DE202011005209U1 - Plug or socket contact - Google Patents
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Abstract
Steckerkontakt (1) oder Buchsenkontakt (13) für einen elektrischen Steckverbinder mit einer Aufnahmekammer (3) für einen an den Steckerkontakt (1) oder Buchsenkontakt (13) anzuschließenden elektrischen Leiter (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekammer (3) ein dem Steckerpin (15) oder dem Bereich zwischen Aufnahmekammer (3) und Aufnahmebuchse (14) durchsetzender Durchgangskanal (5) in Steckrichtung vorgelagert ist und dass im Montageendzustand ein elektrischer Leiter (4) in der Aufnahmekammer (3) einliegt und ein mit dem elektrischen Leiter (4) verbundener Lichtwellenleiter (6) den Durchgangskanal jeweils bis zum Freiende des Steckerpins oder dem Ende der Aufnahmebuchse (14) durchsetzt.Plug contact (1) or socket contact (13) for an electrical connector with a receiving chamber (3) for an electrical conductor (4) to be connected to the plug contact (1) or socket contact (13), characterized in that the receiving chamber (3) has a The plug pin (15) or the area between the receiving chamber (3) and the receiving socket (14) penetrating through-channel (5) is upstream in the plug-in direction and that in the final assembly state an electrical conductor (4) lies in the receiving chamber (3) and an electrical conductor ( 4) connected optical waveguide (6) penetrates the through-channel up to the free end of the connector pin or the end of the receiving socket (14).
Description
Die Erfindung betrifft einen Stecker- oder Buchsenkontakt. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung von einem Stecker- und Buchsenkontakt als eine über Lichtwellenleitung und elektrische Leitung gekoppelte Steuerungsschaltung von optoelektronischen Geräten.The invention relates to a plug or socket contact. More particularly, the invention relates to the use of a male and female contact as a control circuit of optoelectronic devices coupled via fiber optic cable and electrical line.
Unter einem optoelektronischem Gerät wird in der vorliegenden Erfindung eine solche Apparatur verstanden, die mittels des photoelektrischen Effektes wiederum elektrische Arbeit zu leisten vermag, insbesondere Photovoltaikzellen, oder die elektrischer Energie in Lichtwellen umwandelt.An optoelectronic device is understood in the present invention to mean such an apparatus which, by means of the photoelectric effect, is again able to perform electrical work, in particular photovoltaic cells, or converts the electrical energy into light waves.
Bei optoelektronischen Geräten erfolgt deren elektronische Steuerung gewöhnlich als Antwort auf ein zuvor übertragenes optisches Signal; komplementär kann bei optoelektronsichen Geräten auch eine optische Steuerung aufgrund eines zuvor übertragenen elektrischen Signales erfolgen. In beiden Fällen erfolgt die Gesamtsteuerung durch Rückkopplung zweier physikalisch unabhängiger Signalübertragungssysteme, nämlich durch elektrische Leitungen und durch Lichtwellenleiter. Weiter Beispiele für optoelektronische Geräte stellen Apparaturen mit Phototransistoren, Leucht- und/oder Laserdioden dar, z. B. Lichtschranken für einen besonders alltäglichen Gebrauchsgegenstand.In opto-electronic devices, their electronic control is usually in response to a previously transmitted optical signal; In optoelectronic devices, an optical control based on a previously transmitted electrical signal can also be complementary. In both cases, the overall control is effected by feedback of two physically independent signal transmission systems, namely by electrical lines and by optical fibers. Further examples of optoelectronic devices are devices with phototransistors, light and / or laser diodes, z. B. photocells for a particularly everyday commodity.
Insbesondere Photovoltaikzellen werden sowohl über elektrische als auch optische Signale gesteuert, insbesondere, wenn Photovoltaikzellen zu Solarmodulen zusammengefasst werden. Insbesondere im Brandfall müssen Photovoltaikzellen oder ganze Solarmodule abgeschaltet werden, um z. B. Kurzschlüsse durch Löschwasser zu vermeiden oder eine Gefährdung von Feuerwehrmännern durch Stromschlag auszuschließen, der durch deren Kontakt mit freigebrannten Leitungen zu Photovoltaikzellen oder Solarmodule verursacht werden könnte.In particular, photovoltaic cells are controlled both via electrical and optical signals, in particular when photovoltaic cells are combined to form solar modules. Especially in case of fire, photovoltaic cells or entire solar modules must be switched off to z. B. To avoid short circuits caused by extinguishing water or to exclude a threat to firefighters by electric shock, which could be caused by their contact with burnt lines to photovoltaic cells or solar panels.
Nach dem Stand der Technik schlägt zwar
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrischen Steckverbinder zum Anschluss von kombinierten elektrischen Leitern und Lichtwellenleitern konstruktiv zu vereinfachen. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.The invention has for its object to simplify the electrical connector for connecting combined electrical conductors and optical fibers constructive. This object is achieved by the feature combination of claim 1 in an inventive manner. The dependent claims include in part advantageous and in part self-inventive developments of the invention.
Nach Anspruch 1 weist die Erfindung einen Stecker- oder Buchsenkontakt für einen elektrischen Steckverbinder mit einer Aufnahmekammer für einen an den Stecker- oder Buchsenkontakt anzuschließenden elektrischen Leiter auf. Der Aufnahmekammer ist im Falle des Steckers ein dem Steckerpin oder im Fall der Buchse den Bereich zwischen Aufnahmekammer und Buchse durchsetzender Durchgangskanal in Steckrichtung vorgelagert. Im Montageendzustand liegt ein elektrischer Leiter in der Aufnahmekammer ein und ein mit dem elektrischen Leiter verbundener Lichtwellenleiter durchsetzt den Durchgangskanal jeweils bis zum Freiende des Steckerpins oder dem Ende der Buchse. Auf diese Weise werden besonders vorteilhaft zwei physikalisch unabhängige Leitungssysteme integriert, die eine kompakte Form nach dem sogenannten Coax-Prinzip darstellen.According to claim 1, the invention has a plug or socket contact for an electrical connector with a receiving chamber for an electrical connection to be connected to the plug or socket contact electrical conductor. In the case of the plug, the receiving chamber is preceded in the direction of insertion by a plug pin or, in the case of the socket, by the passage between receiving chamber and socket. In the final assembled state, an electrical conductor is located in the receiving chamber and an optical waveguide connected to the electrical conductor passes through the through-channel to the free end of the plug pin or to the end of the socket. In this way, two physically independent line systems are integrated particularly advantageous, which represent a compact form according to the so-called coax principle.
Zur Lösung der Aufgabe ist es notwendig, ebenfalls die Kombination eines elektrischen Leiters mit einem Lichtwellenleiter konstruktiv zu vereinfachen. In erfinderischer Weise wird als konstruktive Vereinfachung vorgeschlagen, dass der Lichtwellenleiter von einer Litze umschlossen ist, wobei die Litze aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist.To solve the problem, it is necessary to also simplify the design of a combination of an electrical conductor with an optical waveguide. In an inventive manner is proposed as a structural simplification that the optical waveguide is enclosed by a strand, wherein the strand is made of an electrically conductive material.
In Weiterführung der Erfindung ist ein als Litze, insbesondere als Kupferlitze, ausgebildeter elektrischer Leiter mit einem mittig eingebetteten Lichtwellenleiter vorgesehen. Dabei kann der Lichtwellenleiter auch aus mehreren lichtleitenden Fasern zusammengebündelt sein. Der Lichtwellenleiter besteht im Allgemeinen aus Glas im thermodynamischen Sinne eines transparenten, festen, amorphen und nicht-ergodischen Materials. Dies schließt insbesondere Fasern aus Kunststoffen als synthetische polymere Fasern (POF), z. B. aus Polymethylmethacrylat (PMMA), mit ein. Im Vergleich zu Lichtwellenleitern aus Quarz weisen POF besonders vorteilhaft eine erheblich reduzierte spezifische Dichte auf. Ebenfalls besonders vorteilhaft stellt die Umschließung des Lichtleiters durch die Litze dessen Schutz vor mechanischer Beschädigung sicher, ohne dass dabei der Leiter an Flexibilität verliert.In continuation of the invention as a strand, in particular as a copper wire, trained electrical conductor is provided with a centrally embedded optical waveguide. In this case, the optical waveguide can also be bundled together from a plurality of photoconductive fibers. The optical fiber is generally made of glass in the thermodynamic sense of a transparent, solid, amorphous and non-ergodic material. This includes, in particular, plastics fibers as synthetic polymeric fibers (POF), e.g. B. from polymethylmethacrylate (PMMA), with a. Compared to quartz optical waveguides, POFs have a significantly reduced specific density. Also particularly advantageous is the enclosure of the Optical fiber through the strand of its protection against mechanical damage safely, without causing the conductor loses flexibility.
In diesem Zusammenhang weist die Litze eine Isolierung und vorzugsweise eine weitere Ummantelung auf. Beides dient nicht nur zum Schutz vor elektrischem Schlag, Kurzschluss oder mechanischer Beschädigung, sondern verhindert auch besonders vorteilhaft bei hinreichender Stärke der Ummantelung eine zu starke Durchbiegung des Leiters, welche zum Bruch des innenliegenden Lichtleiters führen könnte.In this connection, the strand has an insulation and preferably a further sheath. Both serve not only to protect against electric shock, short circuit or mechanical damage, but also prevents particularly advantageous with sufficient thickness of the sheath excessive bending of the conductor, which could lead to breakage of the inner light guide.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen jeweils rotationssymmetrisch ausgebildeten Stecker- oder Buchsenkontakt mit einem jeweils zentralen, die Mitte-Längs-Achse des Stecker- und Buchsenkontaktes bildenden Durchgangskanal.The invention particularly relates to a respective rotationally symmetrical plug or socket contact with a respective central, the center-longitudinal axis of the plug and socket contact forming passageway.
In dieser Ausführung lassen sich besonders vorteilhaft im Montageendzustand des Steckverbinders sowohl Stecker als auch Buchse gegeneinander verdrehen, ohne dass die Standfestigkeit und/oder Formschlüssigkeit der Verbindung nachteilig beeinflusst werden. Diese Rotationsflexibilität erleichtert nicht nur den Arbeitsaufwand für die Montage, sondern erhöht die Flexibilität der verbundenen Elemente insgesamt und verhindert eine mechanische Verdrillung des elektrischen Leiters.In this embodiment, both plug and socket can be rotated against each other particularly advantageous in the final assembled state of the connector, without the stability and / or positive locking of the connection are adversely affected. This rotational flexibility not only facilitates the labor of assembly, but increases the flexibility of the connected elements as a whole and prevents mechanical twisting of the electrical conductor.
In vorteilhafter Ausgestaltung fluchten die Durchgangskanäle des Stecker- und des Buchsenkontaktes im zusammengesteckten Montageendzustand des Steckverbinders miteinander. Damit ist sichergestellt, dass bei einer Drehung der Steckerverbinderteile gegeneinander die im Durchgangskanal innenliegende Lichtleitung nicht unterbrochen wird oder kein mechanischer Leitungsbruch entstehen kann. Hierbei erhöht die zunehmende Länge der fluchtenden Durchgangskanäle die Standfestigkeit der Lichtwellenleitung oder des Lichtwellenleiters. Im Montageendzustand ist ein dauerhafter Kontakt zwischen im Querschnitt plan aneinander liegenden Lichtleiterstücken oder zwischen Lichtleiterfasern, aus denen die Lichtleitung zusammengesetzt ist, gewährleistet.In an advantageous embodiment, the passage channels of the male and female contacts are aligned with each other in the assembled final assembled state of the connector. This ensures that upon rotation of the male connector parts against each other, the internal light pipe in the passage is not interrupted or no mechanical line break can occur. In this case, the increasing length of the aligned through channels increases the stability of the optical waveguide or the optical waveguide. In the final assembled state is a permanent contact between cross-section plan juxtaposed pieces of optical fiber or between optical fibers, from which the light pipe is composed, guaranteed.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter aus einem Material gefertigt, das bei einer geringeren Temperatur als der elektrische Leiter zerstört wird. Es ist dann immer noch möglich, dass bei Überhitzung, z. B. in einem Brandfall, zumindest über den elektrischen Leiter ein angeschlossenes Gerät angesteuert werden kann. Eine solche Vorrichtung eignet sich beispielsweise besonders vorteilhaft für die Steuerung von Lichtschranken automatisch geregelter Türen, wobei eine irreversible Unterbrechung oder Zerstörung der Lichtleitung sofort die dauerhafte Öffnung der Türen als Sicherheitsschaltung auslöst, so dass Fluchtwege im Brandfall nicht versperrt werden.In a further embodiment of the invention, the optical waveguide is made of a material which is destroyed at a lower temperature than the electrical conductor. It is then still possible that in case of overheating, for. B. in a fire, at least over the electrical conductor a connected device can be controlled. Such a device is for example particularly advantageous for the control of light barriers automatically controlled doors, with an irreversible interruption or destruction of the light pipe immediately triggers the permanent opening of the doors as a safety circuit, so escape routes are not blocked in case of fire.
In einem engeren Zusammenhang bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Stecker- und Buchsenkontaktes als Abschaltvorrichtung von Photovoltaikzellen im Brandfall. Im Falle von Überhitzung von Solarmodulen, insbesondere bei einem Brand, können diese automatisch über eine über ein Relais zur optischen Leitung gekoppelten elektrischen Leitung abgeschaltet werden, falls der optische Leiter durch Zerstörung, z. B. durch Schmelzen, aufgrund der unterbrochen Lichtleitung die Abschaltung auslöst und der gekoppelte elektrische Leiter wie zuvor gefordert unter diesen Bedingungen hinreichend stabil ist. Dabei erfolgt die Abschaltung durch eine Kontaktunterbrechung bzw. das Kurzschließen jedes einzelnen Moduls vorzugsweise jeweils in Nähe der einzelnen Photovoltaikzellen; dies stellt besonders vorteilhaft im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik sicher, dass auch bei lokalen Bränden oder bei erst gerade entstehenden Bränden sich ein Gesamtsystem gekoppelter Solarmodule vollumfänglich automatisch, dauerhaft und sicher abschaltet.In a narrower context, the invention relates to the use of the plug and socket contact according to the invention as a shutdown device of photovoltaic cells in case of fire. In the case of overheating of solar modules, especially in case of fire, they can be switched off automatically via a coupled via a relay to the optical line electrical line, if the optical conductor by destruction, for. B. by melting, due to the interrupted light line triggers the shutdown and the coupled electrical conductor as previously required under these conditions is sufficiently stable. The shutdown is carried out by a break in contact or the short-circuiting of each module preferably each near the individual photovoltaic cells; this is particularly advantageous in contrast to the prior art ensure that even with local fires or only just emerging fires, a complete system of coupled solar modules fully automatically, permanently and safely shuts off.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings. In detail, they show:
Der Steckerkontakt
Der Steckerkontakt
Die Anlagebacke
Die Aufnahmekammer
Der Buchsenkontakt
Der Steckerkontakt
Mit Hilfe eines Kontaktträgers
Analog dazu ist im Buchsengehäuse
Schließlich ist an dem die Aufnahmebuchse
Der elektrische Leiter
Der Lichtwellenleiter
Es ist erkennbar, dass der Lichtwellenleiter
Im gesteckten Montageendzustand (
Eine elektrische Leitung wird durch Kontakte der abisolierten Enden
Die Kupferlitze
Im Montageendzustand liegen der Steckerkontakt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steckerkontaktplug Contact
- 22
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 33
- Aufnahmekammerreceiving chamber
- 44
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 55
- DurchgangskanalThrough channel
- 66
- Lichtwellenleiteroptical fiber
- 77
- Anlagebackelocating jaw
- 88th
- Bohrung zu GalvanisierungszweckenDrilling for electroplating purposes
- 99
- Einführschrägechamfer
- 1010
- Nutgroove
- 1111
- AnlageringAnlagenring
- 1212
- Steckergehäuseplug housing
- 1313
- Buchsenkontaktfemale contact
- 1414
- Aufnahmebuchsereceiving socket
- 1515
- SteckerpinConnector pin
- 1616
- Kontaktträgercontact support
- 1717
- HutmutterHutmutter
- 1818
- Zugentlastung und DichtungStrain relief and seal
- 1919
- Buchsengehäusesocket housing
- 2020
- Ringdichtungring seal
- 2121
- KupferliltzeKupferliltze
- 2222
- Isolierunginsulation
- 2323
- Außenmantelouter sheath
- 2424
- abisolierte Kupferlitzendenstripped copper strands
- 2525
- LichtwellenleiterkontaktstelleFiber optic contact point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120906 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140507 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |