DE29701838U1 - Electrical device with a shield connection - Google Patents
Electrical device with a shield connectionInfo
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Description
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BeschreibungDescription
Elektrisches Gerät mit einer SchirmanbindungElectrical device with a shield connection
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einer Schirmanbindung. Eine Schirmanbindung an elektrische Geräte erfolgt z.B. mittels geeigneter Anschlußmittel, z.B. Rundsteckverbinder, die mit geeigneten Gegenanschlußmitteln zusammenwirken, wobei das Anschlußmittel an zumindest einem Ende einer geschirmten elektrischen Leitung vorgesehen ist und wobei dem elektrischen Gerät mittels der geschrimten elektrischen Leitung elektrische Signale oder elektrische Potentiale zuführbar sind.The present invention relates to an electrical device with a shield connection. A shield connection to electrical devices is made, for example, by means of suitable connection means, e.g. round plug connectors, which interact with suitable mating connection means, wherein the connection means is provided at at least one end of a shielded electrical line and wherein electrical signals or electrical potentials can be supplied to the electrical device by means of the shielded electrical line.
Im Falle von Rundsteckverbindern als Anschlußmittel werden diese z.B. mit in einem Gehäuse plazierten Einbaukupplungen elektrisch leitend kontaktiert. Die Einbaukupplungen weisen einen Kontakteinsatz mit einer metallischen Gewindemutter auf. Der Rundsteckverbinder wird mit der im Gehäuse plazier-0 ten Einbaukupplung verbunden. Das Gehäuse besteht z.B. aus Metall oder Kunststoff. Die Schirmübertragung erfolgt dabei von der metallischen Überwurfmutter des Rundsteckverbinders auf das Gewinde der Einbaukupplung.In the case of circular connectors as connection devices, these are electrically connected, for example, to built-in couplings placed in a housing. The built-in couplings have a contact insert with a metal threaded nut. The circular connector is connected to the built-in coupling placed in the housing. The housing is made of metal or plastic, for example. The shield is transferred from the metal union nut of the circular connector to the thread of the built-in coupling.
Weiterhin ist bekannt, in den Kontaktträgereinsatz einen Federkontakt zu legen, der mit der Gewindemutter festgeschraubt wird, so daß ein metallischer Kontakt zwischen der Gewindemutter und dem Federkontakt bewirkt wird. Der Federkontakt wird dann auf der Leiterplatte verlötet, so daß der Schirm elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden ist, sobald der Rundsteckverbinder auf die metallische Gewindemutter der Einbaukupplung aufgeschraubt ist. Ausgehend von der Leiterplatte wird der Schirm dann baugruppenspezifisch abgeleitet.It is also known to place a spring contact in the contact carrier insert, which is screwed tight with the threaded nut so that a metallic contact is created between the threaded nut and the spring contact. The spring contact is then soldered onto the circuit board so that the shield is electrically connected to the circuit board as soon as the circular connector is screwed onto the metallic threaded nut of the built-in coupling. Starting from the circuit board, the shield is then derived in a module-specific manner.
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Diese Lösung ist aber insofern noch nicht ganz optimal, als die Schirmweiterieitung stets über die in dem Gehäuse angeordnete
Leiterplatte einer elektrischen oder elektronischen Baugruppe geführt wird. Für den Fall, daß mittels des Schirmes
besonders starke Störsignale abgeleitet werden, ist ein Einfluß dieser auch über die Leiterplatte der Baugruppe geführten
Störsignale auf die Baugruppe selber und die dort realisierte Schaltung nicht immer vollständig auszuschließen.2
However, this solution is not yet completely optimal, as the shield is always routed via the circuit board of an electrical or electronic assembly located in the housing. In the event that particularly strong interference signals are diverted via the shield, an influence of these interference signals, which are also routed via the assembly's circuit board, on the assembly itself and the circuit implemented there cannot always be completely ruled out.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein elektrisches Gerät mit einer Schirmanbindung zu schaffen, bei dem durch die Schirmableitung bedingte Störeinflüsse auf die im Geräte vorgesehene Schaltung vermieden werden.The object of the present invention is therefore to create an electrical device with a shield connection, in which interference caused by the shield discharge on the circuit provided in the device is avoided.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst .The problem is solved by the features of the main claim.
Die elektrischen Geräte der vorliegenden Erfindung sind z.B. Ein- und/oder Ausgabebaugruppen einer speicherprogrammierba-0 ren Steuerung zur Steuerung und/oder Überwachung eines technischen Prozesses.The electrical devices of the present invention are, for example, input and/or output modules of a programmable logic controller for controlling and/or monitoring a technical process.
Besonders vorteilhaft läßt sich die vorliegende Erfindung verwirklichen, wenn als Kontaktmittel ein Federelement vorge-5 sehen ist, dadurch die Federkraft des Federelementes beim Verbinden des Anschlußmittels mit dem Gegenanschlußmittel der elektrische leitende Kontakt mit dem mit dem Schirm elektrisch leitend verbundenen Anschlußmittel unmittelbar bewirkt wird.The present invention can be implemented particularly advantageously if a spring element is provided as the contact means, whereby the spring force of the spring element when connecting the connecting means to the counter-connecting means directly effects the electrically conductive contact with the connecting means electrically conductively connected to the shield.
Der Einsatz einer Druckfeder als Federelement ist besonders vorteilhaft, weil es sich bei einer Druckfeder um ein preisgünstiges Standardbauteil· handed, mit dem die gewünschte Kontaktierung sowohl bei vergleichsweise kleinen Abständen zwischen Gehäuse und Kontaktbereich des Anschlußmittels alsThe use of a compression spring as a spring element is particularly advantageous because a compression spring is an inexpensive standard component with which the desired contact can be achieved both with comparatively small distances between the housing and the contact area of the connection device and
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auch bei vergleichsweise großen Abständen zwischen Gehäuse und Kontaktbereich des Anschlußmittels bewirkbar ist.3
can be achieved even with comparatively large distances between the housing and the contact area of the connecting device.
Ein als Tellerfeder oder Wellscheibe ausgebildetes Federelement eignet sich demgegenüber vorallem bei solchen Anwendungsfällen, bei denen der Abstand zwischen Gehäuse und Kontaktbereich des Anschlußmittels vergleichsweise klein ist.In contrast, a spring element designed as a disc spring or corrugated washer is particularly suitable for applications in which the distance between the housing and the contact area of the connection device is comparatively small.
Derartigen Baugruppen werden mittels im technischen Prozeß befindlicher Sensoren Zustände des technischen Prozesses übermittelt bzw. mittels derartiger Baugruppen Stell- und Führungsinformationen an im technischen Prozeß befindliche Aktoren übermittelt.Such assemblies are transmitted states of the technical process by means of sensors located in the technical process, or control and management information is transmitted to actuators located in the technical process by means of such assemblies.
Die elektrisch leitende Verbindung zwischen Sensoren bzw. Aktoren und Baugruppen erfolgt über zu einem Kabel zusammengefaßte elektrische Leiter, wobei die Kabel zur Vermeidung von Störeinflüssen auf die mit den jeweiligen elektrischen Leitern übertragenen Signale oder Potentiale in an sich bekann-0 ter Weise ein Abschirmung aufweisen. An den Enden der Kabel sind üblicherweise Anschlußmittel, z.B. Rundsteckverbinder, vorgesehen, mittels derer die elektrischen Leiter des Kabels mit elektrisch leitenden Kontakten entsprechender Gegenanschlußmittel, z.B. einer Einbaukupplung am Gehäuse des Sensors, Aktors bzw. am Gehäuse der Baugruppe, kontaktierbar sind. Zur Schirmableitung ist an zumindest einem Ende des Kabels ein geschirmtes Anschlußmittel vorgesehen, dessen Schirm mit dem Schirm des Kabels elektrisch leitend verbindbar ist.The electrically conductive connection between sensors or actuators and modules is made via electrical conductors combined to form a cable, whereby the cables are shielded in a conventional manner to avoid interference with the signals or potentials transmitted by the respective electrical conductors. At the ends of the cables, connecting means, e.g. round connectors, are usually provided, by means of which the electrical conductors of the cable can be contacted with electrically conductive contacts of corresponding counter-connecting means, e.g. a built-in coupling on the housing of the sensor, actuator or on the housing of the module. For shielding, a shielded connecting means is provided at at least one end of the cable, the shield of which can be electrically connected to the shield of the cable.
0 Eine Schirmableitung am im Prozeß befindlichen Sensor oder Aktor ist häufig nicht möglich, so daß eine Schirmableitung im Bereich der Baugruppe gefordert ist. Dementsprechend besteht der Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß sie eine Möglichkeit angibt, die Schirmanbindung im Bereich der Baugruppe zu bewerkstelligen, wobei der Schirm nicht an die0 A shield connection at the sensor or actuator in the process is often not possible, so that a shield connection in the area of the assembly is required. Accordingly, the advantage of the present invention is that it provides a possibility of accomplishing the shield connection in the area of the assembly, whereby the shield is not connected to the
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in der Baugruppe angeordnete elektrische Schaltung bzw. deren4
electrical circuit arranged in the assembly or its
Leiterplatte herangeführt ist.circuit board is introduced.
Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Dabei zeigen:Further advantages and inventive details emerge from the following description of an embodiment, based on the drawings and in conjunction with the subclaims. Shown here are:
FIG 1 und FIG 2 eine Schirmanbindung gemäß der vorliegen den Erfindung.FIG 1 and FIG 2 show a shield connection according to the present invention.
Gemäß FIG 1 bzw. FIG 2 wird mit dem geschirmten Rundsteckverbinder RS eine abgeschirmte elektrische Leitung EL an ein Gehäuse G eines elektrischen Gerätes oder einer Baugruppe herangeführt. Der Rundsteckverbinders RS ist also das Anschlußmittel RS der vorliegenden Erfindung. Zur Aufnahme des Rundsteckverbinders RS ist im Gehäuse G der Baugruppe eine Einbaukupplung EK mit einem Kontaktträgereinsatz KT angeordnet. Der Kontaktträgereinsatz KT ist also das Gegenanschlußmittel KT der vorliegenden Erfindung.According to FIG 1 or FIG 2, a shielded electrical line EL is connected to a housing G of an electrical device or assembly using the shielded circular connector RS. The circular connector RS is therefore the connection means RS of the present invention. To accommodate the circular connector RS, a built-in coupling EK with a contact carrier insert KT is arranged in the housing G of the assembly. The contact carrier insert KT is therefore the counter-connection means KT of the present invention.
Der Kontaktträge^einsa-t&zgr; KT weist ein Gewinde auf, das z.B. als Kunststoffgewinde ausgebildet ist und das mit einer Überwurfmutter UM des Rundsteckverbinders RS zusammenwirkt, wobei die Überwurfmutter UM z.B. als elektrisch leitende metallische Überwurfmutter UM, als zumindest teilweise eine elektrisch leitende Beschichtung aufweisende Überwurfmutter UM oder als eine ein elektrisch leitendes Kontaktelement aufweisende Überwurfmutter UM ausgebildet ist.The contact carrier insert KT has a thread which is designed, for example, as a plastic thread and which interacts with a union nut UM of the circular connector RS, the union nut UM being designed, for example, as an electrically conductive metallic union nut UM, as a union nut UM having at least partially an electrically conductive coating, or as a union nut UM having an electrically conductive contact element.
Zur Schirmableitung wird in den Ausführungsbeispielen gemäß FIG 1 bzw. FIG 2 ein Federelement FE verwendet, das auf der Außenseite des Gehäuses G im Bereich der Einbaukupplung EK plaziert ist und elektrisch leitend zumindest mit der Überwurfmutter UM des Rundsteckverbinders RS kontaktiert ist. DasFor shielding, a spring element FE is used in the embodiments according to FIG 1 and FIG 2, which is placed on the outside of the housing G in the area of the built-in coupling EK and is electrically connected at least to the union nut UM of the circular connector RS. The
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Federelement FE ist also das Kontaktmittel FE der vorliegenden Erfindung.Spring element FE is therefore the contact means FE of the present invention.
Das Federelement FE ist z.B. eine elektrisch leitende Druckfeder FE (FIG 1), eine elektrisch leitende Wellscheibe FE, eine elektrisch leitende Tellerfeder FE (FIG 2), oder ein elektrisch leitendes Schirmblech FE mit einer entsprechenden Ausnehmung, wobei die elektrische Leitfähigkeit z.B. mit einer der weiter oben für die Überwurfmutter UM beschriebenen Ausgestaltungen bewirkt ist.The spring element FE is, for example, an electrically conductive compression spring FE (FIG 1), an electrically conductive corrugated washer FE, an electrically conductive disc spring FE (FIG 2), or an electrically conductive shield plate FE with a corresponding recess, whereby the electrical conductivity is achieved, for example, with one of the designs described above for the union nut UM.
Wird als Federelement FE eine Wellscheibe FE oder eine Tellerfeder FE verwendet, wie im Ausführungsbeispiel gemäß FIG dargestellt, so weist die Wellscheibe FE oder die Tellerfeder FE eine im wesentlichen kreisförmige Ausnehmung auf. Der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung orientiert sich am Durchmesser des Rundsteckverbinders RS. Der Durchmesser der Ausnehmung ist mindestens so groß, daß der Kontaktbereich des Rundsteckverbinders RS mit dem Kontaktträgereinsatz KT der Einbaukupplung EK elektrisch leitend kontakierbar ist.If a corrugated washer FE or a disc spring FE is used as the spring element FE, as shown in the embodiment according to FIG, the corrugated washer FE or the disc spring FE has an essentially circular recess. The diameter of the circular recess is based on the diameter of the circular connector RS. The diameter of the recess is at least large enough for the contact area of the circular connector RS to be electrically conductively contactable with the contact carrier insert KT of the built-in coupling EK.
Wenn die Ausnehmung der Wellscheibe FE oder der Tellerfeder FE nur geringfügig größer als der Kontaktbereich des Rundsteckverbinders RS ist, kann die Wellscheibe FE oder die TeI-5 lerfeder FE auf der Außenseite des Gehäuses G über dem Kontaktträgereinsatz KT positioniert werden, so daß der Rundsteckverbinder RS durch diese Ausnehmung mit dem Kontaktträgereinsatz KT kontaktiert werden kann. Analoge Verhältnisse gelten für den Innendurchmesser der Druckfeder FE. 30If the recess of the corrugated washer FE or the disc spring FE is only slightly larger than the contact area of the circular connector RS, the corrugated washer FE or the disc spring FE can be positioned on the outside of the housing G above the contact carrier insert KT, so that the circular connector RS can be contacted with the contact carrier insert KT through this recess. Analogous conditions apply to the inside diameter of the compression spring FE. 30
Die Überwurfmutter UM stützt sich beim Verbinden des Anschlußgewindes dieser Überwurfmutter UM mit dem korrespondierenden Gewinde des Kontaktträgereinsatzes KT auf dem Federelement FE ab und kontakiert dieses somit elektrisch leitend.When connecting the connection thread of this union nut UM with the corresponding thread of the contact carrier insert KT, the union nut UM rests on the spring element FE and thus makes electrical contact with it.
5 Da die Überwurfmutter UM elektrisch leitend mit dem Schirm5 Since the union nut UM is electrically conductive with the shield
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des Rundsteckverbinders RS kontaktiert ist, ist damit eine6
of the circular connector RS is contacted, this is a
Schirmweiterleitung bis zum Federelement FE gewährleistet.Shield transmission to the spring element FE is guaranteed.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist mit dem Federelement FE ein Ring-/Gabelkabelschuh KS verbunden. An einen derartigen Kabelschuh KS ist ein weiterer elektrischer Leiter zur Schirmweiterleitung anschließbar. Dieser weitere elektrische Leiter ist mit einem Bezugspotential, beispielsweise Massepotential, verbindbar.According to the embodiment, a ring/fork cable lug KS is connected to the spring element FE. A further electrical conductor can be connected to such a cable lug KS to transmit the shield. This further electrical conductor can be connected to a reference potential, for example ground potential.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen darin begründet, daß das Gehäuse G ohne metallische Teile hergestellt werden kann und die Schirmableitung bereits vor der Leiterplatte LP erfolgt. Störungen der auf der Leiterplatte LP realisierten elektrischen und/oder elektronischen Schaltung der Baugruppe durch über den Schirm eingetragene Störimpulse und/oder statische Entladungen sind somit weitestgehend ausgeschlossen. The advantages of the solution according to the invention are that the housing G can be manufactured without metal parts and the shielding is already connected in front of the circuit board. Disturbances to the electrical and/or electronic circuit of the assembly implemented on the circuit board due to interference pulses and/or static discharges introduced via the shield are thus largely excluded.
Darüber hinaus trägt die Möglichkeit, aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung das Gehäuse G ohne metallische Teile herstellen zu können, zu einer Kostenreduzierung bei der Herstellung der Gehäuse G und zu einer Fertigungsvereinfachung bei. Die früher beim Kontaktträgereinsatz KT und bei der Ein-5 baukupplung EK zur Schirmweiterleitung erforderlichen elektrisch leitfähigen Elemente werden nicht mehr benötigt.In addition, the possibility of producing the housing G without metal parts due to the solution according to the invention contributes to a reduction in the costs of producing the housing G and to a simplification of production. The electrically conductive elements previously required for the contact carrier insert KT and the built-in coupling EK for shield forwarding are no longer needed.
Claims (4)
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DE29701838U DE29701838U1 (en) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | Electrical device with a shield connection |
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