EP0499660A1 - Einrichtung zum Ankoppeln von elektrotechnischen Endgeräten - Google Patents

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EP0499660A1
EP0499660A1 EP91102287A EP91102287A EP0499660A1 EP 0499660 A1 EP0499660 A1 EP 0499660A1 EP 91102287 A EP91102287 A EP 91102287A EP 91102287 A EP91102287 A EP 91102287A EP 0499660 A1 EP0499660 A1 EP 0499660A1
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module
bus
housing
plug
terminal
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Franz Dipl.-Ing. Kammerl
Günther Dipl.-Ing. Weissberger
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Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2625—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component
    • H01R9/2658—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component with built-in data-bus connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling electrotechnical terminals of several systems to a bus that transmits energy and information.
  • a device for coupling electrotechnical terminals of several systems to a bus that transmits energy and information.
  • Such a device is known, which can be connected in a contact-making manner and mechanically holding it as a bus coupler by means of a plug-in device (DE-A-3 732 650).
  • the known devices are used for coupling electrical engineering devices of a system to a bus that transmits energy and information.
  • the invention is based on the object of developing a coupling device which allows terminals of several systems to be connected in an economical manner.
  • the bus coupling unit accommodates a module consisting of a basic module and a system module in a common module housing.
  • a system-specific housing hood completes the lower housing part to form a housing.
  • the coupling device according to the invention can be accommodated in slim housings which extend transversely to the bus and can be arranged in the bus direction.
  • the device carrier can be understood as a coupling device.
  • the known device is particularly suitable for connection to optical fibers.
  • the device according to the invention for coupling end devices makes it possible to connect end devices of several systems to a bus that transfers energy and information, for which purpose only the system-specific housing hood has to be replaced.
  • a transmitter for separating energy and information, which are routed together on the bus line, can be arranged in the lower bus coupler for all systems, and a microprocessor or an equivalent device can be arranged in the system module, which can be replaced if necessary.
  • the basic module and the system module can form a unit. Nevertheless, the basic module can be fixed and the system module can be exchanged, for example plugged in, for example under a common housing hood.
  • the basic module and system module can be placed one above the other in a narrow module housing perpendicular to the direction of extension of the bus. It is favorable here that the basic module has holding devices for a common housing hood.
  • the bus coupler and terminal can advantageously be substantially flush in their side faces. If the plug coupling of the bus coupling unit is implemented on a side surface perpendicular to the bus and to its longitudinal extension, the bus coupling unit and terminal can advantageously coincide essentially in their side profile. It is therefore possible to arrange the modules of the coupling device or the bus coupler one above the other or next to one another, as well as to arrange the bus coupler and the terminal one above the other or next to one another. A corresponding housing hood can be provided on a system-specific basis.
  • the bus coupling unit can be dimensioned, in particular due to its narrow design with regard to the longitudinal extension of the bus, to promote side-by-side connection of further bus coupling units.
  • An information transmitter can be accommodated in the module as a basic module and a microprocessor as a system module.
  • the housing of the module or the outer housing can be designed to be field-shielding by choice of material or design or by both measures. So the housing can be made of aluminum or as a plastic part, in which a metal grid is inserted to shield fields. In this way, the so-called EMC compatibility can be ensured.
  • the bus coupling unit according to FIG. 1 has a plug-in device 1 at its base for connection to a bus that runs perpendicular to the plane of the drawing.
  • the plug-in device 1 is used for the mechanical mounting and the electrical contacting through contacts 2.
  • the bus coupling unit has a basic module 3 and a system module 4.
  • In this plug-in means 5 are formed for connecting a terminal.
  • the plug-in means 5 are designed for lateral connection, that is to say in the direction of connection to the bus.
  • Basic module 3 and system module 4 are covered by a common outer housing 6.
  • a lower housing part 7 with the plug-in device 1 and a housing hood 8, which closes the housing, are provided. By removing the housing hood 8, there is access to the system module 4.
  • holding devices 9 for a housing hood 8 are formed on the lower housing part 7.
  • the housing hood 8 can latch with the holding devices 9, with penetrations for releasing the holding device, for example by means of a screwdriver.
  • basic module 3 and system module 4 are accommodated one above the other in a housing 6 which is narrow perpendicular to the direction of extension of the bus.
  • the system module 4 can advantageously be arranged with the basic module 3 in a common module 10.
  • the housing hood 8 is system-specific to adapt to the permissible plug-in means 5 and to the height and design.
  • plug means 5 of the bus coupler are formed on its back, a terminal can be plugged onto the back of the bus coupler.
  • a terminal can be plugged onto the back of the bus coupler.
  • a terminal can be lined up laterally to the bus coupler.
  • the housing of the terminal and the bus coupling unit is then matched to one another in a side profile, in particular designed to match.
  • terminal devices can be provided either on the back or laterally in the direction of connection.
  • a narrow version promotes the side-by-side arrangement of further bus couplers.
  • An information transmitter for separating information and energy as they are transmitted on the bus can advantageously be accommodated in the base part of the bus coupler.
  • the information transmitter can preferably be arranged in the basic module 3. As a result, the manufacturing is facilitated in a modular manner.
  • a customer-specific microprocessor or an equivalent or equivalent device can also be accommodated in the system module.
  • the housing of the module 10 with the basic module 3 and the system module 4 is designed to be field-shielding due to the choice of material or the design of the housing, the electromagnetic compatibility or interference immunity can be guaranteed. It is also possible to only field-shield the sensitive components.
  • the overarching Outer housing 6 must be designed to be field-shielding. Suitable material can be selected for field shielding, for example aluminum, or a plastic housing with an inserted wire made of field shielding material with a suitable mesh size can be used.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Einrichtung zum Ankoppeln von elektrotechnischen Endgeräten mehrerer Systeme an einen Energie und Information übertragenden Bus. Die Einrichtung ist durch eine Steckvorrichtung (1) an der Basis ihres Gehäuseunterteils (7) kontaktgebend und mechanisch halternd anschließbar und bildet so einen Busankoppler. Der Busankoppler nimmt ein Modul (10) aus einem Grundmodul (3) mit elektrischen Kontaktgliedern zur Steckvorrichtung (1) und aus einem Systemmodul (4) in einem Modulgehäuse auf. Das Systemmodul (4) weist systemspezifische Steckmittel (5) für ein Endgerät auf, das aus einer Anzahl von Endgeräten eines Systems ausgewählt werden kann. Hierbei vervollständigt eine systemspezifische Gehäusehaube (8) das Gehäuseunterteil (7) zu einem Außengehäuse (6) mit Steckanschluß. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ankoppeln von elektrotechnischen Endgeräten mehrerer Systeme an einen Energie und Information übertragenden Bus. Es ist eine derartige Einrichtung bekannt, die durch eine Steckvorrichtung an ihrer Basis kontaktgebend und mechanisch halternd als Buskoppler anschließbar ist (DE-A-3 732 650).
  • Die verschiedenartigsten Ankopplungseinrichtungen mit älterem Zeitrang ermöglichen trotz hoher Energieübertragung kleine und wirtschaftliche Ausführungen (EP: 89101452.4; EP: 89101453.2).
  • Die bekannten Einrichtungen dienen zum Ankoppeln von elektrotechnischen Endgeräten eines Systems an einen Energie und Information übertragenden Bus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ankoppeleinrichtung zu entwickeln, die es in wirtschaftlicher Weise gestattet, Endgeräte mehrerer Systeme anzuschließen.
  • Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Ankoppeleinrichtung nach Patentanspruch 1. Hierbei nimmt der Busankoppler ein Modul aus einem Grundmodul und aus einem Systemmodul in einem gemeinsamen Modulgehäuse auf. Eine systemspezifische Gehäusehaube vervollständigt das Gehäuseunterteil zu einem Gehäuse.
  • Die Ankoppeleinrichtung nach der Erfindung kann in schlanken Gehäusen untergebracht werden, die sich quer zum Bus erstrecken und sich in Busrichtung anreihen lassen.
  • In der drahtgebundenen Nachrichtenübertragungstechnik ist es bekannt, Geräteeinheiten also Endgeräte, ohne weiteren Adapter direkt auf den jeweiligen Geräteträger aufzusetzen (DE-C-3 206 868). Der Geräteträger kann dabei als Ankoppeleinrichtung aufgefaßt werden. Die bekannte Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Anschließen an Lichtwellenleitern.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Ankoppeln von Endgeräten ermöglicht es dagegen, Endgeräte mehrerer Systeme an einen Energie und Information übertragenden Bus anzuschließen, wozu lediglich die systemspezifische Gehäusehaube auszuwechseln ist. Ein Übertrager zum Trennen von Energie und Information, die gemeinsam auf der Busleitung geführt werden, kann im unteren Busankoppler für alle Systeme gemeinsam angeordnet werden und ein Mikroprozessor oder eine gleichwertige Einrichtung kann im Systemmodul, gegebenenfalls auswechselbar, angeordnet werden. Gundmodul und Systemmodul können eine Einheit bilden. Dennoch kann beispielsweise unter einer gemeinsamen Gehäusehaube das Grundmodul fest und das Systemmodul auswechselbar, beispielsweise ansteckbar, ausgeführt sein.
  • Grundmodul und Systemmodul können übereinander in einem senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Busses schmalen Modulgehäuse untergebracht werden. Hierbei ist es günstig, daß das Grundmodul Haltevorrichtungen für eine gemeinsame Gehäusehaube aufweist.
  • Bei Ausführung der Steckmittel des Busankopplers zum Anschließen eines Endgerätes an seinem Rücken können Busankoppler und Endgerät in ihren Seitenflächen vorteilhafterweise im wesentlichen fluchten. Bei Ausfürung der Steckmittel des Busankopplers an einer Seitenfläche senkrecht zum Bus und zu seiner Längserstreckung können Busankoppler und Endgerät vorteilhafterweise im wesentlichen in ihrem Seitenprofil miteinander übereinstimmen. Man kann also sowohl die Module der Ankoppeleinrichtung bzw. des Busankopplers übereinander oder nebeneinander anordnen, als auch Busankoppler und Endgerät übereinander oder nebeneinander anordnen. Eine entsprechende Gehäusehaube läßt sich systemspezifisch bereitstellen.
  • Der Busankoppler kann durch seine Bemessung, insbesonder durch eine schmale Ausführung bezüglich der Längserstreckung des Busses, eine seitliche Anreihung weiterer Busankoppler fördern.
  • Im Modul kann als Grundmodul ein Informationsübertrager und als Systemmodul ein Mikroprozessor untergebracht sein.
  • Das Gehäuse des Moduls oder das äußere Gehäuse kann durch Materialauswahl oder Ausbildung oder durch beide Maßnahmen feldabschirmend ausgeführt sein. So kann das Gehäuse aus Aluminium ausgeführt sein oder auch als Kunststoffteil, in das ein Metallgitter zur Abschirmung von Feldern eingelegt ist. Hierdurch kann die sogenannte EMV-Verträglichkeit sichergestellt werden.
  • Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
    • In FIG 1
    ist eine Einrichtung bzw. ein Busankoppler in Aufsicht in Richtung der Buserstreckung teilweise in Schnittansicht und teilweise aufgebrochen wiedergegeben.
    In FIG 2
    ist der Busankoppler nach Figur 1 in Seitenansicht und bei aufgeschnittenem bzw. aufgebrochenem Gehäuse dargestellt.
    In FIG 3
    ist der Busankoppler nach Figur 1 bei abgenommener Gehäusehaube dargestellt.
    In FIG 4
    ist ein Busankoppler in der Darstellungsweise nach Figur 2 bei teilweise aufgebrochenem Gehäuse wiedergegeben, um zwei Ausführungsarten zu veranschaulichen, nämlich Steckmittel nach oben und Steckmittel zur Seite, wobei die Steckmittel Stifte oder Buchsen sein können.
  • Der Busankoppler nach Figur 1 weist eine Steckvorrichtung 1 an seiner Basis auf, zum Anschließen an einen Bus, der senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Die Steckvorrichtung 1 dient der mechanischen Halterung und der elektrischen Kontaktgabe durch Kontakte 2. Der Busankoppler weist ein Grundmodul 3 und ein Systemmodul 4 auf. In diesem sind Steckmittel 5 zum Anstecken eines Endgerätes ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel sind die Steckmittel 5 zum seitlichen Anschließen, also in Anreihrichtung am Bus, ausgeführt. Grundmodul 3 und Systemmodul 4 sind von einem gemeinsamen Außengehäuse 6 abgedeckt. Im Ausführungsbeispiel ist ein Gehäuseunterteil 7 mit der Steckvorrichtung 1 und eine Gehäusehaube 8, die das Gehäuse schließt, vorgesehen. Durch Abnehmen der Gehäusehaube 8 besteht ein Zugriff zum Systemmodul 4. Im Ausführungsbeispiel sind am Gehäuseunterteil 7 Haltevorrichtungen 9 für eine Gehäusehaube 8 ausgebildet. Die Gehäusehaube 8 kann mit den Haltevorrichtungen 9 verrasten, wobei Durchgriffe zum Lösen der Haltevorrichtung, beispielsweise mittels eines Schraubendrehers, vorzusehen sind.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind Grundmodul 3 und Systemmodul 4 übereinander in einem senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Busses schmalen Gehäuse 6 untergebracht. Das Systemmodul 4 kann vorteilhafterweise mit dem das Grundmodul 3 in einem gemeinsamen Modul 10 angeordnet sein. Die Gehäusehaube 8 ist systemspezifisch zur Anpassung an das zulässige Steckmittel 5 und an Bauhöhe und Bauform ausgeführt.
  • Wenn die Steckmittel 5 des Busankopplers an seinem Rücken ausgebildet sind, kann ein Endgerät am Rücken des Busenkopplers aufgesteckt werden. Man vgl. in Figur 4 die nach oben führenden alternativ dargestellten Steckmittel.
  • Wenn die Steckmittel 5 des Busankopplers an einer Seitenfläche ausgebildet sind, beispielsweise wie in Figur 1 wiedergegeben, kann ein Endgerät seitlich zum Busankoppler angereiht werden. Vorteilhafterweise wird das Gehäuse von Endgerät und Busankoppler dann jeweils in Seitenprofil aneinander angepaßt, insbesondere übereinstimmend ausgeführt.
  • Gleichgültig, ob das Systemmodul auf dem Rücken des Grundmoduls 3 oder seitlich zu diesem angeordnet ist, können Endgeräte entweder auf dem Rücken oder seitlich in Anreihrichtung anzuschließen vorgesehen werden. Eine schmale Ausführung fördert die seitliche Anreihung weiterer Busenkoppler.
  • Im Basisteil des Busankopplers kann vorteilhafterweise ein Informationsübertrager zum Trennen von Information und Energie, wie sie auf dem Bus übermittelt werden, untergebracht sein. Vorzugsweise kann der Informationsübertrager im Grundmodul 3 angeordnet sein. Hierdurch wird die Fertigung bausteinartig erleichtert. Im Systemmodul kann auch ein kundenspezifischer Mikroprozessor oder eine gleichwertige bzw. gleichwirkende Einrichtung untergebracht werden.
  • Wenn das Gehäuse des Moduls 10 mit Grundmodul 3 und Systemmodul 4 durch Materialauswahl oder Ausbildung des Gehäuses feldabschirmend ausgeführt ist, kann man die elektromagnetische Verträglichkeit bzw. Störsicherheit gewährleisten. Man kann auch lediglich das Gehäuse der empfindlichen Bauteile feldabschirmend ausführen. Andererseits kann auch das übergreifende Außengehäuse 6 entsprechend feldabschirmend ausgeführt sein. Zur Feldabschirmung kann geeignetes Material, beispielsweise Aluminium gewählt werden, oder auch ein Kunststoffgehäuse mit eingelegtem Draht aus feldabschirmendem Material bei geeigneter Maschenweite verwendet werden.

Claims (9)

  1. Einrichtung zum Ankoppeln von elektrotechnischen Endgeräten mehrerer Systeme an einen Energie und Information übertragenden Bus, wobei die Einrichtung durch eine Steckvorrichtung (1) an der Basis ihres Gehäuseunterteils (7) kontaktgebend und mechanisch halternd anschließbar ist und so einen Busankoppler bildet, wobei der Busankoppler ein Modul 10 aus einem Grundmodul (3) mit elektrischen Kontaktgliedern zur Steckvorrichtung (1) und einem Systemmodul (4) in seinem Modulgehäuse aufnimmt, wobei das Systemmodul (4) systemspezifische Steckmittel (5) für ein Endgerät, auswählbar aus einer Anzahl von Endgeräten eines Systems, aufweist, und wobei eine systemspezifische Gehäusehaube (8) das Gehäuseunterteil zu einem Außengehäuse (6) mit Steckanschluß vervollständigt.
  2. Endgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmodul (3) und das Systemmodul (4) übereinander in einem senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Busses schmalen Modulgehäuse (10) untergebracht sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (7) Haltevorrichtungen (9) für die systemspezifische Gehäusehaube (8) aufweist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Systemmodul (4) im wesentlichen nach Art einer Steckkarte ausgebildet ist, die auf das Grundmodul (3) aufsteckbar ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Steckmittel (5) des Systemmoduls (4) am Rücken des Moduls das Gehäuse(6) und das Endgerät an ihren Seitenflächen im wesentlichen fluchten.
  6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Steckmittel (5) des Systemmoduls an einer Seitenfläche senkrecht zum Bus und zu seiner Länkserstreckung das Gehäuse (6) und das Endgerät im wesentlichen in ihrem Seitenprofil miteinander übereinstimmen.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Busankoppler durch seine Bemessung, insbesondere eine schmale Ausführung bezüglich der Längserstreckung des Busses eine seitliche Anreihung weiterer Busankoppler fördert.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Modul (10) als Grundmodul (3) im wesentlichen ein Informationsübertrager und als Systemmodul (4) im wesentlichen ein Mikroprozessor untergebracht ist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Moduls (1) durch Materialauswahl und/oder Ausbildung feldabschirmend ausgeführt ist.
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