DE202007018307U1

DE202007018307U1 - Messeinrichtung für Steckverbinder

Info

Publication number: DE202007018307U1
Application number: DE202007018307U
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 für Steckverbinder, angeordnet in einem Steckverbindergehäuse (1) in dem elektrische Kontakte (10) in dazu vorgesehenen Aufnahmeöffnungen (4) eines Kontakteinsatzes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass einem oder mehreren elektrischen Kontakten (10) im Kontakteinsatz (3) mindestens ein Messsensor (16) mit einer Auswerteeinheit (17) zugeordnet ist, wobei der Messsensor (16) in unmittelbarer Nähe zum elektrischen Kontakt (10) innerhalb des Steckverbindergehäuses (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung für Steckverbinder, angeordnet in einem Steckerverbindergehäuse in dem ein oder mehrere elektrische Kontakte in dazu vorgesehenen Aufnahmeöffnungen eines Kontakteinsatzes angeordnet sind.
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 in einem entfernten 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 einem oder mehreren elektrischen Kontakten mindestens ein Messsensor mit einer Auswerteeinheit zugeordnet ist, wobei der Messsensor in unmittelbarer Nähe zum elektrischen Kontakt innerhalb des Steckverbindergehäuses angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2–5 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 wesentlich vereinfacht der Einsatz von Steckverbindungen auch in Grenzbereichen 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.
Dabei sind mehrere Varianten vorgesehen, die geforderten Messsignale aus dem Steckverbindergehäuse an eine weiter entfernte Kontrolleinheit zu übermitteln.
Ein oder mehrere Messsensoren mit einer zugehörigen Auswerteeinheit sind dabei vorteilhafterweise auf einem Substrat oder einem separaten Baugruppenträger positioniert, und sind entsprechend der Anordnung der elektrischen Kontakte unmittelbar in deren Nähe im Kontakteinsatz innerhalb eines Steckverbindergehäuses angeordnet.
Die Signalübermittlung wie auch die Energieversorgung erfolgt über mit dem Baugruppenträger verbundene elektrische Leiter hin zu einer Kontrolleinrichtung.
Eine Variante ist als Baugruppe definiert, die vorteilhafterweise als Teil des Steckverbindergehäuses in einer dazu vorgesehenen Öffnung verrastet wird und mindestens einen Messsensor, eine Auswerteeinheit und eine Übertragungseinheit enthält. Die Baugruppe wird entweder ebenfalls über elektrische Leiter versorgt oder ermöglicht als autarkes System, mit einer eigenen Energieversorgung, eine drahtlose Übermittlung der Messdaten an eine weiter entfernte Kontrolleinheit.
Damit ist eine relativ einfache Messung von Betriebsgrößen direkt an einem Steckkontakt in einem Steckverbindergehäuse 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 ein Steckverbindergehäuse, in dessen Innenraum eine Messeinrichtung angeordnet ist,
2 ein Steckverbindergehäuse mit einem Kontaktträger und Kontakteinsatz mit der Messeinrichtung, und
3 ein Steckverbindergehäuse in dessen Gehäusewand eine Messeinrichtung integriert ist.
In der 1 ist ein offenes Steckverbindergehäuse 1 ohne einen Kontakteinsatz gezeigt, mit einer Sicht auf die Steckseite, wobei auf einer der Innenwände ein Baugruppenträger 18 angeordnet ist, der die erfindungsgemäße Messeinrichtung 15 beinhaltet.
Dabei ist der Baugruppenträger 18 derartig angeordnet, dass bei einem Einsatz des Kontakteinsatzes 3 in das Steckverbindergehäuse, die im Kontakteinsatz vorgesehenen elektrischen Kontakte 10 mit den auf dem Baugruppenträger 18 angeordneten Sensoren 16 einen möglichst geringen Abstand aufweisen.
Dies ist erforderlich, um bei der Ermittlung zumindest bestimmter physikalischen Messparameter der einzelnen elektrischen Kontakte eine möglichst geringe Fehlerquote zu erzielen.
Die Anordnung kann mittels einer Klebung oder dem Einschieben des Baugruppenträgers in eine entsprechende Vertiefung oder eines Verrastungsmechanismus auf der Innenseite des Steckverbindergehäuses erfolgen.
An dem Baugruppenträger 18 sind weiterhin die Signal- und Energieversorgungsleitungen 23 angebunden, die mit den sonstigen elektrischen Leitungen des Steckereinsatzes aus dem Gehäuse herausgeführt sind.
In einer Variante ist vorgesehen, bei einem aus isolierendem Material gefertigten Gehäuse den Baugruppenträger 18 mittels MID-Technologie direkt auf die Innenwand oder bei einem metallischen Gehäuse auf ein Substrat mit einer isolierenden Zwischenschicht aufzubringen.
Dabei wird die Messwerterfassung und die Energieversorgung über elektrische Leiter 23 vorgenommen, die mit übrigen Kabeln hier seitlich aus dem Gehäuse herausgeführt sind.
In der 2 ist ein Steckverbindergehäuse 1 mit einem darin eingefügten Kontaktträger 2 in dem hier ein Kontakteinsatz 3 positioniert ist. Unterhalb des Kontaktträgers 2 ist ein Baugruppenträger 18 angeordnet, der auf der Innenseite des Steckverbindergehäuses 1 montiert ist. Werden hier noch zwei weitere Kontakteinsätze 3 in den Kontaktträger 2 eingeschoben können mindesten für zwei hier unten in der Aufnahmeöffnung 4 der Kontakteinsätze 3 eingesetzte Steckkontakte 10 verschiedene physikalische Parameter gemessen werden.
In der 3 ist ein Steckverbindergehäuse 1 dargestellt, in dem eine als Baugruppe 22 ausgebildete Messeinrichtung in einer dazu vorgesehenen Öffnung 5 in einer Gehäusewand mit der Außenwand fluchtend eingesetzt ist.
Dazu ist die Baugruppe 22 vorzugsweise als MID-Trägerelement ausgebildet, in der mindestens ein Messsensor 16, eine Auswerteeinheit 17 sowie eine Übertragungseinheit 20 und wahlweise eine Energieversorgung oder eine Kabelverbindung 23 zusammengefasst sind.
Mit einer eigenen Energieversorgung als Akku, Batterie oder Solarzelle, je nach Anwendungsfall, kann die Baugruppe 22 autark arbeiten und die Messsignale mittels der Übertragungseinheit 20 drahtlos an eine entfernte Kontrolleinheit übermitteln.
Anderenfalls erfolgt die Signal- und Energieversorgung der Baugruppe 22 mittels daran angeschlossener elektrischer Leiter 23.
Die Baugruppe 22 wird in die Öffnung 5 in der Steckverbindergehäusewand verrastet und ist mit unterschiedlichen Messsensoren auszustatten, so dass mit einem einfachen Wechsel der Baugruppe unterschiedliche Messparameter ermittelbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 20205787 U1 [0003]

Claims

Messeinrichtung für Steckverbinder, angeordnet in einem Steckverbindergehäuse (1) in dem elektrische Kontakte (10) in dazu vorgesehenen Aufnahmeöffnungen (4) eines Kontakteinsatzes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass einem oder mehreren elektrischen Kontakten (10) im Kontakteinsatz (3) mindestens ein Messsensor (16) mit einer Auswerteeinheit (17) zugeordnet ist, wobei der Messsensor (16) in unmittelbarer Nähe zum elektrischen Kontakt (10) innerhalb des Steckverbindergehäuses (1) angeordnet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (16) mit der Auswerteeinheit (17) auf einem Baugruppenträger (18) im Steckverbindergehäuse (1) angeordnet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (16) mit der Auswerteeinheit (17) im Steckverbindergehäuse (1) mittels MID-Technologie integriert ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (16) mit der Auswerteeinheit (17) und einer Übertragungseinheit (20) als auswechselbare Baugruppe (22) in einer entsprechenden Öffnung (5) im Steckverbindergehäuse (1) angeordnet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (22) als autonomes System mit einer eigenen Energieversorgung für eine drahtlose Datenübermittlung der Messwerte an eine externe Kontrolleinheit (25) ausgebildet ist.