[0001] Die Erfindung betrifft eine Elektrische Adressierungsvorrichtung, umfassend eine
mit Leiterbahn-Kontaktstellen versehene erste Leiterplatte, auf der wenigstens eine
erste Schaltungsanordnung mit mindestens einem verstellbaren elektrischen Bauelement
mit wenigstens einem ersten Verstellmittel angeordnet ist, welches zur Veränderung
mindestens einer elektrischen Kenngröße der ersten Schaltungsanordnung dient.
[0002] Elektrische Adressierungsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art werden vorwiegend
zur Adressierung von Busteilnehmern in Datenübertragungssystemen oder von elektrischen
Verbrauchern in Schalt- oder Steuerungsanlagen verwendet. Sie werden meist in von
außen zugängliche Modulelemente dieser Anlagen eingebaut um eine Einstellung der Adresse
oder eine Wartung zu ermöglichen. Die Adresseinstellung erfolgt dabei häufig mittels
elektrischer Bauelemente wie Drehcodier-oder Dipschalter, welche auf Leiterplatten
untergebracht sind. Zur Einstellung des Adresscodes der einzustellenden Adresse ist
üblicherweise eine auf dem Gehäuse dieser Modulelemente aufgedruckte Ziffer oder eine
Ziffernfolge anzuwählen, wobei im Falle von Dipschaltern meist eine Binärzahl, und
im Falle von Drehcodierschaltern meist eine Dezimal- oder Hexadezimalzahl einzustellen
ist. Die Verstellmittel selbst sind üblicherweise als mechanische Schalter, Einstellräder,
Hebel, Taster oder dergleichen ausgeführt.
[0003] Die Druckschrift
W02010/054854A1 beschreibt ein elektrisches Klemmenmodul mit einer Adressierungsmöglichkeit, welches
zusammen mit weiteren elektrischen oder elektronischen Modulen in Schaltschränken
eingebaut und durch Aufrasten auf einer Hutschiene befestigt wird. Zur Ausführung
einer Adressfunktion ist dieses Klemmenmodul mit einem Verstellmittel zur Veränderung
einer elektrischen Stellgröße einer Schaltungsanordnung ausgestattet, Gemäß der
W02010/054854A1 kann mit einer derartigen Vorrichtung eine Auswahl von Schaltstellungen getroffen
werden, um beispielsweise eine Adresseinstellung oder eine Kodierungen von Teilnehmern
eines Bussystems vorzunehmen.
[0004] Bei derartigen elektrischen Adressierungsvorrichtungen mit Drehcodierschaltern ist
oftmals eine Adressierung nur im einstelligen Adressbereich möglich, so dass nur die
Einstellung einer Adresse im Dezimalzahlenbereich mit den Ziffern von Null bis Neun
ermöglicht ist. Ist die Einstellung einer mehrstelligen Adresse gefordert, so muss
entweder ein weiteres Verstellmittel, beispielsweise ein weiterer Drehcodierschalter,
eingesetzt werden, oder es muss auf eine Dipschalterbank mit einer Vielzahl von Dipschaltern
zurückgegriffen werden, wobei in diesem Falle die Eingabe der Adresse im Binärcode
zu erfolgen hat, welcher vorher entsprechend berechnet werden muss, Eine schnellen
Eingabe des Adresscodes sowie eine gute Ablesbarkeit der eingestellten Adresse ist
somit nicht möglich.
[0005] Ferner sieht die Druckschrift
W02010/054854A1 ein elektrisches Klemmenmodul für den Einbau in einen Schaltschrank mit einer Adressierungsfunktion
vor, welches ein elektrisches verstellbares Bauteil mit einem Verstellmittel zur Eingabe
eines mehrstelligen Adresscodes aufweist. Innerhalb des elektrischen Klemmenmoduls
ist eine Schaltungsanordnung mit Adressierungsfunktion auf einer Leiterplatte angeordnet.
Die beiden verstellbaren elektrischen Bauteile sind auf dieser Leiterplatte angeordnet
und jeweils als Drehpotentiometer mit je einem Rändelrad ausgeführt, welches mit Ziffernmarkierungen
auf der Umfangsfläche versehen ist. Damit das Klemmenmodul eine möglichst geringe
Aufbaubreite gewährleistet, sind die beiden Potentiometer sowie deren Verstellmittel
auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten unmittelbar auf einer Leiteplatte angebracht,
wobei die beiden Verstellmittel mit einem innen liegenden elektrischen Abnehmer versehen
sind und mit einer gemeinsamen Nietverbindung auf der Leiterplatte befestigt sind,
um den notwendigen Einbauraum möglichst gering zu halten. Die gesamte Aufbaubaubreite
eines derartigen Klemmenmoduls mit einer Adressierungsvorrichtung setzt sich aus der
Breite der beiden Verstellmittelräder sowie aus der Dicke der Leiterplatte zusammen,
auf der die beiden Verstellmittel befestigt sind.
[0006] Eine derartige Adressierungsvorrichtung ist jedoch von außen, beispielsweise für
Wartungs- oder Umrüstarbeiten, nicht zugänglich, ohne dass das Gehäuse des elektrischen
Klemmenmoduls geöffnet werden muss. Ferner ist die Adressierungsvorrichtung mit der
Leiterplatte unmittelbar verbunden, so dass die bei der Adressverstellung wirkenden
mechanischen Kräfte auf die Verstellmittel direkt auf die elektrischen Bauteile einer
Leiterplatte übertragen werden, wodurch diese beschädigt werden können. Treten umgekehrt
Vibrationen auf der Leiterplatte auf, welche auf die Schaltschrankperipherie und damit
auf eine Adressierungsvorrichtung einwirken, beispielsweise hervorgerufen durch einen
von der Schaltschrankanlage gesteuerten und adressierten Motorenantrieb, so werden
diese Vibrationen unmittelbar auf die Adressierungsvorrichtung übertragen, womit ebenfalls
die Gefahr von Störungsausfällen besteht. Muss eine derartige Adressierungsvorrichtung
ausgetauscht oder umgerüstet werden, so ist dies häufig mit erheblichem Aufwand verbunden.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, vor dem Hintergrund des aufgezeigten
Standes der Technik eine verbesserte elektrische Adressierungsvorrichtung mit einer
einfacher zu bedienenden Verstellmöglichkeit der Adresse zu schaffen. Des Weiteren
soll die elektrische Adressierungsvorrichtung einfach und günstig herzustellen sein
sowie eine einfache Montagemöglichkeit bei gleichzeitiger guter Ablesbarkeit der Adresseinstellung
bieten.
[0008] Erfindungsgemäße Lösungen der Aufgabe sind bereits durch die Gegenstände mit den
Merkmalen gemäß den anhängenden unabhängigen Unteransprüchen gegeben. Vorteilhafte
und/oder bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenatand der Unteransprüche.
[0009] Wesentliche Vorteile der Erfindung und deren einzelnen Ausführungsformen oder Weiterbildungen
sind demnach darin begründet, dass die elektrische Adressierungsfunktion einen geringen
Einbauraum und eine einfache und schnelle Zugänglichkeit aufweist, wodurch sich die
Möglichkeiten einer einfachen Austauschbarkeit und eine verbesserte Wartungsmöglichkeit
ergeben. Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Adressierungsvorrichtung eine
mechanische Entlastung während der Adressverstellung, einen geringen mechanischen
Kräfteeintrag auf die die Adressvorrichtung umgebende Bauteilperipherie und/oder eine
Reduzierung des Kräfteeintrags auf die elektrischen Adressierungsvorrichtung seitens
äußerer unerwünschter Kräfteeinflüsse wie beispielsweise Schwingungen oder Stöße.
[0010] Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine elektrische Adressierungsvorrichtung gelöst,
welche eine mit Leiterbahn-Kontaktstellen versehene erste Leiterplatte umfasst, auf
der wenigstens eine erste Schaltungsanordnung mit mindestens einem verstellbaren elektrischen
Bauelement mit wenigstens einem ersten Verstellmittel angeordnet ist, welches zur
Veränderung mindestens einer elektrischen Kenngröße der ersten Schaltungsanordnung
dient.
[0011] Ferner umfasst die elektrische Adressierungsvorrichtung eine zweite Schaltungsanordnung
mit wenigstens einem elektrischen Bauelement zur Ausführung einer Adressierungsfunktion,
wobei die erste Schaltungsanordnung mit der zweiten Schaltungsanordnung elektrisch
verbunden ist, und einen Steckverbinder mit einer Aufnahme, zur Aufnahme der ersten
Leiterplatte, und mit ersten und zweiten Kontaktmitteln versehen ist, wobei die ersten
Kontaktmittel in der Aufnahme angeordnet sind und zum Kontaktieren der Leiterbahn-Kontaktstellen
auf der ersten Schaltungsanordnung dienen sowie mit den zweiten Kontaktmitteln elektrisch
verbunden sind, wobei die zweiten Kontaktmittel zum Kontaktieren einer zweiten Leiterplatte
dienen, an welcher der Steckverbinder zum elektrischen Verbinden der ersten Leiterplatte
mit der zweiten Leiterplatte mechanisch anzuordnen ist oder angeordnet ist.
[0012] Erfindungsgemäß weist die erste Leiterplatte der elektrischen Adressierungsvorrichtung
mindestens eine erste Schaltungsanordnung mit mindestens einem verstellbaren elektrischen
Bauteil, wie beispielsweise ein elektrisches Widerstandspotentiometer oder einen Verstellkondensator,
und eine Vielzahl von elektrischen Leiterbahnkontaktstellen auf, welche in bevorzugter
Ausführungsform nebeneinander an einem äußeren Randabschnitt der ersten Leiterplatte
angeordnet sind.
[0013] Dieser äußere Randabschnitt der ersten Leiterplatte ist in weiterer bevorzugter Ausführungsform
auf einem Leiterplattenabschnitt der ersten Leiterplatte angeordnet, welcher zum Einstecken
in einen Steckverbinder dient Der Leiterplattenabochnitt ist zu diesem Zweck vorzugsweise
rechteckförmig ausgebildet und springt gegenüber dem äußeren Rand der ersten Leiterplatte
hervor, wobei eine andere vorteilhafte Geometrie ebenfalls möglich ist.
[0014] In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das elektrisch verstellbare
Bauteil, beispielsweise ein Potentiometer, als elektrisch leitfähiger Leiterbahnabschnitt
unmittelbar auf der ersten Leiterplatte angeordnet.
[0015] Erfindungsgemäß kann mit dem elektrisch verstellbaren Bauteil eine elektrische Kenngröße
auf der ersten Schaltungsanordnung auf der ersten Leiterplatte eingestellt werden.
Vorteilhaft kann ein Widerstand, eine Kapazität und/oder eine Induktivität eingestellt
werden, Die Einstellung einer weiteren elektrischen Kenngröße ist jedoch ebenfalls
möglich.
[0016] Vorzugsweise besteht der Leiterbahnabschnitt aus einer Widerstandsschicht, wie beispielsweise
eine Carbonbeschichtung. Diese Widerstandsschicht wird bei der Herstellung der elektrischen
Adressierungsvorrichtung entsprechend ringförmig auf der ersten Leiterplatte angeordnet
und wird vorteilhaft als Widerstandspaste aufgetragen. Ein weiterer elektrisch leitfähiger,
jedoch nicht mit einer Widerstandsschicht versehener Leiterbahnabschnitt dient als
Abgriffsbahn zur Stromversorgung bzw. zur Stromableitung.
[0017] Als Verstellmittel kann in vorteilhafter Ausgestaltung ein Rändelrad zur Anwendung
kommen, welches auf der ersten Leiterplatte über den der aus einer Widerstandsschicht
bestehende Leiterbahnabschnitt angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist der aus einer Widerstandsschicht
bestehende Leiterbahnabschnitt sowie die Abgriffsbahn vorteilhaft ringförmig aufgetragen.
[0018] Zweckmäßig ist ferner ein elektrischer Abnehmer in das Rändelrad eingebracht. Durch
Anlegen einer Spannung an die erste Schaltungsanordnung fließt ein Strom über einen
Teil des ersten Leiterbahnabschnitts des verstellbaren elektrischen Bauelements zu
einem Schenkel des Abnehmers, weiter über den Abnehmer zur Abgriffsbahn und schließlich
in die Schaltungsanordnung 3 zurück. Wird die Position des Rändelrads bzw. des Verstellmittels
zusammen mit dem Abnehmer verstellt, so kann der elektrische Widerstandswert oder
eine weitere elektrische Kenngröße entsprechend verändert werden.
[0019] Erfindungsgemäß ist ferner eine zweite Schaltungsanordnung vorgesehen, welche mit
der ersten Schaltungsanordnung elektrisch verbunden ist und zur Ausführung einer Adressierungsfunktion
dient. Zweckmäßig dient diese zweite Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der mit
dem elektrisch verstellbaren Bauteil der ersten Schaltungsanordnung veränderten elektrischen
Kenngröße zur Berechnung oder Erzeugung eines Adressierungswerts.
[0020] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Schaltungsanordnung entweder
auf der ersten oder einer zweiten Leiterplatte angeordnet oder befindet sich auf einer
weiteren elektrischen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Schaltschrankmodul oder
einem Steuergerät. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die erste Schaltungsanordnung nur teilweise auf der ersten Leiterplatte angeordnet.
[0021] Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der elektrischen Adressierungsvorrichtung ist
ein elektrischer Steckverbinder umfasst, welcher mit einer Aufnahme versehen ist,
die zur Aufnahme der ersten Leiterplatte der elektrischen Adressierungsvorrichtung
dient und mit ersten Kontaktmitteln zum Kontaktieren der auf der ersten Leiterplatte
angebrachten elektrischen Leiterbahnkontaktstellen ausgestattet ist.
[0022] Der Steckverbinder ist bevorzugt als Leiterplattendirektsteckverbinder ausgebildet,
so dass die erste Leiterplatte unmittelbar, das heißt ohne einer Zuhilfenahme einer
weiteren Steckverbindervorrichtung, in die Aufnahme des Steckverbinders eingesteckt
werden kann und somit eine elektrische Verbindung zwischen den ersten Kontaktmitteln
in der Aufnahme des Steckverbinders und den auf der ersten Leiterplatte angeordneten
Leiterbahn-Kontaktstellen hergestellt ist.
[0023] Erfindungsgemäß ist der Steckverbinder mit zweiten Kontaktmitteln ausgestattet, welche
mit den ersten Kontaktmitteln elektrisch verbunden sind.
[0024] Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist der Steckverbinder auf einer zweiten Leiterplatte
anzuordnen oder angeordnet. Vorteilhaft ist der elektrische Steckverbinder hierzu
mit zweiten Kontaktmitteln zum elektrischen Verbinden bzw. zum Anschluss an die zweite
Leiterplatte ausgestattet. Die zweiten Kontaktmittel können als Lötanschlussstifte
ausgeführt sein, so dass der Steckverbinder mit der zweiten Leiterplatte verlötet
befestigt werden kann. Eine zusätzliche mechanische Befestigung des Steckverbinders
mittels weiterer Befestigungsmittel, welche an dem Steckverbinder angebracht sind,
ist ebenfalls vorteilhaft.
[0025] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten und/oder die zweiten
Kontaktmittel des Steckverbinders derart federnd ausgestaltet, so dass einerseits
der Steckverbinder an der zweiten Leiterplatte und/oder andererseits die erste Leiterplatte
in der Aufnahme des Steckverbinders kräftedämpfend befestigt ist und Vibrationen oder
äußere Kräfteeinwirkungen wirkungsvoll gedämpft und/oder reduziert werden.
[0026] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahme des Steckverbinders
als mehrpolige Buchse mit einer Vielzahl von ersten Kontaktmitteln ausgestaltet, welche
nebeneinander angeordnet sind.
[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Steckverbinder zur Aufnahme
von einer Vielzahl erster Leiterplatten mit daran angeordneten verstellbaren elektrischen
Bauteilen und Verstellmitteln ausgebildet, so dass eine elektrische Adressierungsvorrichtung
geformt werden kann, welche einen mehrstelligen Adressierungsbereich aufweist, wobei
jedes Verstellmittel einen einstelligen Ziffernbereich zuweisen kann. Der Steckverbinder
ist zu diesem Zweck mit einer Vielzahl von nebeneinander oder aufeinander angeordneten
Aufnahmen zur Aufnahme von ersten Leiterplatten versehen.
[0028] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Leiterplatte der
elektrischen Adressierungsvorrichtung wenigstens ein zweites Verstellmittel und ein
weiteres verstellbares elektrisches Bauteil, wie beispielsweise ein elektrisches Widerstandspotentiometer
oder einen Verstellkondensator, auf, welches die Veränderung einer weiteren elektrischen
Kenngröße der ersten Schaltungsanordnung, wie beispielsweise eines elektrischen Widerstands,
einer Kapazität und/oder einer Induktivität oder eine weiteren elektrischen Kenngröße
ermöglicht.
[0029] Um eine möglichst geringe Aufbauhöhe der elektrischen Adressierungsvorrichtung zu
erreichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
wenigstens ein Verstellmittel und/oder die erste Leiterplatte im Wesentlichen parallel
zu der zweiten Leiterplatte angeordnet ist. Hierzu ist es zweckmäßig den Steckverbinder
mit einer, in Bezug auf die zweite Leiterplatte, im Wesentlichen parallelen Aufnahme
zu versehen.
[0030] Vorzugsweise ist wenigstens ein Verstellmittel auf der ersten Leiterplatte durch
ein Lager unmittelbar auf der ersten Leiterplatte gelagert.
[0031] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Leiterplatte der
elektrischen Adressierungsvorrichtung wenigstens ein weiteres verstellbaren elektrischen
Bauteil und ein zweites Verstellmittel auf, welches auf einer gegenüberliegenden Seite
der ersten Leiterplatte angeordnet ist. Hierzu ist in besonders vorteilhafter Ausführungsform
der Erfindung der Steckverbinder mit einer Aufnahme versehen, welche jeweils auf zwei
sich gegenüberliegenden Seiten eine Vielzahl von ersten Kontaktmitteln aufweist. Entsprechend
kann die erste Leiterplatte jeweils beidseitig mit Leiterbahn-Kontaktetellen ausgestattet
sein.
[0032] Vorteilhaft wird ein zweites Verstellmittel auf der gegenüberliegenden Seite derart
auf der ersten Leiterplatte angeordnet, so dass dieses mittels eines gemeinsamen Lagers
unmittelbar auf der ersten Leiterplatte gelagert ist. Darüber hinaus ist es besonders
vorteilhaft wenigstens ein Verstellmittel durch ein Vernieten oder ein Verrasten desgleichen
im Lager auf der ersten Leiterplatte zu lagern. Hierdurch wird erreicht, dass die
elektrische Adressierungsvorrichtung wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Verstellmittel
aufweist, welche eine besonders gute Ablesbarkeit eines mehrstelligen Adresscodes
gewährleisten.
[0033] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Leiterplatte mit einer
Ausnehmung versehen, in welche wenigstens das erste und/oder zweite Verstellmittel
eingreifen kann. Diese Ausnehmung ermöglicht den Eingriff eines zweiten Verstellmittels
in die erste Leiterplatte, so dass diese unmittelbar über der zweiten Leiterplatte
angeordnet werden kann, während das zweite Verstellmittel teilweise auf die gegenüberliegende
Seite der ersten Leiterplatte ragt. Aufgrund einer derartigen Anordnung des zweiten
Verstellmittels wird die Dicke der ersten Leiterplatte genutzt, um ein zweites Verstellmittel
platzsparend an der elektrischen Adressierungsvorrichtung anzuordnen, indem ein Teil
des zweiten Verstellmittels durch die erste Leiterplatte greift und/oder diese umgreift.
Hierdurch ist ein elektrisches Klemmenmodul mit einer mehrstelligen Adressierungsfunktion
geschaffen, welches eine äußerst niedrige Aufbauhöhe aufweist.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste und/oder
zweite Verstellmittel der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit einem Rastmechanismus
oder einem Rastmittel versehen, damit ein Benutzer einen Adresscode exakt einstellen
kann. Das Rastmittel wird beispielsweise durch eine Rastfeder oder eine Drahtrastfeder
gebildet, welche entweder in das Verstellmittel oder in ein daran angebrachtes Eingriffselement,
wie beispielsweise eine Ausnehmung oder eine Erhebung, welche in die äußere Umfangsfläche
des Verstellmittels eingebracht ist, eingreift.
[0035] In einer alternativen Ausführungsform ist wenigstens ein verstellmittel mit einem
oder mehreren Rastarmen versehen, welche mit Eingriffselementen, beispielsweise an
deren äußeren Enden, versehen sind. Diese Eingriffselemente sind derart ausgestaltet,
dass ein Eingriff in auf der ersten Leiterplatte angebrachte korrespondierende Aufnahmeelemente
ermöglicht ist, welche in vordefinierten Abständen in die erste Leiterplatte eingebracht
sind. Vorzugsweise dienen diese Eingriffselemente zusätzlich auch als Abstandsmittel
und gewährleisten einen definierten Abstand zwischen der Verstellmittelkante, welche
der ersten Leiterplatte zugewandt ist, und einer Gleitbahn auf der ersten Leiterplatte,
auf welcher sich das Eingriffselement bewegen kann. Zweckmäßig ist das Eingriffselement
hierzu als Schleifmittel in Gestalt eines Konus, eines Zylinders, einer Kugel oder
einer Halbkugel oder in einer weiteren vorteilhaften Form ausgestaltet.
[0036] In weiterer bevorzugter Ausführungsform ist der Rastarm als federnd gelagertes Teilstück
aus der Grundfläche des Verstellmittels geformt und weist eine Neigung und/oder dämpfende
Eigenschaften auf, so dass das Verstellmittel von äußeren Einflüssen, wie beispielsweise
Stößen oder Vibrationen, geschützt ist, wodurch eine im Wesentlichen konstante Anpresskraft
auf die Gleitbahn durch das an dem Rastarm angebrachte Eingriffselement gewährleistet
ist.
[0037] In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Rastmittel an
der der ersten Leiterplatte zugewandte Verstellmittelkante angebracht und hat die
Gestalt einer Rastnase, welche in das in die erste Leiterplatte eingebrachte Aufnahmeelement
mechanisch eingreifen kann.
[0038] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Adressierungsvorrichtung
in einem elektrischen Klemmenmodul mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen
zum Anschluss elektrischer Leiter in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse zumindest
eine zweite Leiterplatte aufnimmt, auf welcher der Steckverbinder zur Aufnahme der
ersten Leiterplatte der elektrischen Adressierungsvorrichtung angeordnet ist. Zweckmäßig
ist zumindest ein Teil eines wenigstens ersten und/oder eines zweiten Verstellmittels
durch wenigstens eine Gehäuseöffnung in zumindest einer Seitenwand des Gehäuses des
elektrischen Klemmenmoduls bedienbar. Die durch die von außen auf das Verstellmittel
wirkenden Kräfte werden bevorzugt von dem Gehäuse aufgenommen und gedämpft. Ferner
können die auf das erste und oder zweite Verstellmittel einwirkenden mechanischen
Kräfte durch die federdämpfenden Eigenschaften der in der Aufnahme des Steckverbinders
eingebrachten ersten Kontaktmittel reduziert oder vollständig absorbiert werden. Die
elektrische Adressierungsvorrichtung kann bevorzugt, beispielsweise zum Zwecke der
Umrüstung auf einen anderen Adressbereich mit mehreren Adressstellen, aus dem Gehäuse
des elektrischen Klemmenmoduls entfernt werden, indem die elektrische Adressierungsvorrichtung
aus dem Steckverbinder heraus gezogen wird. Anschließend kann diese durch eine weitere
elektrische Adressierungsvorrichtung ersetzt werden. Somit ist eine elektrische Adressierungsvorrichtung
geschaffen, welche eine einfache, schnelle und sichere Montage und/oder Austauschbarkeit
sowie eine gute Ablesbarkeit des eingestellten Adresscodes aufweist.
[0039] Die erfindungsgemäße elektrische Adressierungsvorrichtung ist nachfolgend in bevorzugten
Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen;
- Fig. 1:
- Ein elektrisches Klemmenmodul mit einer Adressierungsvorrichtung in perspektivischer
Ansicht
- Fig. 2:
- Ein geöffnetes elektrisches Klemmenmodul mit einer Adressierungsvorrichtung mit zwei
Verstellmitteln
- Fig. 3:
- Ein geöffnetes elektrisches Klemmenmodul mit zwei Verstellmitteln mit einer auf der
zweiten Leiterplatte angebrachten Ausnehmung
- Fig. 4:
- Eine Detailansicht eines Leiterplattendirektverbinders
- Fig. 5:
- Eine Leiterplatte einer Adressierungsvorrichtung mit zwei Verstellmitteln ohne Leiterbahn-Kontaktstellen
- Fig. 6:
- Ein Leiterplatte einer elektrischen Adressierungsvorrichtung mit einem Verstellmittel
ohne Leiterbahn-Kontaktstellen
- Fig. 7:
- Ein Potentiometer einer elektrischer Adressierungsvorrichtung mit Leiterbahn-Kontaktstellen
- Fig. 8:
- Ein Potentiometer einer elektrischer Adressierungsvorrichtung ohne Leiterbahn-Kontaktstellen
- Fig. 9:
- Eine erste Leiterplatte mit einem daran angebrachten Potentiometer und einem Verstellmittel
- Fig. 10:
- Eine erste Leiterplatte mit einem an dem Potentiometer angeordneten Abnehmer und einem
Verstellmittel
- Fig. 11:
- Ein Verstellmittel mit einem daran angebrachten Abnehmer und drei Kugel-Rastarmen
- Fig. 12:
- Ein Verstellmittel mit einem daran angebrachten Abnehmer und drei Kegel-Rastarmen
- Fig. 13:
- Eine erste Leiterplatte einer Adressierungsvorrichtung mit zwei Verstellmitteln, zwei
Rastfedern und zwei Rastarmen
- Fig. 14:
- Eine erste Leiterplatte einer Adressierungsvorrichtung mit zwei Verstellmitteln, zwei
Rastfe- dern, zwei Rastarmen und einer seitlich fixierten Rastfeder-Montageplatte
- Fig. 15:
- Ein Verstellmittel mit einem daran angebrachten Abnehmer und einer Rastnase
- Fig. 16:
- Eine erste Leiterplatte einer Adressierungsvorrichtung mit zwei Verstellmitteln, zwei
Drahtrastfedern und einem Rastarm
- Fig. 17:
- Eine erste Leiterplatte einer Adressierungsvorrichtung mit zwei Verstellmitteln und
drei Rastarmen in alternativen Ausführungsformen
- Fig. 18:
- Eine Darstellung eines Rastmittels auf einer ersten Leiterplatte
- Fig. 19:
- Ein als Adressschalter aufgebautes verstellbares elektrisches Bauteil
- Fig. 20:
- Ein einstellbares elektrisches Bauteil mit induktiver und/oder kapazitiver Ermittlung
der Position des Verstellmittels
- Fig. 21:
- Ein als veränderlicher Kondensator aufgebautes verstellbares elektrisches Bauteil
- Fig. 22:
- Ein als veränderlicher Kondensator aufgebautes verstellbares elektrisches Bauteil
im auf die Leiterplatte montierten Zustand
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme
auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele
miteinander kombiniert werden können.
[0040] Fig.1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Adressierungsvorrichtung
der erfindungsgemäßen
[0041] Art, welche in einem elektrischen Klemmenmodul 41 angeordnet ist. Das Gehäuse 12
weist zahlreiche elektrische Kontaktelemente 42 auf, an die elektrische Leiter angeschlossen
werden können. Die elektrischen Leiter stellen Verbindungen zu Sensoren, Aktoren und
oder weiteren elektrischen Klemmenmodulen her. Die Befestigung der Leiter an dem Klemmenmodul
41 erfolgt mittels Schraubklemmen, Federkraftklemmen oder dergleichen. An der oberen
Gehäuseseite des elektrischen Klemmenmoduls 41 ist ein Verstellmittel 5 angeordnet,
mit dem die Adresse der elektrischen Adressierungsvorrichtung eingestellt oder verändert
werden kann. Dazu ist in dem Gehäuse 12 eine Gehäuseöffnung 13 vorgesehen, durch die
das Verstellmittel 5 eingestellt werden kann. Das Verstellmittel 5 ist in Fig. 1 als
Rad mit mehreren Markierungen 21 ausgeführt.
[0042] Fig. 2 zeigt das geöffnete Gehäuse 12 des elektrischen Klemmenmoduls 41 mit der darin
angeordneten erfindungsgemäßen elektrischen Adressierungsvorrichtung. Die erste Leiterplatte
1 der elektrischen Adressierungsvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses 12 des elektrischen
Klemmenmoduls im Wesentlichen parallel zu der zweiten Leiterplatte 2 ausgerichtet
und mittels des elektrischen Steckverbinders 10 mit dieser verbunden. Auf der ersten
Leiterplatte befindet sich die erste Schaltungsanordnung 3 (nicht gezeigt) mit zwei
als Potentiometer ausgeführten verstellbaren elektrischen Bauelementen, welche die
Veränderung einer elektrischen Kenngröße, beispielsweise eines Widerstandswerts, der
ersten Schaltungsanordnung ermöglichen. Die beiden Potentiometer sind unterhalb der
Verstellmittel 5, 6 angeordnet und wirken mit diesen zusammen.
[0043] Die beiden Verstellmittel 5, 6 dienen zur Einstellung einer zweistelligen Adresse
mit einer ersten und einer zweiten Ziffer, wobei jeweils ein Verstellmittel nur eine
ziffer zuweist. So weist beispielsweise das erste Verstellmittel 5 die erste Ziffernstelle
und das zweite Verstellmittel 6 die zweite Ziffernstelle zu. Die beiden Verstellmittel
5, 6 sind mittels einer gemeinsamen Nietverbindung auf zwei gegenüberliegenden Seiten
der ersten Leiterplatte 1 derart angeordnet, dass ein Teil der als Räder ausgeführten
Verstellmittel (5, 6) aus dem Gehäuse 13 des elektrischen Klemmenmoduls 41 ragt, so
dass eine Adresseinstellung von der Geräteaußenseite durch eine Benutzerperson ermöglicht
ist.
[0044] Die erste Leiterplatte 1 ist mit einem auf Fig. 2 nicht sichtbaren mit Leiterbahn-Kontaktstellen
9 versehenen Leiterplattenabschnitt ausgestattet, welcher in die als mehrpolige Buchse
ausgeführte Aufnahme 11 des Steckverbinders 10 eingesteckt ist, wodurch die Leiterbahn-Kontaktstellen
9 der ersten Leiterplatte 1 mit in dem Steckverbinder eingebrachten ersten Kontaktmitteln
7 elektrisch verbunden sind.
[0045] Auf der zweiten Leiterplatte 2 befindet sich eine zweite Schaltungsanordnung 4, welche
zur Ausführung der Adressierungsfunktion dient, wobei diese zweite Schaltungsanordnung
auch auf der ersten Leiterplatte (1) oder einer weiteren Vorrichtung angeordnet sein
kann. Die zweite Schaltungsanordnung 4 ist mit den elektrischen Kontaktelementen 42
des elektrischen Klemmenmoduls, beispielsweise durch auf der zweiten Leiterplatte
2 angeordnete Leiterbahnen, verbunden. Der Steckverbinder 10 ist an der zweiten Leiterplatte
2 angeordnet und als Leiterplatten-Direktverbinder ausgebildet. Zur elektrischen Verbindung
und zur mechanischen Befestigung der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit der
zweiten Leiterplatte 2 ist der steckverbinder 10 mit als Anschlussstifte ausgeführten
zweiten Kontaktmitteln 8 ausgestattet, welche auf der zweiten Leiterplatte 2 angelötet
sind und mit den ersten Kontaktmitteln 7 in der Aufnahme 11 des Steckverbinders 10
elektrisch verbunden sind.
[0046] Der Einbau und der elektrische Anschluss der ersten Leiterplatte 1 an das elektrische
Klemmenmodul des elektrischen Adressierungsmoduls erfolgt durch ein Einschieben der
ersten Leiterplatte 1 in Einsteckrichtung E in die Aufnahme 11 des Steckverbinders
10. Zu diesem zweck kann das Gehäuse 12 an seiner Frontseite und/oder an einem Seitenteil
geöffnet werden, um Zugang zu dem auf der zweiten Leiterplatte 2 montierten Steckverbinder
10 zu erhalten. Nachdem die erste Leiterplatte 1 in dem Steckverbinder eingesteckt
worden ist, wird das Gehäuse wieder verschlossen. In einer alternativen Ausführungsform
besitzt das Gehäuse 12 eine ausreichend große Gehäuseöffnung, damit die erste Leiterplatte
in das Gehäuse 12 des elektrischen Klemmenmoduls 41 eingeschoben werden kann, ohne
dass das Gehäuse 12 geöffnet werden muss.
[0047] Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektrischen Klemmenmoduls 41
mit einer darin angeordneten elektrischen Adressierungsvorrichtung bei der die erste
Leiterplatte 1 mit einer Ausnehmung 14 versehen ist. Die Ausnehmung 14 ermöglicht
den Eingriff des zweiten Verstellmittels 6 in die erste Leiterplatte 1, so dass diese
unmittelbar über der zweiten Leiterplatte 2 angeordnet ist, während das zweite Verstellmittels
6 teilweise auf die gegenüberliegende Seite der ersten Leiterplatte 1 ragt. Aufgrund
einer derartigen Anordnung des zweiten Verstellmittels 5 wird die Dicke der ersten
Leiterplatte 1 genutzt, ein zweites Verstellmittel 6 platzsparend in das Gehäuse des
elektrischen Klemmenmoduls einzubringen, indem ein Teil des zweiten Verstellmittels
6 durch die erste Leiterplatte 1 greift.
[0048] Fig. 4 zeigt eine Detailansicht eines Steckverbinders 10, welcher als Leiterplatten-Direktsteckverbinder
zur unmittelbaren Aufnahme von Leiterplatten ausgeführt ist. Der Steckverbinder 10
ist mit einer Aufnahme 11 zur Aufnahme der ersten Leiterplatte 1 und mit einer Vielzahl
von ersten elektrischen Kontaktmitteln 7 zur elektrischen Verbindung mit der Leiterbahn-Kontaktstellen
9 der ersten Leiterplatte versehen, welche innerhalb der ersten Aufnahme 11 angebracht
sind. Die Aufnahme 11 weist in vorteilhafter Ausführung die Gestalt einer mehrpoligen
Buchse mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktfedern auf. Zur Verbindung mit einer
ersten Leiterplatte 1, welche jeweils auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten Leiterbahn-Kontaktstellen
9 aufweisen kann, ist die Aufnahme 11 bevorzugt mit mehreren ersten Kontaktmitteln
7 und mit ersten Kontaktmitteln 7' auf der gegenüberliegenden Seite der Aufnahme 11
ausgestattet.
[0049] Zweite Kontaktmittel 8 weist der Steckverbinder 10 auf der gegenüberliegenden Seite
der Aufnahme 11 in Form von Lötanschlussstiften auf. Diese sind elektrisch mit den
ersten Kontaktmitteln 7 verbunden und senkrecht zur Einschubrichtung E am Steckverbinder
10 angeordnet.
[0050] Zur Befestigung des Steckverbinders 10 auf der zweiten Leiterplatte 2 ist der Steckverbinder
mit zwei zylindrischen Befestigungsmitteln 10b versehen, welche in Bohrungen der zweiten
Leiterplatte 2 eingreifen und darin eingeschnappt werden können. Hierfür besitzen
die beiden Befestigungsmittel 10b Leiterplattenausnehmungen 10c zur Aufnahme einer
Leiterplatte. Die Befestigungsmitteln 10b und die Leiterplattenausnehmungen 10c können
jegliche zur Aufnahme von Leiterplatten geeignete Gestaltungsform besitzen. Als alternative
oder auch zusätzliche Befestigungsmöglichkeit kann der Steckverbinder 10 mit den zweiten
Kontaktmitteln 8 auf der zweiten Leiterplatte 2 befestigt sein, indem diese zweiten
Kontaktmittel 8 auf der zweiten Leiterplatte 2 angelötet oder beispielsweise in eine
weitere mehrpolige Buchse eingesteckt sind, welche auf der zweiten Leiterplatte 2
befestigt ist.
[0051] Fig. 5 zeigt eine Detailansicht der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit der
ersten Leiterplatte 1 und dem ersten und zweiten Verstellmittel 5, 6. Beide Verstellmittel
5, 6 sind als Rad ausgestaltet und an der äußeren Umfangsfläche 26 mit einer Vielzahl
von angebrachten Markierungen 21 ausgestattet, wobei jeweils ein Teilsegment der äußeren
umfangsfläche 26 der beiden Verstellmittel 5, 6 aus der Gehäuseöffnung 13 heraus ragt.
Die Markierungen 21 sind auf der äußeren Umfangsfläche 26 in definierten Abständen
angeordnet und mittels Markierungserhebungen 22 voneinander untergliedert. Die Ablesbarkeit
der Markierungen 21 kann an einem unzureichend ausgeleuchteten Einbauort erschwert
sein. Für diesen Fall kann das erste und/oder zweite Verstellmittel 5, 6 aus einem
transparenten und/oder lichtdurchlässigen Material hergestellt sein. Bevorzugt ist
zur besseren Ablesbarkeit ein Leuchtmittel 33 auf der ersten Leiterplatte 1 angeordnet.
Mit dem Leuchtmittel 33 können auch Diagnoseinformationen über den zustand der elektrischen
Adressierungsvorrichtung oder auch Bereichsüberschreitungen, eine Visualisierung von
Schaltvorgängen, positive oder negative Ergebnisse eines ausgeführten Selbsttests
und desgleichen signalisiert werden. So können beispielsweise Fehler in dem elektrischen
Klemmenmodul durch unterschiedliche Blinkfrequenzen, intensitäten und/oder Farben
zur Anzeige gebracht werden. Im einfachsten Fall werden mit dem Leuchtmittel eine
angelegte Betriebsspannung und/oder die Bereitschaft des elektrischen Klemmenmodulsangezeigt.
[0052] Fig.6 zeigt eine Ausführungsform der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit nur
einem ersten Verstellmittels 5, welches als Rändelrad mit einer Markierungserhebung
22 ausgebildet und durch Vernieten auf der ersten Leiterplatte 1 befestigt ist. Ein
Teil des Verstellmittels 5 ragt aus der Gehäuseöffnung 13 heraus um die Verstellung
von außen zu ermöglichen. Die Verstellung erfolgt durch Drehen des Randes des ersten
Verstellmittels 5. Die gezeigten Markierungserhebungen 22, die alternativ auch als
Markierungsausnehmungen 23 ausgestaltet sein können, erlauben eine exakte Positionierung
des Verstellmittels 5 in Bezug auf das Gehäuse 12 des elektrischen Klemmenmoduls 41.
Zur Verstellung kann ferner ein Schraubendreher verwendet werden, der an der Markierungserhebung
22 oder in eine entsprechende kerbenförmige Ausnehmung oder in eine Markierungsausnehmung
23 eingreifen kann.
[0053] Fig.7 und Fig.8 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der ersten Leiterplatte 1
der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit einem darauf angeordneten elektrischen
Widerstandspotentiometer als verstellbares elektrisches Bauteil. Der Pfeil E veranschaulicht
die Einsteckrichtung für das Einstecken in den Steckverbinder. Auf der gegenüberliegenden
Seite der ersten Leiterplatte 1 kann ein weiteres, zweites verstellbares elektrisches
Bauteil in Gestalt eines Widerstandspotentiometers angeordnet sein. Fig.7 veranschaulicht
die Position der zum Anschluss an den Steckverbinder dienenden Leiterbahn-Kontaktstellen
9 an einem rechteckförmigen Randbereich eines Leiterbahnabschnitts der ersten Leiterplatte
1, während in Fig.8 diese Leiterbahn-Kontaktstellen 9 unsichtbar sind.
[0054] Das in Fig.7 gezeigte Widerstandspotentiometer weist fünf Leiterbahn-Kontaktstellen
9 auf. Entsprechend können auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Leiterplatte
1 weitere Leiterbahn-Kontaktstellen angeordnet sein, wobei üblicherweise drei Kontaktstellen
zur Veränderung eines Kennwerts einer Schaltungsanordnung 3, wie beispielsweise eines
Widerstandswerts, ausreichend sind. Weitere Leiterbahn-Kontaktstellen 9 können in
einer bevorzugten Ausführungsform zur elektrischen Versorgung eines Leuchtmittels
33 dienen.
[0055] Das elektrisch verstellbare Bauteil weist einen ersten Leiterbahnabschnitt 17 auf,
welcher elektrisch leitfähig ist und als Abgriffsbahn für den elektrischen Abnehmer
20, welcher an einem Verstellmittel angebracht ist, dient. Ein zweiter Leiterbahnabschnitt
18 ist ringförmig um den zentral angeordneten ersten Leiterbahnabschnitt 17 angeordnet.
Der in Form einer Widerstandsgleitbahn vorgesehene erste und/oder zweite Leiterbahnabschnitt
17, 18 kann durch Aufbringen einer widerstandsbehafteten und/oder elektrisch leitfähigen
Schicht, beispielsweise durch Auftragen einer elektrisch leitfähigen Widerstandspaste
oder durch Beschichtung der Oberfläche mit einer Carbonschicht, direkt auf der Oberfläche
der Leiterplatte, hergestellt sein.
[0056] Um den zweiten Leiterbahnabschnitt herum ist ringförmig eine Gleitbahn 19 angeordnet,
welche als Auflage- oder Schleiffläche für ein Rast- und/oder Abstandsmittel dient.
Dieses Rast- und/oder Abstandsmittel kann in einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung an dem Verstellmittel angebracht sein. Das Rastmittel ermöglicht den Eingriff
in Aufnahmeelemente 40, um die Einstellung beispielsweise eines exakt reproduzierbaren
Widerstandokennwerts mit dem Verstellmittel gewährleisten zu können. In einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmeelemente 40 in die ringförmige Gleitbahn
19 eingebracht, so dass diese aus einer Vielzahl von einzeln Gleitbahnelementen 19'
zusammen gesetzt ist. In Fig.8 sind die Aufnahmeelemente 40 auf einem Bereich der
ersten Leiterplatte 1 angeordnet, welcher zwischen dem zweiten Leiterbahnabschnitt
18 und der Gleitbahn 19 angeordnet ist.
[0057] Fig.9 zeigt das Verstellmittel 5 und die erste Leiterplatte 1 in einem demontierten
Zustand. Auf der ersten Leiterplatte 1 ist ein erster Leiterbahnabschnitt 17 in Form
einer Wideratandsgleitbahn und ein zweiter Leiterbahnabschnitt in Form einer Abgriffsbahn
18 vorgesehen, die über einen Abnehmer 20 elektrisch miteinander verbunden werden.
Der Abnehmer 20 ist auf der der Leiterplattenoberfläche gegenüberstehenden Fläche
des Verstellmittels 5 angeordnet. Durch Befestigung des Verstellmittels 5 mittels
eines Lagers 15 auf der ersten Leiterplatte 1 wird ein verstellbares Bauteil gebildet,
mit dem eine elektrische Kenngröße der ersten Schaltungsanordnung 3, beispielsweise
ein Widerstand, eine Kapazität und/oder eine Induktivität eingestellt werden kann.
[0058] In Fig.9 zeigt der gestrichelt dargestellte Abnehmer die Position des Abnehmers 20
wenn das Verstellmittel 5 auf der ersten Leiterplatte 1 montiert ist. Der Abnehmer
20 befindet sich mit einem seiner Schenkel auf dem ersten Leiterbahnabschnitt 17 und
mit dem anderen Schenkel auf der Abgriffsbahn 18. Der erste Leiterbahnabschnitt 17
ist an zumindest einem seiner Enden durch einen ersten Anschlusspunkt 24, die Abgriffsbahn
18 über einen zweiten Anschlusspunkt 25 mit weiteren in Fig. 9 nicht gezeigten elektrischen
Bauteilen einer ersten Schaltungsordnung 3 verbunden. Durch Anlegen einer Spannung
an die elektrische Adressierungsvorrichtung fließt durch die erste Schaltungsanordnung
3 ein Strom, der über den ersten Anschlusspunkt 24 über einen Teil des ersten Leiterbahnabschnitts
17 zu einem Schenkel des Abnehmers 20, weiter über den Abnehmer 20 zur Abgriffsbahn
und schließlich zum zweiten Anschlusspunkt 25 in die erste Schaltungsanordnung 3 zurück
fließt, wodurch sich als elektrische Kenngröße zwischen dem ersten und zweiten Anschlusspunkt
24, 25 ein elektrischer Widerstand des verstellbaren elektrischen Bauteils einstellt.
Der elektrische Widerstand lässt sich durch Drehen des ersten Verstellmittels 5 verändern.
Wird der Abnehmer 20 so verstellt, dass der Strom vom ersten Anschlusspunkt 24 kommend
einen längeren Weg des erste Leiterbahnabschnitt 17 durchfließen muss, ist der resultierende
Widerstand des verstellbaren elektrischen Bauteils größer, ist der Weg dagegen kleiner,
nimmt der resultierende Widerstandswert ab. Damit stellt das in Fig. 9 und 10 gezeigte
verstellbare elektrische Bauteil die Funktion eines Potentiometers zur Verfügung,
das über die Anschlusspunkte 24 und 25 mit weiteren Bauteilen in der ersten Schaltungsanordnung
3 auf der ersten Leiterplatte 1 verbunden ist.
[0059] Fig.10 verdeutlicht die Position des Abnehmers 20 auf dem ersten und zweiten Leiterbahnabschnitt
17, 18, wenn das erste Verstellmittel 5 mit dem daran angebrachtem Abnehmer 20 im
zusammengebauten Zustand auf der ersten Leiterplatte 1 angeordnet ist. Die in Fig.
9 und Fig. 10 beschriebenen elektrischen Bauteile können bei einer Ausführungsform
einer elektrischen Adressierungsvorrichtung für einen mehrstelligen Adressbereich
entsprechend auch auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Leiterplatte 1 mit einem
weiteren, zweiten Verstellmittel 6 angeordnet sein.
[0060] Fig.11 zeigt eine beispielhafte Innenansicht eines aus Kunststoff geformten ersten
Verstellmittels 5, welches als Rändelrad ausgebildet ist und mit einem darin befestigten
Abnehmer und einem Lager 15 ausgestattet ist. Auf der äußeren Umfangsfläche 26 des
Verstellmittels sind in regelmäßigen Abständen Markierungsausnehmungen 23 zum Eingriff
eines Rastmittels angeordnet, damit eine exakte Positionierung der einzustellenden
Adresse gewährleistet ist. Das Verstellmittel 5 ist mit weiteren Rastmitteln in Gestalt
von drei Rastarmen 39a ausgestattet, welche als Kugel-Rastarme ausgebildet und aus
der Innenfläche des Verstellmittels 5 geformt sind. Die Kugel-Rastarme 39a sind sternförmig
angeordnet und verlaufen ausgehend von dem Lager 15 radial zur äußeren Umfangsfläche
26 des Verstellmittels 5. An den äußeren Ende eines jeden Kugel-Rastarms 39a sind
jeweils Schleifflächen in Gestalt eines Zylinders mit einer daran angeformten Halbkugel
angebracht, welche zur Abstützung auf der Gleitbahn 19 und damit zu einer gleichmäßigen
Auflage des Verstellmittels 5 auf der ersten Leiterplatte 1 dient. Bei der Verstellung
der Adresse mit dem Verstellmittel 5 streichen oder schleifen die an den Rastarmen
angebrachten Halbkugeln über die Gleitbahn 19, während die Rastarme als Federelemente
fungieren und eine im Wesentlichen konstante Andruckkraft sowie einen gleichmäßigen
Abstand zur Fläche der ersten Leiterplatte ermöglichen. Ferner können die an den Kugel-Rastarmen
angebrachten halbkugelförmigen Schleifflächen in die Aufnahmeelemente 40 des verstellbaren
elektrischen Bauteils auf der ersten Leiterplatte 1 eingreifen und gewährleisten somit
ebenfalls eine exakte Positionierung des Verstellmittels 5 und eine exakte Adresseinstellung.
[0061] Fig.12 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines ersten Verstellmittels 5 als
Rändelrad, welches ebenfalls mit Rastarmen versehen ist. Im Unterschied zu dem in
Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rastarme 39b das Verstellmittels 5
an den äußeren Enden als konische Zylinderkegel, welche ebenfalls als Schleifflächen
dienen und eine gleichmäßigen Abstützung auf einer Gleitbahn 19 und/oder einen Eingriff
in Aufnahmeelemente 40 in der ersten Leiterplatte 1 gewährleisten.
[0062] Fig.13 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Leiterplatte 1 mit zwei daran angebrachten
Verstellmitteln 5, 6 als Rändelräder, wobei diese auf zwei sich gegenüberliegenden
Seiten der ersten Leiterplatte angebracht sind. Die erste Leiterplatte 1 besitzt einen
rechteckförmigen Leiterplattenabschnitt an dem nicht gezeigte Leiterbahn-Kontaktstellen
9 zum elektrischen Kontaktieren mit den ersten Kontaktmitteln 7 in der Aufnahme 11
des Steckverbinders 10 angebracht sind. Der Pfeil E verdeutlicht die entsprechende
Einsteckrichtung für das Einstecken in den Steckverbinder. Beide Verstellmittel 5,
6 sind gemeinsam in einem Lager 15 auf der ersten Leiterplatte 1 gelagert. An den
äußeren Umfangsfläche 26, 26' des ersten und zweiten Verstellmittels 5 sind in regelmäßigen
Abständen Markierungen 21 angebracht, welche durch Markierungsausnehmungen 23, 23'
voneinander untergliedert sind. In diese Markierungsausnehmungen 23, 23' des ersten
und zweiten Verstellmittels greifen jeweils Rastmittel in Form von Rastfedern 35 ein,
um eine Adresseinstellung der Verstellmittel 5, 6 festzulegen, so dass eine exakte
Positionierung der Verstellmittel 5, 6, und damit die Einstellung einer definierten
elektrischen Kenngröße, wie beispielsweise eines Widerstandswerts, gewährleistet ist.
Die Rastfedern 35 sind jeweils auf beiden Seiten der ersten Leiterplatte 1 angebracht,
wobei in Fig. 13 nur eine Rastfeder 35 gezeigt ist, und greifen tangential in die
Markierungsausnehmungen 23 der beiden Rändelräder 5, 6 ein. Zur einfachen Montage
sind die beiden Rastfedern 35 auf einer gemeinsamen Platte angebracht und seitlich
in eine Ausnehmung der ersten Leiterplatte 1 eingebracht. Die Befestigung dieser Platte
kann mittels einer Klemmverbindung und/oder mittels eines Eingriffsmittels erfolgen,
welches zu diesem Zweck in eine schlitzförmige Ausnehmung der ersten Leiterplatte
eingreift.
[0063] Bei der Verstellung der Rändelräder 5, 6 ermöglichen die Rastfedern 35 bevorzugt
eine für den Benutzer hörbare Bestätigung der Adresseinstellung, so dass der Benutzer
durch auf eine einfache weise sicher stellen kann, die einzustellende Adresse exakt
eingestellt zu haben. Fig.14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ersten Leiterplatte
1 mit zwei daran angebrachten Rändelrädern 5, 6 und zwei in Markierungsausnehmungen
23 eingreifende Rastfedern 35, welche ebenfalls auf einer gemeinsamen Montageplatte
beherbergt sind. Diese Montageplatte ist in einer seitlich Ausnehmung der ersten Leiterplatte
1 mittels Federelementen fixiert. Zur seitlichen Abstützung der Montageplatte ist
diese als Blechteil ausgeführt und mit umgebogenen Blechfortsätzen versehen, welche
die erste Leiterplatte 1 umgreifen. Um eine gleichmäßigen Abstützung auf einer Gleitbahn
19 und/oder einen Eingriff in Aufnahmeelemente 40 in der ersten Leiterplatte 1 zu
gewährleisten sind beide Verstellmittel 5, 6 mit einem Rastarm 38 ausgestattet.
[0064] Fig.15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines als Rändelrad ausgeführten Verstellmittels
5, welches zum Eingriff in auf der ersten Leiterplatte 1 angeordnete Aufnahmeelemente
40 an der Verstellmittelkante 27 mit einer Rastnase 36 ausgestattet ist.
[0065] Fig.16 veranschaulicht ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer ersten
Leiterplatte 1 mit zwei daran angebrachten Rändelrädern 5, 6 und zwei in die Markierungsausnehmungen
23 eingreifende Drahtrastfedern 37, welche auf beiden Seiten der ersten Leiterplatte
angebracht sind und tangential in die Markierungsausnehmungen 23 eingreifen. Zu diesem
Zweck sind die Drahtrastfedern 37 bügelförmig vorgeformt. Zur Befestigung sind jeweils
beide Enden der Drahtrastfedern 37 in Bohrungen der ersten Leiterplatte eingebracht.
[0066] Fig.17 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines ersten und zweiten
Verstellmittels 5, 6 als Rändelrad, welche beide mit Rastarmen in alternativen Ausführungsformen
versehen sind. Die Rastarme 38 der Verstellmittel 5, 6 sind gegenüber der Verstellmittelgrundfläche
geneigt sowie axial federnd daran angebracht und gegebenenfalls mit Schleifflächen
(nicht gezeigt) ausgestattet, welche eine gleichmäßige Abstützung auf einer Gleitbahn
19 und/oder einen Eingriff in Aufnahmeelemente 40 in der ersten Leiterplatte 1 gewährleisten.
[0067] Fig.18 zeigt das verstellbare Bauteil in Form eines Potentiometers. Auf der dem ersten
Verstellmittel 5 gegenüberliegenden Seite ist ein Rastelement 34 vorgesehen, das mit
der Leiterplatte fest verbunden ist. Das Rastelement kann mit einem kugelförmigen
federnd gelagerten Kopf ausgestattet sein. Auf der der Leiterfläche gegenüberliegenden
Fläche der Einstellvorrichtung sind in regelmäßige Abständen Bohrungen 30 auf einer
Kreisbahn angeordnet. Der Radius der Kreisbahn entspricht dem Abstand des Rastelements
34 von dem Lager 15. Die Bohrungen 30 und das Rastelement 34 bilden das Rastmittel.
Eine entsprechende Anordnung eines Rastmittels kann zusammen mit einem zweiten Verstellmittel
6 auch auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Leiterplatte angeordnet sein, wenn
die elektrische Adressierungsvorrichtung beispielsweise für einen mehrstelligen Adressbereich
vorgesehen ist.
[0068] Beim Drehen des ersten Verstellmittels 5 greift das Rastelement 34 in die Bohrungen
ein. Hierdurch wird einem Bediener mitgeteilt, dass eine vorbestimmte Einstellposition
des ersten Verstellmittels 5 erreicht worden ist. Ferner können auf der Oberfläche
der Leiterplatte ein oder mehrere Anschlagelemente 31, 31' angeordnet sein, welche
zusammen mit einem auf der Rückseite des Verstellmittels 5 angebrachten Gegenanschlagelement
32, eine definierte Anfangs-und/oder Endstellung des verstellbaren elektrischen Bauteils
festlegen. Stößt das Gegenanschlagelement 32 bei der Verstellung gegen eines der Anschlagelemente
31, 31', ist die Anfangs- oder Endstellung erreicht. Ein Überdrehen des verstellbaren
elektrischen Bauteils ist so wirkungsvoll verhindert.
[0069] Fig.19 zeigt eine Ausführungsform der elektrischen Adressierungsvorrichtung mit einem
verstellbaren elektrischen Bauteil, welches zur Adresseinstellung eine Schaltfunktion
aufweist. Der erste Leiterbahnabschnitt 17' ist mit nicht leitfähigen Abschnitten
unterbrochen, während der zweite Leiterbahnabschnitt 18 wiederum als Abgriffsbahn
fungiert. Ein Schenkel des Abnehmers 20 ist im eingebauten Zustand mit der Abgriffsbahn
18 elektrisch verbunden, während der andere Schenkel beim Verdrehen des ersten Verstellmittels
5 abwechselnd über leitfähige und nicht leitfähige Abschnitte des ersten Leiterbahnabschnitts
17' streicht. Die leitfähigen Abschnitte des ersten Leiterbahnabschnitts 17' sind
mit ersten Anschlusspunkten 24', die Abgriffsbahn 18 über einen zweiten Anschlusspunkt
25 mit den auf der ersten Schaltungsanordnung 3 angeordneten Bauteilen verbunden.
Ein elektrischer Strom kann nur dann fließen, wenn sich beide Schenkel des Abnehmers
über leitfähigen Material befinden. Der Strom fließt dann von der Schaltungsanordnung
über einen ersten Anschlusspunkt 24', über den zumindest einen leitfähigen Abschnitt
des ersten Leiterbahnabschnitts 17' weiter über den Abnehmer 20 zur Abgriffsbahn 13
und zur ersten Schaltungsordnung 3 über den zweiten Anschlusspunkt 15. Die Anzahl
der von dem verstellbaren elektrischen Bauteil zur Verfügung gestellten Adressstellungen
ist von der Anzahl der leitfähigen Abschnitte des ersten Leiterbahnabschnitts 17'
abhängig, wobei mit der in Fig. 20 gezeigten Vorrichtung sieben Adressen einstellbar
sind. Bei einer mit zehn Schaltstellungen versehenen ersten Schaltungsanordnung 3
wäre somit die Einstellung eines einstelligen Adressbereichs mit den Ziffern Null
bis Neun möglich.
[0070] Fig.20 zeigt eine Ausführungsform einer elektrischen Adressierungsvorrichtung mit
einem verstellbaren elektrischen Bauteil bei dem die Stellung des ersten Verstellmittels
5 über einen induktiven oder kapazitiven Sensors 28 ermittelt wird. Der Sensor 28
erzeugt eine elektrische Kenngröße, die dem Verstellweg proportional ist und mit der
die Funktion des elektrischen Adressvorrichtung eingestellt bzw. verändert werden
kann. Der Sensor 28 ist auf der ersten Leiterplatte 1 unterhalb des ersten Verstellmittels
5 angeordnet. Auf der der ersten Leiterplatte 1 zugewandten Fläche des ersten Verstellmittels
5 sind mehrere metallisierte Abschnitte 29 angeordnet.
[0071] Bei Verdrehung des ersten Verstellmittels 5 überstreichen die metallisierten Abschnitte
29 auf dem ersten Verstellmittel 5 den Sensor 28, wobei von dem Sensor 28 jeweils
ein Impuls generiert wird. Die Anzahl der Impulse ist proportional zu dem bei der
Drehung zurückgelegten Weges des ersten Verstellmittels 5. Der Sensor bzw. eine mit
dem Sensor 28 verbundene Auswerteschaltung (nicht gezeigt) wertet die absolute und/oder
relative Position des ersten Verstellmittels 5 über der ersten Leiterplatte 1 aus.
Fig.21 zeigt ein Ausführungsbeispiel des verstellbaren elektrischen Bauteils auf der
ersten Leiterplatte 1 einer elektrischen Adressierungsvorrichtung als verstellbarer
Kondensator. Auf der ersten Leiterplatte 1 ist unterhalb des ersten Verstellmittels
5 jeweils ein erster Leiterbahnabschnitt 17" in Form einer metallisierten Fläche und
auf der der Leiterplatte gegenüberliegenden Fläche des ersten Verstellmittels 5 ein
metallisierter Abschnitt 29' angeordnet. Beide Flächen stehen sich so gegenüber, dass
sie mit Drehung des ersten Verstellmittels 5 zumindest teilweise in Überlappung gebracht
werden können. Je mehr metallisierte Fläche sich gegenüber steht, desto größer ist
die resultierende Kapazität des verstellbaren elektrischen Bauteils. Die beiden Leiterbahnabschnitte
(17", 29') sind jeweils mit ersten und zweiten Anschlusspunkten auf der Leiterplatte
verbunden (nicht gezeigt). Der zweite Anschlusspunkt des metallisierten Leiterbahnabschnitts
29' auf dem ersten Verstellmittel 5 kann beispielsweise mit dem Niet 16 über das Lager
15 mit der Leiterplatte verbunden sein.
[0072] Fig.22 zeigt das verstellbare elektrische Bauteil im zusammengebauten Zustand innerhalb
der elektrischen Adressierungsvorrichtung. Die beiden sich zumindest teilweise gegenüberliegenden
metallisierten Leiterbahnabschnitte (17", 29') sind schraffiert dargestellt.
Bezugszeichenliste:
[0073]
- 1
- Erste Leiterplatte
- 2
- Zweite Leiterplatte
- 3
- Erste Schaltungsanordnung
- 4
- Zweite Schaltungsanordnung
- 5
- Erstes Verstellmittel
- 6
- Zweites Verstellmittel
- 7
- Erste Kontaktmittel
- 8
- Zweite Kontaktmittel
- 9
- Leiterbahn-Kontaktstellen
- 10
- Steckverbinder
- 10b
- Befestigungsmittel
- 10c
- Leiterplattenausnehmung
- 11
- Aufnahme
- 12
- Gehäuse
- 13
- Gehäuseöffnung
- 14
- Ausnehmung
- 15
- Lager
- 16
- Niet
- 17
- Erster Leiterbahnabschnitt
- 18
- Zweiter Leiterbahnabschnitt (Abgriffsbahn)
- 19
- Gleitbahn
- 20
- Abnehmer
- 21
- Markierung
- 22
- Markierungserhebung
- 23
- Markierungsausnehmung
- 24
- Erster Anschlusspunkt
- 25
- Zweiter Anschlusspunkt
- 26
- Äußere Umfangsfläche
- 27
- Verstellmittelkante
- 28
- Sensor (kapazitiv/induktiv)
- 29
- Metallisierter Abschnitt
- 30
- Bohrung
- 31
- Anschlagelement
- 32
- Gegenanschlagelement
- 33
- Leuchtmittel
- 34
- Rastelement
- 35
- Rastfeder
- 36
- Rastnase
- 37
- Drahtrastfeder
- 38
- Rastarm
- 39a
- Kugel-Rastarm
- 39b
- Kegel-Rastarm
- 40
- Aufnahmeelement
- 41
- Elektrisches Klemmenmodul
- 42
- Elektrisches Kontaktelement
- E
- Einsteckrichtung
1. Elektrische Adressierungsvorrichtung, umfassend
- eine mit Leiterbahn-Kontaktstellen (9) versehene erste Leiterplatte (1), auf der
wenigstens eine erste Schaltungsanordnung (3) mit mindestens einem verstellbaren elektrischen
Bauelement mit wenigstens einem ersten Verstellmittel (5) angeordnet ist, welches
zur Veränderung mindestens einer elektrischen Kenngröße der ersten Schaltungsanordnung
(3) dient,
- eine zweite Schaltungsanordnung (4) mit wenigstens einem elektrischen Bauelement
zur Ausführung einer Adressierungsfunktion, wobei die erste Schaltungsanordnung (3)
mit der zweiten Schaltungsanordnung (4) elektrisch verbunden ist,
- einen Steckverbinder (10) mit einer Aufnahme (11), zur Aufnahme der ersten Leiterplatte
(1), und mit ersten und zweiten Kontaktmitteln (7, 8),
wobei die ersten Kontaktmittel (7) in der Aufnahme (11) angeordnet sind und zum elektrischen
Kontaktieren der Leiterbahn-Kontaktstellen (9) auf der ersten Schaltungsanordnung
(3) dienen sowie mit den zweiten Kontaktmitteln (8) elektrisch verbunden sind,
wobei die zweiten Kontaktmittel (8) zum elektrischen Kontaktieren einer zweiten Leiterplatte
(2) dienen, an welcher der Steckverbinder zum elektrischen Verbinden der ersten Leiterplatte
(1) mit der zweiten Leiterplatte (2) mechanisch anzuordnen ist oder angeordnet ist.
2. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Schaltungsanordnung
(4) auf der ersten Leiterplatte (1) angeordnet ist.
3. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Schaltungsanordnung
(4) auf der zweiten Leiterplatte (2) oder auf einer mit der zweiten Leiterplatte elektrisch
verbundenen weiteren Vorrichtung angeordnet ist.
4. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens ein weiteres verstellbares elektrisches Bauelement mit einem zweiten Verstellmittel
(6) auf der ersten Leiterplatte (1) zur Veränderung einer weiteren elektrischen Kenngröße
der ersten Schaltungsanordnung (3) angeordnet ist.
5. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens die erste Leiterplatte (1) und/oder wenigstens ein Verstellmittel (5, 6)
im Wesentlichen parallel zu der zweiten Leiterplatte (2) angeordnet sind.
6. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei wenigstens das zweite
Verstellmittel (6) auf der dem ersten Verstellmittel (5) gegenüberliegenden Seite
der ersten Leiterplatte (1) angeordnet ist.
7. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens das auf der ersten Leiterplatte (1) angeordnete erste Verstellmittel (5)
durch ein Lager (15) unmittelbar auf der ersten Leiterplatte (1) gelagert ist.
8. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei wenigstens das auf der
ersten Leiterplatte (1) angeordnete erste und zweite Verstellmittel (5, 6) gemeinsam
durch ein Lager (15) unmittelbar auf der ersten Leiterplatte (1) gelagert sind.
9. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Lagerung durch
Vernieten und/oder Verrasten wenigstens eines Verstellmittels (5, 6) im Lager (15)
auf der ersten Leiterplatte (1) erfolgt.
10. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
auf den beiden sich gegenüberliegenden Seiten der ersten Leiterplatte (1) jeweils
Leiterbahn-Kontaktstellen (9) zum elektrischen Anschluss an den Steckverbinder (10)
angeordnet sind und/oder, dass die ersten Kontaktmittel (7) in der Aufnahme (11) des
Steckverbinders (10) dazu ausgebildet sind, eine erste Leiterplatte (1) aufzunehmen,
welche jeweils auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten Leiterbahn-Kontaktstellen (9)
aufweist.
11. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die zweite Leiterplatte
(2) mit einer Ausnehmung (14) versehen ist, in welche wenigstens das erste und/oder
das zweite Verstellmittel (5, 6) eingreifen kann.
12. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens das erste Verstellmittel (5) im Wesentlichen als Rad, insbesondere als
Rändelrad, ausgebildet ist, wobei auf dessen äußerer Umfangsfläche (23) Markierungen
(21) und/oder Markierungserhebungen (22) und/oder Markierungsausnehmungen (23) in
vordefinierten Abständen angeordnet sind.
13. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens ein Rastmittel, insbesondere eine Rastfeder (35) oder eine Drahtrastfeder
(37), in eine Markierungsausnehmung (23) in der äußeren Umfangsfläche (27) des ersten
Verstellmittels (5) in vordefinierten Abständen eingreift.
14. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
wenigstens ein Rastmittel, insbesondere eine Rastnase (36), ein Rastarm (38) oder
eine Bohrung (30), auf der Verstellmittelkante (27) oder auf der der ersten Leiterplatte
(1) zugewandten Fläche des ersten Verstellmittels (5) angeordnet ist, wobei das Rastmittel
in vordefinierten Abständen in wenigstens ein Rastelement (34) oder ein Aufnahmeelement
(40) auf der zweiten Leiterplatte (2) eingreift.
15. Elektrische Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
der Steckverbinder (10) als Leiterplatten-Direktsteckverbinder und die Aufnahme (11)
als mehrpolige Buchse ausgestaltet ist und/oder wobei wenigstens ein verstellbares
elektrisches Bauelement auf der ersten Schaltungsanordnung (3) der ersten Leiterplatte
(1) als Potentiometer ausgebildet ist und/oder wobei der Steckverbinder (10) für die
Aufnahme von einer Vielzahl erster Leiterplatten (1) ausgebildet ist.
16. Elektrisches Klemmenmodul (41) mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen
(42) zum Anschluss elektrischer Leiter, mit einem Gehäuse (12), wobei das Gehäuse
(12) zumindest eine elektrischen Adressierungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten
Ansprüche und die zweite Leiterplatte (2) aufnimmt, wobei die elektrischen Kontaktelemente
(42) mit der zweiten Leiterplatte (2) elektrisch verbunden sind und zumindest ein
Teil eines wenigstens ersten und/oder eines zweiten Verstellmittels (5, 6) durch wenigstens
eine Gehäuseöffnung (13) in zumindest einer Seitenwand des Gehäuses (12) bedienbar
ist.