DE102011101686B4

DE102011101686B4 - Systemverkabelung für Mehrfachrelaisanordnung

Info

Publication number: DE102011101686B4
Application number: DE102011101686A
Authority: DE
Inventors: Markus Becker; Heinrich Heise; Christoph Leifer; Andreas Wöhrmeier
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: CN103548109A; RU2554118C1; CN103548109B; JP5843957B2; EP2710619B1; WO2012156075A2; EP2710619A2; WO2012156075A3; US20150187523A1; US9715981B2; JP2014519151A; DE102011101686A1

Abstract

Mehrfachrelaisanordnung aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Relaissockel (1) und einer Vielzahl von Relais (2) aufgebaut. Die Relaissockel (1) enthalten Zusatzsteckanschlüsse (13), über die die Relais (2) über eine Systemverkabelung angesteuert werden. Die Systemverkabelung enthält einen Verteilabschnitt (53), der aus Kabelabschnitten (52) und Steckverbindern (33) aufgebaut ist und die Ansteuerung der Vielzahl der Relais (2) ermöglicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfachrelaisanordnung mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Relaissockeln, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen können, auch um jeweils unterschiedliche Relais aufzunehmen. Jeder Relaissockel weist einen Relaissteckanschluss, Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und einen zumindest zweipoligen Zusatzsteckanschluss für Zusatzelektronik auf und ist auf eine Montageschiene steckbar.
Aus DE 39 23 137 C1 ist eine Steckfassung mit zweiteiliger Anschlusspartie bekannt, die jeweils Kontaktzungenreihen aufweisen, um Anschlusskabel oder -drähte mittels Einsteckteil und Schraubenbefestigungen in der Steckfassung zu befestigen. Derartige Steckfassungen können nebeneinander an einer Schiene befestigt werden, und Überbrückungsbügel zwischen den Steckfassungen sorgen für Null-Leiter-Anschlüsse ( DE 42 33 722 A1 ).
Auf einer Schiene aufgereihte Module können mittels 8-pol Stiftkontakte zu Modulgruppen kombiniert werden (Dr. Hasberg Datentechnik, Elektronik für Industrie und Freizeit), Mit Cat. 5e Patchkabel mit geschirmten Steckern kann die Verbindung (Systembus) zwischen den Modulgruppen realisiert werden.
Relaissockel mit zweipoligem Zusatzsteckanschluss sind bekannt ( EP 1 760 745 A2 , Relaissockel Serie 788, Firma WAGO) und dienen zum Anschließen z. B. einer optischen Anzeige.
Solche Relaissockel werden gewöhnlich in Gruppen auf eine Montageschiene aufgereiht und müssen an Steuereinrichtungen, Verteilermodule und dergleichen angeschlossen werden. Hierzu werden in der Praxis Kabelbäume mit individueller Verdrahtung für den jeweiligen Anwendungsfall verwendet, Es sind aber auch vorgefertigte Kabel mit einem Gruppenstecker für eine Gruppe von nebeneinander angeordneten Relaissockeln in der Praxis bekannt, was eine Art von Systemverkabelung darstellt. Nachteilig an diesem Anschlusssystem ist die Notwendigkeit der Verwendung von gleichbreiten Relaissockel nebeneinander, damit der Anschluss mit Gruppenstecker passt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Systemverkabelung für nebeneinander angeordnete Relaissockel zu schaffen, bei der die Relaissockel unterschiedliche Abmessungen in Schienenlängsrichtung aufweisen können.
Die Erfindung macht es sich zu nutze, dass genormte Relaissockel mit einem Zusatzsteckanschluss für Zusatzelektronik ausgestattet sind, die Zugang zu dem Steuereingang des jeweiligen Relais haben. Die neuartige Systemverkabelung ist mit einer Vielzahl von Steckverbindern ausgestattet, die jeweils zur Verbindung mit einem Zusatzsteckanschluss eines jeweiligen Relaissockels ausgebildet sind, um so die Relais mit einer Steuereinrichtung, mit einem Verteilermodul oder dergleichen zu verbinden. Zwischen den jeweiligen Steckverbindern erstrecken sich Kabelabschnitte, die es ermöglichen, unterschiedliche Mittenabstände der Relaissockel zu überbrücken. Auf diese Weise kann die Systemverkabelung an eine Gruppe von nebeneinander angeordneten Relaissockel angeschlossen werden, ohne dass die Relaissockel hinsichtlich ihrer Abmessungen in Schienenlängsrichtung übereinstimmen müssen.
Die Systemverkabelung kann die Form eines Kabelbaumes mit dem darin eingeschlossenen Steckverbindern annehmen, welche über Aderpaare des Kabels mit einem Vielpolstecker verbunden sind.
Zwischen dem Vielpolstecker und den einzelnen Steckverbindern kann ein sternförmiger Aufbau der Aderpaare verwirklicht sein. Es ist aber auch möglich, einen seriellen Aufbau der Aderpaare zwischen dem Vielpolstecker und den jeweiligen Steckverbindern zu verwirklichen.
Besonders vorteilhaft ist es, für den Kabelbaum ein vorkonfektioniertes Flachbandkabel zu verwenden, das für jeden Steckverbinder eine Ader-Überkreuzungsstelle mit Ader-Herausführung enthält. Die Kabelabschnitte der Systemverkabelung entsprechen dabei dem Abstand der Ader-Überkreuzungsstellen voneinander.
Die Zusatzelektronik bekannter Art ist in einem jeweiligen Gehäuse untergebracht, das einen Steckverbinder zur Zusammenarbeit mit dem Zusatzsteckanschluss des Relaissockels aufweist. Ein solches Gehäuse mit darin untergebrachter Zusatzelektronik wird mit seinem Steckverbinder in die Systemverkabelung integriert. Die an sich bekannte Zusatzelektronik umfasst je nach Bedarf eine Schutzbeschaltung und/oder eine Statusanzeige des Relais. Die Zusatzelektronik kann beispielsweise auch eine Freilaufdiode, eine RC-Kombination oder einen Varistor darstellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine Mehrfachrelaisanordnung mit einem Kabelbaum in perspektifischer Ansicht,
2 eine schematische Darstellung eines Relaissockels, eines Relais und einer Zusatzelektronik,
3 einen sternförmigen Aufbau von Aderpaaren eines Kabelbaumes,
4 einen seriellen Aufbau von Adernpaaren des Kabelbaums,
5 ein vorkonfektioniertes Kabel zur Verwendung im seriellen Aufbau des Kabelbaumes,
6 eine Mehrfachrelaisanordnung, die über Bussignale ansteuerbar ist, und
7 den schematischen Aufbau eines Anschlussmoduls für die Mehrfachrelaisanordnung nach 6.
1 zeigt eine Mehrfachrelaisanordnung mit acht Einheiten, die jeweils einen Relaissockel 1, ein Relais 2 und eine Zusatzelektronik 3 enthalten. Die Relaissockel 1 sind nebeneinander auf eine Montageschiene 4 gesteckt und werden so festgehalten. Die Einheiten aus Relaissockel, Relais und Zusatzelektronik bilden eine Gruppe, die über eine Systemverkabelung in Form eines Kabelbaumes 5 angesteuert wird.
Die Schemadarstellung der 2 zeigt die Verbindungen innerhalb des Relaissockels 1, des Relais 2 und der Zusatzelektronik 3. Der Relaissockel, das Relais und die Zusatzelektronik sind jeweils in Gehäuse 10, 20 bzw. 30 untergebracht, deren Gestalt und Abmessungen genormt sind. Der Relaissockel 1 umfasst Eingangsanschlüsse 11, die über Leitungen mit einem Stecker 12 zum Relais 2 hin und mit einem Stecker 13 zur Zusatzelektronik 3 hin verbunden sind. Der Relaissockel 1 umfasst drei Ausgangsanschlüsse 14, 15, 16, die über Leitungen mit Steckern 17, 18, 19 verbunden sind, die zu den Ausgangskreisen des Relais 2 hin führen. Die Eingangs- und Ausgangskreise des Relais 2 umfassen Gegenstecker 22, 27, 28, 29 zur Steckverbindung mit den entsprechenden Steckern 12, 17, 18, und 19 des Relaissockels 1. Der innere Aufbau des Relais 2, hier elektromechanisch dargestellt, kann auch elektronisch sein, wie es bekannt ist. Die Zusatzelektronik 3 weist einen Steckverbinder 33 zur Zusammenarbeit mit dem Stecker 13 des Relaissockel 1 auf.
Der Kabelbaum 5 umfasst ein Zuführungskabel 50, einen Vielpolstecker 51 und eine Reihe von Kabelabschnitten 52, die einen Verteilabschnitt 53 bilden. Die Kabelabschnitte 52 sind in Bögen geführt, die sich zwischen den einzelnen Gehäusen 30 der Zusatzelektronik 3 erstrecken und diese verbinden. Bei den breiteren Relaissockeln 1 sind die Bögen der Kabelabschnitte 52 weiter und bei den schmäleren Relaissockel 1 sind die Bögen enger. Durch entsprechende Wahl der Länge der Kabelabschnitte 52 kann dafür gesorgt werden, dass alle Arten von Relaissockel, ob breit oder schmal, mit ein und derselben Systemverkabelung abgedeckt werden können.
3 zeigt einen sternförmigen Aufbau der Systemverkabelung. Dargestellt sind Aderpaare 54, 55, 56, die von einem Vielpolstecker 51 zu den Relaissockeln 1a, 1b, 1c führen. Die Länge der Aderpaare variiert um die Länge der Kabelabschnitte 52, was in 3 nicht dargestellt ist.
4 zeigt einen seriellen Aufbau der Systemverkabelung. Die Aderpaare 54, 55, 56 laufen durch, sind aber im Abstand der Kabelabschnitte 52 angezapft, wobei die Abzweigungen 34, 35, 36 sich innerhalb des jeweiligen Gehäuses 30 der Zusatzelektronik 3 befinden und zu den jeweiligen Steckern 33 führen.
5 zeigt die Verwendung eines vorkonfektionierten Flachbandkabels für die Herstellung des Verteilabschnitts 53. Es gibt Ader-Überkreuzungsstellen 57, 58, 59, von denen die Abzweigungen 34, 35, 36 zu den Steckverbindungen 13/33 und damit zu den Relaissockeln 1a, 1b, 1c führen. Der Abstand der Ader-Überkreuzungsstellen 57, 58, 59 voneinander entspricht der Länge jedes Kabelabschnittes 52. Die Ader-Überkreuzungsstellen 57, 58, 59 werden jeweils in einem Gehäuse 30 der Zusatzelektronik untergebracht, während die Kabelabschnitte 52 sich nach außerhalb dieser Gehäuse 30 erstrecken, wie in 1 dargestellt.
Die Systemverkabelung kann auch bei Bussystemen 6, die mit digitalen Signalen arbeiten, angewendet werden (6). Das Bussystem 6 umfasst eingangsseitig ein Gateway 66 und enthält einen Verteilabschnitt 53 mit Kabelabschnitten 52 zwischen denen Abzweigungen 34, 35 zu Anschlussmodulen 60 führen.
Die Abzweigungen 34, 35 umfassen Signalleitungen 61 und Stromversorgungsleitungen 62, die zu jeweiligen Steckverbinder 33 der Relaissockel 19, 16 hinführen.
7 zeigt schematisch den Aufbau eines Anschlussmoduls 60, das in einem Gehäuse 30 untergebracht ist. Es sind eine Signalaufbereitungseinrichtung 63, eine Spannungsaufbereitungseinrichtung 64, und eine Treiberstufe 65 zur Ansteuerung des zugehörigen Relais 2 vorgesehen. Die Steckverbindungen 33 führen, wie im Falle der 2, zu dem Relaissockel 1 und dem zugehörigen Relais 2.
Mit der Erfindung wird somit eine Systemverkabelung geschaffen, bei der die Relais 2 über die Anschlüsse 33 angesteuert werden können, die sonst für eine Zusatzelektronik 3 verwendet werden. Es findet eine Art Kabelbaum 5 Verwendung, der einen Anschlussabschnitt 50 und einem Verteilabschnitt 53 mit einer Reihe von Kabelabschnitten 52 bestimmter Länge aufweist, die es ermöglichen, Gruppen von Relaissockeln 1, die auch unterschiedlich breit sein können, zu bedienen.

Claims

Mehrfachrelaisanordnung, umfassend: – eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Relaissockeln (1), die auf eine Montageschiene (4) gesteckt sind, unterschiedliche Abmessungen in Längsrichtung der Montageschiene (4) aufweisen können und jeweils Eingangssteckverbinder (12) und Ausgangssteckverbinder (17, 18, 19) zum Eingang und Ausgang des Relais (2) hin, ferner einen Steuereingangsanschluss (11) und Ausgangsanschlüsse (14, 15, 16) für das Relais sowie jeweils einen zumindest zweipoligen Zusatzsteckanschluss (13) für Zusatzelektronik (3) aufweisen, der parallel zu dem Steuereingangsanschluss (11) liegt und mit dem Eingangssteckverbinder (12) zum Relais hin verbunden ist; – eine Vielzahl von Relais (2), die als Gruppe nebeneinander in zugehörige Eingangssteckverbinder (12) und Ausgangssteckverbinder (17, 18, 19) gesteckt sind; und – eine Systemverkabelung, die zur Ansteuerung der Gruppe der Relais (2) eine Vielzahl von Kabelabschnitten (52) und von Steckverbindern (22) auf einem Verteilabschnitt (53) aufweist, wobei die Steckverbinder (33) in die Relaissockel-Zusatzsteckanschlüsse (13) einsteckbar sind, die auf derselben Relaissockel-Seite angebracht sind wie die Eingangssteckverbinder (12) und die Ausgangssteckverbinder (17, 18, 19) und die Kabelabschnitte (52) eine Länge aufweisen, um die Abstände zwischen den Relaissockel-Zusatzsteckanschlüssen (13) von benachbarten Steckverbindern (33) zu überbrücken.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 1, wobei die Systemverkabelung einen Kabelbaum (5) mit einem Zuführkabel (50) und zur Versorgung der Relaisgruppen den Verteilabschnitt (53) umfasst, der aus Aderpaaren (54, 55, 56) und darin eingeschlossenen Steckverbindern (33) aufgebaut ist.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 2, wobei die Aderpaare (54, 55, 56) über Abzweigungen (34, 35, 36) mit den jeweiligen Steckverbindern (33) verbunden sind.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 3, wobei die Abzweigungen (34, 35, 36) innenhalb von Gehäusen (30) der Zusatzelektronik untergebracht sind.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein sternförmiger Aufbau der Aderpaare (54, 55, 56) zwischen einem Vielpolstecker (51) und den einzelnen Steckverbindern (33) verwirklicht ist.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein serieller Aufbau der Aderpaare (54, 55, 56) zwischen einem Vielpolstecker (51) und den einzelnen Steckverbindern (33) verwirklicht ist.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 6, wobei der Kabelbaum (5) ein vorkonfektioniertes Flachbandkabel als Verteilabschnitt (53) enthält, das für jeden benutzten Steckverbinder (33) eine Ader-Überkreuzungsstelle (57, 58, 59) mit Ader-Herausführung enthält.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest einige der Steckverbinder (33) an ein Gehäuse (30) mit darin untergebrachter Zusatzelektronik (3) anschließen.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusatzelektronik (3) eine Schutzbeschaltung und/oder eine Statusanzeige des Relais (2) umfasst.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zusatzelektronik (3) eine Freilaufdiode umfasst.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zusatzelektronik (3) eine RC-Kombination umfasst.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zusatzelektronik (3) eine Timer-Schaltung umfasst.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 1, wobei die Systemverkabelung ein Bussystem (6) mit dem Verteilabschnitt (53) zur Versorgung der Relaisgruppe umfasst, der in Kabelabschnitte (52) unterteilt ist, von denen Abzweigungen (34, 25) zu Anschlussmodulen (60) führen, denen die Relaissockel (1) und Relais (2) zugeordnet sind.
Mehrfachrelaisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Systemverkabelung ein Zuführkabel (50) zu dem Verteilabschnitt (53) aufweist, dessen Kabelabschnitte (52) innerhalb von Gehäusen (30) verschaltet sind, die über wenigstens zwei Steckkontakte von jeweiligen Steckverbindern (33) mit den jeweiligen Relaissockel-Zusatzsteckanschlüssen (13) verbunden sind und wobei die Kabelabschnitte (52) zwischen den einzelnen Relais (2) der Gruppe wenigstens die gleiche Anzahl von Adernpaaren (54, 55, 56) aufweisen wie die Anzahl der Relais (2) in der Gruppe.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 14, wobei die Verschachtelung in den Gehäusen (30) eine individuelle Ansteuerung der einzelnen Relais (2) der Gruppe ermöglicht.
Mehrfachrelaisanordnung nach Anspruch 14 oder 15, wobei sich der Relaissockel-Zusatzsteckanschlus (13) für die jeweilige Zusatzelektronik (3) baulich von Kabelkontakten der Steuereingangsanschlüsse (11) der Relaissockel (1) unterscheiden, indem sie Steckerbuchsen für Steckkontakte der Zusatzelektronik (3) darstellen.