DE2707190A1

DE2707190A1 - Anordnung zur kopplung von stromkreisen in schlagwetter- oder explosionsgeschuetzten anlagen, insbesondere von eigensicheren und nicht eigensicheren stromkreisen

Info

Publication number: DE2707190A1
Application number: DE19772707190
Authority: DE
Inventors: Lueder Dipl Ing Heidemann; Helmut Dipl Ing Rautwurm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2707190B2; GB1576995A; JPS53102686A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 77 P 3 0 2 9 BRO

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Anordnung zur Kopplung von Stromkreisen in Schlagwetter- oder ezplosionegeschützten Anlagen, insbesondere von eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kopplung von Stromkreisen in Schlagwetter- oder explosionsgeschützten Anlagen, insbesondere von eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen.
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Zur Kopplung von eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen in Schlagwetter- oder explosionsgeschützten Anlagen sind nach Art von Leitungsdurchführungen oder Leitungseinführungen gestaltete Koppelglieder bekannt, die im wesentlichen aus in der Durchführung vergossenen, magnetisch betätigbaren Schaltelementen, z.B. Relais, und einem der Spule des Magneten vorgeschalteten Gleichrichter bestehen und deren eigensichere Anschlußklemmen an dem einen Ende der Durchführung angeordnet sind, während die nicht eigensicheren Anschlüsse aus dem anderen Ende der Durchführung herausgeführt sind. Das nicht eigensichere Ende der Durchführung ist mit einem Gewinde versehen und kann beispielsweise in eine mit entsprechendem Gewinde ausgestattete Bohrung in der Wand eines druckfeaten Gehäuses eingesetzt werden (DT-PS 1 180 030 und 1 440 158).

Derartige Koppelglieder werden vorwiegend dazu verwendet, binäre Signale von der eigensicheren Seite auf die nicht eigensichere Seite oder in umgekehrter Richtung zu übertragen.

Ferner sind optoelektronische, aus einer Lumineszenzdiode und Hk 2 Di / 27.1.77 809834/0201

einer Fotozelle bestehende Koppelelemente zur potentialfreien Übertragung von Signalen aus einem Stromkreis in einen anderen Stromkreis bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Signale von einem Schlagwetter- oder explosionsgeschützten Anlagenteil auf mindestens einen anderen Anlagenteil oder umgekehrt oder in beiden Richtungen derart zu übertragen, daß eine Trennung von eigensicheren und nicht eigensicheren Kreisen sichergestellt ist. 10

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem der Stromkreise mindestens ein Lichtsender und/oder Lichtempfänger und in zumindest einem weiteren Stromkreis mindestens ein Lichtempfänger und/oder Lichtsender angeordnet ist und daß der Lichtsender und der zugehörige Lichtempfänger über eine Lichtleitfaser miteinander verbunden sind.

Die in Lichtsignale umgeformten elektrischen Signale können in Schlagwetter- oder explosionsgefährdeten Betrieben über die Lichtleitfasern übertragen werden, ohne daß zusätzliche Schutzmaßnahmen zu treffen sind. Die Unempfindlichkeit hinsichtlich Alterungserscheinungen und die geringe Dämpfung handelsüblicher Lichtleitfasern ermöglichen eine leistungsarme Trennung ausreichender Spannungsfestigkeit.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips einer Koppelanordnung ,

Flg. 2 eine schematische Darstellung einer durch eine Lichtleitfaser-Steckvorrichtung erweiterten Koppelanordnung,

Fig. 3 eine Lichtsender und Lichtempfänger enthaltende Baueinheit in Kombination mit einer Lichtleitfaser-Steckvorrichtung,

Fig. 4 zwei mittels Lichtleitfaser-Stestvorrichtung verbundene Baueinheiten,

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Fig. 5 eine Lichtleitfaser-Steckvorrichtung nach Art einer Durchführung.

In Fig. 1 ist das Grundprinzip einer Koppelanordnung schematisch dargestellt. Es sei angenommen, daß ein Signal von einem nicht eigensicheren Stromkreis, beispielsweise aus einem druckfest gekapselten Gerät, über die Anschlüsse 1 auf einen mit den Anschlüssen 2 verbundenen eigensicheren Stromkreis zu übertragen ist. Die Anschlüsse 1 sind mit einem Lichtsender 4 verbunden, der vorzugsweise aus einer Lumineszenzdiode besteht. Das vom Lichtsender erzeugte Licht wird mittels einer Lichtleitfaser 3 auf einen Lichtempfanger 6 übertragen, der vorzugsweise aus einem Fototransistor oder aus einer Fotozelle, einer Fotodiode oder einem Fotothyristor besteht. An den Ausgang des Lichtempfängers 6 kann in Abhängigkeit von der weiteren Verarbeitung oder Auswertung des Signale ein weiterer elektronischer Schaltkreis 7, z.B. ein elektronischer Verstärker, erforderlich sein. Die Anschlüsse 2 stellen den eigensicheren Ausgang der Koppelanordnung dar.

Die in Fig. 2 schematisch wiedergegebene Koppelanordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß die Lichtleitfasern 5 über eine als druckfeste Durchführung ausgebildete Lichtleitfaser-Steckvorrichtung 8 geführt sind, die aus einem Steckbuchsenteil 9 und zwei Steckern 10 besteht. Der aus Lichtsender 4 und Lichtempfänger 6 und gegebenenfalls zugehörigem Schaltkreis 7 bestehende Sende- und Empfangsteil 11 ist beispielsweise in einem der Schutzart (Sch) d ("druckfest gekapselt") entsprechenden Gehäuse, die als druckfeste Durchführung ausgebildete Lichtleitfaser-Steckvorrichtung 8 in der Trennwand zwischen einem in Schutzart (Sch) e ("erhöhte Sicherheit¹¹) und einem in Schutzart (Sch) d ausgeführten Raum und der Sende- und Empfangeteil 12 in einem Gehäuse angeordnet, das der Schutzart (Sch) i ("eigensicher") entspricht.

In Fig. 2 sind der Sende- und Empfangsteil 11 bzw. 12 für die

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Übertragung von zwei Signalen ausgerüstet. Es ist jedoch ohne Schwierigkeiten möglich, den Sende- und Empfangsteil 11 mit einer Vielzahl von Lichtsendern und/oder -empfängern einschließlich der gegebenenfalls erforderlichen elektronischen Anpassungsschaltkreise und den Sende- und Empfangsteil 12 mit einer entsprechenden Anzahl von Empfängern und Sendern mit Anpassungskreisen auszustatten, so daß eine Übertragung von Signalen in beiden Richtungen mittels einer einzigen Kopplungsanordnung möglich ist.

Fig. 3 zeigt eine als Durchführung 13 aufgebaute Koppelanordnung, deren Sender und Empfänger zusammen mit den Lichtleitfasern 16 in einer Hülse 14 druckfest vergossen sind. Als Sender sind in diesem Ausführungsbeispiel Lumineszenzdioden 15 und als Empfänger Fototransistoren 17 verwendet. Mit der Bezugsziffer 18 sind die gegebenenfalls erforderlichen Anpassungsschaltkreise bezeichnet. Ein Ende der Durchführung 13 ist mit einem Gewinde 20 zum Einschrauben der Durchführung in die Wand 23 eines schlagwetter- oder explosionssicheren Gehäuses ausgestattet. Für den Anschluß der Signalleitungen können an den Stirnflächen der Durchführung Klemmen 22 oder Steckbuchsen für die Einführung von entsprechend konstruierten Steckern 21 vorgesehen sein.

In Fig. 4 ist eine weitere druckfeste Durchführung 19 gezeigt, die jedoch abweichend von Fig. 3 nur einen Sende- und Empfangsteil 11 enthält, z.B. bestehend aus Lichtsendern 15, Lichtempfängern 17 und den zugehörigen Lichtleitfasern 25, die zu einer Lichtleitung 26 zusammengefaßt sind. Die Durchführung 19 ist beispielsweise in die Wand 23 eines Schlagwetter- und exploeionssicheren Gehäuses eingeschraubt, Die Lichtleitung 26 endet in einem Lichtleiterstecker 27, der in eine entsprechend auegebildete Steckbuchse 28 eingeführt ist und damit die Verbindung zwischen der Durchführung 19 und einer den Sende- und Empfangsteil 12 enthaltenden Baueinheit 24 herstellt. Diese Baueinheit ist beispielsweise ebenfalls als Durchführung oder als Flachbaugruppe ausgeführt.

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Obwohl der Sende- und Empfangsteil 11 und dealentsprechend auch der Sende- und Empfangsteil 12 der Übersichtlichkeit wegen nur mit zwei Sendern 15 und einem Empfänger 17 bzw. einem Sender 15 und zwei Empfängern 17 dargestellt sind, können beide Teile mit einer Vielzahl von paarweise einander zugeordneten Sendern und Empfängern ausgestattet sein. Die Anzahl der Sender und Empfänger ist lediglich durch die Abmessungen der Durchführungen bzw. Baueinheiten 19 und 24 begrenzt.

Pig. 5 stellt eine als Durchführung ausgebildete Lichtleitfaser-Steckrorrichtung 8 mit einem Lichtleitgerätestecker 10 dar.

4 Patentansprüche

5 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Kopplung von Stromkreisen in Schlagwetter- oder explosionsgeschützten Anlagen, insbesondere von eigeneicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Stromkreise mindestens ein Lichtsender (4; 15) und/oder Lichtempfänger (6; 17) und in zumindest einem weiteren Stromkreis mindestens ein Lichtempfänger (6; 17) und/oder Lichtsender (4; 15) angeordnet ist und daß der Lichtsender und der zugehörige Lichtempfänger über eine Lichtleitfaser (3, 5, 16, 25) miteinander verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender (4) Lumineszenzdioden (15) und die Lichtempfänger (7) Fotozellen, Fotodioden, Fototransistoren (17) oder Fotothyristoren sind.
3- Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser bzw. -fasern (5) unmittelbar durch die Wand eines druckfesten Gehäuses in einen an diese Wand anschließenden Raum geführt ist bzw. sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfasern (16, 25) zusammen mit den Sendern (4; 15) und oder Empfängern (6; 17) und/oder mit einer Steckvorrichtung (8, 27, 28) eine als druckfeste Durchführung (13, 191 24) ausgeführte Baueinheit bilden.

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ORIGINAL INSPECTCD