DE19650989A1

DE19650989A1 - Reihenklemme mit seitlichen Brückungskontakten

Info

Publication number: DE19650989A1
Application number: DE19650989A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Hohorst
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: DE19650989C2; US6027379A; JPH10189093A

Description

Die Erfindung betrifft eine Reihenklemme, von denen mehrere mit ihren Seitenflächen benach bart zueinander auf eine Tragschiene aufrastbar sind und die jeweils ein Isolierstoffgehäuse mit einer oberen Sichtfläche (= Frontfläche) aufweisen, über die die Klemmanschlüsse der Reihenklemme zum Anschließen elektr. Leiter zugänglich sind (= Frontverdrahtung). Das Isolierstoffgehäuse der Reihenklemme besitzt eine vordere und eine hintere Stirnfläche, zwischen denen quer zur Längserstreckung der Tragschiene die Klemmentiefe gemessen wird, und an oder in den Seitenflächen des Isolierstoffgehäuses sind seitliche Brückungs kontakte vorhanden, die beim Aufrasten der Reihen klemme auf eine Tragschiene automatisch eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten Reihenklemmen herstellen.

Reihenklemmen mit seitlichen Brückungskontakten sind z. B. aus der DE 44 02 002 A1 bekannt. Die dort beschriebenen Reihenklemmen werden als so genannte Input/Output-Module an der Schnittstelle zwischen einem zentralen Rechner für das Messen (Überwachen), Steuern und Regeln von Maschinen, Geräten oder Anlagen und den dezentral im Feld, d. h. in der Maschine, an dem Gerät oder in der Anlage angeordneten Sensoren und Aktoren ver wendet.

Der Datentransport zwischen dem zentralen Rechner und den feldseitigen Sensoren/Aktoren erfolgt über eine oder mehrere Datenbusleitungen. Zu diesem Zweck werden die Sensoren/Aktoren mittels der I/O-Module an den Datenbus angekoppelt. Das ist in der Regel zunächst ein Sub-Bus, der seiner seits über einen Buskoppler an einen überge ordneten Feldbus angekoppelt ist, der die Daten (= Bussignale) von oder zum zentralen Rechner transportiert.

Mittels der in den Reihenklemmen eingebauten oder aufgesteckten Elektronik (das ist die sogenannte interne Elektronik der Reihenklemme bzw. des I/O-Moduls) werden die auf der Feldseite ver wendeten digitalen oder analogen Signale der Sensoren/Aktoren in busfähige Daten für den Datenbus umgewandelt (oder umgekehrt). Dabei kommuniziert die Feldseite mit der Busseite üblicherweise über Optokoppler, d. h. die Feldseite ist von der Busseite galvanisch ge trennt.

Auf der Busseite besitzt die Reihenklemme keine Verdrahtungsanschlüsse. An oder in den Seiten flächen des Isolierstoffgehäuses der Reihen klemme sind seitliche Brückungskontakte vorhanden, die beim Aufrasten der Reihenklemmen auf eine Trag schiene automatisch eine elektrische Verbindung für den Datentransport und für die Stromversorgung der internen Elektronik herstellen. Im Regelfall besitzt eine Reihenklemme dieser Art zwei seit liche Kontakte für die Stromversorgung der internen Elektronik (Plus und Minus, z. B. 5 V DC) und zwei bis vier weitere seitliche Kontakte für den Datentransport.

Auf der Feldseite besitzt die Reihenklemme diverse Klemmanschlüsse für den direkten Anschluß der Signalleitungen der jeweiligen Sensoren/Aktoren und deren Versorgungsleitungen (z. B. Plus- und Minus-Leiter sowie einen PE-Leiter und ggfs. auch einen Schirmleiter). Besitzt die Reihenklemme einen PE-Anschluß oder einen Schirmleiteranschluß, dann ist dieser üblicherweise automatisch beim Aufrasten der Reihenklemme auf eine Tragschiene mit dieser Tragschiene (als Sammelleiter) ver bunden.

Die feldseitige Stromversorgung der Senso ren/Aktoren (z. B. 24 V DC oder z. B. 230 V AC) wird mittels einer speziellen Reihenklemme (einer sogenannten Einspeiseklemme) vorgenommen, von der aus die Querverteilung der Stromversorgung an die einzelnen Reihenklemmen wiederum über seitliche Brückungskontakte erfolgt, die an oder in den Seitenflächen des Isolierstoffge häuses der Reihenklemme vorhanden sind und die beim Aufrasten der Reihenklemmen auf eine Trag schiene automatisch eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten Reihenklemmen her stellen.

Die Vielzahl der bei Reihenklemmen dieses Typs benötigten Klemmanschlüsse, die je nach An wendungsfall und Art der verwendeten Senso ren/Aktoren variieren, vergrößert die äußeren Ab messungen der Reihenklemmen erheblich, insbe sondere auch die quer zur Längserstreckung der Tragschiene gemessene Klemmentiefe. Das ist für eine möglichst platzsparende Anordnung und Montage der Reihenklemmen nachteilig.

Aufgabe der Erfindung ist es, die äußeren Ab messungen der Reihenklemme des im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Typs trotz der Vielzahl der für die verschiedensten Anwendungs fälle gewünschten Klemmanschlüsse zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß die vordere und/oder hintere Stirn fläche des Isolierstoffgehäuses der Reihen klemme eine mechanische Andockvorrichtung für mindestens eine zusätzliche Klemme (sogenannte Andockklemme) aufweist, die beim mechanischen Andockvorgang automatisch mindestens einen an oder in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses vorhandenen elektr. Stirnkontakt kontaktiert, und daß der Andock-Stirnkontakt an oder in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses mit einem zugeordneten seitlichen Brückungskontakt an oder in der Seitenfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme elektrisch verbunden ist.

Die Idee einer Andockklemme beinhaltet die Über legung, daß Reihenklemmen der vorgenannten Art in der überwiegenden Mehrzahl aller Anwendungs fälle nur eine Grundausstattung von Klemman schlüssen benötigen und daß die Reihenklemme in dieser Grundausstattung erheblich kleiner gebaut werden kann, dann nämlich, wenn die Grundaus stattung an Klemmanschlüssen in einer Gehäuse abmessung des Isolierstoffgehäuses untergebracht ist, die die quer zur Längserstreckung der Trag schiene gemessene Klemmentiefe erheblich verkürzt. Nur für den Bedarf eines zusätzlichen Klemman schlusses muß die Andockklemme verwendet werden.

Beispielsweise ist es heute weitgehend üblich geworden, im Feld vorhandene Sensoren und/oder Aktoren vollständig mit einem Isolierstoffge häuse zu kapseln, so daß der PE-Leiter entfallen kann. Die Reihenklemme muß dann keinen PE-An schluß zur Verfügung stellen und kann deshalb kleiner gebaut sein.

Ebenso verhält es sich mit einem Schirmanschluß. Auch dieser wird nur in einer geringen Anzahl von Anwendungsfällen benötigt und kann dann durch eine Andockklemme nachgerüstet werden.

Andockklemmen nach der Lehre der Erfindung können auch für einen zusätzlichen stromführenden Leiter nachgerüstet werden, wenn ein spezieller Anwendungs fall einen solchen zusätzlichen Klemmanschluß er forderlich macht.

Immer ist das Nachrüsten einer Andockklemme ein Sonderfall, der die Mehrzahl der Anwendungsfälle solcher Reihenklemmen nicht berührt, so daß in der Mehrzahl der Anwendungsfälle die kleinbauende Grundausstattung der Reihenklemme (ohne Andock klemme) erhebliche Platzeinsparungen bei der An ordnung und Montage solcher Klemmen in oder an Maschinen, Geräten, in Schaltschränken o. dgl. bringt.

Diese Platzeinsparungen für die Mehrzahl aller Anwendungsfälle muß für die Reihenklemmen auch dann erhalten bleiben, wenn für einige wenige auf einer Tragschiene in einem Klemmenblock angeordnete Reihenklemmen der Sonderfall einer Nachrüstung mit z. B. einem PE-Anschluß, einem Schirmleiteranschluß oder einem zusätz lichen Stromanschluß auftritt. In einem solchen Fall wäre es äußerst nachteilig, wenn die bei einer Einzelklemme nachgerüstete Andockklemme in benachbarte Andockklemmen der anderen Reihen klemmen eingebunden sein müßte.

Die erfindungsgemäße Lösung nach Anspruch 1 sieht deshalb vor, daß der Andock-Stirnkontakt an oder in der Stirnfläche des Isolierstoffge häuses der Reihenklemme mit einem zugeordneten seitlichen Brückungskontakt an oder in der Seiten fläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme elektrisch verbunden ist. Hierdurch ist gewähr leistet, daß alle Reihenklemmen der erfindungs gemäßen Art immer bereits in ihrer Grundaus stattung eine elektr. Querverbindung für das Andocken einer Andockklemme bereit stellen, unabhängig davon, ob diese Querver bindung durch alle benachbarten Reihenklemmen hindurch durch Andocken einer einzelnen Andock klemme genutzt wird.

Nur diese bereits mit dem Aufrasten der Reihen klemmen auf eine Tragschiene hergestellte Quer verbindung (oder Querverteilung) eines Potentials ermöglicht es, daß der Anwender problemlos und jederzeit, d. h. auch nachträglich einen zusätz lichen Klemmanschluß durch Andocken einer Andock klemme wählen kann, ohne daß die Platzeinsparungen bei den anderen, in der Grundausstattung montierten Reihenklemmen aufgegeben oder beeinträchtigt werden müssen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht nach Anspruch 2 vor, daß die An dockvorrichtung durch eine oder zwei an der Stirn fläche des Isolierstoffgehäuses angeformte Führungs schienen gebildet ist, in die die Andockklemme mit einem korrespondierenden Schienenprofil ausgehend von der oberen Frontfläche der Reihenklemme ein schiebbar ist.

Eine solche schienengeführte und von der oberen Frontfläche der Reihenklemme bedienbare Andock vorrichtung hat (im Gegensatz zu steckbaren An dockvorrichtungen) den Vorteil, daß ein zusätz licher Klemmanschluß an die Stirnflächen einer Reihenklemme auch dann noch angedockt werden kann, wenn die Reihenklemme bereits in kompakter Zuordnung zu anderen Reihenklemmen in einem Schaltschrank o. dgl. montiert ist.

Dabei kann nach Anspruch 3 auch vorgesehen sein, daß in die stirnseitigen Andock-Führungsschienen zwei oder mehrere Andockklemmen einschiebbar und in verschiedenen Höhenebenen positionierbar sind. In jeder Höhenebene ist dann ein gesonderter An dock-Stirnkontakt in der Stirnfläche des Isolier stoffgehäuses der Reihenklemme vorhanden, wobei beide Andock-Stirnkontakte jeweils mit einem ge sonderten zugeordneten seitlichen Brückungs kontakt oder mit einem gemeinsamen seitlichen Brückungskontakt an oder in der Seitenfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme elektrisch verbunden sein können.

Auch ist es möglich, nach Anspruch 4 eine Andock klemme in einem Isolierstoffgehäuse 2-polig mit je einem Stirnkontakt für jeden Pol auszuführen, und die Reihenklemme in korrespondierender Weise mit zwei Andock-Stirnkontakten in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme auszu bilden, die dann wiederum mit einem eigenen seit lichen Brückungskontakt an oder in der Seiten fläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme elektrisch verbunden sind.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß ein Andock-Stirnkontakt an der Stirnfläche des Isolierstoff gehäuses der Reihenklemme zusätzlich mit der Trag schiene der Reihenklemme elektrisch verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Lehre bezüglich des stirn seitigen Andockens zusätzlicher Andockklemmen an Reihenklemmen zeichnet sich dadurch aus, daß sie in Verbindung mit jeder Reihenklemme verwirklicht werden kann, unabhängig davon, ob die Reihen klemme als I/O-Modul für Bussysteme eine interne Elektronik besitzt (vergl. hierzu DE 44 02 002 A1) oder ob es sich um eine traditio nelle Reihenklemme ohne Elektronikteil für Standard-Verdrahtungsaufgaben handelt. Auch im letzteren Fall sind die Vorteile der Platzein sparungen für die Mehrzahl aller Anwendungen gegeben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be schrieben. Es zeigen;

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung Reihenklemmen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die stirnseitigen und seitlichen Kontakte in einer Einzeldarstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Reihen klemme mit Andockklemme,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reihenklemme.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die stirnseitigen Endbereiche von zwei Reihenklemmen 6. Solche Reihenklemmen werden benachbart zueinander auf eine Tragschiene aufgerastet, wie dies bekannt ist und deshalb nicht weiter dargestellt ist.

Das Aufrasten der Reihenklemmen auf die Trag schiene erfolgt darstellungsgemäß in vertikaler Richtung, wobei die Vor- und Rücksprünge 7 und 8 an den Stirnflächen der Reihenklemme (siehe hier zu auch Fig. 3) ineinandergreifen, um die Reihen klemmen in Anreihrichtung der Klemmen auf der Trag schiene mechanisch zugfest miteinander zu verbinden. Auch das ist bekannt.

Über die obere, der Bedienungsperson zugewandte Sichtfläche der Reihenklemme, das ist die so genannte Frontfläche 9, sind die Klemmanschlüsse zugänglich, die im Inneren des Isolierstoffge häuses angeordnet sind, jedoch nicht weiter dar gestellt sind, da es sich um bekannte Klemman schlüsse für elektr. Leiter handelt, die bei spielsweise als Federkraftklemmanschlüsse oder als Schraubanschlüsse ausgeführt werden. Jedem Klemmanschluß ist eine Leitereinführungsöffnung 10 und eine Betätigungsöffnung 11 zugeordnet.

Es ist bekannt, an den Seitenflächen des Isolier stoffgehäuses der Reihenklemme seitliche Brückungs kontakte vorzusehen, z. B. auf der einen Seite ein Kontaktmesser 12, das von der Seitenfläche vorsteht, und auf der anderen Seite eine Kontakt gabel 13, die in der Seitenfläche versenkt ange ordnet ist. Beide Brückungskontakte 12 und 13 sind so positioniert, daß sie beim benachbarten Aufrasten der Reihenklemmen auf eine Tragschiene automatisch eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten Reihenklemmen herstellen.

Gemäß der Erfindung sind die dargestellten Reihen klemmen an ihrer vorderen Stirnfläche des Isolier stoffgehäuses jeweils mit einer mechanischen An dockvorrichtung in Form von zwei Führungsschienen 14 versehen. Auf diese Führungsschienen 14 ist eine Andockklemme 15 mit einem entsprechenden Schienen profil aufschiebbar und zwar darstellungsgemäß vertikal von oben, d. h. ausgehend von der der Be dienungsperson zugewandten Frontfläche 9 der Reihenklemme.

Die Andockklemme 15 besitzt an ihrer der Stirn fläche der Reihenklemme gegenüberliegenden Seite einen stirnseitigen Kontakt 16 (bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel in Form eines Kontakt messers), der elektrisch mit den beiden Klemman schlüssen 17 und 18 verbunden ist, die in dem Isolierstoffgehäuse der Andockklemme vorhanden sind und über jeweils zugeordnete Leiterein führungsöffnungen und Betätigungsöffnungen zu gänglich sind. Beim mechanischen Andockvorgang kontaktiert der stirnseitige Kontakt 16 auto matisch einen in der Stirnfläche des Isolier stoffgehäuses der Reihenklemme vorhandenen An dock-Stirnkontakt 19 (bei diesem Ausführungs beispiel in Form einer Kontaktgabel). Das Zu sammenwirken des stirnseitigen Kontaktes 16 (Kontaktmesser) an der Andockklemme mit dem An dock-Stirnkontakt 9 (Kontaktgabel) in der Stirn fläche der Reihenklemme zeigt Fig. 3 genauer.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung und im ausgebauten Zustand den Andock-Stirnkontakt 19, der erfindungsgemäß mit den beiden seitlichen Brückungskontakten 20 und 21 elektrisch verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontakte 19, 20 und 21 in einem Stück aus einem Metallblech geformt derart, daß das Kontaktmesser 20 als seitlicher Brückungskontakt an der einen Seitenfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme vorspringt (vergl. hierzu auch Fig. 1 und 3) und daß die Kontaktgabel 21 als seitlicher Brückungskontakt in der anderen Seiten fläche des Isolierstoffgehäuses versenkt ange ordnet ist. Beim Aufrasten der Reihenklemmen auf eine Tragschiene wird über die seitlichen Brückungskontakte 20 und 21 eine elektr. Durch verbindung durch alle benachbart zueinander auf der Tragschiene aufgerasteten Reihenklemmen her gestellt.

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform der Erfindung, bei der in die stirnseitigen Andock-Führungsschienen 22 zwei Andockklemmen 23 und 24 übereinander einschieb bar sind, wobei dann zwei elektrisch voneinander unabhängige Durchverbindungen durch alle benach barten Reihenklemmen über die seitlichen Brückungs kontakte 25 und 26 vorhanden sind, und jede An dockklemme jeweils nur mit dem ihr zugeordneten seitlichen Brückungskontakt elektrisch verbunden ist.

Claims

1. Reihenklemme,

- von denen mehrere mit ihren Seitenflächen be nachbart zueinander auf eine Tragschiene auf rastbar sind
- und die jeweils ein Isolierstoffgehäuse mit einer oberen Sichtfläche (= Frontfläche) aufweisen, über die die Klemmanschlüsse der Reihenklemme zum Anschließen elektr. Leiter zugänglich sind (= Frontverdrahtung),
- das Isolierstoffgehäuse besitzt eine vordere und eine hintere Stirnfläche, zwischen denen quer zur Längserstreckung der Tragschiene die Klemmentiefe gemessen wird,
- und an oder in den Seitenflächen des Isolierstoff gehäuses sind seitliche Brückungskontakte vor handen, die beim Aufrasten der Reihenklemme auf eine Tragschiene automatisch eine elektrische Ver bindung zwischen den benachbarten Reihenklemmen her stellen,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die vordere und/oder hintere Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses eine mechanische Andock vorrichtung (14, 22) für mindestens eine zusätz liche Klemme (sogenannte Andockklemme 15, 23, 24) aufweist,
- die beim mechanischen Andockvorgang automatisch mindestens einen an oder in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme vorhandenen elektr. Andock-Stirnkontakt (19) kontaktiert,
- und daß der Andock-Stirnkontakt (19) mit einem zugeordneten seitlichen Brückungskontakt (20, 21, 25, 26) an oder in der Seitenfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme elektrisch verbunden ist.

2. Reihenklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Andockvorrichtung durch eine oder zwei an der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme angeformte Führungsschienen (14, 22) gebildet ist, in die die Andockklemme (15, 23, 24) mit einem korrespondierenden Schienenprofil aus gehend von der oberen Frontfläche (9) der Reihen klemme einschiebbar ist.

3. Reihenklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß in die stirnseitigen Andock-Führungs schienen (22) zwei oder mehrere Andockklemmen (23, 24) einschiebbar und in verschiedenen Höhenebenen positionierbar sind.

4. Reihenklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Andockklemme 2-polig mit je einem Stirn kontakt für jeden Pol und die Reihenklemme ent sprechend mit zwei Andock-Stirnkontakten in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses ausgebildet sind.

5. Reihenklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Andock-Stirnkontakt in der Stirnfläche des Isolierstoffgehäuses der Reihenklemme zu sätzlich mit der Tragschiene der Reihenklemme elektrisch verbunden ist.