DE19754865A1 - Kontaktplatte für eine Steckverbinderanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktplatte für eine Steckverbinderanordnung.

Die vorliegende Anmeldung ist insbesondere anwendbar in Verbindung mit einem Elektroinstallationssystem, wie es in der deutschen Patentanmeldung 197 45 385 beschrieben ist. Der Inhalt dieser Anmeldung wird hier durch Bezugnahme inkorporiert. Die Erfindung ist allerdings nicht auf ein solches Installationssystem beschränkt, sondern die hier offenbarten wesentlichen Elemente der Erfindung können auch bei Kontaktplatten für Steckverbinderanordnungen genutzt werden, die für andere Zwecke eingesetzt werden. Steckverbinderanordnungen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, sie dienen in erster Linie zum vorübergehenden paarweisen Verbinden von zwei Leiterenden oder zweier Gruppen von Leiterenden. In einem einfachen Fall wird z. B. ein Steckerstift eines Leiters in eine Steckbuchse eines anderen Leiters eingeschoben. Üblicherweise werden mehrere Leiterpaare gleichzeitig verbunden, so z. B. bei den üblichen 220-Volt- Steckverbindern im Haushalt.

Es gibt aber auch Steckverbinderanordnungen mit einer Kontaktplatte, die mehrere Steckplätze enthält, wobei unterschiedlich verdrahtete Steckverbinder auf ihnen zugewiesene Steckplätze zu stecken sind, um bestimmte Verschaltungsarten zu realisieren. Bei dem oben angesprochenen Elektroinstallationssystem wird von derartigen Steckverbinderanordnungen Gebrauch gemacht. An bestimmten Installationspunkten sind Abzweigdosen vorgesehen. Abzweigdosen sind über Kabel miteinander verbunden, wobei die mit Steckverbindern vorkonfektionierten Kabelenden an speziell dafür vorkonfektionierte Steckplätze auf der Kontaktplatte angeschlossen werden. Von den Abzweigdosen erfolgt dann die elektrische Verbindung mit beispielsweise Steckdosen, Schaltern etc. ebenfalls über vorkonfektionierte Kabel. Mit diesem Elektroinstallationssystem können Installationsarbeiten auch vom Nicht-Fachmann ausgeführt werden. Zu diesem Zweck wird ein Installationsplan erstellt, die benötigten Teile werden vom Fachbetrieb vorkonfektioniert, die vorkonfektionierten Teile werden vom Nicht-Fachmann installiert, und die gesamte Anlage wird dann vom Fachmann geprüft und abgenommen.

Bei Wohnungen und Einfamilienhäusern besitzen die Abzweigdosen, Stecker, Steckdosen etc. ausschließlich elektrische Leitungen für Schutzleiter, Nulleiter und Phasenleiter sowie Schaltleiter.

Es gibt aber auch bereits modernere Elektroinstallationen, die in Verbindung mit einem Informationsbus arbeiten. Über diesen Informationsbus werden gemäß einem genormten Protokoll Informationssignale zu den verschiedenen Installationspunkten übertragen, und diese Information wird dann umgesetzt, beispielsweise in Signale zum Einschalten, Ausschalten, Dimmern, Betätigen einer Jalousie etc.

Die Informationsübertragung mit Hilfe eines Informationsbusses kann mit Hilfe elektrischer Leitungen (Niederspannung) erfolgen. Möglich ist aber auch eine Übertragung der Informationssignale über optische Leitungen, sogenannte Lichtleiter (LL) oder Lichtwellenleiter (LWL).

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Kontaktplatte für eine Steckverbinderanordnung zu schaffen, die für Bauteile geeignet ist, die elektrische, optische oder sowohl elektrische als auch optische Signale führen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Kontaktplatte für Steckverbinderanordnungen mit einer Grundplatte mit vorzugsweise rechteckigem Grundriß, in der mehrere in Reihenrichtung verlaufende elektrische Kontaktmesser gehaltert sind, mit mehreren in Spaltenrichtung verlaufenden Steckplätzen, auf die Bauteile aufsetzbar sind, von denen zumindest einige Bauteile optische Signale führen, wobei in der Grundplatte mehrere Lichtleiterfasern eingebettet sind, deren Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden von der Oberseite der Grundplatte her zugänglich sind.

Die Erfindung schafft eine Kontaktplatte, bei der elektrische und optische Strom- bzw. Signalverbindungen zur Verfügung stehen. Über die in die Grundplatte eingebetteten Lichtleiter können extern zugeführte optische Signale innerhalb der Steckverbinderanordnung weitergeleitet werden. Die Erfindung eignet sich besonders für Systeme mit Informationsbus. Der Bus kann die Informationssignale als optische Signale, aber auch als elektrische Signale übertragen. Das auf die Kontaktplatte aufgesetzte Bauteil kann im Fall eines elektrischen Busses die elektrischen Signale umwandeln in optische Signale, die dann an andere Bauteile auf der Kontaktplatte weitergeleitet und dort weiterverarbeitet werden.

Die erfindungsgemäße Kombination von elektrischen und optischen Verbindungen auf einer Kontaktplatte hat den erheblichen Vorteil, daß praktisch keine Beschränkungen dahingehend berücksichtigt werden müssen, ob die auf die Kontaktplatte aufgesetzten Bauteile, z. B. übliche elektrische Steckverbinder, Sensoren, Aktoren und dergleichen, ausschließlich elektrisch arbeiten, gemischt elektrisch/optisch arbeiten oder ausschließlich optisch arbeiten. Auf jeden Fall steht durch die Kombination elektrischer und optischer Signale elektrische Energie zur Verfügung, mit der die auf die Kontaktplatte aufgesetzten Bauteile ggf. arbeiten können. Wegen der geringen Leistung in den üblichen elektronischen Bauelementen können diese Bauelemente von den üblichen Netzleitungen elektrische Leistung mit Hilfe eines kleinen Netzteils beziehen.

Ein erheblicher Vorteil der optischen Verbindungen innerhalb der Kontaktplatte ist darin zu sehen, daß die im Inneren der Kontaktplatte geführten optischen Signale nicht beeinflußt werden von den elektrischen Signalen. Würde man die Informationssignale beispielsweise in Form von 5-Volt-Impulsen mit Hilfe von Kupferdrähten innerhalb der Kontaktplatte übertragen, so könnten diese Signale möglicherweise erheblich gestört werden durch die Netzspannungssignale (220 Volt) in den Kontaktmessern auf der Kontaktplatte.

Unabhängig davon, ob bei Verwendung eines Bussystems die Bus- Informationssignale als elektrische oder optische Signale übertragen werden, können im Bereich der Kontaktplatte sämtliche Informationssignale als optische Signale übertragen werden, ggf. nach Umwandlung mit Hilfe lichtemittierender Dioden oder dergleichen.

Wegen der kurzen Übertragungsstrecken innerhalb einer Kontaktplatte brauchen die in die Grundplatte eingebetteten Lichtleiter keinen besonderen Qualitätsanforderungen zu genügen. Es können kostengünstige Lichtwellenleiter verwendet werden, beispielsweise die üblichen Glasfasern, die eine Stärke von ca. 50 µm besitzen. Außerdem kommen noch transparente Kunststoffasern in Betracht, beispielsweise aus dem hierfür üblichen Material. Damit die beiden Enden der Lichtleiterabschnitte von der Oberseite der Grundplatte her zugänglich sind, müssen die in die Grundplatte eingebetteten Lichtleiter an ihren Enden gebogen werden. Hierzu kommt ein Krümmungsradius von einigen Millimetern in Betracht. Selbst bei derartigen kleinen Krümmungsradien gibt es kaum Signalverluste im Bereich der Kontaktplatte. Das Einkoppeln und Auskoppeln von Signalen in die Lichtleiter bzw. aus den Lichtleitern erfolgt mit Hilfe von optoelektronischen Wandlerelementen (Leuchtdioden, Laserdioden, Phototransistoren etc.), die im Boden der einzelnen Bauelemente angeordnet sind.

Der Mechanismus der Übertragung optischer Signale in faserförmigen Lichtleitern ist bekannt. Durch Lichtbrechung und/oder Totalreflexion wird das optische Signal im Inneren des Lichtleiters gehalten.

Erfindungsgemäß bestehen die Lichtleiter aus transparentem Kunststoff, und sie sind in die vorzugsweise aus nicht-transparentem Material bestehende Grundplatte eingeformt. Dieses Einformen geschieht im Zuge der Fertigung der Grundplatten. Die von Länge zugeschnittenen und jeweils zu einem U-förmigen Teil gebogenen Lichtleiter werden in die Form eingesetzt, nach Schließen der Form werden die Lichtleiter mit dem Material der Grundplatte umspritzt. Man kann die Enden beim Spritzvorgang auch etwas über die Oberseite der Grundplatte vorstehen lassen. Wenn man die Enden über die Oberseite der Grundplatte etwas vorstehen läßt, besteht der Vorteil, daß bei aufgesetzten Bauelementen ein seitlichen Einstreuen von Licht in dem Koppelbereich zwischen Faserende und Bauteil praktisch unterbunden wird. Dabei muß man natürlich darauf achten, daß das Maß des Abstands der Faserenden über die Oberseite der Grundplatte übereinstimmt mit dem Maß, in welchem das am Boden des Bauteils befindliche optische Koppelelement von der Grundfläche des Bauteils zurückspringt. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es bevorzugt werden, wenn die Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen mit der Oberseite der Grundplatte fluchten. Das Einstreuen von Fremdlicht kann auch dadurch unterbunden werden, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden der Lichtleiterfasern etwas unter die Oberseite der Grundplatte versenkt sind. Dabei besteht möglicherweise aber die Gefahr, daß sich etwas Schmutz in den dann vorhandenen Löchern der Grundplatte ansammelt.

Bei Standard-Ausführungsformen ist es günstigsten, wenn die Lichtleiter jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Kontaktmessern (oder den dafür vorgesehenen Halterungen) verlaufen. Eine solche Anordnung ist insbesondere für die Massenfertigung vorteilhaft. Allerdings brauchen nicht jeweils einzelne Leiter mittig zwischen den Kontaktmessern angeordnet zu werden. Es können auch mehrere Lichtleiter parallel zueinander gruppenweise zwischen zwei benachbarten Kontaktmessern verlaufen. Man kann auch ganze Faserbündel statt einzelner Lichtleiterfasern vorsehen.

Die am meisten zum Einsatz gelangende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktplatte enthält Lichtleiterfasern, die in Reihenrichtung verlaufen, also parallel zu den Kontaktmessern. Keineswegs ausgeschlossen sind aber Ausführungsformen, bei denen die Lichtleiterfasern in Spaltenrichtung oder diagonal verlaufen. Diese Ausführungsform kommt insbesondere für die von Hand vorgenommene Bestückung der Kontaktplatte mit Lichtleiterfasern in Betracht. Durch die individuelle "Verlegung" einzelner Lichtleiterfasern können praktisch beliebige optische Verbindungen zwischen beliebigen Punkten der Kontaktplatte hergestellt werden.

In der Praxis erfolgt das individuelle Bestücken einer Kontaktplatte dann vorzugsweise derart, daß eine Kontaktplatte bereitgestellt wird, in der an vorbestimmen Matrixpunkten vorgebohrte Aufnahmelöcher für Lichtleiterfaserenden ausgebildet sind. Dann wird ein Ende einer Lichtleiterfaser in eine erste Bohrung eingeschoben (Ausgangspunkt), das andere Ende der entsprechend abgelängten Lichtleiterfaser wird dann in eine zweite Bohrung eingeführt (Zielpunkt). Nachdem diese "Verdrahtung" abgeschlossen ist, wird die Unterseite der so bestückten Kontaktplatte mit Hilfe einer entsprechenden Form mit Kunststoff umspritzt, so daß die Lichtleiterfasern fest an ihren Stellen sitzen bleiben. Will man die einzelnen Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden der Lichtleiterfasern ein Stück über die Oberfläche der Grundplatte vorstehen lassen, so wird beim Bestücken der Grundplatte mit Lichtleiterfasern diese mit ihrer Oberseite in einem bestimmten Abstand von einer Referenzebene angeordnet. Die Enden der Fasern werden dann einfach bis zum Anschlag in die entsprechenden Bohrungen eingesetzt, und werden auf der Oberseite der Grundplatte von an dieser angeformten Kunststoffkragen aufgenommen.

Um verschiedene Bauteile (mit verschiedenen Funktionen) an einen Lichtleiteranschluß zu koppeln, sieht eine Weiterbildung vor, daß sämtliche Lichtleiter mit einem Ende in einem Steckplatz münden, die anderen Enden der Lichtleiter aber an unterschiedlichen Steckplätzen münden. Durch diese Maßnahme lassen sich verschiedenste Bauelemente optisch miteinander koppeln.

Möglich ist auch eine Ausführungsvariante, bei der die Lichteintrittsenden eines Faserbündels von einem Ausgangspunkt ausgehen, während die einzelnen Fasern zu verschiedenen Zielpunkten führen. Somit können von einem "Sendepunkt" die gleichen Signale gleichzeitig zu verschiedenen Empfangspunkten" gesendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Grundriß einer Steckverbinderanordnung mit Kontaktplatte für eine Abzweigdose;

Fig. 2 eine schematisierte Teil-Darstellung einer Kontaktplatte mit in Reihenrichtung verlaufenden Kontaktmessern und in Spaltenrichtung verlaufenden Steckplätzen;

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 im Grundriß dargestellten Kontaktplatte;

Fig. 4 eine schematische, elektrische Schaltungsskizze einer Steckverbinderanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Teil-Seitenansicht einer mit zwei Bauteilen bestückten Kontaktplatte;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines in die Kontaktplatte eingebetteten Lichtleiters; und

Fig. 7 eine Ansicht eines Lichtleiterendes, das gegenüber der Oberseite der Grundplatte versetzt ist.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kontaktplatte in Verbindung mit einer Gebäude-Elektroinstallation beschrieben werden, obschon sich versteht, daß die erfindungsgemäße Kontaktplatte (und die eine solche Kontaktplatte enthaltenden, erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung) nicht auf einen solchen speziellen Anwendungsfall beschränkt ist.

Wie erwähnt, wurde vom Anmelder bereits ein Gebäude- Elektroinstallationssystem vorgeschlagen (deutsche Patentanmeldung 197 45 385), bei dem praktisch sämtliche Bestandteile der Elektroinstallation vom Fachbetrieb vorbereitet und vorkonfektioniert werden, damit sie vom Nicht-Fachmann zur Ausführung der Installation verwendet werden können.

Fig. 1 zeigt schematisch den Grundriß einer Abzweigdose einer Elektroinstallation. Die Abzweigdose enthält eine Steckverbinderanordnung mit einem Isolierstoffgehäuse. Fig. 1 zeigt teilweise eine Kontaktplatte 39 einer solchen Steckverbinderanordnung für eine Abzweigdose. Die Kontaktplatte enthält eine aus Isolierstoff bestehende Grundplatte 100, auf der sich von links nach rechts durchgehend Leisten 102 und 104 mit einem gewissen Zwischenabstand erstrecken, um zwischen sich jeweils ein Kontaktmesser 106 aufzunehmen.

Es sind mehrere durchgehende Kontaktmesser 106 vorgesehen, jeweils einer für Schutzleiter, Nulleiter und Phasenleiter (PE, N, L). Auf die Leisten und die Kontaktmesser sind Steckverbinder 108 aufgesteckt, die an den mit einem Kreis bezeichneten Stellen elektrischen Kontakt mit den betreffenden Kontaktmessern haben. An den Steckverbindern gehen Leitungen zu beispielsweise einem Deckenauslaß (Steckverbinder 112) oder zum einem Schalter (Steckverbinder 110). Die entsprechenden Symbole für die Steckverbinder 112 und 110 sind unten in Fig. 1 dargestellt. Die beiden benachbart angeordneten Steckverbinder enthalten ein kurzes Kontaktmesser 120. Die von den beiden Steckverbindern 110 und 120 abgehenden Leitungen führen zu einem Schalter bzw. zu einem Deckenauslaß für eine Lampe.

Wird der Schaltkontakt in dem Schalter geschlossen, so fließt elektrischer Strom von dem Schalter über den kurzen Messerkontakt 120 zu dem Verbraucher (Lampe).

Die Verbindung zwischen der in Fig. 1 dargestellten Kontaktplatte 39 einerseits und dem Schalter andererseits erfolgt mit einem vorkonfektionierten Kabel. An dem einen Ende des Kabels ist der Steckverbinder 110 angebracht, das andere Ende des Kabels trägt einen ähnlichen Steckverbinder oder wird vom Installateur abisoliert und an den zugehörigen Kontakten angeschlossen.

Der oben angesprochene Steckverbinder 108 wird hier allgemein als "Bauteil" angesprochen, da er - zumindest was seine mechanisch­ elektrischen Eigenschaften angeht, eine ähnliche Funktion hat wie weitere in Fig. 2 dargestellte Bauteile, nämlich ein Aktor 200 und ein Buskoppler 280. Bei dem Aktor 200 handelt es sich um ein aktives Bauelement, im vorliegenden Beispiel um einen von einem Mikroprozessor gesteuerten Aktor zum Betätigen eines Motors mit Hilfe einer Thyristorschaltung.

Die Information zum Betreiben des in Fig. 1 nicht dargestellten Motors mit Hilfe des Aktors 200 erhält dieser über einen Informationsbus 92, der im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt ist. Über diesen fünfadrigen Informationsbus 92 werden Informationssignale zum Steuern verschiedener Aktoren, Sensoren und dergleichen übertragen. Im vorliegenden Beispiel überträgt der Informationsbus 92 elektrische Signale. Diese Signale werden in einen in dem Aktor 200 enthaltenen Mikroprozessor (µP) übertragen, dort verarbeitet in Steuersignale für eine Thyristorschaltung. Von den Kontaktmessern 106 für die Leiter PE, N und L nimmt der Aktor 200 die elektrische Leistung und gibt sie in dosierter Weise an einen hier nicht dargestellten Motor und die Kabelverbindung zu dem Motor erfolgt ebenfalls über ein vorkonfektioniertes Kabel, welches auf das Aktor-Bauteil 20 mit einem Ende aufgesteckt ist.

Die Signalverarbeitung innerhalb des in Fig. 1 dargestellten Aktor- Bauteils 200 erfolgt elektrisch. Die übliche Spannung von z. B. 5 Volt wird von den Leitern PE, N und L mit Hilfe eines Netzteils bereitgestellt. Betrachtet man Fig. 1, so ragt das Bauteil 200 aus der Zeichnungsebene heraus. Die in dem mit einem Isolierstoffgehäuse ausgestatteten Bauteil durchgeführten Signalverarbeitungsvorgänge werden von den spannungsführenden Kontaktmessern 106 kaum beeinflußt.

Allerdings könnte es Probleme geben, wenn die 5-Volt-Signale von einem Bauteil auf der Kontaktplatte 39 zu einem anderen Bauteil auf der Kontaktplatte 39 übertragen werden sollen. Die durch die 220-Volt- Spannung verursachten elektrischen Felder könnten die Informationssignale derart verfälschen, daß die gesamte Signalverarbeitung gestört wird, falls diese Signale elektrische Signale wären, die über z. B. Kupferleitungen übertragen würden.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht wies Fig. 1, wobei jedoch die Bauteile 108, 110, 112, 200 und 286 aus Fig. 1 weggelassen sind. Statt dessen sind in Fig. 2 Lichtleiterfasern (oder einfach: Lichtleiter) 220, 222, 224 und 226 dargestellt, die in die Grundplatte 100 eingebettet sind.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entsprechend der Linie III-III in Fig. 2. Man erkennt, daß der Lichtleiter 226 die Form eines "U" aufweist, wobei die Enden des als transparente Kunststoffaser ausgebildeten Lichtleiters 226 bündig mit der Oberseite 101 der Grundplatte 100 abschließen. Während die Grundplatte 100 selbst aus nicht-transparentem PVC besteht, bestehen die Lichtleiter 220 bis 226 jeweils aus transparenten Kunststoffasern, beispielsweise aus Crofon. Die einzelnen Lichtleiter 220 bis 226 verlaufen mittig in Reihenrichtung (senkrecht zu den mit 1, 2, 3 . . . bezeichneten Steckplätzen) auf der Kontaktplatte 39. Jeweils links in Fig. 2 dargestellte Stirnflächen der Lichtleiter 220 bis 226 münden in dem Steckplatz "1". Die anderen - Enden münden in jeweils unterschiedlichen Steckplätzen. Möglich ist also eine optische Verbindung von dem Steckplatz 1 aus zu den Steckplätzen 3, 23 und 25 (und weiteren, in Fig. 2 nicht näher bezeichneten Steckplätzen). Dementsprechend ist auch auf indirektem Weg eine optische Verbindung beispielsweise von dem Steckplatz 25 über den Steckplatz 1 zu dem Steckplatz 23 möglich.

Fig. 3 zeigt, daß die beiden Enden, d. h. die beiden Stirnflächen 230 und 232 des Lichtleiters 226 bündig mit der Oberseite 101 der Grundplatte 100 abschließen. Gemäß der Darstellung der Fig. 3 erkennt man dort auch noch eine Leiste 104, ein Kontaktmesser 106 und einen Außenrand 107 der Grundplatte 100.

In Fig. 1 ist links von dem Aktor-Bauelement 200 ein weiteres Bauelement 280 dargestellt. Dieses Bauelement dient z. B. als Buskoppler. Es kontaktiert bei 287 die fünf Kupferadern des Informationsbusses 92, es enthält ein kleines Netzteil, um aus der 220- Volt-Spannung eine Spannung von z. B. 5 Volt zu bilden, um mit Hilfe dieser- Spannung die elektrischen Signale von dem Informationsbus 92 umzuwandeln in optische Signale, damit die Informationssignale in Form von optischen Signalen an das Aktor-Bauelement 200 gegeben werden. Von dem Buskoppler 280 geht eine (elektrische) Busleitung über ein Kabel zu einer anderen Kontaktplatte.

Wie oben angedeutet, kann der elektrische Bus 92 auch als optischer Bus ausgebildet sein. Die optischen Signale von dem Bus gelangen dann über den Buskoppler an die die Signale verarbeitenden Bauteile, beispielsweise das Aktor-Bauteil 200.

Durch die Übertragung der Signale in Form von optischen Signalen im Bereich der Kontaktplatte 39 wird verhindert, daß es zu einer Signalstörung aufgrund elektrischer Felder durch die 220-Volt- Leitungen kommt.

Fig. 4 zeigt schematisch die im Bereich einer Kontaktplatte zur Verfügung stehenden Komponenten. Die üblichen Spannungsversorgungsleitungen sind hier als Busleitung (POWER) 300 dargestellt. Die Bauteile 200 und 280 sind beide mit dem "POWER", Bus 300 verbunden.

Außerdem ist ein Informationsbus (INFO-Bus) 330 dargestellt. Gebildet wird dieser durch die Lichtleiter 220-226, oder durch einen dieser Lichtleiter. Von diesem Bus können entweder elektrische oder optische Informationssignale in beide Richtungen übertragen werden. Das Bauteil 200 ist an den Informationsbus 330 mit einer bidirektionalen Verbindung 211 angekoppelt. Empfängt das Bauteil 200 z. B. optische Signale über die Ankopplung 211, so kann es diese optischen Signale mit Hilfe eines internen Netzteils und eines geeigneten Schaltungsteils umsetzen in elektrische Signale, beispielsweise Thyristor-Steuersignale, um dann elektrische Treibersignale über eine abgehende Leitung 201 an einen Motor oder dergleichen zu geben.

Das in Fig. 4 dargestellte Bauteil 200 kann z. B. auch ein Sensor-Bauteil sein. In diesem Fall würde das Sensor-Bauteil über eine Leitung 205 Signale empfangen, um sie intern zu verarbeiten und auf den Info-Bus 330 zu koppeln.

Das links in Fig. 4 dargestellte Busankoppel-Bauteil 280 ist über den Info-Bus 330 mit dem Aktor-Bauelement 200 verbunden. Erfindungsgemäß ist dieser Info-Bus 330 durch mindestens einen Lichtwellenleiter ausgebildet, im vorliegenden Fall durch den Lichtwellenleiter 226, der in Fig. 5 ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Die auf den Info-Bus 330 der Kontaktplatte gegebenen Signale kommen von dem in Fig. 1 dargestellten Bus 92. Links oben sind an dem Bauteil 280 zwei Eingänge dargestellt, ein Eingang 281 für optische Signale und ein Eingang 283 für elektrische Signale. Mit einer ähnlichen Verbindung können die Signale von der jeweiligen Kontaktplatte auf ein Bus-Kabel gegeben werden, um eine Verbindung zu einer anderen Abzweigdose zu schaffen.

Rechts in Fig. 4 ist an dem Bauteil 200 noch eine optische, bidirektionale Verbindung 203 dargestellt. Von dem Aktor-Bauelement 200 können auch Signale in Form optischer Signale abgegeben oder empfangen werden.

Fig. 5 zeigt die auf zwei Steckplätzen sitzenden Bauteile 200 und 280. In deren Boden befinden sich optoelektronische Koppelelemente 208 bzw. 288, die als Sender und Empfänger ausgebildet sind, um optische Signale über den Lichtwellenleiter 226 zu empfangen oder auszusenden.

Fig. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung den in Fig. 3 und Fig. 5 dargestellten Lichtwellenleiter 226 mit etwa U-förmiger Gestalt. Die beiden Stirnflächen 230 und 232 werden in die Spritzgießform so eingesetzt, daß sie etwa mit der zu bildenden Oberseite der Grundplatte 100 übereinstimmen. Das gesamte in Fig. 6 dargestellte Teil wird dann mit dem Material der Grundplatte 100 umspritzt.

Der Krümmungsradius Ri in Fig. 6 beträgt im vorliegenden Fall 3 mm. Der Lichtleiter 226 selbst ist z. B. eine transparente Crofon-Faser, also ein kostengünstiges Bauteil, dessen Herstellung und Weiterverarbeitung ohne großen Kostenaufwand möglich ist. Wegen der kurzen Übertragungsstrecke für die optischen Signale stört eine nicht unbeträchtliche Dämpfung dieses Materials nicht.

In Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform können die Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden der einzelnen Lichtleiter auch gegenüber der Oberseite der Grundplatte 100 nach außen oder nach innen versetzt angeordnet werden. Dies ist in Fig. 7 gezeigt. In Fig. 7 ist die links dargestellte Stirnfläche 230a eines Lichtleiters 226a gegenüber der Oberseite 101 der Grundplatte 100 nach innen versetzt. Die rechte Stirnfläche ist ebenfalls nach innen versetzt. Die beiden Stirnflächen des Lichtleiters 226a können aber auch über die Oberseite 101 der Grundplatte 100 nach außen vorstehen, wie das rechts in Fig. 7 für die Stirnfläche 230b dargestellt ist. Dort ist auch ein mit der Grundplatte 100 einstückiger Kragen 101a zum Schutz des Faserendes dargestellt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verlaufen sämtliche Lichtleiter parallel zu den Kontaktmessern, definitionsgemäß in Reihenrichtung. Man kann die Lichtleiter aber auch praktisch beliebig in Spaltenrichtung oder in beliebigem Winkel bezüglich der Reihenrichtung verlegen. Das Anordnen einzelner Lichtleiter ist auch von Hand in beliebiger Weise möglich. Man kann also individuell bestückte Kontaktplatten herstellen, wobei die Bestückung einer "Codierung" entspricht. Diese "Codierung" kann man in der Weise vornehmen, daß unterschiedliche optische Verbindungen für unterschiedliche Bauelemente hergestellt werden. Betrachtet man einen Steckplatz und dessen Verbindungen zu anderen Steckplätzen, so kann man die Codierung in der Weise gestalten, daß bei einem bestimmten Bauelement eine erste Funktion auf diesem erstgenannten Steckplatz realisiert wird, während mit einem anderen Bauelement - ohne etwas an der Kontaktplatte zu ändern - eine andere Funktion erreicht wird.

In der Praxis würde dann eine an möglichen Ein-/Auskoppelstellen jeweils mit einer Bohrung vorgefertigte Grundplatte von Hand mit Lichtleitern bestückt. Auf der Rückseite der Grundplatte würden dann die Mittelbereiche der U-förmigen einzelnen Lichtleiterfasern verlaufen. Um die Fasern fest an der Grundplatte zu halten, würde dann die Rückseite der Grundplatte mit Kunststoff umspritzt.

Dies ist in Fig. 5 angedeutet. Dort ist die Grundplatte 100 zweiteilig mit einer ersten Platte 100a und einer zweiten Platte 100b dargestellt. Zum Bestücken würden die Lichtleiter, beispielsweise der Lichtleiter 226, mit den jeweiligen Enden in die vorgebohrten Löcher der oberen Grundplatte 100a eingesetzt. Nach Verlegen sämtlicher Lichtleiterfasern würde dann die Unterseite der oberen Grundplatte 100a mit einer unteren Platte 100b durch Umspritzen ergänzt.

In einer weiteren Abwandlung kann man eine einheitliche erste Grundplatte 100a mit einem Matrix-Muster an Bohrungen 132 (Fig. 5) herstellen, wobei in jeder Bohrung ein Lichtleiterstift 122 sitzt. Die "Verschaltung" erfolgt dann mittels einer weiteren Platte 100c, die unten an die Platte 100a so angesetzt wird, daß die darin eingebetteten Lichtleiter (ähnlich dem Lichtleiter 226 in Fig. 5) die optischen Verbindungen zwischen den gewünschten Punkten der Matrix herstellen. Hierdurch wird der Fertigungsprozeß billiger, da die obere Grundplatte 100a für sämtliche Anwendungen einheitlich ausgebildet ist.

In einer weiteren Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform kann man vorsehen, daß von einer Stelle aus eine Abzweigung mit Hilfe mehrerer Lichtleiter erfolgt. Dies ist in Fig. 6 angedeutet. Benachbart zu der Stirnfläche 232 des Lichtleiters 226 befindet sich eine Stirnfläche 235 eines weiteren Lichtleiters 227, dessen andere Stirnfläche 233 zu irgendeinem Punkt der Kontaktplatte führt. Man kann in die beiden Lichteintrittsfläche 232 und 235 identische Lichtsignale mit einem einzigen Bauelement einkoppeln, so daß diese Lichtsignale dann an verschiedenen Stellen über die Lichtaustrittsflächen 230 und 233 der Lichtleiter 226 bzw. 227 zur Verfügung stehen.

Claims (11)

1. Kontaktplatte (39) für eine Steckverbinderanordnung, mit einer Grundplatte (100) mit vorzugsweise rechteckigem Grundriß, in der mehrere, in Reihenrichtung verlaufende elektrische Kontaktmesser (106, 120) gehaltert sind, mit mehreren in Spaltenrichtung verlaufenden Steckplätzen (1, 2, 3, . . . 25), auf die Bauteile (108, 110, 200, 280) aufsetzbar sind, von denen zumindest einige Bauteile (200, 280) optische Signale führen, wobei in der Grundplatte (100) mehrere Lichtleiterfasern (220, 222, 224, 226) aufgenommen sind, deren Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden (230, 232) von der Oberseite (101) der Grundplatte (100) her zugänglich sind.

2. Kontaktplatte (39) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (220-226) U-förmige Gestalt haben.

3. Kontaktplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter einen Durchmesser von 50 µm . . . 2 mm aufweisen.

4. Kontaktplatte nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (100) aus einem nicht­ transparenten Kunststoff, z. B. PVC, besteht, und daß die Lichtleiterfasern als vorgefertigte Teile aus transparentem Kunststoff oder Glas, in die Grundplatte eingeformt sind.

5. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (220-226) mittig zwischen je zwei benachbarten Kontaktmessern (106) verlaufen.

6. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden (230, 232) mit der Oberseite der Grundplatte (100) fluchten.

7. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden (230, 232) von der Oberseite der Grundplatte vorstehen.

8. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsenden (230, 232) gegenüber der Oberseite der Grundplatte zurückversetzt sind.

9. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfasern gebündelt in der Grundplatte aufgenommen sind.

10. Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Lichtleiter mit einem Ende (230) in einem Steckplatz ("1") münden, die anderen Enden der Lichtleiter an unterschiedlichen Steckplätzen münden.

11. Steckverbinderanordnung mit einer Kontaktplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10.