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Die Erfindung betrifft eine Steuergeräteanordnung an einer Halteschiene zum lösbaren Befestigen einer Reihe von einzelnen elektrischen oder elektronischen Steuergeräten, deren elektrische Anschlusskabel in mindestens einem unterhalb der Reihe der Steuergeräte verlaufenden gemeinsamen geschlossenen Kabelkanal angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung auch einen elektrischen Schaltschrank zur Unterbringung derartiger Steuergeräteanordnungen.
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Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf industrielle Systeme, wie automatisierte Anlagen zur Fertigung von Produkten. Diese industriellen Systeme verfügen in der Regel über eine Vielzahl von Aktuatoren, Sensoren und Transporteinrichtungen welche nach Maßgabe eines definierten Automatisierungsprozesses koordiniert zu steuern sind. Hierfür kommen meist Steuergeräte, wie elektrische Schalter, Ventile und dergleichen zum Einsatz, welche in der Regel örtlich in einem zugeordneten Schaltschrank untergebracht an zentraler Stelle des industriellen Systems angeordnet sind. Als standardisierte Montagelösung innerhalb von Schaltschränken werden dort fixierte Halteschienen verwendet, an welche je nach Aufbau des industriellen Systems elektronische Steuergeräte unterschiedlichster Art anbringbar sind. Durch die lösbare Anbringung der elektronischen Steuergeräte an die zugeordnete Halteschiene des Schaltschranks lässt sich eine einfache und schnelle Montage oder Demontage des Schaltgeräts vornehmen. Neben dem elektronischen Schaltgerät sind jedoch auch elektrische oder fluidische Leitungen am Steuergerät anzuschließen, welche beispielsweise von einer zentralen Versorgungsquelle zum Steuergerät verlaufen, um dieses beispielsweise mit Betriebsspannung oder Speisedruck zu versorgen; es können auch Leitungen vom Steuergerät zu einem Aktuator, Sensor und dergleichen verlaufen, um mit diesem zu kommunizieren, beispielsweise um einen Elektromagneten einzuschalten.
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Gemäß des allgemein bekannten Standes der Technik werden derartige Leitungen örtlich zusammengefast in Kabelkanälen innerhalb eines Schaltschranks geführt, um diese übersichtlich zu platzieren. Solche Kabelkanäle weisen meist einen U-förmigen Querschnitt auf und sind durch einen aufrastbaren Deckel verschließbar. In der Regel werden derartige Kabelkanäle in abwechselnder Folge mit den an Halteschienen fixierten Reihen von Steuergeräten im Schaltschrank angeordnet und können Leitungen von darunter- oder darüberliegenden Steuergeräten aufnehmen.
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Dieser etagenweise Aufbau der Kabelkanäle innerhalb des Schaltschranks erfordert jedoch einen entsprechend großen Platzbedarf in Höhenrichtung des Schaltschranks, der bei Einsatzfällen mit knappem Bauraum nicht zur Verfügung steht.
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Aus der
DE 195 39 995 A1 geht zur Lösung einer solchen Problematik eine Steuergerateanordnung hervor, deren aneinandergereihten Steuergeräte nicht neben sondern auf einem gemeinsamen geschlossenen Kabelkanal angeordnet sind. Somit liegt der geschlossenen Kabelkanal also unterhalb der Reihe von Steuergeräten. Zur Fixierung der Steuergeräte innerhalb des Schaltschrankes besitzt der Kabelkanal eine frontseitig angeformte Halteschiene.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 100 52 358 C2 eine Vorrichtung zur Aufnahme von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen bekannt, bei der ein Grundkörper auf einer Tragschiene befestigt ist, wobei dieser Grundkörper als Kabelkanal ausgebildet sein kann.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, den Innenraum des hohlschienenartigen Kabelkanals in zwei Kanalabschnitte aufzuteilen, deren Wandungen jeweils eine in der Längsrichtung des Kabelkanals verlaufende schlitzartige Kabelöffnung besitzen, wobei zu beiden Seiten der Halteschiene jeweils eine der Kabelöffnungen angeordnet ist, wodurch die innerhalb des Kabelkanals verlaufenden Leitungen zum je zugeordneten Schaltgerät geführt werden. Hierdurch ergibt sich zwar eine in Höhenrichtung des Schaltschranks gesehen platzsparende Gesamtanordnung von Steuergeräten und deren Kabelkanälen. Denn es wird der Bauraum in Tiefenrichtung genutzt. Allerdings ist der Zugang der innerhalb des Kabelkanals verlaufenden Leitungen erschwert und die einzelne Verbindung mit den Steuergeräten erscheint recht montageaufwendig.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Steuergeräteanordnung, insbesondere für einen Schaltschrankverbau, zu schaffen, deren Steuergeräte sich bauraumsparend anordnen und montagefreundlich verbinden lassen.
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Die Aufgabe wird ausgehend von einer Steuergeräteanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst, wobei gemäß Anspruch 12 ein elektrischer Schaltschrank mit einer derartigen Steuergeräteanordnung ausgestattet ist. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wider.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre am, dass der mindestens eine Kabelkanal für eine Reihe von Steuergeräten aus mindestens einem L- oder U-förmigen Basisteil mit an einer rückwärtigen Basisfläche angeordneten Fixiermitteln für die Halteschiene sowie den über den offenen Seiten des Basisteils abdeckend angeordneten Steuergeräten gebildet ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass Gehäuseabschnitte der Steuergeräte im Sinne einer Funktionsintegration auch einen Teil des Kabelkanals bilden, um diesen zu schließen, so dass die Kabel hierin geschützt untergebracht sind. Dabei kann nur eine einzige Fläche am Steuergerät ein U-förmiges Basisteil abdecken. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die eine bessere Zugänglichkeit der im Kabelkanal verlaufenden Kabel schafft, verschließen jedoch zwei Flächenbereiche oder ein einziger durchgängiger Flächenbereich am Gehäuse des Steuergeräts ein im Profil L-förmiges Basisteil. Durch die insoweit vollständig geschützte Unterbringung von Leitungen innerhalb des Kabelkanals sind diese vollständig vor äußeren mechanischen Beschädigungen geschützt und können insoweit bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten an Steuergeräten nicht versehentlich beschädigt werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Kabelkanäle aus zwei L-förmigen Basisteilen gebildet sind, die im montierten Zustand ein T-Profil ergeben, welches von den jeweils mit einer korrespondierenden U-förmigen Ausnehmung versehenen Steuergeräten geschlossen sind. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauform erzielt und dank des sich aus den beiden Basisteilen ergebenden T-Profils werden zwei voneinander räumlich getrennte Kabelkanäle gebildet, welche zur Aufnahme unterschiedlicher Art von Leitungen dienen.
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Vorzugsweise umfassen die Fixiermittel für die Halteschiene je einen der Basisteile zugeordnete und einander zugewandte hakenartige Anformungen zum formschlüssigen Umgreifen der Halteschiene. Hierdurch lassen sich die Fixiermittel in einfacher Weise an die L-förmigen Basisteile anbringen. Werden zwei L-förmige Basisteile gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform gewählt, so lässt sich mit dem Zusammenfügen der beiden Basisteile gleichzeitig auch die formschlüssige Verbindung mit der Halteschiene in einfacher Weise herstellen. Zur zusätzlichen festen Anbringung wird vorgeschlagen, längs der Basisteile eine verstellbares Exzenterelement zum Anklemmen der Basisteile an die Halteschiene zu schaffen. Das Exzenterelement kann über eine zur Frontseite hin hinausgeführte Achse betätigt werden.
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Weiterhin können in die Basisteile auch elektrische Leitungsmittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Steuergeräten und den in mindestens einem Kabelkanal angeordneten elektrischen Kabeln integriert sein. Hierdurch wird das Steuergerät unter Minimierung des Verdrahtungsaufwands in einfacher Weise mit dem zugeordneten elektrischen Kabel im Kabelkanal verbunden. Dabei kann die elektrische Verbindung über mehrere Steckverbinder oder Anschlussklemmen für elektrische Kabel durchgeführt werden. Das Steuergerät sollte vorzugsweise durch elektrische Steckverbinder des Basisteils mit der mechanischen Befestigung gleichzeitig auch elektrisch verbunden werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet die Voraussetzung dafür, mehrere Kabelkanäle zur Unterbringung unterschiedlicher Arten von Leitungen und Kabeln zu schaffen. Vorzugsweise ist ein erster Kabelkanal zur Aufnahme mindestens einer Steckbrücke für einen Netzanschluss vorgesehen. Getrennt hiervon dient der zweite Kabelkanal vorzugsweise zur Aufnahme mindestens einer Busleitung für einen Datenbus. Somit können Datenleitungen und Spannungsversorgungsleitungen örtlich getrennt und damit übersichtlich geordnet und sicher verlegt werden.
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Ein weiterer Vorteil getrennter Kabelkanäle besteht darin, dass auch ein eigener Kabelkanal für eigensichere Aderleitungen vorgesehen werden kann. Dieser kann beispielsweise für Ex-Trenner verwendet werden. Hierfür ist es vorteilhaft, dass durch die geometrischen Verhältnisse leicht ausreichende Luft- und Kriechstrecken zwischen eigensicheren und nicht-eigensicheren Stecker- und Anschlussteilen realisiert werden können.
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Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die vordere Oberfläche des Steuergeräts zur Anordnung mindestens eines Schalters, einer Leuchtanzeige, eines Prüfsteckers und dergleichen genutzt werden soll. Durch das Konstruktionsprinzip eines hinter dem Steuergerät liegenden Kabelkanals steht eine große Vorderfläche zur Verfügung, welche sich zur Anordnung der vorgenannten Funktionsteile nutzen lässt.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Draufsicht einer Steuergeräteanordnung, montiert auf einer Halteschiene innerhalb eines Schaltschranks, und
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2 eine schematische Seitenansicht eines der Steuergeräte nach 1.
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Gemäß 1 dient eine Halteschiene 1 eines – ansonsten nicht weiter dargestellten – Schaltschranks zum lösbaren Befestigen einer Reihe von einzelnen elektronischen Steuergeräten 2a bis 2f, deren elektrische Anschlusskabel in einem – hier nicht erkennbaren – rückwärtigen Kabelkanal gebündelt sind. Jedes Steuergerät 2a bis 2f besitzt eine vordere Oberfläche 3 auf der bei diesem Ausführungsbeispiel je ein Schalter 4 zur manuellen Hilfsbetätigung des Steuergeräts 2a bis 2f, eine Leuchtanzeige 5 zur Statusanzeige des Steuergeräts 2a bis 2f sowie ein Prüfstecker 6 zum Anschluss eines Diagnosegeräts für das Steuergerät 2a bis 2f angeordnet ist. Ferner ist auch noch ein Beschriftungsfeld 7 an der Oberfläche 3 des Steuergeräts 2a bis 2f vorgesehen, auf dem jeweils die Geräteadresse notiert ist.
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Gemäß 2 verlaufen unterhalb des hier exemplarisch dargestellten elektronischen Steuergeräts 2 zwei voneinander abgetrennte Kabelkanäle 8a und 8b für jeweils hierin untergebrachte elektrische Anschlusskabel 9 für das elektronische Steuergerät 2. Die beiden Kabelkanäle 8a und 8b sind aus zwei L-förmigen Basisteilen 10a und 10b gebildet, welche an einer rückwärtigen Basisfläche 11 über Fixiermittel an der Halteschiene 1 angebracht sind. Die beiden offenen Seiten jedes Basisteils 10a und 10b werden durch eine U-förmige rückwärtige Ausnehmung des Steuergeräts 2 geschlossen.
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Die Fixiermittel für das Steuergerät 2 an der Halteschiene 1 bestehen aus hier je einem der Basisteile 10a und 10b zugeordnete und einander zugewandte hakenartige Anformungen 12a bzw. 12b, die die Halteschiene 1 formschlüssig umgreifen. Zum Anklemmen der zu einem T-Profil zusammengefügten beiden Basisteile 10a und 10b an der Halteschiene 1 ist ein verstellbares Exzenterelement 13 integriert, dass über eine Drehachse 14 von außen her verstellbar ist.
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Die beiden Basisteile 10a und 10b enthalten ferner elektrische Leitungsmittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem aufgesetzten Steuergerät 2 und dem in den beiden Kabelkanälen 8a und 8b angeordneten elektrischen Kabeln 9. Diese elektrischen Leitungsmittel umfassen mehrere Steckverbinder 15a bis 15c zur Verbindung des Steuergeräts 2 sowie auch Anschlussklemmen 16 innerhalb der beiden Kabelkanäle 8a und 8b, die für die Verbindung mit den hierin geführten elektrischen Kabeln 9 vorgesehen sind.
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Während der eine Kabelkanal 8a der Aufnahme einer Steckbrücke 16 für einen Netzanschluss dient, ist der andere Kabelkanal 8b zur Aufnahme einer Busleitung 17 eines die Steuersignale an das Steuergerät 2 bringende Datenbusses vorgesehen. Hierdurch wird eine Trennung unterschiedlicher Typen von elektrischen Kabeln geschaffen. Der Kabelkanal 8a ist dabei zur Unterbringung eigensicherer Aderleitungen konzipiert.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, den unterhalb des Steuergeräts gelegenen mindestens einen Kabelkanal auch mit anders geformten Basisteilen, – beispielsweise einem U-förmigen Basisteil – zu bilden, der insoweit mit nur einer unteren Fläche am Steuergerät abgedeckt ist, um einen geschlossenen Kabelkanal zu bilden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Halteschiene
- 2
- Steuergerät
- 3
- Oberfläche
- 4
- Schalter
- 5
- Leuchtanzeige
- 6
- Prüfstecker
- 7
- Beschriftungsfeld
- 8
- Kabelkanal
- 9
- Kabel
- 10
- Basisteil
- 11
- Basisfläche
- 12
- Anformung
- 13
- Exzenterelement
- 14
- Achse
- 15
- Steckverbinder
- 16
- Steckbrücke
- 17
- Busleitung
