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DE9218583U1 - Self-assembling bus - Google Patents

Self-assembling bus

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DE9218583U1
DE9218583U1 DE9218583U DE9218583U DE9218583U1 DE 9218583 U1 DE9218583 U1 DE 9218583U1 DE 9218583 U DE9218583 U DE 9218583U DE 9218583 U DE9218583 U DE 9218583U DE 9218583 U1 DE9218583 U1 DE 9218583U1
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Description

Beschreibung
Selbstaufbauender BusDescription
Self-assembling bus

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine elektrische Anlage, insbesondere ein modulares Automatisierungsgerät.The invention relates to an assembly for an electrical system, in particular a modular automation device.

Eine derartige Anlage ist aus der US-PS 4 477 862 bekannt. Bei dieser Anlage sind die Rückwandbusmodule in einem modularen Baugruppenträger integriert, so daß die Baugruppenträger einzeln, z.B. an einer Wand montiert werden müssen. Weiterhin ist es nicht möglich, einzelne Module des Rückwandbusses beliebig aus dem zusammengebauten Rückwandbus zu entfernen. Darüber hinaus ist die Baugruppenbreite durch die Breite der Baugruppenträger festgelegt.Such a system is known from US-PS 4 477 862. In this system, the backplane bus modules are integrated in a modular subrack, so that the subracks must be mounted individually, e.g. on a wall. Furthermore, it is not possible to remove individual modules of the backplane bus from the assembled backplane bus at will. In addition, the width of the subrack is determined by the width of the subrack.

Aus der EP 0 272 189 A2 ist ein elektrisches Gerät bekannt, das aus mindestens zwei nebeneinander auf eine Hutschiene aufrastbaren Modulen besteht. Die elektrische Verbindung 0 zwischen den Modulen wird über einen Verbinder hergestellt, der vor dem Aufrasten des zweiten Moduls zwischen die Hutschiene und das erste Modul eingeschoben wird.EP 0 272 189 A2 discloses an electrical device that consists of at least two modules that can be snapped onto a top hat rail next to one another. The electrical connection 0 between the modules is made via a connector that is inserted between the top hat rail and the first module before the second module is snapped onto it.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage zur Verfügung zu stellen, bei dem der Grundaufwand für die Busverbindung möglichst gering gehalten wird, bei dem die einzelnen Baugruppen in der Breite variabel gestaltet werden können und bei denen die Busverbindung auch ohne vormontierten Rückwandbus beim Aufstecken bzw. Aufschwenken der Baugruppen selbsttätig erfolgt. Weiterhin soll ein nachträgliches Ergänzen mit zusätzlichen Baugruppen möglich sein.The object of the present invention is to provide a system in which the basic effort for the bus connection is kept as low as possible, in which the individual modules can be designed to be variable in width and in which the bus connection is made automatically when the modules are plugged in or swung open, even without a pre-assembled backplane bus. Furthermore, it should be possible to add additional modules at a later date.

Die Aufgabe wird durch eine Baugruppe gemäß den Ansprüchen bzw.3 gelöst. Dadurch werden nämlich beim Zusammenbau der Baugruppen benachbarte Baugruppen zwangsweise elektrisch leitend miteinander verbunden.The problem is solved by an assembly according to claims 3 and 4. This means that when the assemblies are assembled, neighboring assemblies are necessarily connected to one another in an electrically conductive manner.

GR 91 G 3402 DE .",I"' .". GR 91 G 3402 DE .",I"' .".

Wenn die Baugruppen Leiterplatten enthalten und die Busmodule derart in den Baugruppen gelagert sind, daß sich die Busmodule in den Baugruppen mechanisch abstützen, werden die beim Zusammenbau der Baugruppen auftretenden mechanischen Beanspruchungen von den Leiterplatten ferngehalten.If the modules contain printed circuit boards and the bus modules are mounted in the modules in such a way that the bus modules are mechanically supported in the modules, the mechanical stresses that occur when the modules are assembled are kept away from the printed circuit boards.

Vorzugsweise sind das Baugruppen-Modulteil und das Verbindungs-Modulteil mechanisch und elektrisch symmetrisch aufgebaut, weil dann die Teile beliebig zusammenbaubar sind.Preferably, the assembly module part and the connection module part are mechanically and electrically symmetrical, because then the parts can be assembled as desired.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigt:Further advantages and details emerge from the following description of an embodiment, based on the drawing and in conjunction with the other subclaims. It shows:

FIG 1 ein modulares Automatisierungsgerät mit an den Baugruppen angeordneten Busmodulen.FIG 1 a modular automation device with bus modules arranged on the modules.

Gemäß FIG 1 sind die Zentraleinheit 1 sowie die Peripherie-0 baugruppen 2 bis 4 eines modularen Automatisierungsgeräts nebeneinander auf einen Träger 6, hier eine Hutschiene, aufgeschwenkt und nach dem Aufschwenken mittels der Schraubverbindungen 7 gesichert. Die Baugruppen sind dabei zum Schutz vor Beschädigung der in den Baugruppen 2 bis 5 enthaltenen Leiterplatten 8 als umhüllende Gehäusekapsel ausgebildet. Durch die Kapselung wird gleichzeitig auch die Baugruppenbreite exakt definiert. Wie aus der FIG deutlich ersichtlich ist, ist dabei die Baubreite der Zentraleinheit 1 erheblich größer als die der Peripheriebaugruppen 2 bis 5.According to FIG 1, the central unit 1 and the peripheral modules 2 to 4 of a modular automation device are pivoted onto a carrier 6, here a top hat rail, next to one another and secured after pivoting using screw connections 7. The modules are designed as an enveloping housing capsule to protect the circuit boards 8 contained in the modules 2 to 5 from damage. The encapsulation also precisely defines the module width. As can be clearly seen from the FIG, the width of the central unit 1 is considerably larger than that of the peripheral modules 2 to 5.

Wie aus FIG 1 weiterhin ersichtlich ist, weisen die Baugruppen 1 bis 5 eine Bedienseite 9 zum Anschluß von externer Verdrahtung sowie gegenüber der Bedienseite 9 eine Rückwand 10 auf, wobei die Rückwand 10 nach dem Aufschwenken in Richtung der Hutschiene 6 zeigt, vorzugsweise an dieser anliegt. Am oberen Ende der Rückwand 10 ist eine Hakvorrichtung 11 angeordnet, an der die Baugruppen 1 bis 5 zum Aufschwenken an derAs can also be seen from FIG 1, the modules 1 to 5 have an operating side 9 for connecting external wiring as well as a rear wall 10 opposite the operating side 9, whereby the rear wall 10 points in the direction of the top hat rail 6 after being swung open, preferably resting against it. A hooking device 11 is arranged at the upper end of the rear wall 10, on which the modules 1 to 5 can be hooked for swinging open on the

Hutschiene 6 eingehängt werden. Weiterhin wird an der Rückwand 10 die Busverbindung der Baugruppen 1 bis 5 aufgebaut. Hierzu sind an dem der Hakvorrichtung 11 gegenüberliegenden Ende der Rückwand 10 Busmodule angeordnet, die jeweils aus einem Baugruppen-Modulteil 12 und einem Verbindungs-Modulteil 13 bestehen.Top hat rail 6. The bus connection of modules 1 to 5 is also set up on the rear wall 10. For this purpose, bus modules are arranged at the end of the rear wall opposite the hooking device 11, each of which consists of a module part 12 and a connection module part 13.

Die Baugruppen-Modulteile 12 sind in den Baugruppen 1 bis 5 fest gelagert, und zwar derart, daß sie sich in den Baugruppen 1 bis 5 abstützen. Dadurch werden die beim Zusammenbau auftretenden mechanischen Beanspruchen von den in den Baugruppen 1 bis 5 enthaltenen Leiterplatten 8 ferngehalten. Selbstverständlich sind die Baugruppen-Modulteile 12 mit den Leiterplatten 8 aber elektrisch leitend verbunden. Die VerbindungsModulteile 13 sind den Baugruppen 1 bis 5 entfernbar, vorzugsweise steckbar zu geordnet. Das Einstecken erfolgt dabei, wie für die Baugruppe 5 durch den Pfeil A angedeutet, mittels einer im wesentlichen linearen Bewegung.The assembly module parts 12 are firmly mounted in the assemblies 1 to 5, in such a way that they are supported in the assemblies 1 to 5. This keeps the mechanical stresses that occur during assembly away from the circuit boards 8 contained in the assemblies 1 to 5. Of course, the assembly module parts 12 are connected to the circuit boards 8 in an electrically conductive manner. The connecting module parts 13 are assigned to the assemblies 1 to 5 in a removable, preferably pluggable manner. The insertion takes place, as indicated for the assembly 5 by the arrow A, by means of an essentially linear movement.

0 Sowohl das Baugruppen-Modulteil· 12 als auch das Verbindungs-Modulteil 13 sind im wesentlichen U-förmig ausgestaitet und sowohl· el·ektrisch ais auch mechanisch symmetrisch aufgebaut. Damit kann das Verbindungs-Modul·teil· 13 mit jedem seiner Schenkel 13', 13" in jede der Schenkelaufnahmen 12', 12" ein-5 gesetzt werden. Bei jeder dieser Verbindungsmöglichkeiten entsteht eine korrekte Busverbindung.0 Both the assembly module part 12 and the connection module part 13 are essentially U-shaped and are electrically and mechanically symmetrical. This means that the connection module part 13 can be inserted with each of its legs 13', 13" into each of the leg receptacles 12', 12". A correct bus connection is created with each of these connection options.

Das Baugruppen-Modulteil 12 ist derart ausgestaitet, daß die Schenkelaufnahmen 12', 12" unabhängig von der Breite der Bau-0 gruppen, z.B. der Baugruppe 5, stets den gleichen Abstand zur nächstliegenden Seitenwand, z.B. den Seitenwänden 5', 5" der Baugruppe 5, aufweisen. Das Verbindungs-Modulteil 13 ist derart ausgestaltet, daß es genau den Abstand zwischen zwei Schenkeiaufnahmen 12', 12" zweier benachbarter Baugruppen überbrückt. Die Schenkel· 13', 13" weisen hierzu einen Abstand auf, der gleich dem Doppelten des Abstands der Schenkelaufnahmen 12', 12" von den Seitenwänden der Baugruppen, z.B. denThe assembly module part 12 is designed in such a way that the leg receptacles 12', 12" always have the same distance from the nearest side wall, e.g. the side walls 5', 5" of the assembly 5, regardless of the width of the assembly, e.g. the assembly 5. The connecting module part 13 is designed in such a way that it bridges exactly the distance between two leg receptacles 12', 12" of two adjacent assemblies. The legs 13', 13" have a distance that is equal to twice the distance of the leg receptacles 12', 12" from the side walls of the assemblies, e.g. the

Seitenwänden 5', 5", ist. Die Busverbindung wird also dadurch aufgebaut, daß abwechselnd je ein Baugruppen-Modulteil 12 und ein Verbindungs-Modulteil 13 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind.
5side walls 5', 5". The bus connection is thus established by alternately connecting an assembly module part 12 and a connection module part 13 electrically and mechanically to one another.
5

Vorzugsweise ist die Bauhöhe H des Verbindungs-Modulteils derart, daß es sich in zusammengebautem Zustand des Automatisierungsgeräts an der Vorderseite 6' der Hutschiene 6 abstützt. Dadurch werden die mechanischen Beanspruchungen des Verbindungs-Modulteils 13 z.B. beim Aufschwenken der Baugruppe 5 verringert.Preferably, the height H of the connecting module part is such that, when the automation device is assembled, it rests on the front 6' of the top hat rail 6. This reduces the mechanical stress on the connecting module part 13, e.g. when the assembly 5 is swiveled open.

Vorzugsweise erfolgt der Zusammenbau des Automatisierungsgeräts derart, daß in die Baugruppen 1 bis 5 jeweils in die rechte Schenkelaufnahme 12" der linke Schenkel 13" der zugeordneten Verbindungs-Modulteile 13 eingesetzt wird, so daß der rechte Schenkel 13" rechts hinten aus den Baugruppen 1 bis 5 hervorragt, wie dies für die Baugruppe 4 angedeutet ist. Danach werden die Baugruppen 1, 2, 3, 4 und 5 nachein-0 ander nebeneinander auf die Hutschiene 6 aufgeschwenkt. Durch das Aufschwenken wird dabei zwangsweise die elektrisch leitende Verbindung benachbarter Baugruppen untereinander hergestellt.The automation device is preferably assembled in such a way that the left leg 13" of the associated connecting module parts 13 is inserted into the right leg holder 12" of the modules 1 to 5, so that the right leg 13" protrudes from the right rear of the modules 1 to 5, as is indicated for the module 4. The modules 1, 2, 3, 4 and 5 are then swiveled one after the other onto the top hat rail 6. By swiveling them open, the electrically conductive connection between neighboring modules is necessarily established.

Mit der obenstehend beschriebenen Erfindung ist erstmals ein Aufbausystem geschaffen worden, daß seinen Rückwandbus selbsttätig aufbaut, also ohne einen an einem Baugruppenträger vormontierten Rückwandbus auskommt. Ferner können, wie obenstehend ausgeführt, Baugruppen beliebiger Baubreite aneinander angereiht werden, die Flexibilität des Automatisierungsgeräts wird also erhöht. Auch ist ein Ersetzen zentral gelegener Baugruppen, also von Baugruppen die links und rechts von anderen Baugruppen flankiert sind, ohne Demontage des gesamten Automatisierungsgeräts möglich.The invention described above is the first to create a system that builds its backplane bus automatically, i.e. it does not require a backplane bus pre-mounted on a module carrier. Furthermore, as explained above, modules of any width can be lined up next to one another, thus increasing the flexibility of the automation device. It is also possible to replace centrally located modules, i.e. modules that are flanked by other modules on the left and right, without dismantling the entire automation device.

Weiterhin kann ein einzelnes Verbindungs-Modulteil 13 ebenso ohne Demontage des gesamten Automatisierungsgeräts durch Entfernen der beiden Baugruppen, in die es eingebunden ist,Furthermore, a single connection module part 13 can also be removed without dismantling the entire automation device by removing the two modules in which it is integrated.

ersetzt werden. Die Anzahl der Baugruppen ist nur durch die Länge der Hutschiene 6 und die aufgrund der Übergangswiderstände an den Modulgrenzen entstehenden Spannungsabfälle begrenzt.The number of modules is only limited by the length of the top hat rail 6 and the voltage drops that occur due to the contact resistance at the module boundaries.

Claims (12)

GR 91 G 3402 DE .··.;— .··'. ···; .«. SchutzansprücheGR 91 G 3402 DE .··.;— .··'. ···; .«. Protection claims 1. Baugruppe für eine elektrische Anlage,1. Assembly for an electrical system, - wobei die Baugruppe eine im wesentlichen kastenförmige- wherein the assembly comprises a substantially box-shaped Kapselung mit zwei Seitenwänden (5',5") und einer Rückwand (10) aufweist,Encapsulation with two side walls (5',5") and a rear wall (10), - wobei die Rückwand (10) ein Busmodul (12,13) mit einem Schenkel (13',13") und einer Schenkelaufnahme (12■,12") aufweist,- wherein the rear wall (10) has a bus module (12,13) with a leg (13',13") and a leg receptacle (12■,12") - wobei die Schenkelaufnahme (12',12") von der Baugruppe weg gerichtet zwischen den zwei Seitenwänden (5',5") in einem Abstand von der einen Seitenwand (51) angeordnet ist,- wherein the leg receptacle (12',12") is arranged facing away from the assembly between the two side walls (5',5") at a distance from the one side wall (5 1 ), - wobei der Schenkel (13',13") als zur Schenkelaufnahme- wherein the leg (13',13") is used as the leg receiving (12',12") komplementär ausgebildet und entgegengesetzt gerichtet ist und außerhalb der zwei Seitenwände (5',5") von der anderen Seitenwand (5") um den gleichen Abstand beabstandet ist, um den die Schenkelaufnähme (12',12") von der einen Seitenwand (5') beabstandet ist.(12',12") is complementary and oppositely directed and outside the two side walls (5',5") is spaced from the other side wall (5") by the same distance by which the leg receptacle (12',12") is spaced from the one side wall (5'). 0 0 2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Busmodul· (12,13) derart ausgestaltet ist, daß es sich beim Zusammenbau der Anlage an einer Stützvorrichtung (61) abstützt.2. Assembly according to claim 1, characterized in that the bus module (12, 13) is designed such that it is supported on a support device ( 61 ) during assembly of the system. 5 5 3. Baugruppe für eine elektrische Anlage,3. Assembly for an electrical system, - wobei die Baugruppe eine im wesentlichen kastenförmige Kapselung mit zwei Seitenwänden (5',5") und einer Rückwand (10) aufweist,- wherein the assembly has a substantially box-shaped encapsulation with two side walls (5',5") and a rear wall (10), - wobei die Rückwand (10) ein im wesentlichen U-förmiges Baugruppen-Modulteil (12) mit·, zwei Schenkelaufnahmen (12',12") aufweist,- wherein the rear wall (10) has a substantially U-shaped assembly module part (12) with two leg receptacles (12', 12"), - wobei die eine Schenkelaufnahme (12',12") von der Baugruppe weg gerichtet zwischen den zwei Seitenwänden (5',5") in einem ersten Abstand von der einen Seitenwand (51) angeordnet ist,- wherein the one leg receptacle (12',12") is arranged directed away from the assembly between the two side walls (5',5") at a first distance from the one side wall (5 1 ), - wobei die andere Schenkelaufnahme (12',12")als zu der einen Schenkelaufnahme (12',12") korrespondierende Schenkelauf-- wherein the other leg receptacle (12',12") is designed as a leg receptacle corresponding to the one leg receptacle (12',12"). GR 91 G 3402 DE .··.:*··GR 91 G 3402 EN .··.:*·· nähme (12',12") ausgebildet und ebenfalls von der Baugruppe weg gerichtet zwischen den zwei Seitenwänden (5',5") in einem zweiten Abstand von der anderen Seitenwand (5") angeordnet ist,recess (12',12") and is also directed away from the assembly between the two side walls (5',5") at a second distance from the other side wall (5"), - so daß beim Zusammenbau der Anlage benachbarte Baugruppen über ein im wesentlichen U-förmiges Verbindungs-Modulteil (13) mit zwei Schenkeln (13',13") elektrisch leitend miteinander verbindbar sind.- so that when assembling the system, adjacent components can be electrically connected to one another via a substantially U-shaped connecting module part (13) with two legs (13', 13"). 4. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Abstand gleich dem zweiten Abstand ist.4. Assembly according to claim 3, characterized in that the first distance is equal to the second distance. 5. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Baugruppen-Modulteil (12) und das Verbindungs-Modulteil (13) mittels einer im wesentlichen linearen Bewegung miteinander kontaktierbar sind.5. Assembly according to claim 3 or 4, characterized in that the assembly module part (12) and the connecting module part (13) can be contacted with one another by means of a substantially linear movement. 0 6. Baugruppe nach Anspruch 3, 4 oder 5, d a d u r·' c h gekennzeichnet , daß das Baugruppen-Modulteil (12) und das Verbindungs-Modulteil (13) mechanisch und elektrisch symmetrisch aufgebaut sind.0 6. Assembly according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the assembly module part (12) and the connecting module part (13) are constructed mechanically and electrically symmetrically. 5 7. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei zusammengebauter Anlage abwechselnd je ein Baugruppen-Modulteil (12) und ein Verbindungs-Modulteil (13) elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind.5 7. Assembly according to one of claims 3 to 6, characterized in that when the system is assembled, one assembly module part (12) and one connection module part (13) are alternately electrically and mechanically connected to one another. 8. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe eine Leiterplatte (8) enthält und das Busmodul (12,13) bzw. das Baugruppen-Modulteil (12) sich in der Baugruppe mechanisch abstützt.8. Assembly according to one of the above claims, characterized in that the assembly contains a circuit board (8) and the bus module (12, 13) or the assembly module part (12) is mechanically supported in the assembly. 9. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe eine Hakvorrichtung (11) aufweist, mittels derer sie auf einen Träger (6), z. B. eine Hutschiene (6), aufschwenkbar ist.9. Assembly according to one of the above claims, characterized in that the assembly has a hooking device (11) by means of which it can be pivoted onto a carrier (6), e.g. a top hat rail (6). 10. Baugruppe nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Busmodul (12,13) bzw. das Baugruppen-Modulteil (12) an dem der Hakvorrichtung (11) gegenüberliegenden Ende der Rückwand (10) der Baugruppe angeordnet ist.10. Assembly according to claim 2 and 9, characterized in that the bus module (12, 13) or the assembly module part (12) is arranged at the end of the rear wall (10) of the assembly opposite the hooking device (11). 11. Aus mehreren Baugruppen nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche zusammengesetzte elektrische Anlage, insbesondere modulares Automatisierungsgerät.11. Electrical system composed of several components according to one or more of the above claims, in particular a modular automation device. 12. Elektrische Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet ,12. Electrical system according to claim 11, characterized in that - daß es mindestens eine erste Baugruppe (4) nach einem der 0 Ansprüche 3 bis 11 aufweist, neben der eine zweite Baugruppe (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 angeordnet ist, wobei die eine Seitenwand (5') der zweiten Baugruppe (5) an die andere Seitenwand der ersten Baugruppe (4) angrenzt, und- that it has at least one first assembly (4) according to one of claims 3 to 11, next to which a second assembly (5) according to one of claims 1 to 11 is arranged, wherein one side wall (5') of the second assembly (5) adjoins the other side wall of the first assembly (4), and 5 - daß die erste und die zweite Baugruppe (4,5) durch ein im wesentlichen U-förmiges Verbindungs-Modulteil (13) mit zwei Schenkeln (13',13") verbunden sind, wobei ein Schenkel (13") in die eine Schenkelaufnahme (12') der zweiten Baugruppe (5) und der andere Schenkel (13') in die andere 0 Schenke!aufnahme der ersten Baugruppe (4) eingeführt ist.5 - that the first and the second assembly (4,5) are connected by a substantially U-shaped connecting module part (13) with two legs (13', 13"), wherein one leg (13") is inserted into one leg receptacle (12') of the second assembly (5) and the other leg (13') is inserted into the other leg receptacle of the first assembly (4).
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