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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den elektrischen
Anschluss von mindestens zwei elektronischen Geräten oder Modulen, insbesondere
von Automatikmodulen, zur Bildung einer Kommunikationsbusleitung,
wie zum Beispiel einer Feldbusleitung.
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In
bekannter weise erfolgt der Anschluss mehrerer Geräte entlang
einer Kommunikationsbusleitung entweder durch Verkettung der Geräte untereinander
oder durch Abzweigung von der Busleitung, zum Beispiel mit Hilfe
einer T-Abzweigung:
- – Die Verkettung besteht darin,
Geräte
mit Hilfe von Verbindungskabeln miteinander zu verbinden. Auf jedem
Gerät sind
zwei Anschlussvorrichtungen installiert: eine für die Ankunft der vom vorhergehenden
Gerät kommenden
Kommunikationsbusleitung, eine für
ihren Abgang zum folgenden Gerät.
Dies erfordert also zwei Verbinder pro Gerät und zusätzlich einen Verbinder für jedes Verbindungskabelende,
d. h. vier Verbinder pro verbundenes Gerät. Der Nachteil einer solchen Verkabelung
ist es, dass das Abklemmen eines Geräts (zum Austausch oder für einen
Eingriff) ein Abschalten der Kommunikationsbusleitung nach sich
zieht, das für
den globalen Betrieb der Anlage schädlich sein kann. Trotzdem kann
diese Art Anschluss in dem Fall notwendig sein, in dem jedes Gerät die Signale
der Busleitung für
das folgende Gerät
verstärken
muss.
- – Bei
einem Anschluss durch Abzweigung verwendet man ein T-Abzweigung
genanntes Bauteil, das drei Verbinder aufweist: Zwei werden verwendet,
um die Verbindungskabel zwischen Geräten miteinander zu verbinden,
wodurch die Kontinuität
der Kommunikationsbusleitung erzeugt wird, der dritte wird anschließend verwendet,
um jedes Gerät
durch Abzweigung anzuschließen.
So ist es möglich,
ein defektes Gerät
auszutauschen oder zu entfernen, ohne dass die anderen mit dem Bus
verbundenen Geräte
elektrisch gestört werden.
Diese Art Anschluss ist aber aufgrund des Vorhandenseins der T-Abzweigung
teurer, die ein zusätzliches
Bauteil sowie eine größere Anzahl
von Verbindern bedingt. Für
jedes verbundene Gerät
sind nämlich
sechs folgendermaßen
verteilte Verbinder notwendig: zwei Verbinder für die Verbindungskabel, ein
Verbinder für
das Gerät und
drei Verbinder für
die T-Abzweigung.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Vorteile der beiden obigen
Lösungen
zu kombinieren, d. h. geringe Verbindungskosten pro Gerät beizubehalten
und gleichzeitig die Möglichkeit
des Abklemmens eines Geräts
ohne Abschalten der Kommunikationsbusleitung zu haben.
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Außerdem zeigen
die Druckschriften
US 5855494 und
US 5679023 Anschlussvorrichtungen, die
aus einem Verbindungskabel bestehen, das an einem Ende einen ersten
Verbindertyp und am anderen Ende ein Abzweiggehäuse aufweist, das zwei gleiche
Verbinder eines zweiten Typs enthält. Wenn ein Benutzer ein Gerät an einen
der in einem solchen Abzweiggehäuse
enthaltenen Verbinder anschließen will,
ist es ihm aber faktisch möglich,
es mit dem einen oder dem anderen der beiden identischen Verbinder
zu verbinden. Dies ist nachteilig, wenn das Abzweiggehäuse nicht
symmetrisch ist, zum Beispiel, wenn die Abzweigpunkte (zum Beispiel
Schweißstellen)
im Inneren des Abzweiggehäuses
absichtlich so nahe wie möglich
bei einem der beiden Verbinder hergestellt wurden, um die Abzweigentfernungen
zu begrenzen.
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Erfindungsgemäß besteht
die Vorrichtung für den
elektrischen Anschluss von mindestens zwei elektronischen Geräten oder
Modulen aus einem Mehrleiter-Verbindungskabel, das die Geräte miteinander
verbindet. Dieses Kabel weist an einem ersten Ende einen mit dem
Kabel konfektionierten Verbinder vom Typ 2 auf und ist dadurch gekennzeichnet,
dass das andere Ende ein eingebautes Abzweiggehäuse aufweist, das zum Beispiel
mit dem Kabel konfektioniert ist und zwei Verbinder aufnimmt: einen
ersten Verbinder vom Typ 1, um die Verbindung mit einer benachbarten
Anschlussvorrichtung zu ermöglichen, und
einen zweiten Verbinder vom Typ 2, um die Verbindung mit einem Verbinder
vom Typ 1 eines Geräts zu
ermöglichen,
wobei das Abzweiggehäuse
so die Draht-zu-Draht-Kontinuität
der Gesamtheit der Leiter des Kabels gewährleistet. Die Verbinder vom
Typ 1 einerseits und die Verbinder vom Typ 2 andererseits sind komplementär, was ihre
Kopplung ermöglicht.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf als Beispiel angegebene
Ausführungsformen ausführlich beschrieben,
die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
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1 das
Schaltbild der Anschlussvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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2 eine
Explosionsdarstellung eines Abzweiggehäuses gemäß dieser gleichen Ausführungsform,
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3 eine
Ansicht eines Abzweiggehäuses gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß der in 1 dargestellten
Ausführungsform
besteht die Anschlussvorrichtung 10 aus einem biegsamen
Mehrleiterkabel 11, von dem ein erstes Ende einen Verbinder 12 vom
Typ 2 (zum Beispiel einen Buchsenverbinder) aufweist, der mit dem Kabel 11 konfektioniert
ist, und dessen anderes Ende ein Abzweiggehäuse 20 aufweist, das
ebenfalls mit dem Kabel 11 konfektioniert ist, wobei das
Gehäuse aufweist:
- – Auf
einer Fläche 20b gegenüber der
Fläche 20a einen
ersten Verbinder 22 vom Typ 1 (zum Beispiel ein Steckverbinder)
gemäß einer
Achse Y in etwa parallel zu X.
- – Auf
einer seiner Flächen 20a einen
zweiten Verbinder 21 vom Typ 2, der in der Verlängerung
des Kabels 11 gemäß einer
Achse X angeordnet ist.
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Die
Elemente 11 und 20 sind nicht voneinander lösbar, wodurch
die Verwendung von zwei zusätzlichen
Verbindern zu ihrer Verbindung vermieden werden kann.
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Ein
elektronisches Gerät
oder Modul 30, das für
den Anschluss an den Kommunikationsbus bestimmt ist, ist mit einem
Verbinder 31 vom Typ 1 versehen, der mit dem zweiten Verbinder 21 vom
Typ 2 gekoppelt werden kann, der sich auf der Anschlussvorrichtung 10 befindet.
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Ein
weiteres elektronisches Gerät
oder Modul 30' kann
in gleicher Weise durch das Koppeln eines Verbinders 31' vom Typ 1 mit
dem Verbinder 21' vom
Typ 2 einer Anschlussvorrichtung 10' gleich der Vorrichtung 10 an
den Kommunikationsbus angeschlossen werden. Die Kontinuität der Kommunikationsbusleitung
wird durch die Verbindung zwischen dem Verbinder 12 vom
Typ 2, der zur Vorrichtung 10 gehört, und dem Verbinder 22' vom Typ 1 gewährleistet,
der zur Vorrichtung 10' gehört.
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Wenn
das Gerät 30' das letzte
mit dem Kommunikationsbus zu verbindende Gerät ist, ist es möglich, den
Verbinder 31' vom
Typ 1 dieses Geräts 30' direkt mit
dem Verbinder 12 vom Typ 2 der benachbarten Anschlussvorrichtung 10 zu
verbinden, wodurch die Verwendung einer zusätzlichen Vorrichtung 10' vermieden wird.
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Die
Verbinder 31, 22 vom Typ 1 (zum Beispiel Steckverbinder)
einerseits und die Verbinder 12, 21 vom Typ 2
(zum Beispiel Buchsenverbinder) andererseits sind komplementär und können miteinander
gekoppelt werden. Die Kopplungen zwischen den Verbindern 31 und 21, 22 und 12, 31 und 12 können durch
jedes für
die Aufrechterhaltung der Verbindung als wirksam angesehenes Mittel
erfolgen, zum Beispiel durch Schraubverbindung oder durch Einklinken.
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Wenn
ein Benutzer ein Gerät 30 an
ein Abzweiggehäuse 20 anschließen will,
kann er sich nicht täuschen,
da nur der Verbinder 21 vom Typ 2 des Abzweiggehäuses 20 mit
dem Verbinder 31 vom Typ 1 des Geräts 30 gekoppelt werden
kann. Man vermeidet also Verbindungsfehler, wodurch diese Lösung besonders
geeignet ist, wenn das Abzweiggehäuse 20 nicht symmetrisch
gestaltet wurde, insbesondere, wenn die inneren Abzweigpunkte, die
zum Beispiel aus Schweißstellen
bestehen, so nahe wie möglich beim
Verbinder 21 erzeugt wurden, um die Abzweigentfernungen
der Kommunikationsbusleitung zu begrenzen.
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2 zeigt
im Einzelnen das Innere eines Abzweiggehäuses 20 gemäß der Ausführungsform der 1.
Dieses Gehäuse
besitzt insbesondere eine gedruckte Schaltung 25, auf der
die elektrischen Verbindungen hergestellt werden. Das biegsame Mehrleiterkabel 11 wird
am Gehäuse 20 über ein Bauteil 24 befestigt,
und seine Leiter sind auf eine Fläche 25b der gedruckten
Schaltung 25 geschweißt.
Der Verbinder 22 vom Typ 1 weist eine Basis 22a auf,
die auf dieser gleichen Fläche 25b der gedruckten
Schaltung neben dem Verbindungskabel 11 befestigt ist.
Der Verbinder 21 vom Typ 2 weist eine Basis 21a auf,
die auf der gegenüberliegenden Fläche 25a der
gedruckten Schaltung in der Verlängerung
des Kabels 11 befestigt ist.
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Es
ist möglich,
die Ausführungsform
der Anschlussvorrichtung zu verändern,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel
weist gemäß einer
in 3 dargestellten Ausführungsform das Abzweiggehäuse 20 der
Anschlussvorrichtung, das fest mit dem Verbindungskabel 11 verbunden
ist, auf:
- – Auf
einer Fläche 20b gegenüber der
Fläche 20a einen
ersten Verbinder 22 vom Typ 1 gemäß einer Achse Y.
- – Auf
einer seiner Flächen 20a einen
zweiten Verbinder 21 vom Typ 2 gemäß dieser gleichen Achse Y.
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Bei
dieser besondern Ausführungsform
erfolgen die elektrischen Verbindungen innerhalb des Abzweiggehäuses durch
Draht-zu-Draht-Anschluss, ohne die Verwendung einer gedruckten Schaltung
zu erfordern.