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Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Anschließen an mindestens zwei Anschlusskontakte eines elektrischen Steuergeräts.
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Elektrische Steuergeräte, wie beispielsweise Frequenzumrichter, weisen häufig Anschlusskontakte auf, die gestuft angeordnet sind. Derartige Anschlusskontakte können beispielsweise dazu dienen, einen Gleichspannungsbus zwischen mehreren Frequenzumrichtern zu bilden. Die Anschlusskontakte können bei unmittelbar räumlich benachbarten Frequenzumrichtern beispielsweise mittels Stromschienen elektrisch miteinander verbunden werden. Wenn die zu koppelnden Frequenzumrichter jedoch nicht unmittelbar benachbart sind, sind die Anschlusskontakte der verschiedenen Umrichter üblicherweise mit elektrischen Leitern in Form von Kabeln miteinander zu verbinden.
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DE 10 2005 032 950 A1 offenbart einen Verbinder für eine elektrische oder elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Leiterplatte oder Platine.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Adapter zur Verfügung zu stellen, der das elektrische Verbinden von Anschlusskontakten räumlich nicht unmittelbar benachbarter elektrischer Steuergeräte erleichtert.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Adapter nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Adapter dient zum Anschließen an mindestens zwei, insbesondere genau zwei, Anschlusskontakte eines elektrischen Steuergeräts, insbesondere in Form eines Frequenzumrichters.
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An den Anschlusskontakten kann beispielsweise eine so genannte Zwischenkreisspannung anstehen, wobei durch Verwendung von zwei Adaptern, die an zugehörige Frequenzumrichter angeschlossen werden, und mit den Adaptern verbundenen elektrischen Leitern eine elektrische Kopplung der Anschlusskontakte der Umrichter hergestellt werden kann, so dass ein so genannter Zwischenkreisverbund entsteht. Es versteht sich, dass an den Anschlusskontakten anstelle der Zwischenkreisspannung beliebige Signale anstehen können, beispielsweise die unterschiedlichen Phasen eines Drehstromnetzes.
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Die Anschlusskontakte sind auf unterschiedlichen Stufen, die beispielsweise durch ein Steuergerätegehäuse vorgegeben sind, angeordnet. Die unterschiedlichen Stufen bewirken, dass die Anschlusskontakte sowohl vertikal als auch horizontal versetzt angeordnet sind. Die Stufen weisen eine Stufenbreite, mit anderen Worten einen horizontalen Abstand, und eine Stufenhöhe, mit anderen Worten einen vertikalen Abstand, auf. Mit anderen Worten sind die Anschlusskontakte in Bezug auf eine erste Koordinatenachse um die Stufenbreite versetzt angeordnet und in Bezug auf eine zweite, zur ersten Koordinatenachse in einem rechten Winkel stehende Koordinatenachse um die Stufenhöhe versetzt angeordnet.
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Der Adapter weist ein Adaptergehäuse, beispielsweise aus Kunststoff, auf. In dem Adaptergehäuse sind eine erste lineare Stromschienenführung und eine zweite lineare Stromschienenführung vorgesehen, wobei die erste Stromschienenführung und die zweite Stromschienenführung in Längsrichtung zueinander parallel ausgeführt sind und in Querrichtung um die Stufenbreite versetzt ausgeführt sind.
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Der Adapter weist weiter eine erste Stromschiene auf. Eine Stromschiene ist hierbei beispielsweise ein (bei üblicher Kraftbeaufschlagung) nicht biegsamer, vorgeformter elektrischer Leiter, der beispielsweise über seinen gesamten Leiterquerschnitt aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise metallischem Material, besteht.
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Die erste Stromschiene weist einen ersten Anschlussbereich bzw. eine erste Anschlusszunge auf, der bzw. die zum elektrischen Verbinden mit einem der Anschlusskontakte vorgesehen ist, und einen zweiten Anschlussbereich bzw. eine zweite Anschlusszunge auf, der bzw. die zum elektrischen Verbinden mit einem ersten elektrischen Leiter vorgesehen ist, wobei die erste Stromschiene bzw. deren zweiter Anschlussbereich in der ersten Stromschienenführung längsverschieblich geführt ist.
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Der Adapter weist entsprechend mindestens eine zweite Stromschiene auf. Die zweite Stromschiene weist einen ersten Anschlussbereich bzw. eine erste Anschlusszunge auf, der bzw. die zum elektrischen Verbinden mit einem anderen der Anschlusskontakte vorgesehen ist, und einen zweiten Anschlussbereich bzw. eine zweite Anschlusszunge auf, der bzw. die zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten elektrischen Leiter vorgesehen ist, wobei die zweite Stromschiene bzw. deren zweiter Anschlussbereich in der zweiten Stromschienenführung längsverschieblich geführt ist.
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Die ersten Anschlussbereiche der Stromschienen können beispielsweise einen rechten Winkel zu der jeweiligen Längsverschieberichtung der Stromschienenführungen bilden und im Montagezustand in Richtung der Anschlusskontakte zeigen. Das Gehäuse kann eine gegen Berührung gesicherte Rückseite und eine offene Vorderseite aufweisen, wobei die Gehäusevorderseite im Montagezustand in Richtung der Anschlusskontakte zeigt.
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Der Adapter weist weiter eine mit ihm mechanisch verbundene Kodiereinrichtung auf, die mit der ersten Stromschiene und der zweiten Stromschiene derart mechanisch (zwangs-) gekoppelt bzw. koppelbar ist, dass eine Längsdistanz zwischen den jeweils ersten Anschlussbereichen der Stromschienen der Stufenhöhe entspricht.
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Die Kodiereinrichtung kann in einer ersten Position und in einer zweiten Position in das Gehäuse einsetzbar sein, wobei die Kodiereinrichtung derart ausgebildet ist, dass in der ersten Position der erste Anschlussbereich der ersten Stromschiene in Längsrichtung um die Stufenhöhe nacheilt und in der zweiten Position der erste Anschlussbereich der zweiten Stromschiene in Längsrichtung um die Stufenhöhe nacheilt.
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Die Kodiereinrichtung kann eine positionsabhängige Polungskennzeichnung aufweisen. Die Polungskennzeichnung kann eine Polung, beispielsweise Plus oder Minus, der Stromschienen kennzeichnen.
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Ein jeweiliger erster Anschlussbereich und der jeweils zugehörige zweite Anschlussbereich können einen rechten Winkel bilden, d.h. die Stromschiene ist rechtwinklig geformt.
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Ein jeweiliger erster Anschlussbereich und/oder ein jeweiliger zweiter Anschlussbereich kann/können eine Anschlusszunge bildet/bilden, wobei die Anschlusszungen einer jeweiligen Stromschiene rechtwinklig zueinander stehen können.
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In der ersten Position ist die erste Stromschiene in Längsrichtung vor der zweiten Stromschiene angeordnet und in der zweiten Position ist die zweite Stromschiene in Längsrichtung vor der ersten Stromschiene angeordnet.
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Mittels des erfindungsgemäßen Adapters ist es möglich, die gestuften Anschlusskontakte des elektrischen Steuergeräts von einer ersten Seite, beispielsweise von rechts, und von einer zweiten Seite, beispielsweise von links, zu kontaktieren. Hierzu sind lediglich die Stromschienen in ihren zugehörigen Stromschienenführungen entsprechend zu verschieben.
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Die optionale Kodiereinrichtung ist seitenabhängig entweder in der ersten oder der zweiten Position zu positionieren, da andernfalls die Anschlusskontakte geometrisch nicht kontaktierbar sind. Die optionale Polungskennzeichnung reflektiert nun die sich ergebende Polung bzw. das sich ergebende Anschlussbild.
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Die Kodiereinrichtung kann eine erste Durchtrittsöffnung bzw. Durchgangsbohrung und mindestens eine zweite Durchtrittsöffnung bzw. Durchgangsbohrung zum Durchstecken eines zugehörigen ersten Anschlussbereichs bzw. einer zugehörigen ersten Anschlusszunge aufweisen. Die Durchtrittsöffnungen sind in Längsrichtung zueinander um die Stufenhöhe versetzt.
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Die erste Position kann einer ersten Anschlussrichtung bezogen auf das elektrische Steuergerät zugeordnet sein, beispielsweise von links, und die zweite Position kann einer zweiten Anschlussrichtung bezogen auf das elektrische Steuergerät zugeordnet sein, beispielsweise von rechts.
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Die zweiten Anschlussbereiche bzw. Anschlusszungen können jeweils Durchgangsbohrungen und zugeordnete Einpressmuttern oder Gewindebohrungen zur mechanischen Befestigung von Kabelschuhen aufweisen.
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Die Kodiereinrichtung kann mittels einer einzelnen Schraubverbindung mit dem Gehäuse lösbar mechanisch gekoppelt sein.
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Das Gehäuse kann Öffnungen aufweisen, durch die Zugentlastungsmittel, insbesondere Kabelbinder, für die elektrischen Leiter führbar sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigt:
- 1 einen erfindungsgemäßen Adapter in Explosionsdarstellung,
- 2 den erfindungsgemäßen Adapter aus 1 in einem ersten Zustand, bei dem eine Kodiereinrichtung des Adapters in einer ersten Funktionsstellung bzw. Position eingesetzt ist, und in einem zweiten Zustand, bei dem die Kodiereinrichtung des Adapters in einer zweiten Funktionsstellung bzw. Position eingesetzt ist, und
- 3 den erfindungsgemäßen Adapter gekoppelt mit einem Frequenzumrichter in zwei unterschiedlichen Anschlussrichtungen.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Adapter 100 in Explosionsdarstellung. Der Adapter 100 dient zum Anschließen an zwei Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b eines elektrischen Steuergeräts in Form eines Frequenzumrichters 3 (siehe 3), wobei die Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b mittels des Adapters 100 mit zwei elektrischen Leitern 13 und 14 elektrisch kontaktiert werden. Die Anschlusskontakte 1a und 1b sind durch einen zugehörigen Bügel elektrisch kurzgeschlossen und die Kontakte 2a und 2b sind entsprechend durch einen zugehörigen Bügel elektrisch kurzgeschlossen, d.h. die Anschlusskontakte 1a und 1b weisen ein identisches Potential auf und die Anschlusskontakte 2a und 2b weisen ein identisches Potential auf.
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Ein weiterer Adapter (nicht gezeigt) ist entsprechend mit den elektrischen Leitern 13 und 14 verbunden, wobei der weitere Adapter mit einem weiteren Frequenzumrichter (nicht gezeigt) elektrisch kontaktiert ist. Auf diese Weise kann beispielsweise ein so genannter Zwischenkreisverbund zwischen räumlich entfernten Frequenzumrichtern hergestellt werden.
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Die Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b sind in Stufen angeordnet, wobei die Stufen eine vorgegebene Stufenbreite A und eine vorgegebene Stufenhöhe B aufweisen. Mit anderen Worten sind die Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b in Bezug auf eine erste Koordinatenachse X (siehe 3) um die Stufenbreite A versetzt und in Bezug auf eine zweite, zur ersten Koordinatenachse X in einem rechten Winkel stehende Koordinatenachse Z um die Stufenhöhe B gestuft versetzt.
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Der Adapter 100 weist ein Adaptergehäuse 4 aus Kunststoff auf. In dem Adaptergehäuse 4 ist eine erste lineare Stromschienenführung 5 und eine zweite lineare Stromschienenführung 6, jeweils mit Führungselementen 18, vorgesehen, wobei die erste Stromschienenführung 5 und die zweite Stromschienenführung 6 in Längsrichtung zueinander parallel ausgeführt sind und in Querrichtung um die Stufenbreite A versetzt ausgeführt sind.
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Der Adapter 100 weist weiter eine erste rechtwinklig gebogene Stromschiene 7 auf. Die erste Stromschiene 7 weist einen ersten Anschlussbereich bzw. Anschlussabschnitt 7a auf, der senkrecht zu einem Gehäuserückenteil verläuft und zum elektrischen Verbinden mit einem der Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b vorgesehen ist. Die erste Stromschiene 7 weist weiter einen zweiten, zum ersten Anschlussbereich 7a in einem rechten Winkel stehenden Anschlussbereich bzw. Anschlussabschnitt 7b auf, der zum elektrischen Verbinden mit einem der elektrischen Leiter 13 bzw. 14 vorgesehen ist, wobei die erste Stromschiene 7 bzw. deren zweiter Anschlussbereich 7b in der ersten Stromschienenführung 5 längsverschieblich geführt ist.
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Der Adapter 100 weist entsprechend eine zweite rechtwinklig gebogene Stromschiene 8 auf. Die zweite Stromschiene 8 weist einen ersten Anschlussbereich bzw. Anschlussabschnitt 8a auf, der zum elektrischen Verbinden mit einem anderen der Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b vorgesehen ist, und einen zweiten, zum ersten Anschlussbereich 8a in einem rechten Winkel stehenden Anschlussbereich bzw. Anschlussabschnitt 8b auf, der zum elektrischen Verbinden mit einem der elektrischen Leiter 13 bzw. 14 vorgesehen ist, wobei die zweite Stromschiene 8 bzw. deren zweiter Anschlussbereich 8b in der zweiten Stromschienenführung 6 längsverschieblich geführt ist.
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Die ersten Anschlussbereiche 7a und 8a bilden einen rechten Winkel zu der jeweiligen Längsverschieberichtung der Stromschienenführungen 5 bzw. 6 und zeigen im Montagezustand in Richtung der Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b.
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Die ersten Anschlussbereiche 7a und 8a weisen jeweils eine Durchgangsbohrung 20 zur Verschraubung mit den Anschlusskontakten 1a und 2a bzw. 1 b und 2b auf.
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Das Gehäuse 4 weist eine gegen Berührung sichernde Rückseite und eine offene Vorderseite auf, wobei die Gehäusevorderseite im Montagezustand in Richtung der Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b zeigt und durch eine Gehäusewand des Frequenzumrichters 3 verschlossen wird.
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Der Adapter 100 weist weiter eine mit ihm mechanisch koppelbare Kodiereinrichtung 9 mit einer positionsabhängigen Polungskennzeichnung 10 auf. Die Polungskennzeichnung ist durch ein „+“ Symbol und ein „-“ Symbol gebildet und symbolisiert die Anschlusspolarität.
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Die Kodiereinrichtung 9 ist ausschließlich in einer definierten ersten Position P1 (siehe 2) und in einer definierten zweiten, von der ersten Position verschiedenen Position P2 in das Gehäuse 4 einsetzbar bzw. mit dem Gehäuse 4 verschraubbar.
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Die Kodiereinrichtung 9 interagiert mit der ersten Stromschiene 7 und der zweiten Stromschiene 8 derart, dass eine Längsdistanz zwischen der ersten und der zweiten Stromschiene 7 und 8 bzw. deren ersten Anschlussbereichen 7a und 8a der Stufenhöhe B entspricht, so dass die ersten Anschlussbereiche 7a und 8a exakt mit den stufenförmigen Anschlusskontakten 1a und 2a bzw. 1b und 2b korrespondieren.
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In der ersten Position P1 ist die erste Stromschiene 7 in Längsrichtung vor der zweiten Stromschiene 8 angeordnet und in der zweiten Position P2 ist die zweite Stromschiene 8 in Längsrichtung vor der ersten Stromschiene 7 angeordnet.
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Mittels des erfindungsgemäßen Adapters 100 ist es möglich, die gestuften Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b des Frequenzumrichters 3 von einer ersten Seite, beispielsweise von rechts, und von einer zweiten Seite, beispielsweise von links, zu kontaktieren, wobei die Kodiereinrichtung 9 seitenabhängig entweder in der ersten oder der zweiten Position zu positionieren ist, da andernfalls die Anschlusskontakte 1a und 2a bzw. 1b und 2b geometrisch nicht kontaktierbar sind. Die Polungskennzeichnung 10 reflektiert nun die ausgewählte bzw. mögliche Seite, d.h. auf der Polungskennzeichnung ist die richtige Polung der Adapterstromschienen ablesbar, so dass eine Verpolung erschwert wird.
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Die Kodiereinrichtung 9 weist eine erste Durchtrittsöffnung 11 und eine zweite Durchtrittsöffnung 12 zum Durchstecken der ersten bzw. zweiten Stromschiene 7 bzw. 8 bzw. zum Durchstecken eines zugehörigen ersten Anschlussbereichs 7a bzw. 8a der Stromschienen 7 bzw. 8 auf.
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Die Durchtrittsöffnungen 11 und 12 sind in Längsrichtung zueinander um die Stufenhöhe B versetzt. In der ersten Position P1 der Kodiereinrichtung 9 wird der erste Anschlussbereich 7a der ersten Stromschiene 7 durch die erste Durchtrittsöffnung 11 gesteckt und der erste Anschlussbereich 8a der zweiten Stromschiene 8 durch die zweite Durchtrittsöffnung 12 gesteckt. In der zweiten Position der Kodiereinrichtung 9 wird der erste Anschlussbereich 8a der zweiten Stromschiene 8 durch die erste Durchtrittsöffnung 11 gesteckt und der erste Anschlussbereich 7a der ersten Stromschiene 7 durch die erste Durchtrittsöffnung 11 gesteckt.
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Die erste Position P1 ist der linken Anschlussrichtung in 3 zugeordnet und die zweite Position P2 ist der rechten Anschlussrichtung in 3 zugeordnet.
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Die zweiten Anschlussbereiche 7b und 8b weisen jeweils Durchgangsbohrungen 15 und zugeordnete Einpressmuttern 16 zur mechanischen Befestigung von Kabelschuhen auf, mittels der die elektrischen Leiter 13 und 14 elektrisch kontaktiert werden.
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Die Kodiereinrichtung ist mittels einer einzelnen Schraubverbindung bzw. Schraube 19 mit dem Gehäuse 4 lösbar mechanisch verbunden.
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Das Gehäuse 4 weist Öffnungen 17 auf, durch die Kabelbinder als Zugentlastungen für die elektrischen Leiter 13 und 14 führbar sind.
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Der erfindungsgemäße (Einspeise-) Adapter kontaktiert das elektrische Gerät bzw. den Frequenzumrichter 3 links- oder rechtsseitig am durch die Anschlusskontakte 1a, 2a; 1b, 2b gebildeten DC-Bus und wird mit Schrauben 21 verschraubt.
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In dem Kunststoffgehäuse 4 sind die Stromschienen 7 und 8 mittels der Rast- oder Führungsmittel 18 verrastet. Die verrasteten Stromschienen 7 und 8 können im Gehäuse 4 beispielsweise 14 mm gegeneinander verschoben werden. Jede Stromschiene 7 und 8 weist beispielsweise eine M6 Einpressmutter 16 auf, an der Kabelschuhe befestigt werden können. Ein Kabelquerschnitt kann beispielsweise zwischen 1,5 mm2 bis 35 mm2 betragen.
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Die Kodiereinrichtung bzw. das Kodierelement 9 hält die Stromschienen 7 und 8 in Position und zeigt nach außen die Polung an.
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Die Kodiereinrichtung 9 kann nach dem Lösen der Befestigungsschraube 19 entnommen, um 180 Grad gedreht und wieder angeschraubt werden. Hierzu sind notwendigerweise auch die Stromschienen 7 und 8 gegeneinander zu verschieben. In dieser Montagevariante kann der DC-Anschluss bzw. Adapter 100 nur rechtsseitig an den Frequenzumrichter 3 angebracht werden.
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Das Gehäuse 4 weist an einer Kabelaustrittsseite Öffnungen 17 zum Montieren von Kabelbindern auf, die eine Zugentlastung für die Leitungen 13 und 14 bewirken.
