DE202007018305U1

DE202007018305U1 - Messeinrichtung an Steckkontakten

Info

Publication number: DE202007018305U1
Application number: DE202007018305U
Authority: DE
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2007-03-24
Filing date: 2007-03-24
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2017-03-25

Abstract

Messeinrichtung an einem Steckkontakt (10), mit einem Steckbereich (11) und einem Anschlussbereich (12) der in einer Aufnahmeöffnung (4) in einem Kontakteinsatz (3) in einem Steckerverbindergehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Steckkontakt (10) im Anschlussbereich (12) eine Ausnehmung (13) aufweist, in der ein Messsensor (16) in einem elektrisch nichtleitenden Material eingebettet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung an einem Steckkontakt, der in einer Aufnahmeöffnung in einem Kontakteinsatz eines Steckerverbindergehäuses angeordnet ist.
Eine derartige Messeinrichtung wird benötigt, um einige physikalische Messparameter, die für eine Steckverbindung wie für eine größere Installationseinheit relevant sein können, messtechnisch zu erfassen. Dazu gehören z. B. die Stromstärke, die über die Kontakte geführt wird sowie die dabei herrschende Temperatur, wie auch Beschleunigungsmessungen zur Ermittlung der Vibration bei Steckverbindern, die ständigen Erschütterungen ausgesetzt sind.
Stand der Technik
Aus der DE 202 05 787 U1 ist ein modularer Steckverbinder bekannt, dessen einzelne Steckmodule mit verschiedenartigen elektrischen, elektronischen oder auch pneumatischen Schaltmittels ausgerüstet sind, die eine gewisse Signalmanipulation bereits vor Ort, also in der Steckverbindung nahe dem Verbraucher und nicht erst im Schaltschrank ausführen können. Bisher ist aber eine direkte Überwachung bestimmter für eine Steckverbindung wichtiger physikalischer Daten für einen einzelnen Kontakt z. B. die Strommessung für Energiebussysteme mit 3 Leiterkabeln nicht so einfach realisierbar gewesen.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung zur Überwachung von Messdaten auszubilden, mittels derer verschiedene physikalische Größen wie Strom, Spannung, Frequenz, Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit, sowie Beschleunigung zur Ermittlung von Vibrationen an Steckverbindern bzw. von den im Steckverbinder angeordneten elektrischen Kontakten erfassbar sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der elektrisch leitende Steckkontakt im Anschlussbereich eine Ausnehmung aufweist, in der ein Messsensor in einem elektrisch nichtleitenden Material eingebettet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2–9 angegeben.
Steckverbindungen sind Kontaktierungseinrichtungen, bei denen mindestens zwei elektrische Leiter mittels kontaktierender elektrischer Kontakte trennbar bzw. miteinander verbindbar sind.
Die Messung physikalischer Parameter an den elektrischen Kontakten im Dauerbetrieb ist bisher nur durch eine zusätzliche mit einem entsprechenden Sensor ausgerüsteten Messstation möglich, die in einem eigenen Gehäuse untergebracht oder als zusätzliches Betriebsmittel vorgesehen ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass hiermit Messparameter während der laufenden Nutzung auch von mehreren Steckverbindungskontakten innerhalb eines Steckverbindergehäuses gleichzeitig erfassbar sind.
Dazu gehören separate Strommessungen einzelner elektrischer Leitungen in einem Kabelverbund, Spannungsmessungen, Temperatur- wie auch Vibrationsmessungen bei Steckverbindungen, die ständigen Erschütterungen ausgesetzt sind.
Mittels derartiger Kontrollmessungen kann insbesondere der Einsatz einer Steckverbindung in Grenzbereichen deren Haltbarkeit bzw. korrekter Einsatz überprüft und getestet werden.
Dabei gelangt durch den Einsatz von MID-Technologie (Molded Interconnect Devices = Formteile mit einer integrierten Leiterbahnstruktur) eine äußerst platzsparende Variante zum Einsatz, da z. B. auf einem nichtleitenden Modulgehäuse die erforderlichen Leiterbahnen mit den elektronischen Bauteilen direkt aufgebracht und versiegelt werden können.
Dazu ist zumindest ein Messsensor vorteilhafterweise auf einem elektrischen Steckkontakt in einer Ausnehmung sowie eine dafür erforderliche Auswerteeinheit in einem den Steckkontakt aufnehmenden Kontakteinsatz innerhalb eines Steckverbindergehäuses positioniert.
In einer Variante ist der Steckkontakt teilweise von einem aus isolierendem Material umgebenden Mantel gefertigt und innerhalb des Mantels ist eine Ausnehmung vorgesehen, in der der Messsensor und eventuell eine Auswerteeinheit integriert ist.
Da der Raum auf dem Steckkontakt und innerhalb des Kontakteinsatzes sehr begrenzt ist, wird die Signal- und Energieversorgung vorteilhafterweise mittels Kontakten vom Steckkontakt zu einer Auswerteeinheit im Kontakteinsatz realisiert.
Dazu ist sichergestellt, dass die elektrischen Kontakte stets nur in einer bestimmten Position in die Aufnahmeöffnungen des Kontakteinsatzes einsetzbar sind.
Dabei ist wahlweise vorgesehen, die Auswerteeinheit in den Kontakteinsatz mittels MID-Technologie einzubringen oder auf einem Baugruppenträger in den Kontakteinsatz einzusetzen.
Weiterhin kann eine kontaktierbare wie auch eine drahtlose Verbindung von dem Baugruppenträger im Kontakteinsatz zu einer Übertragungseinheit in der Gehäusewand des Steckverbindergehäuses erfolgen.
Vorteilhafterweise kann die Baugruppe mit einer Übertragungseinheit ausgerüstet sein, so dass bei einer autarken Energieversorgung z. B. mittels einer Batterie eine drahtlose Datenübertragung zu einer weiter entfernten Kontroll einheit erfolgen kann. Wobei die Baugruppe hierzu in der Gehäusewand des Steckverbindergehäuses einsetzbar ausgeführt ist.
In einer Variante ist auch vorgesehen, die Daten vorteilhafterweise drahtlos aus der Übertragungseinheit auszulesen.
Damit ist eine relativ einfache Messung von Betriebsgrößen direkt an einem Steckkontakt in einem Steckverbinder möglich, womit die ansonsten zusätzlichen Kosten für Verkabelung und Anschluss der Messeinrichtung entfallen. Auch ist durch eine derartige Anordnung eine einfache Überwachung eines damit verbundenen Verbrauchers möglich.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1 eine isometrische Darstellung eines einzelnen elektrischen Kontaktes mit einem Messsensor,
2 eine Schnittdarstellung des elektrischen Kontaktes in einem Kontakteinsatz, und
3 eine Schnittdarstellung des elektrischen Kontaktes mit einer integrierten Auswerteeinheit in einem Kontakteinsatz.
Die 1 zeigt einen elektrischen Kontakt 10, der als gestufter Zylinder ausgebildet ist, mit einem Steckbereich 11 und einem vom Durchmesser größeren Anschlussbereich 12 für ein Leistungskabel.
Im Anschlussbereich 12 ist eine Ausnehmung 13 vorgesehen, in der in einem isolierenden Material ein Messsensor 16 eingebettet.
Innerhalb der Ausnehmung 13 sind zusätzlich Kontaktpunkte 19 vorgesehen, mittels derer ein Zugriff auf die Messdaten möglich ist bzw. die zur Energieversorgung erforderlich sind.
In einer Variante dieses Steckkontaktes 10 ist vorgesehen, den Anschlussbereich 12 als isolierenden Mantel um den Kontaktkörper mit dem Durchmesser des Steckbereiches 11 auszubilden. Hierbei sind der Messsensor 16 und die Kontaktpunkte 19 direkt in die vorgesehene Ausnehmung 13 integriert.
Wie in der 2 gezeigt ist, weist der Steckkontakt 10 eine Polarisation 14 auf, so dass mit abgeschlossenem Montagevorgang in eine entsprechende Aufnahmeöffnung 4 eines Kontakteinsatzes 3 sichergestellt ist, dass die Kontaktpunkte 19 von entsprechend vorgesehenen Federkontakten 21 im Kontakteinsatz 3 stets korrekt kontaktiert werden.
Dabei werden die Signale und die Energieversorgung über elektrische Leiter 23 an eine hier nicht weiter gezeigte Kontrolleinheit weitergeleitet.
Die 3 zeigt eine weitere Variante, bei der die Signale zunächst von einer Auswerteeinheit 17, die im Kontakteinsatz 3 integriert ist verarbeitet werden und anschließend mittels der elektrischen Leiter 23 an eine Kontrolleinheit weitergeleitet werden.
Dabei kann die Auswerteeinheit 17 mittels MID-Technologie im Kontakteinsatz 3 enthalten sein oder als separater Baugruppenträger 18 dort entsprechend eingefügt sein.
Darüber hinaus ist in einer weiteren Variante vorgesehen, den Baugruppenträger 18 derartig auszubilden, dass eine kontaktierende oder auch eine drahtlose Übertragung der Daten aus der Auswerteeinheit 17, vorzugsweise über eine induktive Ankopplung, mittels einer Übertragungseinheit 20, an eine weitere, hier nicht weiter gezeigte, Übertragungseinheit eingelassen in der Wandung eines Steckverbindergehäuses 1, vorgesehen ist.
Wobei die weitere Übertragungseinheit als autarkes System mit einer integrierten Energieversorgung, für eine drahtlose Datenübermittlung an eine weiter entfernte Kontrolleinheit vorgesehen ist.
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 Patentliteratur

- DE 20205787 U1 [0003]

Claims

Messeinrichtung an einem Steckkontakt (10), mit einem Steckbereich (11) und einem Anschlussbereich (12) der in einer Aufnahmeöffnung (4) in einem Kontakteinsatz (3) in einem Steckerverbindergehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Steckkontakt (10) im Anschlussbereich (12) eine Ausnehmung (13) aufweist, in der ein Messsensor (16) in einem elektrisch nichtleitenden Material eingebettet ist.
Messeinrichtung an einem Steckkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (13) im Anschlussbereich (12) vorgesehen ist, der als elektrisch nichtleitender Bereich den Steckkontakt (10) mantelförmig umgibt.
Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Messsensors (16) mittels Kontaktpunkten (19) in der Ausnehmung (13) an eine Kontakteinheit (21), die im Kontakteinsatz (3) angeordnet ist, zur Weiterleitung an eine Auswerteeinheit übergeben werden.
Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Messsensors (16) mittels Kontaktpunkten (19) in der Ausnehmung (13) an eine Kontakteinheit (21) zur Weiterleitung an eine im Kontakteinsatz (3) integrierte Auswerteeinheit (17) übergeben werden.
Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Auswerteeinheit (17) als Baugruppenträger (18) im Kontakteinsatz (3) einfügbar ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugruppenträger (18) neben der Auswerteeinheit (17) eine Übertragungseinheit (20) aufweist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (20) als auswechselbare Baugruppe ausgebildet ist und in einer entsprechenden Öffnung im Steckverbindergehäuse angeordnet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Energie- und Sensorsignale mittels einer Übertragungseinheit (20) im Steckverbindergehäuse über eine drahtlose Kopplung aus der Auswerteeinheit (17) an die Übertragungseinheit (20) erfolgt.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (20) im Steckverbindergehäuse als autonomes System mit einer eigenen Energieversorgung für eine externe drahtlose Datenübermittlung an eine externe Kontrolleinheit ausgebildet ist.