ES2255901T3 - Elemento de linea de bus para un aparato electrico. - Google Patents

Abstract

Elemento de línea de Bus para un aparato eléctrico con construcción modular para el mando y/o la vigilancia de procesos técnicos y/o para la automatización industrial y/o la automatización de edificios a) con al menos un módulo (M) de conexión, que puede ser colocado sobre un carril soporte, con conexiones (A1, A2, B1, ...) para líneas externas y con un alineamiento de soportes (2) de clemas principales con forma de placas, b) al mismo tiempo, que en el interior de cada módulo (M) de conexión el elemento (10) interno de línea de Bus se extiende esencialmente paralelo al carril soporte, caracterizado porque c) los elementos (10) de línea de Bus de los diferentes soportes (2) de clemas principales se configuran separados entre sí desde el punto de vista de la construcción y poseen cada uno una platina, que es atravesada por al menos una fila (104) de espigas (108) metálicas, que, en un lado de la platina (102) están dispuestas esencialmente perpendiculares a la platina (102) y en el lado opuesto de la platina (102) son esencialmente paralelas a la platina (102), d) al mismo tiempo, que la al menos una fila (104) de espigas, que se extiende perpendicular a la platina, se dimensiona de tal modo, que sus extremos (104b) de la fila de espigas se pueda utilizar directamente para el contactado de una regleta (116) hembra.

Description

Elemento de línea de bus para un aparato eléctrico.

La innovación se refiere a un elemento de línea de Bus para un aparato eléctrico con estructura modular para el mando y/o la vigilancia de procesos técnicos y/o la automatización industrial y/o de edificios, con al menos un módulo de conexión, que puede ser montado en un carril soporte, para líneas externas y con un alineamiento de soportes de clemas principales con forma de placas, al mismo tiempo, que el elemento interno de línea de Bus se extiende esencialmente paralelo al carril soporte.

A través del documento EP 0 709 932 se conoce un elemento de línea de Bus conforme con el género indicado para un aparato eléctrico. En el aparato descrito en este documento, en el que el elemento interno de línea de Bus se configura como platina continua con pistas conductoras dispuestas sobre ella, se utilizan bloques de conexión alineables sobre carriles soporte para la adaptación de las señales entre una línea de Bus de campo de orden superior y los iniciadores, aparatos de campo o análogos conectados con los bloques de conexión. Los bloques de conexión se componen de placas de conexión, respectivamente de módulos con diferentes funciones, distinguiendo entre placas para conductor de protección, placas de alimentación, placas de suministro/líneas de señales y placas con pies de enclavamiento. Uno o varios bloques de conexión pueden ser conectados a través de la línea de Bus interna con un módulo de conexión para una línea de Bus de campo.

El elemento interno de línea de Bus de esta solución conlleva el problema de que, desde el punto de vista de un alineamiento de longitud arbitraria de placas de módulo y de bloques de módulo de diferentes tipos dentro del módulo de conexión, no brinda una capacidad de variación suficiente. La innovación tiene por objeto solucionar este problema de manera compacta y de modo sencillo desde el punto de vista del diseño y de la construcción.

La innovación logra este objetivo con el objeto de la reivindicación 1. Los elementos de línea de Bus de los diferentes soportes de clemas principales se configuran separados entre sí desde el punto de vista de la construcción y poseen siempre una platina, que es atravesada por al menos una fila de espigas metálicas, alineadas en un lado de la platina esencialmente perpendiculares y en el lado opuesto de la platina esencialmente paralelas a la platina, al mismo tiempo, que al menos una de las filas de espigas perpendiculares a la platina se dimensiona de tal modo, que sus extremos de la fila de espigas se puedan aprovechar directamente para el contactado de una regleta de contactos hembra.

La separación desde el punto de vista de la construcción de los elementos de línea de Bus de cada placa de módulo brinda en primer lugar también la ventaja de una capacidad de alineación casi arbitraria de los elementos de línea de Bus e incrementa así la capacidad de variación de la totalidad del sistema de módulos. Además, la configuración elegida desde el punto de vista de la construcción del elemento de línea de Bus con una platina y con espigas acodadas con una longitud especial, que atraviesan la platina, brinda la ventaja de que se puede prescindir de elementos de conexión macho separados para el contactado de un conector de aparato separado o integrado en una tarjeta impresa electrónica.

De manera alternativa también cabría imaginar, que los elementos de línea de Bus de los diferentes soportes de clemas principales posean cada uno una platina sobre la que se halla al menos una fila de espigas metálicas acodadas, que con uno de sus extremos sean esencialmente perpendiculares a la platina y con su otro extremo esencialmente paralelas a la platina, al mismo tiempo, que los extremos de las filas de espigas perpendiculares a la platina se dimensionan nuevamente de tal modo, que se puedan aprovechar directamente para el contactado de una regleta de contacto hembra. Esta forma de ejecución se presta en especial para la técnica SMD de conexión.

Las vías de señales de los elementos de línea de Bus de los módulos adyacentes se conectan entre sí de manera desplazada, de modo, que, en función de la cantidad de líneas de datos desplazadas, se puede identificar de una manera sencilla si una o varias tarjetas impresas previstas delante de un abonado están o no en el soporte de clemas principal.

Otras formas de ejecución ventajosas de la innovación se desprenden de las restantes reivindicaciones subordinadas. En lo que sigue se describe con detalle la innovación por medio de ejemplos de ejecución y haciendo referencia al dibujo. En él muestran:

La figura 1, una vista despiezada de una placa de módulo de un aparato eléctrico con un elemento interno de línea de Bus según la innovación.

Las figuras 2 y 3 a - d, diferentes vistas en perspectiva del elemento interno de línea de Bus de la figura 1.

La figura 4, una representación de dos elementos de línea de Bus acoplados.

Las figuras 5 a y b así como 6 y 7, diferentes vistas de un elemento de línea de Bus montado en un conector de aparato de una tarjeta impresa electrónica.

La figura 8, una vista despiezada de los elementos esenciales de un elemento interno de línea de Bus según la innovación.

La figura 9, una representación del principio de la conexión entre las entradas y las salidas del elemento de línea de Bus.

La figura 1 muestra una placa MS de módulo para un aparato, no representado aquí, de la técnica de automatización. El aparato comprende una puerta de acceso (no representada) en la que pueden ser alineadas, entre otras, la placa MS de módulo. La placa MS de módulo puede ser agrupada con otras placas MS de módulo en un bloque de conexión con longitud variable.

La placa MS de módulo posee según la figura 1 un soporte 2 de clemas principal para el enclavamiento del módulo individual sobre un carril soporte (no representado aquí). El carril 2 de clemas principal está provisto para ello de pies 4 de enclavamiento de material plástico con los que se puede establecer de manera en sí conocida la unión enclavada con el carril soporte. El soporte 2 de clemas principal comprende una parte 6 principal inferior, que, en una zona situada por encima de los pies 4 del carril soporte y junto a los pies 4 del carril soporte, se extiende a ambos lados por encima del carril soporte. En la parte 6 principal se prevé, en una de las zonas exteriores opuesta al carril soporte, una ranura 8, que atraviesa el soporte 2 de clemas principal perpendicularmente a su plano principal de extensión, para el alojamiento del elemento 10 interno de línea de Bus, que permite la transferencia de las señales de la línea de Bus de un módulo individual a otro módulo individual y hacia la tarjeta 14 impresa electrónica.

Para el alojamiento de la tarjeta 14 impresa electrónica se prevé en el soporte 2 de clemas principal, en la zona, que se extiende aproximadamente desde la perpendicular al centro del carril soporte hasta el elemento 10 interno de línea de Bus, una ranura 12, que se extiende sobre el contorno. La tarjeta 14 impresa electrónica está provista de un circuito electrónico (no representado aquí) para el procesamiento/transferencia de las señales aplicadas a la tarjeta 14 impresa electrónica.

El elemento 6 principal está provisto, en la zona situada entre el elemento 10 interno de línea de Bus y el pie 4 de enclavamiento, de otros tres orificios 16, 17, 18 dispuestos uno al lado del otro, que atraviesan cada uno el soporte 2 de clemas principal perpendicularmente a la placa principal, respectivamente el plano principal del módulo, y de los que dos orificios 16, 17 están provistos de elementos 20, 22 de contacto configurados como puentes transversales, que hacen posible la transferencia del potencial correspondiente de un módulo a otro. El otro orificio 18 sirve -como los demás orificios, no descritos aquí, del soporte de clemas principal- únicamente para el ahorro de material. De los puentes 20, 22 transversales se llevan estos potenciales a la tarjeta impresa y/o, a través de un conector 24 macho apropiado separado o conformado en la tarjeta impresa electrónica, a las conexiones para las barras de corriente en el soporte 2 de clemas principal y a través de estas a los niveles A, B, C de la placa MS de módulo.

La ranura 12 es limitada en el extremo alejado del carril soporte del módulo individual por un tabique 26, que sobresale perpendicularmente del elemento principal y que en su lado orientado hacia el carril 4 soporte está provisto de una ranura 28 de entrada para la introducción de la tarjeta 14 impresa electrónica así como de una carcasa 29 para la electrónica.

Aproximadamente en el extremo opuesto al tabique 26 del soporte 2 de clemas principal se conforma en el elemento 6 principal un elemento 30 de conexión, que sobresale perpendicularmente hacia arriba, provisto de seis conexiones A1, A2,... dispuestas en dos filas. Los orificios 34 con sección transversal cuadrada junto a los orificios 32 de conexión para las conexiones A1, A2, B1, B2,... permiten la introducción de un atornillador para abrir los elementos 36 elásticos dispuestos en el elemento 30 de conexión.

Exteriormente al tercer nivel C de conexión se prevé en el elemento principal otro orificio 38 perpendicular al plano de la placa de módulo, que atraviesa el soporte 2 de clemas principal, en el que se halla otro elemento 40 de contacto a través del que se transfiere el conductor PE de protección de módulo individual a módulo individual.

La unión conductora entre los resortes 36 de contacto de las conexiones A, B, C,... y la tarjeta 14 impresa electrónica se realiza por medio de barras de corriente (aquí están representadas: SP para el potencial positivo y SSI para la señal, mientras que no se puede ver: SM para el potencial negativo). Las barras SM, SP de corriente se extienden desde los resortes 36 de contacto en ranuras/cavidades 42 laterales del elemento 2 principal, con forma esencial de U en las dos superficies exteriores principales del soporte 2 de clemas principal. Por debajo de la ranura 12 para la tarjeta impresa electrónica se acodan hacia arriba las barras de corriente y se extienden hacia la ranura 12 provista en esta zona de seis orificios 44 de conexión dispuestos uno al lado del otro en dos filas para la colocación del conector 24 macho del aparato sobre la tarjeta impresa electrónica y/o del borde de la tarjeta impresa.

Sobre el elemento 30 de conexión se puede colocar una carcasa 46 de cierre de material plástico, que posee orificios 48, que se corresponden con los orificios 32 de conexión y con los orificios 34. La tapa está provista, además, hacia la zona de la ranura 12 del soporte 2 de clemas principal, con una ranura 50 lateral, que, cooperando con la ranura 28, recoge la tarjeta 14 impresa electrónica y la carcasa 29 de protección de la tarjeta 14 impresa electrónica, y que se puede colocar sobre el soporte 2 de clemas principal en la dirección SR de introducción.

El soporte 2 de clemas principal, respectivamente la placa MS de módulo comprende en la zona de la ranura 12, junto a o por debajo de la pared 52 principal de la ranura 12 (visto desde el tabique 26 hacia el interior del carril soporte) las siguientes zonas funcionales:

\newpage

- (Orificio de la) línea de Bus del módulo	BUS/8
- Canal de identificación (para uno o dos rótulos)	54
\begin{minipage}[b]{130mm} - Gancho de enclavamiento lateral como unión con la clema adyacente con orificio 57 para el {}\hskip0,1cm accionamiento del gancho de enclavamiento desde arriba \end{minipage}	57
- Contacto de FE (tierra de servicio)	58
- Orificio de contactado de potencial	59
- Conectores macho/orificios de conexión	44

Junto al contacto 58 de la FE y los orificios 44 para la transferencia de los potenciales PE+ y PE- se preve de una manera especialmente compacta un orificio 62 para un elemento 64 de codificación.

El elemento 10 interno de línea de Bus alojado en la ranura 8 de cada soporte 2 de clemas principal posee según la figura 2 una platina 102, que es atravesada por una fila 104 de espigas 108 metálicas, que, en un lado de la platina 102 (lado I) son esencialmente perpendiculares a la platina 102 y en el lado opuesto de la platina 102 (lado II) esencialmente paralelos a la platina 102. Una segunda fila 106 de espigas 108 metálicas atraviesa igualmente de manera recta la tarjeta impresa, pero sólo con extremos 106b de soldadura cortos. Los otros extremos 104a de esta fila 106 de espigas se hallan en un plano con los extremos 104a de las filas de espigas, y los extremos de las filas 104, 106 de espigas están mutuamente separadas en el plano. Los extremos 104a de la filas de espigas de una fila 104 de espigas 108 metálicas sobresalen lateralmente del borde de la platina 102.

Como se representa en las figuras 2 y 3, sobre los extremos 106a de una de las dos filas 106 de espigas 108 metálicas paralelas a la platina está colocada una regleta 110 hembra con (orificios) hembra 112, que cubre todos los extremos 106a de la fila de espigas de esta fila 106 y sobre los extremos 104a de la fila de espigas correspondiente de la otra fila 104 de espigas está colocada una regleta-carcasa 114 de espigas macho. Como se puede ver, además, en la figura 4, los extremos 104a de la fila de espigas macho de cada elemento de línea de Bus penetra, cuando los soportes de clemas principales están dispuestos uno al lado del otro, respectivamente alineados entre sí, en las hembras 112 del conector del elemento 10' de línea de Bus del soporte 2 de clemas principal adyacente.

Dado que una de las filas 104 de espigas perpendiculares a la platina se construye con una longitud tal, que los extremos de la fila de espigas pueden ser aprovechados directamente para el contactado de un regleta 116 hembra conformada directamente en la tarjeta 14 impresa electrónica con la tarjeta 14 impresa electrónica, se elimina la necesidad de configuraren la platina 102 del elemento 10 de línea de Bus un elemento de conectores macho separado para este fin. Esta función es asumida por las espigas 108 acodadas.

Las figuras 4 y 5 representan en combinación con la figura 1 y la figura 7 la posición ventajosa de los elementos 10 de línea de Bus en el soporte 2 de clemas principal. Los elementos 10 de línea de Bus son introducidos en la ranura 8, donde la fila 104 de espigas apoya en una pared 118, que sobresale perpendicularmente hacia arriba del soporte 2 de clemas principal, para proteger las espigas y la zona correspondiente de la tarjeta 14 impresa electrónica. Después de la introducción del elemento 10 de línea de Bus se introduce igualmente en la ranura 8 una pieza 120 modelada de material plástico, que asume la función de una placa de protección y de cierre, que se enclava en ella con los pies 122 de enclavamiento del soporte 2 de clemas principal. La zona 102b superior de la pieza modelada de material plástico, superior en la figura 4, es decir orientada hacia la tarjeta impresa electrónica, fija la fila 104 de espigas contra la pared 118 y la parte 120a inferior sirve como tapa de protección, que sobresale del borde del soporte 2 de clemas, para los extremos 104a de la fila de espigas y para penetrar en la ranura 8 de un soporte 2 de clemas principal adyacente.

Dado que los elementos 10 de línea de Bus del soporte de clemas principal se pueden introducir lateralmente, con preferencia en la dirección procedente de una puerta de acceso y dado que la platina 102 está provista de un canto 124 de tope para el apoyo en un canto del soporte 2 de clemas principal, se obtiene la ventaja especial de que el elemento 10 de línea de Bus queda fijado de manera segura en el soporte 2 de clemas principal, tanto al introducir o al extraer la tarjeta electrónica, como al desenclavar en el gancho de enclavamiento el soporte 2 de clemas principal del soporte 2 de clemas principal adyacente.

La figura 8 muestra la integración del elemento 10 interno de línea de Bus en el sistema de módulos general. En una puerta de acceso es posible la conexión de una línea de Bus de campo externa. Tanto la alimentación con energía de la puerta de acceso y de los módulos de conexión, respectivamente las placas MS de módulo, como también la transferencias de la línea de Bus de datos de la puerta de acceso a las tarjetas 14 impresas electrónicas de los diferentes soporte 2 de clemas principales, respectivamente de las placas MS de módulo y de los bloques de módulos se realiza, tanto en una configuración con bloques, como también en una configuración con placas, por medio del elemento 10 interno de línea de Bus representado. Las dos filas 108 de espigas macho están conectadas en este caso entre sí a través de la platina 102 de tal modo, que estas conexiones formen vías de potencial y de señal de un elemento 10 de línea de Bus a otro elemento de línea de Bus y también vías de potencial y de señal del elemento 10 de línea de Bus a las tarjetas 14 impresas electrónicas del soporte 2 de clemas principal.

En relación con la conexión de las líneas de datos de un elemento 10 de línea de Bus a otro elemento 10 de línea de Bus es preciso hacer la observación de que la conexión entre el lado de entrada y el de salida de cada elemento 10 de línea de Bus se realiza de tal modo, que al menos algunas de las líneas de datos se conecten desplazadas entre sí a modo de la figura 9 (ida: estructura anular, respectivamente líneas desplazadas, retorno: estructura lineal en la línea DN alineada de manera continua y no desplazada, véase la espiga 108-6 macho, hembra 112-6, figura 9b). De acuerdo con la figura 9b se conectan la espiga 108-2 de "entrada" con la hembra 112-3 de "salida", la espiga 108-3 con la hembra 112-4 de salida y la espiga 108-4 con la tarjeta 14 impresa electrónica ("abonado"). De esta manera se conectan entre sí las vías de señal de los elementos de línea de Bus de módulos adyacentes de tal modo, que, en función de la cantidad de líneas de datos desplazadas en el sentido de ida se pueda detectar si delante del abonado se retiró del soporte 2 de clemas principal una tarjeta 14 impresa electrónica.

Con otra línea de datos desplazada en el sentido de ida se pueden identificar incluso delante de la tarjeta 14 impresa electrónica enchufada del abonado (N), según la figura 9a, dos tarjetas impresas electrónicas, respectivamente dos abonados (N-1 o N-2 o N-1 y N-2 conjuntamente) retiradas. Las variantes de las figuras 9a y 9b no son combinables entre sí.

Símbolos de referencia

Placa de módulo	MS
Niveles de conexión	A, B, C,...
Conexiones múltiples	A1, A2,...B1, B2,...
Tierra de protección	PE
Tierra de servicio	FE
Barras de alimentación con corriente	SP, SSI, SPE
Sentido de introducción	SR
Soporte de clemas principal	2
Pies de enclavamiento de material plástico	4
Elemento principal	6
Ranura para la línea de Bus	8
Elemento de línea de Bus	10
Ranura periférica	12
Tarjeta impresa electrónica	14
Orificios	16, 17, 18
Elementos de contacto	20, 22
Conector macho	24
Tabique	26
Ranura de entrada	28
Carcasa para la electrónica	29
Elemento de conexión	30
Orificios redondos	32
Orificios cuadrados	34
Elementos de contacto elásticos	36
Orificio	38
Elemento de contacto	40
Escotaduras	42
Orificios de conexión	44
Carcasa de cierre	46
Orificios	48
Ranura	50
Pared principal	52
Canal de identificación	54
Orificio	57
Contacto FE	58
Orificio de contactado de potencial	59
Escotadura	62
Elemento de codificación	64
Platina	102
Filas de espigas	104, 106
Espigas metálicas	108
Regleta hembra	110
Orificios de las hembras del conector	112

Regleta-carcasa para las espigas macho	114
Regleta hembra	116
Pared	118
Pieza modelada de material plástico	120
Pie de enclavamiento	122
Canto de tope	124

Claims (9)

1. Elemento de línea de Bus para un aparato eléctrico con construcción modular para el mando y/o la vigilancia de procesos técnicos y/o para la automatización industrial y/o la automatización de edificios

a) con al menos un módulo (M) de conexión, que puede ser colocado sobre un carril soporte, con conexiones (A1, A2, B1,...) para líneas externas y con un alineamiento de soportes (2) de clemas principales con forma de placas,

b) al mismo tiempo, que en el interior de cada módulo (M) de conexión el elemento (10) interno de línea de Bus se extiende esencialmente paralelo al carril soporte,

caracterizado porque

c) los elementos (10) de línea de Bus de los diferentes soportes (2) de clemas principales se configuran separados entre sí desde el punto de vista de la construcción y poseen cada uno una platina, que es atravesada por al menos una fila (104) de espigas (108) metálicas, que, en un lado de la platina (102) están dispuestas esencialmente perpendiculares a la platina (102) y en el lado opuesto de la platina (102) son esencialmente paralelas a la platina (102),

d) al mismo tiempo, que la al menos una fila (104) de espigas, que se extiende perpendicular a la platina, se dimensiona de tal modo, que sus extremos (104b) de la fila de espigas se pueda utilizar directamente para el contactado de una regleta (116) hembra.

2. Elemento de línea de Bus según el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos (10) de línea de Bus de los diferentes soportes (2) de clemas principales se configuran separados entre sí desde el punto de vista de la construcción y poseen cada uno una platina (102) sobre la que se halla al menos una fila (104) de espigas (108) metálicas acodadas, que, con uno de sus extremos, son esencialmente perpendiculares a la platina (102) y con su otro extremo son esencialmente paralelas a la platina (102), al mismo tiempo, que los extremos (104b) de las filas de espigas perpendiculares a la platina se dimensionan de tal modo, que se puede utilizar directamente para el contactado de una regleta (116) hembra.

3. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque los extremos (104a) de las filas de espigas de una fila (104) de espigas (108) metálicas sobresalen lateralmente del borde de la platina (102).

4. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque sobre los extremos (106a) de las filas de espigas de una fila (106) de espigas (108) metálicas paralela a la platina se puede colocar una regleta (110) hembra y sobre los extremos (104a) de la otra fila de espigas de la otra fila (104) de espigas (108) metálicas paralela a la platina está colocada una regleta-carcasa (114) para las espigas macho del conector, al mismo tiempo, que, en el caso de soportes (2) de clemas principales dispuestos uno al lado del otro, los extremos (104a) de una fila (104) de espigas (108) metálicas penetran en la regleta (110) hembra del elemento (10') de línea de Bus del soporte (2) de clemas principal adyacente.

5. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las dos filas (104, 106) de espigas están conectadas entre sí a través de la platina (102), de manera, que se forman vías de potencial y de señal de un elemento (10) de línea de Bus a otros elemento (10) de línea de Bus y también de un elemento (10) de línea de Bus a las tarjetas (14) impresas electrónicas de los soportes (2) de clemas principales.

6. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una parte de las vías de señal de los elementos (10) de línea de Bus de módulos adyacentes están conectadas entre sí de manera desplazada, de tal modo, que, en función de la cantidad de líneas de datos desplazadas sea posible detectar si una o varias tarjetas (14) impresas previstas delante del abonado existen o no sobre el soporte (2) de clemas principal.

7. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos (10) de línea de Bus se fijan en la ranura (8) del soporte de clemas principal entre una pared (118) del soporte (2) de clemas principal y una pieza (120) conformada de material plástico, que se puede introducir en la ranura (8) y que posee la función de una placa de protección y de cierre.

8. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos (10) de línea de Bus pueden ser introducidos en la ranura (8) para líneas de Bus del soporte (2) de clemas principal lateralmente, con preferencia desde la dirección de una puerta de acceso.

9. Elemento de línea de Bus según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la platina está provista de un canto (124) de tope para el apoyo en un canto opuesto del soporte (2) de clemas principal.