Stand der Technik Zur Kontaktierung häufig ortsveränderlicher Einrichtun- gen werden oft mechanische Steckverbindungen einge- setzt. Derartige mechanische Kontaktsysteme sind in ei- ner breiten Typenvielfalt auf dem Markt. Regelmäßig muß ein relativ hoher Aufwand getrieben werden, um die Kon- taktsysteme vor Umwelteinflüssen zu schützen. Hier stellen Aspekte wie Berührungsschutz, Schutz vor ein- dringenden Flüssigkeiten, wie Wasser, Öl oder auch Feuchtigkeit eine wichtige Rolle.

Besondere Anforderungen werden in explosionsgeschützten Bereichen gestellt. Um solchen Anforderungen gerecht zu werden, müssen die Kontakteinrichtungen in aufwendiger und kostenintensiver Weise gekapselt werden. Dadurch vergrößert sich die Bauform wesentlich und die Handha- bung wird erschwert. Gerade bei häufigen Steckzyklen weisen solche Steckverbinder gravierende Nachteile auf.

Eine wesentliche Verbesserung stellen hier kontaktlose Verbindungssysteme dar. Kontaktlose auf induktiver Kop- pelung basierende Übertragungssysteme sind in vielfäl- tigen Ausführungen bekannt. Beispielhaft in der deut- schen Patentanmeldung DE 197 01 357 A1 ist ein auf in- duktiver Koppelung basierendes System beschrieben. Es vermeidet den Hauptnachteil kontaktierender Systeme, hat jedoch relativ hohe Herstellungskosten. Hier ist für jede Übertragungseinrichtung ein eigener Wechsel- spannungsgenerator und auf der entgegengesetzten Seite ein entsprechender Gleichrichter notwendig. Gerade bei Anlagen mit einer hohen Anzahl von Kontakteinrichtungen führt dies zu untragbar hohen Kosten.

Weitere Systeme sind aus der DE 44 36 592 C2, der DE 196 48 682 A1 oder der DE 197 35 685 A1 bekannt.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anord- nung zur kontaktlosen Übertragung anzugeben, die insbe- sondere bei einer großen Anzahl von Übertragungsstellen kostengünstig realisierbar ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im An- spruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Diese erfindungsgemäße Anordnung besteht aus jeweils einem Schaltregler pro Kontaktstelle.

Die erfindungsgemäße Anordnung besteht dabei insbeson- dere aus einer getakteten Stromversorgung zur potenti- alfreien Energieübertragung, wobei die potentialtren- nenden Elemente als kontaktlose Übertragungseinrichtun- gen ausgeführt sind. Dem Stand der Technik entsprechen- de potentialtrennende Stromversorgungen besitzen in der Regel eine primärseitige Leistungsschaltstufe, welche eine Wechselspannung erzeugt. Diese wird dann mittels eines potentialtrennenden Transformators auf die Sekun- därseite übertragen. Dort erfolgt eine Gleichrichtung und Messung der Ausgangsgrößen. Aus diesen wiederum wird ein Rückkoppelsignal erzeugt, welches potential- frei auf die Primärseite zur Steuerung des Leistungsge- nerators übertragen wird. Derartige Anordnungen besit- zen zwei Strecken in denen eine Potentialtrennung not- wendig ist. Dies ist einerseits der Pfad des Leistungs- flusses von der Primär-auf die Sekundärseite und ande- rerseits der Rückkoppelpfad zur Regelung einer konstan- ten Ausgangsgröße von der Sekundär-auf die Primärsei- te. Bei einer erfindungsgemäßen kontaktlosen Übertra- gungseinrichtung werden nun beide potentialtrennenden Strecken durch berührungslose Übertragungselemente er- setzt. Im Falle des Leistungspfades wird der ohnehin schon vorhandene potentialtrennende Transformator auf- gesplittet in zwei Teile, wobei jedes dieser Teile eine Wicklung und einen Ferrit-bzw. Eisenkern zur Steuerung des magnetischen Flusses enthält. Primär-und Sekundär- seite können nun auf einfache Weise voneinander ge- trennt und wieder zusammengesetzt werden. Im Falle der potential getrennten Rückkoppelstrecke von der Sekun- där-auf die Primärseite erfolgt die Übertragung vor- zugsweise über ein kapazitives Koppelelement. Alterna- tiv kann diese Information aber auch induktiv oder op- tisch übertragen werden. Bevorzugte kapazitive Koppel- elemente sind Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 197 00 110 A1.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung wird die Schaltung zur Energieübertragung als Resonanzwandler ausgeführt. Derartige Wandler haben hier wesentliche Vorteile. Auftrennbare Transformato- ren, bei denen Primär-und Sekundärseite voneinander getrennt werden können haben durch den meist schwanken- den Luftspalt zwischen Primär-und Sekundärseite eine variable Streuinduktivität. Diese begrenzt durch ihre Impedanz den Stromfluss im Übertrager. Wird diese Streuinduktivität durch eine entsprechende Kapazität kompensiert, so kann im Resonanzfall eine beliebig niedrige Impedanz erreicht werden. Durch Ausnutzung dieses Effektes können Resonanzwandler hier wesentlich effizienter arbeiten.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass diese kapazitiven Koppelelemente im unmittelbaren Koppelbereich der induktiven Koppelelemente angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung ist ein sehr platz- sparender Aufbau möglich, da für die kapazitive Kop- peleinrichtung kein zusätzlicher Platz benötigt wird.

Eine solche Anordnung der kapazitiven Koppelelemente im magnetischen Feld der induktiven Übertragungseinrich- tung ermöglicht eine unabhängige Übertragung beider Signale. Dies ist in der erfindungsgemäßen Anordnung problemlos möglich, da sich elektrische und magneti- schen Felder gegenseitig nicht beeinflussen.

Wird in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die kapazitive Koppeleinrichtung hier als Leiterplatte ausgeführt, so bietet sie einen zusätzli- chen mechanischen Schutz der induktiven Koppeleinrich- tung. Im Gegensatz zu der in der deutschen Offene- gungsschrift DE 4125145 dargestellten Anordnung, stellt die erfindungsgemäße Anordnung eine vollständige Abde- ckung des induktiven Koppelelements dar.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla- risch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er- findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen : Fig. 1 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer erfin- dungsgemäßen Anordnung.

Darstellung eines Ausfürhungsbeispiels In Fig. 1 ist beispielhaft eine erfindungsgemäße Anord- nung dargestellt. Die primärseitige Beschaltung (1) ei- ner potentialgetrennten Stromversorgung wird über kon- taktlose Koppelelemente mit der sekundärseitigen Be- schaltung verbunden. Im Leistungspfad zur Energieüber- tragung wird ein Transformator, dessen Primärseite (3) von der Sekundärseite (4) mechanisch trennbar ist, ver- wendet. Der Signalfluß zur Rückkoppelung der Ausgangs- größe erfolgt in diesem Beispiel mittels eines kapazi- tiven Koppelelementes, dessen Sendeseite (6) Signale von der sekundärseitigen Beschaltung (2) mittels der Empfangsseite (5) an die primärseitigen Beschaltung (1) weiterleitet.