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Die Erfindung betrifft einen Adapter für eine Datenverbindung mit einem ersten Steckverbinder eines ersten Typs und einem zweiten Steckverbinder eines zweiten Typs.
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In der privaten wie der industriellen Datenverarbeitung hat sich das Ethernet als Standard bei der leitungsgebundenen Datenübertragung etabliert. Bei der Verkabelung von Gebäuden werden dabei üblicherweise achtpolige Datenkabel und Steckverbindungen vom Typ RJ45 eingesetzt. Unter der Handelsbezeichnung RJ45 ist ein achtpoliger Stecker mit acht Kontakten ("8P8C") gemäß der RJ-Norm der US-amerikanischen Federal Communications Commission (FCC) zu verstehen, wobei dieser Stecker in der Norm als RJ48, RJ49 oder RJ61 bezeichnet wird. Im Rahmen dieser Anmeldung wird die handelsübliche Bezeichnung RJ45 zusammenfassend für die Stecker der Norm RJ48, RJ49 oder RJ61 verwendet.
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In industriellen Netzwerken, insbesondere im Bereich der Automatisierungstechnik, wird neben der RJ45-Steckverbindung auch die sogenannte M12-Steckverbindung für das Ethernet eingesetzt. Auch wenn achtpolige M12-Steckverbinder grundsätzlich bekannt sind, ist eine vierpolige Variante in der industriellen Automatisierungstechnik üblich. Diese wird meist in der sogenannten D-Kodierung gemäß IEC 61067-2-101, Amendment 1, beschaltet.
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Bei der Installation einer Industrieanlage, die intern mit M12-Steckverbindern ausgerüstet ist, in einem Gebäude, das mit einer Datenübertragungsanlage mit RJ45-Steckverbindern ausgestattet ist, ergeben sich daher Kompatibilitätsprobleme an der Übergangsstelle von der Gebäudeinstallation zur Industrieanlage. Zur Lösung dieser Kompatibilitätsprobleme ist beispielsweise möglich, im Bereich der Industrieanlagen Wanddosen mit M12-Steckverbindern bereitzustellen. Dieses ist jedoch mit zusätzlichem Aufwand bei der Gebäudeinstallation verbunden. Weiterhin ist es bekannt, von einer der üblichen Wandanschlussdosen mit einer RJ45-Buchse ein speziell konfiguriertes Anschlusskabel für die Industrieanlage bereitzustellen, das am einen Ende einen RJ45-Stecker und am anderen einen M12-Stecker aufweist. Die Herstellung solcher Kabel ist wegen der unterschiedlichen Verbindungstechnik mit dem jeweiligen Steckverbindertyp aufwändig und entsprechend kostspielig. Zudem wäre es erforderlich, das Adapterkabel entweder in der benötigten Länge auf Maß zu konfektionieren, oder in verschiedenen Längen vorzuhalten.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible und wenig aufwändige Lösung bereitzustellen, um M12- und RJ45-basierte Ethernet-Installationen miteinander zu verbinden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter für eine Datenverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein erfindungsgemäßer Adapter für eine Datenverbindung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Steckverbinder ein RJ45-Stecker und der zweite Steckverbinder ein M12-Steckverbinder ist. Dabei sind der RJ45-Stecker und der M12-Steckverbinder in einem einstückigen gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise entsteht ein kompakter Adapter, der in eine Wandanschlussdose mit RJ45-Buchse eingesetzt werden kann und den Übergang zu einer M12-Installation bildet. Durch das einstückige Gehäuse wird der Adapter den mechanischen Anforderungen in einer industriellen Fertigungsumgebung gerecht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Adapters ist das Gehäuse an den RJ45-Stecker und den M12-Steckverbinder angegossen. Ein derartig gefertigtes Gehäuse ist nicht nur mechanisch beanspruchbar, sondern schützt auch das Innere des Adapters vor eindringendem Schmutz und vor Feuchtigkeit. Es ist zudem einfach herstellbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Adapters weist der M12-Steckverbinder vier Anschlüsse auf und der RJ45-Stecker acht Anschlüsse. Dabei sind vier der acht Anschlüsse des RJ45-Steckers mit den vier Anschlüssen des M12-Steckverbinders verbunden und weitere vier der acht Anschlüsse des RJ45-Steckers mit Abschlusswiderständen verbunden. Die Abschlusswiderstände verhindern ungewollte Reflektionen an den nicht verbundenen Anschlüssen des RJ45-Steckers, die sich störend auf die Datenübertragung auf den genutzten Anschlüssen auswirken können. Dadurch, dass die Abschlusswiderstände im Adapter angeordnet sind, werden diese auch nur bei eingesetztem Adapter wirksam. Ohne Adapter können alle Anschlüsse einer RJ45-Buchse einer Wandanschlussdose genutzt werden.
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Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel mit Hilfe von drei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
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1 eine Wandanschlussdose einer Gebäudeinstallation mit RJ45-Buchsen und einem eingesetzten Adapter,
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2 die in 1 gezeigte Wandanschlussdose mit zwei eingesetzten Adaptern und
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3 einen Adapter in einer Draufsicht und einer Schnittansicht.
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In der 1 ist eine Wandanschlussdose 1 in einer perspektivischen Schemazeichnung wiedergegeben. Derartige Wandanschlussdosen werden häufig als Endpunkte einer Gebäudeinstallation eines Datennetzes in einem industriellen Umfeld eingesetzt. Die Wandanschlussdose 1 ist als Doppelanschlussdose ausgelegt, von der aus über Steckverbindungen zwei Datenverarbeitungsgeräte angeschlossen werden können.
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Die Wandanschlussdose 1 weist, hier nicht sichtbar, auf ihrer Rückseite einen oder zwei Kabelzuführungen zur Aufnahme von zwei typischerweise achtpoligen abgeschirmten Datenkabeln auf. Auf der Vorderseite sind zwei RJ45-Buchsen 2 zum Anschluss der Datenverarbeitungsgeräte angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind die RJ45-Buchsen 2 mit einem Schutzgehäuse 3 mit einer Bajonettaufnahme 4 versehen. In einer solchen Ausgestaltung ist die Steckverbindung mechanisch belastbar und kann staub- und spritzwassergeschützt ausgeführt werden, beispielsweise gemäß den Anforderungen der Schutzklasse IP67. Es versteht sich, dass auch andere Ausgestaltungen von RJ45-Buchsen, insbesondere mit einer anderen Verriegelungen als der dargestellten Bajonettaufnahme 4, im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel ist in die rechte der RJ45-Buchsen 2 ein Adapter 10 eingesetzt. Dieser Adapter 10 weist ein kompaktes einstückiges Gehäuse 11 auf, das vorzugsweise aus einem schlagfesten, isolierenden und gegenüber schädigenden Umwelteinflüssen resistenten Kunststoff gefertigt ist.
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Der Adapter 10 ist auf der in der 1 nicht sichtbaren Seite mit einem RJ45-Stecker in die RJ45-Buchse 2 eingesetzt. Dieser Stecker ist in dem oberen Teil der 3, der eine Draufsicht auf die in 1 nicht sichtbare Seite des Adapters 10 wiedergibt, erkennbar und mit dem Bezugszeichen 12 versehen. Der Adapter 10 weist weiter einen Bajonettring 13 auf, der den RJ45-Stecker 12 umgibt und mit dem der Adapter 10 an der Bajonettaufnahme 4 der Wandanschlussdose 1 festgelegt werden kann. Auf der dem RJ45-Stecker 12 gegenüber liegenden Seite sind ein M12-Steckverbinder 14 und eine dazu passende Überwurfmutter 15 am Gehäuse 11 des Adapters 10 angeordnet. Durch Einsetzen des Adapters 10 in eine RJ45-Buchse 2 der Wandanschlussdose 1 wird somit in mechanisch solider und kompakter Weise ein Übergang von der in RJ45 ausgeführten Gebäudeinstallation zu einer Automatisierungsinstallation geschaffen, die zur Datenübertragung Steckverbinder vom M12-Typ aufweist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als M12-Steckverbinder 14 eine M12-Buchse eingesetzt. Der Adapter 10 kann in einer alternativen Ausgestaltung aber ebenso mit einem M12-Stecker als M12-Steckverbinder 14 ausgestattet sein. Um den Adapter 10 kurzzeitig abnehmen zu können, beispielsweise zu Test- und Messzwecken an der RJ45-Buchse 2, ohne dass die Gefahr besteht, ihn zu verlegen, ist am Adapter 10 ein Haltebügel 19 festgelegt, der an seinem Ende eine Öse aufweist, die um die Bajonettaufnahme 4 gelegt werden kann. Die Festlegung an dem Adapter 10 kann beispielsweise mittels einer weiteren Öse am anderen Ende des Haltebügels 19 erfolgen.
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2 zeigt die Anschlussdose 1 der 1, wobei hier in beide RJ45-Buchsen 2 Adapter 10 eingesetzt sind. Die 1 und 2 illustrieren, dass je nach Bedürfnis durch die Wandanschlussdose 1 eine Mischinstallation RJ45/M12 (1) oder auch eine reine M12-Installation (2) bedient werden kann.
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Im unteren Teil der 3 ist ein Schnitt entlang der im oberen Teil der 3 eingezeichneten Schnittlinie A/A wiedergegeben. Die Schnittansicht ist auf die Seite des Adapters 10 beschränkt, in der der RJ45-Stecker 12 angeordnet ist.
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Wie in dem Schnittbild ersichtlich ist, sind unmittelbar benachbart zum RJ45-Stecker 12 zwei Abschlusswiderstände 16 angeordnet. Zur Datenübertragung eingesetzte RJ45-Steckverbinder weisen typischer Weise acht Kontakte auf, die elektrisch jeweils paarweise mit vier verdrillten Aderpaaren (twisted pair) verbunden sind. In einem Betrieb bis zu einer Datenrate von 100MBit/s bei dem sogenannten Fast-Ethernet werden von diesen vier Aderpaaren nur zwei zur Datenübertragung eingesetzt. Die entsprechend vier benutzen Kontakte des RJ45-Steckers 12 des Adapters 10 werden von dem Adapter 10 mit den vier Anschlüssen der M12-Steckverbinder 14 unmittelbar verbunden. Die vier übrigen Kontakte des RJ45-Steckers 12, die mit den im Fast-Ethernet-Modus ungenutzten weiteren beiden Aderpaaren verbundenen sind, sind jeweils paarweise mit einem der Abschlusswiderstände 16 verbunden und so abgeschlossen. Die Abschlusswiderstände 16 haben dabei bevorzugt einen Wert von 100 Ohm, der der Kabelimpedanz entspricht. Die Abschlusswiderstände 16 verhindern ungewollte Reflektionen an den ansonsten offenen Enden der ungenutzten Aderpaare, die sich wiederum sich störend auf die Datenübertragung auf den genutzten Leitungen auswirken können.
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Dadurch, dass die Abschlusswiderstände 16 im Adapter 10 angeordnet sind, ist ein korrekter elektrischer Abschluss der ungenutzten Leitungen der RJ45-Buchse 2 der Wandanschlussdose 1 sichergestellt, wenn ein Übergang auf eine M12-Installation erfolgt. Dennoch kann, ohne weitere Änderungen der Anschlussdose 1 diese beispielsweise innerhalb einer sogenannten Gigabit-Ethernet-Gebäudeinstallation eingesetzt werden, in welcher Signale über alle vier Leitungspaare übertragen werden.
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Weiterhin sind in der Schnittzeichnung der 3 ein Dichtungsring 17 und ein Bürstenring 18 zu erkennen. Diese sind zwischen dem Gehäuse 11 und dem Bajonettring 13 angeordnet und verhindern ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Staub. Entsprechende Dichtungsringe können ebenso zwischen der Überwurfmutter 15 und dem M12-Steckverbinder 14 vorgesehen sein.
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Bevorzugt wird der Adapter 10 in einem "overmold"-Herstellungsverfahren hergestellt, bei dem die RJ45-Stecker 12 und der M12-Steckverbinder 14 zunächst elektrisch miteinander verbunden und mechanisch zueinander fixiert werden, beispielsweise mittels eines internen Stabilisierungsgerüsts oder durch eine äußeres Werkzeug. Vor der Verbindung des RJ45-Steckers 12 mit dem M12-Steckverbinder 14 werden dabei zumindest die Überwurfmutter 15 und ggf. der Haltebügel 19 auf den M12-Steckverbinder 14 aufgesetzt.
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Die verbundene Einheit aus dem RJ45-Stecker 12 und dem M12-Steckverbinder 14 wird danach in einer Spritzgussform in ihrem mittleren Bereich umspritzt, um das Gehäuse 11 zu bilden. Auf diese Weise entsteht eine mechanisch stabile, spritzwassergeschützte kompakte Einheit.
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Falls der Haltebügel 19 nicht als separates Teil ausgebildet ist, das mittels einer Öse am Adapter 10 festliegt, kann es bei dem Spritzgussverfahren auch mit ausgebildet oder angespritzt werden. In die äußere Kontur des Gehäuses 11 können bei dem Spritzgussverfahren auch eine oder mehrere ringförmige umlaufende Nuten zur Aufnahme des Dichtungsrings 17 oder des Bürstenrings 18 ausgebildet werden. Diese Ringe werden abschließend aufgesetzt und der Bajonettring 13 wird von der Seite des M12-Steckverbinders 14 des Adapters 10 her über den RJ45-Stecker 12 gestülpt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wandanschlussdose
- 2
- RJ45-Buchse
- 3
- Schutzgehäuse
- 4
- Bajonettaufnahme
- 10
- Adapter
- 11
- Gehäuse
- 12
- RJ45-Stecker
- 13
- Bajonettring
- 14
- M12-Steckverbinder
- 15
- Überwurfmutter
- 16
- Abschlusswiderstand
- 17
- Dichtungsring
- 18
- Bürstenring
- 19
- Haltebügel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEC 61067-2-101, Amendment 1 [0003]
