DE102010062837B3 - Interface module for use as actuator-sensor interface slave for connection of e.g. sensor to bus line, has attachment region for bus line, where bus line terminal formed as threaded terminal and connected with housing - Google Patents

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Abstract

The module (1) has a base housing and an attachment region provided for a bus line, where a bus line terminal (20) is arranged at the module, formed as a threaded terminal and connected with the housing by ball-and-socket joints (30-32). One of the ball-and-socket joints is formed as a ball-and-socket joint shell in which the other ball-and-socket joints are cased. Two of the ball-and-socket joints are lockable by a clamping device (36). Field device terminals (10) are arranged on the housing for attachment of actuators and/or sensors. The housing is made of metal or plastic.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts an eine Busleitung nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to an interface module for connecting at least one field device to a bus line according to the preamble of the independent claim.

Ein solches Interface-Modul findet vornämlich in einem so genannten Aktuator-Sensor-Interface-System (AS-i System) Anwendung.Such an interface module is primarily used in a so-called actuator sensor interface system (AS-i system) application.

Das Interface-Modul kann nicht nur passiv, sondern insbesondere auch aktiv vorzugsweise als AS-i Slave ausgebildet sein.The interface module can not only be passive, but in particular also actively preferably designed as an AS-i slave.

Ein derartiges aktives Interface-Modul ist beispielsweise in der DE 100 38 860 A1 offenbart. Ein solches aktives Modul bzw. ein solcher AS-i Slave besteht aus einem Analog Baustein, Analog/Digital-Wandler und einem Digital-Bauteil. Das Analogteil empfängt einerseits die auf der AS-i-Leitung übertragenen Signale und sendet andererseits die von den Aktuatoren oder Sensoren stammenden Signale über die AS-i Leitung an einen AS-i Master.Such an active interface module is for example in the DE 100 38 860 A1 disclosed. Such an active module or such AS-i slave consists of an analog module, analog / digital converter and a digital component. On the one hand, the analog part receives the signals transmitted on the AS-i line and, on the other hand, sends the signals originating from the actuators or sensors via the AS-i line to an AS-i master.

Ein AS-i System besteht typischerweise aus mehreren Aktuatoren bzw. Sensoren und den dazugehörigen AS-i Slaves, einem AS-i Master, AS-i Netzteil und einer AS-i Leitung. Der AS-i Slave ist standardisiert und typischerweise als AS-i Chip realisiert. Der AS-i Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS. Die AS-i Leitung ist im Allgemeinen ein ungeschirmtes formkodiertes Zwei-Leiter-Flachbandkabel über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden.An AS-i system typically consists of several actuators or sensors and the associated AS-i slaves, an AS-i master, AS-i power supply and an AS-i cable. The AS-i slave is standardized and typically implemented as an AS-i chip. The AS-i master forms the interface between the actuators or sensors and the core of the controller, for example a PLC. The AS-i cable is generally an unshielded form-coded two-conductor ribbon cable that simultaneously transmits signals and energy.

Das AS-i System überträgt die Informationen zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves nicht parallel, sondern seriell. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen.The AS-i system does not transmit the information between a master and the different slaves in parallel, but serially. In each polling cycle, information is transmitted serially from master to each slave and back.

Ein passives Modul ist beispielsweise aus DE 196 30 352 A1 bekannt. Auf der Oberseite dieses Moduls sind mehre Anschlüsse für Aktuatoren und Sensoren angeordnet, deren Signale über eine Leiterplatte an Piercing-Kontakte weitergeleitet werden.A passive module is for example off DE 196 30 352 A1 known. On the top side of this module, several connections for actuators and sensors are arranged, whose signals are transmitted via a printed circuit board to piercing contacts.

Das Unterteil des Moduls weist Vertiefungen auf, in denen ein formkodiertes Busleitungskabel eindeutig eingelegt werden kann. Beim Zusammenfügen der Ober- und Unterseite des Moduls durchdringen die Piercing-Kontakte die Isolation des Busleitungskabels und stellen eine elektrische Verbindung zum Feldbus her.The lower part of the module has recesses in which a form-coded bus cable can be inserted clearly. When assembling the top and bottom of the module, the piercing contacts penetrate the insulation of the bus cable and establish an electrical connection to the fieldbus.

Aus der DE 10 2006 023 351 B3 ist ein vergleichbares Modul bekannt, bei dem im Unterschied zur vorgenannten Schrift nur ein Teil des Gehäuse zur Kontaktierung der Feldbusleitung umgeklappt werden muss.From the DE 10 2006 023 351 B3 a similar module is known in which, in contrast to the aforementioned document, only a part of the housing for contacting the fieldbus line must be folded.

Aus der EP 1 083 635 A2 ist ein Verteiler bekannt, bei dem die Aktuatoren und/oder Sensoren direkt über einen Kabelanschluss miteinander verbindbar sind. Das Anschlusskabel wird abgedichtet in den Innenraum des metallischen Verteilergehäuses geführt und mit den Aktuatoren-/Sensoranschlüssen verbunden. Die Kabelanschlussdose ist als separates Bauteil quadratisch ausgeführt und kann mit Hilfe eines Zwischenrahmens gegenüber dem Grundgehäuse in Schritten von 90° verdreht angeordnet werden.From the EP 1 083 635 A2 a distributor is known in which the actuators and / or sensors can be connected to one another directly via a cable connection. The connection cable is sealed into the interior of the metallic distributor housing and connected to the actuator / sensor connections. The cable junction box is designed as a separate component square and can be arranged rotated by means of an intermediate frame relative to the base housing in steps of 90 °.

Die EP 1 056 165 offenbart einen Verteiler, bei dem die Aktuator-/Sensoranschlüsse in unterschiedliche Raumrichtungen angeordnet sind wobei die Kabelanschlussvorrichtung auf einem Kreisbogen um maximal 60° schwenkbar ausgebildet ist. Das Anschlusskabel wird über die rohrförmige Kabeldurchführung nach innen geführt und mit einem internen Anschlussstecker verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kabelanschlussvorrichtung als separates Gehäuseteil mit dem Grundgehäuse drehbar miteinander verbunden und erlaubt so ein Verschwenken der Kabelanschlussvorrichtung um nahezu 360°.The EP 1 056 165 discloses a distributor in which the actuator / sensor terminals are arranged in different spatial directions wherein the cable connection device is formed on a circular arc by a maximum of 60 ° pivotable. The connection cable is led inwards via the tubular cable entry and connected with an internal connection plug. In a further embodiment, the cable connection device is rotatably connected to each other as a separate housing part with the base housing and thus allows a pivoting of the cable connection device by almost 360 °.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Flexibilität der Verteileranschlussmöglichkeiten weiter zu verbessern.The object of the invention is to further improve the flexibility of the distribution connection options.

Die Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch das erfindungsgemäße Interface-Modul des unabhängigen Anspruchs gelöst.The object is achieved in an advantageous manner by the inventive interface module of the independent claim.

Erfindungsgemäß ist ein Interface-Modul zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts, insbesondere eines Aktuators und/oder Sensors, an eine Busleitung vorgesehen, bei dem ein Busleitungsanschluss als Gewindeanschluss ausgebildet und über ein oder zwei Kugelgelenke mit einem Grundgehäuse des Interface-Moduls verbunden ist. Dieses Vorgehen erlaubt eine freie Ausrichtung des Busleitungsanschluss zur Anpassung an die jeweils gegebenen Erfordernisse.According to the invention, an interface module is provided for connecting at least one field device, in particular an actuator and / or sensor, to a bus line, in which a bus line connection is formed as a threaded connection and is connected via one or two ball joints to a base housing of the interface module. This procedure allows a free alignment of the bus line connection to adapt to the given requirements.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim invention are possible.

Bevorzugt ist das erste von zwei Kugelgelenken des Busleitungsanschluss in einer ebenfalls als Kugelgelenk ausgebildeten Kugelgelenkschale eingefasst. Durch diesen doppelten Kugelgelenkaufbau ist es vorteilhaft möglich, den Busleitungsanschluss über einen sehr großen Winkelbereich beliebig auszurichten.Preferably, the first of two ball joints of the bus line connection is enclosed in a ball joint socket, which is likewise designed as a ball joint. By this double ball joint structure, it is advantageously possible to align the bus line connection over a very wide angle range arbitrarily.

Vorteilhaft sind beide Kugelgelenke über eine Klemmvorrichtung arretierbar, um die gewählte Winkelstellung dauerhaft festzuhalten.Advantageously, both ball joints via a clamping device can be locked to permanently hold the selected angular position.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with reference to the drawing.

Die einzige 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Interface-Moduls.The only 1 shows a perspective view of the interface module according to the invention.

1 zeigt ein Interface-Modul 1 bestehend aus einem Grundgehäuse 5 und einem Anschlussbereich für eine Busleitung. Auf dem Grundgehäuse 5 sind mehrere Feldgeräteanschlüsse 10 zum Anschluss von insbesondere Aktuatoren und/oder Sensoren angeordnet. Standardmäßig sind diese Anschlüsse als normierte Buchsen mit einem M8- oder M12-Gewinde ausgeführt. Selbstverständlich können auch andere Anschlüsse je nach Anwendungsfall realisiert sein. 1 shows an interface module 1 consisting of a basic housing 5 and a connection area for a bus line. On the base housing 5 are several field device connections 10 arranged for connection of particular actuators and / or sensors. By default, these connections are designed as standardized sockets with an M8 or M12 thread. Of course, other connections can be realized depending on the application.

Der Busanschluss 20 ist als Gewindeanschluss mit einem Stecker 24 und einem Außengewinde 22 ausgebildet. Der elektrische Anschluss mit der Busleitung kann dann über ein Verbindungskabel mit Überwurfmutter erfolgen. Im Weiteren ist über ein weiteres Verbindungsglied (Zubehör) auch eine Kontaktierung beispielsweise mit einem AS-i-Flachbandkabel direkt möglich.The bus connection 20 is as a threaded connection with a plug 24 and an external thread 22 educated. The electrical connection to the bus line can then be made via a connecting cable with union nut. Furthermore, contacting with, for example, an AS-i ribbon cable is possible directly via another connecting link (accessory).

Das Gewinde 22 kann je nach Anwendungsfall entsprechend angepasst werden, wobei vorzugsweise die Standardmaße M8 oder M12 Anwendung finden.The thread 22 can be adjusted according to the application, whereby preferably the standard dimensions M8 or M12 are used.

Zur freien Ausrichtung des Busanschlusses 20 ist es vorgesehen, diesen Anschluss über ein Kugelgelenk 30, 31, 32 mit dem Grundgehäuse 5 zu verbinden. Im einfachsten, hier nicht dargestellten Fall reicht es bereits aus, die Verbindung nur mit einem einzigen Kugelgelenk 30, 31 zu realisieren.For free alignment of the bus connection 20 It is intended to use this connection via a ball joint 30 . 31 . 32 with the basic housing 5 connect to. In the simplest, not shown here, it is already sufficient, the connection only with a single ball joint 30 . 31 to realize.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wie dargestellt, die Verbindung über ein erstes Kugelgelenk 31 und einer vorzugsweise als zweites Kugelgelenk beweglich ausgebildeten Kugelschale 32 aufzubauen. Die Kugelschale 32 und das erste Kugelgelenk 31 sind beweglich miteinander verbunden, während die Kugelschale 32 wiederum als zweites Kugelgelenk in einer Aufnahme 34 des Grundgehäuses beweglich gelagert ist.However, it is particularly advantageous, as shown, the connection via a first ball joint 31 and a preferably designed as a second ball joint movable spherical shell 32 build. The ball cup 32 and the first ball joint 31 are movably connected together while the ball cup 32 again as a second ball joint in a receptacle 34 the basic housing is movably mounted.

Das erste Kugelgelenk 31 erlaubt im Wesentlichen eine Bewegung des Busanschlusses 20 in eine erste Raumrichtung, während die Bewegung in eine zweite Raumrichtung über die beweglich angeordnete Kugelschale 32 realisiert wird. Die erste Raumrichtung deckt im Wesentlichen einen Bereich von 0° bis 90° und die zweite Raumrichtung einen Bereich von +/– 90° ab.The first ball joint 31 essentially allows movement of the bus connection 20 in a first spatial direction, while the movement in a second spatial direction via the movably arranged spherical shell 32 is realized. The first spatial direction essentially covers a range of 0 ° to 90 ° and the second spatial direction covers a range of +/- 90 °.

Über eine Klemmvorrichtung 36 ist es möglich, eine Kraft auf die Kugelgelenke und Kugelschalen einwirken zu lassen, um so die Gelenke über eine Reibkraft zu verklemmen und in einer gewünschten Position zu arretieren.About a clamping device 36 It is possible to apply a force on the ball joints and spherical shells, so as to jam the joints via a frictional force and lock in a desired position.

Das Interface-Modul kann wie bereits eingangs erwähnt sowohl als passives oder aktives Modul aufgebaut sein.As already mentioned, the interface module can be constructed as a passive or active module.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in 1 dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in unterschiedlicher mechanischer Ausgestaltung realisiert werden. So kann die in 1 dargestellte Aufnahme 34 auch integraler Bestandteil des Gehäuses sein und ist nicht auf eine separate Anordnung beschränkt. Auch die Kugelgelenkschalen können andere Formen aufweisen und so sind insbesondere auch walzenförmige oder ggf. auch andere Formen denkbar, solange die gewünschte räumliche Beweglichkeit realisiert werden kann.Of course, the invention is not limited to the in 1 illustrated embodiment limited, but can be realized in different mechanical configuration. So can the in 1 illustrated recording 34 also be integral part of the housing and is not limited to a separate arrangement. Also, the ball joint shells may have other shapes and so in particular also roll-shaped or possibly other forms are conceivable as long as the desired spatial mobility can be realized.

Weiterhin kann das Gehäuse auch aus verschiedenen Materialen gefertigt sein, wobei Kunststoffspritzguss bevorzugt eingesetzt wird. Auch Kombinationen von Metall und Kunststoff sind denkbar.Furthermore, the housing can also be made of different materials, with plastic injection molding is preferably used. Also combinations of metal and plastic are conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Interface-ModulInterface Module
55
GrundgehäuseHeaders
1010
FeldgeräteanschlussConnection of field devices
2020
Busanschlussbus connection
2222
Gewindethread
2424
BuchseRifle
3030
Kugelgelenkball joint
3131
erstes Kugelgelenkfirst ball joint
3232
Kugelgelenkschale bzw. zweites KugelgelenkBall joint shell or second ball joint
3434
Aufnahme für KugelgelenkschaleHolder for ball joint cup
3636
Klemmvorrichtungclamping device

Claims (3)

Interface-Modul (1) zum Anschluss mindestens eines Feldgeräts an eine Busleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der am Interface-Modul angeordnete Busleitungsanschluss (20) als Gewindeanschluss ausgebildet und über ein oder zwei Kugelgelenke (30, 31, 32) mit einem Grundgehäuse (5) des Interface-Moduls (1) verbunden ist.Interface module ( 1 ) for connecting at least one field device to a bus line, characterized in that arranged on the interface module bus line connection ( 20 ) formed as a threaded connection and via one or two ball joints ( 30 . 31 . 32 ) with a basic housing ( 5 ) of the interface module ( 1 ) connected is. Interface-Modul nach Anspruch 1, bei dem das erste von zwei Kugelgelenken (31) des Busleitungsanschlusses (20) in einer als zweites Kugelgelenk ausgebildeten Kugelgelenkschale (32) eingefasst ist.Interface module according to claim 1, wherein the first of two ball joints ( 31 ) of the bus line connection ( 20 ) in a ball joint shell designed as a second ball joint ( 32 ) is enclosed. Interface-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zwei Kugelgelenke (31, 32) über eine Klemmvorrichtung (36) arretierbar sind. Interface module according to one of the preceding claims, in which the two ball joints ( 31 . 32 ) via a clamping device ( 36 ) are lockable.
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