Die Erfindung betrifft ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät der Signal-, Daten- und/oder Energieübertragung mit galvanischer Trennung.The invention relates to an electronic input / output device of the signal, data and / or energy transmission with galvanic isolation.
Als Beispiele von solchen gattungsbildenden Ein-/Ausgangsgeräten können Trennverstärker herangezogen werden, welche bekanntermaßen eine galvanische Trennung mehrerer Stromkreise bereitstellen und/oder auch verschiedene Wechselspannungsniveaus verbinden können, wobei in einer besonderen Ausprägung zur Energieübertragung häufig Planartransformatoren eingesetzt werden.As examples of such generic input / output devices isolation amplifiers can be used, which are known to provide a galvanic isolation of multiple circuits and / or can connect different AC voltage levels, with planar transformers are often used in a particular form for energy transmission.
Planartransformatoren beispielsweise, auch Planarübertrager genannt, dienen unter anderem der galvanischen Trennung von Stromkreisen, wobei ein Planartransformator eine besondere Ausprägung eines Transformators ist, der sich durch seine besonders flache Bauweise auszeichnet.Planar transformers, for example, also called planar transformers, are used, inter alia, for the galvanic isolation of circuits, wherein a planar transformer is a special feature of a transformer, which is characterized by its particularly flat design.
Planartransformatoren können eine Bauhöhe im Millimeterbereich aufweisen und werden vorzugsweise in elektrischen Modulen oder elektrischen Geräten verwendet, die besonders kompakt bezüglich ihrer geometrischen Abmessungen gestaltet sein sollen. Hierbei können im Rahmen eines als Trennverstärker ausgebildeten Ein-/Ausgangsgeräts Planartransformatoren Energie, Signale und/oder Daten übertragen. Durch die Transformatoreigenschaft können auch Stromkreise mit unterschiedlichen Wechselspannungsniveaus miteinander verbunden werden.Planar transformers can have a height in the millimeter range and are preferably used in electrical modules or electrical appliances that are designed to be particularly compact in terms of their geometric dimensions. In this context, planar transformers can transmit energy, signals and / or data as part of an input / output device designed as an isolating amplifier. Due to the transformer characteristic also circuits with different AC voltage levels can be interconnected.
Ein Trennverstärker zur Energieübertragung in einer Ausprägung eines Planartransformators, wird beispielsweise in DE 10 2015 108 911 A1 näher beschrieben.An isolating amplifier for transmitting energy in one embodiment of a planar transformer is described, for example, in US Pat DE 10 2015 108 911 A1 described in more detail.
Bei herkömmlichen Trennverstärkern sind typischerweise zwei oder drei galvanisch voneinander getrennte Potentialgruppen innerhalb eines Gehäuses untergebracht und intern, d.h. im Innern des Gehäuses mittels galvanisch trennenden Koppelelementen, wie Transformatoren bzw. Übertrager, Optokoppler, etc. miteinander verbunden. Hierbei ist der Aufbau des Trennverstärkers sehr starr und kaum veränderbar.In conventional isolation amplifiers, typically two or three galvanically isolated potential groups are housed within a housing and internally, i. in the interior of the housing by means of galvanically separating coupling elements, such as transformers or transformers, optocouplers, etc. interconnected. Here, the structure of the isolation amplifier is very rigid and hardly changeable.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Einsatzflexibilität, insbesondere auch die Modularität von solchen gattungsbildenden Ein-/Ausgangsgeräten zu erhöhen.It is an object of the present invention to increase the versatility, in particular the modularity of such generic input / output devices.
Diese Aufgabe wird mit einem elektronischen Ein-/Ausgangsgerät mit galvanischer Trennung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Funktionseinheit gemäß den Merkmalen des Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte oder zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with an electronic input / output device with electrical isolation according to the features of claim 1 and with a functional unit according to the features of claim 10. Preferred or expedient embodiments and developments are subject of the dependent claims.
Die Erfindung schlägt demgemäß ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät mit galvanischer Trennung vor. Das Ein-/Ausgangsgerät weist mindestens eine erste Funktionseinheit und eine zweite Funktionseinheit auf, wobei die erste Funktionseinheit in einem ersten Teilgehäuse installiert ist und die zweite Funktionseinheit in einem zweiten Teilgehäuse installiert ist, wobei die beiden Teilgehäuse zweckmäßig Gehäusemodule bilden, die mechanisch miteinander verbindbar sind und im mechanisch miteinander verbundenen Zustand einen Koppelbereich für elektromagnetische Felder an einer gemeinsamen Grenzfläche ausbilden.The invention accordingly proposes an electronic input / output device with galvanic isolation. The input / output device has at least a first functional unit and a second functional unit, wherein the first functional unit is installed in a first partial housing and the second functional unit is installed in a second partial housing, wherein the two partial housing expediently form housing modules which are mechanically connected to one another and in the mechanically interconnected state form a coupling region for electromagnetic fields at a common interface.
Die Verwendung von Teilgehäusen macht eine Modularität des elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts mit galvanisch Trennung möglich. Dieses ist somit flexibel aufbaubar und in Folge auch einsetzbar und an vorgegebene Einsatzbedingungen und Anforderungen anpassbar.The use of sub-housings makes a modularity of the electronic input / output device with galvanic isolation possible. This can therefore be built up flexibly and, as a result, can also be used and adapted to given operating conditions and requirements.
Unter Modularität, auch Baukastenprinzip genannt, wird die Aufteilung eines Ganzen in Teile, die als Module bezeichnet werden, im Rahmen der Erfindung definiert. Bei einem modularisierten bzw. modularen Aufbau eines Ganzen, kann dieses Ganze folglich aus Modulen und also aus standardisierten Teilen zusammengesetzt werden kann, wobei die Module über entsprechende Schnittstellen miteinander interagieren und/oder entlang definierten Stellen zusammengesetzt werden.Under modularity, also called modular principle, the division of a whole into parts, which are referred to as modules, defined in the context of the invention. In the case of a modularized or modular construction of a whole, this whole can consequently be composed of modules and thus of standardized parts, the modules interacting with one another via corresponding interfaces and / or being assembled along defined locations.
Unter einer Funktionseinheit wird in diesem Zusammenhang eine Einheit verstanden, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential arbeitet. Beispielsweise besitzt eine Funktionseinheit eine einzige Potentialgruppe oder auch einen einzigen Stromkreis des Ein-/Ausgangsgerätes, insbesondere eines Trennverstärkers.A functional unit is understood in this context to mean a unit which operates at a predetermined electrical potential. For example, a functional unit has a single potential group or even a single circuit of the input / output device, in particular an isolation amplifier.
Die Funktionseinheiten sind folglich galvanisch voneinander getrennt angeordnet. Die Teilgehäuse können modular zu einem Gesamtgehäuse mechanisch verbunden werden. Auch ist es möglich, dass die Teilgehäuse von einem gemeinsamen zusätzlichen Gehäuse umschlossen werden.The functional units are therefore arranged galvanically separated from each other. The sub-housings can be mechanically connected to form an overall housing. It is also possible that the sub-housings are enclosed by a common additional housing.
Es wird demnach ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät, insbesondere zur Bereitstellung eines Trennverstärkers bereitgestellt, das eine galvanische Trennung durch eine Verwendung von mindestens zwei Teilgehäusen mit jeweils wenigstens einer darin installierten Funktionseinheit sicherstellt. Vorteile durch die galvanische Trennung der in jeweils separaten Teilgehäusen installierten Funktionseinheiten sind beispielsweise Sicherheitsaspekte beim Betrieb des elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts, z.B. eines Trennverstärkers. Ferner können durch eine galvanische Trennung Erdschleifen vermieden werden.Accordingly, an electronic input / output device, in particular for providing an isolating amplifier, is provided, which ensures electrical isolation by using at least two sub-housings, each with at least one functional unit installed therein. Advantages due to the galvanic separation of the functional units installed in separate sub-housings are, for example, safety aspects in the operation of the electronic input / output unit. Output device, eg an isolation amplifier. Furthermore, ground loops can be avoided by galvanic isolation.
Elektronische, z.B. als Trennverstärker ausgebildete Ein-/Ausgangsgeräte werden häufig für industrielle Anwendungen dimensioniert. Hierbei sollen beispielsweise auch an die Trennverstärker angeschlossene Sensoren in explosionsgefährdeten Zonen eingesetzt werden können. Deshalb werden die hierzu verwendeten Trennverstärker nach einschlägigen Normen, z.B. gemäß der Norm DIN EN 60079-11 , ausgeführt und dimensioniert. Bei der Dimensionierung können neben verschiedenen Sicherheitsaspekten auch spezielle Anforderungen an die Isolationseigenschaften relevant sein, die sich in einzuhaltenden Luft- und Kriechstrecken sowie festen Isolierungen gliedern. Hierbei wird im Rahmen der Erfindung für die Dimensionierung und geometrische Gestaltung von Planartransformatoren und Trennverstärkern die Norm DIN EN 60079-11 , insbesondere in der zum Anmeldetag gültigen Fassung herangezogen.Electronic input / output devices designed eg as isolating amplifiers are often dimensioned for industrial applications. In this case, for example, sensors connected to the isolating amplifiers can also be used in potentially explosive areas. Therefore, the isolating amplifiers used for this purpose according to relevant standards, eg according to Standard DIN EN 60079-11 , executed and dimensioned. When dimensioning, apart from various safety aspects, special requirements for the insulation properties can be relevant, which can be broken down into clearances and creepage distances as well as solid insulation. This is in the context of the invention for the dimensioning and geometric design of planar transformers and isolation amplifiers the Standard DIN EN 60079-11 , in particular in the version valid at the filing date.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts ist elektrische Energie zwischen den Funktionseinheiten mit einer induktiven Kopplungseinrichtung übertragbar.In an advantageous embodiment of the inventive electronic input / output device electrical energy between the functional units with an inductive coupling device is transferable.
Eine induktive Kopplungseinheit kann die beiden Funktionseinheiten auf elektrische und/oder magnetische Weise verbinden. Hierbei kann beispielsweise elektrische Energie zwischen den Funktionseinheiten über Platten und/oder Spulen als induktive Kopplungselemente übertragen werden.An inductive coupling unit can connect the two functional units in an electrical and / or magnetic manner. In this case, for example, electrical energy can be transmitted between the functional units via plates and / or coils as inductive coupling elements.
Ferner kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen werden, dass zwischen den beiden Teilgehäusen Daten und/oder Signale auch über eine Funkverbindung übertragbar sind.Furthermore, it can be provided in one exemplary embodiment that data and / or signals can also be transmitted via the radio link between the two sub-housings.
Eine Funkverbindung kann durch einen Sender und einen Empfänger bereitgestellt werden. Je nach Daten- oder Signalflussrichtung werden die Teilgehäuse mit einem Sender und/oder einem Empfänger ausgestattet. So können auch beide Teilgehäuse jeweils einen Sender und einen Empfänger für bidirektionale Daten- und/oder Signalübertragung haben. Für eine unidirektionale Daten- und/oder Signalübertragung genügen ein Sender und ein Empfänger, deren Installationsort die Richtung der Funkverbindung bestimmen. Für eine Daten- und/oder Signalübertragung zwischen den Teilgehäusen können Antennen, Spulen und/oder Kondensatoren bereitgestellt werden. Eine Funkverbindung hat den Vorteil, dass eine galvanische Trennung der beiden Teilgehäuse auf einfache Weise möglich ist.A radio link may be provided by a transmitter and a receiver. Depending on the data or signal flow direction, the sub-housings are equipped with a transmitter and / or a receiver. Thus, both sub-housings can each have a transmitter and a receiver for bidirectional data and / or signal transmission. For a unidirectional data and / or signal transmission suffice a transmitter and a receiver whose installation site determine the direction of the radio link. For data and / or signal transmission between the sub-housings antennas, coils and / or capacitors can be provided. A radio link has the advantage that a galvanic separation of the two sub-housing is possible in a simple manner.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts kann vorgesehen werden, dass die beiden Teilgehäuse eine gemeinsame Kontaktgeometrie aufweisen.In a further embodiment of the electronic input / output device according to the invention can be provided that the two sub-housings have a common contact geometry.
Unter einer gemeinsamen Kontaktgeometrie ist ein Bereich zu verstehen, in dem das erste Teilgehäuse mit dem zweiten Teilgehäuse in mechanischen Kontakt kommt. Die Kontaktgeometrie wird vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass die beiden Teilgehäuse mechanisch miteinander verbindbar sind und vorteilhafterweise auch wieder auf einfache Weise trennbar sind, ohne dass die Kontaktgeometrie mechanisch zerstört wird. Beispielsweise kann als Kontaktgeometrie eine Rastverbindung verwendet werden, die leicht verbindbar und danach auch wieder lösbar ist. Somit ist es möglich, die Teilgehäuse für unterschiedliche Konfigurationen des erfindungsgemäßen elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts zu verwenden bzw. für andere Konfigurationen wieder zu verwenden. Ein modularer Aufbau des erfindungsgemäßen elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts ist somit möglich.A common contact geometry is to be understood as an area in which the first sub-housing comes into mechanical contact with the second sub-housing. The contact geometry is advantageously designed so that the two sub-housings are mechanically connected to each other and advantageously also again easily separable without the contact geometry is mechanically destroyed. For example, as a contact geometry, a latching connection can be used which is easily connectable and then also detachable again. Thus, it is possible to use the sub-housing for different configurations of the electronic input / output device according to the invention or to reuse it for other configurations. A modular design of the electronic input / output device according to the invention is thus possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen werden, dass die gemeinsame Kontaktgeometrie magnetisch leitfähiges Material zur Steuerung eines elektro-magnetischen Feldes aufweist.In a preferred embodiment it can be provided that the common contact geometry comprises magnetically conductive material for controlling an electro-magnetic field.
Durch magnetisch leitfähiges Material, wie beispielsweise Ferrite, kann das Magnetfeld an der Kontaktgeometrie beeinflusst bzw. geführt werden. Auf diese Weise kann das Magnetfeld von einem Teilgehäuse zu einem benachbarten Teilgehäuse weitgehend ohne Streufeld geleitet werden. Ferrite können beispielsweise als Ferritfolie oder als Ferritplatte bereitgestellt werden.By magnetically conductive material, such as ferrites, the magnetic field can be influenced or guided at the contact geometry. In this way, the magnetic field can be passed from a part of the housing to an adjacent housing part largely without stray field. Ferrites can be provided, for example, as a ferrite foil or as a ferrite plate.
Ferner kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass die gemeinsame Kontaktgeometrie stufenförmig ausgebildet ist.Furthermore, it can advantageously be provided that the common contact geometry is step-shaped.
Eine stufenförmige Kontaktgeometrie oder zumindest eine teilweise stufenförmige Kontaktgeometrie kann einerseits einen sicheren mechanischen Kontakt herstellen, da beispielsweise die Kontaktfläche durch die Formung der Stufe vergrößert wird. Ferner ist eine Stufe ein Mittel, um Elemente zu fixieren, beispielsweise Teile einer Potentialgruppe.A step-shaped contact geometry or at least a partially stepped contact geometry can, on the one hand, establish a secure mechanical contact, since, for example, the contact surface is enlarged by the shaping of the step. Further, a step is a means to fix elements, for example, parts of a potential group.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen werden, dass eines der Teilgehäuse ein Eingangsmodul, ein Ausgangsmodul und/oder ein Versorgungsmodul des elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts beherbergt.In a further embodiment it can be provided that one of the sub-housings houses an input module, an output module and / or a supply module of the electronic input / output device.
Somit wird ein erfindungsgemäßes elektronisches Ein-/Ausgangsgerät beispielsweise als Trennverstärker eingesetzt, um Sensorsignale galvanisch getrennt aufzubereiten und zu übertragen. Insbesondere ein als Trennverstärker eingesetztes erfindungsgemäßes elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts überträgt folglich in praktischer Umsetzung Energie, Signale und/oder Daten.Thus, an electronic input / output device according to the invention is used, for example, as a buffer amplifier to galvanically sensor signals prepare and transfer separately. In particular, an inventive electronic input / output device used as a buffer amplifier consequently transmits energy, signals and / or data in practical implementation.
Ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät stellt eine galvanische Trennung zwischen verschiedenen Bereichen bzw. Funktionseinheiten bereit, beispielsweise zwischen den drei Bereichen Eingangsmodul/Ausgangsmodul/Versorgungsmodul bzw. IN/OUT/POWER, wobei die drei Bereiche auch als Potentialgruppen verstanden werden können.An electronic input / output device provides a galvanic isolation between different areas or functional units, for example between the three areas input module / output module / supply module or IN / OUT / POWER, wherein the three areas can also be understood as potential groups.
Demnach kann ein Teilgehäuse für unterschiedliche Funktionen konfiguriert werden. Mehrere Teilgehäuse mit mindestens einer darin installierten Funktionseinheit können gemeinsam eine Gesamtfunktion des elektronisches Ein-/Ausgangsgerät bereitstellen.Accordingly, a sub-housing for different functions can be configured. Multiple sub-enclosures having at least one functional unit installed therein may collectively provide an overall function of the electronic input / output device.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass jedes Teilgehäuse aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt ist.Furthermore, it can preferably be provided that each sub-housing is made of an electrically non-conductive material.
Ein elektrisch nicht leitfähiges Material kann ein Isolierstoff sein. Demnach können die Teilgehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, das eine galvanische Trennung zwischen den Funktionseinheiten sicherstellt.An electrically non-conductive material may be an insulating material. Accordingly, the sub-housing may be made of an electrically insulating material, for example of a plastic material, which ensures a galvanic separation between the functional units.
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an einem der Teilgehäuse eine Vielzahl von Eingangsmodulen angeschlossen ist.In a further embodiment it can be provided that a plurality of input modules is connected to one of the sub-housings.
Ergänzend oder alternativ kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass an einem der Teilgehäuse eine Vielzahl von Ausgangsmodulen angeschlossen ist.Additionally or alternatively, it may be provided in one embodiment that a plurality of output modules is connected to one of the sub-housings.
Ein solches Teilgehäuse stellt in einem solchen Fall zweckmäßig ein zentrales Basisgehäuse dar, das eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten für Eingangsmodule und/oder für Ausgangsmodule aufweist, d.h. zum Anschluss von wenigstens zwei als Eingangsmodul und/oder wenigstens zwei als Ausgangsmodul ausgebildeten weiteren Funktionsmodulen. Hierdurch werden die Anschlussmöglichkeiten und die Modularität des elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts erhöht.Such a sub-housing in such a case, suitably represents a central base housing having a plurality of connection possibilities for input modules and / or for output modules, i. for connecting at least two further input modules as input module and / or at least two further functional modules designed as output module. This increases the connection options and the modularity of the electronic input / output device.
Es wird demnach vorgeschlagen, die einzelnen galvanisch voneinander getrennten Bereiche von elektronischen Ein-/Ausgangsgeräten, insbesondere von Trennverstärkern, in einzelne Gehäuseteile bzw. Teilgehäuse zu integrieren und diese auf flexible Art und Weise miteinander zu kombinieren. Somit hat ein erfindungsgemäßes elektronisches Ein-/Ausgangsgerät, wie z.B. ein Trennverstärker, zweckmäßig für jede relevante Potentialgruppe ein eigenes Gehäuse oder ist zumindest aus zwei verschiedenen Teilgehäusen zusammengesetzt.It is therefore proposed to integrate the individual galvanically separated areas of electronic input / output devices, in particular of isolation amplifiers, into individual housing parts or sub-housings and to combine these in a flexible manner. Thus, an electronic input / output device according to the invention, e.g. a buffer amplifier, expedient for each relevant potential group own housing or is composed at least of two different sub-housings.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das elektronische Ein-/Ausgangsgerät einen Fehlermeldekontakt zur Überwachung eines mechanischen Kontaktes zwischen den Teilgehäusen auf.In a further preferred embodiment of the invention, the electronic input / output device has an error message contact for monitoring a mechanical contact between the sub-housings.
Ein Fehlermeldekontakt kann elektronisch ausgebildet sein, um eine Kontaktkraft zwischen den beiden zusammengefügten Teilgehäusen zu überwachen. Ist die Kontaktkraft gering oder fehlt diese, so ist dies ein Signal dafür, dass das elektronische Ein-/Ausgangsgerät noch nicht betriebsbereit ist.An error reporting contact may be electronically configured to monitor a contact force between the two mated sub-housings. If the contact force is low or missing, this is a signal that the electronic input / output device is not yet ready for operation.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Hierbei zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines als modularer Trennverstärker einsetzbaren elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzipskizze mit drei Koppelbereichen gemäß der Erfindung;
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines als Trennverstärker einsetzbaren elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzipskizze mit zwei Koppelbereichen gemäß der Erfindung;
- 3 ein Ausführungsbeispiel eines Trennverstärkers gemäß Stand der Technik, mit Bauteilen in der Draufsicht;
- 4 ein Ausführungsbeispiel des Trennverstärkers der 3 mit dargestellten Leiterbahnen;
- 5 ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktgeometrie eines z.B. als Trennverstärker einsetzbaren elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzipskizze;
- 6 ein Ausführungsbeispiel einer als I/O-Modul (Ein-/Ausgabe-Modul) innerhalb eines elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts einsetzbaren Funktionseinheit nach der Erfindung in Prinzipskizze;
- 7 ein detailliertere Ansicht eines Teils des Inneren der Funktionseinheit gemäß 6 in Prinzipskizze;
- 8 eine detailliertere Ansicht des Teils der Funktionseinheit gemäß 7 von der Rückseite in;
- 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Teilgehäuses mit Funktionseinheit in Prinzipskizze;
- 10 eine weitere beispielhafte Ausführung elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzip skizze;
- 11 im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktgeometrie;
- 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzipskizze;
- 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronisches Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung in Prinzip skizze; und
- 14 im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktgeometrie.
Some embodiments of the invention are shown purely schematically in the drawings and will be described in more detail below. Hereby show: - 1 a first embodiment of a usable as a modular isolating amplifier electronic input / output device according to the invention in a schematic diagram with three coupling regions according to the invention;
- 2 a second embodiment of an insertable as a buffer amplifier electronic input / output device according to the invention in a schematic diagram with two coupling regions according to the invention;
- 3 an embodiment of a buffer amplifier according to the prior art, with components in plan view;
- 4 an embodiment of the isolation amplifier of 3 with illustrated tracks;
- 5 an embodiment of a contact geometry of an example used as a buffer amplifier electronic input / output device according to the invention in a schematic diagram;
- 6 an embodiment of an insertable as an I / O module (input / output module) within an electronic input / output device functional unit according to the invention in a schematic diagram;
- 7 a more detailed view of a portion of the interior of the functional unit according to 6 in outline sketch;
- 8th a more detailed view of the part of the functional unit according to 7 from the back in;
- 9 a further embodiment of a part housing with functional unit in a schematic diagram;
- 10 another exemplary embodiment electronic input / output device according to the invention in principle sketch;
- 11 in cross-section, another embodiment of a contact geometry;
- 12 a further embodiment of an electronic input / output device according to the invention in a schematic diagram;
- 13 a further embodiment of an electronic input / output device according to the invention in principle sketch; and
- 14 in cross-section, another embodiment of a contact geometry.
Die 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Trennverstärkers 100 mit einer 3-Wege-Trennung nach dem Stand der Technik. Bei einer sogenannten 3-Wege-Trennung werden drei galvanisch voneinander getrennte Bereiche miteinander verbunden, beispielsweise mit zwei Übertragern, beispielsweise hierbei ein Energieübertrager bzw. Transformator und ein Signalübertrager.The 3 and 4 show an embodiment of an isolation amplifier 100 with a 3-way separation according to the prior art. In a so-called 3-way separation, three galvanically separated areas are connected to each other, for example with two transformers, for example, an energy transformer or transformer and a signal transformer.
3 und 4 zeigen jeweils in einer Draufsicht Einzelheiten des Trennverstärkers 100, wobei verschiedene Ebenen des Trennverstärkers 100 dargestellt sind. 3 zeigt Bauteile des Trennverstärkers 100, insbesondere eine einzige Leiterplatte 110 des Trennverstärkers 100 mit darauf angeordneten Bauteilen, und 4 zeigt Leiterbahnen des Trennverstärkers 100, insbesondere Leiterbahnen einer Außenlage auf dieser Leiterplatte. 3 and 4 each show in a plan view of details of the isolation amplifier 100 , where different levels of the isolation amplifier 100 are shown. 3 shows components of the isolation amplifier 100 , in particular a single circuit board 110 of the isolation amplifier 100 with components arranged thereon, and 4 shows traces of the isolation amplifier 100 , in particular conductor tracks of an outer layer on this printed circuit board.
Ein Trennverstärker mit einer 3-Wege-Trennung, wie z.B. der Trennverstärker 100, weist üblicherweise drei galvanisch voneinander getrennte Bereiche als Funktionseinheiten auf, wobei jede Funktionseinheit eine eigene Potentialgruppe bildet. Beispielhaft sind solche Funktionseinheiten und damit die jeweiligen Potentialgruppen in drei galvanisch voneinander getrennten Bereichen in 3 und in 4 dargestellt. Die 3 und 4 zeigen eine erste Funktionseinheit 101, eine zweite Funktionseinheit 102 und eine dritte Funktionseinheit 103 auf. Hierbei ist die erste Funktionseinheit 101 z.B. eine Eingangseinheit 107, die zweite Funktionseinheit 102 z.B. eine Ausgangseinheit 108 und die dritte Funktionseinheit 103 z.B. eine Versorgungseinheit 109 zur elektrischen Energieversorgung des Trennverstärkers 100.An isolation amplifier with a 3-way isolation, such as the isolation amplifier 100 , Usually has three galvanically separated areas as functional units, each functional unit forms its own potential group. Examples of such functional units and thus the respective potential groups in three galvanically separated areas in 3 and in 4 shown. The 3 and 4 show a first functional unit 101 , a second functional unit 102 and a third functional unit 103 on. Here is the first functional unit 101 eg an input unit 107 , the second functional unit 102 eg an output unit 108 and the third functional unit 103 eg a supply unit 109 to the electrical power supply of the isolation amplifier 100 ,
In der Draufsicht der 3 sind elektronische Bauteile auf der Leiterplatte 110 dargestellt. Zwischen den jeweiligen Potentialgruppen der Funktionseinheiten 101, 102, 103 können Energie und Signale über Koppelelemente 111 und 112 übertragen werden. In dem Beispiel nach den 3 und 4 überträgt der Trennverstärker 100 Energie von der Versorgungsseite (vgl. 103, 3; 109, 4) zur Eingangsseite (vgl. 101, 3; 107, 4) und zur Ausgangsseite (vgl. 101, 3; 108, 4). Hierzu weist der Trennverstärker 100 z.B. ein Koppelelement 112 (3) zur Übertragung elektrischer Energie auf. Das Koppelelement 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als induktives Koppelelement ausgeführt. Ein kapazitives bzw. induktives Bauteil als Koppelelement 111, welches als integrierte Schaltung ausgeführt ist, überträgt ferner Signale von der Eingangseinheit 107 zur Ausgangseinheit 108 und, falls dies gewünscht ist, auch umgekehrt. Bei herkömmlichen Trennverstärkern, wie z.B. beim Trennverstärker 100 gemäß 3 und 4 muss sich ein Anwender somit jedoch darauf verlassen, dass innerhalb des Gerätes die galvanische Trennung, insbesondere sichere galvanische Trennung, der jeweiligen Stromkreise bzw. Potentialgruppen gegeben ist und geforderte Isolationsabstände, z. B. Luft- und Kriechstrecken oder feste Isolierung, eingehalten werden, da er gewöhnlich nicht das Innere einsehen kann.In the plan view of 3 are electronic components on the circuit board 110 shown. Between the respective potential groups of the functional units 101 . 102 . 103 can transmit energy and signals via coupling elements 111 and 112 be transmitted. In the example after the 3 and 4 transmits the isolation amplifier 100 Energy from the supply side (see 103, 3 ; 109 . 4 ) to the entry side (see 101, 3 ; 107 . 4 ) and to the exit side (see 101, 3 ; 108 . 4 ). For this purpose, the isolation amplifier 100 eg a coupling element 112 ( 3 ) for transmitting electrical energy. The coupling element 112 is designed in this embodiment as an inductive coupling element. A capacitive or inductive component as a coupling element 111 , which is implemented as an integrated circuit, further transmits signals from the input unit 107 to the output unit 108 and, if desired, vice versa. In conventional isolation amplifiers, such as the isolation amplifier 100 according to 3 and 4 However, a user must therefore rely on the fact that within the device, the galvanic isolation, in particular safe electrical isolation, the respective circuits or potential groups is given and required isolation distances, eg. As creepage distances or solid insulation, be complied with, since he usually can not see the inside.
Ausgehend von dem Trennverstärker 100 der 3 und 4 zeigen 1 und 2 schematisch mögliche Ausführungsvarianten eines, z.B. als Trennverstärker einsetzbaren, elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts 115 bzw. 115' gemäß der Erfindung.Starting from the isolation amplifier 100 of the 3 and 4 demonstrate 1 and 2 schematically possible embodiments of an example, used as a buffer amplifier, electronic input / output device 115 respectively. 115 ' according to the invention.
So sind gemäß 1 einzelne Funktionseinheiten in mehreren, zumindest zwei Teilgehäusen angeordnet, z.B. gemäß 1 in drei einzelnen Teilgehäusen 104, 105, 106 angeordnet, die näher in 1 dargestellt sind. Definitionsgemäß bildet im Rahmen der Erfindung ein Teilgehäuse mit einer beherbergten Funktionseinheit oder auch mehreren beherbergten Funktionseinheiten ein Funktionsmodul aus. Folglich sind gemäß 1 einzelne Funktionseinheiten, z.B. eine erste, im Rahmen der Erfindung z.B. als Eingangsmodul ausgebildete Funktionseinheit 117, eine zweite, z.B. im Rahmen der Erfindung als Ausgangsmodul ausgebildete Funktionseinheit 118 und eine dritte, im Rahmen der Erfindung z.B. als Versorgungsmodul ausgebildete Funktionseinheit 119 in Abkehr zu den bei 3 und 4 dargestellten Funktionseinheiten 101, 102 und 103 nunmehr gemäß der Erfindung zur Galvanischen Trennung voneinander in mehreren, zumindest zwei Teilgehäusen angeordnet, z.B. gemäß 1 in drei einzelnen Teilgehäusen 104, 105, 106 angeordnet, die näher in 1 dargestellt sind.So are according to 1 individual functional units arranged in several, at least two sub-housings, eg according to 1 in three separate sub-housings 104 . 105 . 106 arranged closer in 1 are shown. By definition, within the scope of the invention, a sub-housing with a harbored functional unit or even a plurality of functional units housed forms a functional module. Consequently, according to 1 individual functional units, eg a first, in the context of the invention, for example, as an input module formed functional unit 117 , a second, for example in the context of the invention designed as an output module functional unit 118 and a third, in the context of the invention, for example, as a utility module trained functional unit 119 in departure of the at 3 and 4 shown functional units 101 . 102 and 103 now arranged according to the invention for galvanic separation from each other in a plurality, at least two sub-housings, for example according to 1 in three separate sub-housings 104 . 105 . 106 arranged closer in 1 are shown.
Die drei gemäß 1 somit als Funktionsmodule ausgebildeten Funktionseinheiten 117, 118, 119 definieren galvanisch getrennte Stromkreise bzw. Potentialgruppen zwischen denen Isolationsabstände, z. B. Luft- und Kriechstrecken oder feste Isolierung, eingehalten werden, indem zusätzlich Wände von Teilgehäusen 104, 105, 106 vorhanden sind. Auf diese Weise kann ein z.B. als Trennverstärker im Rahmen der Erfindung, insbesondere modular zusammengesetztes elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts auf einfachere Weise eigensicher, insbesondere im Sinne der Norm DIN EN 60079-11 , insbesondere in der zum Anmeldetag gültigen Fassung, ausgestaltet werden.The three according to 1 thus functional units designed as functional modules 117 . 118 . 119 define galvanically isolated circuits or potential groups between those isolation distances, eg. As creepage distances or creepage distances or solid insulation, be complied with by additional walls of sub-housings 104 . 105 . 106 available. In this way, for example, as a buffer amplifier within the scope of the invention, in particular modularly composed electronic input / output device in a simpler manner intrinsically safe, in particular in the sense of the standard DIN EN 60079-11 , in particular in the version valid at the filing date.
Folglich ist dann eine wie in den 3 und 4 gezeigte einzige Leiterplatte 110 im Rahmen der Erfindung und folglich auch im vorliegenden, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der 1 nicht mehr gegeben, sondern in mehrere Teile unterteilt und weist somit beispielhaft drei einzelne, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellte Leiterplatten auf. Jede der (nicht dargestellten) Leiterplatten ist vorliegend in einem eigenen Teilgehäuse 104, 105, 106 angeordnet, wie in 1 näher gezeigt ist.Consequently, then as in the 3 and 4 shown single circuit board 110 in the context of the invention and consequently also in the present embodiment of the invention 1 no longer given, but divided into several parts and thus has, for example, three individual, for reasons of clarity not shown on printed circuit boards. Each of the (not shown) printed circuit boards is present in a separate sub-housing 104 . 105 . 106 arranged as in 1 is shown in more detail.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines, z.B. einen Trennverstärker bereitstellenden elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts 115 nach der Erfindung, und zwar mit drei Teilgehäusen 104, 105, 106. Wie bereits erwähnt, bilden die einzelnen, z.B. drei Teilgehäuse galvanisch voneinander getrennte Bereiche z.B. ein Versorgungsmodul 119, ein Eingangsmodul 117 und ein Ausgangsmodul 118, die in drei verschiedenen Gehäusen als Teilgehäuse 104, 105, 106 untergebracht sind. Bei 1 beinhaltet jedes Teilgehäuse 104, 105, 106 eine Elektronik (nicht dargestellt) mit einer Potentialgruppe. Die drei Teilgehäuse 104, 105, 106 sind durch mechanische Verbindungselemente mechanisch miteinander verbunden. Bei 1 beispielsweise solche durch außen an den Teilgehäusen 104, 105, 106 angeordnete und diese miteinander verbindende Verbindungselemente 121 angedeutet. Eine mechanische Verbindung kann z. B. durch Rasterverbindungen erfolgen. Diese Verbindungen sind rein mechanisch, nicht aber elektrisch bzw. galvanisch. Da solche mechanischen Verbindungen dem Fachmann in vielfältiger Weise hinlänglich bekannt sind, sind auch im Rahmen der Erfindung einsetzbare Verbindungen nicht weiter detailliert dargestellt und beschrieben. Damit zwischen den einzelnen Teilgehäusen 104, 105, 106 dennoch Energie, Signale und/oder Daten ausgetauscht werden können, sind Koppelbereiche 123 an jeweils gemeinsamen Grenzflächen 120 zwischen den einzelnen Teilgehäusen 104 und 105, 105 und 106 und 104 und 106 vorgesehen. 1 shows a first embodiment of, for example, an isolating amplifier providing electronic input / output device 115 according to the invention, with three sub-housings 104 . 105 . 106 , As already mentioned, the individual, eg three sub-housings form galvanically separated regions, eg a supply module 119 , an input module 117 and an output module 118 , which come in three different housings as a sub-housing 104 . 105 . 106 are housed. at 1 includes each part housing 104 . 105 . 106 an electronics (not shown) with a potential group. The three sub-housings 104 . 105 . 106 are mechanically interconnected by mechanical fasteners. at 1 for example, those through the outside of the sub-housings 104 . 105 . 106 arranged and these interconnecting fasteners 121 indicated. A mechanical connection can z. B. by grid connections. These connections are purely mechanical, but not electrical or galvanic. Since such mechanical connections are well known to the person skilled in the art in a variety of ways, compounds which can be used within the scope of the invention are not shown and described in further detail. So between the individual sub-housings 104 . 105 . 106 Nevertheless, energy, signals and / or data can be exchanged are coupling areas 123 at each common interfaces 120 between the individual sub-housings 104 and 105 . 105 and 106 and 104 and 106 intended.
Die Koppelbereiche 123 sind konstruktiv und elektrisch derart ausgestaltet, dass mittels elektromagnetischen Feldern Energie, Signale und/oder Daten zwischen den einzelnen Teilgehäusen 104, 105, 106 und in Folge auch zwischen den einzelnen durch die Teilgehäuse definierten Funktionsmodule ausgetauscht werden können. Isolationsanforderungen zwischen den einzelnen Potentialgruppen innerhalb verschiedener Teilgehäuse 104, 105, 106 werden durch diese Maßnahmen inhärent erfüllt und sind somit auch für den Anwender direkt sichtbar.The coupling areas 123 are structurally and electrically configured such that by means of electromagnetic fields energy, signals and / or data between the individual sub-housings 104 . 105 . 106 and in consequence can also be exchanged between the individual function modules defined by the sub-housings. Insulation requirements between the individual potential groups within different sub-housings 104 . 105 . 106 are inherently fulfilled by these measures and are therefore directly visible to the user.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung in 1 ist die galvanische Trennung nun direkt ersichtlich. Indem mehrere Teilgehäuse 104, 105, 106 mechanisch miteinander verbunden werden, die aber keine elektrischen Kontakte haben, ist es für den Anwender leicht erkennbar, dass eine galvanische Trennung vorhanden ist. Durch die hierdurch erwirkte Flexibilität und insbesondere auch Modularität des elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts nach der Erfindung ist ferner die jeweilige spezifische Funktion, z.B. die eines Trennverstärkers, erst mit Zusammenbau mehrerer Teilgehäuse 104, 105, 106 vervollständig.In the present embodiment in 1 the galvanic isolation is now directly visible. By having multiple sub-housings 104 . 105 . 106 are mechanically interconnected, but have no electrical contacts, it is easy for the user to recognize that a galvanic isolation is present. As a result of the flexibility and, in particular, modularity of the electronic input / output device according to the invention as a result, the respective specific function, eg that of an isolating amplifier, is only with the assembly of several sub-housings 104 . 105 . 106 vervollständig.
Der Entwurf und die Entwicklung der mit einzelnen Teilgehäusen versehenen Funktionseinheiten 117, 118, 119 bzw. der Funktionsmodule kann demnach so durchgeführt werden, dass keine Fehlfunktionen entstehen können, wenn die Funktionsmodule 117, 118, 119 nicht oder nur unzureichend mechanisch miteinander verbunden sind. Die Funktionalität des modular, z.B. als Trennverstärker, zusammengesetzten elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts 115 gemäß Erfindung wird vorteilhafterweise erst freigeschaltet werden, wenn die Gehäuseteile und damit die einzelnen Funktionsmodule korrekt miteinander verbunden sind. Zweckmäßig sind dann die jeweiligen Grenzflächen mit den dort vorgesehenen Koppelbereichen exakt in vorbestimmter Weise zueinander ausgerichtet. Dies kann durch geeignete Maßnahmen sichergestellt sein, wie beispielsweise durch Rastverbindungen, deren Einrasten zweckmäßig auch sichtbar bzw. hörbar ist. Ferner können Mechanismen zur ständigen Kontaktüberwachung vorgesehen werden, so dass auch bei industrieller Installationsumgebung mit beispielsweise vibrierenden Teilen jederzeit ein sicherer Kontakt zwischen den Teilgehäusen überwacht werden kann.The design and development of functional units provided with individual sub-housings 117 . 118 . 119 Accordingly, the function modules can be carried out in such a way that no malfunctions can arise if the function modules 117 . 118 . 119 not or only insufficiently mechanically connected to each other. The functionality of the modular, eg as isolating amplifier, assembled electronic input / output device 115 According to the invention will advantageously be unlocked only when the housing parts and thus the individual function modules are correctly connected. Expediently, the respective boundary surfaces with the coupling regions provided there are then aligned exactly in a predetermined manner relative to one another. This can be ensured by suitable measures, such as, for example, by latching connections whose engagement is expediently visible or audible. Furthermore, mechanisms for continuous contact monitoring can be provided, so that even in industrial installation environment with, for example, vibrating parts at any time a secure contact between the sub-housings can be monitored.
Es ergeben sich durch die Verwendung von Teilgehäusen 104, 105, 106 zahlreiche Vorteile. Neben der beschriebenen „Sichtbarkeit“ der galvanischen Trennung bietet sich durch die Auftrennung der Gehäuseteile eine vorteilhafte „Modularität“. So können z. B. unterschiedliche Industrie-Normsignale, wie 0-10 V, 4-20 mA, auf einfache Weise durch unterschiedliche Eingangsmodule und/oder Ausgangsmodule realisiert werden, also z.B. in weiterer Abwandlung zu 1 auch dasselbe Eingangsmodul mit einem Ausgangsmodul für einen zu liefernden Ausgangsstrom von 4-20 mA oder einem anderen Ausgangsmodul mit Spannungsbereich von 0-10 V. Bei der Installation kann dann vor Ort die gewünschte Funktionalität nach Belieben zusammengebaut werden. Es können zweckmäßig auch die gleichen Ausgangsmodule, z.B. mit einem digitalen Ausgangssignal, verwendet werden und daran unterschiedliche Eingangsmodule für unterschiedliche Sensoren angeschlossen werden. Eine weitere Form der Modularität ist es, z. B. verschiedene Versorgungsmodule 119 umfassende Teilgehäuse 106 für verschiedene Eingangsspannungen, z. B. 12 V DC, 24 V DC, 230 V AC, an dieselben Eingangs- und Ausgangsmodule anzuschließen. In den Versorgungsmodulen 119 befinden sich dann je nach Variante unterschiedliche Netzteile.It results from the use of sub-housings 104 . 105 . 106 numerous advantages. In addition to the described "visibility" of the galvanic separation offers by the separation of the housing parts an advantageous "modularity". So z. B. different industrial standard signals, such as 0-10 V, 4-20 mA, in a simple manner by different input modules and / or output modules can be realized, so for example in a further modification 1 also the same input module with one output module for an output current of 4-20 mA to be supplied or another output module with voltage range of 0-10 V. During installation, the desired functionality can then be assembled on site as desired. It may be useful to use the same output modules, for example, with a digital output signal, and thereon different input modules for different sensors be connected. Another form of modularity is z. B. different supply modules 119 comprehensive sub-housing 106 for different input voltages, eg. B. 12 V DC, 24 V DC, 230 V AC, to connect to the same input and output modules. In the supply modules 119 are then depending on the variant different power supplies.
Ferner können unterschiedliche Konfigurationsarten, z.B. Parametrisierung mittels DIP (Dual in-line package)-Schaltern oder mittels Nahfeldkommunikation (NFC) einfach durch unterschiedliche Teilmodule und also mit unterschiedlichen Teilgehäusen und darin beherbergten Funktionseinheiten realisiert werden. Auch ist es somit z.B. möglich, Fehlermeldekontakte optional für die einzelnen Gehäuseteile hinzuzunehmen.Furthermore, different types of configuration, e.g. Parameterization by means of DIP (dual in-line package) switches or by near field communication (NFC) simply by different sub-modules and thus with different sub-housings and housed therein functional units can be realized. Also, it is thus e.g. Possible to add fault signaling contacts optionally for the individual housing parts.
In verschiedenen Ausführungsvarianten können die Teilmodule auch schon vor Gebrauch und vor Auslieferung kundenspezifisch vormontiert sein. Alternativ werden die Teilgehäuse erst am Installationsort zusammengefügt, insbesondere zusammengesteckt.In various embodiments, the sub-modules can also be pre-assembled before use and before delivery. Alternatively, the sub-housing are joined together at the installation site, in particular put together.
Zwischen einzelnen Potentialgruppen und somit auch zwischen einzelnen Teilgehäusen werden Energie und/oder Signale und/oder Daten ausgetauscht. Eine Möglichkeit eines solchen Austausches über einzelne Teilgehäuse hinweg ist es hierbei, elektromagnetische Felder zu nutzen, die zwischen den isolierenden Wänden der einzelnen Gehäuse in einem Koppelbereich zur Übertragung von Energie und Signalen verwendet werden können. Dafür ist es allerdings hilfreich, die Gehäuseteile aus elektrisch nicht leitfähigem Material herzustellen, da sich sonst eine ungewollte Abschirmung von Feldern ergeben könnte. Mit anderen Worten sind Metallgehäuse für die erfindungsgemäße Einhausung von Funktionseinheiten nicht empfehlenswert, sondern eher Kunststoffgehäuse.Between individual potential groups and thus also between individual sub-housings energy and / or signals and / or data are exchanged. One possibility of such exchange across individual sub-housings is to use electromagnetic fields that can be used between the insulating walls of the individual housings in a coupling region for the transmission of energy and signals. However, it is helpful to make the housing parts made of electrically non-conductive material, otherwise there could be an unwanted shielding of fields. In other words, metal housing for the inventive housing of functional units are not recommended, but rather plastic housing.
Für die Signalübertragung zwischen Teilgehäusen gibt es zahlreiche Möglichkeiten von Koppelelementen, wie z. B. die Verwendung von Antennen, Spulen, Kondensatoren oder ähnliches. Hierbei sind die Reichweiten in der Regel unkritisch. Denn oftmals hat man bei Datenübertragungen in solchen Systemen geringe Abstände und folglich genügend oder sogar mehr Reichweite als notwendig, insbesondere, wenn Antennen verwendet werden.For the signal transmission between sub-housings, there are numerous possibilities of coupling elements, such. As the use of antennas, coils, capacitors or the like. The ranges are usually not critical. Because often you have in data transmission in such systems small distances and therefore sufficient or even more range than necessary, especially if antennas are used.
Für die Energieübertragung ist von Vorteil, induktive Koppelelemente zu verwenden, da hier bei geringen geometrischen Abständen hohe Wirkungsgrade erreicht werden können. Ferner bleiben die benötigten Magnetfelder zwischen den Teilgehäusen von Außeneinflüssen unbeeinflusst, wie Kunststoffe, Schmutz, Staub, Flüssigkeiten. Dies ist besonders für industrielle Anwendungen von Vorteil. Somit basiert bevorzugter Weise die Energieübertragung zwischen den einzelnen Gehäuseteilen besonders zweckmäßig auf induktiver Energieübertragung.For the energy transfer is advantageous to use inductive coupling elements, since high efficiencies can be achieved here at low geometric distances. Furthermore, the required magnetic fields between the sub-housings of external influences remain unaffected, such as plastics, dirt, dust, liquids. This is particularly advantageous for industrial applications. Thus, preferably, the energy transfer between the individual housing parts is particularly suitably based on inductive energy transfer.
Das Ausführungsbeispiel der 1 weist drei Funktionseinheiten mit insgesamt drei Teilgehäusen 104, 104, 105 auf. Es ist ferner auch möglich, ein Ein-/Ausgangsgerät gemäß der Erfindung mit nur zwei Funktionsmodulen auszuführen. In einem solchen Fall weist der modulare Trennverstärker zwei statt drei Gehäuseteile als Teilgehäuse auf.The embodiment of 1 has three functional units with a total of three sub-housings 104 . 104 . 105 on. It is also possible to implement an input / output device according to the invention with only two functional modules. In such a case, the modular isolating amplifier has two instead of three housing parts as a partial housing.
Auch weitere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung mit mehr als drei Funktionseinheiten bzw. Potentialgruppen sind möglich. Dies ist beispielsweise bei einem Trennverstärker als Signalverdoppler der Fall. Hierbei kann der Signalverdoppler aus einem Eingangssignal zwei identische oder ähnliche Ausgangssignale an zwei Ausgängen erzeugen, mit den Modulen Versorgung / Eingang / Ausgang 1 / Ausgang 2.Other embodiments within the scope of the invention with more than three functional units or potential groups are possible. This is the case, for example, with a buffer amplifier as a signal doubler. Here, the signal doubler from an input signal can produce two identical or similar output signals at two outputs, with the modules supply / input / output 1 / Exit 2 ,
Ferner gibt es Anwendungen für ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät gemäß der Erfindung, bei denen die Auswertung mehrerer Sensorsignale zusammengefasst werden soll. Hier bieten sich beispielsweise so genannte Systemverkabelungen oder Gateways an, ein Beispiel bilden die sogenannten Termination Carrier.Furthermore, there are applications for an electronic input / output device according to the invention, in which the evaluation of a plurality of sensor signals is to be summarized. Here, for example, so-called system cabling or gateways are available, an example being the so-called Termination Carrier.
Es ist ferner auch möglich, mehrere Funktionseinheiten als ein Modul mit einem gemeinsamen Teilgehäuse auszubilden.It is also also possible to form a plurality of functional units as a module with a common sub-housing.
Hierzu zeigt 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines modular zusammengesetzten elektronischen Ein-/Ausgangsgerät 115' gemäß der Erfindung. Dieses kann z.B. auch für Systemverkabelung oder als Gateway verwendet werden.This shows 2 a further embodiment of a modular composite electronic input / output device 115 ' according to the invention. This can also be used eg for system cabling or as a gateway.
Hierbei wird z.B. angestrebt, mehrere Signale zu bündeln und zu sammeln. In den bisher bekannten Ausführungsformen erfolgt beispielsweise die Systemverkabelung durch galvanische Kontakte. Viele Teilkomponenten sind in diesem Aufbau redundant aufgebaut. Diese Redundanz betrifft beispielsweise Netzteile, die in jeder Funktionseinheit einen DC/DC Wandler haben. Die nun vorgeschlagene Lösung schlägt vor, z.B. bei Gateways und Systemverkabelungen gleiche Schaltungsteile zusammenzufassen und nur ein oder wenige Male aufzubauen.Here, e.g. aspired to bundle and collect multiple signals. In the previously known embodiments, for example, the system cabling is effected by galvanic contacts. Many subcomponents have a redundant structure in this design. This redundancy concerns, for example, power supplies that have a DC / DC converter in each functional unit. The solution now proposed suggests, e.g. for gateways and system cabling to combine the same circuit parts and build only one or a few times.
Hierbei zeigt 2 ein Beispiel für eine Systemverkabelung, bei der eine oder mehrere als Eingangsmodul(e) ausgebildete Funktionseinheiten) 117 an ein als zentrales Basisgehäuse ausgebildetes Teilgehäuse 130 gesteckt werden kann. Als Basisgehäuse wird im Rahmen der Erfindung ein Teilgehäuse definiert, das eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten für Eingangsmodule und/oder für Ausgangsmodule aufweist. This shows 2 an example of a system cabling in which one or more functional units designed as input module (s) 117 to a designed as a central base housing part housing 130 can be plugged. As a basic housing, a part housing is defined in the context of the invention, which has a plurality of Connection options for input modules and / or output modules.
Hierfür können die Eingangs- und/oder Ausgangsmodule bzw. deren Teilgehäuse zweckmäßig jeweils in Art einer Funktionskarte 131, d.h. kartenartig ausgebildet sein, um flächig nebeneinander oder auch hintereinander mit jeweiligen Teilgehäusen als schmale Funktionsmodule, also z.B. mit jeweiligen Teilgehäusen 132 als schmale Eingangsmodule an ein breiteres Basisgehäuse 130 angeschlossen zu sein.For this purpose, the input and / or output modules or their sub-housing expedient each in the manner of a function card 131 , ie be formed like a card to flat next to each other or even behind each other with respective sub-housings as narrow functional modules, ie, for example, with respective sub-housings 132 as narrow input modules to a wider base housing 130 to be connected.
Bei der Ausführungsform gemäß 2 weist das Basisgehäuse 130 ferner eine weitere besondere Ausprägung eines Teilgehäuses darin auf, als in diesem bereits mehrere unterschiedliche Funktionseinheiten, z.B. in Art einer Ausgangseinheit 118 und einer Versorgungseinheit 119 vorinstalliert sind. Somit nimmt das Basisgehäuse 130 zusätzlich zwei unterschiedliche Funktionseinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse auf.In the embodiment according to 2 has the base housing 130 Furthermore, a further special embodiment of a sub-housing therein, as in this already several different functional units, eg in the manner of an output unit 118 and a supply unit 119 are pre-installed. Thus, the base housing takes 130 additionally two different functional units in a common housing.
Das Basisgehäuse 130 gemäß 2 weist nun eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten für Eingangsmodule auf, wobei aus Gründen der Übersicht nur ein solches Eingangsmodul mit einer mit einem Teilgehäuse 132 eingehausten Eingangseinheit 117 dargestellt ist. Je nach Ausführung kann ein solches Teilgehäuse 132 jedoch auch mehrere zu einem Modul zusammengefasste Eingangseinheiten 117 umfassen. Ferner sind Koppelbereiche 123, zur Kopplung von magnetischen Feldern zwischen dem Basisgehäuse 130 und einem jeweiligen Teilgehäuse 132 vorgesehen, insbesondere um Daten und/oder Signale aber zweckmäßig auch Energie zwischen den Gehäusen 130, 132 und somit gemäß 3 insbesondere zwischen den jeweiligen Funktionseinheiten 117 und 118 sowie 117 und 119 auszutauschen. Energie wird zweckmäßig insbesondere zwischen den jeweiligen Funktionseinheiten 119 und 117 sowie 119 und 118 übertragen. Zwischen den Funktionseinheiten 118 und 119, die gemeinsam im Basisgehäuse 130 beherbergt sind, können auch Koppelelemente, ähnlich zum Koppelelement 111 oder 112 gemäß 3, zur Übertragung von Signalen vorgesehen sein, insbesondere, wenn die Funktionseinheiten 118 und 119 auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sind.The base housing 130 according to 2 now has a variety of connection options for input modules, for reasons of clarity, only such an input module with one with a sub-housing 132 housed input unit 117 is shown. Depending on the design, such a sub-housing 132 but also several combined into a module input units 117 include. Furthermore, coupling areas 123 , for coupling magnetic fields between the base housing 130 and a respective sub-housing 132 provided, in particular data and / or signals but expediently energy between the housings 130 . 132 and thus according to 3 in particular between the respective functional units 117 and 118 such as 117 and 119 exchange. Energy becomes expedient in particular between the respective functional units 119 and 117 such as 119 and 118 transfer. Between the functional units 118 and 119 that work together in the base housing 130 can be accommodated, also coupling elements, similar to the coupling element 111 or 112 according to 3 , be provided for the transmission of signals, in particular, when the functional units 118 and 119 are arranged on a common circuit board.
Das Basisgehäuse 130 weist eine Energieversorgung, beispielsweise 24 V, und ein oder mehrere Ausgänge bei der Ausgangseinheit 118 auf. Ein jeweiliges Teilgehäuse 132 für ein oder mehrere Eingangseinheiten117 wird mechanisch an das Basisgehäuse angebracht und fixiert (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter darstellt), wobei hierbei kein elektrischer bzw. galvanischer Kontakt entsteht.The base housing 130 has a power supply, for example 24 V, and one or more outputs at the output unit 118 on. A respective sub-housing 132 for one or more input units 117 is mechanically attached to the base housing and fixed (not shown for reasons of clarity), in which case no electrical or galvanic contact is formed.
In der Ausführungsform der 2 können folglich auch mehrere Module, die insbesondere jeweils kartenartig bzw. als Funktionskarten 131, gemäß 2 als Eingangskarten, ausgebildet sind, an das Basismodul 130 angeschlossen werden. Die Eingangsmodule können folglich z.B. flächig nebeneinander mit jeweiligen Teilgehäusen 132 als schmale Eingangsmodule an ein breiteres Basisgehäuse 130 angeschlossen sein. Ferner kann eine solche Bildung von Funktionskarten nicht nur im Falle von Eingangskarten sondern auch analog für Ausgangsmodule vorgesehen sein. In einem solchen Fall würden in Abwandlung zur 2, folglich mehrere, insbesondere jeweils kartenartig, zu Ausgangsmodulen zusammengefasste Ausgangseinheiten an einem gemeinsamen Basisgehäuse angeschlossen werden können.In the embodiment of the 2 Consequently, several modules, in particular each card-like or as function cards 131 , according to 2 as input cards, are formed to the base module 130 be connected. The input modules can thus, for example, flat next to each other with respective sub-housings 132 as narrow input modules to a wider base housing 130 be connected. Furthermore, such a formation of function cards can be provided not only in the case of input cards but also analog for output modules. In such a case, in contrast to 2 Consequently, several, in particular each card-like, combined to output modules output units can be connected to a common base housing.
Mit der Bereitstellung von Mehrfachanschlüssen für Module kann von einem elektronischen Ein-/Ausgangsgerät mit dem Basisgehäuse 130 gemäß 2 z.B. die Funktion eines Termination Carriers oder Gateways übernommen werden. Beispielsweise können Sensorsignale aller Eingangskarten 131 im Basisgehäuse 130 als zentrale Einheit gesammelt werden und von dort aus über eine andere digitale Schnittstelle an ein übergeordnetes Steuerungssystem weitergeleitet werden. Diese Weiterleitung kann kabelgebunden oder als Funkverbindung ausgeführt sein.With the provision of multiple connections for modules can be from an electronic input / output device to the base housing 130 according to 2 For example, the function of a termination carrier or gateway can be adopted. For example, sensor signals of all input cards 131 in the base housing 130 be collected as a central unit and be forwarded from there via another digital interface to a higher-level control system. This forwarding can be wired or as a radio connection.
Eine ähnliche, etwas abgewandelte Ausführungsform ist beispielhaft in 12 dargestellt. Dort integriert ein mit 130' gekennzeichnetes Basisgehäuse eine Versorgungseinheit und weist hierzu Versorgungsklemmen für eine Energieversorgung, beispielsweise 24 V auf. Daneben integriert das Basisgehäuse im dargestellten Beispiel zumindest eine Ausgangseinheit und weist für diese eine nach außen geführte, als kabelgebundene oder als Funkverbindung ausgeführte Schnittstelle auf, insbesondere eine digitale Schnittstelle, insbesondere als Ethernet-Schnittstelle, z.B. in Art einer RJ45 Buchse und/oder eines WLAN-Anschlusses.A similar, somewhat modified embodiment is exemplary in FIG 12 shown. There integrated with a 130 'designated base housing a supply unit and has for this purpose supply terminals for a power supply, for example, 24V. In addition, the base housing integrated in the illustrated example, at least one output unit and has for this an outwardly guided, as a wired or wireless connection running interface, in particular a digital interface, in particular as an Ethernet interface, for example in the form of an RJ45 socket and / or a WLAN terminal will.
Ferner sind gemäß der Ausführungsform nach 12 beispielsweise sechs als jeweilige Eingangsmodule ausgebildete Funktionseinheiten 117' mit jeweiligen separaten Teilgehäusen an das Basismodul 130'angeschlossen. Jedes Teilgehäuse jedes Eingangsmoduls 117'weist im dargestellten Beispiel ferner eine Eingangsschnittstelle, z.B. eine digitale Eingangsschnittstelle „DI“ für digitale Eingangssignale auf.Further, according to the embodiment of 12 for example, six functional units designed as respective input modules 117 ' with respective separate sub-housings to the base module 130 ' connected. Each sub-housing of each input module 117 ' in the illustrated example further includes an input interface, eg a digital input interface " DI "For digital input signals.
Basierend auf einer Ausführungsform nach 12 kann somit ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät gemäß Erfindung als Sammeleinheit ausgebildet sein und mehrere, z.B. sechs digitale Eingangssignale mittels der Eingangsmodule 117' „einsammeln“ und z.B. über eine Ethernet-Schnittstelle weiterleiten. Zweckmäßig ist an dem Basisgehäuse zusätzlich eine nicht weiter dargestellte mechanische Befestigungseinrichtung ausgebildet, z.B. zur Befestigung auf einer Tragschiene 200. Ein solches, als Sammeleinheit gemäß der Erfindung aufgebautes Ein-/Ausgangsgerät kann folglich wiederum insgesamt als „Sammelmodul“ zur weiteren Anwendung kommen.Based on an embodiment according to 12 Thus, an electronic input / output device according to the invention can be designed as a collection unit and several, eg six digital input signals by means of the input modules 117 ' "Collect" and forward eg via an Ethernet interface. Expediently, a mechanical fastening device (not shown in detail) is additionally formed on the base housing, for example for attachment to a mounting rail 200 , Such an input / output device constructed as a collection unit according to the invention can, in turn, be used in its entirety as a "collection module" for further application.
13 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines elektronischen Ein-/Ausgangsgerät gemäß Erfindung, bei welchem ein mit 130" gekennzeichnetes Basisgehäuse eine Versorgungseinheit integriert und hierzu wiederum Versorgungsklemmen für eine Energieversorgung, beispielsweise 24 V aufweist. In zweckmäßiger Weise ist in dem Basisgehäuse ferner zumindest eine nicht weiter dargestellte Logik- und/oder Steuerungseinheit integriert, sodass mit der in 13 dargestellten Ausführungsform z.B. eine Kleinsteuerung realisierbar ist. Die in dem Basisgehäuse integrierten Funktionseinheiten fungieren somit gemeinsam als Basismodul. Auch kann an dem Basisgehäuse 130" wiederum eine nicht weiter dargestellte mechanische Befestigungseinrichtung ausgebildet sein, z.B. zur Befestigung auf einer Tragschiene 200. 13 1 shows an inventive embodiment of an electronic input / output device according to the invention, in which a base housing labeled with 130 "integrates a supply unit and, in turn, has supply terminals for a power supply, for example 24 V. In an expedient manner, at least one not further shown in the base housing Logic and / or control unit integrated, so with the in 13 illustrated embodiment, for example, a small control is feasible. The integrated in the base housing functional units thus act together as the base module. Also, on the base housing 130 ' in turn, a mechanical fastening device not shown, for example, for attachment to a mounting rail 200 ,
Ferner können definitionsgemäß an dem Basisgehäuse 130" eine Mehrzahl von Eingangsmodulen und eine Mehrzahl von Ausgangsmodulen angeschlossen sein. Aus Gründen der Übersicht ist bei 13 jedoch lediglich eine als Eingangsmodul ausgebildete Funktionseinheit 117" und eine als Ausgangsmodul ausgebildete Funktionseinheit 118" dargestellt. Je nach Ausführung können hierbei auch die Eingangsmodule jeweils identisch und/oder die Ausgangsmodule jeweils identisch aufgebaut sein. Im dargestellten Beispiel weist ein solches Eingangsmodul z.B. eine analoge Eingangsschnittstelle „AI“ für analoge Eingangssignale auf und ein solches Ausgangsmodul z.B. eine digitale Ausgangsschnittstelle „DO“ für digitale Ausgangssignale auf. An eine solche analoge Eingangsschnittstelle „AI“ kann z.B. ein Sensor, z.B. ein Helligkeitssensor angeschaltet sein und/oder über die Eingangsschnittstelle „AI“ können z.B. Spannungssignale von 0 bis 10V erfasst werden. Die im Basisgehäuse 130" gemäß 13 integrierte Logik- und/oder Steuerungseinheit verknüpft je nach Anwendung beliebige Eingangsmodule 117" bzw. deren Eingänge mit Ausgangsmodulen 118" bzw. deren Ausgängen. Beispielsweise schaltet ein Ausgang über die skizzierte Ausgangsschnittstelle „DO“, wenn ein Eingang, z.B. über die skizzierte Eingangsschnittstelle „AI“, eine eingestellte Signalschwelle (z.B. 6,5V) überschreitet.Furthermore, by definition, on the base housing 130 ' a plurality of input modules and a plurality of output modules to be connected. For the sake of clarity is included 13 however, only one functional unit designed as an input module 117 ' and a functional unit formed as an output module 118 ' shown. Depending on the design, in this case also the input modules can be identical in each case and / or the output modules can be constructed identically. In the example shown, such an input module has, for example, an analog input interface "AI" for analog input signals, and such an output module has, for example, a digital output interface "DO" for digital output signals. For example, a sensor, for example a brightness sensor, can be connected to such an analog input interface "AI" and / or voltage signals from 0 to 10V can be detected via the input interface "AI", for example. The in the base housing 130 ' according to 13 integrated logic and / or control unit linked depending on the application any input modules 117 ' or their inputs with output modules 118 ' or their outputs. For example, an output over the outlined output interface "DO", if an input, eg via the outlined input interface "AI", exceeds a set signal threshold (eg 6.5V).
Wie bei den Ausführungsformen nach 12 und 13 ferner zu sehen, sind die Eingangsmodule und/oder Ausgangsmodule zweckmäßig jeweils kartenartig ausgebildet, so dass diese auf einfache Weise jeweils flächig nebeneinander bzw. hintereinander als im Verhältnis zum Basisgehäuse schmalere Funktionsmodule an das im Verhältnis zu den Eingangsmodulen und/oder Ausgangsmodulen breitere Basisgehäuse angeschlossen werden zu können. Die Anschlussmöglichkeiten am Basisgehäuse für die Vielzahl Eingangsmodulen und/oder Ausgangsmodulen können hierbei nach außen hin zweckmäßig jeweils schlitzartig ausgebildet sein.As in the embodiments according to 12 and 13 Furthermore, it can be seen that the input modules and / or output modules are expediently designed in card-like fashion, so that they are connected in a simple manner, side by side or one behind the other, as narrower functional modules relative to the base housing to the base housing which is wider in relation to the input modules and / or output modules to be able to. The connection possibilities on the base housing for the multiplicity of input modules and / or output modules can in this case expediently be formed slit-like in each case toward the outside.
Zusammenfassend und basierend auf bisher vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können somit insbesondere Eingangsmodule und/oder Ausgangsmodule je nach Ausführung mit Schnittstellen zur analog und/oder digital erfolgenden Signal-/Datenweiterleitung ausgerüstet sein. Ferner umfasst somit ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät gemäß Erfindung ferner wenigstens ein Funktionsmodul, d.h. eine oder mehrere zusammen in einem separaten Teilgehäuse beherbergte Funktionseinheit(en), d.h. insbesondere Eingangs- und/oder Ausgangseinheiten, welches seine elektrische Versorgungsspannung über einen Koppelbereich (vgl. insbesondere auch 1 und 2, Bezugszeichen 123) für elektromagnetische Felder an einer gemeinsamen Grenzfläche zwischen seinem eigenen Teilgehäuse und einem anderen Funktionsmodul bzw. dessen Teilgehäuse erhält.In summary and based on previously described embodiments, input modules and / or output modules can thus be equipped with interfaces for analogue and / or digital signal / data forwarding, depending on the design. Furthermore, an electronic input / output device according to the invention further comprises at least one functional module, ie one or more together in a separate sub-housing functional unit (s), ie in particular input and / or output units, which its electrical supply voltage via a coupling region (see. especially 1 and 2 , Reference number 123 ) receives electromagnetic fields at a common interface between its own sub-housing and another functional module or its sub-housing.
Nachfolgend wird insbesondere auf diese Koppelbereiche sowie hierzu besonders zweckmäßige Kontaktgeometrien jeweils mechanisch miteinander verbindbarer Teilgehäuse eingegangen.In the following, in particular, these coupling regions and, for this purpose, particularly expedient contact geometries will be dealt with in each case as part housings which can be mechanically interconnected.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer gegenüber den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 abgewandelten, noch zweckmäßigeren Kontaktgeometrie 140 zur Bildung eines Koppelbereiches am Beispiel eines weiteren, z.B. modular als Trennverstärker zusammengesetzten, elektronischen Ein-/Ausgangsgeräts 115" nach der Erfindung, wobei der Koppelbereich an einer gemeinsamen Grenzfläche von zwei Teilgehäusen 141, 142 in Schnittansicht gebildet ist. Hierbei wird eine Grenzfläche 120 mit einem Koppelbereich zwischen den beiden Teilgehäusen 141, 142 bereitgestellt. Wie bei den 1 und 2 sind auch hier die beiden Teilgehäuse 141, 142 zweckmäßig wieder aus Kunststoff hergestellt und mechanisch miteinander verbunden bzw. fixiert. Die Teilgehäuse 141 und 142 überlappen sich jedoch in einem Überlappungsbereich. In dem Überlappungsbereich, der wie dargestellt, zweckmäßig stufenförmig ausgebildet sein kann, haben die einzelnen Teilgehäuse 141, 142 beispielsweise etwa nur noch die Hälfte ihrer ursprünglichen Höhe, so dass eine Stufenfläche auf z.B. der Hälfte der ursprünglichen Höhe ausbildet ist, die von vorzugsweise rechtwinklig dazu geführten Seitenwänden des Teilgehäuses begrenzt ist. Hierbei ist die Stufenfläche zweckmäßig parallel verlaufend zu den außerhalb des durch die Kontaktgeometrie 140 gebildeten Koppelbereiches verlaufenden Teilgehäusen 141, 142. In der 5 sind beispielhafte Abmessungen in Millimeter angegeben, die die Stufengeometrie bilden. Ferner kann, wie skizziert, vorgesehen sein, dass jeweils zumindest ein Teilgehäuse 141 und/oder 142 zweiteilig, beispielsweise mit einem ersten Teil als Deckel und einem zweiten Teil als Boden, ausgeführt ist, wobei Deckel und Boden bevorzugt über die Kontaktgeometrie 140 miteinander verbunden sind und/oder die Kontaktgeometrie 140 durch ein Teil des ersten und/oder zweiten Teiles eines oder beider Teilgehäuse 141, 142 vorgegeben ist. Jedes der beiden Teilgehäuse 141 und 142 umschließt, wie auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2, ferner wenigstens eine Leiterplatte 143 bzw. 144, auf denen jeweils diverse Elektronikkomponenten zur Bildung einer Funktionseinheit angeordnet sind. 5 shows an embodiment of a comparison with the embodiments of the 1 and 2 modified, even more useful contact geometry 140 to form a coupling region using the example of another, for example, modular as a buffer amplifier assembled, electronic input / output device 115 ' according to the invention, wherein the coupling region at a common interface of two sub-housings 141 . 142 is formed in sectional view. This becomes an interface 120 with a coupling region between the two sub-housings 141 . 142 provided. Like the 1 and 2 Here are the two sub-housing 141 . 142 expedient again made of plastic and mechanically connected or fixed. The sub-housings 141 and 142 overlap, however, in an overlap area. In the overlapping region, which, as shown, may be expediently stepped, the individual partial housings have 141 . 142 for example, only about half of their original height, so that a step surface is formed on eg half of the original height, which is bounded by preferably perpendicular thereto guided side walls of the sub-housing. Here, the step surface is expedient parallel to the outside of the contact geometry 140 formed coupling region extending part housings 141 . 142 , In the 5 exemplary dimensions are given in millimeters, which form the step geometry. Furthermore, as outlined, it can be provided that in each case at least one sub-housing 141 and or 142 in two parts, for example, with a first part as a lid and a second part as a bottom, is executed, with the lid and bottom preferably on the contact geometry 140 connected to each other and / or the contact geometry 140 by a part of the first and / or second part of one or both partial housings 141 . 142 is predetermined. Each of the two sub-housings 141 and 142 encloses, as in the embodiments according to 1 and 2 , Further, at least one printed circuit board 143 respectively. 144 , on each of which various electronic components are arranged to form a functional unit.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist nun eine induktive Kopplung im durch den Überlappungsbereich vorgegebenen Koppelbereich vorhanden. Hierzu ist z.B. mit den Leiterplatte 143 und 144, auf denen jeweils die Elektronikkomponenten zur Bildung einer Funktionseinheit angeordnet sind, jeweils eine weitere Leiterplatte 145 bzw. 146 elektrisch und mechanisch verbunden, welches z.B. jeweils über die Ausbildung einer Kontaktstelle 149 zur gemeinsamen elektrischen und mechanischen Verbindung, wie dies dem Fachmann an und für sich bekannt ist, erfolgen kann. Diese weiteren Leiterplatten 145 und 146 sind insbesondere entsprechend der Kontaktgeometrie 140 an den Leiterplatten 143 und, 144 angeordnet und erstrecken sich jeweils in den Überlappungsbereich. Dort sind die Leiterplatten 145 und 146 jeweils mit Koppelelementen ausgerüstet, im vorliegenden Beispiel zur induktiven Kopplung, z.B. mit jeweils wenigstens einer Spule, die jedoch aus Gründen der Übersicht nicht weiter dargestellt sind. Die auf oder in den Leiterplatten 145 und 146 befindlichen Koppelelemente sind derart angeordnet, dass ein oder mehrere auf oder in der Leiterplatte 145 befindliche(s) Koppelelement(e) mit einem oder mehreren Koppelelement(en) der Leiterplatte 146 magnetisch miteinander über ein elektromagnetisches Feld 147 bzw. Magnetfeld gekoppelt ist bzw. sind, wie durch die von der Leiterplatte 146 zur Leiterplatte 145 verlaufenden drei Pfeile angedeutet. Durch Einsatz unterschiedlicher Leiterplatten zur Bildung einer Funktionseinheit und zum Tragen von Koppelelementen können diese je nach Anforderung auch unterschiedlich ausgebildet sein. Die Leiterplatten 143, 144, an welchen die Leiterplatten 145, 146 mit den Koppelelementen elektrisch und mechanisch verbunden sind, können beispielsweise mehrlagig, z. B. vom Typ einer 8-Lagen PCB (PCB-printed circuit board, gedruckte Leiterplatte) sein. Die an diesen elektrisch und mechanisch verbundenen und sich in den Überlappungsbereich erstreckenden Leiterplatten 145 und 146 mit den Koppelelementen können einen anderen Aufbau besitzen und weisen zweckmäßig viel Kupfer und/oder viele Leiterbahnenwindungen für eine hohe Leitfähigkeit auf. Die auf oder in den Leiterplatten 145 und 146 befindlichen Koppelelemente sind im Falle von Spulen beispielsweise als Planarspulen, z.B. als Planarspulen eines Planartransformators ausgebildet.In the embodiment of 5 Now there is an inductive coupling in the predetermined by the overlap region coupling region. This is for example with the circuit board 143 and 144 , on each of which the electronic components are arranged to form a functional unit, in each case a further printed circuit board 145 respectively. 146 electrically and mechanically connected, which, for example, each via the formation of a contact point 149 for the common electrical and mechanical connection, as is known to those skilled in the art, can take place. These other circuit boards 145 and 146 are in particular according to the contact geometry 140 on the circuit boards 143 and, 144 are arranged and each extend into the overlapping area. There are the circuit boards 145 and 146 each equipped with coupling elements, in the present example for inductive coupling, for example with at least one coil, which are not shown for reasons of clarity, however. The on or in the circuit boards 145 and 146 located coupling elements are arranged such that one or more on or in the circuit board 145 located (s) coupling element (s) with one or more coupling element (s) of the circuit board 146 magnetically with each other via an electromagnetic field 147 or magnetic field is coupled or are, as by the of the circuit board 146 to the circuit board 145 extending three arrows indicated. By using different circuit boards to form a functional unit and to carry coupling elements they can also be designed differently depending on the requirements. The circuit boards 143 . 144 to which the circuit boards 145 . 146 can be electrically and mechanically connected to the coupling elements, for example, multi-layered, z. B. be of the type of 8-layer PCB (printed circuit board PCB). The electrically and mechanically connected to this and extending into the overlap area printed circuit boards 145 and 146 with the coupling elements may have a different structure and expediently have a lot of copper and / or many conductor windings for a high conductivity. The on or in the circuit boards 145 and 146 located coupling elements are formed in the case of coils, for example, as planar coils, for example as planar coils of a planar transformer.
Das Magnetfeld 147 kann ferner durch magnetisch leitfähige Materialien 148, wie beispielsweise Ferrite, derart beeinflusst bzw. geführt werden, dass sich die Kopplung zwischen den auf oder in den Leiterplatten 145 und 146 befindlichen Koppelelementen verbessert und elektro-magnetische Felder in den Außenraum besser abgeschirmt sind. Beispielsweise können derartige magnetisch leitfähige, insbesondere jedoch auch elektrisch schlecht oder nicht leitende Materialien 148, z.B. Ferrite, insbesondere in Form von Folien an den jeweils der Grenzfläche 120 abgewandten Außenseiten der Leiterplatten 145 und 146 angebracht sein oder eine dortige Außenlage der Leiterplatte 145 bzw. 146 bilden. Mittels des Magnetfeldes 147 können über induktive Kopplung somit nicht nur Signale und/oder Daten sondern es kann insbesondere auch Energie bzw. Leistung von einem zum anderen Gehäuseteil durch die Teilgehäuse 141, 142 hindurch übertragen werden. Die Teilgehäuse 141, 142 sind vorzugsweise Kunststoffgehäuse zur verbesserten Übertragung des Magnetfeldes. Je nach Ausgestaltung können dabei Wirkungsgrade zur Übertragung von über 80% und je nach Leistung und Dimensionierung sogar Wirkungsgrade von über 90% erreicht werden. Neben der Übertragung von Energie, d.h. ergänzend oder alternativ können, wie zuvor bereits angeführt, auch Daten und/oder Signale mittels magnetischer Felder übertragen werden.The magnetic field 147 can also be made by magnetically conductive materials 148 , such as ferrites, are so influenced or guided that the coupling between on or in the circuit boards 145 and 146 located coupling elements improved and electromagnetic fields are better shielded in the outer space. For example, such magnetically conductive, but in particular electrically poor or non-conductive materials 148 , For example, ferrites, especially in the form of films at each of the interface 120 remote outer sides of the circuit boards 145 and 146 be attached or a local outer layer of the circuit board 145 respectively. 146 form. By means of the magnetic field 147 can thus not only signals and / or data via inductive coupling but it can in particular also energy or power from one to the other housing part through the sub-housing 141 . 142 be transmitted through. The sub-housings 141 . 142 are preferably plastic housing for improved transmission of the magnetic field. Depending on the design, it is possible to achieve efficiencies for the transmission of more than 80% and, depending on the power and dimensioning, even efficiencies of over 90%. In addition to the transmission of energy, ie in addition or as an alternative, data and / or signals can also be transmitted by means of magnetic fields, as stated above.
Die in 5 dargestellte Kontaktgeometrie 140 mit einem Koppelbereich ist lediglich ein Beispiel aus einer Vielzahl von möglichen Kontaktgeometrien. Andere Geometrien sind auf einfache Weise auch möglich, beispielsweise, die keine Stufenform aufweisen und/oder beispielsweise als mechanisches Verbindungselement eine Einrastvorrichtung aufweisen zum Befestigen der beiden Teilgehäuse 141, 142 miteinander. Ferner ist es möglich, dass in der Kontaktgeometrie 140 eine Überwachung integriert ist, um zu überprüfen, ob die Teilgehäuse ordnungsgemäß miteinander verbunden sind. Eine solche Überwachung ist jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. In the 5 illustrated contact geometry 140 with a coupling region is just one example of a variety of possible contact geometries. Other geometries are also possible in a simple manner, for example, which do not have a stepped shape and / or have, for example as a mechanical connecting element, a latching device for fastening the two partial housings 141 . 142 together. Furthermore, it is possible that in the contact geometry 140 a monitoring is integrated to check whether the sub-housings are properly connected. However, such monitoring is not shown for reasons of clarity.
Ferner können für die induktive Kopplung z.B. auch Stab-Ferrite mit gewickelten Spulen und/oder Schalenkerne verwendet werden. Ferner kann letztlich jede geometrische Form verwendet werden, die eine gute mechanische Verbindung zwischen den Gehäuseteilen erlaubt und auch eine gute magnetische Verbindung bzw. Kopplung bereitstellt. Hierbei wird angestrebt, die gekoppelten Koppelelemente, also insbesondere Spulen bzw. Planarspulen und magnetischen Materialien derart zu dimensionieren, dass zweckmäßig auch ein möglichst guter Transformator mit Luftspalt gebildet werden kann, dessen Verluste minimal sind und die Kopplung maximal wird.Further, for example, rod ferrites with wound coils and / or shell cores can also be used for the inductive coupling. Furthermore, ultimately any geometric shape can be used that allows a good mechanical connection between the housing parts and also provides a good magnetic connection or coupling. In this case, it is desirable to dimension the coupled coupling elements, ie in particular coils or planar coils and magnetic materials, in such a way that the best possible transformer with an air gap can be formed whose losses are minimal and the coupling becomes maximum.
6 zeigt in skizzenhafter Darstellung ein weiteres Anschauungsbeispiel einer insbesondere als Eingangsmodul ausgebildeten Funktionseinheit 117"', von außen auf dessen diesbezügliches Teilgehäuse, sodass die Komponenten, insbesondere die Elektronikkomponenten einschl. der mit diesen elektrisch verbundenen Koppelelementen zur Ausbildung elektro-magnetischer Felder im Gehäuseinneren nicht zu sehen sind. 6 shows in a sketch-like representation of another illustrative example of a trained in particular as an input module functional unit 117 '' , From the outside on the relevant sub-housing, so that the components, in particular the electronic components including. With these electrically connected coupling elements for the formation of electromagnetic fields inside the housing are not visible.
Zu sehen ist jedoch insbesondere ein am Teilgehäuse der eingehausten Funktionseinheit 117"' vorstehender Gehäuseteil 133. Mittels eines solchen oder ähnlich gestalteten Gehäuseteils 133 kann folglich zusammen mit einem zu dem Gehäuseteil 133 komplementär ausgebildeten Teilgehäuse einer mit der eingehausten Funktionseinheit 117"' mechanisch miteinander zu verbindenden weiteren eingehausten Funktionseinheit eine Kontaktgeometrie mit Überlappungsbereich, ähnlich zu vorstehender Beschreibung definiert werden. Zur mechanischen Verbindung können z.B. an den seitlichen Seiten des Gehäuseteils 133 Verbindungselemente 121 angeordnet sein, beispielsweise nutenartige Vertiefungen, in welche komplementäre nasenartige Erhöhungen eingreifen können. Im Innern des Gehäuseteils 133 sind somit zweckmäßig ein Koppelelement oder mehrere Koppelelemente, zweckmäßig wiederum eine Leiterplatte mit einem Koppelelement oder mehreren Koppelelementen gemäß vorstehender Beschreibung, angeordnet, um gemeinsam mit einem im Innern eines komplementär ausgebildeten Gehäuseteils angeordneten Koppelelement oder auch mehreren Koppelelementen, zweckmäßig wiederum ähnlich vorstehender Beschreibung auf oder in einer Leiterplatte angeordnet, einen elektromagnetischen Koppelbereich an der bei mechanischer Verbindung entstehenden, gemeinsamen Grenzfläche zu bilden.However, one can see in particular a partial housing of the housed functional unit 117 '' protruding housing part 133 , By means of such or similar designed housing part 133 can therefore together with a to the housing part 133 complementarily formed partial housing one with the housed functional unit 117 '' A contact geometry with overlapping area to be mechanically connected to each other, to be connected, similar to the description above. For mechanical connection, for example, on the lateral sides of the housing part 133 fasteners 121 be arranged, for example, groove-like depressions in which complementary nose-like elevations can intervene. In the interior of the housing part 133 Thus, a coupling element or more coupling elements expedient, in turn, a printed circuit board with a coupling element or more coupling elements according to the above description, arranged to work together with a arranged inside a complementarily shaped housing part coupling element or even a plurality of coupling elements, appropriately again similar to the above description on or in a printed circuit board arranged to form an electromagnetic coupling region at the joint surface resulting from mechanical connection.
Wie vorstehend beschrieben, können hierbei je nach spezifischer Ausführung die Ausbildung und/oder Anordnung von Koppelelementen zur Übertragung von Energie, Daten und/oder Signalen mittels elektro-magnetischer Felder unterschiedlich vorgesehen sein. Bei 6 ist diesbezüglich angedeutet, dass bei diesem Anschauungsbeispiel z.B. eine Ausbildung und Anordnung von Koppelelementen im Gehäuseinneren enthalten sein kann, mit denen eine bidirektionale Übertragung von Daten und eine unidirektionale Übertragung von Energie zur Energieversorgung der eingehausten Funktionseinheit 117"' ermöglicht werden kann.As described above, the design and / or arrangement of coupling elements for the transmission of energy, data and / or signals by means of electro-magnetic fields can be provided differently depending on the specific embodiment. at 6 It is indicated in this regard that in this illustrative example, for example, a design and arrangement of coupling elements may be contained in the housing interior, with which a bidirectional transmission of data and a unidirectional transmission of energy to power the housed functional unit 117 '' can be enabled.
Ferner können, wie bei 6 angedeutet, von außen zugängliche Anschlussklemmen 150 an der eingehausten Funktionseinheit 117'" vorgesehen sein, die mit den im Gehäuseinnern angeordneten Elektronikkomponenten z.B. derart elektrisch verbunden sind, dass hierüber z.B. ein Sensor, insbesondere zur Erfassung von Temperatur, Drehzahl oder Druck, anschaltbar ist. Auch können an der Gehäuseoberfläche mit der im Gehäuseinnern angeordneten Elektronik entsprechend einer jeweiligen spezifischen Ausführung elektrisch verbundene Visualisierungsmittel 160, wie z.B. LEDs, zum Anzeigen bestimmter Ereignisse vorgesehen sein.Furthermore, as with 6 indicated, externally accessible terminals 150 at the housed functional unit 117 '" be provided, which are so electrically connected to the housing components arranged inside the electronic components, for example, that on this example, a sensor, in particular for detecting temperature, speed or pressure, can be connected. Also, on the housing surface with the electronics arranged inside the housing according to a respective specific embodiment electrically connected visualization means 160 , such as LEDs, to be provided for displaying certain events.
7 zeigt gleichermaßen in skizzenhafter Darstellung eine Teilansicht in ein Gehäuseinneres eines wie bei 6 dargestellten Anschauungsbeispiels einer eingehausten Funktionseinheit 117'" bei zumindest teilweise „gläsern“ skizziertem Teilgehäuse. 8 zeigt im Vergleich zu 7 eine entsprechende Ansicht von der Rückseite der eingehausten Funktionseinheit 117"'. 7 shows equally in sketchy representation of a partial view in a housing interior of a like 6 Illustrated illustrative example of a housed functional unit 117 '" in at least partially "glasses" sketched sub-housing. 8th shows in comparison to 7 a corresponding view from the back of the housed functional unit 117 '' ,
Zu sehen ist hierbei insbesondere eine im Gehäuseinnern angeordnete, mit 143'gekennzeichnete Leiterplatte, an welcher je nach Ausführung entsprechende, jedoch aus Gründen der Übersicht nicht dargestellte Elektronikkomponenten zur Bildung einer jeweiligen Funktionseinheit angeordnet sind. Ferner ist eine im Innern des vorstehenden Gehäuseteils 133 angeordnete Leiterplatte 145' für Koppelelemente sowie zwei auf der Leiterplatter 145' angeordnete Koppelelemente 151 und 152 ( 7), die in zweckmäßiger Ausgestaltung als Spulen ausgeführt sind, zu sehen. Die hierbei im bzw. für den Koppelbereich vorgesehene elektromagnetische Koppelfläche umfasst in diesem Beispiel somit zwei, gemäß 7 nebeneinanderangeordnete Koppelelemente. Es sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass je nach Ausführung auch nur ein Koppelelement zur Ausbildung einer elektromagnetischen Koppelfläche vorgesehen sein kann. Alternativ oder ergänzend kann jedoch auch ein Koppelelement oder können auch mehrere Koppelelemente im Innern der Leiterplatte 145' angeordnet sein. Das Koppelelement 151 gemäß 7 ist z.B. ausgebildet, angeordnet und elektrisch an die weiteren Elektronikkomponenten angeschaltet, die Übertragung von Daten, insbesondere bidirektional, zu ermöglichen und das Koppelelement 152, die Übertragung von Energie, insbesondere zur Energieversorgung der eingehausten Funktionseinheit 117''' zu ermöglichen, wenn bei mechanischer Verbindung der eingehausten Funktionseinheit 117''' mit deiner weiteren eingehausten Funktionseinheit, wie vorstehend beschrieben, ein elektromagnetischer Koppelbereich an der bei mechanischer Verbindung entstehenden, gemeinsamen Grenzfläche, gebildet ist. An dieser Grenzfläche sind die miteinander zu koppelnden Koppelflächen bzw. die Koppelelemente somit zweckmäßig aufeinander zu gerichtet. Bei Ausführungsformen mit einem hierbei vorstehenden Gehäuseteil, in welchem Innern die Koppelflächen ausgebildet sich, wie z.B. in den vorstehend beschriebenen 5, 6, 7 und 8 zu sehen, wird somit zusätzlich ein Überlappungsbereich ausgebildet, ähnlich wie vorstehend z.B. auch in Bezug auf 5 hervorgehoben.In particular, a printed circuit board which is arranged inside the housing and is labeled with 143 ', on which, depending on the design, corresponding electronic components (not shown for reasons of clarity) are arranged to form a respective functional unit, can be seen in particular. Furthermore, one is inside the protruding housing part 133 arranged circuit board 145 ' for coupling elements and two on the Leiterplatter 145 ' arranged coupling elements 151 and 152 ( 7 ), which are designed in an expedient embodiment as coils to see. The electromagnetic coupling surface provided here in or for the coupling region thus comprises two, in accordance with FIG 7 juxtaposed coupling elements. It should be noted at this point, however, that depending on the design, only one coupling element for forming an electromagnetic coupling surface can be provided. Alternatively or additionally, however, can also be a coupling element or can also have a plurality of coupling elements in the interior of the circuit board 145 ' be arranged. The coupling element 151 according to 7 For example, it is designed, arranged and electrically connected to the further electronic components, to enable the transmission of data, in particular bidirectionally, and the coupling element 152 , the transmission of energy, in particular for the power supply of the housed functional unit 117 ''' to allow, if with mechanical connection of the housed functional unit 117 ''' With your further housed functional unit, as described above, an electromagnetic coupling region is formed at the joint interface formed during mechanical connection. At this interface, the coupling surfaces to be coupled together or the coupling elements are thus expediently toward each other directed. In embodiments with a housing part projecting in this case, in which interior the coupling surfaces are formed, as in the case described above 5 . 6 . 7 and 8th Thus, an overlap area is thus additionally formed, similar to the example above also with respect to FIG 5 highlighted.
Die Leiterplatte 145' ist folglich ferner insbesondere entsprechend einer jeweiligen Kontaktgeometrie an der Leiterplatte 143' angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden 149' (8), beispielsweise, wie z.B. bereits in Bezug auf 5 ausgeführt. Es sei jedoch nochmals darauf hingewiesen, dass in Abwandlung hierzu auch eine gemeinsame Leiterplatte für Koppelelemente und Elektronikkomponenten vorgesehen sein kann.The circuit board 145 ' is therefore also in particular corresponding to a respective contact geometry on the circuit board 143 ' arranged and electrically connected to this 149 ' ( 8th ), for example, as already related to 5 executed. However, it should again be noted that in a modification to this, a common circuit board for coupling elements and electronic components can be provided.
Auch kann auf der Rückseite der bei 7 skizzierten Leiterplatte 145' wiederum zweckmäßig eine magnetisch leitfähige, insbesondere jedoch auch elektrisch schlecht oder nicht leitende, Materialschicht oder -folie zur Feldabschirmung angeordnet sein, wie bei 8 beispielhaft skizziert und mit Bezugszeichen 148'versehen.Also, on the back of the case 7 sketched circuit board 145 ' in turn, suitably a magnetically conductive, but in particular also electrically poor or non-conductive, material layer or foil be arranged for field shielding, as in 8th sketched by way of example and with reference numerals 148 ' Mistake.
Die 9 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines zu einem Gehäuseteil 133 mit darin vorgesehenen Koppelelementen gemäß 6 bis 8 komplementär ausgebildeten Funktionsmodul-Teilgehäuses 132'. An ein wie bei 9 skizziertes Teilgehäuse 132' können jedoch im dargestellten Beispiel zwei, mit Gehäuseteilen 133 versehene Funktionsmodule angeschlossen werden. Um eine jeweilige Kontaktgeometrie mit Überlappungsbereich zu vervollständigen, ist gemäß Ausbildungsbeispiel nach 9, eine jeweils zu einem vorstehenden Gehäuseteil 133 komplementäre Einbuchtung bzw. Aussparung 134 im Teilgehäuse 132' vorgesehen. Zur mechanischen Verbindung können z.B. an den seitlichen Innenseitenseiten der Einbuchtungen bzw. Aussparungen 134 Verbindungselemente 121 angeordnet sein, beispielsweise nasenartige Erhöhungen, welche in komplementäre nutenartige Vertiefungen an Gehäuseteilen 133 eingreifen können.The 9 shows an exemplary embodiment of a housing part 133 with provided therein coupling elements according to 6 to 8th complementarily formed functional module part housing 132 ' , To a like 9 sketched part housing 132 ' However, in the example shown, two, with housing parts 133 provided functional modules are connected. In order to complete a respective contact geometry with overlap region, according to the exemplary embodiment 9 , one to a projecting housing part 133 complementary indentation or recess 134 in the sub-housing 132 ' intended. For mechanical connection, for example, on the lateral inner sides of the indentations or recesses 134 fasteners 121 be arranged, for example, nose-like elevations, which in complementary groove-like depressions on housing parts 133 can intervene.
Ein Funktionsmodul eines gemäß 9 skizziertem Funktionsmodul-Teilgehäuses 132' besitzt folglich zweckmäßiger Weise zumindest eine Versorgungseinheit, mit welcher über die an einer Leiterplatte 146' im Bereich der Aussparung angeordneten Energie-Koppelelemente zwei weitere angeschlossene Funktionsmodule mit Energie versorgt werden können, d.h. insbesondere z.B. ein Eingangsmodul und ein Ausgangsmodul. Über jeweils zumindest ein weiteres im Bereich der Aussparung beispielhaft angeordnetes Signal und/oder Daten Koppelelement kann dann ferner mit diesen und die jeweiligen Teilgehäuse überbrückend eine Übertragung von Signalen und/oder Daten mittels elektromagnetischer Felder erfolgen. Die Koppelelemente sind im skizzierten Ausführungsbeispiel an oder in einer Leiterplatte 146'angeordnet, welche zusätzlich die Elektronikkomponenten zur Bildung des Funktionsmoduls mit dem Teilgehäuse 132' trägt. Die Leiterplatte 146' in diesem Beispiel ist somit eine gemeinsame Leiterplatte sowohl für diese Elektronikkomponenten als auch für die Koppelelemente. Wie weiter zu sehen, ist optional auf der Rückseite der Leiterplatte 146', d.h. auf einer zur mechanischen Verbindung mit einem bzw. zwei weiteren Teilgehäusen und Ausbildung eines Koppelbereichs vorgesehenen Grenzfläche abgewandten Seite der Leiterplatte 146', zweckmäßig wiederum eine Schirmungsschicht oder auch -platte 148" aus magnetisch leitfähigem Material vorgesehen.A functional module according to 9 sketched functional module part housing 132 ' Therefore, suitably has at least one supply unit, with which on the on a circuit board 146 ' In the region of the recess arranged energy coupling elements two other connected function modules can be supplied with energy, ie in particular, for example, an input module and an output module. In each case at least one further signal and / or data coupling element arranged in the region of the recess can then be used to transpose signals and / or data by means of electromagnetic fields, bridging these and the respective sub-housings. The coupling elements are in the sketched embodiment on or in a circuit board 146 ' arranged, which in addition the electronic components to form the functional module with the sub-housing 132 ' wearing. The circuit board 146 ' In this example, therefore, a common circuit board for both these electronic components and for the coupling elements. As you can see further, it is optional on the back of the circuit board 146 ' , ie, on a side facing away from the mechanical interface with one or two further sub-housings and forming a coupling region side of the printed circuit board 146 ' , expedient again a Schirmungsschicht or plate 148 ' provided of magnetically conductive material.
10 zeigt skizzenhaft eine weitere beispielhafte Ausführung eines elektronischen Ein-/Ausgangsgerätes gemäß der Erfindung umfassend ein Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' zusammengesetzt und mechanisch verbunden mit einer als Eingangsmodul ausgebildeten, eingehausten Funktionseinheit 117"' und einer als Ausgangsmodul ausgebildeten, eingehausten Funktionseinheit 118"'. Wie angedeutet, können zwischen den Funktionsmodulen diese mechanisch miteinander verbindenden Verbindungselemente 121 angeordnet sein. Das Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' kann z.B. dem, gemäß 9 entsprechen und die als Eingangsmodul ausgebildete, eingehauste Funktionseinheit 117''' einer gemäß der in Bezug auf die 6 bis 8 beschriebenen. An der Funktionseinheit 117"' kann folglich eingangsseitig, d.h. auf der speisenden Seite, ein Stromeingang an einen Sensor angeschlossen sein, der sich insbesondere auch aufgrund der Galvanischen Trennung gemäß Erfindung in einer Ex-Zone (explosionsgefährdete Zone) befinden kann. Die Funktionseinheit 117''' bildet in einem solchen Fall somit die „Ex-Seite“ eines z.B. als Trennverstärkers ausgebildeten Ein-/Ausgangsgerätes. Die als Ausgangsmodul ausgebildete, eingehauste Funktionseinheit 118"' liefert dann z.B. in Abhängigkeit des jeweils über den Sensor am Stromeingang anliegenden speisenden Signals ein Ausgangssignal, z.B. einen Ausgangsstrom beispielsweise zwischen 4 und 20mA, welches z.B. an eine an diese angeschlossene Steuerung weitergeleitet wird. Das Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' besitzt somit ferner zweckmäßig zumindest eine Versorgungseinheit und ist über Anschlussklemmen an eine Energieversorgung angeschaltet. 10 shows a sketch of another exemplary embodiment of an electronic input / output device according to the invention comprising a functional module with sub-housing 132 ' assembled and mechanically connected to a trained as an input module, housed functional unit 117 '' and a trained as output module, housed functional unit 118 '' , As indicated, between the functional modules these mechanically interconnecting fasteners 121 be arranged. The functional module with partial housing 132 ' can, for example, the, according to 9 correspond and trained as an input module, encased functional unit 117 ''' one according to in relation to the 6 to 8th described. At the functional unit 117 '' Consequently, on the input side, ie on the feeding side, a current input can be connected to a sensor which, in particular, can also be located in an Ex zone (potentially explosive zone) due to the galvanic separation according to the invention. The functional unit 117 ''' forms in such a case thus the "ex-side" of a trained as an isolating amplifier input / output device. The trained as output module, encased functional unit 118 '' Then, for example, depending on the respectively applied via the sensor at the power input feeding signal, an output signal, for example, an output current, for example, between 4 and 20mA, which, for example, is forwarded to a connected to this control. The functional module with partial housing 132 ' Thus, it is also expedient to have at least one supply unit and is connected via terminals to a power supply.
In Abwandlung könnte jedoch eine als Ausgangsmodul ausgebildete, eingehauste Funktionseinheit auch eingesetzt werden, ein Ausgangssignal, analog oder digital, z.B. zum Schalten eines Aktors, z.B. auch eines innerhalb einer Ex-Zone angesiedelten Aktors, weiterzuleiten. Ergänzend oder alternativ kann eine als Eingangsmodul ausgebildete, eingehauste Funktionseinheit ein eingangsseitig anliegendes Signal anstelle über einen Sensor von einer anderen Komponente, z.B. einer Logik- und/oder Steuerkomponente, zu erhalten.In a modification, however, a trained as output module, encased functional unit could also be used to forward an output signal, analog or digital, eg for switching an actuator, for example, a resident within an Ex zone actuator. Additionally or alternatively, a trained as input module, encased functional unit an input side received signal instead of a sensor from another component, such as a logic and / or control component to receive.
Basierend auf den Ausführungen zu den zuvor beschriebenen Figuren in Bezug auf die an gemeinsamen Grenzflächen gebildeten Koppelbereiche kann das Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' somit bevorzugt, z.B. wie bei 10 angezeigt, die Funktionseinheit 117"' und die Funktionseinheit 118"' über jeweilige Koppelelemente mit Energie versorgen. Auch eine Signal- und/oder Datenübertragung kann über jeweilige an Koppelbereichen entsprechend angeordnete Koppelelemente, insbesondere auch bidirektional, galvanisch getrennt zwischen Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' und Funktionseinheit 117''' sowie zwischen Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' und Funktionseinheit 118''' erfolgen. Das Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' besitzt somit zweckmäßig ferner zumindest Logikeinheit. Ergänzend oder alternativ zum einem stets über das Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' verlaufenden Signal/Datenfluss zwischen Funktionseinheit 117''' und Funktionseinheit 118''' kann jedoch auch, wie ebenfalls bei 10 angedeutet, ein Koppelbereich mit entsprechenden Koppelelementen direkt an einer gemeinsamen Grenzfläche zwischen der Funktionseinheit 117"' und der Funktionseinheit 118''' ausgebildet sein, um eine Signal- und/oder Datenübertragung direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung des Funktionsmodul mit Teilgehäuse 132' zu ermöglichen. Auch ein solcher Koppelbereich kann zur unidirektionalen, insbesondere jedoch auch zur bidirektionalen Übertragung ausgebildet sein. Wie ferner ersichtlich, kann es sich hierbei auch anbieten, einen Koppelbereich zwischen der Funktionseinheit 117''' und der Funktionseinheit 118''' ohne vorbeschriebenen Überlappungsbereich auszubilden. So können die jeweiligen Leiterplatten mit den Koppelelementen z.B. ohne Ausbildung eines Versatzes, insbesondere mit einer jeweiligen seitlichen Seite, zueinander ausgerichtet sein. Die Koppelelemente sind dann z.B. an den jeweils gleichen Oberflächen der Leiterplatten angeordnet und derart zueinander ausgerichtet, dass sich zwischen diesen Koppelelementen ein Magnetfeld ausbilden kannBased on the comments on the figures described above with respect to the coupling regions formed at common interfaces, the functional module can have partial housings 132 ' thus preferred, eg as in 10 displayed, the functional unit 117 '' and the functional unit 118 '' provide energy via respective coupling elements. A signal and / or data transmission can also be electrically isolated between functional module with partial housing via respective coupling elements arranged correspondingly at coupling regions, in particular also bidirectionally 132 ' and functional unit 117 ''' as well as between functional module with partial housing 132 ' and functional unit 118 ''' respectively. The functional module with partial housing 132 ' thus has expediently further at least logic unit. In addition or as an alternative to always using the functional module with partial housing 132 ' running signal / data flow between functional unit 117 ''' and functional unit 118 ''' can, however, as well as at 10 indicated, a coupling region with corresponding coupling elements directly to a common interface between the functional unit 117 '' and the functional unit 118 ''' be formed to a signal and / or data transmission directly, ie without the interposition of the functional module with sub-housing 132 ' to enable. Such a coupling region can also be designed for unidirectional, but in particular also for bidirectional transmission. As can further be seen, this may also be a coupling region between the functional unit 117 ''' and the functional unit 118 ''' without forming a prescribed overlap area. Thus, the respective circuit boards with the coupling elements, for example, without forming an offset, in particular with a respective lateral side, be aligned with each other. The coupling elements are then arranged, for example, on the respective same surfaces of the printed circuit boards and aligned with each other such that a magnetic field can form between these coupling elements
Auch bei der Ausführungsform nach 10 erhält somit bevorzugt wenigstens ein Funktionsmodul, d.h. eine oder mehrere zusammen in einem separaten Teilgehäuse beherbergte Funktionseinheit(en), d.h. insbesondere Eingangs- und/oder Ausgangseinheiten, seine elektrische Versorgungsspannung nicht über einen daran angeordneten Versorgungsanschluss von extern, sondern über einen Koppelbereich für elektromagnetische Felder an einer gemeinsamen Grenzfläche zwischen seinem eigenen Teilgehäuse und einem anderen Funktionsmodul bzw. dessen Teilgehäuse, d.h. von diesem anderen Funktionsmodul, welches somit zweckmäßig zumindest eine Versorgungseinheit besitzt. Besonders bevorzugt erhalten über ein solches, eine Versorgungseinheit aufweisendes Funktionsmodul im Fall von einer Mehrzahl daran über entsprechende Koppelbereiche angeschlossenen weiteren Funktionsmodule, d.h. insbesondere Eingangs- und/oder Ausgangsmodule, auch mehrere oder alle weiteren Funktionsmodule ihre Versorgungsenergie dann über jeweils zur Energieübertragung entsprechend vorgesehene Koppelelemente. Ein solches, die Energieversorgung für weitere Funktionsmodule bereitstellendes Funktionsmodul kann somit wiederum bevorzugt ein Basismodul sein, insbesondere entsprechend den diesbezüglich vorstehenden Ausführungen.Also in the embodiment according to 10 Thus, preferably at least one functional module, ie one or more functional unit (s) housed together in a separate sub-housing, ie in particular input and / or output units, does not receive its electrical supply voltage externally via a supply connection arranged thereon but via a coupling region for electromagnetic fields at a common interface between its own sub-housing and another functional module or its sub-housing, ie from this other functional module, which thus expediently has at least one supply unit. Particularly preferably, by means of such a functional module having a supply unit, in the case of a plurality of further functional modules connected thereto via corresponding coupling regions, ie in particular input and / or output modules, several or all further functional modules then receive their supply energy via respective coupling elements respectively provided for energy transmission. Such a functional module which provides the power supply for further functional modules can thus in turn preferably be a base module, in particular corresponding to the explanations above.
Insbesondere Eingangs- und Ausgangsmodule gemäß bisherigen Ausführungen können bei Automatisierungsanwendungen somit in zweckmäßig Ausbildung als „E/A-Module“ (Eingabe/Ausgabe-Module) eingesetzt werden, von den Fachkreisen der Automatisierungstechnik in Anlehnung an die Englische Fachsprache in der Regel auch als „I/O-Modul“ bezeichnet, welche im Rahmen eines in der Automatisierungstechnik eingesetzten elektronischen Ein-/Ausgabegeräts einem diesem übergeordneten Automatisierungssystem eine Schnittstelle oder mehrere Schnittstellen zur Außenwelt, insbesondere zur Feldebene ermöglichen. Die bei 10 skizzierte Ausführung kann folglich auch zur Realisierung z.B. eines Trennverstärkers mit zwei I/O-Modulen und einem Versorgungsmodul herangezogen werden.In particular, input and output modules according to previous embodiments can thus be used in automation applications in appropriate training as "I / O modules" (input / output modules) by the professionals of automation technology based on the English jargon usually as " I / O module "refers to which, in the context of an electronic input / output device used in automation technology, enable an interface or several interfaces to the outside world, in particular to the field level, to a higher-level automation system. The at 10 sketched execution can therefore also be used to implement eg an isolation amplifier with two I / O modules and a supply module.
11 zeigt im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktgeometrie zur Bildung eines Koppelbereiches, im dargestellten Beispiel eines Koppelbereiches mit zumindest zur Übertragung von Energie angeordneten Koppelelementen. 11 shows in cross section a further embodiment of a contact geometry for forming a coupling region, in the illustrated example of a coupling region with at least for the transmission of energy arranged coupling elements.
Der Übersicht halber sind bei 11 der Ausführungsform gemäß 5 entsprechende oder entsprechend wirkende Komponenten mit identischen Bezugszeichen belegt. Die als Funktionsmodul eingehauste Funktionseinheit 118' kann somit z.B. als Ausgangsmodul bzw. im Falle eines E/A-Moduls als Ausgabemodul ausgebildet sein und trägt auf und/oder in einer ersten Leiterplatte 143 hierfür benötigte Elektronikkomponenten. An oder in einer zweiten, mittels einer Kontaktstelle 149 zumindest elektrisch mit der Leiterplatte 143 verbunden Leiterplatte 148 ist wenigstens ein zur Energieversorgung vorgesehenes Koppelelement 152' funktionsgerecht angeordnet und elektrisch angebunden. Die eingehauste Funktionseinheit 119' ist folglich zweckmäßig als Versorgungsmodul ausgebildet und weist gleichermaßen an einer Leiterplatte 146' hierfür benötigte Elektronikkomponenten auf. Bei der dargestellten Ausführung dient die Leiterplatte 146'ferner als gemeinsame Leiterplatte und trägt folglich zusätzlich auch wenigstens ein zur Energieversorgung vorgesehenes Koppelelement 152'. Ein sich zwischen den Koppelelementen an der gemeinsamen Grenzfläche 120 der zusammengesetzten Funktionsmodule sich einstellendes Magnetfeld ist mit den Bezugszeichen 147 belegt. Auf den zur Grenzfläche im Koppelbereich abgewandten Seiten der die Koppelelemente tragenden Leiterplatten können in zweckmäßiger Ausbildung wieder das Magnetfeld 147 zu einer Rückseite abschirmende Materialschichten und/oder -folien 148 angeordnet sein. Die Wände der Teilgehäuse der eingehausten Funktionseinheiten 118'und 119' bilden ersichtlicher Weise zusätzliche Isolationsstrecken, bei 11 mit „erste isolationsstrecke“ und „zweite Isolationsstrecke“ bezeichnet, um die zur galvanischen Trennung, insbesondere auch bei geforderter Eigensicherheit, benötigten oder vorgeschriebenen Isolationsabstände zu erzielen.For clarity, are at 11 the embodiment according to 5 corresponding or correspondingly acting components occupied by identical reference numerals. The functional unit included as a functional module 118 ' can thus be designed, for example, as an output module or in the case of an I / O module as an output module and carries on and / or in a first printed circuit board 143 For this required electronic components. On or in a second, by means of a contact point 149 at least electrically with the circuit board 143 connected circuit board 148 is at least one intended for energy supply coupling element 152 ' functionally arranged and electrically connected. The encapsulated functional unit 119 ' is therefore expediently designed as a supply module and likewise has a printed circuit board 146 ' For this required electronic components. In the illustrated embodiment, the circuit board is used 146 ' Furthermore, as a common circuit board and consequently also carries at least one provided for power supply coupling element 152 ' , One between the Coupling elements at the common interface 120 the composite functional modules adjusting magnetic field is denoted by the reference numerals 147 busy. On the side facing away from the interface in the coupling region sides of the coupling elements supporting printed circuit boards can in appropriate training again the magnetic field 147 to a back shielding material layers and / or foils 148 be arranged. The walls of the sub-housings of the housed functional units 118 ' and 119 ' evidently form additional isolation distances, at 11 with "first insulation distance" and "second insulation distance" referred to in order to achieve the galvanic separation, in particular required intrinsic safety, required or prescribed isolation distances.
Bei 14 ist ein Ausschnitt eines im Vergleich zur 11 ein etwas abgewandelten, weiteres Ausführungsbeispiels mit Kontaktgeometrien zur Bildung mehrerer Koppelbereiche im Querschnitt skizziert. Nachfolgend wird lediglich auf die Abwandlungen eingegangen und im Übrigen sind identische Bezugszeichen wie bei 11 für gleiche oder gleichwirkende Komponenten verwendet. Das Ausführungsbeispiel zeigt hierbei einen Ausschnitt eines als Basisgehäuse ausgebildetes Teilgehäuses 130"', in welches eine Mehrzahl von jeweils als Eingangsmodul oder Ausgangsmodul eingehausten Funktionseinheiten, z.B. bereits im Zusammenhang mit 13 beschriebene Funktionseinheiten 117", 118" einsetzbar sind. Das als Basisgehäuse ausgebildete Teilgehäuse 130''' beherbergt hierzu eine Vielzahl von, insbesondere hintereinander und voneinander beabstandeten Leiterplatten 146 mit jeweils daran angeordneten, zweckmäßig zu der jeweils selben Richtung hin ausgerichteten Koppelelementen. Im als Basisgehäuse ausgebildeten Teilgehäuse 130''' sind ferner jeweils schlitzartige Anschlussmöglichkeiten für die Mehrzahl von eingehausten Funktionseinheiten 117'', 118" vorgesehen. Die Schlitze sind hierbei durch entsprechende Formgebung des Teilgehäuses 130''' zwischen den einzelnen, beabstandet voneinander angeordneten Leiterplatten 146 gebildet. In einem solchen Schlitz kann folglich eine jeweilige Funktionseinheit 117", 118" durch einfaches Einschieben oder Einstecken von dem Teilgehäuse 130''' aufgenommen und an dieses angeschlossen werden. Jede aufgenommene Funktionseinheit 117", 118" kann dann folglich mit dem Teilgehäuse 130''' einen eigenen Koppelbereich für elektro-magnetische Felder an einer jeweiligen gemeinsamen Grenzfläche 120 ausbilden.at 14 is a section of one compared to 11 a slightly modified, another embodiment with contact geometries to form a plurality of coupling regions outlined in cross section. In the following, only the modifications will be discussed, and otherwise the same reference numerals as in 11 used for the same or equivalent components. The exemplary embodiment here shows a section of a housing designed as a base housing 130 "' , in which a plurality of each housed as input module or output module functional units, eg already in connection with 13 described functional units 117 ' . 118 ' can be used. The trained as a base housing housing 130 ''' houses for this purpose a plurality of, in particular one behind the other and spaced apart circuit boards 146 each arranged thereon, suitably aligned to the respective same direction towards coupling elements. In designed as a base housing part housing 130 ''' Furthermore, each slot-like connection options for the plurality of housed functional units 117 ' ' 118 ' intended. The slots are in this case by appropriate shaping of the housing part 130 ''' between the individual, spaced apart printed circuit boards 146 educated. In such a slot, therefore, a respective functional unit 117 ' . 118 ' by simply inserting or inserting the part housing 130 ''' be recorded and connected to this. Each recorded functional unit 117 ' . 118 ' can then with the sub-housing 130 ''' a separate coupling region for electromagnetic fields at a respective common interface 120 form.
Zur verbesserten mechanischen Verbindung, insbesondere auch exakten Ausrichtung und Fixierung, können z.B. an Gehäuseoberflächen, die eine jeweilige gemeinsame Grenzfläche 120 ausbilden, jeweils komplementäre Verbindungselemente 121 vorsehen sein. Diese Verbindungselemente 121 können z.B. derart komplementär ausgebildet sein, dass sie beim Zusammenfügen der einzelnen Gehäuseteile gegenseitig verrasten. Bei einer wie bei 14 skizzierten Anordnung von hintereinander oder nacheinander in den Anschlussschlitzen des Basisgehäuses 130"' aufgenommenen Funktionsmodulen, befinden sich beispielsweise jeweils eine nutenartige Einbuchtung und eine nasenartige Erhöhung an zwei gegenüberliegenden, zur Ausbildung von Grenzflächen vorgesehenen Oberflächen eines Gehäuseteils. Eine jeweilige nasenartige Erhöhung eines jeweiligen Gehäuseteils kann folglich in eine jeweilige nutenartige Einbuchtung eines benachbarten Gehäuseteils bei der Ausbildung einer jeweiligen gemeinsamen Grenzfläche eingreifen.For improved mechanical connection, in particular also exact alignment and fixation, can eg on housing surfaces, which have a respective common interface 120 form, each complementary connecting elements 121 be provided. These fasteners 121 For example, can be designed to be complementary so that they lock each other when assembling the individual housing parts. For a like 14 sketched arrangement of successively or successively in the connection slots of the base housing 130 "' accommodated function modules, for example, there are each a groove-like recess and a nose-like increase at two opposite, provided for the formation of interfaces surfaces of a housing part. A respective nose-like elevation of a respective housing part can consequently engage in a respective groove-like indentation of an adjacent housing part in the formation of a respective common interface.
Insgesamt betrifft die vorliegende Erfindung und ihre Ausführungsformen somit ein elektronisches Ein-/Ausgangsgerät 115, 115', 115", bei welchem erfindungsgemäß galvanisch getrennte Stromkreise bzw. Potentialgruppen jeweiliger oder ausgewählter Funktionseinheiten in einzelne Gehäuseteile bzw. Teilgehäuse integriert sind, um diese auf flexible Art und Weise miteinander kombinieren zu können. Ein erfindungsgemäßes elektronisches Ein-/Ausgangsgerät mit galvanischer Trennung hat demnach für jede relevante Funktionseinheit oder Gruppe von Potentialgruppe zweckmäßig ein eigenes Gehäuse oder ist zumindest aus zwei verschiedenen Teilgehäusen zusammengesetzt. Die zusammengesetzten Gehäuseteile sind mechanisch, aber nicht elektrisch miteinander verbunden. Zwischen den Potentialgruppen können Energie, Daten und/oder Signale über Koppelelemente unter Ausnutzung von elektromagnetischen Feldern, induktiv und/oder kapazitiv übertragen werden.Overall, the present invention and its embodiments thus relates to an electronic input / output device 115 . 115 ' . 115 ' , in which according to the invention galvanically isolated circuits or potential groups of respective or selected functional units are integrated into individual housing parts or partial housings in order to be able to combine these in a flexible manner. An electronic input / output device according to the invention with galvanic isolation accordingly has a separate housing for each relevant functional unit or group of potential groups or is at least composed of two different partial housings. The assembled housing parts are mechanically, but not electrically connected. Between the potential groups, energy, data and / or signals can be transmitted inductively and / or capacitively via coupling elements utilizing electromagnetic fields.
Eine Modularität von elektronischen Ein-/Ausgangsgeräten mit galvanischer Trennung wird durch die vorliegende Erfindung erhöht. Ferner ist es möglich, z.B. Trennverstärker mit Systemverkabelungen bereitzustellen.Modularity of electronic input / output devices with galvanic isolation is increased by the present invention. Furthermore, it is possible, e.g. To provide isolation amplifiers with system cabling.
Durch die galvanische Trennung mittels der Gehäusewände können sehr hohe Isolationsanforderungen erfüllt werden. So ist es beispielsweise auch möglich, Sensoren und/oder Aktoren, die sich in explosionsgefährdeten Bereichen befinden, mit Energie zu versorgen und deren Daten auszuwerten. Insbesondere können die Anforderungen der Norm DIN EN 60079-11 , insbesondere in der zum Anmeldetag gültigen Fassung eingehalten werden.Due to the galvanic isolation by means of the housing walls very high insulation requirements can be met. For example, it is also possible to supply energy to sensors and / or actuators located in potentially explosive areas and to evaluate their data. In particular, the requirements of the standard DIN EN 60079-11 , in particular in the version valid at the filing date.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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100100
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Trennverstärker nach dem Stand der TechnikIsolation amplifier according to the prior art
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101101
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erste Funktionseinheitfirst functional unit
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102 102
-
zweite Funktionseinheitsecond functional unit
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103103
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dritte Funktionseinheitthird functional unit
-
104104
-
erstes Teilgehäusefirst part housing
-
105105
-
zweites Teilgehäusesecond sub-housing
-
106106
-
drittes Teilgehäusethird part housing
-
107107
-
Eingangseinheitinput unit
-
108108
-
Ausgangseinheitoutput unit
-
109109
-
Versorgungseinheitsupply unit
-
110110
-
Leiterplattecircuit board
-
111111
-
Koppelelementcoupling element
-
112112
-
Koppelelementcoupling element
-
115, 115', 115"115, 115 ', 115 "
-
elektronisches Ein-/Ausgangsgerät mit galvanischer Trennungelectronic input / output device with galvanic isolation
-
117, 117', 117". 117'''117, 117 ', 117 ", 117' ''
-
Funktionseinheit, z.B. EingangsmodulFunctional unit, e.g. input module
-
118, 118', 118", 118"'118, 118 ', 118 ", 118"'
-
Funktionseinheit, z.B. AusgangsmodulFunctional unit, e.g. output module
-
119, 119'119, 119 '
-
Funktionseinheit, z.B. VersorgungsmodulFunctional unit, e.g. supply module
-
120120
-
Grenzflächeinterface
-
121121
-
Verbindungselementconnecting element
-
123123
-
Koppelbereichcoupling region
-
140140
-
Kontaktgeometriecontact geometry
-
130, 130', 130", 130'''130, 130 ', 130 ", 130' ''
-
Teilgehäuse als BasisgehäusePart housing as a base housing
-
131131
-
Funktionskartefeature card
-
132, 132'132, 132 '
-
TeilgehäuseEnclosures
-
133133
-
Gehäuseteil zur Ausbildung einer KontaktgeometrieHousing part for forming a contact geometry
-
141141
-
TeilgehäuseEnclosures
-
142142
-
TeilgehäuseEnclosures
-
143, 144, 143'143, 144, 143 '
-
Leiterplattecircuit board
-
145, 146, 145'145, 146, 145 '
-
Leiterplatte mit Koppelelement, z.B. mit SpulePrinted circuit board with coupling element, e.g. with coil
-
147147
-
Magnetfeldmagnetic field
-
148, 148', 148"148, 148 ', 148 "
-
magnetisch leitfähiges Materialmagnetically conductive material
-
149, 149'149, 149 '
-
Kontaktstelle zur elektrischen und mechanischen VerbindungContact point for the electrical and mechanical connection
-
150150
-
Anschlussklemmenterminals
-
151, 152, 152'151, 152, 152 '
-
Koppelelementcoupling element
-
160160
-
Visualisierungsmittelvisualization means
-
200200
-
Tragschienerail
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 102015108911 A1 [0005]DE 102015108911 A1 [0005]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Norm DIN EN 60079-11 [0015]Standard DIN EN 60079-11 [0015]
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DIN EN 60079-11 [0045, 0104]DIN EN 60079-11 [0045, 0104]