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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil zum Anschluß an ein
mehrere Leiter umfassendes Flachbandkabel umfassend ein Gehäuse, in
welchem mindestens eine Platine mit einem elektronischen Schaltkreis
angeordnet ist.
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Der
Anschluß von
gattungsgemäßen elektronischen
Bauteilen an Flachbandkabel erfolgt im vorbekannten Stand der Technik
mit verschiedensten Anschlußelementen
wie Steckern, zugehörigen
Anschlußbuchsen
oder sogenannten Koppelmodulen.
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Ausgehend
vom vorbekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein gattungsgemäßes elektronisches
Bauteil zur Verfügung
zu stellen, das bei geringen Herstellungskosten möglichst
kompakt ist, eine möglichst große Funktionalität bietet
und dabei insbesondere schnell, einfach und mit geringem Montageaufwand an
ein mehrere Leiter umfassendes Flachbandkabel angeschlossen werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes elektronisches Bauteil
gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Aufnahme für das Flachbandkabel
umfaßt
und daß an
der Platine mindestens ein mit dem elektronischen Schaltkreis elektrisch
leitend verbundener Eindringdorn angeordnet ist, der durch die Isolierung
eines in der Aufnahme befindlichen Flachbandkabels hindurch eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Leiter des Flachbandkabels
und dem elektronischen Schaltkreis herstellt.
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Mit
diesem erfindungsgemäßen elektronischen
Bauteil wird eine besonders einfache und kompakte Verbindung des
elektronischen Bauteils mit einem oder mehreren Leitern eines Flachbandkabels ermöglicht.
Ein mit dem elektronischen Bauteil zu verbindendes Flachbandkabel
wird somit einfach in die Aufnahme des Bauteils eingesetzt, wobei
die elektrisch leitende Verbindung zwischen einem bzw. mehreren
Leitern des Flachbandkabels und dem elektronischen Schaltkreis mittels
des an der Platine angeordneten Eindringdorns bzw. der Eindringdorne hergestellt
wird. Die Aufnahme für
das Flachbandkabel kann dabei so gestaltet sein, daß das Flachbandkabel
nicht im Bereich des elektronischen Bauteils enden muß, sondern
einen Anschluß des
elektronischen Bauteils auch an ein durchgehendes, durch das Gehäuse des
Bauteils hindurchgeführtes
Kabel ermöglicht,
ohne dieses hierfür
abtrennen zu müssen.
Die Aufnahme für
das Flachbandkabel muß ersichtlich
derart angeordnet sein, daß mindestens
ein Leiter des darin aufgenommenen Flachbandkabels von dem mindestens
einen Eindringdorn mit dem elektronischen Schaltkreis elektrisch
leitend verbunden wird. Unter einem Eindringdorn ist dabei jedwedes
elektrisch leitende Objekt zu verstehen, das in der Lage ist, die
Isolierung des Flachbandkabels zu durchdringen und mit einem der
Leiter des Flachbandkabels eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen.
Eindringdorne als solche sind hinlänglich bekannt und beispielsweise
in der
DE 10221477
A1 beschrieben, wo sie zusammen mit entsprechenden Kontaktbrücken zur
Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung der Leiter zweier
Flachbandkabel eingesetzt werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung von
mindestens einem mit dem elektronischen Schaltkreis verbundenen
Eindringdorn direkt an der Platine ist dieses elektronische Bauteil
besonders günstig
herzustellen und ebenso günstig
wie einfach an einem Flachbandkabel zu montieren. Zum Anschluß des Bauteils
an dem Flachbandkabel müssen damit
weder Anschlußbuchsen
oder ähnliches
am Bauteil noch Stecker oder dergleichen am Flachbandkabel angebracht
werden. Ebenso ist eine Kontaktierung der Eindringdorne mit dem
auf der Platine angeordneten elektronischen Schaltkreis besonders günstig und
einfach zu realisieren, da die Eindringdorne ihrerseits bereits
auf der Platine angeordnet sind. Ein weiterer, für die Praxis besonders bedeutender
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß das erfindungsgemäße Bauteil
jederzeit und überall
an einem bestehenden Netz von Flachbandkabeln angeschlossen – und auch
wieder entfernt – werden
kann. Hierzu muß das
Netz noch nicht einmal außer
Betrieb gesetzt werden. Dies resultiert in einer bisher nicht gekannten
Flexibilität
bei dem Aufbau, der Gestaltung und dem Einsatz von Einrichtungen,
die ein Netzwerk aus Flachbandkabeln und eine Mehrzahl von an dieses
angeschlossenen elektronischen Bauteilen umfassen.
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In
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß das
Gehäuse zweiteilig
aus einem Sockelteil und einem Deckelteil aufgebaut ist. Dabei sind
vorteilhaft das Sockelteil und das Deckelteil mittels lösbarer Befestigungsmittel,
wie z.B. Schrauben oder Schnappverschlüssen, miteinander verbindbar.
Die Platine ist, wie sich aus den nachstehenden Erläuterungen
ergibt, vorteilhaft im Deckelteil des Gehäuses angeordnet. Im Einzelfall
kann indessen auch eine Unterbringung der Platine im Sockelteil
günstig
sein, wobei der mindestens eine auf der Platine angeordnete Eindringdorn
in diesem Fall zu dem Deckelteil gerichtet ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils
sieht dann vor, daß auf
der Oberseite der Platine Bedien- und/oder Anzeigeelemente vorgesehen
sind, die durch entsprechende Aussparungen in der Oberseite des
Deckelteils hindurch bedien- und/oder ablesbar sind. Damit können in
besonders vorteilhafter Weise alle elektronischen Komponenten eines
erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils, inklusive der Eindringdorne,
des elektronischen Schaltkreises und etwaiger Anzeige- und/oder
Bedienelemente, direkt an einer Platine im Gehäuse des erfindungsgemäßen Bauteils
angeordnet sein, was eine besonders kompakte und günstige Herstellung
eines erfindungsgemäßen elektronischen
Bauteils ermöglicht.
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Bei
Anordnung der Platine im Deckelteil des Gehäuses ist es gemäß einer
weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen elektronischen
Bauteils vorteilhaft, den mindestens einen Eindringdorn an der dem
Sockelteil zugewandten Unterseite der Platine anzuordnen. Damit
kann dann vorteilhaft das in der Aufnahme aufgenommene Flachbandkabel
in einer Trennebene zwischen Sockelteil und Deckteil verlaufen und
durch Abnehmen des Deckelteils einsetzbar bzw. wieder entfernbar
sein.
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Die
Aufnahme für
das Flachbandkabel kann dazu beispielsweise als eine der Geometrie
des Flachbandkabels entsprechende Führungsnut vorliegen, die vorteilhaft
zumindest teilweise an der zum Deckelteil weisenden Seite des Sockelteils
angeordnet ist. Dabei kann die Aufnahme auch durch zwei im Sockelteil
und im Deckelteil angeordnete Aussparungen gebildet werden, die
gemeinsam eine lagefeste Führung
des Flachbandkabels durch das Bauteil in einer Trennebene zwischen
Sockelteil und Deckelteil gewährleisten.
Es ist jedoch ebenso denkbar die Aufnahme für das Flachbandkabel vollständig an
der zum Sockelteil weisenden Seite des Deckelteils oder an der zum
Deckelteil weisenden Seite des Sockelteils anzuordnen.
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Eine
Demontage des Gehäuses,
d.h. in diesem Fall eine Trennung von Sockelteil und Deckelteil,
macht dann die in diesem Bereich vorgesehene Aufnahme des Flachbandkabels
zugänglich, womit
das Flachbandkabel in die Aufnahme eingelegt bzw. wieder aus dieser
entfernt werden kann.
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Wird
das Flachbandkabel zunächst
in eine zumindest teilweise im Sockelteil angeordnete Aufnahme eingelegt,
dann wird es bei dem Zusammenbau von Sockelteil und Deckelteil auf
die an der dem Sockelteil zugewandten Unterseite der Platine angebrachten
Eindringdorne aufgedrückt.
Hierzu ist es gemäß einer
weiteren möglichen
Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn das Sockelteil und
das Deckelteil zueinander korrespondierende Führungselemente aufweisen, die
eine lagerichtige Positionierung des Sockelteils relativ zum Deckelteil
sicherstellen. Ein in die zumindest teilweise am Sockelteil vorhandene
Aufnahme eingelegtes Flachbandkabel wird dann beim Zusammenbau des
Gehäuses
durch die korrespondierenden Führungselemente
in jedem Fall lagerichtig auf die Eindringdorne aufgedrückt. Die
zueinander korrespondierenden Führungselemente
können
da bei beispielsweise als Führungszapfen
am einen Bauteil und entsprechende Aufnahmen für die Führungszapfen am anderen Bauteil
ausgestaltet sein, oder aber auch allgemeiner dadurch entstehen,
daß eines
der Bauteile aus Sockelteil oder Deckelteil teilweise von dem anderen
Bauteil aufgenommen wird, wobei die Geometrie der Bauteile nur einen
lagerichtigen Zusammenbau zulassen.
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Bei
einer alternativen Anordnung der Aufnahme des Flachbandkabels in
einer zum Sockelteil weisenden Seite des Deckelteils kann das Flachbandkabel
derart in diese eingebracht werden, daß die an der benachbarten Seite
(Unterseite) der Platine angeordneten Eindringdorne die Isolierung
des Flachbandkabels bereits beim Einlegen des Flachbandkabels in
die Aufnahme durchdringen. Eine lagerichtige Positionierung des
Flachbandkabels auf den Eindringdornen ist in diesem Fall bereits
durch die relative Lage der Eindringdornen zur Aufnahme des Flachbandkabels
sichergestellt. Das Sockelteil dient dann dem Abschluß des Gehäuses und
der mechanischen Fixierung des Flachbandkabels in der Aufnahme des
Deckelteils.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei allen
vorgenannten Ausführungsformen
an der Platine eine der Zahl der Leiter des Flachbandkabels entsprechende
Anzahl Eindringdorne angeordnet sind. Damit werden alle Leiter des
Flachbandkabels in geeigneter Art und Weise mit dem elektronischen
Schaltkreis der Platine verbunden.
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Besonders
vorteilhaft ist es bei einem erfindungsgemäßen elektronischen Bauteil,
wenn das anzuschließende
Flachbandkabel einen asymmetrischen Querschnitt aufweist und die
Aufnahme für
das Flachbandkabel der asymmetrischen Form des Flachbandkabels angepaßt ist.
Hiermit ist sichergestellt, daß das
Flachbandkabel in nur einer Orientierung in die am Gehäuse vorgesehene
Aufnahme eingelegt werden kann, womit eine durch die Lage der Eindringdorne
relativ zur Aufnahme vorgegebene, stets polrichtige Kontaktierung
der Leiter des Flachbandkabels erfolgt. Bei einem weitgehend symmetrischen
Gehäuse
aus einem Deckelteil und einem Sockelteil muß im Fall einer Anordnung der
Aufnahme des Flachbandkabels im Sockelteil darüber hinaus beachtet werden,
daß auch
das Sockelteil nur in einer möglichen
Orientierung mit dem Deckelteil zusammengebaut werden kann. Dies
kann beispielsweise durch eine asymmetrische Ausgestaltung der bereits
oben erläuterten
zueinander korrespondierenden Führungselemente
des Sockelteils und des Deckelteils erfolgen.
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Bevorzugt
handelt es sich bei dem asymmetrischen Flachbandkabel um ein Flachbandkabel
des Aktor-Sensor-Interface(ASI)-Industriestandards
mit zwei Leitern. Hierbei werden die Vorteile des erfindungsgemäßen elektronischen
Bauteils besonders deutlich. Bei dem ASI-Standard handelt es sich um ein Bussystem,
bei dem sowohl Energie als auch Daten über dieselben Leitungen übertragen
werden; die Energie als Gleichspannung, die Daten als Wechselspannung
gemäß entsprechender
Datenübertragungsprotokolle
in codierter digitaler Form.
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Ein
erfindungsgemäßes elektronisches
Bauteil kann in äußerst einfacher
Weise an beliebiger Stelle eines derartigen Bussystems an ein entsprechendes
Buskabel angeschlossenen werden, indem das Buskabel durch die entsprechende
Aufnahme des Bauteils geführt
wird, wobei die direkt an der Platine angeordneten Eindringdorne
für die
Kontaktierung des elektronischen Schaltkreises des Bauteils mit
dem Buskabel sorgen.
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Hierbei
ist dann vorteilhaft vorgesehen, daß der elektronische Schaltkreis
zur Verarbeitung und/oder Erzeugung von elektronischen Signalen des
ASI-Standards geeignet ist. Dabei ist gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen
vorgesehen, daß der
Schaltkreis auf der Platine zum einen zum Empfang von ASI-Nachrichten
geeignet ist, wobei mit einer speziellen, empfangenen Nachricht
eine bestimmte Anzeige auf einem Anzeigeelement des elektronischen
Bauteils verbunden ist, und der Schaltkreis zum anderen zum Senden
von ASI-Nachrichten geeignet ist, wobei eine spezielle Nachricht
durch Betätigung
eines Bedienelements des elektronischen Bauteils gesendet wird.
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Schließlich erweist
es sich noch als vorteilhaft, wenn das Sockelteil Bohrungen für eine Montage
des Sockelteils an einem beliebigen Untergrund, z.B. an einer geeigneten
Stelle wie einer Wand, aufweist.
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Im
folgenden wird ein mögliches
Ausführungsbeispiel
der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Dabei
zeigt
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1 eine
räumliche
Ansicht des noch nicht zusammengesetzten Gehäuses eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils
und
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2 eine
räumliche
Ansicht der in dem Gehäuse
des elektronischen Bauteils vorgesehenen Platine sowie eine zweite
Ansicht des gesamten elektronischen Bauteils nach dem Zusammenbau.
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Das
Gehäuse 1 des
auf den 1 und 2 dargestellten
erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils
ist zweiteilig aufgebaut und umfaßt dabei ein Sockelteil 2 und
ein Deckelteil 3. Im Deckelteil 3 des Gehäuses 1 wird
dabei eine in 2 schräg von unten dargestellte Platine 4 angeordnet,
auf der sich ein nicht dargestellter elektronischer Schaltkreis
befindet.
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In
der dem Deckelteil 3 zugewandten Seite des Sockelteils 2 des
Gehäuses 1 befindet
sich eine Aufnahme 5 für
ein Flachbandkabel 6, die in Längsrichtung durch das gesamte
Sockelteil 2 hindurch verläuft. Das Flachbandkabel 6 ist
ein Flachbandkabel des ASI-Industriestandards mit einer asymmetrischen
Querschnittsfläche
und zwei elektrischen Leitern 7 und 8. Die im
Sockelteil 2 des Gehäuses 1 als Führungsnut
ausgeführte
Aufnahme 5 für
das Flachbandkabel 6 ist dabei im wesentlichen der Form
des Flachbandkabels 6 angepaßt, wobei das Flachbandkabel 6 durch
eine Demontage des Gehäuses 1 in
die Aufnahme 5 einsetzbar bzw. wieder entfernbar ist. Das
in der Aufnahme 5 aufgenommene Flachbandkabel 6 verläuft dann
gewissermaßen
in einer Trennebene zwischen dem Sockelteil und dem Deckelteil.
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Im
zusammengebauten Zustand ist die Platine 4 des elektronischen
Bauteils im Deckelteil 3 des Gehäuses 1 angeordnet.
Dabei sind an der dem Sockelteil 2 zugewandten Unterseite
der Platine 4 zwei Eindringdorne 9 und 10 derart
angeordnet, daß sie die
Isolierung eines in der Aufnahme 5 des Sockelteils 2 befindlichen
Flachbandkabels 6 durchdringen und eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen den Leitern 7 und 8 des Flachbandkabels 6 und
dem auf der Platine angeordneten elektronischen Schaltkreis herstellen
können.
Hierzu sind die Eindringdorne 9, 10 als angespitzte,
blanke Metallstifte ausgeführt,
die durch die Platine 4 hindurchgehen, mit dieser verlötet sind
und dort mit dem elektronischen Schaltkreis leitend verbunden sind.
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Auf
der Oberseite der Platine 4 sind neben dem elektronischen
Schaltkreis und den dazu gehörenden
elektronischen Bauelementen auch zwei großformatige Leuchtdioden 11 und 12 als
Anzeigeelemente sowie ein Tastschalter 13 als Bedienelement vorgesehen.
Das Deckelteil 3 des Gehäuses 1 weist diesen
Bedien- und Anzeigeelementen korrespondierende Aussparungen 14, 15 und 16 auf,
durch die die Leuchtdioden 11, 12 bzw. der Tastschalter 13 hindurchreichen
und somit abgelesen bzw. bedient werden können. Der elektronische Schaltkreis
ist dabei in der Lage, bei Betätigung
des Tastschalters 13 eine dem ASI-Standard konforme Nachricht
zu erzeugen und mittels der Eindringdorne 9, 10 in
das Flachbandkabel 6 entsprechend einzuspeisen. Ebenso
kann der elektronische Schaltkreis ein entsprechendes ASI-Signal
empfangen und verarbeiten. Verschiedenen Signalen bzw. Nachrichten
können
dabei beispielsweise die Information "Leuchtdiode 11 an", "Leuchtdiode 11 aus", "Leuchtdiode 12 an" und "Leuchtdiode 12 aus" zugeordnet werden.
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Sockelteil 2 und
Deckelteil 3 weisen einander korrespondierende Führungselemente
in Form von vier am Sockelteil 2 angeordneten Führungszapfen 17 und
vier entsprechenden am Deckelteil 3 vorgesehenen Aufnahmeelementen 18 auf.
Darüber
hinaus bewirken auch die einander übergreifenden Seitenwände von
Deckelteil und So ckelteil eine lagerichtige Führung der beiden Teile zueinander.
Die Führungszapfen 17 besitzen
ein Innengewinde und die Aufnahmeelemente eine das Deckelteil 3 durchdringende
Bohrung, so daß das
Gehäuse 1 mit
vier nicht dargestellten Schrauben zusammenmontiert werden kann.
Am Sockelteil sind zwei weitere Bohrungen 19 vorgesehen,
durch die hindurch das Sockelteil mit zwei weiteren Schrauben an
einer geeigneten Stelle auf einem Untergrund montiert werden kann.
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Um
das elektronische Bauteil nun an einem Flachbandkabel 6 anzuschließen muß somit
zunächst
das Flachbandkabel 6 in die Aufnahme 5 des Sockelteil
gelegt werden. Der asymmetrische, bereichsweise konische Querschnitt
zusammen mit der Elastizität
der Isolierung des Flachbandkabels sorgt dabei bereits für eine gewisse
Fixierung des Flachbandkabels 6 in der Aufnahme 5 des
Sockelteils 2. Anschließend wird das Deckelteil 3 zusammen
mit der darin angeordneten Platine 4 auf das Sockelteil 2 aufgesetzt,
indem die Aufnahmeelemente 18 des Deckelteils 3 über die
Führungszapfen 17 des
Sockelteils 2 gebracht werden. Durch die daraus resultierende
Führung
ist eine lagerichtige Positionierung des Deckelteils 3 auf
dem Sockelteil 2 und damit der Eindringdorne 9, 10 auf
dem Flachbandkabel 6 sichergestellt. Beim Zusammendrücken der
beiden Gehäuseteile
dringen dann die Eindringdorne 9, 10 an entsprechenden
Stellen durch die Isolierung des Flachbandkabels 6 hindurch
in die Leiter 7, 8 ein und sorgen für eine elektrisch
leitende Verbindung des an der Platine angeordneten Schaltkreises
mit den Leitern 7, 8 des Flachbandkabels. Eine
Energieversorgung des elektronischen Bauteils ist im Falle eines ASI-Bussystems
nicht notwendig, kann jedoch in anderen Systemen beispielsweise durch
eine ebenfalls im Gehäuse 1 des
Bauteils untergebrachte Batterie bzw. durch einen an geeigneter
Stelle vorgesehenen Stromanschluß realisiert werden.