EP1244184B1 - Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen - Google Patents
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- EP1244184B1 EP1244184B1 EP02006100A EP02006100A EP1244184B1 EP 1244184 B1 EP1244184 B1 EP 1244184B1 EP 02006100 A EP02006100 A EP 02006100A EP 02006100 A EP02006100 A EP 02006100A EP 1244184 B1 EP1244184 B1 EP 1244184B1
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
- H01R33/74—Devices having four or more poles, e.g. holders for compact fluorescent lamps
- H01R33/76—Holders with sockets, clips, or analogous contacts adapted for axially-sliding engagement with parallely-arranged pins, blades, or analogous contacts on counterpart, e.g. electronic tube socket
- H01R33/765—Holders with sockets, clips, or analogous contacts adapted for axially-sliding engagement with parallely-arranged pins, blades, or analogous contacts on counterpart, e.g. electronic tube socket the terminal pins having a non-circular disposition
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- H01R33/92—Holders formed as intermediate parts for distributing energy in parallel through two or more counterparts at least one of which is attached to apparatus to be held
Definitions
- the invention relates to a connection system for connecting load cells to a connection cable.
- load cells are used. If it is necessary to use several load cells individually or in parallel, they must be electrically connected to a generally central data acquisition system. So far, this wiring has been realized by means of erklemm terminals. In this case, the individual strands, such as the supply voltage, the signal voltage and the shield, each individually attached to an associated screw.
- connection system for a plurality of load cells the assembly is very complex and error-prone especially when wiring very many load cells.
- the replacement of individual load cells also carries the risk of a wiring error.
- Another disadvantage is in the known connection systems for load cells, that no error detection is available, which distinguishes the different error conditions, such as cable breakage and reverse polarity.
- EP 1,056,165 discloses a connection system according to the preamble of claim 1.
- the present invention seeks to provide a connection system for connecting load cells to a connection cable for To make available, which significantly simplifies the installation of one or more load cells and at the same time minimizes the error rate of installation.
- the previously derived and indicated object for a connection system for connecting load cells to a connection cable according to claim 1 is achieved in that at least one connector for connecting a connection cable and at least one other connector for connecting at least one load cell is provided in the housing of the connection system.
- the connectors serve as detachable electrical contacts and facilitate according to the invention the installation of a connection system for connecting load cells to a connection cable substantially.
- connection system If several connectors are provided for the connection of a plurality of load cells, then, according to a further embodiment of the connection system according to the invention, the parallel operation of a plurality of load cells on a connection cable without complicated assembly is possible.
- a next embodiment of the connection system according to the invention is advantageously configured in that differently coded connectors are provided for the connection cable and the load cells. A confusion of the plug positions of the connectors for the connection cable and the load cells is no longer possible due to the coding. The error rate of mounting the connection system is thereby further reduced.
- connection system according to the invention, a plug is provided for the connection cable and an outlet for the load cells.
- the type of connector in the connection system alone makes it possible to distinguish connectors for the connection cable and for the load cells.
- the avoidance of cabling errors for the different modes of the connection system is achieved according to a further embodiment in that the different connectors of the load cells for the operation of one or more load cells are coded differently.
- the coding for, for example, two parallel-operated load cells can be ensured by an identical installation angle of a connector provided with an anti-rotation protection with respect to an axis, for example the longitudinal axis of the housing of the connection system.
- a connection system according to the invention is particularly advantageously designed if means are provided for the detection and automatic display of different operating states of the connection system.
- An automatic display of the various operating states of the connection system ensures a particularly simple troubleshooting.
- At least one light-emitting diode for automatically displaying the operating states is provided, a particularly cost-effective and reliable display of the operating states of the connection system can be ensured.
- At least the operating states power supply, loop current, reverse polarity and cable break can be displayed.
- the essential failure possibilities of a connection system for load cells are displayed, so that an error analysis can be carried out very quickly.
- the load cells connected to the connection system can be secured against surges from the network.
- the degrees of protection IP 67/68 are, according to a further developed embodiment of inventive connection system, cavities in the housing of the connection system and in the connectors with a plastic poured. In this way, for example, a protection against dust ingress and water ingress during submersion can be ensured in accordance with the IP degree of protection IP68.
- connection system for load cells which has a housing 1, a connector 2 for the connection cable, and connector 3 for connecting one or more load cells.
- light-emitting diodes 4 and a grounding cable 5 are provided in the housing 1 of the connection system according to the invention.
- the light-emitting diodes 4 serve to indicate operating states, for example voltage supply, loop current, reverse polarity and cable break of the connected load cells.
- the grounding cable 5 With the help of the grounding cable 5, the entire connection system can be set to a fixed potential, so for example also be grounded.
- the connector 2 of the connection cable as a plug and the connector 3 for the load cells are designed as sockets.
- the connectors 2 and 3 are coded differently for the connection of the load cells with each other, so that it is easy to differentiate between the connection of a single load cell and two load cells connected in parallel.
- the LEDs 4 are arranged so that they indicate the operating status of the respective associated connector.
- FIG. 1 The electrical circuit diagram of a circuit of a second embodiment, which enables the inventive method for monitoring the operation of load cells, is shown in FIG.
- the connector 5 is provided for connection of the connection cable for supplying the load cells and the sockets 6, 7 and 8 respectively for connection to load cells.
- the load cells connected to the sockets 6 to 8 are supplied with voltage.
- the operation of this circuit is explained using the example of the connection of a load cell to the connection system.
- the single connection of only one load cell to the designated socket 7 signals a through the LED (LED) 11 via the resistor 12 flowing current, whether the correct supply voltage between the electrical contacts 13 or 14 and 15 of the socket 7 of the single terminal is applied.
- LED LED
- the non-activated LED 11 signals that there is no correct supply voltage.
- the loop current between the electrical contacts 13 or 14 and 15 of the socket 7 of the single terminal indicates the LED 16 when it is driven accordingly via the resistor 17.
- this loop current is interrupted, ie a cable break exists in the area of the voltage supply of the load cell, this is signaled by the switched-off LED 16.
- the plug contact 21 of the connector 5 of the connection cable with the signal line is also connected via the plug contact 22 of the connection sockets 7 of the load cell.
- a Studentsnapssgasableiter 23 can be connected between the plug contact 21 of the connector 5 and the contact 9 of the connector 5. Furthermore, the entire system, ie the connector 5 of the connection cable and the connection sockets 7 of the load cell via the electrical contact 24, 25 of the respective connector via the ground 26 grounded.
Landscapes
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Processing Of Terminals (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen an ein Verbindungskabel.
- Zur Messung der Last eines Behälters, beispielsweise eines Silos, werden Wägezellen eingesetzt. Kommt es zum Einsatz mehrerer Wägezellen einzeln oder parallel geschaltet, so müssen diese mit einem in der Regel zentralen Datenerfassungssystem elektrisch verbunden werden. Bisher wurde diese Verdrahtung mit Hilfe von Schraubklemm-Terminals realisiert. Hierbei müssen die einzelnen Litzen, beispielsweise der Versorgungsspannung, der Signalspannung und der Abschirmung, jeweils einzeln an einer zugehörigen Schraubklemme angebracht werden.
- Bei dem bisher bekannten Verbindungssystem für mehrere Wägezellen ist die Montage insbesondere bei Verkabelung sehr vieler Wägezellen sehr komplex und fehleranfällig. Auch der Austausch von einzelnen Wägezellen birgt die Gefahr eines Verkabelungsfehlers. Nachteilig ist weiterhin bei den bekannten Verbindungssystemen für Wägezellen, dass keine Fehlererkennung vorhanden ist, welche die unterschiedlichen Fehlerzustände, beispielsweise Kabelbruch und Verpolung unterscheidet.
- EP 1.056.165 offenbart ein Verbindungssystem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen an ein Verbindungskabel zur Verfügung zu stellen, welches die Montage einer oder mehrerer Wägezellen deutlich vereinfacht und gleichzeitig die Fehleranfälligkeit der Montage minimiert.
- Erfindungsgemäß ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe für ein Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen an ein verbindungskabel gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass im Gehäuse des Verbindungssystems mindestens ein Steckverbinder zum Anschluss eines Verbindungskabels und mindestens ein weiterer Steckverbinder zum Anschluss mindestens einer Wägezelle vorgesehen ist. Die Steckverbindungen dienen dabei als lösbare elektrische Kontakte und erleichtern erfindungsgemäß die Montage eines Verbindungssystems zum Anschluss von Wägezellen an ein Verbindungskabel wesentlich.
- Sind mehrere Steckverbinder für den Anschluss mehrerer Wägezellen vorgesehen, so ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems, der parallele Betrieb von mehreren Wägezellen an einem Verbindungskabel ohne aufwendige Montage möglich.
- Eine nächste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems wird dadurch vorteilhaft ausgestaltet, dass unterschiedlich kodierte Steckverbinder für das Verbindungskabel und die Wägezellen vorgesehen sind. Eine Verwechslung der Steckpositionen der Steckverbinder für das Verbindungskabel und die Wägezellen ist aufgrund der Kodierung nicht mehr möglich. Die Fehleranfälligkeit der Montage des Verbindungssystems wird hierdurch weiter reduziert.
- Die Fehleranfälligkeit der Montage wird ebenso dadurch weiter verringert, dass, gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems, für das Verbindungskabel ein Stecker und für die Wägezellen jeweils eine Steckdose vorgesehen ist. Allein durch die Art des Steckverbinders im Verbindungssystem lassen sich so Steckverbinder für das Verbindungskabel und für die Wägezellen unterscheiden.
- Dadurch, dass eine automatische Unterscheidung zwischen dem Betrieb einer oder mehrerer Wägezellen über die jeweils gewählten Steckverbinder vorgesehen ist, kann, gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausführungsform, die Programmierung interner Verstärker entsprechend der Belegung der Steckverbinder erfolgen. Eine nachträgliche Programmierung eines internen Verstärkers zur Verstärkung der Messsignale der Wägezellen ist damit nicht mehr notwendig.
- Die Vermeidung von Verkabelungsfehlern für die unterschiedlichen Betriebsarten des Verbindungssystems, beispielsweise der Betrieb einer Wägezelle oder mehrerer Wägezellen parallel, wird gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die unterschiedlichen Steckverbinder der Wägezellen für den Betrieb von einer oder mehrerer Wägezellen unterschiedlich kodiert sind. Beispielsweise kann durch einen gleichen Einbauwinkel eines mit einem Verdrehschutz versehenen Steckverbinder bezüglich einer Achse, etwa der Längsachse des Gehäuses des Verbindungssystems, die Kodierung für beispielsweise zwei parallel betriebene Wägezellen gewährleistet werden.
- Besonders vorteilhaft ausgestaltet wird ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem, wenn Mittel zur Detektion und zur automatischen Anzeige verschiedener Betriebszustände des Verbindungssystems vorgesehen sind. Eine automatische Anzeige der verschiedenen Betriebszustände des Verbindungssystems gewährleistet eine besonders einfache Fehlersuche.
- Dadurch, dass gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform, mindestens eine Leuchtdiode zur automatischen Anzeige der Betriebszustände vorgesehen ist, kann eine besonders kostengünstige und zuverlässige Anzeige der Betriebszustände des Verbindungssystems gewährleistet werden.
- Gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform sind mindestens die Betriebszustände Spannungsversorgung, Schleifenstrom, Verpolung und Kabelbruch anzeigbar. Erfindungsgemäß werden so die wesentlichen Fehlermöglichkeiten eines Verbindungssystems für Wägezellen angezeigt, so dass eine Fehleranalyse sehr schnell erfolgen kann.
- Dadurch, dass mindestens ein Erdungskabel und gegebenenfalls ein Überspannungsgasableiter in einer nächsten Ausführungsform vorgesehen ist, können die an das Verbindungssystem angeschlossenen Wägezellen gegen Überspannungen aus dem Netz gesichert werden.
- Um auch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungssystems bei hohen Schutzanforderungen, beispielsweise den Schutzarten IP 67/68, zu gewährleisten, sind, gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems, Hohlräume im Gehäuse des Verbindungssystem und in den Steckverbindern mit einem Kunststoff ausgegossen. Hierdurch kann beispielsweise ein Schutz gegen Staubeintritt und Wassereintritt beim Untertauchen entsprechend der IP-Schutzart IP68 sichergestellt werden.
- Werden, gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Betriebsüberwachung von Wägezellen, mindestens die Zustände Spannungsversorgung, Schleifenstrom, Verpolung und Kabelbruch der jeweils angeschlossenen Wägezelle angezeigt, können die wesentlichen beim Betrieb und bei der Montage der Wägezellen auftretenden Fehlermöglichkeiten direkt festgestellt werden. Die Betriebssicherheit von Wägezellen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren daher deutlich gesteigert werden und Fehler gezielt behoben werden.
- Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verbindungssystem für Wägezellen, bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Betriebsüberwachung von Wägezellen auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche andererseits auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems zum Anschluss von einem Verbindungskabel und einer einzelnen Wägezelle oder zwei parallel betriebenen Wägezellen.
- Fig. 2
- ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltung die das erfindungsgemäße Verfahren zur Betriebsüberwachung von Wägezellen gewährleistet.
- In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Verbindungssystems für Wägezellen dargestellt, welches ein Gehäuse 1, einen Steckverbinder 2 für das Verbindungskabel, und Steckverbinder 3 zum Anschluss einer oder mehrerer Wägezellen aufweist. Zusätzlich sind im Gehäuse 1 des erfindungsgemäßen Verbindungssystems Leuchtdioden 4 und ein Erdungskabel 5 vorgesehen. Die Leuchtdioden 4 dienen dabei der Anzeige von Betriebszuständen, beispielsweise Spannungsversorgung, Schleifenstrom, Verpolung und Kabelbruch der angeschlossenen Wägezellen. Mit Hilfe des Erdungskabels 5 kann das gesamte Verbindungssystem auf ein festgelegtes Potential gelegt werden, beispielsweise also auch geerdet werden.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind der Steckverbinder 2 des Verbindungskabels als Stecker und die Steckverbinder 3 für die Wägezellen als Steckdosen ausgeprägt. Somit ist es nicht möglich, dass die Steckverbinder 2 und 3 beim Anschluss der Wägezellen oder des Verbindungskabels vertauscht werden. Zusätzlich sind die Steckverbinder 3 zum Anschluss der Wägezellen untereinander unterschiedlich kodiert, so dass zwischen dem Anschluss von einer einzigen Wägezelle und zwei parallel angeschlossenen Wägezellen einfach unterschieden werden kann. Die Leuchtdioden 4 sind dabei so angeordnet, dass sie den Betriebszustand des jeweilig zugehörigen Steckverbinders anzeigen.
- Das elektrische Schaltbild einer Schaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels, welches das erfindungsgemäße Verfahren zur Betriebsüberwachung von Wägezellen ermöglicht, ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei ist der Steckverbinder 5 zum Anschluss des Verbindungskabel zur Versorgung der Wägezellen und die Buchsen 6, 7 und 8 jeweils zum Anschluss für Wägezellen vorgesehen. Über die elektrischen Kontakte 9 und 10 des Steckverbinders 5 werden die an die Buchsen 6 bis 8 angeschlossenen Wägezellen mit Spannung versorgt. Im weiteren wird die Funktionsweise dieser Schaltung am Beispiel des Anschlusses einer Wägezelle am Verbindungssystem erläutert. Beim Einzelanschluss von nur einer Wägezelle an die dafür vorgesehene Buchse 7 signalisiert ein durch die Leuchtdiode (LED) 11 über den Widerstand 12 fließender Strom, ob die korrekte Versorgungsspannung zwischen den elektrischen Kontakten 13 oder 14 und 15 der Buchse 7 des Einzelanschlusses anliegt. Ist das spannungsführende Kabel an einer beliebigen Stelle unterbrochen, so signalisiert die nicht angesteuerte LED 11, dass keine korrekte Versorgungsspannung anliegt. Den Schleifenstrom zwischen den elektrischen Kontakten 13 oder 14 und 15 der Buchse 7 des Einzelanschlusses zeigt die LED 16 an, wenn sie über den Widerstand 17 entsprechend angesteuert wird. Im Falle des ordnungsgemäßen Anschlusses und Betriebes der einzelnen Wägezelle kommt es zu einem ausreichend großen Spannungsabfall über dem Spannungsteiler, der aus den Dioden 18 bis 20 und dem Widerstand 27 gebildet wird, so dass ein ausreichend großer Strom die LED 16 ansteuert. Sobald dieser Schleifenstrom unterbrochen ist, also ein Kabelbruch im Bereich der Spannungsversorgung der Wägezelle vorliegt, wird dieser durch die ausgeschaltete LED 16 signalisiert. Weiterhin ist der Steckkontakt 21 des Steckverbinders 5 des Verbindungskabels mit der Signalleitung ebenfalls über den Steckkontakt 22 der Anschlussbuchsen 7 der Wägezelle verbunden. Um die Signalleitung für das Wägesignal von vom Netz verursachten Überspannungen freizuhalten, kann ein Überspannungsgasableiter 23 zwischen dem Steckkontakt 21 des Steckverbinders 5 und dem Kontakt 9 des Steckverbinders 5 geschaltet werden. Weiterhin ist das ganze System, d.h. der Steckverbinder 5 des Verbindungskabels und die Anschlussbuchsen 7 der Wägezelle über den elektrischen Kontakt 24, 25 der jeweiligen Steckverbindung über die Erdung 26 geerdet.
Claims (10)
- Verbindungssystem zum Anschluss von Wägezellen an ein Verbindungskabel, mit einem Gehäuse (1), wobei im Gehäuse mindestens ein Steckverbinder (2) zum Anschluss eines Verbindungskabels und mindestens ein weiterer Steckverbinder (3) zum Anschluss mindestens einer Wägezelle vorgesehen ist, wobei Mittel zur Detektion und zur automatischen Anzeige verschiedener Betriebszustände des Verbindungssystems vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Detektionsmittel zumindest ein Mittel zur Detektion des Betriebszustandes Spannungsversorgung, ein Mittel zur Detektion des Betriebszustandes Schleifenstrom, ein Mittel zur Detektion des Betriebszustandes Verpolung und ein Mittel zur Detektion des Betriebszustandes Kabelbruch umfassen. - Verbindungssystem nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Steckverbinder (3) für den Anschluss mehrerer Wägezellen vorgesehen sind. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
unterschiedlich kodierte Steckverbinder (2,3) für das Verbindungskabel und die Wägezellen vorgesehen sind. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, dass
für das Verbindungskabel ein Stecker und für die Wägezellen jeweils eine Steckdose vorgesehen ist. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4
dadurch gekennzeichnet, dass
eine automatische Unterscheidung zwischen dem Betrieb einer oder mehrerer Wägezellen über die jeweils gewählten Steckverbinder (3) vorgesehen ist. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5
dadurch gekennzeichnet, dass
die unterschiedlichen Steckverbinder (3) der Wägezellen für den Betrieb von einer oder mehrerer Wägezellen unterschiedlich kodiert sind. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Leuchtdiode (4) zur automatischen Anzeige der Betriebszustände vorgesehen ist. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Erdungskabel (5) und gegebenenfalls ein Überspannungsgasableiter vorgesehen ist. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8
dadurch gekennzeichnet, dass
Hohlräume im Gehäuse (1) des Verbindungssystems und in den Steckverbindern (2,3) mit einem Kunststoff ausgegossen sind. - Verfahren zur Betriebsüberwachung von Wägezellen insbesondere zur Verwirklichung mit Hilfe eines Verbindungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens die Zustände Spannungsversorgung, Schleifenstrom, Verpolung und Kabelbruch der jeweils angeschlossenen Wägezelle angezeigt werden.
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