DE102005060798A1 - Steckverbinder - Google Patents

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Norbert Rohr
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    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
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    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7193—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with ferrite filters

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Abstract

Steckverbindung für einen Ethernet-Anschluss, bestehend aus einer Buchse (1) und einem Stecker (2), wobei die Steckverbindung derart RJ45-kompatibel ist, dass in die Buchse (1) ein bekannter Standard-Steckverbinder eingesteckt werden kann.
Ethernet-Steckverbinder auf Basis eines RJ45-Steckverbinders, bestehend aus einer Buchse (1) und einem Stecker (2), wobei die Signalleitungen durch eine handelsübliche Magnetics (3) galvanisch getrennt weiter geführt werden, wobei die Leistungskontakte (4) mit entsprechend am Stecker (2) korrespondierenden Kontakten (5) eine Versorgungsspannung übertragen.
Die Buchse (1), bestehend aus Signalausgangskontakten (9), welche über die Platine (7) mit der Magnetics (3) elektrisch verbunden sind. Die Signaleingangskontakte (8) sind über die Platine (7) mit der Magnetics (3) elektrisch verbunden.
Eine galvanische Verbindung zwischen Signaleingangskontakt (8) und Signalausgangskontakt (9) besteht nicht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Steckverbindung für einen Ethernet-Anschluss, bestehend aus einer Buchse (1) und einem Stecker (2) wobei die Steckverbindung derart RJ45-kompatibel ist, dass in die Buchse (1) ein bekannter Standard- Steckverbinder eingesteckt werden kann.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei Ethernet hat sich der RJ45-Stecker als Standard etabliert. Die Verbindungstechnik besteht aus RJ45- Steckern, die nach Norm CEI/IEC 603-7 spezifiziert sind.
  • Die Abkürzung RJ steht für Registered Jack, wobei Jack mit Connector bezeichnet werden kann. Solche Steckverbinder werden als „Western- Stecker" bezeichnet und umfassen eine Serie von Steckern, die in der USA entwickelt wurden und zunächst nur zum Anschluss von Telefonen verwendet wurden.
  • Derzeit sind von verschiedenen Herstellern wie z.B. Yamaichi Electronics Deutschland GmbH, Phoenix Contact oder Harting industrietaugliche Ethernet- Komponenten erhältlich. Soll die Ethernet Technologie zukünftig in der Industrie flächendeckend zum Einsatz kommen und sollen auch Sensoren und Aktoren mit dieser Schnittstelle ausgerüstet sein, kann der Verdrahtungsaufwand deutlich reduziert werden, wenn die Versorgung von Sensoren und Aktoren mit einer geeigneten Versorgungsspannung über diese Kommunikationsschnittstelle realisiert werden kann.
  • Bei einer solchen Lösung besteht jedoch der Nachteil, dass im Falle einer Beschädigung des Kabels oder bei einem fehlerhaften Anschluss der Leitungen, eine Zerstörungsgefahr von angeschlossenen Ethernetkomponenten nicht ausgeschlossen werden kann.
  • Bei einer gleichzeitigen Übertragung von Signalströmen und Leistungsströmen in unterschiedlichen Stromstärken, Spannungen und Frequenzen können z.B. durch Übersprechen fehlerhafte Signale in die Signalleitung induziert werden, z.B. im Lastfall evtl. angeschlossener Aktoren.
  • Ethernet wird als Fast Ethernet mit bis zu 1000Mbit/s betrieben. Lösungen auf RJ45 Basis können diese Datenraten nicht mit einem zusätzlichen Störfaktor durch eine integrierte Powerleitung übertragen.
  • DIE ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten standardisierten Steckverbinder derart weiterzubilden, dass Leitungen einer Spannungsversorgung mitgeführt werden können, ohne dass die zuvor genanten Nachteile auftreten.
  • Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Signalausgangskontakte (9) keine galvanische Verbindung mit den Signaleingangskontakten (8) haben. Die elektrische Verbindung erfolgt mittels eines handelsüblichen Magnetics (3) das heißt die Signale werden durch in Spulen erzeugte Magnetfelder welche von korrespondierenden Spulen in elektrische Leistungen umgewandelt werden, übertragen.
  • Hierdurch ergibt sich zunächst der Vorteil, dass die Signalleitungen galvanisch getrennt sind. Durch die entsprechende Auslegung der Spulen können die zu übertragenden Leistungen derart begrenzt werden, dass im Falle einer Beschädigung des Kabels (6) oder bei fehlerhaftem Anschluss über die Signalausgangskontakt (9) angeschlossene Ethernetkomponenten nicht beschädigt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Buchse (1) ist das Filterelement der Magnetics (3) so auszugestalten, dass Signalstörungen durch die Leistungsübertragung vom Filterelement der Magnetics (3) gefiltert wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNGEN
  • In 1 beschreibt einen Ethernet Steckverbinder auf Basis eines RJ45 Steckverbinders, bestehend aus einer Buchse (1) und einen Stecker (2)
  • In 2 Ethernet Steckverbinder auf Basis eines RJ45 Steckverbinders, bestehend aus einer Buchse (1) und einen Stecker (2) wobei die Signalleitungen durch eine handelsübliche Magnetics (3) galvanisch getrennt weiter geführt werden. Wobei die Leistungskontakte (4) mit entsprechend am Stecker (2) korrespondierenden Kontakten (5) eine Versorgungsspannung übertragen.
  • In 3 wird die Buchse (1) bestehend aus Signalausgangskontakt (9) welche über Platine (7) mit der Magneticts (3) elektrisch verbunden sind dargestellt. Die Signaleingangskontakte (8) sind über die Platine (7) mit der Magnetics (3) elektrisch verbunden.
  • Eine galvanische Verbindung zwischen Signaleingangskontakt (8) und Signalausgangskontakt (9) besteht nicht.

Claims (5)

  1. Steckverbinder für einen Ethernet-Anschluss, bestehend aus einer Buchse mit integrierter Elektronik zur elektromagnetischen Signalübertragung und zusätzlichen Kontakten zur Leistungsübertragung.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen zur Signalübertragung galvanisch getrennt sind.
  3. Steckverbinder, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass durch eine galvanische Trennung der Signalübertragung nachgeschaltet Ethernetkomponenten gegen Überlastung durch Kurzschlussströme bei Beschädigung der mitgeführten Versorgungsleistungen geschützt werden.
  4. Steckverbinder, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass durch eine galvanische Trennung der Signalübertragung nachgeschaltete Ethernetkomponenten gegen Überlastung durch fehlerhafte Montage geschützt werden.
  5. Steckverbinder, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass durch ein integriertes Filterelement Störsignale der Versorgungsleistungen gefiltert werden.
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