DE102022129167A1

DE102022129167A1 - Adapter device

Info

Publication number: DE102022129167A1
Application number: DE102022129167.7A
Authority: DE
Inventors: Simon Seereiner; Benedikt Steube
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-08
Also published as: WO2024094437A1

Abstract

Eine Adaptervorrichtung, zeichnet sich durch wenigstens zwei leitend direkt oder über eine Elektronikschaltung miteinander verbundene Single-Pair-Ethernet-Steckverbinder (31, 32) - kurz SPE-Steckverbinder - mit Steckgesichtern, die nach verschiedenen Bauformen der Norm IEC-63171 ausgebildet sind.An adapter device is characterized by at least two single-pair Ethernet connectors (31, 32) - SPE connectors for short - which are conductively connected to one another directly or via an electronic circuit and have plug faces which are designed according to various designs of the IEC-63171 standard.

Description

Die Erfindung betrifft eine Adaptervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an adapter device according to the preamble of claim 1.

Single Pair Ethernet-Verbindungen - auch kurz SPE-Verbindungen genannt - ermöglichen eine Daten- und Energieübertragung über ein einziges verdrilltes Adernpaar. Diese Übertragung umfasst somit die Übertragung von Daten über Ethernet und üblicherweise die Übertragung von Leistungen von bis zu 50 W. Das zweiadrige Design von Single Pair Ethernet kann den Verkabelungsaufwand gegenüber Ethernet-Verkabelungen mit mehreren Aderpaaren verringern.Single Pair Ethernet connections - also known as SPE connections for short - enable data and power transmission over a single twisted pair of wires. This transmission therefore includes the transmission of data over Ethernet and usually the transmission of power of up to 50 W. The two-wire design of Single Pair Ethernet can reduce the cabling effort compared to Ethernet cabling with multiple wire pairs.

Dabei können z.B. Daten an einer Quelle wie einem Sensor erfasst und über Switches - Verteiler ohne Intelligenz - bis zu einem Computer als Netzwerkteilnehmer übermittelt werden. Dabei werden unter anderem auch SPE-Steckverbinder für die entsprechenden SPE-Verbindungen benötigt und eingesetzt.For example, data can be recorded at a source such as a sensor and transmitted via switches - distributors without intelligence - to a computer as a network participant. Among other things, SPE connectors are required and used for the corresponding SPE connections.

Die Bauform der Steckgesichter der SPE-Steckverbinder entspricht dabei einer der Normen IEC-63171-1, IEC-63171-2, IEC-63171-3, IEC-63171-4, IEC-63171-5 oder IEC-63171-6.The design of the mating faces of the SPE connectors corresponds to one of the standards IEC-63171-1, IEC-63171-2, IEC-63171-3, IEC-63171-4, IEC-63171-5 or IEC-63171-6.

Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der Erfindung, diese Art der SPE-Steckverbindertechnologie mit einfachen konstruktiven Mitteln weiterzuentwickeln.Against this background, the aim of the invention is to further develop this type of SPE connector technology using simple design means.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention achieves this object by the subject matter of claim 1.

Geschaffen wird danach eine Adaptervorrichtung mit wenigstens zwei leitend direkt oder über eine Elektronikschaltung miteinander verbundene Single-Pair-Ethernet-Steckverbinder - kurz SPE-Steckverbinder genannt - mit Steckgesichtern, die nach verschiedenen Bauformen der Norm IEC-63171 ausgebildet sind.This creates an adapter device with at least two single-pair Ethernet connectors - called SPE connectors for short - that are connected to one another directly or via an electronic circuit, with connector faces that are designed according to various designs of the IEC-63171 standard.

Die erfindungsgemäße Adaptervorrichtung nach Anspruch 1 ermöglicht in einfacher Weise das Realisieren einer Schnittstelle zwischen zwei SPE-Steckverbindern mit Steckgesichtern, deren Bauform zwei verschiedenen Normen der Normen IEC-63171-1, IEC-63171-2, IEC-63171-3, IEC-63171-4, IEC-63171-5 und IEC-63171-6 entspricht.The adapter device according to the invention according to claim 1 enables the realization in a simple manner of an interface between two SPE connectors with mating faces whose design corresponds to two different standards of the standards IEC-63171-1, IEC-63171-2, IEC-63171-3, IEC-63171-4, IEC-63171-5 and IEC-63171-6.

So können die Steckgesichter der beiden Single-Pair-Ethernet-Steckverbinder der Adaptervorrichtung nach den Bauformen IEC-63171-1 bzw. 63171-2 der Norm IEC-63171 ausgebildet sein.The mating faces of the two single-pair Ethernet connectors of the adapter device can be designed according to the IEC-63171-1 or 63171-2 designs of the IEC-63171 standard.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und dem nebengeordneten Anspruch 15 zu entnehmen.Further advantageous embodiments can be found in the subclaims and the independent claim 15.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern umfasst auch nicht in den Figuren aber unter die Ansprüche fallende Ausgestaltungen sowie insbesondere auch Äquivalente der Ausführungsbeispiele. Der Fachmann wird die in den Figuren, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:

1: in a) eine erste räumliche Ansicht einer Anordnung aus zwei Kabeln mit daran angeschlagenen SPE-Steckverbindern, die über eine als Adapterbaustein ausgebildete Adaptervorrichtung miteinander verbunden sind, in b) eine erste räumliche Ansicht des Adapterbausteins aus a); in c) eine erste räumliche Ansicht einer Leiterplatte des Adapterbausteins mit zwei Leiterplattensteckverbindern, in d) eine zweite räumliche Ansicht der Anordnung aus a), in e) eine weitere räumliche Ansicht des Adapterbausteins aus a); und in f) eine weitere räumliche Ansicht einer Leiterplatte des Adapterbausteins aus a) mit zwei Leiterplattensteckverbindern;
2 in a) eine erste räumliche Ansicht einer Anordnung aus zwei Kabeln mit daran angeschlagenen SPE-Steckverbindern, die über eine Adaptervorrichtung miteinander verbunden sind, die in einen Rahmen eingesetzt ist, in b) eine erste räumliche Ansicht der Adaptervorrichtung aus a), in c) eine zweite räumliche Ansicht der Anordnung aus a), und in d) eine weitere räumliche Ansicht der rahmenartigen Adaptervorrichtung aus a);
3 in a) eine erste räumliche Ansicht einer Anordnung aus zwei Kabeln mit daran angeschlagenen SPE-Steckverbindern, die über eine Wandverschraubungseinrichtung mit einer Adaptervorrichtung verbunden sind, in b) eine erste räumliche Ansicht der Adaptervorrichtung aus a), in c) eine zweite räumliche Ansicht der Anordnung aus a), und in d) eine weitere räumliche Ansicht der Adaptervorrichtung aus a); und
4 in a) eine erste räumliche Ansicht einer Anordnung aus zwei Kabeln mit daran angeschlagenen SPE-Steckverbindern, die über eine Adaptervorrichtung mit Befestigungselementen miteinander verbunden sind, in b) eine erste räumliche Ansicht der Adaptervorrichtung aus a), in c) eine zweite räumliche Ansicht der Anordnung aus a), und in d) eine weitere räumliche Ansicht der Adaptervorrichtung aus a).

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which several embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying figures. The invention is not limited to this, but also includes embodiments not shown in the figures but covered by the claims and in particular equivalents of the embodiments. The person skilled in the art will expediently also consider the features disclosed in the figures, the description and the claims in combination individually and combine them into useful further combinations. They show:

1 : in a) a first spatial view of an arrangement of two cables with SPE connectors attached to them, which are connected to one another via an adapter device designed as an adapter module, in b) a first spatial view of the adapter module from a); in c) a first spatial view of a circuit board of the adapter module with two circuit board connectors, in d) a second spatial view of the arrangement from a), in e) a further spatial view of the adapter module from a); and in f) a further spatial view of a circuit board of the adapter module from a) with two circuit board connectors;
2 in a) a first spatial view of an arrangement of two cables with SPE connectors attached thereto, which are connected to one another via an adapter device which is inserted into a frame, in b) a first spatial view of the adapter device from a), in c) a second spatial view of the arrangement from a), and in d) a further spatial view of the frame-like adapter device from a);
3 in a) a first spatial view of an arrangement of two cables with SPE connectors attached to them, which are connected to an adapter device via a wall screw connection device, in b) a first spatial view of the adapter device from a), in c) a second spatial view of the arrangement from a), and in d) a further spatial view of the adapter device from a); and
4 in a) a first spatial view of an arrangement of two cables with SPE connectors attached to them, which are connected to one another via an adapter device with fastening elements, in b) a first spatial view of the adapter device from a), in c) a second spatial view of the Arrangement from a), and in d) a further spatial view of the adapter device from a).

1a zeigt eine Anordnung für eine bzw. zum Realisieren eines Abschnitts einer Single-Pair-Ethernet-Verbindung. Diese SPE-Verbindung weist hier wenigstens zwei Single-Pair-Ethernet-Kabel 1, 2 mit jeweiligen an das jeweilige SPE-Kabel 1 bzw. 2 angeschlagenen ersten und zweiten SPE-Steckverbindern 11 bzw. 12 auf und eine Adaptervorrichtung 3, über welche die ersten und zweiten SPE-Steckverbinder 11 und 12 miteinander verbunden sind. Die Adaptervorrichtung 3 kann als eine Art Adapterbaustein ausgebildet sein. 1a shows an arrangement for or for implementing a section of a single-pair Ethernet connection. This SPE connection has at least two single-pair Ethernet cables 1, 2 with respective first and second SPE connectors 11 and 12 attached to the respective SPE cable 1 or 2 and an adapter device 3 via which the first and second SPE connectors 11 and 12 are connected to one another. The adapter device 3 can be designed as a type of adapter module.

Die Adaptervorrichtung 3 weist ebenfalls wenigstens zwei SPE-Steckverbinder 31 bzw. 32 auf, die als korrespondierende SPE-Gegensteckverbinder für die SPE-Steckverbinder 11 bzw. 12 der Kabel 1, 2 ausgebildet sind und deren Kontakte direkt oder über eine optionale und ggf. signalverarbeitende, z.B. signalaufbereitende Elektronikschaltung miteinander verbunden sein können. Die korrespondierenden SPE-Steckverbinder 11 und 31 sowie 12 und 32 sind in 1a) und 1d) zusammengesteckt.The adapter device 3 also has at least two SPE connectors 31 and 32, which are designed as corresponding SPE mating connectors for the SPE connectors 11 and 12 of the cables 1, 2 and whose contacts can be connected to one another directly or via an optional and possibly signal-processing, e.g. signal-conditioning electronic circuit. The corresponding SPE connectors 11 and 31 and 12 and 32 are in 1a) and 1d ) together.

Die beiden SPE-Steckverbinder 31 und 32 weisen Steckgesichter auf, welche unterschiedlichen Bauformen der Norm IEC 63171 entsprechen. Z.B. kann das Steckgesicht des ersten SPE-Steckverbinder 31 der Bauform IEC- 63171-1 entsprechen und der zweite SPE-Steckverbinder der Bauform IEC 63171-2. Es kann aber auch z.B. das Steckgesicht des ersten SPE-Steckverbinders 31 der Bauform der IEC- 63171-1 entsprechen und der zweite SPE-Steckverbinder der Bauform der IEC 63171-5. Andere Kombinationen sind denkbar.The two SPE connectors 31 and 32 have mating faces that correspond to different designs of the IEC 63171 standard. For example, the mating face of the first SPE connector 31 can correspond to the IEC 63171-1 design and the second SPE connector to the IEC 63171-2 design. However, the mating face of the first SPE connector 31 can also correspond to the IEC 63171-1 design and the second SPE connector to the IEC 63171-5 design. Other combinations are conceivable.

Das Steckgesicht des ersten SPE-Steckverbinders 32 kann nach einer bevorzugten Bauform beispielsweise Stiftkontakte nach der IEC 63171-2 aufweisen und der andere SPE-Steckverbinder 31 im Steckgesicht Buchsenkontakte nach der IEC 63171-1.According to a preferred design, the mating face of the first SPE connector 32 can, for example, have pin contacts according to IEC 63171-2 and the other SPE connector 31 in the mating face can have socket contacts according to IEC 63171-1.

Die Kontakte der beiden SPE-Steckverbinder 31 und 32 der Adaptervorrichtung 3 sind direkt über elektrische Leitungen oder indirekt über eine elektrische Schaltung miteinander verbunden. So kann vorgesehen sein, dass die beiden SPE-Steckverbinder als Leiterplattensteckverbinder 31, 32 ausgebildet sind. Dann können die Steckkontakte des Steckgesichtes der beiden Leiterplatten-SPE-Steckverbinder 31, 32 mit der Leiterplatte 33 verbunden und dort über Leiterbahnen (hier nicht zu erkennen) der Leiterplatte 33 miteinander verbunden sein.The contacts of the two SPE connectors 31 and 32 of the adapter device 3 are connected to one another directly via electrical lines or indirectly via an electrical circuit. It can thus be provided that the two SPE connectors are designed as circuit board connectors 31, 32. The plug contacts of the plug face of the two circuit board SPE connectors 31, 32 can then be connected to the circuit board 33 and connected to one another there via conductor tracks (not visible here) of the circuit board 33.

Die Leiterplatte 33 kann in ein Gehäuse 34 eingesetzt sein oder als Teil des Gehäuses 34 ausgebildet sein. Die Steckgesichter 31, 32 können dann beispielsweise Durchbrüche in einer oder mehreren Wänden des Gehäuses 34 durchsetzen.The circuit board 33 can be inserted into a housing 34 or can be formed as part of the housing 34. The plug faces 31, 32 can then, for example, penetrate openings in one or more walls of the housing 34.

Das Gehäuse 34 kann eine Art Modul bilden und somit einen Teil eines modularen Baukastensystems. So kann das Gehäuse als ein Modul eines schweren modulartigen Steckverbinders ausgebildet sein, dass in eine Art Modulrahmen einsetzbar ist.The housing 34 can form a type of module and thus be part of a modular system. The housing can be designed as a module of a heavy modular connector that can be inserted into a type of module frame.

Derart ermöglicht die als Adapterbaustein ausgebildete Adaptervorrichtung 3 auf einfache Weise die leitende Verbindung zwischen SPE-Steckverbindern 31, 32 verschiedener Bauform.In this way, the adapter device 3 designed as an adapter module enables the conductive connection between SPE connectors 31, 32 of different designs in a simple manner.

Auf der Leiterplatte 33 kann ggf. die optionale Elektronikschaltung ausgebildet sein. Dies kann als eine signaloptimierende Einrichtung ausgebildet sein.The optional electronic circuit can be formed on the circuit board 33. This can be designed as a signal optimizing device.

Die Adaptervorrichtung 3 kann auch einen Teil einer übergeordneten Einrichtung, so beispielsweise einen Teil eines elektrischen Gerätes bilden. Sie kann beispielsweise einen Teil einer Serviceschnittstelle bilden.The adapter device 3 can also form part of a higher-level device, for example part of an electrical device. It can, for example, form part of a service interface.

Das Gehäuse 34 kann dann nach einer Variante beispielweise in einen Rahmen 35 eingesetzt oder als Teil dieses Rahmens 35 oder einer Wand oder dgl. ausgebildet sein (2).The housing 34 can then, according to a variant, be inserted into a frame 35 or be designed as part of this frame 35 or a wall or the like ( 2 ).

Nach einer anderen Variante kann das Gehäuse 34 mit einer Schaubdurchführung 36 für eine Gehäusewand kombiniert ausgebildet sein, wobei auf der einen Seite der Schraubdurchführung 36 der erste SPE-Steckverbinder 31 der Adaptervorrichtung 3 und auf der anderen Seite der Schraubdurchführung 36 der andere SPE-Steckverbinder 32 der Adaptervorrichtung 3 kontaktierbar vorgesehen sein kann.According to another variant, the housing 34 can be designed in combination with a screw feedthrough 36 for a housing wall, wherein the first SPE connector 31 of the adapter device 3 can be provided on one side of the screw feedthrough 36 and the other SPE connector 32 of the adapter device 3 can be provided on the other side of the screw feedthrough 36.

Nach 4 ist vorgesehen, dass an der Adaptervorrichtung, insbesondere an dem Gehäuse 34 eines oder mehrere Befestigungselemente 37, 38 wie Rasthaken oder dgl. ausgebildet sind, beispielsweise um ihn an einem Gerät wie einer Reihenklemme oder einem übergeordneten anderen Elektronikgehäuse zu befestigen. Das Gehäuse kann auch mit einer Tragschienenbefestigung versehen sein, so dass eine Art anreihbarer Tragschienenbaustein gebildet wird.After 4 it is provided that one or more fastening elements 37, 38 such as locking hooks or the like are formed on the adapter device, in particular on the housing 34, for example in order to fasten it to a device such as a terminal block or another higher-level electronic housing. The housing can also be provided with a mounting rail fastening so that a type of mounting rail module that can be connected in series is formed.

Die SPE-Verbinder können geschirmt oder ungeschirmt ausgebildet sein. Zudem können die SPE-Steckverbinder und Leitungen und auch die Adaptervorrichtung, insbesondere deren Gehäuse 34 in verschiedenen Schutzarten wie IP20 oder höher, insbesondere IP 67, bereitgestellt werden. Die Adaptervorrichtungen 3 können aber auch in ein entsprechendes übergeordnetes Gerät mit einer solchen Schutzart integriert sein.The SPE connectors can be shielded or unshielded. In addition, the SPE connectors and cables and also the adapter device, in particular their housing 34, can be provided in different protection classes such as IP20 or higher, in particular IP 67. The adapter devices 3 can also be provided in a corresponding higher-level device with such a protection class must be integrated.

BezugszeichenReference symbols

1, 21, 2: Single-Pair-Ethernet-KabelSingle-pair Ethernet cable
11 bzw. 1211 or 12: SPE-SteckverbinderSPE connectors
33: AdaptervorrichtungAdapter device
31 bzw. 3231 or 32: SPE-SteckverbinderSPE connectors
3333: LeiterplatteCircuit board
3434: GehäuseHousing
3535: RahmenFrame
3636: SchaubdurchführungScrew feedthrough
37, 3837, 38: BefestigungselementeFasteners

Claims

Adapter device, characterized by at least two single-pair Ethernet connectors (31, 32) - SPE connectors for short - which are conductively connected to one another directly or via an electronic circuit and have plug faces which are designed according to various designs of the IEC-63171 standard.

Adapter device according to Claim 1 , characterized in that the plug faces of the single-pair Ethernet connectors (31,32) of the adapter device are designed according to at least two different designs of the standards IEC-63171-1, IEC-63171-2, IEC-63171-3, IEC-63171-4, IEC-63171-5, IEC-63171-6.

Adapter device according to Claim 1 , characterized in that the plug faces of the two single-pair Ethernet connectors (31,32) of the adapter device are designed according to the designs IEC-63171-1 and IEC-63171-2 of the IEC-63171 standard.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the mating face of the first SPE connector (32) of the adapter device has pin contacts according to the design of IEC 63171-2 and the mating face of the other SPE connector (31) has socket contacts according to the design of IEC 63171-1.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as an adapter module and has a housing (34).

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a modular adapter module which can be used in a modular system.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a printed circuit board (33).

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed according to protection class IP20 or higher.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the two single-pair Ethernet connectors (31, 32) of the adapter device (3) are each designed as single-pair Ethernet circuit board connectors which are arranged on the circuit board (33) and are preferably electrically connected to one another via this.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that a signal-optimizing device such as a signal-processing electronic circuit is formed on the circuit board (33).

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (34) is designed as part of a higher-level device.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (34) is designed for installation in a frame (35) or in a wall.

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (34) is designed as part of a screw feedthrough (36).

Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (34) has one or more fastening means (37, 38) for arrangement on an electrical device with an electronics housing or the like.

Electrical device with an adapter device according to one of the preceding claims.