WO2024061405A1 - Steckverbindersystem - Google Patents

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WO2024061405A1
WO2024061405A1 PCT/DE2023/100650 DE2023100650W WO2024061405A1 WO 2024061405 A1 WO2024061405 A1 WO 2024061405A1 DE 2023100650 W DE2023100650 W DE 2023100650W WO 2024061405 A1 WO2024061405 A1 WO 2024061405A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connector
housing
antenna
reader
transponder
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100650
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Friesen
Christian CORDING
Henry KORNELSEN
Original Assignee
Harting Electric Stiftung & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric Stiftung & Co. Kg filed Critical Harting Electric Stiftung & Co. Kg
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6691—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in signalling means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/45—Transponders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
    • H01R13/74—Means for mounting coupling parts in openings of a panel
    • H01R13/748—Means for mounting coupling parts in openings of a panel using one or more screws

Definitions

  • the invention is based on a connector system according to the preamble of independent claim 1.
  • Such connector systems usually have at least one add-on connector and a mating connector as well as an RFID (“Radio Frequency Identification”) system and can be used, among other things, to identify the mating connector through the add-on connector. This also makes it possible to monitor a device connected to the mating connector on the cable connection side by the add-on connector or by an electrical device to which the add-on connector is attached. In particular, a so-called “access control” can take place, i.e. only approved devices can be operated with their mating connectors on the attachment connectors provided for this purpose - and thus on their respective electrical devices. In particular, these connector systems can be capable of high currents.
  • high-current capable is understood to mean that the add-on connectors and mating connectors are suitable for current strengths of more than 16 A (“amps”), for example at least 24 A, in particular at least 32 A, preferably at least 48 A and more, for example for 56 A and more are designed.
  • intelligent sockets also called “smart sockets”. These intelligent sockets are usually used between an electrical supply network, preferably a 220V AC voltage network, and an electrical device whose mounting connector is connected to the socket pot of the adapter plug.
  • an electrical supply network preferably a 220V AC voltage network
  • an electrical device whose mounting connector is connected to the socket pot of the adapter plug.
  • the plug of the electrical device to be plugged into the socket insert is equipped with a radio label on which data relating to the device type of the electrical device to be connected to the intelligent socket are stored.
  • the radio tag can be an RFID transponder or NFC transponder.
  • the intelligent socket is provided with a reader which enables communication between the radio label and the reader when the plug is inserted in such a way that the reader receives a signal with modeled data regarding the device type of the electrical device plugged into the socket from its radio label recorded contactlessly and transmitted to a remote data processing device.
  • a disadvantage of the known state of the art is that there is no sufficiently inexpensive solution for integrating such RFID systems, in particular NFC systems, into connector systems already available on the market.
  • high-current is to be understood as meaning that the panel connectors are designed for currents of more than 16 A (“amperes"), e.g. at least 24 A, in particular at least 32 A, preferably at least 48 A and more, e.g. for 56 A and more.
  • the object of the invention is to provide a design for a connector system, having an add-on connector and a mating connector, which has an RFID ("Radio Frequency Identification”) system easily integrated therein.
  • the design for the RFID system is intended to ensure reliable data transmission between an RFID reader on the add-on connector and an RFID transponder on the mating connector.
  • the design is intended to prevent crosstalk of the aforementioned RFID system to other RFID systems of neighboring and more comparable connector systems as effectively as possible.
  • the connector system has a mounting connector and a mating connector.
  • the add-on connector has an add-on housing with which it can be attached to a wall opening in a housing wall of a device housing of an electrical device.
  • the add-on connector also has a contact carrier and at least one plug contact accommodated in the contact carrier, which can be connected in an electrically conductive manner on the connection side to an electrical conductor of a device cable of the electrical device.
  • the mating connector has a sleeve housing to which another electrical cable can be attached on the connection side.
  • the mating connector has a mating contact carrier and at least one mating contact accommodated therein for electrically conductive connection on the plug side with said plug contact of the add-on plug connector.
  • the mating contact can be connected in an electrically conductive manner on the connection side to a further electrical conductor of the further electrical cable.
  • the connector system has an RFID (“Radio Frequency Identification”) system, in particular an NFC (“Near Field Communication”) system.
  • the RFID system has an RFID transponder, which is preferably an NFC (“Near Field Communication”) transponder.
  • the RFID transponder has a transponder microchip and a transponder antenna that is electrically connected to it.
  • the RFID system has an RFID reader, which is preferably an NFC reader and which has a reader microchip and a reader antenna electrically connected to the reader microchip.
  • the transponder microchip is attached in or on the mating connector, in particular in or on the sleeve housing or the contact carrier of the mating connector. Furthermore, the transponder antenna, which is electrically conductively connected to the transponder microchip, is attached in or on the mating connector, in particular in or on the mounting housing of the mating connector.
  • the reader antenna which is electrically conductively connected to the RFID reader, is mounted in or on the add-on connector, in particular in or on the add-on housing of the add-on connector, in the form of a rotating coil.
  • high-current means that the connector system is designed to transmit currents of more than 16 A (“amperes"), e.g. at least 24 A, in particular at least 32 A, preferably at least 48 A and more, e.g. for 56 A and more.
  • a particular advantage of the invention is that comparatively small add-on housings with diameters of less than 5 cm, preferably less than 4 cm, in particular even less than 3.5 cm, for example 3 cm and even less can be used.
  • existing connector systems can be retrofitted with such an RFID system, for example by having the reader antenna designed as an inlay, for example in the form of a flexible circuit board, onto which the coil is applied in the form of a conductor track.
  • the reader antenna has a coil axis that is aligned in the plug-in direction.
  • both the transponder antenna and the reader antenna are each designed as a magnetic field antenna.
  • the transponder antenna is aligned parallel to the coil axis of the reader antenna in the plug-in direction and is arranged in particular in an extension of the coil edge.
  • the mounting housing and the contact carrier are made in one piece. This is advantageous because it simplifies production. In addition, the arrangement of the RFID reader and its reader antenna is particularly flexible in this way.
  • the contact carrier and the attachment housing are separate parts. This has the advantage that the connector housing can be made of a magnetically shielding material, which prevents crosstalk to RFID systems of neighboring connector systems of a similar design even more effectively. At the same time, the contact carrier can be made of an electrically insulating material.
  • the reader antenna designed as a circumferential coil can be attached inside or outside to the attachment housing in such a way that the coil evenly follows the contour of the attachment housing around the contact carrier.
  • the reader antenna can be molded and/or overmolded into the contact carrier/mounting housing during the manufacturing process.
  • the coil can be molded onto the circumferential seal or coated with the sealing material, i.e. arranged in the seal.
  • the add-on connector in particular the add-on housing or the contact carrier, has a circumferential groove in which a reader antenna, which, as already mentioned, is designed in the form of a coil, can be placed.
  • the attachment housing and/or the contact carrier is designed as a 3D MID component.
  • the reader antenna is then inserted or attached in the form of M ID conductor tracks in the attachment housing or on the contact carrier.
  • the reader antenna and the transponder antenna are protected from external environmental influences by the mounting housing.
  • the reader antenna can be arranged outside the add-on housing.
  • the RFID transponder can be attached with its transponder antenna to the outside of the mating connector.
  • the reader microchip is arranged, in particular fastened, in or on the add-on plug connector, in particular in or on the add-on housing or the contact carrier of the add-on plug connector.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a connector system with an RFID system integrated therein
  • Fig. 2 is a 3D representation of an attachment housing of the connector system.
  • Fig. 1 shows a connector system having an RFID (“Radio Frequency Identification”) system integrated therein, namely an NFC (“Near Field Communication”) system.
  • the connector system has a mounting connector 1 and a mating connector 2.
  • the mounting connector 1 has a mounting housing 11.
  • the attachment housing 11 has a mounting flange 115 for attachment to a housing wall, not shown, of a device housing of an electrical device.
  • the add-on connector 1 has a contact carrier 12 arranged in the add-on housing and several plug contacts 13 accommodated in the contact carrier 12, one of which is visible and labeled in the following figure.
  • each plug contact 13 is connected to one of the electrical conductors 53 in an electrically conductive manner.
  • the mating connector 2 has a sleeve housing 21, into which a further electrical cable (not shown) can be inserted on the connection side (coming from above in the drawing).
  • This further electrical cable can be fixed to the sleeve housing 21, e.g. B. through a cable gland.
  • the mating connector 2 also has a mating contact carrier, not shown for reasons of clarity, arranged in the sleeve housing 21 and at least one mating contact accommodated therein for the electrically conductive, namely plug-in, connection with the plug contact 13 of the add-on plug connector 1.
  • the mating contact is electrically conductive on the connection side with another electrical one Conductor of the further electrical cable can be connected in an electrically conductive manner.
  • the connector system has an RFID “Radio Frequency Identification” system that specializes in near field communication, namely an NFC (“Near Field Communication”) system, although it is clear to the person skilled in the art that everything said here about the NFC system also applies in general to that RFID system applies.
  • the NFC system has an NFC transponder and an NFC reader.
  • the NFC transponder has a transponder microchip, not shown, and a transponder antenna 32 connected to it in an electrically conductive manner.
  • the NFC reader has at least one reader microchip, not shown, and a reader antenna 31 connected to it in an electrically conductive manner.
  • the transponder microchip and the transponder antenna 32 are each attached in or on the mating connector 2.
  • the reader antenna 31, shown here symbolically in cross section, is mounted in the mounting housing 1 in the form of a rotating coil.
  • the reader antenna 31, designed as a rotating coil is attached to the mounting housing 11 from the inside and thus follows a continuous contour of the mounting housing 11 around the contact carrier 12.
  • the reader antenna 31 is led into the electrical device housing via an antenna connection line 33 that runs downwards in the drawing, in which z. B.
  • the NFC reader can be arranged.
  • the NFC reader can also be mounted in or on the mounting connector, which makes installation easier.
  • the transponder antenna 32 is arranged orthogonally to the reader antenna 31 and is therefore in a rather unusual position.
  • the data transmission between the NFC transponder and the NFC reader with this rather unusual arrangement is very good because its transponder antenna 32 is, at least to a good approximation, an extension of the edge of the reader antenna 31, which is designed as a coil.
  • the magnetic field 34 runs almost optimally, because here the magnetic field lines 34 run at right angles to the transponder antenna 32.
  • the transponder antenna 32 is aligned parallel to the coil axis of the reader antenna 31, and thus in the plug-in direction further attached to the sleeve housing 21 in an extension of the coil edge, namely from the inside.
  • the arrangement of the reader antenna 31 in the add-on housing 11 can be seen particularly clearly in a 3D representation.
  • the reader antenna 31 is designed as an inlay in which the coil is formed from conductor tracks of a flexible circuit board. This inlay is glued into the add-on housing 11 from the inside in such a way that the reader antenna 31, which is thus designed as a revolving coil, follows a circumferential contour of the add-on housing 11 around the contact carrier 12.
  • a plug contact 13 which is located in a contact socket 120 of the contact carrier, can be seen.
  • the contact receptacle 120 is a through opening in the contact carrier 12, so that the contact 13 can be connected in an electrically conductive manner on the connection side (in the drawing from below) to the electrical conductor 53 of the device cable, i.e. H. can be connected to it.
  • a screw 7 is shown, which passes through a screw hole in the mounting flange 115.
  • the mounting flange 15 has another screw 7, which passes through another screw hole, but cannot be seen because it is covered by the connector housing.
  • the mounting housing 11 can thus be screwed onto the said housing wall of the device housing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Um ein marktübliches hochstromfähiges Steckverbindersystem, aufweisend einen Anbausteckverbinder (1) und einen Gegensteckverbinder (2), mit einem RFID-System auszustatten, wird vorgeschlagen, eine Transponderantenne (32) in oder an dem Tüllengehäuse (21) des Gegensteckverbinders (2) anzuordnen und weiterhin eine Readerantenne (31) als umlaufende Spule um den Kontaktträger (12) des Anbausteckverbinders (1) in oder an dem Anbausteckverbinder (1) anzubringen.

Description

Titel: Steckverbindersystem
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindersystem nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 .
Derartige Steckverbindersysteme weisen üblicherweise zumindest einen Anbausteckverbinder und einen Gegensteckverbinder sowie ein RFID („Radio Frequency Identification“) -System auf und können unter anderem zur Identifikation des Gegensteckverbinders durch den Anbausteckverbinder genutzt werden. Dadurch ist weiterhin auch ein Monitoring einer an den Gegensteckverbinder kabelanschlussseitig angeschlossenen Einrichtung durch den Anbausteckverbinder oder durch ein elektrisches Gerät, an das der Anbausteckverbinder angebaut ist, möglich. Insbesondere kann dadurch eine sogenannte „Zugangskontrolle“ erfolgen, d.h. nur zugelassene Einrichtungen können mit ihren Gegensteckverbindern an dafür vorgesehenen Anbausteckverbindern - und damit an deren jeweiligen elektrischen Geräten - betrieben werden. Insbesondere können diese Steckverbindersysteme hochstromfähig sein. Unter dem Begriff „hochstromfähig“ ist dabei zu verstehen, dass die Anbausteckverbinder und Gegensteckverbinder für Stromstärken von mehr als 16 A („Ampere“), z.B. mindestens 24 A, insbesondere mindestens 32 A, bevorzugt mindestens 48 A und mehr, z.B. für 56 A und mehr ausgelegt sind.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind, beispielsweise aus Druckschrift DE 102015 009 361 A1 , intelligente Steckdosen, auch "smart socket" genannt, bekannt. Diese intelligenten Steckdosen werden üblicherweise zwischen einem elektrischen Versorgungsnetz, vorzugsweise einem 220V Wechselspannungsnetz, und einem elektrischen Gerät, dessen Anbausteckverbinder mit dem Steckdosentopf des Zwischensteckers verbunden ist, verwendet. Dazu offenbart diese Druckschrift weiterhin, dass der Stecker des in den Steckdoseneinsatz einzusteckenden elektrischen Gerätes mit einem Funketikett ausgestattet ist, auf dem Daten betreffend den Gerätetyp des mit der intelligenten Steckdose zu verbindenden elektrischen Gerätes gespeichert sind. Bei dem Funketikett kann es sich um einen RFID- Transponder oder NFC -Transponder handeln.
Weiterhin wird offenbart, dass die intelligente Steckdose mit einem Lesegerät versehen ist, welches die Kommunikation zwischen dem Funketikett und dem Lesegerät bei eingestecktem Stecker dahingehend ermöglicht, dass das Lesegerät ein Signal mit aufmodellierten Daten bezüglich dem Gerätetyp des in die Steckdose eingesteckten elektrischen Gerätes von dessen Funketikett kontaktlos erfasst und zu einer entfernten Datenverarbeitungseinrichtung überträgt.
Nachteilig im bekannten Stand der Technik ist, dass es keine ausreichend unaufwändige Lösung gibt, derartige RFID-Systeme, insbesondere NFC- Systeme, in im Markt bereits existierende Steckverbindersysteme zu integrieren. Insbesondere besteht im Bereich hochstromfähiger Industriesteckverbinder ein hoher Bedarf an einer einfachen und preisgünstigen Lösung zur Integration eines solchen RFID-Systems in den jeweiligen Anbausteckverbinder. Unter dem Begriff „hochstromfähig“ ist dabei zu verstehen, dass die Anbausteckverbinder für Stromstärken von mehr als 16 A („Ampere“), z.B. mindestens 24 A, insbesondere mindestens 32 A, bevorzugt mindestens 48 A und mehr, z.B. für 56 A und mehr ausgelegt sind.
Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zur vorliegenden Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 196 15221 A1 , DE 102005 022 281 A1 , DE 102005 044 918 A1 , DE 10 2006 030 077 A1 , DE 10 2020 111 610 A1 , US 2006/0 049 942 A1 , US 2006/0 072 271 A1 und WO 2014/037 586 A2. Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bauform für ein Steckverbindersystem, aufweisend einen Anbausteckverbinder und einen Gegensteckverbinder, anzugeben, welches ein unaufwändig darin integriertes RFID („Radio Frequency Identification“) -System aufweist. Dabei soll die Bauform für das RFID-System eine zuverlässige Datenübertragung zwischen einem RFID-Reader des Anbausteckverbinders und einem RFID-Transponder des Gegensteckverbinders gewährleisten. Insbesondere soll die Bauform ein Übersprechen des vorgenannten RFID-Systems auf weitere RFID-Systeme benachbarter und im Aufbau vergleichbarerer Steckverbindersysteme möglichst wirkungsvoll verhindern.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Das Steckverbindersystem besitzt einen Anbausteckverbinder und einen Gegensteckverbinder. Der Anbausteckverbinder besitzt ein Anbaugehäuse, mit dem er an einem Wanddurchbruch einer Gehäusewand eines Gerätegehäuses eines elektrischen Gerätes angebracht werden kann. Der Anbausteckverbinder besitzt weiterhin einen Kontaktträger sowie zumindest einen im Kontaktträger aufgenommenen Steckkontakt, welcher anschlussseitig mit einem elektrischen Leiter eines Gerätekabels des elektrischen Gerätes elektrisch leitend verbindbar ist. Der Gegensteckverbinder besitzt ein Tüllengehäuse, an dem anschlussseitig ein weiteres elektrisches Kabel fixierbar ist. Der Gegensteckverbinder besitzt einen Gegenkontaktträger sowie mindestens einen darin aufgenommenen Gegenkontakt zum steckseitig elektrisch leitenden Verbinden mit dem besagten Steckkontakt des Anbausteckverbinders. Der Gegenkontakt ist anschlussseitig elektrisch leitend mit einem weiteren elektrischen Leiter des weiteren elektrischen Kabels elektrisch leitend verbindbar.
Das Steckverbindersystem besitzt ein RFID („Radio Frequency Identification“) -System, insbesondere handelt es sich dabei um ein NFC („Near Field Communication“) -System. Das RFID-System besitzt einen RFID- Transponder, bei dem es sich bevorzugt um einen NFC („Near Field Communication“) -Transponder handelt. Der RFID-Transponder besitzt einen Transpondermikrochip und eine damit elektrisch leitend verbundene Transponderantenne. Weiterhin besitzt das RFID-System einen RFID- Reader, bei dem es sich bevorzugt um einen NFC-Reader handelt, und der einen Readermikrochip, sowie eine elektrisch leitend mit dem Readermikrochip verbundene Readerantenne, aufweist.
In oder an dem Gegensteckverbinder, insbesondere in oder an dem Tüllengehäuse oder dem Kontaktträger des Gegensteckverbinders, ist der Transpondermikrochip angebracht. Weiterhin ist in oder an dem Gegensteckverbinder, insbesondere in oder an dem Anbaugehäuse des Gegensteckverbinders, die elektrisch leitend mit dem Transpondermikrochipverbundene Transponderantenne angebracht.
Weiterhin ist in oder an dem Anbausteckverbinder, insbesondere in oder an dem Anbaugehäuse des Anbausteckverbinders, die elektrisch leitend mit dem RFID-Reader verbundene Readerantenne in Form einer umlaufenden Spule angebracht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.
Von besonderem Vorteil ist es, dass sich ein solches RFID-System in ein bereits existierendes hochstromfähiges Steckverbindersystem integrieren lässt. Unter dem Begriff „hochstromfähig“ ist dabei zu verstehen, dass das Steckverbindersystem zur Übertragung von Stromstärken von mehr als 16 A („Ampere“), z.B. mindestens 24 A, insbesondere mindestens 32 A, bevorzugt mindestens 48 A und mehr, z.B. für 56 A und mehr ausgelegt sind.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auch vergleichsweise kleine Anbaugehäuse mit Durchmessern von weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 4 cm, insbesondere sogar weniger als 3,5 cm, beispielsweise 3 cm und sogar noch weniger Verwendung finden können.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, dass bestehende Steckverbindersysteme mit einem solchen RFID-System nachgerüstet werden können, beispielsweise dadurch, dass die Readerantenne als Inlay ausgeführt ist, z.B. in Form einer flexiblen Leiterplatte, auf welche die Spule in Form einer Leiterbahn aufgebracht ist.
Vorteilhafterweise ist es möglich, die zusätzlich RFID / NFC-Funktionalität in verschiedene bereits existierende Steckverbindersysteme einzubringen, indem die Abmessungen der Readerantenne sich den Abmessungen des jeweiligen Anbausteckverbinders anpassen.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, dass die positiven Eigenschaften des jeweiligen Steckverbindersystems erhalten bleiben, z.B. sein Dichtkonzept und damit seine Dichtheit gegen Umwelteinflüsse wie Staub, Schmutz und Feuchtigkeit.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt die Readerantenne eine Spulenachse, die in Steckrichtung ausgerichtet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist sowohl die Transponderantenne als auch die Readerantenne je als Magnetfeldantenne ausgeführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transponderantenne parallel zur Spulenachse der Readerantenne in Steckrichtung ausgerichtet und ist insbesondere in Verlängerung des Spulenrandes angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das Anbaugehäuse und der Kontaktträger einstückig ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, weil dies die Herstellung vereinfacht. Zudem gestaltet sich die Anordnung des RFID- Readers und seiner Readerantenne auf diese Weise besonders flexibel. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Kontaktträger und dem Anbaugehäuse um separate Teile. Dies hat den Vorteil, dass das Steckverbindergehäuse aus einem magnetisch schirmenden Material bestehen kann, wodurch ein Übersprechen auf RFID-Systeme benachbarter Steckverbindersysteme vergleichbarer Bauart umso wirkungsvoller verhindert ist. Gleichzeitig kann der Kontaktträger aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die als umlaufende Spule ausgeführte Readerantenne innen oder außen am Anbaugehäuses so befestigt sein, dass die Spule gleichmäßig umlaufend der Kontur des Anbaugehäuses um den Kontaktträger folgt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Readerantenne während des Fertigungsprozesses in den Kontaktträger / das Anbaugehäuse angespritzt und/oder umspritzt werden. Insbesondere kann die Spule an die umlaufende Dichtung angespritzt oder mit dem Dichtungsmaterial umspritzt, also in der Dichtung angeordnet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Anbausteckverbinder, insbesondere das Anbaugehäuse oder der Kontaktträger, eine umlaufende Nut in welche eine Readerantenne, die wie bereits erwähnt in Form einer Spule ausgeführt ist, gelegt werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Anbaugehäuse und/oder der Kontaktträger als 3D-MID Bauteil ausgeführt. Die Readerantenne wird dann in Form von M ID-Leiterbahnen in das Anbaugehäuse oder an den Kontaktträger ein- bzw. angebracht.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Readerantenne und die Transponderantenne durch das Anbaugehäuse von äußeren Umwelteinflüssen geschützt sind. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Readerantenne außerhalb des Anbaugehäuses angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung kann der RFID Transponder mit seiner Transponderantenne an der Außenseite des Gegensteckverbinders befestigt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Readermikrochip in oder an dem Anbausteckverbinder, insbesondere in oder an dem Anbaugehäuse oder dem Kontaktträger des Anbausteckverbinders, angeordnet, insbesondere befestigt.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems mit einem darin integriertem RFID-System;
Fig. 2 eine 3D-Darstellung eines Anbaugehäuses des Steckverbindersystems.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. Richtungsangaben wie beispielsweise „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.
Die Fig. 1 zeigt ein Steckverbindersystem, aufweisend ein darin integriertes RFID („Radio Frequency Identification“) -System, nämlich ein NFC („Near Field Communication“) -System. Das Steckverbindersystem besitzt einen Anbausteckverbinder 1 und einen Gegensteckverbinder 2. Der Anbausteckverbinder 1 besitzt ein Anbaugehäuse 11 . Das Anbaugehäuse 11 besitzt einen Anbauflansch 115 zur Befestigung an einer nicht gezeigten Gehäusewand eines Gerätegehäuses eines elektrischen Gerätes. Weiterhin besitzt der Anbausteckverbinder 1 einen im Anbaugehäuse angeordneten Kontaktträger 12 sowie mehrere im Kontaktträger 12 aufgenommenen Steckkontakte 13, von denen einer in der folgenden Figur sichtbar und bezeichnet ist.
Weiterhin sind in der Fig. 1 unten mehrere elektrische Leiter 53 gezeigt. Diese elektrischen Leiter 53 gehören zu einem Gerätekabel des elektrischen Gerätes. Üblicherweise ist jeder Steckkontakt 13 mit einem der elektrischen Leiter 53 elektrisch leitend verbunden.
Der Gegensteckverbinder 2 besitzt ein Tüllengehäuse 21 , in das anschlussseitig (in der Zeichnung von oben kommend) ein weiteres elektrisches Kabel (nicht gezeigt) einführbar ist. Dieses weitere elektrische Kabel ist an dem Tüllengehäuse 21 fixierbar, z. B. durch eine Kabelverschraubung.
Der Gegensteckverbinder 2 beisitzt weiterhin einen aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigten, im Tüllengehäuse 21 angeordneten Gegenkontaktträger sowie mindestens einen darin aufgenommenen Gegenkontakt zum steckseitig elektrisch leitenden, nämlich steckenden, Verbinden mit dem Steckkontakt 13 des Anbausteckverbinders 1. Dabei ist der Gegenkontakt anschlussseitig elektrisch leitend mit einem weiteren elektrischen Leiter des weiteren elektrischen Kabels elektrisch leitend verbindbar.
Das Steckverbindersystem besitzt ein auf Nahfeldkommunikation spezialisiertes RFID „Radio Frequency Identification“ -System, nämlich ein NFC („Near Field Communication“) -System, wobei es dem Fachmann klar ist, dass alles hier über das NFC-System gesagte analog auch allgemein für das RFID-System gilt. Das NFC-System besitzt einen NFC-Transponder und einen NFC-Reader. Der NFC-Transponder besitzt einen nicht gezeigten Transpondermikrochip und eine damit elektrisch leitend verbundene Transponderantenne 32. Der NFC-Reader besitzt zumindest einen nicht gezeigten Readermikrochip sowie eine damit elektrisch leitend damit verbundene Readerantenne 31 .
Der Transpondermikrochip und die Transponderantenne 32 sind jeweils in oder an dem Gegensteckverbinder 2 angebracht.
Die Readerantenne 31 , hier symbolisch im Querschnitt gezeigt, ist in Form einer umlaufenden Spule in dem Anbaugehäuse 1 angebracht. Bereits hier, aber noch besser in der folgenden Darstellung, ist erkennbar, dass die als umlaufende Spule ausgeführte Readerantenne 31 von innen am Anbaugehäuse 11 befestigt ist und so einer um laufenden Kontur des Anbaugehäuses 11 um den Kontaktträger 12 herum folgt. Hier ist die Readerantenne 31 über eine in der Zeichnung nach unten geführte Antennenanschlussleitung 33 in das elektrische Gerätegehäuse hineingeführt, in dem z. B. der NFC-Reader angeordnet sein kann. Alternativ dazu kann der NFC-Reader auch in oder an dem Anbausteckverbinder angebracht sein, was die Installation erleichtert.
Die Transponderantenne 32 ist orthogonal zur Readerantenne 31 angeordnet und befindet sich damit in einer eher unüblichen Position.
In diesem Fall ist die Datenübertragung zwischen dem NFC-Transponder und dem NFC-Reader mit dieser eher ungewöhnlichen Anordnung allerdings sehr gut, weil seine Transponderantenne 32 sich zumindest in guter Näherung in Verlängerung des Randes der als Spule ausgeführten Readerantenne 31 befindet. An dieser Stelle verläuft das Magnetfeld 34 nahezu optimal, denn hier verlaufen die Magnetfeldlinien 34 rechtwinklig zur Transponderantenne 32.
Zu diesem Zweck ist die Transponderantenne 32 parallel zur Spulenachse der Readerantenne 31 , und somit in Steckrichtung, ausgerichtet und ist weiterhin in einer Verlängerung des Spulenrandes, nämlich von innen am Tüllengehäuse 21 angebracht.
In der Fig. 2 ist die Anordnung der Readerantenne 31 im Anbaugehäuse 11 in einer 3D-Darstellung noch einmal besonders gut zu sehen. Die Readerantenne 31 ist in diesem Fall als Inlay ausgeführt, bei dem die Spule aus Leiterbahnen einer flexiblen Leiterplatte gebildet ist. Dieses Inlay ist von innen in das Anbaugehäuse 11 so eingeklebt, dass die somit als umlaufende Spule ausgeführte Readerantenne 31 einer umlaufenden Kontur des Anbaugehäuses 11 um den Kontaktträger 12 herum folgt.
Desweiteren ist ein Steckkontakt 13, der sich in einer Kontaktaufnahme 120 des Kontaktträgers befindet, zu sehen. Bei der Kontaktaufnahme 120 handelt es sich um eine Durchgangsöffnung des Kontaktträgers 12, so dass der Kontakt 13 anschlussseitige (in der Zeichnung von unten) mit dem elektrischen Leiter 53 des Gerätekabels elektrisch leitend verbindbar, d. h. daran anschließbar, ist.
Desweiteren ist noch eine Schraube 7 gezeigt, der eine Schraubbohrung des Anbauflansches 115 durchgreift. An der gegenüberliegenden Seite besitzt der Anbauflansch 15 ein weitere Schraube 7, die eine weitere Schraubbohrung durchgreift, aber nicht zu sehen ist, weil sie durch das Steckverbindergehäuse verdeckt ist. Somit ist das Anbaugehäuse 11 an der besagten Gehäusewand des Gerätegehäuses anschraubbar.
Bezugszeichenliste
1 Anbausteckverbinder
11 Anbaugehäuse
115 Anbauflansch
12 Kontaktträger
120 Kontaktaufnahmen / Durchgangsöffnungen
13 Steckkontakt
18 Verriegelungsbügel
2 Gegensteckverbinder
21 Tüllengehäuse
31 Readerantenne
32 T ransponderantenne
33 Antennenanschlussleitung
34 Magnetfeld / Magnetfeldlinien
53 elektrische Leiter des Gerätekabels
7 Schraube

Claims

Ansprüche Steckverbindersystem, aufweisend einen Anbausteckverbinder (1 ) und einen Gegensteckverbinder (2), wobei der Anbausteckverbinder (1) ein Anbaugehäuse (11 ) zur Befestigung an einer Gehäusewand eines Gerätegehäuses eines elektrischen Gerätes besitzt und weiterhin einen Kontaktträger (12) sowie zumindest einen im Kontaktträger (12) aufgenommenen Steckkontakt (13) aufweist, der anschlussseitig mit einem elektrischen Leiter (53) eines Gerätekabels des elektrischen Gerätes elektrisch leitend verbindbar ist, und wobei der Gegensteckverbinder (2) ein Tüllengehäuse (21 ) besitzt, an dem anschlussseitig ein weiteres elektrisches Kabel fixierbar ist, und wobei der Gegensteckverbinder (2) einen Gegenkontaktträger sowie mindestens einen darin aufgenommenen Gegenkontakt zum steckseitig elektrisch leitenden Verbinden mit dem besagten Steckkontakt (13) des Anbausteckverbinders (1 ) besitzt, wobei der Gegenkontakt anschlussseitig elektrisch leitend mit einem weiteren elektrischen Leiter des weiteren elektrischen Kabels elektrisch leitend verbindbar ist; wobei das Steckverbindersystem weiterhin ein RFID („Radio Frequency Identification“) -System aufweist, wobei das RFID-System einen RFID-Transponder besitzt, der einen Transpondermikrochip und eine damit elektrisch leitend verbundene Transponderantenne (32) aufweist, und wobei das RFID-System weiterhin einen RFID-Reader besitzt, der zumindest einen Readermikrochip sowie eine damit elektrisch leitend damit verbundene Readerantenne (31 ) aufweist, wobei der Transpondermikrochip und die Transponderantenne (32) jeweils in oder an dem Tüllengehäuse (21 ) angebracht sind und wobei weiterhin die Readerantenne (31 ) in Form einer umlaufenden Spule in oder an dem Anbausteckverbinder (1 ) angebracht ist. Steckverbindersystem gemäß Anspruch 1 , wobei die Readerantenne (31 ) um den Kontaktträger (12) herum umlaufend angeordnet ist. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die als umlaufende Spule ausgeführte Readerantenne (31 ) innen oder außen am Anbaugehäuse (11 ) befestigt ist und so einer umlaufenden Kontur des Anbaugehäuses (11 ) um den Kontaktträger (12) herum folgt. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sowohl die Transponderantenne (32) als auch die Readerantenne (31 ) je als Magnetfeldantenne ausgeführt sind. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Readerantenne (31 ) eine Spulenachse aufweist, die in Steckrichtung ausgerichtet ist. Steckverbindersystem gemäß Anspruch 5, wobei die Transponderantenne (32) parallel zur Spulenachse der Readerantenne (31 ) in Steckrichtung ausgerichtet ist. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Anbaugehäuse (11 ) und der Kontaktträger (12) gemeinsam einstückig ausgeführt sind. Steckverbindersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem Kontaktträger (12) und dem Anbaugehäuse (11 ) um separate Teile handelt, wobei das Anbaugehäuse (11 ) aus einem magnetisch schirmenden Material besteht ist und der Kontaktträger (12) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Readerantenne (31 ) an das Anbaugehäuse (11 ) ein- oder angespritzt ist. Steckverbindersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Readerantenne (31 ) eine flexible Leiterplatte aufweist, auf welche die Spule in Form einer Leiterbahn aufgebracht ist. Steckverbindersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anbaugehäuse (11 ) oder der Kontaktträger (12) eine umlaufende Nut aufweist, in welcher die Readerantenne (31) angeordnet ist. Steckverbindersystem In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Anbaugehäuse (11 ) und/oder der Kontaktträger (12) als 3D-MID (Moulded Interconnect Device“) -Bauteil ausgeführt. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Transponderantenne (32) im gesteckten Zustand des Systems orthogonal zur Readerantenne (31) ausgerichtet ist. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Readermikrochip in oder an dem Anbausteckverbinder (1), insbesondere in oder an dem Anbaugehäuse (11 ) oder dem Kontaktträger (12) des Anbausteckverbinders (1 ), angeordnet ist. Steckverbindersystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem RFID-System um ein NFC(„Near Field Communication“) -System, also bei dem RFID-Transponder um einen NFC-Transponder und bei dem RFID-Reader um einen NFC-Reader handelt.
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