DE102016125382A1

DE102016125382A1 - Modulare Schaltschützanordnung

Info

Publication number: DE102016125382A1
Application number: DE102016125382.0A
Authority: DE
Inventors: Ralf Hoffmann
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-28
Also published as: EP3559971B1; EP3559971A1; CN110178197A; JP2020503649A; WO2018115374A1; JP6877551B2; US11120960B2; CN110178197B; US20210134550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Schaltschützanordnung (180) zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung. Die modulare Schaltschützanordnung (180) weist zwei Schaltschützmodule (10, 11) auf, die mittels eines Kopplungsmoduls (70) hintereinander angeordnet werden können, wobei die Schaltschützmodule (10, 11) und das Kopplungsmodul (70) ohne externe Verdrahtung von einem Anwender nur zusammengefügt werden müssen, um mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt zu werden. Die Schaltschützanordnung (180) weist im montierten Zustand eine reduzierte Baubreite auf, die im Wesentlichen durch die Schmalseiten (24, 25) der Schaltschützmodule (10, 11) begrenzt wird. Insbesondere beträgt die Baubreite 22,5mm.

Description

Die Erfindung betrifft eine modular aufbaubare Schaltschützanordnung, die insbesondere zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung, beispielsweise in einem industriellen Automatisierungssystem eingesetzt werden kann.
Um hohe Lasten in elektrischen System, wie zum Beispiel in industriellen Automatisierungssystemen mit funktionaler Sicherheit, schalten zu können, werden zwei Schütze mit Schließerkontakten und Öffnerkontakten, welche zur Rückmeldung des Schaltzustandes verwendet werden, in Reihe geschaltet. Die Ansteuerung der Schütze erfolgt mittels eines Sicherheitsschaltgeräts, welches über Ausgangssignale die Schütze ansteuert und damit eine Last über die Schütze schalten kann. Nachteilig bei den bekannten Schützen ist, dass die als gesonderte Schaltelemente ausgebildeten Schütze vom Anwender selbst untereinander und mit dem Sicherheitsschaltgerät verdrahtet werden müssen. Durch den seitlichen Anbau der Schütze an ein Sicherheitsschaltgerät entsteht zudem ein relativ hoher Platzbedarf, da die Gesamtbreite sich aus der Summe der Einzelbreiten der Schütze und des Sicherheitsschaltgeräts ergibt.
Üblicherweise ist das Sicherheitsschaltgerät in einem Gehäuse mit einer Standardbreite von 22,5 mm untergebracht, während die beiden Schütze jeweils in einem Standardgehäuse mit einer Breite von 45 mm untergebracht sind. Somit ergibt sich für ein Sicherheitsschaltsystem eine Gesamtbreite von 112,5 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine modulare Schaltschützanordnung zu schaffen, die einen geringen Bauraum benötigt und ohne zusätzlich vorzunehmende elektrische Verdrahtung aufgebaut werden kann.
Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, dass zwei Schaltschützmodule mittels eines Kopplungsmoduls hintereinander angeordnet werden, wobei die Schaltschützmodule und das Kopplungsmodul ohne externe Verdrahtung von einem Anwender nur zusammengefügt werden müssen, um mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt zu werden. Die Baubreite der Schaltschützanordnung wird hierbei im montierten Zustand im Wesentlichen durch die Schmalseiten der Schaltschützmodule bestimmt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt kann die modulare Schaltschützanordnung ein Sicherheitsschaltmodul aufweisen, an welches die beiden Schaltschützmodule und das Kopplungsmodul in einfacher Weise, das heißt ohne zusätzliche manuelle Verdrahtung elektrisch und mechanisch angekoppelt werden können.
Das oben genannte technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Demnach wird eine modulare, das heißt modular zusammenfügbare Schaltschützanordnung zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung geschaffen. Die modulare Schaltschützanordnung weist ein erstes und ein zweites Schaltschützmodul auf, wobei jedes Schaltschützmodul folgende Merkmale aufweist:
Einen in einem Gehäuse angeordneten Schaltschütz sowie erste elektrische Anschlüsse und zweite elektrische Anschlüsse, wobei zwischen jedem ersten elektrischen Anschluss und jedem zweiten elektrischen Anschluss jeweils ein Schließerkontakt des Schaltschützes angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine rechteckförmige Grundfläche mit einer ersten vorbestimmten Breite, zwei Seitenflächen, die parallel und in einem Abstand, der der ersten vorbestimmten Breite des Gehäuses entspricht, zueinander angeordnet sind, sowie eine erste Anschlussfläche und eine zweite Anschlussfläche aufweist, die sich gegenüberliegen, eine erste vorbestimmte Breite aufweisen und jeweils wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Grundfläche angeordnet sind, wobei die ersten elektrischen Anschlüsse an der ersten Anschlussfläche und die zweiten elektrischen Anschlüsse an der zweiten Anschlussfläche angeordnet sind,
- ein Kopplungsmodul mit einer zweiten vorbestimmten Breite, die im Wesentlich gleich der ersten vorbestimmten Breite ist, wobei das Kopplungsmodul eine elektrische Kopplungseinrichtung mit ersten elektrischen Anschlüssen und zweiten elektrische Anschlüsse aufweist, die jeweils zum elektrischen Koppeln mit den ersten elektrischen Anschlüssen des ersten bzw. des zweiten Schaltschützmoduls ausgebildet und angeordnet sind, wobei das erste Schaltschützmodul und das zweite Schaltschütz-Modul elektrisch und mechanisch mittels des Kopplungsmoduls derart koppelbar sind, dass im montierten Zustand die Schließerkontake des ersten Schaltschützmoduls und die Schließerkontakte des zweiten Schaltschützmoduls jeweils elektrisch in Reihe geschaltet sind und die Baubreite der Schaltschützanordnung im Wesentlichen gleich der ersten bzw. zweiten vorbestimmten Breite ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Kopplungsmodul ein Gehäuse mit einer Breite auf, die im Wesentlichen der zweiten vorbestimmten Breite entspricht. In dem Gehäuse ist die Kopplungseinrichtung angeordnet, wobei das Gehäuse des Kopplungsmoduls zwei Seitenflächen, die parallel und in einem vorbestimmten, die zweite vorbestimmte Breite des Gehäuses definierenden Abstand zueinander angeordnet sind, und eine erste Anschlussfläche sowie eine zweite Anschlussfläche aufweist, die sich gegenüberliegen, jeweils die zweite vorbestimmte Breite aufweisen und senkrecht zu den beiden Seitenflächen angeordnet sind. Die ersten elektrischen Anschlüsse sind an der ersten Anschlussfläche und die zweiten elektrischen Anschlüsse sind an der zweiten Anschlussfläche angeordnet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die erste und zweite vorbestimmte Breite jeweils zwischen 20 mm und 30 mm liegt. Besonders vorteilhaft erweist sich eine Breite von im Wesentlichen 22,5 mm.
Angemerkt sei, dass die Seitenflächen der Gehäuse Längsseiten und die ersten und zweiten Anschlussflächen der Gehäuse Schmalseiten bilden.
Um eine schmale Bauweise zu ermöglichen, können im montierten Zustand die ersten elektrischen Anschlüsse und die zweiten elektrischen Anschlüsse des ersten Schaltschützmoduls, des zweiten Schaltschützmoduls und des Kopplungsmoduls in einer gemeinsamen Ebene, die parallel oder senkrecht zur Grundfläche der Gehäuse der Schaltschützmodule verläuft, liegen.
Zweckmäßiger Weise können die ersten elektrischen Anschlüsse und die zweiten elektrischen Anschlüsse des ersten Schaltschützmoduls, des zweiten Schaltschützmoduls und des Kopplungsmoduls jeweils entlang einer Geraden angeordnet sein, die senkrecht oder parallel zwischen den beiden Seitenflächen des jeweiligen Schaltschützmodul-Gehäuses verläuft.
Um in einem Leistungs-Sicherheitsschaltgerät hingesetzt werden zu können, weisen das erste Schaltschützmodul und das zweite Schaltschützmodul jeweils drei erste elektrische Anschlüsse und jeweils drei zweite elektrische Anschlüsse auf, wobei die Schaltschütze des ersten und zweiten Schaltschützmoduls jeweils drei Schließerkontakte aufweisen. Das Kopplungsmodul weist drei erste elektrische Anschlüsse und drei zweite elektrische Anschlüsse in diesem Fall auf. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Drehstrommotor an die modulare Schaltschützanordnung angeschlossen werden.
Eine zuverlässige und sichere Kopplung der Schaltschützmodule mit dem Kopplungsmodul kann erreicht werden, wenn das erste und zweite Schaltschützmodul jeweils mechanische Verbindungselemente zum mechanischen Verbinden mit mechanischen Verbindungselementen des Kopplungsmoduls aufweist.
Um den Schaltzustand der Schaltschützmodule signalisieren zu können, weisen die Schaltschütze des ersten Schaltschützmoduls und des zweiten Schaltschützmoduls jeweils einen Öffnerkontakt und ein Magnetsystem mit einer Spule auf. Weiterhin weist das erste Schaltschützmodul und das zweite Schaltschützmodul jeweils zwei dritte mit dem Öffnerkontakt verbundene elektrische Anschlüsse zum Anschließen einer Steuer- und Auswerteeinrichtung und jeweils zwei vierte mit der Spule verbundene elektrische Anschlüsse zum Anschließen einer Versorgungsquelle auf. Die dritten und vierten elektrischen Anschlüsse sind an einer dritten Anschlussfläche, die der Grundfläche des jeweiligen Gehäuses gegenüberliegt, angeordnet.
Eine schmale Bauform der Schaltschützmodule und des Kopplungsmoduls kann erreicht werden, wenn die beiden dritten und vierten elektrischen Anschlüsse des ersten und zweiten Schaltschützmoduls jeweils entlang einer Geraden angeordnet sind, die senkrecht oder parallel zwischen den beiden Seitenflächen des jeweiligen Gehäuses verlaufen.
Um die modulare Schaltschützanordnung zu einem modularen Sicherheitsschaltsystem erweitern zu können, ist eine an die dritten Anschlüsse des ersten und zweiten Schaltschützmoduls anschließbare Steuer- und Auswerteeinrichtung vorgesehen, die zum Überwachen und rücklesen der Schaltzustände der Öffnerkontakte und zum gesteuerten An- und Abschalten einer Energieversorgungsquelle an die vierten Anschlüsse des ersten und zweiten Schaltschützmoduls ausgebildet ist.
Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich, wenn die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Gehäuse des Kopplungsmoduls angeordnet ist. In diesem Fall weist das Kopplungsmodul einen ersten Satz von dritten und vierten Anschlüssen und einen zweiten Satz von dritten und vierten Anschlüssen auf, die derart angeordnet sind, dass die Anschlüsse in zusammengefügten Zustand der modulare Schaltschützanordnung elektrisch mit den dritten und vierten Anschlüssen des ersten Schaltschützmoduls beziehungsweise mit den dritten und vierten Anschlüssen des zweiten Schaltschützmoduls elektrisch verbunden sind.
Alternativ kann ein Sicherheitsschaltmodul vorgesehen sein, welches ein Gehäuse mit einer Breite, die im Wesentlichen der zweiten vorbestimmten Breite entspricht, aufweist, wobei in dem Gehäuse des Sicherheitsschaltmoduls die Steuer- und Auswerteeinrichtung angeordnet ist. Das Gehäuse des Sicherheitsschaltmoduls weist eine Grundfläche auf, an der ein erster Satz von ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen und ein zweiter Satz von ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen derart angeordnet sind, dass die jeweiligen ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse des Sicherheitsschaltmoduls im zusammengesetzten Zustand elektrisch mit den dritten und vierten Anschlüssen des ersten Schaltschützmoduls beziehungsweise mit den dritten und vierten Anschlüssen des zweiten Schaltschützmoduls elektrisch verbunden sind. Die Grundfläche des Sicherheitsschaltmoduls weist Befestigungsmittel zum mechanischen Koppeln mit dem ersten Schaltschützmodul und/oder den zweiten Schaltschützmodul und/oder mit dem Kopplungsmodul auf.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Kopplungsmodul eine Messeinrichtung aufweist, die den ersten und zweiten Anschlüssen des Kopplungsmoduls zum Messen von Strömen und/oder Spannungen zugeordnet ist, wobei die Messeinrichtung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden ist.
Um die modulare Schaltschützanordnung an einer Tragschiene montieren zu können, kann das Gehäuse des ersten und/oder zweiten Schaltschützmoduls und/oder das Gehäuse des Kopplungsmoduls und/oder das Sicherheitsmodulbefestigungsmittel zum Befestigen an einer Tragschiene aufweisen. Im aufgerasteten Zustand verlaufen die ersten und zweiten Anschlussflächen der Schaltschützmodule parallel zur Längsachse Tragschiene. Mit anderen Worten: Die mittels des Kopplungsmoduls hintereinander angeordneten Schaltschützmodule weisen eine längliche Ausdehnung auf, die senkrecht zur Längsachse der Tragschiene verläuft. Demzufolge wird die Breite der Schaltschützanordnung im aufgerasteten Zustand durch die Breite der ersten und zweiten Anschlussflächen bestimmt, die vorzugsweise nur 22,5mm beträgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften modularen Schaltschützanordnung mit einem Kopplungsmodul, einem mit dem Kopplungsmodul verbundenen Schaltschützmodul und einem noch nicht mit dem Kopplungsmodul verbundenen Schaltschützmodul,
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schaltschützmoduls,
3 eine schematische Innenansicht des in 1 gezeigten Schaltschützmoduls,
4 eine perspektivische Ansicht eines Kopplungsmoduls, in dem der innere Aufbau schematisch dargestellt ist,
5a eine beispielhafte modulare Schaltschützanordnung zur Realisierung eines Leistungs-Sicherheitsschaltsystems mit zwei Schaltschützmodulen gemäß 2, einem Kopplungsmodul gemäß 4 und einem Sicherheitsschaltmodul,
5b eine perspektivische Ansicht des in 5a gezeigten modularen Schaltschützanordnung,
5c die Unterseite des in 5a gezeigten Sicherheitsschaltmoduls mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen zum Anschließen der in 5a gezeigten Schaltschützmodule und des Kopplungsmoduls,
6 eine weitere beispielhafte modulare Schaltschützanordnung, bei der eine Steuer- und Auswerteeinrichtung im Kopplungsmodul angeordnet ist.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften modularen Schaltschützanordnung 180, die insbesondere zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung, beispielsweise in einem industriellen Automatisierungssystem eingesetzt werden kann.

Die modulare Schaltschützanordnung 180 weist ein erstes Schaltschützmodul 10 und ein zweites Schaltschützmodul 11 auf, die über ein Kopplungsmodul 70 miteinander mechanisch und elektrisch koppelbar sind. Wie 1 zeigt, ist das Schaltschützmodul 10 bereits mechanisch und elektrisch mit dem Kopplungsmodul 70 verbunden, während das andere Schaltschützmodul 11 noch nicht mit dem Kopplungsmodul verbunden ist. Bereits an dieser Stelle sei erwähnt, dass die beiden Schaltschützmodule 10 und 11 im Wesentlichen identisch aufgebaut sein können. Bei dem vorliegenden Beispiel sei angenommen, dass die beiden Schaltschützmodule 10 und 11 gleich aufgebaut sind, so dass eine detaillierte Beschreibung der Schaltschützmodule lediglich anhand des Schaltschützmoduls 10 erfolgt.
Der innere Aufbau des Schaltschützmoduls 10 und somit auch das Schaltschützmoduls 11 ist am Besten in 3 ersichtlich. Das Schaltschützmodul 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem ein Schaltschütz 60 angeordnet ist. Weiterhin weist das Schaltschützmodul 10 erste elektrische Anschlüsse und zweite elektrische Anschlüsse auf, wobei im gezeigten Beispiel drei erste elektrische Anschlüsse 43 bis 45 und drei zweite elektrische Anschlüsse 40 bis 42 vorhanden sind. Zwischen jedem ersten elektrischen Anschluss und jedem zweiten elektrischen Anschluss ist jeweils ein Schließerkontakt des Schaltschützes 60 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind drei Schließerkontakte 61 bis 63 vorgesehen, die jeweils zwischen dem Anschlusspaar 40, 45, dem Anschlusspaar 41, 44 und dem Anschlusspaar 42, 43 angeordnet sind.
Folglich kann eine Drehstromlast an die Schaltschützanordnung angeschlossen werden.
Die ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse sind vorteilhafter Weise als Kontaktstifte ausgebildet und liegen vorzugsweise vollständig innerhalb des Gehäuses 20. Denkbar ist natürlich auch, dass die ersten und zweiten Anschlüsse als Kontaktbuchsen ausgebildet sein können.
Das Gehäuse 20 weist eine rechteckförmige Grundfläche 21 auf, die eine vorbestimmte Breite B1 hat. Bereits an dieser Stelle sei erwähnt, dass die Breite B1 vorzugsweise zwischen 20 mm und 30 mm liegen kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Breite B1 im Wesentlichen 22,5 mm beträgt.
Das Gehäuse 20 weist zwei Seitenflächen 22 und 26 auf, die parallel und in einem Abstand, der der ersten vorbestimmten Breite B1 des Gehäuses 20 entspricht, zueinander angeordnet sind. Die Seitenflächen 22 und 26 bilden die Längsseiten des Gehäuses 20. Weiterhin ist eine erste Anschlussfläche 24 und eine zweite Anschlussfläche 25 vorgesehen, die sich gegenüberliegen, die erste vorbestimmte Breite B1 aufweisen und vorzugsweise jeweils senkrecht zu den beiden Seitenflächen 22 und 26 und wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Grundfläche 21 angeordnet sind. Die Anschlussflächen 24 und 25 bilden die Schmalseiten des Gehäuses 20.
Das in 3 beispielhaft gezeigte Gehäuse 20 weist eine in etwa L-förmig verlaufende zweite Anschlussfläche 25 auf. Die ersten elektrischen Anschlüsse 43 bis 45 sind an der ersten Anschlussfläche 24 angeordnet, während die zweiten elektrischen Anschlüsse 40 bis 42 an der zweiten Anschlussfläche 25 angeordnet sind.
Ein beispielhafter Aufbau des Kopplungsmoduls 70 ist in 4 detaillierter dargestellt. Das Kopplungsmodul 70 hat eine vorbestimmte Baubreite B2, die im Wesentlichen gleich der ersten vorbestimmten Breite B1 des Schaltschützmoduls 10 ist. Demzufolge beträgt die Baubreite des Kopplungsmoduls 70 vorzugsweise 20 mm bis 30 mm. Besonders vorteilhaft ist eine Baubreite von 22,5 mm. Das Kopplungsmodul 70 weist eine Kopplungseinrichtung 80 mit ersten elektrischen Anschlüssen und zweiten elektrischen Anschlüssen auf. In Abhängigkeit von der Anzahl der Anschlüsse des Schaltschützmoduls 10 weist im vorliegenden Beispiel das Kopplungsmodul 70 drei erste elektrische Anschlüsse 81 bis 83 und drei zweite elektrische Anschlüsse 81' bis 83' auf. Die ersten elektrischen Anschlüsse 81 bis 83 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 81' bis 83' sind jeweils zum elektrischen Koppeln mit den ersten elektrischen Anschlüssen 43 bis 45 des ersten Schaltschützmoduls 10 beziehungsweise mit den ersten elektrischen Anschlüssen des zweiten Schaltschützmoduls 11 ausgebildet und angeordnet.
Wie in 4 zu sehen ist, können die ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse des Kopplungsmoduls 70 als Kontaktbuchsen ausgebildet sein, die beispielsweise außerhalb eines Gehäuses 90 des Kopplungsmoduls 70 liegen.
Das erste Schaltschützmodul 10 und das zweite Schaltschützmodul 11 sind elektrisch und mechanisch mittels des Kopplungsmoduls 70 derart koppelbar, dass im montierten Zustand die Schließerkontakte 61 bis 63 des ersten Schaltschützmoduls 10 und die Schließerkontakte des zweiten Schaltschützmoduls 11 jeweils elektrisch in Reihe geschaltet sind, wie dies 1 erahnen lässt, wenn auch das Schaltschützmodul 11 mit dem Kopplungsmodul 70 gekoppelt ist.
Vorzugsweise ist das Kopplungsmodul 70 in dem Gehäuse 90 untergebracht, welches im Wesentlichen die zweite vorbestimmte Baubreite B2 aufweist. Die Kopplungseinrichtung 80 ist zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 90 angeordnet. Zwischen den vorzugsweise als Kontaktbuchsen ausgebildeten Anschlüssen verläuft jeweils eine elektrische Verbindung. Im Einzelnen verläuft eine elektrische Verbindung 87 zwischen den Anschlüssen 81 und 81', eine elektrische Verbindung 88 zwischen den Anschlüssen 82 und 82' und eine weitere elektrische Verbindung 89 zwischen den Anschlüssen 83 und 83'. Bei den elektrischen Verbindungen 87 bis 89 kann es sich jeweils um einen elektrisch leitfähigen Draht handeln.
Das Gehäuse 90 des Kopplungsmoduls 70 weist zwei Seitenflächen 91 und 92, die parallel und in einem vorbestimmten, die zweite vorbestimmte Breite B2 des Gehäuses definierenden Abstand zueinander angeordnet sind, und eine erste Anschlussfläche 93 sowie eine zweite Anschlussfläche 94 auf, die sich gegenüberliegen, jeweils die zweite vorbestimmte Breite B2 aufweisen und senkrecht zu den beiden Seitenflächen 91 und 92 angeordnet sind. Die ersten elektrischen Anschlüsse 81 bis 83 sind vorzugsweise an der ersten Anschlussfläche 93 angeordnet, während die zweiten elektrischen Anschlüsse 81' bis 83' an der zweiten Anschlussfläche 94 angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, können Anschlüsse 81 bis 83 und 81' bis 83' teilweise oder vollständig aus den jeweiligen Anschlussflächen 93 bzw. 94 herausgeführt sein.
Wie in 1 zu erkennen ist, weist die modulare Schaltschützanordnung 180 im gekoppelten Zustand eine längliche Ausdehnung in y-Richtung auf, während die in x-Richtung weisende Baubreite durch die Breite B1 bzw. B2 der jeweiligen Schmalseiten 24 und 25 der Gehäuse 20 bzw. durch die Anschlussflächen 91 und 92 des Gehäuses 90 definiert wird.
Um eine solch schmale Bauweise der modularen Schaltschützanordnung 180 zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass im montierten Zustand der Schaltschützanordnung 180 die ersten elektrischen Anschlüsse 43 bis 45 des ersten und zweiten Schaltschützmoduls, die ersten elektrischen Anschlüsse 81 bis 83 des Kopplungsmoduls sowie die zweiten elektrischen Anschlüsse 40 bis 42 des ersten und zweiten Schaltschützmoduls sowie die zweiten elektrischen Anschlüsse 81' bis 83' des Kopplungsmoduls 70 in einer gemeinsamen Ebene, die parallel oder senkrecht zur Grundfläche der Gehäuse 20 der beiden Schaltschützmodule 10 und 11 verläuft, liegen. Bei dem in den 1 bis 5c gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die jeweiligen elektrischen Anschlüsse in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zur Grundfläche 21 der Gehäuse 20 und, sofern vorhanden, parallel zu einer Grundfläche 95 des Gehäuses 90 verläuft. Eine senkrechte Anordnung der jeweiligen Anschlüsse ist in 6, die später noch detaillierte beschrieben wird, zu sehen.
Mit anderen Worten: Die ersten elektrischen Anschlüsse 43 bis 45 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 40 bis 42 der Schaltschützmodule 10 und 20 und die ersten elektrischen Anschlüsse 81 bis 83 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 81' bis 83' des Kopplungsmoduls 70 sind in montiertem Zustand vorzugsweise jeweils entlang einer Geraden angeordnet, die senkrecht zwischen den beiden Seitenflächen 22 und 26 des jeweiligen Schaltschützmodul-Gehäuses 20 beziehungsweise senkrecht zwischen den beiden Seitenflächen 91 und 92 des Gehäuses 90 verlaufen.
Wie in den 3 und 4 zu sehen, sind die Anschlüsse 43 bis 45, die Anschlüsse 40 bis 42 und die Schließerkontakte 61-63 vorzugsweise jeweils in der Nähe der Grundfläche 21 angeordnet, während die Anschlüsse 81 bis 83, die Anschlüsse 81' bis 83' und die Verbindungsdrähte 87 bis 89 des Kopplungsmoduls vorzugsweise in der Nähe der Grundfläche 95 des Gehäuses 90 angeordnet sind.
Um die beiden Schaltschützmodule 10 und 11 mechanisch mit dem Kopplungsmodul 70 verbinden zu können, weisen die Schaltschützmodule 10 und 11 entsprechende mechanische Verbindungselemente 162 und 163 auf, die mit entsprechenden komplementären Verbindungselementen 160 beziehungsweise 161 des Gehäuses 90 des Kopplungsmoduls 70 koppelbar sind. Die entsprechenden mechanischen Verbindungs- bzw. Kopplungselemente sind in den 5a und 5b dargestellt.
Um den Schaltzustand der Schaltschützmodule überwachen zu können, kann, wie in 3 zu sehen ist, der Schaltschütz 60 des Schaltschützmoduls 10 und somit auch das Schaltschützmodul 11 jeweils einen Öffnerkontakt 64 sowie ein Magnetsystem mit einer Spule 65 aufweisen. Der Öffnerkontakt 64 und die Spule 65 können in z-Richtung betrachtet oberhalb der Schließerkontakte 61 bis 63 im Gehäuse 20 angeordnet sein. Die beiden Schaltschützmodule 10 und 11 können jeweils zwei dritte mit dem Öffnerkontakt 64 verbundene elektrische Anschlüsse 50 und 51 zum Anschließen einer Steuer- und Auswerteeinrichtung und jeweils zwei vierte mit der Spule 64 verbundene elektrische Anschlüsse 52 und 53 zum Anschließen einer nicht gezeigten Versorgungsquelle aufweisen. Die dritten und vierten Anschlüsse können beispielsweise als Kontaktstifte an einer dritten Anschlussfläche 23 zumindest teilweise herausgeführt sein. Die dritte Anschlussfläche 23 liegt der Grundfläche 21 des Gehäuses 20 gegenüber und bildet eine Oberseite des Gehäuses 20.
Wie in 3 zu sehen, sind die dritten und vierten Anschlüsse 50 bis 53 des Schaltschützmoduls 10 vorzugsweise entlang einer Geraden angeordnet, die parallel zwischen den beiden Seitenflächen 22 und 26 des Gehäuses 20 und somit parallel zur y-Achse des abgebildeten Koordinatensystems verlaufen. Wie in 3 weiter zu sehen, kann die dritte Anschlussfläche 23 in x-Richtung gesehen kürzer sein als die Grundfläche 21. Dies ist im gezeigten Beispiel dadurch bedingt, dass die Anschlussfläche 25 einen im Wesentlichen L-förmigen Verlauf hat. Vorzugsweise sind die dritten und vierten elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 in der Nähe einer äußeren Kante der Anschlussfläche 23 angeordnet.
2 zeigt das in 3 gezeigte Schaltschützmodul 10 in einem geschlossenen Zustand. Dargestellt sind die Anschlussfläche 25 mit den im Gehäuse 20 angeordneten als Kontaktstifte ausgebildeten elektrischen Anschlüsse 40 bis 42, die aus der Anschlussfläche 23 zumindest teilweise herausgeführten elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 sowie ein mechanisches Verbindungselement 30, das beispielsweise als Rastbügel ausgebildet sein kann und in eine entsprechende Aussparung eines beispielsweise in den 5a und 5b gezeigten Sicherheitsschaltmoduls 130 eingreifen kann.
Um die modulare Schaltschützanordnung 180 zu einem Sicherheitsschaltsystem erweitern zu können, kann an die dritten Anschlüsse 50 und 51 der jeweiligen Schaltschützmodule 10 und 11 eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 angeschlossen werden, die zum Überwachen und Rücklesen der Schaltzustände der Öffnerkontakte 64 und zum gesteuerten An- und Abschalten einer nicht dargestellten Energieversorgungsquelle an die vierten Anschlüsse 52 und 53 der jeweiligen Schaltschützmodule 10 und 11 ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, die in den 5a und 5b gezeigt ist, ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 in dem separaten Sicherheitsschaltmodul 130 angeordnet. Das Sicherheitsschaltmodul 130 ist in einem Gehäuse 120 angeordnet, welches eine Breite aufweist, die der ersten Breite B1 bzw. der zweiten Breite B2 im Wesentlichen entsprechen kann.
Wie in den 5a und 5b gezeigt, weist das Gehäuse 120 eine Grundfläche 121 auf, die den Anschlussflächen 23 der Schaltschützmodule 10 und 11 und der dritten Anschlussfläche 96 des Kopplungsmoduls 70 im montieren Zustand zugewandt ist. Auf diese Weise entsteht eine modulare Schaltschützanordnung 180 mit einer Sicherheitsschaltfunktionalität, die lediglich eine Baubreite von vorzugsweise 20mm bis 30mm, bevorzugt eine Baubreite von 22,5mm aufweist.
Wie in 5c gezeigt, können an der Grundfläche 121 ein erster Satz von ersten elektrischen Anschlüssen 140 und 141, ein erster Satz von zweiten elektrischen Anschlüssen 142 und 143 sowie ein zweiter Satz von ersten elektrischen Anschlüssen 148 und 149 und ein zweiter Satz von zweiten elektrischen Anschlüssen 146 und 147 derart angeordnet sein, dass die elektrischen Anschlüsse des Sicherheitsschaltmoduls im zusammengesetzten Zustand elektrisch mit den dritten Anschlüssen 50 und 51 beziehungsweise den vierten Anschlüssen 52 und 53 des ersten Schaltschützmoduls beziehungsweise mit den jeweiligen dritten und vierten Anschlüssen des zweiten Schaltschützmoduls 11 elektrisch verbunden sind. Sind, wie in 2 gezeigt, die elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 des Schaltschützmoduls 10 als Kontaktstifte ausgebildet, so sind die Anschlüsse 140 bis 143 und 146 bis 149 des Sicherheitsschaltmoduls 130 als komplementäre Buchsenkontakte ausgebildet, die vorzugsweise im Gehäuse 120 angeordnet sind.
Wie in 5c weiter gezeigt, befinden sich die Anschlüsse 140 bis 143 der einen Stirnseite und die elektrischen Anschlüsse 146 bis 149 an der anderen Stirnseite der Grundfläche 121, um mit den jeweiligen elektrischen Anschlüssen 50 bis 53 des Schaltschützmoduls 10 beziehungsweise des Schaltschützmoduls 11 in Kontakt gebracht werden zu können. Im montieren Zustand sind somit der Öffnerkontakt 64 und die Spule 65 des Schaltschützmoduls 10 beziehungsweise des Schaltschützmoduls 11 über die elektrischen Anschlüsse 50 bis 53 und die elektrischen Anschlüsse 140 bis 143 beziehungsweise 146 bis 149 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 verbunden, wobei die Spule 65 über die Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 mit einer nicht dargestellten Energieversorgungseinrichtung verbindbar ist. Eine solche Energieversorgungseinrichtung kann Teil des Sicherheitsschaltmoduls 130 sein. Denkbar ist aber auch, dass eine externe Energieversorgungseinrichtung an das Sicherheitsschaltmodul 130 beziehungsweise die Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 angeschlossen werden kann.
Die Grundfläche 121 des Gehäuses 120 des Sicherheitsschaltmoduls 130 weist Befestigungsmittel 125 zum mechanischen Koppeln mit dem ersten Schaltschützmodul 10 und/oder dem zweiten Schaltschützmodul 11 und/oder mit dem Kopplungsmodul 70 auf. Wie in den 2 und 5a ersichtlich, weist jedes Schaltschützmodul ein bügelförmiges mechanisches Verbindungselement 30 auf, welches das Befestigungsmittel 125 des Sicherheitsmoduls 130 hinter greifen kann. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel 125 als längliche Öffnung ausgebildet, um den Bügel 30 des Schaltschützmoduls 10 aufnehmen zu können. Entsprechende Befestigungsmittel können auch am Kopplungsmodul 70 und an der Grundfläche 121 vorgesehen sein. Angemerkt sei, dass an die Anschlüsse 40 bis 42 des Schaltschützmoduls 10 die Phasenleiter eines Drehstromnetzes angeschlossen werden können. In ähnlicher Weise können dann an die Anschlüsse 40 bis 42 des zweiten Schaltschützmoduls 11 die Anschlussleitungen einer Drehstromlast (nicht dargestellt) angeschlossen werden, die von der modulare Schaltschützanordnung 180 angesteuert werden kann. Um Leiterströme- und/oder Spannungen messen zu können, die durch die Schaltschützmodule 10 und 11 fließen, kann im Kopplungsmodul 70 eine Messeinrichtung 100 vorgesehen sein, wie dies schematisch in 4 angedeutet ist. Die Messeinrichtung ist den ersten Anschlüssen 81 bis 83 und den zweiten elektrischen Anschlüssen 81' bis 83' des Kopplungsmoduls 70 beziehungsweise den entsprechenden elektrischen Verbindungen 87 bis 89 zum Messen von Strömen und/oder Spannungen zugeordnet. Das Kopplungsmodul 70 weist beispielsweise zwei aus der Anschlussfläche 96 herausgeführte Anschlüsse 110 und 111 auf, über die die Messeinrichtung 100 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 135 des Sicherheitsschaltmoduls 130 verbunden werden kann. Die Anschlüsse 110 und 111 sind beispielsweise als aus der Anschlussfläche 96 herausgeführte Kontaktstifte ausgebildet, die mit entsprechenden buchsenförmigen Anschlüsse 144 und 145, die an der Grundfläche 121 des Gehäuses 120 angeordnet sein können, verbunden werden können. Die entsprechenden Anschlüsse 144 und 145 des Sicherheitsschaltmoduls 130 sind in 5c gezeigt.
Wie beispielhaft in den 5a und 5b gezeigt, kann das Gehäuse 120 als Sicherheitsschaltmoduls 130 Befestigungsmittel 150 zum Befestigen der modularen Schaltschützanordnung 180 an einer Tragschiene (nicht dargestellt) aufweisen. Die Tragschiene kann eine Hutschiene sein. Entsprechende Befestigungsmittel können auch an den Schaltschützmodulen 10 und 11 und/oder am Kopplungsmodul 70 angeformt sein. Ist die modulare Schaltschützanordnung 180 an einer Tragschiene befestigt, so ist die in y-Richtung weisende längliche Ausdehnung der Schaltschützanordnung 180 senkrecht zu der in z-Richtung verlaufenden Längsachse der Tragschiene angeordnet, so dass die Schmalseiten 24 und 25 des Gehäuses 20 und die Anschlussflächen 93 und 94 des Gehäuses 90 die Baubreite der Schaltschützanordnung bezüglich der Tragschiene definieren. Auf diese Weise nimmt die Schaltschützanordnung 180 in einem Schaltschrank nur einen Bauraum von einer Breite in Anspruch, die vorzugsweise zwischen 20mm und 30mm liegt.
Angermerkt sei noch, dass die Grundfläche 21 des Gehäuses, wie in 3 gezeigt, in einer Ebene, die parallel zur x-y-Ebene liegt, oder aber, wie beispielsweise in 5a und 5b gezeigt, in verschiedenen Ebenen liegen kann. Gleiches gilt auch für die Grundfläche 95 des Gehäuses 90.
In 6 ist eine alternative beispielhafte modulare Schaltschützanordnung 190 schematisch gezeigt, bei der im Unterschied zur modularen Schaltschützanordnung 180 eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 in dem Gehäuse 220a, 220b eines Kopplungsmoduls 230 untergebracht sein kann.
Die modulare Schaltschützanordnung 190 kann insbesondere zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung ausgebildet sein. Sie weist ein erstes Schaltschützmodul 240 und ein zweites Schaltschützmodul 260 auf. Das Schaltschützmodul 240 weist einen in einem Gehäuse 310 bis 314 angeordneten Schaltschütz sowie erste elektrische Anschlüsse 257 bis 259 und zweite elektrische Anschlüsse 250 bis 252 auf, wobei zwischen jedem ersten elektrischen Anschluss 257 bis 259) und jedem zweiten elektrischen Anschluss 250 bis 252) jeweils ein Schließerkontakt 243 bis 245 des Schaltschützes angeordnet ist. Beim gezeigten Beispiel sind jeweils drei erste und drei zweite Anschlüsse sowie drei Schließerkontakte implementiert. Das Gehäuse des Schaltschützmoduls 240 weist eine rechteckförmige Grundfläche 310 mit einer in y-Richtung weisenden ersten vorbestimmten Breite, zwei in der x-z-Ebene liegende Seitenflächen 314, die parallel und in einem Abstand, der der ersten vorbestimmten Breite des Gehäuses entspricht, zueinander angeordnet sind, sowie eine erste Anschlussfläche 311 und eine zweite Anschlussfläche 313 auf, die sich in der y-z-Ebene gegenüberliegen, die erste vorbestimmte Breite aufweisen und wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Grundfläche 310 angeordnet sind. Die die ersten elektrischen Anschlüsse 257 bis 259 sind an der ersten Anschlussfläche 311 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 250-252 sind an der zweiten Anschlussfläche 313 angeordnet. Das zweite Schaltschützmodul 260 ist vorzugsweise im Wesentlichen identisch zum Schaltschützmodul 240 aufgebaut.
Das Schaltschützmodul 260 weist einen in einem Gehäuse angeordneten Schaltschütz sowie erste elektrische Anschlüsse 273 bis 275 und zweite elektrische Anschlüsse 270 bis 272 auf, wobei zwischen jedem ersten elektrischen Anschluss 273 bis 275 und jedem zweiten elektrischen Anschluss 270 bis 272 jeweils ein Schließerkontakt 263 bis 265 des Schaltschützes angeordnet ist. Beim gezeigten Beispiel sind jeweils drei erste und drei zweite Anschlüsse sowie drei Schließerkontakte vorgesehen. Das Gehäuse des Schaltschützmoduls 260 weist eine rechteckförmige Grundfläche 300 mit einer in y-Richtung weisenden ersten vorbestimmten Breite, zwei in der x-z-Ebene liegende Seitenflächen 304, die parallel und in einem Abstand, der der ersten vorbestimmten Breite des Gehäuses entspricht, zueinander angeordnet sind, sowie eine erste Anschlussfläche 303 und eine zweite Anschlussfläche 301 auf, die sich in der y-z-Ebene gegenüberliegen, die erste vorbestimmte Breite aufweisen und wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Grundfläche 300 angeordnet sind. Die die ersten elektrischen Anschlüsse 273 bis 275 sind an der ersten Anschlussfläche 303 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 270-272 sind an der zweiten Anschlussfläche 301 angeordnet.
Weiterhin ist das Kopplungsmodul 230 vorgesehen, welches eine zweite vorbestimmten Breite aufweist, die im Wesentlich gleich der ersten vorbestimmten Breite ist. Das Kopplungsmodul 230 weist eine elektrische Kopplungseinrichtung mit ersten elektrischen Anschlüssen 290 bis 292 und zweiten elektrische Anschlüsse 293 bis 295 auf, die jeweils zum elektrischen Koppeln mit den ersten elektrischen Anschlüssen 257-259 des ersten bzw. des ersten elektrischen Anschlüssen 273 bis 275 des zweiten Schaltschützmoduls 260 ausgebildet und angeordnet sind, wobei das erste Schaltschützmodul 240 und das zweite Schaltschütz-Modul 260 elektrisch und mechanisch mittels des Kopplungsmoduls 230 derart koppelbar sind, dass im montierten Zustand die Schließerkontake 243-245 des ersten Schaltschützmoduls 240 und die Schließerkontakte 263-265 des zweiten Schaltschützmoduls 260 jeweils elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Angemerkt sei wiederum, dass an die Anschlüsse 250 bis 252 des Schaltschützmoduls 240 jeweils ein Phasenleiter L1 bis L3 eines Drehstromnetzes angeschlossen werden kann, während an die Anschlüsse 270 bis 272 jeweils eine Anschlussleitung einer nicht dargestellten Drehstromlast angeschlossen werden kann. Die Anschlüsse 250 bis 252 und 270 bis 272 können als Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen ausgebildet sein, die teilweise aus den jeweiligen Gehäusen herausgeführt sein können.
Das Kopplungsmodul 230 weist ein Gehäuse 220a, 220b mit einer sich in y-Richtung erstreckenden Breite, die im Wesentlichen der zweiten vorbestimmten Breite entspricht, auf, wobei in dem Gehäuse 220a, 220b die Kopplungseinrichtung zumindest teilweise angeordnet ist. Das Gehäuse des Kopplungsmoduls 230 weist zwei Seitenflächen 225, die parallel und in einem vorbestimmten, die zweite vorbestimmte Breite des Gehäuses 220a, 220b definierenden Abstand zueinander in der x-z-Ebene angeordnet sind, eine erste Anschlussfläche 223 und eine zweite Anschlussfläche 224, die in der y-z-Ebene liegen, auf, die sich gegenüberliegen, jeweils die zweite vorbestimmte Breite aufweisen und senkrecht zu den beiden Seitenflächen 225 angeordnet sind. Die ersten elektrischen Anschlüsse 290-292 sind an der ersten Anschlussfläche 223 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 293-295 an der zweiten Anschlussfläche 224 angeordnet sind. Somit weist auch die Schaltschützanordnung 190 eine Baubreite auf, die vorzugsweise zwischen 20mm und 30mm liegt, und insbesondere 22,5mm beträgt.
Im montierten Zustand liegen die Schließerkontakte 26 bis 265, die Schließerkontakte 243 bis 245, die ersten elektrischen Anschlüsse 273 bis 275 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 270 bis 272 des Schaltschützmoduls 260, die ersten elektrischen Anschlüsse 257 bis 259 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 250 bis 252 des Schaltschützmoduls 240 sowie die ersten elektrischen Anschlüsse 290 bis 292 und die zweiten elektrischen Anschlüsse 293 bis 295 des Kopplungsmoduls 230 in einer gemeinsamen Ebene, die parallel, d.h. in der x-y-Ebene, oder senkrecht, d.h. in der x-z-Ebene, zu den Grundflächen 21, 300 bzw. 310 verläuft. In 6 liegen die Anschlüsse und Schließerkontakte beispielsweise in einer Ebene, die in der x-z-Ebene liegt.
Ähnlich der Schaltschützmodule 10 und 11 können die Schaltschützmodule 240 und 260 jeweils einen Öffnerkontakt 242 bzw. 262 und eine Spule 241 bzw. 261 aufweisen. Die Gehäuse der Schaltschützmodule 240 und 260 weisen eine dritte Anschlussfläche 312 bzw. 302 auf die parallel zu den Grundflächen 310 bzw. 300 verlaufen. An der Anschlussfläche 302 sind zwei elektrische Anschlüsse 276 und 277, die mit dem Öffnerkontakt 262 verbunden sind, und zwei weitere elektrische Anschlüsse 278 und 279 vorgesehen, die mit der Spule 261 verbunden sind. In ähnlicher Weise sind an der Anschlussfläche 312 zwei elektrische Anschlüsse 253 und 254, die mit dem Öffnerkontakt 242 verbunden sind, und zwei weitere elektrische Anschlüsse 255 und 256 vorgesehen, die mit der Spule 241 verbunden sind.
Im Gehäuse des Kopplungsmoduls 230 kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 angeordnet sein. Das Gehäuse des Kopplungsmoduls 230 kann einen T-förmigen Querschnitt bezüglich der x-z-Ebene aufweisen, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 in einem länglichen, parallel zur x-Achse verlaufenden Gehäuseabschnitt 220a angeordnet sein kann. Der Gehäuseabschnitt 220a weist eine erste und eine zweite Anschlussfläche auf, die der Anschlussfläche 312 des Schaltschützmoduls 240 bzw. der Anschlussfläche 302 des Schaltschützmoduls 260 im montierten Zustand gegenüberliegen. Fluchtend zu den Anschlüssen 276 bis 279 des Schaltschützmoduls 260 sind an der zweiten Anschlussfläche des Gehäuseabschnitts 220a Anschlüsse 235 bis 238 vorgesehen, die im montierten Zustand elektrisch mit den Anschlüssen 276 bis 279 verbunden sind. Die Anschlüsse 235 und 236 sind mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 verbunden, während die Anschlüsse 236 und 237 unter Steuerung der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 mit einer Versorgungsspannung verbunden werden können. Fluchtend zu den Anschlüssen 276 bis 279 des Schaltschützmoduls 260 sind an der zweiten Anschlussfläche des Gehäuseabschnitts 220a Anschlüsse 235 bis 238 vorgesehen, die im montierten Zustand elektrisch mit den Anschlüssen 276 bis 279 verbunden sind. Auf diese Weise wird der Öffnerkontakt 262 über die Anschlüsse 276 und 277 und die Anschlüsse 235 und 236 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 verbunden, während die Spule 261 über die Anschlüsse 278 und 279 und die Anschlüsse 236 und 237 unter Steuerung der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 mit einer Versorgungsspannung verbunden werden kann. Wie in 6 angedeutet, kann eine solche Versorgungsspannung auch in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 implementiert sein. In ähnlicher Weise können fluchtend zu den Anschlüssen 253 bis 256 des Schaltschützmoduls 240 an der ersten Anschlussfläche des Gehäuseabschnitts 220a Anschlüsse 231 bis 234 vorgesehen, die im montierten Zustand elektrisch mit den Anschlüssen 253 bis 256 verbunden sind. In diesem Fall wird der Öffnerkontakt 242 über die Anschlüsse 253 und 254 und die Anschlüsse 231 und 232 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 verbunden, während die Spule 241 über die Anschlüsse 255 und 256 und die Anschlüsse 233 und 234 unter Steuerung der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 mit einer Versorgungsspannung, die auch in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 implementiert sein kann, verbunden werden kann. Auf diese Weise kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 zur Überwachung der Schaltzustände der Schaltschützmodule 240 und 260 mit den Öffnerkontakten 242 und 262 verbunden werden.
Wie in 6 gezeigt, liegen die Anschlüsse 276 bis 279 des Schaltschützmoduls 260 und die Anschlüsse 253 bis 256 des Schaltschützmoduls 240 auf einer Geraden, die parallel zur X-Achse verläuft. Fluchtend hierzu liegen die Anschlüsse 235 bis 238 und 231 bis 234 des Kopplungsmoduls auf einer Geraden, die parallel zur X-Achse verläuft.
Im Gehäuse des Kopplungsmoduls 230 kann eine Messeinrichtung 222 zum Messen von Strömen und/oder Spannungen implementiert sein, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 221 elektrisch verbunden ist.
Zur Montage an einer Tragschiene können am Gehäuse des Kopplungsmoduls 230 entsprechende Befestigungsmittel vorgesehen sein. Ferner können die Gehäuse der Schaltschützmodule 240 und 260 und des Kopplungsmoduls 230 Befestigungsmittel aufweisen, so dass die Schaltschützmodule 240 und 260 mechanisch mit dem Kopplungsmodul 230 verbunden werden können.
Angemerkt sei, dass die Baubreite der Gehäuse der Schaltschützmodule 240 und 260 und die Baubreite des Gehäuses des Kopplungsmoduls 230 im Wesentlichen die gleiche Breite aufweisen, die vorzugsweise zwischen 20 mm und 30 mm liegt und insbesondere 22,5 mm betragen kann.
Angermerkt sei noch, dass die Grundflächen der Gehäuse der Schaltschützmodule 240 und 260, wie in 6 gezeigt, in einer Ebene, die parallel zur x-y-Ebene liegt, oder aber in verschiedenen Ebenen liegen kann. Gleiches gilt auch für die Grundfläche des Gehäuses des Kopplungsmoduls 230.
Bezugszeichenliste

10: Schaltschützmodul
11: Schaltschützmodul
20: Gehäuse des Schaltschützmoduls 10 und 11
21: Grundfläche des Schaltschützmodul-Gehäuses 20
22, 26: Seitenflächen des Gehäuses 20
23: dritte Anschlussfläche des Gehäuses 20
24: erste Anschlussfläche des Gehäuses 20
25: zweite Anschlussfläche des Gehäuses 20
30: mechanisches Verbindungselement
40-42: zweite elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 10
43-45: erste elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 10
50, 51: dritte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 20
52, 53: vierte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 20
60: Schaltschütz
61-63: Schließerkontakte des Schaltschützmoduls 10
64: Öffnerkontakt des Schaltschützmoduls 10
65: Spule
70: Kopplungsmodul
80: Kopplungseinrichtung
81-83: erste elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 70
81'-83': zweite elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 70
87-89: elektrische Verbindungen
90: Gehäuse des Kopplungsmoduls 70
91, 92: Seitenflächen des Gehäuses 90
93: erste Anschlussfläche des Kopplungsmoduls 70
94: zweite Anschlussfläche des Kopplungsmoduls 70
95: Grundfläche des Gehäuses 90
96: dritte Anschlussfläche
100: Messeinrichtung des Kopplungsmoduls 70
120: Gehäuse des Sicherheitsschaltmoduls
121: Grundfläche des Sicherheitsschaltmoduls 130
125: Befestigungsmittel des Gehäuses 120
130: Sicherheitsschaltmodul mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 135
135: Steuer- und Auswerteeinrichtung
140, 141: erster Satz von ersten elektrischen Anschlüssen
142, 143: erster Satz von zweiten elektrischen Anschlüssen
146, 147: zweiter Satz von zweiten elektrischen Anschlüssen
148, 149: zweiter Satz von ersten elektrischen Anschlüssen
150: Befestigungsmittel des Gehäuses 120 zur Montage an einer Tragschiene
160, 161: mechanische Verbindungselemente des Kopplungsmoduls 70
162: mechanisches Verbindungselement des Schaltschützmoduls 11
163: mechanisches Verbindungselement des Schaltschützmoduls 10
180: Modulare Schaltschützanordnung
190: Modulare Schaltschützanordnung
220a,220b: Gehäuse des Kopplungsmoduls 230
221: Steuer- und Auswerteeinrichtung des Kopplungsmoduls 230
222: Messeinrichtung des Kopplungsmoduls 230
223: erste Anschlussfläche des Kopplungsmoduls 230
224: zweite Anschlussfläche des Kopplungsmoduls 230
225: eine Seitenfläche des Kopplungsmoduls 230
230: Kopplungsmodul
231, 232: dritte elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
233, 234: vierte elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
235, 236: dritte elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
237, 238: vierte elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
240: Schaltschützmodul
241: Spule
242: Öffnerkontakt des Schaltschützmoduls 240
243-245: Schließerkontakte des Schaltschützmoduls 240
250-252: zweite elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 240
253, 254: dritte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 240
255, 256: vierte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 240
257-259: erste elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 240
260: Schaltschützmodul
261: Spule
262: Öffnerkontakt des Schaltschützmoduls 260
263-265: Schließerkontakte des Schaltschützmoduls 260
276, 277: dritte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 260
270-272: zweite elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 260
273-275: erste elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 260
278, 279: dritte elektrische Anschlüsse des Schaltschützmoduls 260
290-292: erste elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
293-295: zweite elektrische Anschlüsse des Kopplungsmoduls 230
300: Grundfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 260
300: Grundfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 260
301: zweite Anschlussfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 260
302: dritte Anschlussfläche des Schaltschützmoduls 260
303: erste Anschlussfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 260
304: eine Seitenfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 260
310: Grundfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 240
311: erste Anschlussfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 240
312: dritte Anschlussfläche des Schaltschützmoduls 240
313: zweite Anschlussfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 240
314: eine Seitenfläche des Gehäuses des Schaltschützmoduls 240

Claims

Modulare Schaltschützanordnung (180, 190) zum Einsatz in einer sicherheitsgerichteten Anwendung umfassend: - ein erstes und ein zweites Schaltschützmodul (10, 11; 240, 260), welche jeweils folgende Merkmale aufweisen: einen in einem Gehäuse (20; 300-304; 310-314) angeordneten Schaltschütz (60; 261-265; 241-245) sowie erste elektrische Anschlüsse (43-45; 273-275; 257-259) und zweite elektrische Anschlüsse (40-42; 270-272; 250-252), wobei zwischen jedem ersten elektrischen Anschluss (43-45; 273-275; 257-259) und jedem zweiten elektrischen Anschluss (40-42; 270-272; 250-252) jeweils ein Schließerkontakt (61-63; 263-265; 243-245) des Schaltschützes angeordnet ist, wobei das Gehäuse (20; 300-304; 310-314) eine rechteckförmige Grundfläche (21; 300; 310) mit einer ersten vorbestimmten Breite (B1), zwei Seitenflächen (22, 26; 304; 314), die parallel und in einem Abstand, der der ersten vorbestimmten Breite des Gehäuses (20; 300-304; 310-314) entspricht, zueinander angeordnet sind, sowie eine erste Anschlussfläche (24; 303; 311) und eine zweite Anschlussfläche (25; 301; 313) aufweist, die sich gegenüberliegen, die erste vorbestimmte Breite aufweisen und wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Grundfläche (21; 300, 310) angeordnet sind, wobei die ersten elektrischen Anschlüsse (43-45; 273-275; 257-259) an der ersten Anschlussfläche (24; 303; 311) und die zweiten elektrischen Anschlüsse (40-42; 270-272; 250-252) an der zweiten Anschlussfläche (25; 301; 313) angeordnet sind, - ein Kopplungsmodul (70; 230) mit einer zweiten vorbestimmten Breite (B2), die im Wesentlich gleich der ersten vorbestimmten Breite ist, wobei das Kopplungsmodul (70; 230) eine elektrische Kopplungseinrichtung (80) mit ersten elektrischen Anschlüssen (81-83; 290-292) und zweiten elektrische Anschlüsse (81'-83'; 293-295) aufweist, die jeweils zum elektrischen Koppeln mit den ersten elektrischen Anschlüssen (43-45; 273-275; 257-259) des ersten bzw. des zweiten Schaltschützmoduls (10, 11; 240, 260) ausgebildet und angeordnet sind, wobei das erste Schaltschützmodul (10; 240) und das zweite Schaltschütz-Modul (11; 260) elektrisch und mechanisch mittels des Kopplungsmoduls (70; 230) derart koppelbar sind, dass im montierten Zustand die Schließerkontake (61-63; 243-245) des ersten Schaltschützmoduls (10; 240) und die Schließerkontakte (263-265) des zweiten Schaltschützmoduls (11; 260) jeweils elektrisch in Reihe geschaltet sind und die Baubreite der Schaltschützanordnung (180, 190) im Wesentlichen gleich der ersten bzw. zweiten vorbestimmten Breite ist.
Modulare Schaltschützanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmodul (70; 230) ein Gehäuse (90; 220a, 220b) mit einer Breite, die im Wesentlichen der zweiten vorbestimmten Breite (B2) entspricht, aufweist, wobei in dem Gehäuse (90; 220a, 220b) die Kopplungseinrichtung (80) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei das Gehäuse (90; 220a, 220b) des Kopplungsmoduls (70; 230) zwei Seitenflächen (91, 92; 225), die parallel und in einem vorbestimmten, die zweite vorbestimmte Breite des Gehäuses (90; 220a, 220b)) definierenden Abstand zueinander angeordnet sind, und eine erste Anschlussfläche (93; 223) und eine zweite Anschlussfläche (94; 224) aufweist, die sich gegenüberliegen, jeweils die zweite vorbestimmte Breite aufweisen und senkrecht zu den beiden Seitenflächen (91, 92; 225) angeordnet sind, wobei die ersten elektrischen Anschlüsse (81-83; 290-292) an der ersten Anschlussfläche (93; 223) und die zweiten elektrischen Anschlüsse (81'-83'; 293-295) an der zweiten Anschlussfläche (94; 224) angeordnet sind.
Modulare Schaltschützanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite vorbestimmte Breite (B1, B2) jeweils zwischen 20mm und 30mm liegt.
Modulare Schaltschützanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite vorbestimmte Breite im Wesentlichen 22,5mm beträgt.
Modulare Schaltschützanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand die ersten elektrischen Anschlüsse (43-45, 81-83; 273-275, 257-259; 290-292) und die zweiten elektrischen Anschlüsse (40-42; 81'-83'; 270-272, 250-252; 293-295) des ersten Schaltschützmoduls (10, 240), des zweiten Schaltschützmoduls (11; 260) und des Kopplungsmoduls (70; 230) in einer gemeinsamen Ebene, die parallel oder senkrecht zur Grundfläche (21; 300, 310) der Gehäuse (20; 300-304, 310-314) der Schaltschützmodule (10, 11; 240, 260) verläuft, liegen.
Modulare Schaltschützanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltschützmodul (10; 240) und das zweite Schaltschützmodul (11; 260) jeweils drei erste elektrische Anschlüsse (43-45; 273-275, 257-259) und jeweils drei zweite elektrische Anschlüsse (40-42; 270-272, 250-252) aufweisen, dass die Schaltschütze des ersten und zweiten Schaltschützmoduls jeweils drei Schließerkontake (61-63; 243-245, 263-265) aufweisen, und dass das Kopplungsmodul (70; 230) drei erste elektrische Anschlüsse (81-83; 290-292) und drei zweite elektrische Anschlüsse (81'-83'; 293-295) aufweist.
Modulares Schaltschützanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schaltschützmodul (10, 11; 240, 260) jeweils mechanische Verbindungselemente (162, 163) zum mechanischen Verbinden mit mechanischen Verbindungselementen (160, 162) des Kopplungsmoduls (70; 230) aufweisen.
Modulare Schaltschützanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschütze des ersten Schaltschützmoduls (10; 240) und des zweiten Schaltschützmoduls (11; 260) jeweils einen Öffnerkontakt (64; 242, 262) und ein Magnetsystem mit einer Spule (65; 241, 261) aufweisen, und dass das erste Schaltschützmodul (10; 240) und das zweite Schaltschützmodul (11; 260) jeweils zwei dritte mit dem Öffnerkontakt (64; 242, 262) verbundene elektrische Anschlüsse (50, 51; 253, 254; 276, 277) zum Anschließen einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (135; 221) und jeweils zwei vierte mit der Spule (64; 241, 261) verbundene elektrische Anschlüsse (52, 53; 255, 256; 278, 279) zum Anschließen einer Versorgungsquelle aufweisen, die an einer dritten Anschlussfläche (23; 312, 302), die der Grundfläche (21; 300, 310) des jeweiligen Gehäuses (20; 300-304, 310-314) gegenüberliegt, angeordnet sind.
Modulare Schaltschützanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden dritten und vierten elektrischen Anschlüsse (50, 51; 52, 53) des ersten und zweiten Schaltschützmoduls (10, 11) jeweils entlang einer Geraden angeordnet sind, die senkrecht oder parallel zwischen den beiden Seitenflächen (22, 26) des jeweiligen Gehäuses (20) verläuft.
Modulare Schaltschützanordnung nach Anspruch 8 oder 9 gekennzeichnet durch eine an die dritten Anschlüsse (50, 51; 276, 277; 251, 252) des ersten und zweiten Schaltschützmoduls (10, 11; 240, 260) anschließbare Steuer- und Auswerteeinrichtung (135, 221), die zum Überwachen und Rücklesen der Schaltzustände der Öffnerkontakte (64; 242, 262) und zum gesteuerten An- und Abschalten einer Energieversorgungsquelle an die vierten Anschlüsse (52, 53; 278, 279; 253, 254) des ersten und zweiten Schaltschützmoduls (10, 11; 240, 260) ausgebildet ist.
Modulare Schaltschützanordnung (190) nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (221) im Gehäuse 220a, 220b) des Kopplungsmoduls (230) angeordnet ist, das Kopplungsmodul (230) einen ersten Satz von dritten und vierten Anschlüssen (235-238) und einen zweiten Satz von dritten und vierten Anschlüssen (231-234) aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie im zusammengesetzten Zustand der Schaltschützanordnung (190) mit den dritten und vierten Anschlüssen (276-279) des ersten Schaltschützmoduls (260) bzw. mit den dritten und vierten Anschlüssen (251-254) des zweiten Schaltschützmoduls (240) elektrisch verbunden sind.
Modulare Schaltschützanordnung (180) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Sicherheitsschaltmodul (130), welches ein Gehäuse (120) mit der zweiten vorbestimmten Breite aufweist, in dem die Steuer- und Auswerteeinrichtung (135) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (120) des Sicherheitsschaltmoduls eine Grundfläche (121), an der ein erster Satz von ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen (140-143) und ein zweiter Satz von ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen (146-149) derart angeordnet sind, dass die jeweiligen ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse des Sicherheitsschaltmoduls (130) im zusammengesetzten Zustand der Schaltschützanordnung (180) elektrisch mit den dritten und vierten Anschlüssen (50, 51; 52, 53) des ersten Schaltschützmoduls (10) bzw. mit den dritten und vierten Anschlüssen des zweiten Schaltschützmoduls (11) elektrisch verbunden sind, wobei die Grundfläche (121) des Sicherheitsschaltmoduls (130) Befestigungsmittel (125) zum mechanischen Koppeln mit dem ersten Schaltschützmodul (10) und/oder dem zweiten Schaltschützmodul (11) und/oder mit dem Kopplungsmodul (70) aufweisen.
Modulare Schaltschützanordnung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmodul (70; 230) eine Messeinrichtung (100; 222) aufweist, die den ersten und zweiten Anschlüssen (81-83, 81'-83'; 290-292; 293-295) des Kopplungsmoduls (70; 230) zum Messen von Strömen und/oder Spannungen zugeordnet ist, wobei die Messeinrichtung (100; 222) mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 135; 221) elektrisch verbunden ist.
Modulare Schaltschützanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des ersten und/oder zweiten Schaltschützmoduls und/oder das Gehäuse des Kopplungsmoduls und/oder das Sicherheitsschaltmodul (120) Befestigungsmittel (150) zum Befestigen der modularen Schaltschützanordnung an einer Tragschiene aufweisen.