Kommunikationsmodul für ein Kommunikations- oder

Automatisierungsgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsmodul für ein Kommunikations- oder Automatisierungsgerät, wobei das Kommunikationsmodul ein Gehäuse umfasst, das einen in Kontakt mit einem Grundmodul des Kommunikations- oder Automatisie rungsgeräts bringbaren Anschlussbereich aufweist.

Ein industrielles Automatisierungssystem umfasst üblicherwei se eine Vielzahl von Kommunikations- und Automatisierungsge räten, die über ein industrielles Kommunikationsnetz mitei nander vernetzt sind und im Rahmen einer Fertigungs- oder Prozessautomatisierung zur Steuerung oder Regelung von Anla gen, Maschinen bzw. Geräten dienen. Zu Kommunikations- und Automatisierungsgeräten zählen beispielsweise speicherpro grammierbare Steuerung, dezentrale Peripheriemodule , Schütze, Kommunikationsmodule , Switches und Router. Aufgrund zeitkri tischer Rahmenbedingungen in technischen Systemen, die mit tels industrieller Automatisierungsgeräte automatisiert sind, werden in industriellen Kommunikationsnetzen zur Kommunikati on zwischen Automatisierungsgeräten überwiegend Echzeit-Kom- munikationsprotokolle , wie PROFINET, PROFIBUS oder Real-Time- Ethernet, verwendet.

Aus DE 10 2010 062065 Al ist ein modulares Elektronikgerät bekannt, das ein elektronisches Grundgerät, ein Elektronikmo dul zur elektrischen Verbindung mit dem Grundgerät und zur mechanischen Halterung am Grundgerät umfasst. Das Elektronik modul und das Grundgerät sind derart ausgestaltet, dass das Elektronikmodul in einer Anbringstellung mechanisch mit dem Grundgerät gekoppelt werden kann. Durch eine nachfolgende Schwenkbewegung kann das Elektronikmodul in eine Zwischen stellung geschwenkt und anschließend durch eine Schubbewegung in eine Verbindungsstellung gebracht werden. In der Verbin dungsstellung ist das Elektronikmodul elektrisch mit dem Grundgerät verbunden und mechanisch an diesem fixiert.

DE 692 00 539 T2 betrifft eine modulare elektronische Ein heit, bei der ein elektronisches Modul mit einer Gehäusekante zunächst an einen Anschlag eines Modulträgers sowie an einem korrespondierenden Gehäuseanschlag am elektronischen Modul gekoppelt wird. Durch eine nachfolgende Schwenkbewegung wird das elektronische Modul gegen eine im Bereich des Anschlags angeordnete Klemmfeder in eine Verbindungsstellung gebracht, in der elektronisches Modul und Modulträger vorzugsweise mit einander verrastet sind.

In EP 2 456 133 Bl ist ein modularer Schalt-Netzknoten für ein industrielles Kommunikationsnetz beschrieben. Der modula re Schalt-Netzknoten umfasst eine Schalt-Netzknoten-Basis- einheit und mindestens ein Port-Modul, das mindestens eine Anschluss-Schnittstelle zur Ankopplung an das Kommunikations netz aufweist. Des Weiteren ist der modulare Schalt-Netzkno ten zur Weiterleitung von Kommunikationsdaten, die über eine Anschluss-Schnittstellen des modularen Schalt-Netzknotens eingehen, an mindestens eine weitere Anschluss-Schnittstelle ausgestaltet. Darüber hinaus kann zur Funktionalitätserweite rung ein Port-Modul gegen ein Funktionsmodul ausgetauscht werden .

EP 2 819 494 Al betrifft ein modulares Kommunikationsgerät für ein industrielles Automatisierungssystem mit einem Grund modul und zumindest einem mit dem Grundmodul verbindbaren Er weiterungsmodul. Das Grundmodul und das zumindest eine Erwei terungsmodul weisen zueinander korrespondierende mehrpolige Steckverbindungselemente auf. Am Erweiterungsmodul sind Zent rierstifte vorgesehen, die jeweils in eine Aussparung an ei ner Verrieglungskulisse des Grundmoduls einführbar und dort verrastbar sind. Die Zentrierstifte weisen jeweils eine sich an einen konischen Kopf anschließende umlaufende Nut auf, in die jeweils ein Rastelement der Verriegelungskulisse in einem verriegelten Zustand eingreift. Die Verriegelungskulisse ist senkrecht zu den Zentrierstiften von einer Verriegelungsposi tion in eine Entriegelungsposition verschiebbar, in der die Rastelemente der Verriegelungskulisse die Nuten der Zentrier stifte freigeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationsmodul für ein Kommunikations- oder Automatisie rungsgerät zu schaffen, das einfach und robust gegenüber Vib rationen und Stößen mit einem Grundmodul des Kommunikations- oder Automatisierungsgeräts verbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kommunikations- modul für ein Kommunikations- oder Automatisierungsgerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhän gigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Kommunikationsmodul für ein Kommunikati- ons- oder Automatisierungsgerät umfasst ein Gehäuse, das ei nen in Kontakt mit einem Grundmodul des Kommunikations- oder Automatisierungsgeräts bringbaren Anschlussbereich aufweist. Außerdem sind im Anschlussbereich zumindest zwei Zentrier stifte vorgesehen, die in korrespondierende Aufnahmen des Grundmoduls steckbar sind. Im Anschlussbereich können bei spielsweise mehrpolige Steckverbindungselemente vorgesehen sein, die mit korrespondierenden Steckverbindungselementen am Grundmodul verbindbar sind. Das Gehäuse des Kommunikationsmo- duls umfasst vorzugsweise zumindest eine Sende- und Empfangs einheit, die entsprechend einem ausgewählten Bitübertragungs- schicht- bzw. Sicherungsschichtprotokoll ausgestaltet ist.

Erfindungsgemäß umfasst das Kommunikationsmodul eine das Ge häuse zwischen den Zentrierstiften mit einem Gewindeabschnitt durchdringende Befestigungsschraube. Dabei ist der Gewindeab schnitt der Befestigungsschraube in eine Gewindebohrung des Grundmoduls schraubbar. Darüber hinaus ist ein im wesentlich mittig im Gehäuse angeordneter, senkrecht zum Anschlussbe reich verlaufender Durchgang zur Aufnahme der Befestigungs schraube vorgesehen. Mit der Befestigungsschraube ist ein Mitnehmerring verbunden, der einen Abschnitt eines Schafts der Befestigungsschraube umgibt. Entlang des Durchgangs ist im Gehäuse eine Aussparung für den Mitnehmerring vorgesehen, der innerhalb der Aussparung axial verschiebbar ist.

Vorteilhafterweise werden über den Mitnehmerring bei einem Verschrauben des Kommunikationsmoduls mit dem Grundmodul durch Formschluss zwischen Mitnehmerring und Gehäuse des Kom munikationsmoduls erforderliche Steckkräfte auf das Gehäuse übertragen. Bei einer Demontage wird die Befestigungsschraube in Ausschraubrichtung gedreht, so dass das Gehäuse des Kommu nikationsmoduls über den Mitnehmerring vom Grundmodul wegbe wegt wird. Auf diese Weise werden zur Demontage erforderliche Zugkräfte einfach realisiert, so dass das Kommunikationsmodul bequem vom Grundmodul entfernt werden kann. Durch die Zent rierstifte und die Befestigungsschraube ist zudem sicherge stellt, dass das Kommunikationsmodul korrekt und sicher mon tiert bzw. demontiert wird. Insbesondere aufgrund von Anord nung und Ausgestaltung der Befestigungsschraube einschließ lich des Mitnehmerrings kann eine kompakte Bauform des Kommu nikationsmoduls realisiert werden, das nur eine geringe An zahl mechanischer Komponenten aufweist. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Kommunikationsmoduls weisen die Zentrierstifte jeweils einen konischen Kopf auf. Darüber hinaus können die Zentrierstifte Rastelemente umfassen, so dass sie in den kor respondierenden Aufnahmen des Grundmoduls verrastet werden können .

Vorzugsweise ist an den Mitnehmerring ein Rändelrad zum Dre hen der Befestigungsschraube angeformt. Damit kann das Kommu nikationsmodul auch werkzeugfrei am Grundkörper montiert wer den. Der Mitnehmerring ist vorteilhafterweise drehfest mit dem Schaft der Befestigungsschraube verbunden.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bilden axiale Enden der Aussparung entlang des Durchgangs jeweils einen Anschlag für den Mitnehmerring. In einer Endposition stößt damit ein Anschlag des Kommunikati onsmoduls definiert an einen Anschlag des Grundmoduls, wobei die Zentrierstifte des Kommunikationsmoduls formschlüssig in den korrespondierenden Aufnahmen des Grundmoduls stecken und eine mechanisch sichere Verbindung des Kommunikationsmoduls mit dem Grundmodul ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfüh rungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Kommunikati onsmoduls für ein modulares Kommunikations- oder Automatisierungsgerät ,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Befesti

gungsschraube des Kommunikationsmoduls gemäß Figur 1, Figur 3 eine Schnittdarstellung des Kommunikationsmoduls gemäß Figur 1 sowie eines Grundmoduls des modularen Kommunikations- oder Automatisierungsgeräts während einer Montage des Kommunikationsmoduls,

Figur 5 eine Schnittdarstellung des Kommunikationsmoduls und des Grundmoduls in montiertem Zustand des Kom munikationsmoduls,

Figur 5 eine Schnittdarstellung des Kommunikationsmoduls und des Grundmoduls während einer Demontage des Kommunikationsmoduls .

Das in Figur 1 dargestellte Kommunikationsmodul 1 für ein mo dulares Kommunikations- oder Automatisierungsgerät umfasst ein Gehäuse 11, das einen in Kontakt mit einem Grundmodul 2 des Kommunikations- oder Automatisierungsgeräts bringbaren Anschlussbereich aufweist (siehe auch Figur 3) . Im Anschluss bereich sind mehrpolige Steckverbindungselemente vorgesehen, die mit korrespondierenden Steckverbindungselementen am

Grundmodul 2 verbindbar sind. Das Kommunikations- oder Auto matisierungsgerät kann beispielsweise ein Switch für ein Kom munikationsnetz eines industriellen Automatisierungssystems sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 11 des Kommunikationsmoduls 1 eine Sende- und Empfangseinheit mit einem PHY- und einem MAC-Schaltkreis , die entsprechend einem ausgewählten Bitübertragungsschicht- bzw. Sicherungs schichtprotokoll ausgestaltet sind. Üblicherweise weist ein Switch mehrere Sende- und Empfangseinheiten auf, die jeweils von einem separaten Kommunikationsmodul umfasst sein können und über ein Koppelelement schaltbar miteinander verbindbar sind. Das Koppelelement kann insbesondere ein Hochgeschwin- digkeitsbus oder ein Backplane Switch mit zugeordnetem Con troller sein.

Im Anschlussbereich des Kommunikationsmoduls 1 sind zwei Zentrierstiften 12 vorgesehen, die in korrespondierende Auf nahmen des Grundmoduls 2 steckbar sind. Dabei weisen die Zentrierstifte 12 jeweils einen konischen Kopf auf. Grund sätzlich können die Zentrierstifte 12 auch Rastelemente um fassen und somit in den korrespondierenden Aufnahmen des Grundmoduls 2 durch Verrasten zusätzlich fixiert werden.

Zwischen den Zentrierstiften 12 durchdringt eine Befesti gungsschraube 13 mit einem Gewindeabschnitt 14 das Gehäuse 11 des Kommunikationsmoduls 1 (sieh auch Figur 2) . Entsprechend den Schnittdarstellungen in den Figuren 3-5 ist der Gewinde abschnitt 14 der Befestigungsschraube 13 in eine Gewindeboh rung 22 an einem Gehäuse 21 des Grundmoduls 2 schraubbar, beispielsweise mittels eines an einem Schraubenkopf angesetz ten Schraubendrehers. Durch die Zentrierstifte 12 und die Be festigungsschraube 13 wird eine korrekte und sichere Montage bzw. Demontage des Kommunikationsmoduls 1 gewährleistet.

Mittig im Gehäuse 11 des Kommunikationsmoduls ist ein Durch gang 17 zur Aufnahme der Befestigungsschraube 13 angeordnet. Dabei verläuft der Durchgang 17 senkrecht zum Anschlussbe reich. Mit der Befestigungsschraube 13 ist ein Mitnehmerring 16 verbunden, der einen Abschnitt eines Schafts 15 der Befes tigungsschraube 13 umgibt. Der Mitnehmerring 16 ist vorzugs weise drehfest mit dem Schaft der Befestigungsschraube 13 verbunden. Für eine werkzeuglose Montage bzw. Demontage kann an den Mitnehmerring 16 beispielsweise ein Rändelrad zum Dre hen der Befestigungsschraube 13 angeformt sein. Im Gehäuse 11 des Kommunikationsmoduls ist entlang des Durch gangs 17 eine Aussparung 18 für den Mitnehmerring 16 vorgese hen. Der Mitnehmerring 16 ist innerhalb dieser Aussparung 18 axial verschiebbar, wobei axiale Enden der Aussparung 18 ent- lang des Durchgangs 17 jeweils einen Anschlag 19 für den Mit nehmerring 16 bilden.

Entsprechend den Schnittdarstellungen in den Figuren 3-5 wer den über den Mitnehmerring 16 bei einer Montage des Kommuni - kationsmoduls 1 am Grundmodul 2 durch Formschluss zwischen dem Mitnehmerring 16 und dem Gehäuse 11 des Kommunikationsmo duls 1 erforderliche Steckkräfte auf das Gehäuse 11 übertra gen. In montiertem Zustand ist die Befestigungsschraube 14 mit ihrem Gewindeabschnitt 14 vollständig in die Gewindeboh- rung 22 am Gehäuse 21 des Grundmoduls 2 gedreht (siehe Figur

4) .

In umgekehrter Weise wird die Befestigungsschraube 13 bei ei ner Demontage in Ausschraubrichtung gedreht, so dass das Ge- häuse 11 des Kommunikationsmoduls 1 über den Mitnehmerring 16 vom Gehäuse 21 des Grundmoduls 2 wegbewegt wird (siehe Figur

5) . Danach kann das Kommunikationsmodul 1 einfach vom Grund modul 2 abgenommen werden.