CH703465A1

CH703465A1 - Electrical circuit with verpolungsgeschütztem connecting part.

Info

Publication number: CH703465A1
Application number: CH01199/10A
Authority: CH
Inventors: Philipp Scherler; Rolf Joss; Rafael Storz
Original assignee: Uster Technologies Ag
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-01-31
Also published as: EP2595908B1; CN103209917A; CN103209917B; EP2595908A1; WO2012009820A1; JP2013535746A

Abstract

Die elektrische Schaltung umfasst einen schaltungsseitigen Verbindungsteil (3) mit mehreren Kontaktelementen (8) für eine lösbare elektrische Steckverbindung, wobei alle Kontaktelemente (8) des schaltungsseitigen Verbindungsteils (3) derart angeordnet sind, dass sie durch mindestens eine von der identischen Abbildung verschiedene Kongruenzabbildung (91) auf sich selbst abbildbar sind. Die Kontaktelemente (8) sind in Bezug auf die Schaltung derart belegt, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung (91) nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente (8) aufeinander abgebildet werden. Dadurch werden Schäden an Personen und/oder Sachen bei einer Verpolung minimiert, ohne dass ein mechanischer und/oder elektrischer Verpolungsschutz nötig wäre.The electrical circuit comprises a circuit-side connection part (3) having a plurality of contact elements (8) for a detachable electrical plug-in connection, wherein all contact elements (8) of the circuit-side connection part (3) are arranged so that they by at least one of the identical mapping different congruence map ( 91) are reproducible on themselves. The contact elements (8) are so occupied in relation to the circuit that in the at least one congruent image (91) only electrically compatible contact elements (8) are imaged on each other. This minimizes damage to persons and / or objects in the event of reverse polarity without the need for mechanical and / or electrical reverse polarity protection.

Description

FACHGEBIETAREA OF EXPERTISE

[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Verpolungsschutzes bei Verbindungsteilen von elektrischen Schaltungen. Sie betrifft eine elektrische Schaltung, eine Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung sowie Verfahren zum Entwurf einer elektrischen Schaltung bzw. einer Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Eine bevorzugte Anwendung ist ein Garnreinigermesskopf, wie er zur Qualitätskontrolle auf Spinn- oder Spulmaschinen zum Einsatz kommt. The present invention is in the field of reverse polarity protection in connection parts of electrical circuits. It relates to an electrical circuit, a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line and method for designing an electrical circuit or a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line, according to the preambles of the independent claims. A preferred application is a yarn cleaner measuring head, as used for quality control on spinning or winding machines.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0002] Zur Sicherung der Garnqualität werden an Spinn- oder Spulmaschinen so genannte Garnreiniger eingesetzt. Ein derartiger Garnreiniger ist z. B. aus der EP-1 249 422 A2 bekannt. Er beinhaltet einen Garnreinigermesskopf mit mindestens einem Sensor, der das bewegte Garn abtastet und mindestens einen Parameter des Garns misst. Häufig verwendete Sensorprinzipien sind das kapazitive (siehe z. B. EP-0 924 513 A1) oder das optische (siehe z. B. WO-93/13 407 A1). Ziel der Garnreinigung ist es, Fehlstellen wie Dickstellen, Dünnstellen oder Fremdstoffe im Garn zu detektieren, gemäss bestimmten Qualitätskriterien zu bewerten und gegebenenfalls zu eliminieren. Der Aufbau eines Garnreinigermesskopfes ist in der US-6 422 072 B1 oder der EP-1 302 426 A2 beschrieben. To ensure the yarn quality so-called yarn cleaners are used on spinning or winding machines. Such a yarn cleaner is z. B. from EP-1 249 422 A2. It includes a yarn cleaner gauge with at least one sensor which senses the moving yarn and measures at least one parameter of the yarn. Frequently used sensor principles are the capacitive (see, for example, EP-0 924 513 A1) or the optical one (see, for example, WO-93/13 407 A1). The aim of yarn cleaning is to detect defects such as thick spots, thin spots or foreign substances in the yarn, to evaluate them according to certain quality criteria and to eliminate them if necessary. The construction of a yarn cleaner measuring head is described in US Pat. No. 6,422,072 B1 or EP-1 302 426 A2.

[0003] Sowohl bei der Spinn- als auch bei der Spulmaschine ist jeder Garnreinigermesskopf mit einem einige Dezimeter bis einige Meter langen Anschlusskabel zur Spannungsversorgung und zur Datenübermittlung ausgestattet. Dieses Anschlusskabel ist direkt oder indirekt mit eine Busleitung verbunden, an der einerseits weitere Garnreinigermessköpfe und andererseits eine zentrale Reinigersteuereinheit angeschlossen sind. Dabei werden üblicherweise speziell für die jeweilige Anwendung hergestellte Anschlusskabel eingesetzt. Aus der WO-2009/143642 Al ist ein Garnreinigermesskopf mit einem lösbaren Kabelanschluss bekannt. Der Garnreinigermesskopf umfasst ein Messkopfgehäuse und eine darin untergebrachte elektrische Schaltung. Die elektrische Schaltung ist über einen messkopfseitigen Anschluss mit einem elektrischen Anschlusskabel verbindbar. Dabei ist der messkopfseitige Anschluss zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Garnreinigermesskopf und dem Anschlusskabel ausgebildet. Eine solche lösbare Verbindung ist einerseits vorteilhaft, weil dadurch der Ausbau, der Einbau oder das Auswechseln des Garnreinigermesskopfes bedeutend einfacher und gefahrloser wird. Andererseits bringt sie die Gefahr der «Verpolung» mit sich. Darunter wird in dieser Schrift das Herstellen elektrischer Anschlussverbindungen verstanden, die vom Gerätehersteller nicht vorgesehen sind und möglicherweise Schäden an Personen und/oder Sachen verursachen können. Both in the spinning and the winder each Garnreinigermesskopf is equipped with a few decimeters to a few meters long connection cable for power supply and data transmission. This connection cable is directly or indirectly connected to a bus line to which on the one hand further Garnreinigermessköpfe and on the other hand, a central cleaner control unit are connected. In this case, custom-made connection cables are usually used for the respective application. From WO-2009/143642 Al a yarn cleaner measuring head with a detachable cable connection is known. The yarn cleaner gauge comprises a gauge head housing and an electrical circuit housed therein. The electrical circuit can be connected via a measuring head side connection with an electrical connection cable. In this case, the measuring head-side connection is designed to produce a releasable connection between the yarn cleaner measuring head and the connection cable. Such a detachable connection is on the one hand advantageous because it makes the removal, installation or replacement of Garnreinigermesskopf significantly easier and safer. On the other hand, it brings with it the danger of "reverse polarity". This is understood to mean the production of electrical connection connections that are not provided by the device manufacturer and may possibly cause damage to persons and / or property.

[0004] Bei der Gleichspannungsversorgung eines Gerätes sind zwei Arten von Verpolungsschutz bekannt: <tb>1.<sep>Mechanischer Verpolungsschutz. Durch eine nicht rotationssymmetrische mechanische Gestaltung von Stecker und Buchse wird sichergestellt, dass die beiden elektrischen Anschlüsse (Plus und Minus) nicht in falscher Polarität hergestellt werden können. <tb>2.<sep>Elektrischer Verpolungsschutz. Durch geeignete Schaltungen und Bauteile wird sichergestellt, dass beim Anlegen elektrischer Spannungen in falscher Polarität im angeschlossenen Gerät kein Schaden entsteht. Solche Schaltungen und Bauteile können Dioden, Gleichrichter oder Relais umfassen.In the DC power supply of a device, two types of reverse polarity protection are known: <tb> 1. <sep> Mechanical reverse polarity protection. A non-rotationally symmetrical mechanical design of plug and socket ensures that the two electrical connections (positive and negative) can not be made in the wrong polarity. <tb> 2. <sep> Electrical reverse polarity protection. Suitable circuits and components ensure that no damage occurs when electrical voltages are applied in the wrong polarity in the connected device. Such circuits and components may include diodes, rectifiers or relays.

[0005] Der elektrische Verpolungsschutz bei der Gleichspannungsversorgung eines Gerätes stellt einen vergleichsweise einfachen Fall dar, weil nur zwei gleichartige Anschlüsse beteiligt sind, die sich nur durch ihre Polarität (Plus und Minus) unterscheiden. Beim Garnreinigermesskopf ist die Situation insofern komplizierter, als dass hier über ein einziges Anschlusskabel verschiedene Spannungsversorgungen und zusätzlich auch die Übermittlung verschiedener Daten erfolgen müssen. Dafür werden typischerweise ungefähr zehn parallele Leitungen benötigt. Die an die verschiedenen Leitungen angelegten Spannungen sind völlig unterschiedlich und können je nach Leitung zwischen null (Massenanschluss) über einige wenige Volt (Logiksignale) bis zu ca. 60 V (Spannungsversorgung für das Schneidzeug) betragen. Wenn die letztgenannte hohe Spannung versehentlich an einer dafür nicht vorgesehenen Leitung angelegt wird, können Schäden an Personen und/oder am Garnreinigersystem entstehen. Davon können nicht nur der falsch angeschlossene Garnreinigermesskopf, sondern - über Busleitungen - auch weitere Messköpfe, die zentrale Reinigersteuereinheit und sogar die zentrale Maschinensteuereinheit betroffen sein. Solche Schäden müssen vermieden werden. The electrical reverse polarity protection in the DC power supply of a device is a relatively simple case, because only two similar connections are involved, which differ only by their polarity (plus and minus). With the yarn cleaner measuring head, the situation is more complicated in that different power supplies and, in addition, the transmission of various data must be made here via a single connection cable. This typically requires about ten parallel lines. The voltages applied to the different lines are completely different and can vary from zero (ground connection), over a few volts (logic signals) up to about 60 V (power supply for the cutting tool), depending on the line. If the latter high voltage is accidentally applied to a line not intended for it, damage to persons and / or to the yarn cleaner system may result. Not only the incorrectly connected yarn cleaner measuring head, but also other measuring heads, the central cleaner control unit and even the central machine control unit can be affected by bus cables. Such damage must be avoided.

[0006] Selbstverständlich kann auch beim Garnreiniger ein mechanischer Verpolungsschutz zum Einsatz kommen. Einfache mechanische Massnahmen können jedoch unter Aufbietung hoher Kräfte überwunden werden. Einen sicheren mechanischen Verpolungsschutz bietet z. B. die kommerziell erhältliche Steckverbindung des weit verbreiteten Typs D-Sub 15 mit 15 Kontaktelementen. Solche Steckverbindungen sind jedoch vergleichsweise teuer und würden die in grossen Stückzahlen benötigten Garnreinigermessköpfe verteuern. Deshalb werden günstigere Steckverbindungen wie z. B. des Typs Hirose DF11-16DS-2C, der von der Hirose Electric Co., Ltd., Tokyo, Japan, erhältlich ist, bevorzugt. Of course, a mechanical reverse polarity protection can also be used in the yarn cleaner. However, simple mechanical measures can be overcome by applying high forces. A secure mechanical reverse polarity protection z. As the commercially available connector of the widely used type D-Sub 15 with 15 contact elements. However, such connectors are relatively expensive and would increase the cost in large quantities Garnreinigermessköpfe. Therefore, cheaper connectors such. Hirose DF11-16DS-2C available from Hirose Electric Co., Ltd., Tokyo, Japan.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

[0007] Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmechanischen Verpolungsschutz für eine elektrische Schaltung, umfassend einen schaltungsseitigen Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen für eine lösbare elektrische Steckverbindung, zu schaffen. Eine weitere Aufgabe ist es, einen nichtmechanischen Verpolungsschutz für eine Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung, welche Kombination eine lösbare elektrische Verbindung aus einem ersten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen und einem zweiten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen beinhaltet, zu schaffen. Noch weitere Aufgaben sind es, Verfahren zum verpolungsgeschützten Entwurf einer elektrischen Schaltung sowie zum verpolungsgeschützten Entwurf einer Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung anzugeben. Ein besonderes Augenmerk soll dabei auf die Anwendung der Schaltung, der Kombination und der Verfahren im Zusammenhang mit Garnreinigersystem gerichtet werden. It is therefore an object of the present invention to provide a non-mechanical reverse polarity protection for an electrical circuit, comprising a circuit-side connecting part with a plurality of contact elements for a detachable electrical connector. A further object is to provide a non-mechanical reverse polarity protection for a combination of an electric circuit and a multi-core electrical line, which combination includes a releasable electrical connection of a first connection part with a plurality of contact elements and a second connection part with a plurality of contact elements. Yet another object is to provide a method for reverse polarity protected design of an electrical circuit and the reverse polarity protected design of a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line. Special attention should be paid to the application of the circuitry, combination and procedures associated with the yarn cleaning system.

[0008] Diese und andere Aufgaben werden durch die erfindungsgemässe elektrische Schaltung, die erfindungsgemässe Kombination einer elektrischen Schaltung und eines elektrischen Anschlusskabels sowie die erfindungsgemässen Entwurfsverfahren gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. These and other objects are achieved by the inventive electrical circuit, the inventive combination of an electrical circuit and an electrical connection cable and the inventive design methods, as defined in the independent claims. Advantageous embodiments are given in the dependent claims.

[0009] Der Erfindung liegt die Idee eines «geometrischen» Verpolungsschutzes zugrunde. Dieser basiert weder auf der mechanischen Gestaltung der elektrischen Verbindung noch auf einer speziellen elektrischen Schaltung. Vielmehr ist die Belegung der Kontaktelemente derart ausgelegt, dass bei einer Verpolung zumindest kein Schaden an Sachen und/oder Personen angerichtet werden kann. Im Idealfall funktioniert sogar das mit der gemeinsamen Busleitung verbundene Garnreinigersystem mit Ausnahme des verpolten Garnreinigermesskopfes weiter. The invention is based on the idea of a «geometric» reverse polarity protection. This is based neither on the mechanical design of the electrical connection nor on a special electrical circuit. Rather, the occupancy of the contact elements is designed such that at a reverse polarity at least no damage to things and / or people can be done. Ideally, even the yarn cleaner system connected to the common bus line will continue to function, with the exception of the polarity-reversed yarn cleaner measuring head.

[0010] Dementsprechend umfasst die erfindungsgemässe elektrische Schaltung einen schaltungsseitigen Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen für eine lösbare elektrische Verbindung, wobei alle Kontaktelemente des schaltungsseitigen Verbindungsteils derart angeordnet sind, dass sie durch mindestens eine von der identischen Abbildung verschiedene Kongruenzabbildung auf sich selbst abbildbar sind. Die Kontaktelemente sind in Bezug auf die Schaltung derart belegt, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente aufeinander abgebildet werden. Accordingly, the inventive electrical circuit comprises a circuit-side connecting part with a plurality of contact elements for a detachable electrical connection, wherein all contact elements of the circuit-side connecting part are arranged such that they can be imaged by at least one of the identical mapping different congruence to itself. The contact elements are so occupied in relation to the circuit that in the at least one congruent image only electrically compatible contact elements are imaged onto each other.

[0011] Welche Kontaktelemente elektrisch miteinander verträglich sind und welche nicht, weiss ein die elektrische Schaltung kennender Fachmann auf dem Gebiet der Elektrotechnik sehr wohl. So sind z. B. zwei Kontaktelemente für Signal-Eingangsspannungen derselben Grössenordnung elektrisch miteinander verträglich, selbst wenn die beiden Signale ganz unterschiedliche Informationen tragen. Hingegen wären ein auf Massenanschluss gelegtes Kontaktelement mit einem Kontaktelement für die Spannungsversorgung elektrisch miteinander unverträglich, weil bei ihrer gegenseitigen Kontaktierung die Spannungsversorgung kurzgeschlossen und die Spannung an Schaltungselemente angelegt würde, die nicht dafür ausgelegt sind. Which contact elements are electrically compatible with each other and which are not, know the electrical circuit-known expert in the field of electrical engineering very well. So z. B. two contact elements for signal input voltages of the same magnitude electrically compatible with each other, even if the two signals carry very different information. On the other hand, a contact element which has been grounded and connected to a contact element for the power supply would be electrically incompatible with one another because, in their mutual contacting, the voltage supply would be short-circuited and the voltage would be applied to circuit elements which are not designed for this purpose.

[0012] Anhand solcher und ähnlicher Überlegungen lassen sich einige Kriterien für die Belegung der Kontaktelemente aufstellen. Die Kontaktelemente sollen in Bezug auf die erfindungsgemässe elektrische Schaltung derart belegt sein, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist: <tb>(a)<sep>direkt miteinander verbundene oder für denselben Zweck vorgesehene Kontaktelemente werden aufeinander abgebildet; <tb>(b)<sep>jedes zur Übertragung einer Eingangsspannung in die Schaltung vorgesehene Kontaktelement mit einem ersten Eingangs widerstand wird auf ein Kontaktelement mit einem zweiten Eingangswiderstand, der mindestens tausendmal grösser als der erste Eingangswiderstand ist, oder auf ein zur Übertragung einer Eingangsspannung derselben Grössenordnung in die Schaltung vorgesehenes Kontaktelement abgebildet; und <tb>(c)<sep>jedes zur Übertragung einer Ausgangsspannung aus der Schaltung vorgesehene Kontaktelement wird auf ein ebenfalls zur Übertragung einer Ausgangsspannung aus der Schaltung vorgesehene Kontaktelement abgebildet.Based on such and similar considerations, some criteria for the assignment of the contact elements can be set up. The contact elements should be so occupied in relation to the electrical circuit according to the invention that at least one of the following criteria is fulfilled in the case of the at least one congruent mapping: <tb> (a) <sep> directly connected or intended for the same purpose contact elements are mapped to each other; <tb> (b) <sep> each provided for transmitting an input voltage into the circuit contact element with a first input resistance is applied to a contact element having a second input resistance which is at least a thousand times greater than the first input resistance, or one for transmitting an input voltage the same order of magnitude provided in the circuit provided contact element; and <tb> (c) <sep> Each contact element provided for transmitting an output voltage from the circuit is mapped to a contact element also provided for transmitting an output voltage from the circuit.

[0013] In der erfindungsgemässen elektrischen Schaltung können mindestens zwei der drei Kriterien (a) bis (c) und vorzugsweise alle drei Kriterien (a) bis (c) erfüllt sein. In the electrical circuit according to the invention, at least two of the three criteria (a) to (c) and preferably all three criteria (a) to (c) can be fulfilled.

[0014] Die in Kriterium (a) genannten direkt miteinander verbundenen Kontaktelemente können z. B. Massenanschlüsse sein. Die in Kriterium (b) genannte Eingangsspannung eine ist z. B. eine im Wesentlichen konstante Versorgungsspannung mit einem Absolutwert zwischen 3 V und 120 V oder eine zeitlich veränderliche Signalspannung mit einem Wert zwischen -24 V und +24 V. Der in Kriterium (b) genannte zweite Eingangswiderstand beträgt vorzugsweise mindestens 10 kΩ, so dass das Kontaktelement mit dem zweiten Eingangswiderstand jedenfalls hochohmig ist. Bei dem in Kriterium (b) genannten Kontaktelement mit dem zweiten Eingangswiderstand kann es sich um ein in der Schaltung nicht genutztes Kontaktelement handeln. Die in Kriterium (c) genannte Ausgangsspannung ist z. B. eine zeitlich veränderliche Signalspannung mit einem Wert zwischen -12 V und +12 V. The criteria mentioned in (a) directly interconnected contact elements may, for. B. be mass connections. The in criterion (b) said input voltage is a z. B. a substantially constant supply voltage having an absolute value between 3 V and 120 V or a time-varying signal voltage having a value between -24 V and +24 V. The in criterion (b) said second input resistance is preferably at least 10 kΩ, so that the contact element with the second input resistance is in any case high impedance. The contact element with the second input resistance mentioned in criterion (b) may be a contact element not used in the circuit. The output voltage mentioned in criterion (c) is z. B. a time-varying signal voltage with a value between -12 V and +12 V.

[0015] In einer besonderen Ausführungsform kann höchstens die Hälfte aller Kontaktelemente in der Schaltung genutzt sein, und jedes genutzte Kontaktelement wird auf ein ungenutztes Kontaktelement abgebildet. In a particular embodiment, at most half of all contact elements in the circuit can be used, and each contact element used is mapped to an unused contact element.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemässe elektrische Schaltung in einem Garnreinigermesskopf eingebaut. Die Kontaktelemente sind dann vorzugsweise für Zwecke aus der folgenden Menge vorgesehen: erste konstante Versorgungsspannung, vorzugsweise zwischen +20 V und +60 V; zweite konstante Versorgungsspannung, vorzugsweise zwischen +10 V und +15 V; dritte konstante Versorgungsspannung, vorzugsweise zwischen +3 V und +5 V; Signalleitung für eine einseitige serielle Übertragung eines Eingangssignals in die Schaltung (21), vorzugsweise zwischen 0 V und 5 V; Signalleitung für eine einseitige serielle Übertragung eines Ausgangssignals aus der Schaltung (21), vorzugsweise zwischen 0 V und 5V; Signalleitung für eine beidseitige serielle Signalübertragung, vorzugsweise zwischen -10 V und +15 V; Massenanschluss. In a preferred embodiment, the inventive electrical circuit is incorporated in a Garnreinigermesskopf. The contact elements are then preferably provided for purposes of the following quantity: first constant supply voltage, preferably between +20 V and +60 V; second constant supply voltage, preferably between +10 V and +15 V; third constant supply voltage, preferably between +3 V and +5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an input signal into the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an output signal from the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a two-sided serial signal transmission, preferably between -10 V and +15 V; Ground connection.

[0017] Die Kongruenzabbildung ist z. B. eine Rotation, vorzugsweise um 180°, und/oder eine Translation. Die lösbare elektrische Verbindung kann eine Steckverbindung mit 16 Kontaktelementen sein, die in zwei Reihen zu je acht äquidistanten Kontaktelementen angeordnet sind. The congruence mapping is z. B. a rotation, preferably by 180 °, and / or a translation. The releasable electrical connection may be a plug connection with 16 contact elements, which are arranged in two rows of eight equidistant contact elements.

[0018] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Entwurf einer elektrischen Schaltung, welche einen schaltungsseitigen Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen für eine lösbare elektrische Verbindung umfasst, wobei alle Kontaktelemente des schaltungsseitigen Verbindungsteils derart angeordnet sind, dass sie durch mindestens eine von der identischen Abbildung verschiedene Kongruenzabbildung auf sich selbst abbildbar sind. Die Kontaktelemente werden in Bezug auf die Schaltung derart belegt, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente aufeinander abgebildet werden. The invention also relates to a method for designing an electrical circuit, which comprises a circuit-side connecting part with a plurality of contact elements for a detachable electrical connection, wherein all contact elements of the circuit-side connecting part are arranged such that they by at least one of the identical mapping different Kongruenzabbildung are reproducible on themselves. The contact elements are so occupied in relation to the circuit that in the at least one congruent image only electrically compatible contact elements are imaged onto each other.

[0019] Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens zum Entwurf einer elektrischen Schaltung werden derart ausgeführt, dass das Verfahren jeweils eine der bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen Schaltung ergibt, wie sie oben beschrieben sind. The preferred embodiments of the inventive method for designing an electrical circuit are carried out such that the method results in each case one of the preferred embodiments of the electrical circuit, as described above.

[0020] Ferner betrifft die Erfindung eine Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung. Die Kombination beinhaltet eine lösbare elektrische Verbindung aus einem ersten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen und einem zweiten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen. Die Kontaktelemente der beiden Verbindungsteile sind derart angeordnet, dass sie auf mindestens zwei verschiedene Arten, die durch mindestens eine von der identischen Abbildung verschiedene Kongruenzabbildung eines der beiden Verbindungsteile auseinander hervorgehen, miteinander verbindbar sind. Die Kontaktelemente des ersten Verbindungsteils und/oder die Kontaktelemente des zweiten Verbindungsteils sind derart belegt, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente aufeinander abgebildet werden. Furthermore, the invention relates to a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line. The combination includes a releasable electrical connection of a first connecting part with a plurality of contact elements and a second connecting part with a plurality of contact elements. The contact elements of the two connecting parts are arranged such that they can be connected to one another in at least two different ways, which emerge from one another by at least one congruent image of one of the two connecting parts which is different from the identical image. The contact elements of the first connection part and / or the contact elements of the second connection part are so occupied that in the at least one match image only electrically compatible contact elements are mapped to each other.

[0021] Die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Kombination sind analog zu denjenigen der erfindungsgemässen elektrischen Schaltung, wie sie oben beschrieben sind. Die lösbare elektrische Verbindung kann sich an irgendeiner Stelle der erfindungsgemässen Kombination befinden. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine Steckverbindung zwischen der elektrischen Schaltung und einem elektrischen Anschlusskabel; der erste Verbindungsteil ist ein schaltungsseitiger Verbindungsteil, vorzugsweise ein Stecker, und der zweite Verbindungsteil ist ein kabelseitiger Verbindungsteil, vorzugsweise eine Kupplung. The preferred embodiments of the inventive combination are analogous to those of the inventive electrical circuit, as described above. The detachable electrical connection may be located at any point in the combination according to the invention. In a preferred embodiment, it is a plug connection between the electrical circuit and an electrical connection cable; the first connecting part is a circuit-side connecting part, preferably a plug, and the second connecting part is a cable-side connecting part, preferably a coupling.

[0022] Ausserdem betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Entwurf einer Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung. Die Kombination beinhaltet eine lösbare elektrische Verbindung aus einem ersten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen und einem zweiten Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen. Die Kontaktelemente der beiden Verbindungsteile sind derart angeordnet, dass sie auf mindestens zwei verschiedene Arten, die durch mindestens eine von der identischen Abbildung verschiedene Kongruenzabbildung eines der beiden Verbindungsteile auseinander hervorgehen, miteinander verbindbar sind. Die Kontaktelemente des ersten Verbindungsteils und/oder die Kontaktelemente des zweiten Verbindungsteils werden derart belegt, dass bei der mindestens einen Kongruenzabbildung nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente aufeinander abgebildet werden. In addition, the invention also relates to a method for designing a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line. The combination includes a releasable electrical connection of a first connecting part with a plurality of contact elements and a second connecting part with a plurality of contact elements. The contact elements of the two connecting parts are arranged such that they can be connected to one another in at least two different ways, which emerge from one another by at least one congruent image of one of the two connecting parts which is different from the identical image. The contact elements of the first connection part and / or the contact elements of the second connection part are assigned such that in the at least one congruent image only electrically compatible contact elements are imaged onto each other.

[0023] Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens zum Entwurf einer Kombination einer elektrischen Schaltung und einer mehradrigen elektrischen Leitung werden derart ausgeführt, dass das Verfahren jeweils eine der bevorzugten Ausführungsformen der Kombination ergibt, wie sie oben beschrieben sind. The preferred embodiments of the inventive method for designing a combination of an electrical circuit and a multi-core electrical line are carried out such that the method results in each case one of the preferred embodiments of the combination, as described above.

[0024] Dank der Erfindung werden die Auswirkungen einer Verpolung minimiert. Schäden an Personen und/oder Sachen sind praktisch ausgeschlossen, so dass die die Schaltung enthaltende Vorrichtung, bspw. ein Garnreinigermesskopf, sicherer ist. Ein mechanischer und/oder elektrischer Verpolungsschutz kann weniger aufwändig gestaltet oder ganz weggelassen werden. Dadurch ist die die Schaltung enthaltende Vorrichtung kostengünstiger herstellbar. Thanks to the invention, the effects of reverse polarity are minimized. Damage to persons and / or property is virtually ruled out, so that the device containing the circuit, for example a yarn cleaner measuring head, is safer. A mechanical and / or electrical reverse polarity protection can be made less expensive or omitted altogether. As a result, the device containing the circuit is cheaper to produce.

AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGENTITLE OF DRAWINGS

[0025] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert. <tb>Fig. 1<sep>zeigt eine erfindungsgemässe Kombination einer elektrischen Schaltung in einem Garnreinigermesskopf und eines elektrischen Anschlusskabels in einer teilweise offengelegten perspektivischen Ansicht. <tb>Fig. 2-5<sep>zeigen vier Ausführungsformen einer elektrischen Steckverbindung in einer erfindungsgemässen Kombination einer Schaltung und eines Kabels in einer schematischen Draufsicht.Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in detail with reference to the drawings. <Tb> FIG. 1 shows a combination according to the invention of an electrical circuit in a yarn cleaner measuring head and an electrical connection cable in a partially exposed perspective view. <Tb> FIG. 2-5 <sep> show four embodiments of an electrical connector in an inventive combination of a circuit and a cable in a schematic plan view.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGEMBODIMENT OF THE INVENTION

[0026] In Fig. 1 illustriert eine bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung, nämlich einen elektronischen Garnreinigermesskopf 1 mit einem lösbaren elektrischen Anschlusskabel 4. Der Garnreinigermesskopf 1 beinhaltet ein Messkopfgehäuse 11 zur Aufnahme eines Garnsensors, einer elektronischen Schaltung, eines Garnschneidzeugs und/oder anderer Komponenten. Das Anschlusskabel 4 dient sowohl der Energieversorgung des Garnreinigermesskopfes 1 als auch der Datenübermittlung zum und vom Garnreinigermesskopf 1. Vorzugsweise handelt es sich um ein mehradriges abgeschirmtes Anschlusskabel. Im Beispiel von Fig. 1 basiert das Anschlusskabel 4 auf einem kommerziell erhältlichen 15-adrigen Game-Port-Kabel, bei dem an einem messkopfseitigen Ende eine Kupplung in einem Kupplungsgehäuse 5 angebracht wurde. Am vom Garnreinigermesskopf 1 abgewandten Ende trägt das Anschlusskabel 4 einen Stecker 7, z. B. einen kommerziell erhältlichen Stecker des weit verbreiteten Typs D-Sub 15, zum Anschliessen des Anschlusskabels 4 an eine (nicht eingezeichnete) Reinigersektionselektronik, an eine (nicht eingezeichnete) Busleitung, die mit einer zentralen Reinigersteuereinheit verbunden ist, oder an eine andere Komponente. Illustrated in Figure 1 is a preferred application of the present invention, namely an electronic yarn cleaner measuring head 1 with a detachable electrical connection cable 4. The yarn cleaner measuring head 1 includes a sensor housing 11 for receiving a yarn sensor, an electronic circuit, a yarn cutting tool and / or other components , The connection cable 4 serves both the power supply of the yarn cleaner measuring head 1 and the data transmission to and from the yarn cleaner measuring head 1. Preferably, it is a multi-core shielded connection cable. In the example of FIG. 1, the connection cable 4 is based on a commercially available 15-wire game port cable, in which a coupling in a coupling housing 5 has been attached to a measuring head end. At the end facing away from Garnreinigermesskopf 1 end the connection cable 4 carries a plug 7, z. As a commercially available connector of the widely used type D-Sub 15, for connecting the connecting cable 4 to a (not shown) Purigersektionselektronik, to a (not shown) bus line, which is connected to a central cleaner control unit, or to another component.

[0027] In Fig. 1 ist das Messkopfgehäuse 11 teilweise offengelegt, und das Kupplungsgehäuse 5 ist vom Messkopfgehäuse 11 gelöst. Dank der Offenlegung des Messkopfgehäuses 11 ist eine im Inneren des Messkopfgehäuses 11 aufgenommene Leiterplatte 2 erkennbar, die zumindest Teile einer elektrischen Schaltung 21 trägt. In der Leiterplatte 2 befindet sich ein Messschlitz 22, welcher zur Aufnahme eines (nicht eingezeichneten) zu reinigenden Garns dient und an welchem ein (nicht eingezeichneter) Garnsensor zur Abtastung des Garns angebracht ist. In Fig. 1, the measuring head housing 11 is partially exposed, and the coupling housing 5 is released from the measuring head housing 11. Thanks to the disclosure of the measuring head housing 11, a printed circuit board 2 accommodated in the interior of the measuring head housing 11 can be seen, which carries at least parts of an electrical circuit 21. In the printed circuit board 2 is a measuring slot 22, which serves for receiving a (not shown) to be cleaned yarn and to which a (not shown) yarn sensor for scanning the yarn is attached.

[0028] Zur Herstellung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen der Schaltung 21 und dem Anschlusskabel 4 ist der Garnreinigermesskopf 1 mit einem schaltungsseitigen Verbindungsteil 3 und das Anschlusskabel 4 mit einem kabelseitigen Verbindungsteil 6 ausgerüstet. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die lösbare elektrische Verbindung als Steckverbindung ausgeführt. Der schaltungsseitige Verbindungsteil 3 kann als ein auf der Leiterplatte 2 angebrachter Stecker ausgeführt sein. Vorzugsweise handelt es sich um einen indirekten mehrpoligen Stecker 3, der z. B. auf der Leiterplatte 2 angelötet ist. An seinem messkopfseitigen Ende trägt das Anschlusskabel 4 die zum Stecker 3 passende Kupplung 6, z. B. des Typs Hirose DF11-16DS-2C, wie sie von der Hirose Electric Co., Ltd., Tokyo, Japan, erhältlich ist. To produce a detachable electrical connection between the circuit 21 and the connecting cable 4 Garnreinigermesskopf 1 is equipped with a circuit-side connecting part 3 and the connecting cable 4 with a cable-side connecting part 6. In the embodiment of Fig. 1, the releasable electrical connection is designed as a plug connection. The circuit-side connecting part 3 may be embodied as a plug mounted on the printed circuit board 2. Preferably, it is an indirect multi-pin connector 3, the z. B. is soldered on the circuit board 2. At its Meßkopfseitigen end, the connecting cable 4 carries the matching connector 3 to the coupling 6, z. Hirose DF11-16DS-2C, as available from Hirose Electric Co., Ltd., Tokyo, Japan.

[0029] Der Stecker 3 und die Kupplung 6 bilden zusammen einen Steckverbinder. Selbstverständlich kann bei diesem Steckverbinder ein mechanischer Verpolungsschutz vorgesehen sein, welcher verhindern sollte, dass der Stecker 3 auf eine nicht vorhergesehene Weise in die Kupplung 6 gesteckt wird, woraus eine Gefahr für Personen und Sachen drohen würde. Die Erfahrung zeigt aber, dass ein mechanischer Verpolungsschutz absichtlich oder unabsichtlich umgangen werden kann. Deshalb sind weitere Massnahmen für einen Verpolungsschutz erwünscht, wie sie die vorliegende Erfindung vorschlägt. The plug 3 and the coupling 6 together form a connector. Of course, in this connector, a mechanical Verpolungsschutz be provided, which should prevent the plug 3 is inserted in an unforeseen way in the coupling 6, resulting in a risk to persons and property would threaten. However, experience shows that mechanical reverse polarity protection can be bypassed intentionally or unintentionally. Therefore, further measures for reverse polarity protection are desired as proposed by the present invention.

[0030] Nebst der elektrischen Verbindung ist auch eine lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Messkopfgehäuse 11 und dem Kupplungsgehäuse 5 vorgesehen. Sie ist als Einrastverbindung oder Schnappverbindung ausgeführt. Die elektrische und die mechanische Verbindung sind im hier diskutierten Ausführungsbeispiel voneinander getrennt, müssen es aber nicht notwendigerweise sein. In addition to the electrical connection, a releasable mechanical connection between the measuring head housing 11 and the coupling housing 5 is provided. It is designed as a snap connection or snap connection. The electrical and mechanical connections are separate in the embodiment discussed herein, but need not necessarily be.

[0031] In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform einer elektrischen Steckverbindung in einer erfindungsgemässen Kombination einer Schaltung 21 und eines Kabels 4 (siehe Fig. 1) dargestellt. Ein schaltungsseitiger Verbindungsteil 3 kann z. B. als Stecker und ein kabelseitiger Verbindungsteil 6 als dazu passende Kupplung ausgeführt sein. Beide Verbindungsteile sind in Fig. 2schematisch als Rechtecke dargestellt; auf mechanische Details der Verbindung wird nicht eingegangen. Stecker 3 und Kupplung 6 haben je 16 Kontaktelemente 8, z. B. in Form von Kontaktstiften bzw. Kontaktöffnungen, die so angeordnet und gestaltet sind, dass im verbundenen Zustand die einander zugeordneten Kontaktelemente 8 einander elektrisch kontaktieren. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2sind die 16 Kontaktelemente 8 in zwei Reihen zu je acht Kontaktelementen 8 mit einem gegenseitigen Abstand von 2 mm angeordnet und mit entsprechenden Ordnungszahlen 1-16 nummeriert. In Fig. 2, a first embodiment of an electrical connector in an inventive combination of a circuit 21 and a cable 4 (see Fig. 1) is shown. A circuit-side connecting part 3 may, for. B. be designed as a plug and a cable-side connecting part 6 as a matching coupling. Both connecting parts are shown in Figure 2 schematically as rectangles. on mechanical details of the connection is not entered. Plug 3 and coupling 6 each have 16 contact elements 8, z. B. in the form of contact pins or contact openings, which are arranged and designed so that in the connected state, the associated contact elements 8 contact each other electrically. In the embodiment of Fig. 2, the 16 contact elements 8 are arranged in two rows of eight contact elements 8 with a mutual distance of 2 mm and numbered with corresponding atomic numbers 1-16.

[0032] Die matrixförmige Anordnung der Kontaktelemente 8 in der Steckverbindung von Fig. 2erlaubt eine Rotation (angedeutet durch einen Pfeil 91) der Kupplung 6 gegenüber dem Stecker 3 um 180° um ein Rotationszentrum 90, wobei nach der Rotation 91 wieder eine elektrische Steckverbindung zwischen den beiden Verbindungsteilen 3, 6 hergestellt werden kann. (Es wird hier davon ausgegangen, dass ein mechanischer Verpolungsschutz nicht vorhanden ist oder nur ungenügend funktioniert.) Der Stecker 3 und die Kupplung 6 können also auf zwei verschiedene Arten, die durch eine Rotation 91 der Kupplung 6 auseinander hervorgehen, miteinander verbunden werden. Allerdings werden bei den zwei Arten unterschiedliche Kontaktelemente 8 einander zugeordnet. Tabelle 1 zeigt die zwei unterschiedlichen Zuordnungen der Kontaktelemente 8. <tb>Steckerkontaktelement Nr.<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5<sep>6<sep>7<sep>8<sep>9<sep>10<sep>11<sep>12<sep>13<sep>14<sep>15<sep>16 <tb>Kupplungskontaktelement Nr. (vor Rotation)<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5<sep>6<sep>7<sep>8<sep>9<sep>10<sep>11<sep>12<sep>13<sep>14<sep>15<sep>16 <tb>Kupplungskontaktelement Nr. (nach Rotation)<sep>16<sep>15<sep>14<sep>13<sep>12<sep>11<sep>10<sep>9<sep>8<sep>7<sep>6<sep>5<sep>4<sep>3<sep>2<sep>1The matrix-like arrangement of the contact elements 8 in the connector of Fig. 2 permits a rotation (indicated by an arrow 91) of the coupling 6 relative to the plug 3 by 180 ° about a center of rotation 90, wherein after rotation 91 again an electrical connector between the two connecting parts 3, 6 can be produced. (It is assumed here that mechanical reverse polarity protection does not exist or does not work well enough.) The plug 3 and the coupling 6 can therefore be connected to one another in two different ways, which are separated by a rotation 91 of the coupling 6. However, different contact elements 8 are associated with each other in the two types. Table 1 shows the two different assignments of the contact elements 8. <tb> Connector contact element No. <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6 <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <sep> 10 <sep> 11 <sep> 12 <sep> 13 <sep> 14 <sep> 15 <sep> 16 <tb> Coupling contact element No. (before rotation) <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6 <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <sep> 10 <sep> 11 <sep> 12 <sep> 13 <sep> 14 <sep> 15 <sep> 16 <tb> Coupling contact element No. (after rotation) <sep> 16 <sep> 15 <sep> 14 <sep> 13 <sep> 12 <sep> 11 <sep> 10 <sep> 9 <sep> 8 <sep> 7 <sep> 6 <sep> 5 <sep> 4 <sep> 3 <sep> 2 <sep> 1

Tabelle 1Table 1

[0033] Die unterschiedlichen Kontaktzuordnungen können ohne die erfindungsgemässen Massnahmen ein Problem darstellen, weil nur die eine Art vorgesehen ist und bei der anderen, unvorgesehenen Art Schäden an Personen und/oder Sachen entstehen können. Die Erfindung löst dieses Problem durch einen geometrischen Verpolungsschutz. Dabei sind die Kontaktelemente 8 in Bezug auf die Schaltung derart belegt, dass bei der Rotation 91 nur elektrisch miteinander verträgliche Kontaktelemente 8 aufeinander abgebildet werden. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Belegung der Kontaktelemente 8 nach besonderen Kriterien, auf die weiter unten eingegangen wird, zu gestalten. Eine elektrisch miteinander verträgliche Belegung ist beispielhaft in Tabelle 2 angegeben: <tb>Steckerkontaktelement Nr.<sep>Verwendungszweck<sep>Spannung (V) <tb>1<sep>Massenanschluss<sep> <tb>2<sep>Nicht verwendet<sep> <tb>3<sep>Spannungsversorgung<sep>+4 <tb>4<sep>Massenanschluss<sep> <tb>5<sep>Spannungsversorgung<sep>+15 <tb>6<sep>Massenanschluss<sep> <tb>7<sep>Signalausgang<sep>0..4 <tb>8<sep>Kommunikationsleitung<sep>-10..+15 <tb>9<sep>Kommunikationsleitung<sep>-10..+15 <tb>10<sep>Signalausgang<sep>0..4 <tb>11<sep>Signaleingang<sep>0..4 <tb>12<sep>Nicht verwendet<sep> <tb>13<sep>Massenanschluss<sep> <tb>14<sep>Signaleingang<sep>0..4 <tb>15<sep>Spannungsversorgung<sep>20..60 <tb>16<sep>Massenanschluss<sep>The different contact assignments can be a problem without the inventive measures, because only one type is provided and in the other, unforeseen nature damage to persons and / or property may arise. The invention solves this problem by a geometric reverse polarity protection. In this case, the contact elements 8 are so occupied in relation to the circuit that during the rotation 91 only electrically mutually compatible contact elements 8 are imaged on each other. For this purpose, it is advantageous to make the assignment of the contact elements 8 according to specific criteria, which will be discussed below. An electrically compatible assignment is given by way of example in Table 2: <tb> Connector Contact No. <sep> Intended use <sep> Voltage (V) <Tb> 1 <sep> grounding <sep> <tb> 2 <sep> Not used <sep> <Tb> 3 <sep> Power <sep> +4 <Tb> 4 <sep> grounding <sep> <Tb> 5 <sep> Power <sep> +15 <Tb> 6 <sep> grounding <sep> <Tb> 7 <sep> signal output <sep> 0..4 <Tb> 8 <sep> communication line <sep> -10 .. + 15 <Tb> 9 <sep> communication line <sep> -10 .. + 15 <Tb> 10 <sep> signal output <sep> 0..4 <Tb> 11 <sep> signal input <sep> 0..4 <tb> 12 <sep> Not used <sep> <Tb> 13 <sep> grounding <sep> <Tb> 14 <sep> signal input <sep> 0..4 <Tb> 15 <sep> Power <sep> 20..60 <Tb> 16 <sep> grounding <sep>

Tabelle 2Table 2

[0034] Die erfindungsgemässen Kriterien werden nachfolgend anhand des obigen Belegungsbeispiels erläutert: <tb>(a)<sep>Direkt miteinander verbundene oder für denselben Zweck vorgesehene Kontaktelemente 8 werden aufeinander abgebildet. Beispiele: Massenanschlüsse auf Steckerkontakten Nrn. 1,16 und 4, 13. <tb>(b)<sep>Jedes zur Übertragung einer Eingangsspannung in die Schaltung 21 vorgesehene Kontaktelement 8 mit einem ersten Eingangswiderstand wird auf ein Kontaktelement 8 mit einem zweiten Eingangswiderstand, der mindestens tausendmal grösser als der erste Eingangswiderstand ist, oder auf ein zur Übertragung einer ähnlichen Eingangsspannung in die Schaltung 21 vorgesehenes Kontaktelement 8 abgebildet. Beispiele: Die Spannungsversorgung auf Steckerkontaktelement Nr. 3 und das Nutentrommelsignal auf Steckerkontaktelement Nr. 14 sind beide auf 4 V begrenzt und somit ähnlich. Die Spannungsversorgung auf Steckerkontaktelement Nr. 15 wird auf das nicht verwendete und somit hochohmige Steckerkontaktelement Nr. 2 abgebildet. <tb>(c)<sep>Jedes zur Übertragung einer Ausgangsspannung aus der Schaltung 21 vorgesehene Kontaktelement 8 wird auf ein ebenfalls zur Übertragung einer Ausgangsspannung aus der Schaltung 21 vorgesehene Kontaktelement 8 abgebildet. Beispiele: Kommunikation auf Steckerkontaktelementen Nrn. 8 und 9. Signalausgänge auf Steckerkontaktelementen Nrn. 7 und 10.The inventive criteria are explained below with reference to the above occupancy example: <tb> (a) <sep> Contact members 8 directly connected or provided for the same purpose are mapped to each other. Examples: Bulk connections on plug contacts Nos. 1,16 and 4, 13. <tb> (b) <sep> Each contact element 8 having a first input resistance provided for transmitting an input voltage to the circuit 21 is applied to a contact element 8 having a second input resistance which is at least a thousand times greater than the first input resistance, or to a transmission imaged a similar input voltage in the circuit 21 provided contact element 8. Examples: The power supply on male contact element no. 3 and the keyway signal on male contact element no. 14 are both limited to 4 V and thus similar. The voltage supply on plug contact element no. 15 is mapped to the unused and thus high-resistance plug contact element no. <tb> (c) <sep> Each contact element 8 provided for transmitting an output voltage from the circuit 21 is imaged onto a contact element 8 also provided for transmitting an output voltage from the circuit 21. Examples: Communication on plug contact elements Nos. 8 and 9. Signal outputs on plug contact elements Nos. 7 and 10.

[0035] Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer elektrischen Steckverbindung in einer erfindungsgemässen Kombination einer Schaltung 21 und eines Kabels 4. Hier sind die Aussenformen der beiden Verbindungsteile 3, 6 kreisrund, und die Kontaktelemente 8 sind auf einem Kreis angeordnet. Wegen der nicht äquidistanten Anordnung der Kontaktelemente 8 können die beiden Verbindungsteile 3, 6 um 120° und um 240° in Bezug aufeinander um ein Rotationszentram 90 rotiert werden, wobei nach jeder Rotation 92, 93 wieder eine elektrische Steckverbindung zwischen den beiden Verbindungsteilen 3, 6 hergestellt werden kann. Es gibt also drei verschiedene Verbindungsarten, deren Kontaktzuordnungen in Tabelle 3 zusammengestellt sind. <tb>Schaltungsseitiges Kontaktelement Nr.<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5<sep>6<sep>7<sep>8<sep>9 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (0°)<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5<sep>6<sep>7<sep>8<sep>9 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (120°)<sep>4<sep>5<sep>6<sep>7<sep>8<sep>9<sep>1<sep>2<sep>3 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (240°)<sep>7<sep>8<sep>9<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5<sep>6Fig. 3 shows a second embodiment of an electrical connector in an inventive combination of a circuit 21 and a cable 4. Here, the outer shapes of the two connecting parts 3, 6 are circular, and the contact elements 8 are arranged on a circle. Because of the non-equidistant arrangement of the contact elements 8, the two connecting parts 3, 6 can be rotated by 120 ° and 240 ° with respect to each other about a Rotationszentram 90, wherein after each rotation 92, 93 again an electrical connector between the two connecting parts 3, 6 can be produced. So there are three different types of connections, whose contact assignments are summarized in Table 3. <tb> Circuit-side contact element No. <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6 <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <tb> Cable-side contact element No. (0 °) <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6 <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <tb> Cable-side contact element No. (120 °) <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6 <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <tb> Cable-side contact element No. (240 °) <sep> 7 <sep> 8 <sep> 9 <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <sep> 6

Tabelle 3Table 3

[0036] Eine dritte Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung ist in Fig. 4 angegeben. Hier ist die Kongruenzabbildung keine Rotation, sondern eine Translation 94 des einen Verbindungsteils 6 gegenüber dem anderen Verbindungsteil 3. Der schaltungsseitige Verbindungsteil 3 hat fünf Kontaktelemente 8, während der kabelseitige Verbindungsteil 6 nur deren drei aufweist. Zwei Kontaktelemente 8 des schaltungsseitigen Verbindungsteils 3 bleiben also stets ungenutzt. Die Kontaktzuordnungen der zwei möglichen Verbindungsarten sind in Tabelle 4 aufgelistet. <tb>Schaltungsseitiges Kontaktelement Nr.<sep>1<sep>2<sep>3<sep>4<sep>5 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (vor Translation)<sep>1<sep>2<sep><sep>4<sep> <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (nach Translation)<sep><sep>1<sep>2<sep><sep>4A third embodiment of the electrical connector is shown in Fig. 4. Here, the congruence map is not a rotation, but a translation 94 of the one connecting part 6 with respect to the other connecting part 3. The circuit-side connecting part 3 has five contact elements 8, while the cable-side connecting part 6 has only three. Two contact elements 8 of the circuit-side connecting part 3 thus always remain unused. The contact assignments of the two possible types of connections are listed in Table 4. <tb> Circuit-side contact element No. <sep> 1 <sep> 2 <sep> 3 <sep> 4 <sep> 5 <tb> Cable-side contact element No. (before translation) <sep> 1 <sep> 2 <sep> <sep> 4 <sep> <tb> Cable-side contact element No. (after translation) <sep> <sep> 1 <sep> 2 <sep> <sep> 4

Tabelle 4Table 4

[0037] Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung. Der schaltungsseitige Verbindungsteil 3 hat hier nur eine Reihe von acht äquidistanten Kontaktelementen 8, während der kabelseitige Verbindungsteil 6 zwei solche Reihen aufweist, deren eine stets ungenutzt bleibt. Die Nummerierung der Kontaktelemente 8 ist analog zu Fig. 2. Als Kongruenzabbildung kommt sowohl eine Rotation 95 um 180° als auch eine Translation 96 in Frage. Dies ergibt vier mögliche Verbindungsarten, deren Kontaktzuordnungen in Tabelle 5 zusammengestellt sind. <tb>Schaltungsseitiges Kontaktelement Nr.<sep>1<sep>3<sep>5<sep>7<sep>9<sep>11<sep>13<sep>15 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (identische Abbildung)<sep>1<sep>3<sep>5<sep>7<sep>9<sep>11<sep>13<sep>15 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (nur Rotation)<sep>15<sep>13<sep>11<sep>9<sep>7<sep>5<sep>3<sep>1 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (nur Translation)<sep>2<sep>4<sep>6<sep>8<sep>10<sep>12<sep>14<sep>16 <tb>Kabelseitiges Kontaktelement Nr. (Rotation und Translation)<sep>16<sep>14<sep>12<sep>10<sep>8<sep>6<sep>4<sep>2Fig. 5 shows a fourth embodiment of the electrical connector. The circuit-side connecting part 3 here has only a row of eight equidistant contact elements 8, while the cable-side connecting part 6 has two such rows, one of which always remains unused. The numbering of the contact elements 8 is analogous to FIG. 2. As congruence mapping, both a rotation 95 by 180 ° and a translation 96 come into question. This results in four possible connection types whose contact assignments are summarized in Table 5. <tb> Circuit-side contact element No. <sep> 1 <sep> 3 <sep> 5 <sep> 7 <sep> 9 <sep> 11 <sep> 13 <sep> 15 <tb> Cable-side contact element No. (identical picture) <sep> 1 <sep> 3 <sep> 5 <sep> 7 <sep> 9 <sep> 11 <sep> 13 <sep> 15 <tb> Cable-side contact element No. (rotation only) <sep> 15 <sep> 13 <sep> 11 <sep> 9 <sep> 7 <sep> 5 <sep> 3 <sep> 1 <tb> Cable-side contact element No. (translation only) <sep> 2 <sep> 4 <sep> 6 <sep> 8 <sep> 10 <sep> 12 <sep> 14 <sep> 16 <tb> Cable-side contact element No. (rotation and translation) <sep> 16 <sep> 14 <sep> 12 <sep> 10 <sep> 8 <sep> 6 <sep> 4 <sep> 2

Tabelle 5Table 5

[0038] Auch bei den Ausführungsformen der Fig. 3-5kann ein geometrischer Verpolungsschutz gemäss der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen. Zu diesem Zweck wird elektrische Verträglichkeit der Kontaktelemente, vorzugsweise durch Anwendung der erwähnten Kriterien (a), (b) und/oder (c), hergestellt. Im Beispiel von Fig. 5können jeweils zwei untereinander liegende Kontaktelemente 8 des kabelseitigen Verbindungsteils 6 (d. h. Nrn. 1 und 2, 3 und 4, 15 und 16) paarweise miteinander verbunden sein, so dass bei der reinen Translation (vierte Zeile von Tabelle 5) das Kriterium (a) zur Anwendung kommt: Direkt miteinander verbundene Kontaktelemente 8 werden aufeinander abgebildet. Für die elektrische Verträglichkeit bei der Rotation (Zeilen 3 und 5 von Tabelle 5) können unter Umständen noch weitere Massnahmen erforderlich sein. In the embodiments of FIGS. 3-5, a geometric reverse polarity protection according to the present invention can be used. For this purpose, electrical compatibility of the contact elements, preferably by applying the mentioned criteria (a), (b) and / or (c), produced. In the example of FIG. 5, in each case two mutually opposite contact elements 8 of the cable-side connecting part 6 (ie Nos. 1 and 2, 3 and 4, 15 and 16) may be connected in pairs, so that in pure translation (fourth row of Table 5) the criterion (a) is used: directly connected contact elements 8 are imaged onto each other. Electrical compatibility in rotation (lines 3 and 5 of Table 5) may require additional measures.

[0039] Die oben diskutierten Ausführungsformen beziehen sich der Einfachheit halber auf das Beispiel einer Steckverbindung zwischen der Schaltung 21 und dem Anschlusskabel 4 (siehe Fig. 1). Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Denn erstens braucht die lösbare elektrische Verbindung keine Steckverbindung zu sein. Klemmverbindungen und andere lösbare elektrische Verbindungen sind ebenso möglich. Und zweitens kann sich die lösbare elektrische Verbindung an einer anderen Stelle der Kombination der Schaltung 21 und der mit der Schaltung 21 verbundenen elektrischen Leitung befinden. Der in Fig. 1 eingezeichnete D-Sub-15-Stecker 7 an dem vom Garnreinigermesskopf 1 abgewandten Ende des Anschlusskabels 4 ist zwar mechanisch bestens gegen Verpolung geschützt. Es wäre jedoch denkbar, an jener Stelle eine einfachere und kostengünstigere lösbare elektrische Verbindung ohne mechanischen Verpolungsschutz einzusetzen. In einer solchen Alternativlösung kann die erfindungsgemässe Idee des geometrischen Verpolungsschutzes auf die Verbindung zwischen dem Kabel 4 und der (nicht eingezeichneten) Reinigersektionselektronik oder der (nicht eingezeichneten) Busleitung angewendet werden. Analog kann der erfindungsgemässe geometrische Verpolungsschutz an einer noch weiter von der Schaltung 21 entfernt liegenden elektrischen Verbindung, die jedoch elektrisch mit der Schaltung 21 verbunden ist, angewendet werden. The embodiments discussed above refer to the example of a connector between the circuit 21 and the connecting cable 4 for simplicity (see Fig. 1). However, the present invention is not limited to this example. First of all, the detachable electrical connection does not need to be a plug connection. Clamping and other detachable electrical connections are also possible. And second, the releasable electrical connection may be at a different location from the combination of the circuit 21 and the electrical line connected to the circuit 21. The drawn in Fig. 1 D-Sub-15 connector 7 at the end remote from the Garnreinigermesskopf 1 end of the connecting cable 4 is indeed mechanically well protected against reverse polarity. However, it would be conceivable to use a simpler and less expensive detachable electrical connection without mechanical reverse polarity protection at that point. In such an alternative solution, the inventive concept of geometric reverse polarity protection can be applied to the connection between the cable 4 and the (not shown) Purigersektionselektronik or the (not shown) bus line. Analogously, the geometric reverse polarity protection according to the invention can be applied to an electrical connection which is further away from the circuit 21 but which is electrically connected to the circuit 21.

[0040] Die vorliegende Erfindung ist folglich nicht auf die oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören. The present invention is therefore not limited to the embodiments discussed above. With knowledge of the invention, the skilled person will be able to derive further variants, which also belong to the subject of the present invention.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

[0041] <tb>1<sep>Garnreinigermesskopf <tb>11<sep>Messkopfgehäuse <tb>2<sep>Leiterplatte <tb>21<sep>elektrische Schaltung <tb>22<sep>Messschlitz <tb>3<sep>schaltungsseitiger Verbindungsteil <tb>4<sep>Anschlusskabel <tb>5<sep>Kupplungsgehäuse <tb>6<sep>kabelseitiger Verbindungsteil <tb>7<sep>Stecker am vom Garnreinigermesskopf abgewandten Kabelende <tb>8<sep>Kontaktelemente <tb>90<sep>Rotationszentrum <tb>91, 92, 93, 95<sep>Rotationen <tb>94, 96<sep>Translationen[0041] <Tb> 1 <sep> Garnreinigermesskopf <Tb> 11 <sep> measuring head housing <Tb> 2 <sep> PCB <tb> 21 <sep> electrical circuit <Tb> 22 <sep> Measuring slot <tb> 3 <sep> circuit-side connection part <Tb> 4 <sep> Connection cable <Tb> 5 <sep> clutch housing <tb> 6 <sep> cable-side connector <tb> 7 <sep> Plug on the end of the cable away from the yarn cleaning probe <Tb> 8 <sep> contact elements <Tb> 90 <sep> rotation center <tb> 91, 92, 93, 95 <sep> Rotations <tb> 94, 96 <sep> Translations

Claims

An electrical circuit (21) comprising a circuit-side connection part (3) with a plurality of contact elements (8) for a detachable electrical connection, wherein all the contact elements (8) of the circuit-side connection part (3) are arranged such that they by at least one of the identical mapping different congruence mapping (91-96) can be imaged on themselves, characterized in that the contact elements (8) in relation to the circuit (21) are so occupied that in the at least one congruent mapping (91-96) only electrically to each other compatible contact elements (8) are imaged each other.

The electrical circuit (21) of claim 1, wherein the contact elements (8) are populated with respect to the circuit (21) such that at least one of the following criteria is satisfied in the at least one match map (91-96): (a) contact elements (8) directly connected or intended for the same purpose are mapped to each other; (b) each contact element (8) having a first input resistance provided for transmitting an input voltage to the circuit (21) is applied to a contact element (8) having a second input resistance which is at least a thousand times greater than the first input resistance, or to a transmission an input voltage of the same magnitude in the circuit (21) provided contact element (8) shown; and (c) each contact element (8) provided for transmitting an output voltage from the circuit (21) is imaged onto a contact element (8) also provided for transmitting an output voltage from the circuit (21).

3. The electrical circuit (21) according to claim 2, wherein at least two of the three criteria (a) to (c) and preferably all three criteria (a) to (c) are met.

4. An electrical circuit (21) according to claim 2 or 3, wherein said in criterion (a) directly interconnected contact elements (8) are ground connections.

5. Electrical circuit (21) according to any one of claims 2-4, wherein said in criterion (b) said input voltage is a substantially constant supply voltage having an absolute value between 3 V and 120 V or a time-varying signal voltage having a value between -24 V. and +24 V is.

6. Electrical circuit (21) according to any one of claims 2-5, wherein said in criterion (b) said second input resistance is at least 10 kΩ.

7. Electrical circuit (21) according to claim 6, wherein said in criterion (b) contact element (8) with the second input resistance in the circuit (21) unused contact element (8).

8. An electrical circuit (21) according to any one of claims 2-7, wherein said in criterion (c) said output voltage is a time-varying signal voltage having a value between -12 V and +12 V is.

9. Electrical circuit (21) according to any one of the preceding claims, wherein at most half of all contact elements (8) in the circuit (21) is used and each used contact element (8) is mapped to an unused contact element (8).

10. Electrical circuit (21) according to any one of the preceding claims, wherein the circuit (21) in a Garnreinigermesskopf (1) is installed.

11. Electrical circuit (21) according to claim 10, wherein the contact elements (8) are provided for purposes of the following amount: first constant supply voltage, preferably between +20 V and +60 V; second constant supply voltage, preferably between +10 V and +15 V; third constant supply voltage, preferably between +3 V and +5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an input signal into the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an output signal from the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a two-sided serial signal transmission, preferably between -10 V and +15 V; Ground connection.

12. Electrical circuit (21) according to one of the preceding claims, wherein the congruence map (91, 92, 93, 95) is a rotation, preferably by 180 °, and / or a translation (94, 96).

13. Electrical circuit (21) according to claim 12, wherein the releasable electrical connection is a plug connection with 16 contact elements (8), which are arranged in two rows of eight equidistant contact elements (8).

14. A method for designing an electrical circuit (21), which comprises a circuit-side connecting part (3) with a plurality of contact elements (8) for a detachable electrical connection, wherein all the contact elements (8) of the circuit-side connecting part (3) are arranged such that they characterized by at least one congruence mapping (91-96) which is different from the identical mapping, characterized in that the contact elements (8) are assigned such in relation to the circuit (21) that in the case of the at least one congruence mapping (91-96) 96) only electrically compatible contact elements (8) are imaged on each other.

15. Combination of an electrical circuit (21) and a multi-core electrical line (4), which combination a detachable electrical connection of a first connecting part (3) with a plurality of contact elements (8) and a second connecting part (6) with a plurality of contact elements (8) wherein the contact elements (8) of the two connecting parts (3, 6) are arranged in at least two different ways, which are characterized by at least one congruent image (91-96) of one of the two connecting parts (3, 6) emerge from one another, can be connected to each other, characterized in that the contact elements (8) of the first connection part (3) and / or the contact elements (8) of the second connection part (6) are so occupied that in the at least one congruent image (91 -96) only electrically compatible contact elements (8) are mapped to each other.

16. Combination according to claim 15, wherein the contact elements (8) of the first connection part (3) and / or the contact elements (8) of the second connection part (6) are so occupied that at least one congruence mapping (91-96) at least one the following criteria is met: (a) contact elements (8) directly connected or intended for the same purpose are mapped to each other; (b) each contact element (8) having a first input resistance provided for transmitting an input voltage to the circuit (21) is applied to a contact element (8) having a second input resistance which is at least a thousand times greater than the first input resistance, or to a transmission an input voltage of the same magnitude in the circuit (21) provided contact element (8) shown; and (c) each contact element (21) provided for transmitting an output voltage from the circuit (21) is imaged onto a contact element (8) also provided for transmitting an output voltage from the circuit (21).

17. A combination according to claim 16, wherein at least two of the three criteria (a) to (c) and preferably all three criteria (a) to (c) are met.

18. A combination according to claim 16 or 17, wherein said in criterion (a) directly interconnected contact elements (8) are ground connections.

A combination according to any of claims 16-18, wherein the input voltage referred to in criterion (b) comprises a substantially constant supply voltage having an absolute value between 3V and 120V or a time varying signal voltage having a value between -24V and +24V is.

20. A combination according to any one of claims 16-19, wherein said in criterion (b) said second input resistance is at least 10 kΩ.

21. Combination according to claim 20, wherein said in criterion (b) contact element (8) with the second input resistance in the circuit (21) unused contact element (8).

A combination according to any one of claims 16-21, wherein the output voltage referred to in criterion (c) is a time-varying signal voltage having a value between -12 V and +12 V.

23. Combination according to one of claims 15-22, wherein at most half of all contact elements (8) in the circuit (21) is used and each used contact element (8) is mapped to an unused contact element (8).

24. The combination according to any one of claims 15-23, wherein the releasable electrical connection is a plug connection between the electrical circuit (21) and an electrical connection cable (4), the first connection part (3) is a circuit-side connecting part, preferably a plug, and the second connecting part (6) is a cable-side connecting part, preferably a clutch.

A combination according to any one of claims 15-24, wherein the circuit (21) is incorporated in a yarn cleaner gauge (1).

26. A combination according to claim 25, wherein the contact elements (8) are provided for purposes of the following amount: first constant supply voltage, preferably between +20 V and +60 V; second constant supply voltage, preferably between +10 V and +15 V; third constant supply voltage, preferably between +3 V and +5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an input signal into the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a one-sided serial transmission of an output signal from the circuit (21), preferably between 0 V and 5 V; Signal line for a two-sided serial signal transmission, preferably between -10 V and +15 V; Ground connection.

A combination according to any of claims 15-26, wherein the congruence map (91, 92, 93, 95) is a rotation, preferably 180 °, and / or a translation (94, 96).

28. Combination according to claim 27, wherein the releasable electrical connection is a plug connection with 16 contact elements (8), which are arranged in two rows of eight equidistant contact elements (8).

29. A method for designing a combination of an electrical circuit (21) and a multi-core electrical line (4), which combination a releasable electrical connection of a first connecting part (3) with a plurality of contact elements (8) and a second connecting part (6) with a plurality Contact elements (8), wherein the contact elements (8) of the two connecting parts (3, 6) are arranged so that they in at least two different ways, by at least one of the identical mapping different Kongruenzabbildung (91-96) of the two Connecting parts (3, 6) emerge apart, are connectable to each other, characterized in that the contact elements (8) of the first connection part (3) and / or the contact elements (8) of the second connection part (6) are so occupied that in the at least a congruence mapping (91-96) only electrically compatible contact elements (8) are mapped to each other.