DE102010062837B3

DE102010062837B3 - Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts an eine Busleitung

Info

Publication number: DE102010062837B3
Application number: DE201010062837
Authority: DE
Inventors: Frank Hinnah
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-12-11

Abstract

Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts, insbesondere eines Aktuators und/oder Sensors, an eine Busleitung, bei dem der Busleitungsanschluss als Gewindeanschluss ausgebildet und über ein Kugelgelenk mit einem Grundgehäuse des Interface-Moduls verbunden ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts an eine Busleitung nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Ein solches Interface-Modul findet vornämlich in einem so genannten Aktuator-Sensor-Interface-System (AS-i System) Anwendung.
Das Interface-Modul kann nicht nur passiv, sondern insbesondere auch aktiv vorzugsweise als AS-i Slave ausgebildet sein.
Ein derartiges aktives Interface-Modul ist beispielsweise in der DE 100 38 860 A1 offenbart. Ein solches aktives Modul bzw. ein solcher AS-i Slave besteht aus einem Analog Baustein, Analog/Digital-Wandler und einem Digital-Bauteil. Das Analogteil empfängt einerseits die auf der AS-i-Leitung übertragenen Signale und sendet andererseits die von den Aktuatoren oder Sensoren stammenden Signale über die AS-i Leitung an einen AS-i Master.
Ein AS-i System besteht typischerweise aus mehreren Aktuatoren bzw. Sensoren und den dazugehörigen AS-i Slaves, einem AS-i Master, AS-i Netzteil und einer AS-i Leitung. Der AS-i Slave ist standardisiert und typischerweise als AS-i Chip realisiert. Der AS-i Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS. Die AS-i Leitung ist im Allgemeinen ein ungeschirmtes formkodiertes Zwei-Leiter-Flachbandkabel über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden.
Das AS-i System überträgt die Informationen zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves nicht parallel, sondern seriell. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen.
Ein passives Modul ist beispielsweise aus DE 196 30 352 A1 bekannt. Auf der Oberseite dieses Moduls sind mehre Anschlüsse für Aktuatoren und Sensoren angeordnet, deren Signale über eine Leiterplatte an Piercing-Kontakte weitergeleitet werden.
Das Unterteil des Moduls weist Vertiefungen auf, in denen ein formkodiertes Busleitungskabel eindeutig eingelegt werden kann. Beim Zusammenfügen der Ober- und Unterseite des Moduls durchdringen die Piercing-Kontakte die Isolation des Busleitungskabels und stellen eine elektrische Verbindung zum Feldbus her.
Aus der DE 10 2006 023 351 B3 ist ein vergleichbares Modul bekannt, bei dem im Unterschied zur vorgenannten Schrift nur ein Teil des Gehäuse zur Kontaktierung der Feldbusleitung umgeklappt werden muss.
Aus der EP 1 083 635 A2 ist ein Verteiler bekannt, bei dem die Aktuatoren und/oder Sensoren direkt über einen Kabelanschluss miteinander verbindbar sind. Das Anschlusskabel wird abgedichtet in den Innenraum des metallischen Verteilergehäuses geführt und mit den Aktuatoren-/Sensoranschlüssen verbunden. Die Kabelanschlussdose ist als separates Bauteil quadratisch ausgeführt und kann mit Hilfe eines Zwischenrahmens gegenüber dem Grundgehäuse in Schritten von 90° verdreht angeordnet werden.
Die EP 1 056 165 offenbart einen Verteiler, bei dem die Aktuator-/Sensoranschlüsse in unterschiedliche Raumrichtungen angeordnet sind wobei die Kabelanschlussvorrichtung auf einem Kreisbogen um maximal 60° schwenkbar ausgebildet ist. Das Anschlusskabel wird über die rohrförmige Kabeldurchführung nach innen geführt und mit einem internen Anschlussstecker verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kabelanschlussvorrichtung als separates Gehäuseteil mit dem Grundgehäuse drehbar miteinander verbunden und erlaubt so ein Verschwenken der Kabelanschlussvorrichtung um nahezu 360°.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Flexibilität der Verteileranschlussmöglichkeiten weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch das erfindungsgemäße Interface-Modul des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts, insbesondere eines Aktuators und/oder Sensors, an eine Busleitung vorgesehen, bei dem ein Busleitungsanschluss als Gewindeanschluss ausgebildet und über ein oder zwei Kugelgelenke mit einem Grundgehäuse des Interface-Moduls verbunden ist. Dieses Vorgehen erlaubt eine freie Ausrichtung des Busleitungsanschluss zur Anpassung an die jeweils gegebenen Erfordernisse.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung möglich.
Bevorzugt ist das erste von zwei Kugelgelenken des Busleitungsanschluss in einer ebenfalls als Kugelgelenk ausgebildeten Kugelgelenkschale eingefasst. Durch diesen doppelten Kugelgelenkaufbau ist es vorteilhaft möglich, den Busleitungsanschluss über einen sehr großen Winkelbereich beliebig auszurichten.
Vorteilhaft sind beide Kugelgelenke über eine Klemmvorrichtung arretierbar, um die gewählte Winkelstellung dauerhaft festzuhalten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die einzige 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Interface-Moduls.
1 zeigt ein Interface-Modul 1 bestehend aus einem Grundgehäuse 5 und einem Anschlussbereich für eine Busleitung. Auf dem Grundgehäuse 5 sind mehrere Feldgeräteanschlüsse 10 zum Anschluss von insbesondere Aktuatoren und/oder Sensoren angeordnet. Standardmäßig sind diese Anschlüsse als normierte Buchsen mit einem M8- oder M12-Gewinde ausgeführt. Selbstverständlich können auch andere Anschlüsse je nach Anwendungsfall realisiert sein.
Der Busanschluss 20 ist als Gewindeanschluss mit einem Stecker 24 und einem Außengewinde 22 ausgebildet. Der elektrische Anschluss mit der Busleitung kann dann über ein Verbindungskabel mit Überwurfmutter erfolgen. Im Weiteren ist über ein weiteres Verbindungsglied (Zubehör) auch eine Kontaktierung beispielsweise mit einem AS-i-Flachbandkabel direkt möglich.
Das Gewinde 22 kann je nach Anwendungsfall entsprechend angepasst werden, wobei vorzugsweise die Standardmaße M8 oder M12 Anwendung finden.
Zur freien Ausrichtung des Busanschlusses 20 ist es vorgesehen, diesen Anschluss über ein Kugelgelenk 30, 31, 32 mit dem Grundgehäuse 5 zu verbinden. Im einfachsten, hier nicht dargestellten Fall reicht es bereits aus, die Verbindung nur mit einem einzigen Kugelgelenk 30, 31 zu realisieren.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wie dargestellt, die Verbindung über ein erstes Kugelgelenk 31 und einer vorzugsweise als zweites Kugelgelenk beweglich ausgebildeten Kugelschale 32 aufzubauen. Die Kugelschale 32 und das erste Kugelgelenk 31 sind beweglich miteinander verbunden, während die Kugelschale 32 wiederum als zweites Kugelgelenk in einer Aufnahme 34 des Grundgehäuses beweglich gelagert ist.
Das erste Kugelgelenk 31 erlaubt im Wesentlichen eine Bewegung des Busanschlusses 20 in eine erste Raumrichtung, während die Bewegung in eine zweite Raumrichtung über die beweglich angeordnete Kugelschale 32 realisiert wird. Die erste Raumrichtung deckt im Wesentlichen einen Bereich von 0° bis 90° und die zweite Raumrichtung einen Bereich von +/– 90° ab.
Über eine Klemmvorrichtung 36 ist es möglich, eine Kraft auf die Kugelgelenke und Kugelschalen einwirken zu lassen, um so die Gelenke über eine Reibkraft zu verklemmen und in einer gewünschten Position zu arretieren.
Das Interface-Modul kann wie bereits eingangs erwähnt sowohl als passives oder aktives Modul aufgebaut sein.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in 1 dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in unterschiedlicher mechanischer Ausgestaltung realisiert werden. So kann die in 1 dargestellte Aufnahme 34 auch integraler Bestandteil des Gehäuses sein und ist nicht auf eine separate Anordnung beschränkt. Auch die Kugelgelenkschalen können andere Formen aufweisen und so sind insbesondere auch walzenförmige oder ggf. auch andere Formen denkbar, solange die gewünschte räumliche Beweglichkeit realisiert werden kann.
Weiterhin kann das Gehäuse auch aus verschiedenen Materialen gefertigt sein, wobei Kunststoffspritzguss bevorzugt eingesetzt wird. Auch Kombinationen von Metall und Kunststoff sind denkbar.
Bezugszeichenliste

1: Interface-Modul
5: Grundgehäuse
10: Feldgeräteanschluss
20: Busanschluss
22: Gewinde
24: Buchse
30: Kugelgelenk
31: erstes Kugelgelenk
32: Kugelgelenkschale bzw. zweites Kugelgelenk
34: Aufnahme für Kugelgelenkschale
36: Klemmvorrichtung

Claims

Interface-Modul (1) zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts an eine Busleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der am Interface-Modul angeordnete Busleitungsanschluss (20) als Gewindeanschluss ausgebildet und über ein oder zwei Kugelgelenke (30, 31, 32) mit einem Grundgehäuse (5) des Interface-Moduls (1) verbunden ist.
Interface-Modul nach Anspruch 1, bei dem das erste von zwei Kugelgelenken (31) des Busleitungsanschlusses (20) in einer als zweites Kugelgelenk ausgebildeten Kugelgelenkschale (32) eingefasst ist.
Interface-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zwei Kugelgelenke (31, 32) über eine Klemmvorrichtung (36) arretierbar sind.