PL180156B1 - Elektryczne zlacze wtykowe PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 Elektryczne zlacze wtykowe z gniazdem wty- kowym, które na oprawce posiada zamocowany cokól z elementami stykowymi i zaciskami przylaczeniowy- mi dla przewodów zasilajacych i nalozona na oprawke oslone, przy czym w oslonie tej umieszczone jest okno, w celu optycznego sprzezenia z gniazdem wtyko- wym przewidzianego w sciance wtyczki swiatlowoda znamienne tym, ze w gniezdzie wtykowym (10) jest umieszczony przynajmniej jeden przetwornik fotoele- ktryczny (21, 21a), który poprzez okno (22, 22a) jest polaczony optycznie przewidziany w sciance wtyczki swiatlowód (23, 23a) i elektrycznie z elektronicznym przylaczem szyny (BA), które jest polaczone z szyna transmisyjna (19). FIG.1 PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy elektrycznego złącza wtykowego z gniazdem wtykowym za pomocą którego odbiornik może być włączony do sieci zasilającej.

Z DE 32 26 265 Al jest znany elastyczny elektryczny przewód, który poza elektrycznymi przewodami zasilającymi do zasilania sieciowego urządzenia zawiera światłowód, przez który mogą być przesyłane sygnały. Podczas gdy przewody sygnałów elektrycznych, które razem z przewodami zasilającymi są umieszczone we wspólnym przewodzie są zakłócane przez przewody zasilające (przesłuch), sygnały optyczne nie sązakłócane przez prądy lub napięcia w przewodach zasilających.

Z DE 32 27 770 C2 jest znane elektryczne złącze wtykowe w postaci gniazda wtykowego, które umożliwia przyłączenie przewodu zasilającego do zainstalowanych przewodów zasilających i oprócz tego stanowi połączenie optyczne zainstalowanego na ścianie budynku światłowodu z przewodem światłowodowym przyłączonego kabla. Ponadto przynajmniej jeden styk elektrycznego złącza wtykowego gniazda wtykowego jest jednocześnie wykonany jako światłowodowe złącze wtykowe. Złącze wtykowe łączy w ten sposób część elektryczną i optyczną przewodu ze znajdującymi się na ścianie budynku elektrycznymi przewodami zasilającymi i optycznymi przewodami służącymi do transmisji danych.

W ostatnich latach technika przewodów wewnętrznej instalacji domowej nabiera coraz większego znaczenia. Przy tym telegramy zawierające dane są przesyłane przez zainstalowany w budynku szynowy system transmisji. Szynowy system transmisji zawiera elektryczne przyłącza

180 156 szyn, które są w stanie wysyłać telegramy zawierające dane i wprowadzać je do szynowego systemu transmisji oraz odbierać i wykorzystywać telegramy zawierające dane. Przyłącza szyn są połączone w danym przypadku z zewnętrznym urządzeniem elektrycznym. W ten sposób jest możliwe kontrolowanie, zdalne sterowanie i włączanie elektrycznych urządzeń w budynku za pomocą szynowego systemu transmisji. Tego rodzaju system przesyłania sygnałów w technice przewodów wewnętrznej instalacji domowej jest opisany w EP 0 344 609 BI.

Celem wynalazku jest stworzenie elektrycznego złącza wtykowego, które umożliwia jednoczesne przyłączenie urządzenia elektrycznego do sieci zasilającej i elektrycznego szynowego systemu transmisji, w którym nie dochodziłoby do zakłócania przez przewody zasilające przewodów służących do transmisji danych znajdujących się w przyłączonym przewodzie.

Rozwiązanie tego problemu następuje w pierwszym wariancie złącza wtykowego według wynalazku o cechach podanych w zastrzeżeniu patentowym 1 i w drugim wariancie złącza wtykowego o cechach podanych w zastrzeżeniu patentowym 5.

Obydwa warianty według zastrzeżeń patentowych 1 i 5 odnoszą się do zastosowania wynalazku w różnych systemach złącz wtykowych, przy czym wariant, za podstawę którego służy zastrzeżenie patentowe 1, opiera się na systemach, które są używane na przykład w Belgii, Francji lub Niemczech, podczas gdy wariant za podstawę którego służy zastrzeżenie patentowe 5 opiera się na systemie używanym na przykład w Wielkiej Brytanii.

Koncepcja złącza wtykowego według wynalazku jest ogólnie rzecz biorąc oparta na zasadzie złącz wtykowych używanych do zasilania sieciowego. Tego rodzaju gniazda wtykowe posiadają cokół zamocowany na oprawce, elementy stykowe i zaciski przyłączeniowe dla przewodów sieciowych. Według wynalazku przyłącze szyny jest umieszczone w gnieździe wtykowym lub oddzielnie z gniazdem wtykowym i połączone z zainstalowaną na ścianie budynku szyną transmisyjną. To przyłącze szyny jest urządzeniem elektrycznym, które z innymi przyłączami szyn pozwala przeprowadzać w sposób elektroniczny przesyłanie telegramów, jak na przykład „Bus Interface Module” (BIM) (moduł interfejsu szyny). Przyłącze szyny można wykonać odpowiednio jako wersję inteligentną (z mikroprocesorem) lub jako wersję pasywną (bez mikroprocesora). Zawiera ono na przykład mikroprocesor i elektronicznąpamięć. Przyłącze szyny jest połączone z przetwornikiem fotoelektrycznym, który jest umieszczony w gnieździe wtykowym i przez okno w osłonie gniazda wtykowego można je połączyć ze światłowodem, który ma zakończenie w odpowiedniej wtyczce, którą można wetknąć w gniazdo wtykowe. W ten sposób gniazdo wtykowe służy nie tylko do wytworzenia sprzężenia elektrycznego lub optycznego lecz służy ono jednocześnie do przekształcania sygnałów elektrycznych w sygnały optyczne lub do przekształcania sygnałów optycznych w sygnały elektryczne. Podczas gdy przetwarzanie danych jest przeprowadzane w elektrycznym systemie przewodów wewnętrznej instalacji domowej znajdującej się w ścianie budynku, gniazdo wtykowe ma za zadanie sygnały⁷, które sąprzez światłowód przesyłane z dołączonego urządzenia przekształcać w sygnały elektryczne i/lub sygnały elektryczne, które są wytwarzane przez przyłącze szyny, przekształcać w sygnały optyczne dla dołączonego urządzenia. W ten sposób mogą być wykorzystane używane elektryczne systemy przewodów wewnętrznej instalacji domowej, które są odłączone od sieci zasilającej i zatem nie są zakłócane przez sieć zasilającą, podczas gdy przyłączenie urządzenia elektrycznego następuje za pomocą elastycznego przewodu, w którym elektryczne przewody zasilające stanowią kombinację ze światłowodami. Sygnały w światłowodach nie są zakłócane przez napięcia lub prądy w przewodach zasilających, tak że nie występuje przesłuch.

Według wynalazku pomiędzy elektroniką i techniką sygnałów optycznych jest więc przewidziane w gnieździe wtykowym przejście, tak że nie są wymagane żadne dodatkowe urządzenia i podłączenie urządzenia elektrycznego może nastąpić w zwykły sposób za pomocą prostego wetknięcia wtyczki w gniazdo wtykowe. Elektryczne sygnały analogowe i cyfrowe przesyłane przez szynę do transmisji danych sąprzekształcane w gnieździe wtykowym w sygnały optyczne. Te sygnały optyczne są przesyłane przez elektryczny przewód przyłączeniowy i w urządzeniu znowu przekształcane w sygnały elektryczne. Przebieg sygnału pomiędzy urządzeniem i szyną do transmisji danych jest z reguły dwukierunkowy. Ten dwukierunkowy przepływ danych może

180 156 być przeprowadzany za pomocą dwóch światłowodów (po jednym dla każdego z dwóch kierunków) lub także za pomocąjednego przewodu, jeżeli dla przewodu dosyłowego dysponuje się innym oknem czasowym niż dla przewodu odsyłowego.

Przez przynajmniej jeden otwór osłony gniazda wtykowego następuje wymiana sygnałów optycznych. Wtedy przeważnie otwór w kierunku przepływu lub otwór służący do przenoszenia sygnałów optycznych pomiędzy gniazdem wtykowym i wtyczkąjest umieszczony prawie w jednej płaszczyźnie ze ściankądolnąosłony. To oznacza, że w ściance czołowej wtyczki znajduje się otwór odbiorczy światła, który przy całkowicie wetkniętej wtyczce znajduje się dokładnie na dolnej ściance osłony gniazda wtykowego.

Szczególna korzyść polega na tym, że gniazdo wtykowe można eksploatować albo z przesyłaniem sygnałów optycznych, albo bez przesyłania sygnałów optycznych, w zależności od tego, czy użyta wtyczka umożliwia przesyłanie światła. Jeżeli w gniazdo wtykowe jest wetknięta zwykła wtyczką która nadaje się tylko do podłączenia do sieci, to gniazdo wtykowe działa jako normalne elektryczne gniazdo wtykowe bez możliwości przesyłania danych.

Zawsze przy optycznym przesyłaniu sygnałów problem stanowi połączenie diod nadawczych i odbiorczych ze światłowodem. W tym przypadku koniec światłowodu musi być bardzo dokładnie ustawiony względem diod. Dzięki temu, że otwór w kierunku przepływu światła znajduje się na dolnej ściance pokrywy, takie dokładne ustawienie jest zapewnione, ponieważ wtyczka podczas wtykania w pokrywę gniazda wtykowego jest środkowana.

W ramach wynalazku istnieje możliwość umieszczenia przetwornika fotoelektrycznego (jako nadajnika lub odbiornika) w przedniej części gniazda wtykowego, a więc w obszarze okna osłony w kształcie garnka, dzięki czemu uzyskuje się krótszą drogę światła do światłowodu wtyczki. Inna możliwość polega na umieszczeniu przetwornika na przyłączu szyny i dołączeniu go do światłowodu, który przewodzi światło dalej, do otworu w kierunku przepływu.

Przyłącze szyny może być umieszczone za cokołem lub w obudowie odstającej z boku cokołu, która tworzy całość z cokołem. W ostatnim przypadku jest celowe wykorzystanie na gniazdo wtykowe podwójnej puszki ściennej, która z boku, obok cokołu zapewnia wystarczającą przestrzeń dla przyłącza szyny. Przyłącze szyny może być umieszczone także j ako osobny moduł oddzielony od gniazda wtykowego, na przykład we własnej puszce ściennej.

W wynalazku przetwornik fotoelektryczny jest przetwornikiem, który albo przekształca sygnały elektryczne na sygnały świetlne, albo sygnały świetlne przekształca na sygnały elektryczne.

W przypadku szyny do transmisji danych chodzi przeważnie o elektryczną szynę do transmisji danych zgodną z „European Installation Bus Association” (EIBA). Przyłącze szyny BA może być wykonane na przykład jako „Bus Interface Moduł” (BIM).

Wynalazek przyczynia się do przesyłania światła w bardziej niezawodny sposób od złącza wtykowego do wtyczki i w kierunku przeciwnym, przy czym straty świetlne z powodu wzajemnego bocznego przesunięcią przesunięcia kątowego i rozdzielenia w szczelinie powietrznej są tak niewielkie, że z ich powodu nie ulega pogorszeniu funkcja przesyłania danych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono schematycznie budowę elektrycznego złącza wtykowego, na fig. 2 przedstawiono widok z przodu złącza wtykowego, na fig. 3 przedstawiono przekrój wzdłuż linii III-III na fig. 2, na fig. 4 przedstawiono widok z przodu po zdjęciu osłony, na fig. 5 przedstawiono przekrój wzdłuż linii V-V na fig. 2, na fig. 6 przedstawiono w widoku tylną ściankę złącza wtykowego, na fig. 7 przedstawiono w powiększeniu obszar przechodzenia pomiędzy sygnałami świetlnymi i elektrycznymi według fig. 5, na fig. 7a, fig. 7b, fig. 7c przedstawiono różne modyfikacje obszaru przechodzenia, na fig. 8 przedstawiono złącze wtykowe według systemu brytyjskiego, na fig. 9 przedstawiono widok wtyczki z fig. 8 w kierunku strzałek ΙΧ-ΙΧ na fig. 8, na fig. 10 przedstawiono widok złącza wtykowego w kierunku strzałek Χ-Χ na fig. 8, na fig. 11 przedstawiono schematycznie urządzenie przełączeniowe z osobnym umieszczonym na dole przyłączem szyny i na fig. 12 przedstawiono przekrój przez kolejne wykonanie urządzenia przyłączeniowego z jednym światłowodem w kształcie litery Y.

180 156

Zgodnie z fig. 1 gniazdo wtykwoe 10 posiada oprawkę 11 wykonanąz metalu i mieści w sobie wszystkie części składowe gniazda wtykowego. Oprawka 11 jest zaopatrzona w ramkę czołową 11 a, za pomocą której j est osadzona w otoczeniu puszki podtynkowej. Oprawka 11 posiada poza tym rozpieracze służące do zamocowania gniazda wtykowego w puszce podtynkowej.

Oprawka 11 zawiera cokół 12 wykonany z materiału izolacyjnego, na którym są przewidziane zaciski przyłączeniowe 14 dla przewodów zasilających i elementy stykowe 13 dla kołków wtykowych wtyczki 15. W kierunku strony czołowej w ramce 11 jest osadzona osłona 16 w kształcie garnka wykonana z tworzywa sztucznego, która sięga do cokołu 12 i jest do niego przykręcona. Osłona 16 posiada otwory umożliwiające przejście kołków stykowych wtyczki 15. Na stronie czołowej jest przewidziana osłona 16 z obrzeżem osłony 16a, która jest usytuowana przed ramką czołową 1 la oprawki 11. Osłona 16 stanowi zamocowanie dla wtyczki 15.

Do zacisków przyłączeniowych 14 cokołu 12 prowadząprzewody zasilające 17 sieci zasilającej. Te przewody zasilające doprowadzają na przykład napięcie 230 V i 50 Hz.

Natylnej ściance cokołu 12znajdujesię obudowa 18, w której jest umieszczony elektryczny moduł przyłącza szyny BA. Przyłącze szyny BA jest połączone z szynątransmisyjną 19, która jest instalowana na ścianie budynku i może być wykonana jako przewód dwużyłowy lub jako przewód koncentryczny. Szyna transmisyjna 19 jest przewodem do transmisji danych, który jest eksploatowany przy niskim napięciu i przez który sąprzesyłane sygnały cyfrowe lub analogowe.

Od obudowy 18 przez cokół 12 prowadzi kanał 20 do fotoelektrycznego przetwornika 21, który jest umieszczony w otworze 22 w dolnej ściance osłony 16.

We wtyczce 15 wtykanej w gniazdo wtykowe 10 znajduje się światłowód 23, którego koniec 23a znajduje się dokładnie naprzeciwko przetwornika 21, gdy wtyczka 15 jest poprawnie wsunięta w gniazdo wtykowe 10. Wtyczka 15 jest połączona z elastycznym przewodem 24, który prowadzi do (nie przedstawionego) urządzenia elektrycznego, które jest sterowane za pomocą szyny transmisyjnej 19 lub przesyła informacje po szynie transmisyjnej 19. Przewód 24 posiada elektryczne przewody zasilające do zasilania urządzenia elektrycznego jak również światłowód 23.

Na fig. 2, fig. 3, fig. 4, fig. 5, fig. 6, fig. 7 są przedstawione szczegóły złącza wtykowego z fig. 1. W widoku od przodu na fig. 2 w gnieździe wtykowym jest widoczna tylko osłona 16 wkształcie garnka z otaczającym jąobrzeżem osłony 16a. Ta osłona jest zamocowana na cokole 12 za pomocą śruby 30. Na przedniej ściance cokołu 12 są przewidziane zaciski przyłączeniowe 14 i 14a dla przewodów zasilających 17, które są połączone z jednym ze sprężystych elementów stykowych 13. Zacisk przyłączeniowy 14a jest połączony z kołkiem przewodu uziemiającego 31, który wystaje przez otwór w dolnej ściance 16b osłony 16 w celu umożliwienia połączenia z elementem stykowym odpowiedniej wtyczki. Kołek przewodu uziemiającego 31 tworzy jednocześnie urządzenie zapewniające, dzięki któremu wtyczkę można zawsze wetknąć tylko wjednym położeniu w gniazdo-wtykowe 12. W dolnej ściance 16b osłony 16,nad elementami stykowymi 13 znajdująsię otwory 32 służące do wetknięcia kołków stykowych odpowiedniej wtyczki do gniazda wtykowego.

Jak przedstawiono na fig. 4, po obydwóch stronach cokołu 12 umieszczone są wkręty zaciskowe 33, które można wkręcić w celu wysunięcia na boki rozpieraczy. Te rozpieracze służą do zamocowania gniazda wtykowego w pustej puszce, która może być wykonana na przykład jako puszka podtynkowa.

Jak przedstawiono na fig. 4 i fig. 5, na tylnej ściance cokołu 12 wykonana jest obudowa 18, która w tym przypadku stanowi całość z cokołem 12. Ta obudowa 18 jest zamknięta na tylnej ściance czołowej za pomocą odejmowalnej pokrywy 18a. W obudowie 18 znajduje się przyłącze szyny BA w postaci elektrycznego układu, którego części składowe są umieszczone na dwóch płytkach drukowanych 34, 35. Z boku cokołu 12, obok obudowy 18, znajduje się wnęka 36, do której wchodzą wystające z cokołu kołki wtyczki 37. Na kołkach wtyczki 37 jest osadzona (nie przedstawiona) wtyczka, która jest połączona z szynami transmisyjnymi 19 (fig. 1). W ten sposób szyny transmisyjne 19 są przyłączane do przyłącza szyny BA.

180 156

Na zewnątrz obudowy 18 z przodu znajdują się dwie wykonane w postaci jednej części z cokołem 12 kolumny 38, 39, to znaczy w kierunku osłony 16. Przez każdą z kolumn 38, 39, w kierunku osiowym poprowadzony jest kanał 20 lub 20a. Każda z kolumn 38, 39 wystaje przez okno 22,22a w ściance dolnej 16b osłony 16. Okna 22 i 22a są w tym przypadku otworami, jednakmogąone zawierać także wkładki lub soczewki. Kolumny 38,39 kończą się równo zpowierzchnią czołową ścianki dolnej 16b. W kolumnie 38 w pobliżu osłony 16 jest zamocowany fotoelektryczny przetwornik 21. Ten przetwornik 21 zawiera nadajnik światła na przykład elektroluminescencyjną diodę 44 jak również odpowiednie urządzenie wzbudzające. Przetwornik 21 jest połączony z płytką drukowaną 3 4 za pomocą elektrycznych przewodów 40, które należą do przyłącza szyny BA. Fotoelektryczny przetwornik 21 jest nadajnikiem światła, który jest oznaczony literąS. Ten nadajnik posiada bardzo małąpowierzchnię promieniowania, która skierowanajest ku przodowi. Przed przetwornikiem 21 jest umieszczony układ optyczny rozpraszający 45 w postaci soczewki, który promienie wychodzące z punktowego źródła światła przekształca w rozproszoną wiązkę równoległych promieni, które opuszczają gniazdo wtykowe przez otwór w kierunku przepływu światła 46.

W kanale 20a kolumny 39 jest osadzony drugi fotoelektryczny przetwornika 2la, który w tym przypadku jest wykonany jako odbiornik światła E i zawiera fotodiodę 48 lub fototranzystor. Przetwornik 47 jest połączony z płytką drukowaną 3 4 za pomocąprzewodów elektrycznych 40. Przed przetwornikiem 21a jest w kanale 20a umieszczony układ optyczny skupiający 49, który skupia promienie światła padające na powierzchnię odbierającą światło fotodiody 48. Ten optyczny układ skupiający 49 jest umieszczony w otworze w kierunku przepływu światła 50 w bezpośredniej bliskości powierzchni czołowej ścianki dolnej 16b osłony 16.

Odpowiadająca gniazdu wtykowemu wtyczka jest przedstawiona tylko symbolicznie i oznaczona numerem 15. Ta wtyczka zawiera zakończenia dwóch światłowodów 23 i 23a. Te zakończenia są dokładnie ustalone na wtyczce 15 w jej każdorazowym położeniu. W otworze w kierunku przepływu światła prowadzącym do światłowodu 23 znajduje się układ optyczny skupiający 52, który skupia promienie świetlne padające równolegle na czołową stronę zakończenia światłowodu 23. W otworze w kierunku przepływu światła, który prowadzi do drugiego światłowodu 23a znajduje się układ optyczny rozpraszający 53, który promienie świetlne wypływające z zakończenia światłowodu 23a przekształca w rozproszony strumień równoległych promieni świetlnych.

Na fig. 7 można zauważyć, że w szczelinie pomiędzy wtyczką 15 i ścianką dolną 16b są transportowane wyłącznie równoległe promienie świetlne. W przypadku błędnych ustawień wtyczki 15 względem gniazda wtykowego 10 część światła nie dociera od źródła światła do odpowiedniego odbiornika światła, jednakże w tym przypadku jest zapewnione, że znaczna część światła osiąga odbiornik lub światłowód. Także odstęp, który istnieje pomiędzy ścianką czołową wtyczki 15 i ścianką dolną 16b nie jest krytyczny, ponieważ skierowane równolegle promienie świetlne przechodzą bez znacznych strat przez ewentualną szczelinę.

Zespół sprzęgania szyny BA posiada cyfrowy lub analogowy układ przetwarzania danych w postaci jednego lub kilku zintegrowanych układów. Przekształca on telegramy sygnałowe, które dochodzą na szyny transmisyjne 19, w odpowiednie sygnały dla dołączonego urządzenia elektrycznego. Te sygnały są przesyłane przez przewody 45 do przetwornika 21, który wysyła odpowiednie sygnały świetlne, które z kolei sąprzesyłane przez światłowód 23, który przebiega przez przewód 24 do urządzenia elektrycznego, gdzie są one znowu przekształcane na sygnały elektryczne.

Z drugiej strony sygnały elektryczne, które są generowane przez urządzenie sterujące lub odbiornik wartości mierzonych urządzenia elektrycznego najpierw są przekształcane na sygnały świetlne, które sąprzesyłane przez światłowód 23a w przewodzie 24. Te sygnały świetlne sąmodulowane w przetworniku fotoelektrycznym 2la gniazda wtykowego 10, gdzie są one przekształcane na sygnały elektryczne, które są z kolei przesyłane przez przewody elektryczne 40a do przyłącza szyny. Przyłącze szyny przekształca te sygnały w telegram, który jest wysyłany przez szynę transmisyjną 19.

180 156

W przykładzie wykonania na fig. 7a przetworniki fotoelektryczne 21 i 21a są tak umieszczone, że znajdująsię one na zakończeniach kanałów 20 i 20a, przy czym ich diody są umieszczone w bezpośredniej bliskości powierzchni czołowej ścianki dolnej 16b. We wtyczce znajdująsię dwa układy optyczne 5 5 i 5 6. Układ optyczny 5 5 odwzorowuj e źródło światła przetwornika 21 na powierzchni czołowej światłowodu 23 i układ optyczny 56 odwzorowuje powierzchnię czołową światłowodu 23a na odbiorniku światła przetwornika 2la. Dlatego każda droga optyczna ma własny układ optyczny.

W przykładzie wykonania na fig. 7b nie są w kanałach 20,20a przewidziane żadne przewody elektryczne lecz światłowody 58 i 59 w postaci prętów ze szkła lub innego materiału przewodzącego promienie świetlne. Te światłowody są zaopatrzone na swoich końcach w naprasowane wypukłe soczewki 60. Przetworniki fotoelektryczne znajdująsię w tym przykładzie wykonania w obudowie przyłącza szyny BA i przesyłanie światła przez cokół 12 następuje poprzez światłowody 58; 59, które są światłoszczelne dzięki osłonięciu ich powierzchni zewnętrznej. Także obudowa 18, w której znajduje się przyłącze szyny BA jest zamknięta w sposób światłoszczelny.

W przykładzie wykonania na fig. 7c światłowody 62 i 63 przebiegająprzez kanały 20 i 20a, które wykonane są w tym przypadku z włókna szklanego 64 i nie przepuszczającego światła płaszcza 65. Przednie końcówki światłowodów 62 i 63 są płasko zakończone na czołowych powierzchniach końcówek kolumn 38, 39 w płaszczyźnie, w której znajduje się powierzchnia czołowa ścianki dolnej 16a osłony 16.

Tylne zakończenie włókna szklanego 64 wy staje do wewnątrz obudowy'. Naprzeciwko tego zakończenia znajduje się dioda elektroluminescencyjna 44, która jest umieszczona bezpośrednio na płytce drukowanej 34. Zapomocąnie przepuszczającego światła kleju 66 jest zamocowane wystające zakończenie włókna szklanego 64 na powierzchni odbierającej światło diody 44, tak że całkowite promieniowanie świetlne, które jest wysyłane z wysyłającej promieniowanie świetlne powierzchni diody 44 jest wprowadzane do włókna szklanego 64.

W ten sam sposób jest zamontowana również na płytce drukowanej 34 fotodioda 48 i sprężona z włóknem szklanym światłowodu 63.

Na fig. 8, fig. 9 i fig. 10 jest przedstawione schematycznie złącze wtykowe stosowane w Wielkiej Brytanii. W tym przypadku gniazdo wtykowe 70 posiada na płytce nośnej 71 cokół 72 wykonany z tworzywa sztucznego, w którym znajdująsię elementy stykowe dla kołków wtyczki i zaciski przyłączeniowe dla przewodów zasilających 17. Na cokole 72 jest ukształtowana obudowa 73, która zawiera przyłącze szyny BA. Przyłącze szyny BA jest dołączane do zewnętrznej szyny transmisyjnej 19. Jest ono połączone z dwoma fotoelektrycznymi przetwornikami 74, 75, od których prowadzą światłowody 76,77, w danym przypadku do jednego z okien 78,79 w płytce nośnej 71.Nafig. lOza pomocą numeru 80 są oznaczone otwory w płytce nośnej 71, służące do włożenia kołków wtyczki.

Wtyczka 81, która jest połączona z przewodem 82 posiada korpus wtyczki 83, z którego wystają trzy prostokątne kołki wtyczki 84 dające się wetknąć w otwory 80. Na ściance czołowej 85 wtyczki 81 znajdująsię okna 86,87, które z oknami 78,79 pokrywają się, gdy wtyczka jest wetknięta w gniazdo wtykowe. W okien 86, 87 światłowody 88, 89 prowadząprzez przewód 82 do przyłączonego zewnętrznego urządzenia.

W przykładzie wykonania na fig. 11 jest przewidziane gniazdo wtykowe 10, które jest umieszczone w puszce podtynkowej 90. Gniazdo wtykowe 10 posiada oprawkę 11, która podtrzymuje cokół 12. Gniazdo wtykowe jest w znany sposób zaopatrzone w osłonę 16, która jest wykonana w kształcie garnka. Przez cokół 12 biejgną światłowody 62,63, które sąprzyłączone do fotoelektrycznych przetworników 21, 2la. Światłowody mają swoje zakończenia w oknach 22, 22a w dnie osłony 16. Fotoelektryczne przetworniki 21,21 a są umieszczone na tylnej ściance cokołu 12, w module przetwornikowym 91.

Przyłącze szyny BA znajduje się oddzielnie z gniazdem wtykowym 19 w drugiej puszce ściennej 92, którajest pokryta ślepą osłoną 93. Zainstalowana w ścianie budynku szyna transmi

180 156 syjna 19 jest połączona z przyłączem szyny BA. Następnie przewód łączący 94 prowadzi od przyłącza szyny BA przez ścianki puszki ściennej 92 i 90 do modułu przetwornikowego 91.

Gniazdo wtykowe 10 na fig. 12 posiada oprawkę 11, na której tylnej ściance jest zamocowany cokół 12. W oprawce 11 jest osadzona osłona 16 w kształcie garnka, przez której dno 16b przeprowadzona jest śruba 100, która jest wkręcona w gwintowany uchwyt 101 cokołu 12. Osłona 16 jest osadzona w ramce 102, która opiera się na ściance i którajest włożona w gniazdo wtykowe 10.

Natylnej ściance dna 16b osłony 16 za pomocą zamocowania 105 jest zamocowany w oknie 22 światłowód 104. Światłowód 104 składa się z krótkiego pręta przewodzącego, którego strona czołowa 104a jest umieszczona w oknie 22 i którego druga powierzchnia czołowa 104b jest skierowana ku tyłowi. Światłowód 104 jest częścią składową osłony 16.

Do światłowodu 104 przylega pień ukształtowanego w kształcie litery Y światłowodu 106, który jest zamocowany w cokole 12 i wystaje do przodu z cokołu 12. Obydwa rozgałęzienia 106a, 106b światłowodu 106 prowadzą w tym przypadku do fotoelektrycznego przetwornika 21 lub 21 a. Te przetworniki są umieszczone we wnętrzu obudowy 18 na płytce 34, którajest zamocowana za cokołem 12. Na płytce 34 jest zamocowany zespół sprzęgania szyny BA. Przetworniki 21 jest przykładowo nadajnikiem, a przetwornik 21a odbiornikiem. Światłowody 104 i 106 stykają się ze sobą swoimi płasko zakończonymi powierzchniami czołowymi, tak że promienie świetlne są przesyłane pomiędzy tymi powierzchniami czołowymi.

Ponieważ na osłonie 16 jest przewidziany właściwy światłowód 104, którego powierzchnia czołowa 104a leży w tej samej płaszczyźnie co dno 16b j est zapewnione, że doskonałe sprzężenie pomiędzy (nie przedstawionym na fig. 12) światłowodem wtyczki i światłowodem 104 następuje niezależnie od tego, jak daleko osłona 16 wystaje w oprawkę 11. Przy tym należy uwzględnić, że wielkość zagłębienia w osłonie 16 w ramce 11 zależy od grubości warstwy tapety zamocowanej na ścianie. Gdyby światłowód 104 był częścią składową ramki 11, wtedy jego ścianka czołowa 104a nie leżałaby zawsze w tej samej płaszczyźnie co dno 16b osłony 16. Według fig. 12 ewentualne wyrównanie położenia osłony następuje dzięki temu, że pomiędzy światłowodami 104 i 106 jest utworzona szczelina.

Według fig. 12 przesyłanie danych następuje tylko przez jedną drogę światłowodową która oczywiście może zawierać kilka odcinków światłowodów. W celu takiego sposobu przesyłania jest przewidziana transmisja naprzemienną przy której przesyłanie danych do określonego punktu czasowego następuje zawsze tylko w określonym kierunku, a więc wysyłanie i odbieranie jest przeprowadzane w czasie kolejno jedno po drugim.

Claims (23)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektryczne złącze wtykowe z gniazdem wtykowym, które na oprawce posiada zamocowany cokół z elementami stykowymi i zaciskami przyłączeniowymi dla przewodów zasilających i nałożoną na oprawkę osłonę, przy czym w osłonie tej umieszczone jest okno, w celu optycznego sprzężenia z gniazdem wtykowym przewidzianego w ściance wtyczki światłowodu, znamienne tym, że w gnieździe wtykowym (10) jest umieszczony przynajmniej jeden przetwornik fotoelektryczny (21,21a), który poprzez okno (22,22a) jest połączony optycznie przewidziany w ściance wtyczki światłowód (23,23a) i elektrycznie z elektronicznym przyłączem szyny (BA), które jest połączone z szyną transmisyjną (19).
2. 2. Złącze wtykowe według zastrz. 1, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest zamocowane na cokole (12).
3. 3. Złącze wtykowe według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że otwór w kierunku przypływu światła (46,50) do lub od przetwornika (21,21a) jest umieszczony prawie w jednej płaszczyźnie ze ścianką dolną (16b) osłony (16).
4. 4. Złącze wtykowe według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest umieszczone na odwróconej do osłony (16) stronie cokołu (12) i poprzez cokół (12) biegną kanały (20, 20a) dla przewodów optycznych i elektrycznych.
5. 5. Złącze wtykowe z gniazdem wtykowym, które posiada cokół z elementami stykowymi i zaciskami przyłączeniowymi dla przewodów zasilających zamocowany na płytce nośnej, znamienne tym, że w gnieździe wtykowym (70) jest umieszczony przynajmniej jeden przetwornik fotoelektryczny (74,75), który jest połączony optycznie poprzez okno (78,79) płytki nośnej (71) z końcem przewidzianego w ściance bocznej światłowodu (88,89) i elektrycznie z elektronicznym przyłączem szyny (BA), które jest połączone z szyną transmisyjną (19).
6. 6. Złącze wtykowe według zastrz. 5, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest zamocowane na cokole (12).
7. 7. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienne tym, że przynajmniej jeden przetwornik fotoelektryczny (21, 21a) jest umieszczony w jednej z kolumn (38, 39) wystających z cokołu (12) i połączony za pomocą przewodów elektrycznych (40, 40a) z przyłączem szyny (BA).
8. 8. Złącze wtykowe według zastrz. 7, znamienne tym, że przetwornik fotoelektryczny jest umieszczony wewnątrz kolumny (38,39) w kształcie rury i przewody (40,40a) biegną poprzez kolumnę (38,39).
9. 9. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 8, znamienne tym, że przez cokół (12) przebiega przynajmniej jeden światłowód (58,59; 62,63), który jest połączony optycznie z przetwornikiem fotoelektrycznym i którego jeden koniec jest umieszczony w oknie (22) osłony (16) lub płytki nośnej.
10. 10. Złącze wtykowe według zastrz. 9, znamienne tym, że drugi koniec światłowodu (62,63) jest ustalony za pomocą kleju (66) na przetworniku fotoelektrycznym.
11. 11. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 10, znamienne tym, że jest przewidziany optyczny układ rozpraszający (45), który rozprasza promienie świetlne wysyłane z nadającego światło przetwornika (21) i tworzy wiązkę równoległą.
12. 12. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 11, znamienne tym, że jest przewidziany optyczny układ skupiający (49), który skupia promienie świetlne padające równolegle na obszar odbiorczy odbierającego światło przetwornika (21a).
13. 13. Złącze wtykowe według j ednego z zastrz. 1 do 12, znamienne tym, że j est przewidziany układ optyczny (55), który skupia promienie świetlne wysyłane przez nadający światło przetwornik (21) na końcu znajdującego się w ściance wtyczki światłowodu (23).

    180 156
14. 14. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 13,znamienne tym, żejest przewidziany układ optyczny (56), który skupia promienie świetlne wysyłane ze znajdującego się w ściance wtyczki światłowodu (23a), na powierzchni odbierającej światło, odbierającego promienie świe tlne przetwornika (2 la).
15. 15. Złącze wtykowe według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że światłowód (58, 59) posiada przynajmniej jednąnaprasowaną soczewkę (60).
16. 16. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 15, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest połączone z dwoma fotoelektrycznymi przetwornikami (21,21a), z których jeden jest wykonany jako nadajnik światła (S), a drugi jako odbiornik światła (E).
17. 17. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 16, znamienne tym, że na gnieździe wtykowym jest przewidziane urządzenie zapewniające niezamienność położenia (31), które umożliwia wetknięcie wtyczki (15) tylko w jednym jej położeniu.
18. 18. Złącze wtykowe według zastrz. 2 albo 6, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) znajduje się z tyłu obudowy (18) cokołu (12) i posiada urządzenie służące do przyłączenia (37) szyny transmisyjnej (19).
19. 19. Złącze wtykowe według zastrz. 2 lub 6, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest umieszczone w odstającej od boku cokołu obudowie, która z cokołem stanowi jedną wypraskę.
20. 20. Złącze wtykowe według zastrz. 1 lub 5, znamienne tym, że przyłącze szyny (BA) jest oddzielone od gniazda wtykowego (10).
21. 21. Złącze wtykowe według jednego z zastrz. 1 do 22, znamienne tym, że w gnieździe wtykowym (10) jest przewidziany przetwornik fotoelektryczny (106), które jest połączony z dwoma przetwornikami fotoelektrycznymi (21, 2la) i jest sprężony przez jedyne okno (22) ze światłowodem znajdującym się w ściance wtyczki.
22. 22. Złącze wtykowe według zastrz. 21, znamienne tym, że światłowód (106) jest wykonany w kształcie litery Y.
23. 23. Złącze wtykwoe według jednego z zastrz. 1 do 22, znamienne tym, że pierwszy odcinek światłowodu (104) jest zamocowany na osłonie (16) i połączony z nim drugi odcinek światłowodu (106) jest zamocowany na cokole (12).