geräts tragen weiterhin die Maßnahmen bei, dass in den Reihen jeweils mindestens zwei flach ausgebildete Einsteckmodule in Höhenrichtung des Gehäuses in horizontaler Ausrichtung übereinander angeord­ net oder anordenbar sind.

Auf der Vorderseite des Geräts können in an sich üblicher Weise Betätigungs- und Anzeigeelemente vorgesehen sein, während auf der Rückseite des Geräts geeignete Anschlußmöglichkeiten für Anschlußkabel vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Überwachungs- und/oder Steuer­ gerät in Draufsicht bei abgenommenem Deckel, in Vorderansicht und in seitlicher Ansicht und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Geräts in Draufsicht bei abge­ nommenem Deckel, in Vorderansicht und in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines Überwachungs- und Steuergeräts insbesondere für Schaltschrankfunktionen und den Einbau in einen Schaltschrank. In einem Gehäuse 1 mit einer Frontwand 1.1, einer Rückwand 1.2 und zwei Seitenwänden 1.4 sowie nicht näher bezeichneten Gehäuseboden und Gehäusedecke sind zwei Reihen von in Tiefenrichtung hintereinander liegenden Einsteckmodulen 2 seitlich nebeneinander liegend angeordnet.

Die Frontwand weist beispielsweise ein Anzeigefenster 1.11, Taster 1.12 und Leuchtmelder 1.13 auf, wie die rechts in Fig. 1 dargestellte Vorderansicht erkennen läßt, und begrenzt nach vorn einen frontseitigen Aufnahmeraum 1.7, der auf seiner hinteren Seite mit einer weiteren Wandung 1.3 abgeschlossen ist und zur Aufnahme elektronischer Elemente und der Anzeigen, Taster und dergleichen dient. Für die Montage kann in dem frontseitigen Aufnahmeraum auch eine Leiterplatte angeord­ net sein. Ähnlich ist auf der Rückseite des Gehäuses 1 ein rückseitiger Aufnahme­ raum 1.8 für Bauteile vorgesehen, in dem z. B. auch ein Netzteil oder eine Span­ nungsversorgung untergebracht und auch eine Leiterplatte angeordnet sein können. Im mittleren Bereich sind zum Halten von Steckverbindern 3.2 und gegebenenfalls zum zusätzlichen Halten der Einsteckmodule 2 in Tiefenrichtung des Gehäuses 1 verlaufende senkrecht zu dem Boden gerichtete Blechstreifen 1.5 vorgesehen. Die Steckverbinder 3.2 sind mit zur Mitte hin gelegenen, ebenfalls in Tiefenrichtung des Gehäuses 1 verlaufenden Leiterplattenstreifen 4 verlötet, über die Signale von und zu den Einsteckmodulen 2 z. B. in Art einer Busverbindung zu den weiteren Bauein­ heiten in den frontseitigen oder rückseitigen Aufnahmeraum 1.7, 1.8 geleitet und von dort zur Anzeige, zu den Betätigungselementen oder zu außerhalb liegenden Komponenten über entsprechende Anschlüsse geführt werden können.

Die an sich ebenfalls flach ausgebildeten und eine geringe Höhe aufweisenden Ein­ steckmodule 2 sind mit ihrer Rückseite in die Steckverbinder 3.2 eingesteckt und auf ihrer Vorderseite frei zugänglich, so dass z. B. dort vorgesehene Schalter leicht betätigt und Verbindungskabel angeschlossen werden können. Wie aus der in Fig. 1 gezeigten seitlichen Ansicht ersichtlich ist, sind zwei Reihen von flach ausgebil­ deten Steckverbindern 3.2 in horizontaler Ausrichtung übereinander liegend ange­ ordnet, so dass zwei Einsteckmodule 2 übereinander angeordnet werden können, wobei eine Höhe des Gehäuses 1 von einer Höheneinheit ausreichend ist. Das quaderförmige Gehäuse 1 weist seine größten Abmaße in Tiefenrichtung auf, wobei insbesondere die Tiefenrichtung zur Anordnung der Vielzahl der Einsteckmodule 2 genutzt ist.

Entsprechend ist auch gemäß Fig. 2 insbesondere die Tiefenrichtung zur Anordnung der Einsteckmodule 2 genutzt. Bei dieser Ausführungsform sind ebenfalls zwei Rei­ hen von Einsteckmodulen 2 mit ihren Seitenabschnitten 2.3 in Tiefenrichtung des Gehäuses 1 nebeneinander liegend angeordnet. Der Gehäuseaufbau ist im Wesentli­ chen der gleiche wie gemäß Fig. 1, die in Tiefenrichtung verlaufenden, zum Gehäu­ seboden senkrecht angeordneten Blechstreifen 1.5' sind jedoch im seitlichen Bereich des Gehäuses 1 in der Nähe der Seitenwände 1.4 angeordnet und tragen die Steck­ verbinder 3.2, die mit zwischen den Blechstreifen 1.5' und den Seitenwänden 1.4 vorgesehenen Leiterplattenstreifen 4 verlötet sind. Die Leiterplattenstreifen 4 sind entsprechend Fig. 1 über die die Aufnahmeräume 1.7 und 1.8 zum Innenraum des Gehäuses 1 hin begrenzenden Wandungen 1.3 bzw. 1.6 mit weiteren Baueinheiten verbunden.

Die Einsteckmodule 2 sind mit ihrer Rückseite zu den Seitenwänden 1.4 des Gehäu­ ses 1 gerichtet und in die Steckverbinder 3.2 eingesteckt und liegen sich mit ihren Vorderseiten 2.1 gegenüber. Zwischen den Vorderseiten 2.1 der Einsteckmodule 2 ist auch hierbei für eine gute Zugänglichkeit und Handhabe genügend Freiraum, um die Einsteckmodule 2 einfach handhaben, Betätigungselemente bedienen oder Kabel anschließen zu können. Wie unten in Fig. 2 dargestellt, können auch hierbei z. B. zwei flach ausgebildete Einsteckmodule 2 trotz der geringen Höhe des Geräte- Gehäuses 1 übereinander angeordnet werden.

Claims (7)

1. Überwachungs- und/oder Steuergerät insbesondere für Schaltschrank­ funktionen mit einem quaderförmigen, eine Frontwand (1.1), eine Rückwand (1.2) und zwei Seitenwände (1.4) aufweisenden Gehäuse (1), in dem mehrere quaderförmige Einsteckmodule (2) für die Eingabe, Ver­ arbeitung und Ausgabe elektrischer Signale in Tiefenrichtung desselben hintereinander angeordnet sind, die mit auf Steckverbinder (3.2) auf­ gesteckten schmalen Rückseiten (2.2) und diesen gegenüberliegenden schmalen Vorderseiten versehen sind, wobei die Steckverbinder (3.2) mit in Tiefenrichtung des Gehäuses (1) verlaufenden Leiterplattenstreifen (4) verbunden sind und die Einsteckmodule (2) in mindestens zwei in Tiefen­ richtung des Gehäuses (1) horizontal nebeneinander liegenden Reihen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckmodule (2) mit ihren schmal ausgebildeten Seitenwän­ den (2.3) parallel zur Frontseite (1.1) in Tiefenrichtung des Gehäuses (1) hintereinander horizontal, flach liegend angeordnet sind und die Steckver­ binder (3.2) an in Tiefenrichtung des Gehäuses (1) verlaufenden senkrecht zu dem Gehäuseboden gerichteten Haltestreifen (1.5) gehalten sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckmodule (2) der beiden Reihen mit ihren Rückseiten (2.2) gegeneinander gerichtet und die Haltestreifen (1.5) und die Leiterplatten­ streifen (4) im mittleren Bereich des Gehäuses (1) angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steckverbindern (3.2) der beiden Reihen von Ein­ steckmodulen (2) ein in Tiefenrichtung des Gehäuses (1) verlaufender Freiraum (5) vorhanden ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einsteckmodule (2) der beiden Reihen mit ihren Vorderseiten (2.1) gegeneinander gerichtet und die Haltestreifen (1.5') in den beiden seitlichen Bereichen des Gehäuses (1) angeordnet sind und
dass die Leiterplattenstreifen (4) im seitlichen Bereich zwischen den Hal­ testreifen (1.5') und den Seitenwänden (1.4) des Gehäuses (1) verlaufen.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steckverbindern (3.2) der beiden Reihen von Ein­ steckmodulen (2) und den Seitenwänden (1.4) ein in Tiefenrichtung des Gehäuses (1) verlaufender Freiraum vorhanden ist.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im vorderen Bereich und/oder im rückseitigen Bereich des Gehäuses (1) ein parallel zur Frontwand (1.1) bzw. Rückwand (1.2) verlaufender Aufnahmeraum (1.7, 1.8) vorhanden ist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reihen jeweils mindestens zwei flach ausgebildete Einsteck­ module (2) in Höhenrichtung des Gehäuses (1) in horizontaler Ausrich­ tung übereinander angeordnet oder anordenbar sind.