-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder zum lösbaren Verbinden mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder, einen entsprechenden Gegensteckverbinder, ein Steckverbindersystem, ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders und ein Feldgerät der Automatisierungstechnik mit einem Steckverbinder bzw. einem Gegensteckverbinder.
-
In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik, werden Feldgeräte eingesetzt, die zur Bestimmung und Überwachung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Analysemessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, Feuchte- und Leitfähigkeitsmessgeräte, Dichte und Viskositätsmessgeräte. Die Sensoren dieser Feldgeräte erfassen die entsprechenden Prozessvariablen, z.B. den Füllstand, den Durchfluss, den pH-Wert, die Stoffkonzentration, den Druck, die Temperatur, die Feuchte, die Leitfähigkeit, die Dichte oder die Viskosität. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firmengruppe Endress + Hauser angeboten und vertrieben.
-
Beispielsweise werden unter der Bezeichnung LIQUIPHANT, LIQUIPOINT und SOLIPHANT von der Anmelderin Sensoren zur Detektion eines vorgegebenen Füllstands angeboten und vertrieben. Sie werden bevorzugt als Trockenlaufschutz für Pumpen oder als Überfüllsicherung eingesetzt und haben üblicherweise zwei antivalente Schaltausgänge, über die der jeweilige Schaltzustand des Feldgeräts ausgegeben wird.
-
Zum Anschluss derartiger Feldgeräte werden für gewöhnlich genormte Steckverbinder eingesetzt. In Automatisierungstechnischen Anlagen kommen hierbei häufig insbesondere sogenannte Rundsteckverbinder oder alternativ Ventilstecker zum Einsatz. Über Anschlusskabel, welche mit Hilfe der Rundsteckverbinder oder der Ventilstecker an dem Feldgerät befestigt werden, werden Schaltsignale und/oder Daten, insbesondere Messwerte, übertragen.
-
Um unerwünschte elektromagnetische Störungen (EMV) zu reduzieren, wird für gewöhnlich ein Ferritkern als Entstörfilter eingesetzt. Hierfür kommen sogenannte Klappferrite zum Einsatz, die derartig ausgeführt sind, dass diese geteilte, rastbare Ring- und Flachbandkabelferrite aufweisen, welche nachträglich an ein Anschlusskabel angebracht werden können.
-
Nachteilig an derartigen Klappferriten ist, dass diese in Form eines zusätzlichen Bauteils an das Anschlusskabel angebracht werden müssen, was wiederum zu einem gewissen Aufwand und/oder Kosten führt.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die unerwünschte elektromagnetische Störungen (EMV) mit geringerem Aufwand und/oder geringeren Kosten reduziert.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder gemäß Patentanspruch 1, einem Gegensteckverbinder gemäß Patentanspruch 2, einem Steckverbindersystem gemäß Patentanspruch 8, einem Verfahren gemäß Patentanspruch 9 und einem Feldgerät der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
-
Der erfindungsgemäße Steckverbinder, insbesondere Rundsteckverbinder oder Ventilstecker, zum lösbaren Verbinden mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder umfasst ein einen Kunststoff aufweisendes Steckverbindergehäuse, wobei in dem Steckverbindergehäuse zumindest ein Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung einer Ader eines angeschlossenen bzw. anzuschließenden Kabels angeordnet ist, wobei das Steckverbindergehäuse ferner Ferrit aufweist, so dass elektromagnetische Störungen, insbesondere hochfrequente elektromagnetische Störungen, gedämpft werden.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gegensteckverbinder, insbesondere Rundgegensteckverbinder oder Ventilgegenstecker, zum lösbaren Verbinden mit einem Steckverbinder umfassend ein einen Kunststoff aufweisendes Gegensteckverbindergehäuse, wobei in dem Gegensteckverbindergehäuse zumindest ein Gegenkontaktelement zur elektrischen Kontaktierung einer Ader eines angeschlossenen bzw. anzuschließenden Kabels angeordnet ist, wobei das Gegensteckverbindergehäuse ferner Ferrit aufweist, so dass elektromagnetische Störungen, insbesondere hochfrequente elektromagnetische Störungen, gedämpft werden.
-
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, die ansonsten zur elektromagnetischen Entstörung üblicherweise eingesetzten Klappferrite durch eine spezielle Ausgestaltung des Gehäuses des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders, welches den zur Störungsunterdrückung notwendige Ferrit umfasst, zu ersetzen.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass das Steckverbindergehäuse bzw. das Gegensteckverbindergehäuse aus einem Kompositwerkstoff ausgebildet ist und der Kompositwerkstoff zumindest den Kunststoff und den Ferrit umfasst.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass der Anteil des Ferrits an dem Kompositwerkstoff nicht weniger als 30 Gew.% Ferrit, vorzugsweise nicht weniger als 45 Gew.% Ferrit beträgt.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass der Anteil des Ferrits an dem Kompositwerkstoff nicht mehr als 70 Gew.% Ferrit, vorzugsweise nicht mehr als 60 Gew.% Ferrit beträgt.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass das Steckverbindergehäuse bzw. das Gegensteckverbindergehäuse derartig ausgebildet ist, dass der Kunststoff einen formgebenden Kern ausbildet und der formgebende Kern zumindest teilweise eine Beschichtung oder eine teilweise Auskleidung aufweist, wobei die Beschichtung oder die Auskleidung wiederum den Ferrit aufweist.
-
Wiederum eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass der Steckverbinder (1) als M12-Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder als M12-Gegensteckverbinder ausgebildet ist bzw. sind.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders sieht vor, dass das Steckverbindergehäuse und/oder das Gegensteckverbindergehäuse jeweils weitere Kontaktelemente aufweist, die jeweils mit einer weiteren Ader des Kabels verbunden sind.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steckverbindersystem, welches einen Steckverbinder nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen und/oder einen Gegensteckverbinder nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen umfasst.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders, wobei einem Kunststoff aus dem das Steckverbindergehäuse und/oder der Gegensteckverbindergehäuse, insbesondere durch Gießen, hergestellt wird, Ferrit zugesetzt wird.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder durch Druckgießen oder Spritzgießen hergestellt wird und der Ferrit beim Druckgießen oder Spritzgießen dem Kunststoff zugesetzt wird.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Feldgerät der Automatisierungstechnik, aufweisend ein Feldgerätegehäuse, wobei eine Außenfläche des Feldgerätegehäuses einen Steckverbinder nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen oder einen Gegensteckverbinder nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen aufweist, wobei das Steckverbindergehäuse bzw. das Gegensteckverbindergehäuse als ein Teil der Außenfläche des Feldgerätegehäuses ausgebildet ist.
-
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rundsteckverbinders,
- 2: ein Ausführungsbeispiel eines Feldgerätes mit einem erfindungsgemäßen Ventilgegenstecker, und
- 3: ein Ausführungsbeispiel eines Feldgerätes mit einem Ventilgegenstecker auf den ein Ventilstecker lösbar angebracht ist.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen weiblichen gewinkelten M12 Rundsteckverbinder 1 mit einem Anschlusskabel, wie er in der im Januar 2013 veröffentlichten Norm DIN IEC 61076-2-101 spezifiziert ist. Zum lösbaren Verbinden des weiblichen Rundsteckverbinders 1 mit einem entsprechenden männlich ausgebildeten Rundgegensteckverbinder 9 weist der Rundsteckverbinder eine Überwurfmutter 6 auf, die drehbar auf einem Kontaktelementträger 7 gelagert ist.
-
Der Kontaktelementträger 7 umfasst drei Kontaktelemente 3 über die die Adern 4 eines Anschlusskabels 5 elektrisch mit entsprechenden Gegenkotaktelementen 11 des Rundgegensteckverbinders 9 verbindbar sind. Hierzu ist das Anschlusskabel 5 durch ein Steckverbindergehäuse 2 geführt und jede Ader 4 ist endseitig jeweils mit einem Kontaktelement 3 elektrisch verbunden. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind exemplarisch drei Adern dargestellt. Selbstverständlich kann der Rundsteckverbinder so ausgestaltet sein, dass ein Anschlusskabel mit einer davon abweichende Anzahl von Adern und dementsprechend auch ein Rundsteckverbinder mit einer entsprechenden Anzahl an Kontaktelementen verwendet wird.
-
Der Rundsteckverbinder 1 umfasst ferner ein, ein Kunststoff aufweisendes, Steckverbindergehäuse 2, welches erfindungsgemäß zusätzlich Ferrit aufweist, so dass elektromagnetische Störungen, insbesondere hochfrequente elektromagnetische Störungen, gedämpft werden.
-
Hierzu kann das Steckverbindergehäuse 2 bspw. aus einem Kompositwerkstoff ausgebildet sein, der zumindest Kunststoff und Ferrit umfasst. Beispielsweise kann das Steckverbindergehäuse 2 durch Gießen, insbesondere Spritzgießen oder Druckgießen, hergestellt werden, indem zumindest der Kunststoff und der Ferrit, welcher bspw. in Pulverform vorliegt, während des Gießens bzw. vor dem Gießen miteinander vermischt werden. Vorzugsweise umfasst der Anteil des Ferrits an dem Kompositwerkstoff nicht weniger als 30 Gew.%, vorzugsweise nicht weniger als 45 Gew.%. Ergänzend oder alternativ kann der Anteil des Ferrits an dem Kompositionswerkstoff nicht mehr als 70 Gew.%, vorzugsweise nicht mehr als 60 Gew.% umfassen.
-
Ergänzend oder alternativ kann das Steckverbindergehäuse 2 auch derartig ausgebildet sein, dass es einen Kunststoffkern aufweist, der mit einer Beschichtung und/oder Auskleidung, die jeweils wiederum Ferrit umfasst, zumindest teilweise überzogen bzw. ausgekleidet ist. In 1 ist zwar ein Rundsteckverbinder, genauer ein gewinkelter weiblicher M12 Rundsteckverbinder 1 dargestellt und beschrieben, die Erfindung lässt sich aber problemlos auch auf einen entsprechenden Gegensteckverbinder und/oder einen Ventilstecker übertragen.
-
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Feldgerätes 7 in Form eines Grenzschalters, mit einem Gegensteckverbinder 8 an dem ein Steckverbinder 1 lösbar angebracht werden kann. Der Gegensteckverbinder in 2 ist in Form eines Ventilgegensteckers 7 ausgebildet, wie er in der im September 1994 veröffentlichten Norm ISO 4400:1994-09 spezifiziert ist.
-
Der Ventilgegenstecker weist vier Gegenkontaktelemente 11 auf, über die die Adern 4 eines Anschlusskabels 5 elektrisch mit den entsprechenden Kotaktelementen des Steckverbinders 1 verbindbar sind, so dass das Feldgerät mittels des Kabels 5 elektrisch kontaktierbar ist.
-
Der in 2 dargestellte Ventilgegenstecker 7 ist hinsichtlich des Gegensteckverbindergehäuses 10 analog zu dem in 1 dargestellten und beschriebenen Steckverbindergehäuse 2 des M12 Rundsteckverbinders 1 ausgebildet. Dies bedeutet, das Gegensteckverbindergehäuse 10 kann aus einem Kompositwerkstoff, der Kunststoff und Ferrit umfasst und/oder einem Kunststoffkern mit einer Beschichtung und/oder Auskleidung hergestellt sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass nicht zwangsläufig sowohl der Steckverbinder als auch der Gegensteckverbinder derartig ausgebildet sein müssen, dass beide Gehäuse Ferrit zur Dämpfung der elektromagnetischen Störungen aufweisen.
-
Das Gegensteckverbindergehäuse 10 kann dabei, wie für gewöhnlich üblich, als separates Bauelement ausgebildet sein, welches in ein Feldgerätegehäuse 12 eingebracht ist. Denkbar ist aber auch, dass das Gegensteckverbindergehäuse 10 als ein Teil einer Außenfläche des Feldgerätegehäuses 12 ausgebildet ist, d.h. das Feldgerätegehäuse 12 und das Gegensteckverbindergehäuse 10 sind einteilig ausgebildet.
-
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Feldgerätes 8 mit einem Ventilgegenstecker 9 auf den ein Ventilstecker 1 lösbar angebracht ist. Der Ventilstecker 1 und der Ventilgegenstecker 9 bilden zusammen ein Steckverbindersystem 1, 9 mit Hilfe dessen eine innerhalb des Feldgerätegehäuses 12 befindliche Feldgerätelektronik durch das Kabel 5 von außerhalb des Feldgerätegehäuses 12 elektrisch kontaktierbar ist, so dass Schaltsignale und/oder Daten, insbesondere Messwerte, übertragbar sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckverbindergehäuse
- 3
- Kontaktelement
- 4
- Ader
- 5
- Kabel
- 6
- Überwurfmutter
- 7
- Kontaktelementträger
- 8
- Feldgerät
- 9
- Gegensteckverbinder
- 10
- Gegensteckverbindergehäuse
- 11
- Gegenkontaktelemente
- 12
- Feldgerätegehäuse
- 13
- Außenfläche des Feldgerätegehäuses
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
