DE19964156A1 - Elektrisches Gerät - Google Patents
Elektrisches GerätInfo
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Abstract
Ein elektrisches Gerät mit modularem Aufbau umfaßt ein auf eine Tragschiene aufsetzbares Anschlußmodul, das mit Anschlußebenen aus Doppel- und/oder Mehrfachanschlüssen versehen ist und eine Aneinanderreihung aus scheibenförmigen Basis-Klemmenträgern aufweist, wobei an den Klemmenträgern mehrere Potentialführungen vorgesehen sind, die über Stromschienen der scheibenförmigen Basis-Klemmenträger mit den Anschlußebenen verbunden sind. Die Stromschienen zur Potentialzuführung zu den Anschlußebenen (B, C, D, ...) sind nur jeweils auf einer der Seiten des Basis-Klemmenträgers (2) zu den zugehörigen Mehrfachanschlüssen (B1, B2, ...) geführt. Mit den Basis-Klemmenträgern ist sowohl ein Block- als auch ein Scheibenaufbau sowie eine Kombination dieser beiden Anwendungsfälle realisierbar (Fig. 3a)
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit modularem Aufbau zur Steuerung
und/oder Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder
Gebäudeautomatisierung, mit wenigstens einem auf eine Tragschiene aufsetzbaren
Anschlußmodul, das mit mehreren Ebenen von Anschlüssen zum Anschluß externer
Leiter versehen ist und eine Aneinanderreihung aus scheibenförmigen Basis-
Klemmenträgern aufweist, wobei innerhalb jedes Anschlußmodules im wesentlichen
parallel zur Tragschiene ein interner Busleiter sowie mehrere Potentialführungen
verlaufen, und wobei die Potentialführungen vorzugsweise über Stromschienen der
scheibenförmigen Basis-Klemmenträger und ggf. über weitere Elemente mit den
Anschlußebenen verbunden sind.
Ein derartiges elektrisches Gerät ist aus der EP 95 113 730 A1 bekannt. Bei dem in
dieser Schrift gezeigten Gerät mit internem Busleiter dienen auf Tragschienen
anreihbare Anschlußblocks zur Signalanpassung zwischen einem übergeordneten
Feldbus und an die Anschlußblocks angeschlossenen Initiatoren, Feldgeräten oder
dergleichen. Die Anschlußblocks sind aus funktionsverschiedenen Anschluß- bzw.
Modulscheiben zusammengesetzt, wobei zwischen Schutzleiterscheiben,
Einspeisescheiben, Versorgungs-/Signalleiterscheiben und Rastfußscheiben
unterschieden wird. Ein oder mehrere Anschlußblocks sind über den internen Busleiter
mit einem Anschlußmodul für einen Feldbus verbindbar.
Dieses elektrische Gerät hat sich zwar an sich bewährt. Wünschenswert ist jedoch eine
weitere Vereinfachung des Aufbaus der einzelnen Anschlußscheibe und eine
Reduzierung der Anzahl Anschlußscheiben verschiedenen Typs zum Aufbau eines
Anschlußblockes bzw. Anschlußmodules.
Die Erfindung nimmt sich zunächst des Problems der Vereinfachung des Aufbaus der
einzelnen Anschlußscheiben sowie einer generellen Verringerung der Abmessungen
des Systems an.
Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß die Stromschienen zur
Potentialzuführung zu den Anschlußebenen auf die beiden Seiten des Basis-
Klemmenträgers verteilt sind und die Stromschienen jedes einzelnen Potentiales nur
jeweils auf einer der Seiten des Basis-Klemmenträgers zu den zugehörigen
Anschlüssen geführt sind, wobei die mit einem gemeinsamen Potential zu
versorgenden Anschlüsse direkt miteinander zu Mehrfachanschlüssen verbunden sind.
Durch diese konstruktiv einfach realisierbare Maßnahme ist es nicht mehr nötig, die
zwei (beim Scheibenaufbau) oder mehr (beim Blockaufbau) einzelnen Anschlüsse
jedes Mehrfachanschlusses jeweils einzeln über separate Stromschienen mit den
gewünschten Potentialen zu versorgen. Sowohl das positive und das negative Potential
als auch das Schutzleiterpotential können vielmehr jeweils über nur einen
Stromschienenzweig auf einer der Seiten der Kunststoff-Grundscheiben zu den
Mehrfachanschlüssen geführt werden, die dann miteinander in den jeweiligen
Anschlußebenen direkt verbunden sind. Lediglich die Signalanschlüsse müssen zur
Unterscheidung der Signale der angeschlossenen Geräte noch über separate
Stromschienen von den Anschlußebenen zur Elektronik des Anschlußmodules geführt
werden.
Die Erfindung nutzt die vorstehend beschriebene geschickte Stromschienenführung
insbesondere bei einem Modulsystem, welches auf dem überraschenden - auch
unabhängig zu betrachtenden Gedanken beruht - daß jedes Anschlußmodul aus
beliebig aneinanderreihbaren und miteinander kombinierbaren Modulscheiben und
Modulblöcken besteht, die jeweils auf den aneinanderreihbaren Basis-Klemmenträgern
aufbauen. Dabei weisen die jeweiligen Basis-Klemmenträger der Modulscheiben und
der Modulblöcke jeweils eine Elektronikleiterplatte, ein Elektronikgehäuse und ein
Abdeckgehäuse auf. Ferner übergreifen die Elektronikleiterplatte, das
Elektronikgehäuse und das Abdeckgehäuse der Modulblöcke jeweils mehrere und
das Abdeckgehäuse sowie vorzugsweise die Elektronikleiterplatte und das
Elektronikgehäuse der Modulscheiben jeweils nur einen der Basis-Klemmenträger.
Dadurch, daß Modulscheiben und Modulblöcke auf gleichen Basiselementen
aufbauen, ist es möglich, den Block- und den Scheibenaufbau beliebig miteinander zu
kombinieren und zu mischen und je nach Anwendungsfall einen besonders preiswerten
Anschlußmodul-Aufbau zu realisieren. Dies löst insbesondere das Problem, daß ein
reiner Blockaufbau bei einer größeren Anzahl von Anschlußgeräten gleicher
Auslegung zu Kostenvorteilen führt, wogegen er bei wenigen - und darüberhinaus
verschiedenen - externen Geräten zu Kostennachteilen führen kann. Mit der Erfindung
ist es möglich, jeweils die für den Anwendungsfall günstigste Kombination aus Block-
und Scheibenaufbau zu wählen, wobei die gemeinsamen Basiselemente sowohl des
Block- als auch des Scheibenaufbaus jeweils die stabilen und leicht handhabbaren
Basis-Klemmenträger zur Aufnahme der Elektronikleiterplatte sind. Alternativ ist es
auch denkbar, daß jeweils eine der Elektronikleiterplatten und eines der
Elektronikgehäuse mehrere der aneinandergereihten Modulscheiben übergreifen
und/oder daß mehrere Elektronikleiterplatten in die Elektronikgehäuse der
Modulblöcke eingesteckt sind.
Die besonders vorteilhafte Stromschienenführung der Erfindung läßt sich
unproblematisch dadurch realisieren, daß die Stromschienen für das positive und das
negative Potential sowie weitere Stromschienen zur Signalübertragung in seitliche
Ausnehmungen des Basis-Klemmenträgers eingesetzt sind, welche von den
Anschlußebenen mit den Doppel- oder Mehrfachanschlüssen zu Anschlußöffnungen
zur Aufnahme eines Gerätesteckers zur Elektronikleiterplatte und/oder des Randes der
Elektronik-Leiterplatte in der Grundwandung der Ausnehmung der Basis-
Klemmenträger verlaufen.
Eine weitere Reduzierung der Teilezahl bei der Erfindung wird dadurch erreicht, daß
die Stromschiene zur Verbindung der Schutzleiter-Potentialführung mit der
Anschlußebene für das Schutzleiterpotential vorzugsweise einstückig an die
Querbrücker der Schutzleiter-Potentialführung angeformt ist. In diesem Sinne ist es
auch vorteilhaft, wenn die Endbereiche der Stromschienen (auch FE-Kontakt) als
Anschlußkontakte zum Anschluß weiterer Stromschienen oder Leiterplattenränder
und/oder wenn die Endbereiche der Stromschienen wenigstens an einer Seite als
Stanz-/Biegeteil-Aufnahmekontakte für den Gerätestecker zur - oder den Rand der -
Elektronik-Leiterplatte ausgebildet sind.
Werden mehr als vier Anschlußebenen gewünscht, ist dies auf einfache Weise dadurch
realisierbar, daß an die Stromschienen separate oder einstückig mit diesen ausgebildete
Verlängerungs-Stromschienen zur Brückung der Potentiale zwischen den
verschiedenen Anschlußebenen der Basis-Klemmenträger angesetzt werden. Diese
werden insbesondere jeweils um 90° verdreht an die jeweils zu verlängernden
Stromschienen angesetzt und vorzugsweise an einem ihrer Enden federnd ausgeführt,
wobei die federnden Abschnitte in Öffnungen der jeweils zu verlängernden
Stromschienen eingreifen. Alternativ ist es zweckmäßig, wenn die
Verlängerungsstromschienen mit ihren Endbereichen in federnde Aufnahmebuchsen
der jeweils zu verlängernden Stromschienen eingreifen.
Eine weitere - auch unabhängig betrachtbare - besonders vorteilhafte Variante der
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Weiterleitung der verschiedenen
Potentiale innerhalb der Modulblöcke einerseits durch die Potentialführungen im
unteren zur Tragschiene gewandten Bereich der Basis-Klemmenträger und
andererseits zwischen den Mehrfachanschlüssen einer Anschlußebene durch
Querverbinderkämme erfolgt, die mit Zapfen versehen sind, welche in an die
Stromschienen angeformte federnde Aufnahmebuchsen eingreifen. Durch die
Querverbinderkämme entfällt bei einem Modulblock die Notwendigkeit, in jedem
Basis-Klemmenträger separate - ggf. auch verschieden lange - Stromschienen zu den
Anschlußebenen zu führen. Die Potentialeinspeisung erfolgt beispielsweise nur
einmal, wenn die Belegung innerhalb des Modulblockes über den ganzen Modulblock
hinweg einheitlich bleibt. Lediglich die Signalebenen sind noch individuell über die
Klemmenträger mit der Elektronik des Modulblockes zu verbinden. Dadurch wird der
konstruktive Aufbau des Modulblocks vereinfacht und die Idee der möglichst
einfachen Stromschienenführung am Klemmenträger der Modulscheiben mit
Doppelanschlüssen in Richtung eines Mehrfach-Anschlußsystemes für die
Modulblöcke weiter entwickelt. Die Querverbinderkämme reduzieren ferner die Steck-
und Ziehkräfte beim Abnehmen/Aufstecken der Elektronik.
Auch am Modulblock ist die Idee der Verlängerungsstromschienen realisierbar.
Vorzugsweise sind diese jeweils um 90° verdreht und an ihren Enden senkrecht nach
oben mit Aufnahmebuchsen zur Kontaktierung der Querverbinderkämme versehen.
Zweckmäßig sind die um 90° verdrehten Verlängerungsstromschienen von gesondert
einlegbaren und/oder am Basis-Klemmenträgern angespritzten Isolierscheiben von
dem Potential der Stromschienen anderer Anschlußebenen luft- und
kriechstreckenseitig getrennt. Zweckmäßig ist ferner der PE-Querbrücker bei den
Modulblöcken senkrecht in den seitlichen Ausnehmungen der Basis-Klemmenträger
angeordnet und weist an seinen Enden eine Aufnahmebuchse zur Kontaktierung der
Querverbinderkämme und eine Aufnahmebuchse zur Kontaktierung der PE-
Stromschiene auf.
Die Idee der Querverbinderkämme wird auch in Richtung einfacher Montage des
Modulblockes konsequent dadurch fortgeführt, daß die Querverbinderkämme in das
Abdeckgehäuse eingesteckt sind und beim Aufsetzen des Abdeckgehäuses auf die
aneinandergereihten Basis-Klemmenträger des Modulblockes in die Basis-
Klemmenträger eingreifen und jeweils wenigstens einen Kontaktabschnitt der
Mehrfachanschlüsse ausbilden. Vorzugsweise wird ferner das Potential innerhalb einer
Anschlußebene eines Modulblockes durch mehrere unterschiedliche lange
Querverbindungskämme und beliebig in seitliche Ausnehmungen der Basis-
Klemmenträger positionierbare Verlängerungsstromschienen variiert. Bei einem
Modulblock wird ferner bevorzugt die Elektronik-Leiterplatte mit dem Modulblock
über den ersten Basis-Klemmenträger des Modulblockes verbunden.
Eine vorteilhafter Aufbau des elektrischen Gerätes mit einer vom Anwender leicht zu
übersehenden Systematik ergibt sich durch das vorgesehene Gateway mit einfacher
Gehäusegestaltung zum Anschluß eines externen Feldbusses, an das sich stets
zunächst eine als Modulscheibe ausgelegte Einspeisescheibe anschließt. Zur
Vermeidung einer separaten Energieversorgung des Gateways ist vorgesehen, daß die
Strom- und Spannungsversorgung des Gateways und die der Anschlußmodule über die
an das Gateway angereihte Einspeisescheibe erfolgt. Das Gateway ist derart ausgelegt,
daß es direkt an den Basis-Klemmenträger und den internen Busleiterabschnitt der
Einspeisescheibe ankoppelbar ist. Komplettiert wird das Modulsystem der Erfindung
durch eine Abschlußplatte, vorzugsweise mit einem einschiebbaren, separaten
Endwinkel.
Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
jeweils die letzte Modulscheibe des Anschlußmodules des elektrischen Gerätes,
vorzugsweise deren EA-Modulgehäuse, mit einem Anschluß oder Stecker zur
Weitergabe des internen Busleiters und/oder der Potentiale an eine weitere
Modulscheibe gleichen Aufbaus versehen ist, insbesondere für weitere
Anschlußmodule des elektrischen Gerätes ohne eigenes Gateway, die sich auf einer
anderen Tragschiene befinden. Damit ergibt sich die überraschende Möglichkeit dazu,
mehrere Anschlußmodule mit nur einem einzigen Gateway zu betreiben und die
Kosten des Systemes weiter zu senken.
Alternativ ist es schließlich auch denkbar, die signalführenden Stromschienen durch
Lichtleiterelemente zu ersetzen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von
Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1a-d schematische Darstellungen des funktionalen Aufbaus von
Anschlußmodulen erfindungsgemäßer elektrischer Geräte;
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung des funktionalen Aufbaus eines
erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes;
Fig. 3a eine Sprengansicht einer ersten Ausführungsform einer Modulscheibe
mit drei Anschlußebenen;
Fig. 3b-d verschiedene Ansichten des Basis-Klemmenträgers nebst Stromschienen
zur Modulscheibe aus Fig. 3a;
Fig. 3e eine Ansicht der Elektronikleiterplatte für die Modulscheibe der Fig. 3a
mit einem Beispiel eines direkt an die Leiterplatte angesetzten
Gerätesteckers;
Fig. 4a eine schematische Sprengansicht einer zweiten Ausführungsform einer
Modulscheibe mit vier Anschlußebenen;
Fig. 4b-d verschiedene Ansichten des Basis-Klemmenträgers der Modulscheibe
aus Fig. 4a;
Fig. 5a eine schematische Sprengansicht einer dritten Ausführungsform einer
Modulscheibe mit sechs Anschlußebenen;
Fig. 5b-d verschiedene Ansichten des Basis-Klemmenträgers der Modulscheibe
aus Fig. 5a;
Fig. 5e, f zwei Stromschienenanordnungen für Modulscheiben mit sechs
Anschlußebenen;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 7a verschiedene Ansichten von Elementen eines Modulblockes nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7b eine Stromschienenanordnung für den Modulblock aus Fig. 7a;
Fig. 7c, d verschiedene Ansichten von Elementen des Modulblockes aus Fig. 7a;
Fig. 8 eine Sprengansicht von Elementen eines Gateways.
Fig. 1a bis 1d zeigen schematische Darstellungen von verschiedenen auf eine
Tragschiene aufsetzbaren elektrischen Geräten G der Automatisierungstechnik. Das
Gerät G umfaßt ein Gateway GW, an welches Anschlußmodule M in Scheibenform
(Modulscheiben MS) und/oder Blockform (Modulblöcke MB1-MB3) anreihbar sind.
Das elektrische Gerät G ermöglicht die Überwachung und/oder Steuerung externer
elektrischer Geräte (Feldgeräte, Initiatoren, Aktoren usw.), welche an die
Anschlußmodule des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes anschließbar sind.
Das Gateway GW verfügt über eine hier nicht dargestellte Elektronik und ist mit
Anschlußelementen SB zum Anschluß verschiedenster externer Feldbussysteme zur
Weitergabe an einen internen Busleiterabschnitt 10 sowie mit weiteren
Anschlüssen/Diagnoseschittstellen AB (z. B. PS2-Buchse, Schirm, Stiftleisten) und
Schalter(n) SC versehen. An das Gateway GW schließen sich in der Version der Fig. 1
die Anschlußmodule M verschiedener Art an, die je nach Auslegung entweder zum
Anschluß bestimmter externer elektrischer Geräte (Anschlußmodulscheibe) oder aber
zur Potentialeinspeisung in das System (Einspeise-Modulscheibe) ausgelegt sind.
Die erste sich an das Gateway anschließende Modulscheibe MS1 mit der Bezeichnung
"EI3AN" dient zur Einspeisung von elektrischen Potentialen über die Anschlüsse A1,
A2 bis C2 in das elektrische Gerät, wobei diese Potentiale von den Anschlüssen A1,
A2, . . . über Stromschienen und ggf Leiterbahnen (hier nicht dargestellt) in das
Gateway und/oder über Potentialführungen PF-, PF+ in weitere Modulscheiben MS
und/oder Modulblöcke MB geleitet werden. Analoges gilt für die zweite angereihte
Modulscheibe MS2 (EI4AN), welche aufgrund der größeren Zahl von Anschlüssen für
externe Leiter die Einspeisung von mehr verschiedenen elektrischen Potentialen in das
System erlaubt, insbesondere die Einspeisung eines zusätzlichen
Schutzleiterpotentiales über die vierte Anschlußebene D zur Potentialführung PE. An
ein einzelnes Gateway muß sich nur jeweils eine der beiden Einspeisescheiben MS1
oder MS2 anschließen, die beiden dargestellten Varianten dienen lediglich zur
Veranschaulichung verschiedener Ausführungsformen von Einspeisescheiben. An die
Einspeisescheiben schließen sich weitere Modulscheiben MS3 bis MS9 an
(Anschlußmodulscheiben), die jeweils die Bezeichnung 3AN, 4AN oder 6AN tragen,
was andeutet, daß drei, vier oder sechs der Anschlußebenen A, B, C, . . . zum Anschluß
externer Leiter vorgesehen sind, wobei die einzelnen Anschlüsse beispielsweise in
Schraub- oder Zugfedertechnologie ausgeführt sein können. Zur Potentialeinspeisung
und/oder neuerlichen Systemversorgung können weitere Einspeisescheiben MS1, MS2
zwischen die Anschlußscheiben MS3, MS4, MS5 . . . gesetzt werden. Analoges gilt für
die Modulblöcke MB1 bis MB3 mit drei, vier oder sechs Anschlußebenen mit
Mehrfachanschlüssen B1, B2, B3, B4, . . ..
Jede der Modulscheiben weist zwei Reihen von Anschlüssen A1, B1, . . . bzw. A2, B2
usw. auf. Die Anschlußebenen A und ggf. auch D weisen Einzelanschlüsse A1, A2,
D1, D2 zur Signalübertragung zu/von den extern angeschlossenen Geräten auf Jede
der weiteren Anschlußebenen B, C, E, F und ggf auch D der Modulscheiben MS ist
zur Potentialweiterleitung mit durchkontaktierten Doppelanschlüssen (bzw. beim
Blockaufbau: Mehrfachanschlüsse B1, B2, B3, . . .) versehen, so daß pro Modulscheibe
MS in jeder Anschlußreihe ein oder zwei (oder bei besonderen Ausführungsformen
auch mehr) externe elektrische Geräte anschließbar sind. Die verschiedene Anzahl von
Anschlußebenen ermöglicht es, je nach Art des anzuschließenden Gerätes eine
Modulscheibe MS mit nur so viel Anschlüssen einzusetzen, wie sie bei dem jeweiligen
Gerät unbedingt benötigt werden. So sind z. B. bei einem Aktor - je nach dem ob
positiv oder negativ schaltend - nur die folgenden drei Anschlüsse notwendig: 1.
Signal S. 2. Minus "-" (oder Plus "+") und 3. Schutzerde "PE". Diese Aufgabe ist mit
einer der Anschlußklemmen mit der Bezeichnung "3AN" lösbar. Werden weitere
Anschlüsse notwendig oder sollen vier Geräte pro Modulscheibe MS angeschlossen
werden, wird dagegen eine Anschlußklemme mit vier oder sechs Anschlußebenen
ausgewählt. Ist eine ganze Reihe von externen elektrischen Geräten mit gleichen
Anschlüssen zu überwachen, empfiehlt sich der Einsatz eines Modulblockes MB nach
Art des rechten Teiles der Fig. 1a oder der Fig. 1b, der an die Modulscheiben MS
beliebig reihbar und mit allen Anschlußbelegungen der Modulscheiben MS3 bis MS9
realisierbar ist, also selbst drei, vier oder sechs Anschlußebenen mit einer
vorgegebenen Belegung (z. B. A = Signal, B = Minus, C = PE usw.) aufweisen kann.
Die verschiedenen Anschlußscheiben mit einer gemeinsamen Anzahl von
Anschlußebenen können sich voneinander durch die Art der Potentialbelegung
unterscheiden. Dies wird besonders gut aus Fig. 2 deutlich. Die Anschlußebene A
dient i.allg. als Signalebene (Signalanschlüsse S). Die zweite Anschlußebene B wird
dagegen bei plusschaltenden Initiatoren und Aktoren mit einem negativen Potential
belegt (-). In der dritten Anschlußebene wechseln je nach Anwendungsfall das positive
Potential +, die Schutzerde PE oder der Schirm. Bei Ausführungen mit mehr als drei
Anschlüssen kann die vierte Ebene D als Signal- oder Schutzleiter-Anschlußebene
dienen. In der fünften und sechsten Ebene liegen - wiederum bei plusschaltenden
Aktoren und Initiatoren - das negative und das positive Potential oder das negative
Potential und die Schutzerde. Bei negativ schaltenden Aktoren und Initiatoren wird das
negative Potential durch ein positives Potential ersetzt.
Wie bereits erwähnt und auch in Fig. 2 dargestellt, erfolgt von Modulscheibe zu
Modulscheibe die Weiterleitung verschiedener elektrische Potentiale. Insbesondere
das Minuspotential -, das Pluspotential + und der Schutzleiter PE werden von
Modulscheibe zu Modulscheibe mittels der Potentialführungen PF-, PF+ und PE
weitergeleitet. Von diesen Potentialführungen werden die Potentiale - beispielsweise
Sicherheitskleinspannungen, aber auch Wechselspannungen - abgegriffen und den
Anschlußebenen B bis F entweder direkt (PE) oder indirekt (PF+, PF-) über eine
Elektronikleiterplatte zugeführt (siehe Beschreibung zur Fig. 3). An den
Anschlußebenen B bis F können die Potentiale dann zur Versorgung der externen
elektrischen Geräte abgegriffen werden. Das positive Potential und das negative
Potential - oder der Schutzleiter PE - werden in den Anschlußebenen B und C (und
ggf. auch in den Anschlußebenen D, E und F) jeweils vom Anschluß B1 zum
Anschluß B2 usw. durchkontaktiert. Damit ist es auf einfache Weise möglich, die
Potentiale zu den Anschlüssen B1 und B2 usw. jeweils nur über eine einzige
Stromschiene SM oder SP zuzuführen, was - wie in Fig. 2 zu erkennen - nach der Idee
der Erfindung derart erfolgt, daß die Stromschienen SP, SM, SPE für jedes Potential
nur auf einer der beiden Seiten links und rechts der Hauptebene HE liegen. Werden in
der zweiten Ebene B z. B. das Minus- und in der dritten Anschlußebene das
Pluspotential benötigt, ist es somit möglich, diese beiden Potentiale auf den
voneinander abgewandten Seiten der Modulscheiben MS zu den Anschlußebenen zu
führen. Diese Stromschienenführung ist außerordentlich platz- und materialsparend, da
aufwendige Doppelführungen von Stromschienen zu den einzelnen Anschlußebenen
vermieden werden. Darüberhinaus ermöglicht die Potentialführung auf beiden Seiten
der Modulscheiben MS durch die vorstehend beschriebenen Vorteile auch die
platzsparende Verlängerung der Stromschienen zu weiteren Anschlußebenen,
insbesondere zu den Anschlußebenen E und F (siehe hierzu auch die Ausführungen zu
Fig. 5 und 7). Die Potentialführung PE des Schutzleiters ist vorzugsweise direkt,
insbesondere einstückig mit der Anschlußebenen drei (C) oder vier (D) verbunden.
Neben der reinen Spannungsversorgungs- und Erdungsfunktion ermöglicht das
erfindungsgemäße elektrische Gerät G auch die Übertragung von Daten. Zu diesem
Zweck erfolgt mittels eines internen Busleiters BUS, 10 eine Datenübertragung
zwischen dem Gateway GW und den Modulscheiben MS bzw. den Modulblöcken
MB. Über die in Fig. 3a dargestellte Elektronikleiterplatte 14 erfolgt die
Kommunikation zwischen dem internen Busleiter BUS und den externen elektrischen
Geräten, deren Datenein-/-ausgänge über die Anschlußebene mit der Kennzeichnung
"S" (in der ersten Anschlußebene A und/oder in der vierten Anschlußebene D) zur
Elektronikleiterplatte 14 geführt werden.
Fig. 3a zeigt im Zusammenspiel mit den Fig. 3b bis 3h verschiedene Ansichten sowie
verschiedene Elemente einer Modulscheibe MS, welche mit weiteren Modulscheiben MS
und/oder Modulblöcken MB zu einem Anschlußblock variabler Länge
zusammenfügbar ist (Fig. 1 und 2).
Die Modulscheibe MS weist nach Fig. 3a und 4a einen scheibenförmigen Basis-
Klemmenträger 2 zur Verriegelung des Einzelmodules auf einer (hier nicht
dargestellten) Tragschiene auf. Der Basis-Klemmenträger 2 ist hierzu mit Kunststoff-
Rastfüßen 4 versehen, mit denen in an sich bekannter Weise die Rastverbindung zur
Tragschiene herstellbar ist. Der Basis-Klemmenträger 2 umfaßt einen unteren
Basisabschnitt 6, welcher sich in einen Bereich oberhalb der Tragschienenfüße 4 und
neben den Tragschienenfüßen 4 beidseits seitlich über die Tragschiene hinaus
erstreckt. In dem Basisabschnitt 6 ist in dem einen von der Tragschiene abgewandt
liegenden Außenbereich eine den Basis-Klemmenträger 2 senkrecht zu seiner Haupt-
Erstreckungsebene durchdringende Busleiteröffnung 8 zur Aufnahme des internen
Busleiterabschnitts 10 vorgesehen, der eine Weiterleitung der Busleitersignale von
Einzelmodul zu Einzelmodul und in die Elektronikleiterplatte 14 erlaubt.
Zur Aufnahme der Elektronik-Leiterplatte 14 ist in dem Bereich, welcher sich
ungefähr von der Senkrechten zur Mitte der Tragschiene bis zu dem internen
Busleiterabschnitt 10 erstreckt, in dem Basis-Klemmenträger 2 eine Umfangs-
Ausnehmung 12 ausgebildet. Die Elektronikleiterplatte 14 ist mit einer (hier nicht
dargestellten) Elektronikschaltung zur Verarbeitung/Weiterleitung der jeweils zur
Elektronikleiterplatte 14 geführten Signale versehen.
In dem zwischen dem internen Busleiterabschnitt 10 und dem Rastfuß 4 liegenden
Bereich ist der Basisabschnitt 6 mit drei weiteren, nebeneinander liegenden Öffnungen
16, 17, 18 versehen, die jeweils senkrecht zur Hauptscheiben- bzw. -modulebene den
Basis-Klemmenträger 2 durchdringen und von denen zwei Öffnungen 16, 18 mit als
vorzugsweise einstückigen Querbrückern ausgelegten Kontaktelementen 20, 22 (auf
der einen Seite mit einem Steckerstift 20a, 22a, auf der anderen mit dazu passender,
einstückig angeformter Buchse 20b, 22b sowie daran angeformten Kontaktaufnahmen
20c, 22c senkrecht nach oben) versehen sind, welche eine Weitergabe der
zugeordneten Potentiale - vorzugsweise des Plus- oder Minus-Versorgungspotentiales -
von Modul zu Modul ermöglichen. In ihrem Zusammenspiel bilden die
Kontaktelemente 20, 22 die Potentialführungen PF+ und PF-. Die weitere Öffnung 17
dient - wie weitere der hier nicht beschriebenen Öffnungen im Basis-Klemmenträger -
lediglich der Materialersparnis. Von den Querbrückern 20, 22 werden diese Potentiale
in die Leiterplatte und/oder über einen geeigneten separaten oder an die
Elektronikleiterplatte angesetzten Stecker 24 zu den Anschlüssen der Stromschienen
SM, SP im Basis-Klemmenträger 2 und über diese zu den Anschlußebenen der
Modulscheibe MS geführt.
Die Ausnehmung 12 wird an dem von der Tragschiene abgewandten Ende des
Einzelmodules von einem senkrecht vom Basisabschnitt abstehenden Steg 26
begrenzt, der an seiner zur Tragschiene 4 gewandten Seite mit einer Einschubnut 28
zum Einschieben der Elektronik-Leiterplatte 14 sowie eines Elektronikgehäuses 29
versehen ist.
Ungefähr an dem dem Steg 26 gegenüberliegenden Ende des Basis-Klemmenträgers 2
ist an den Basisabschnitt 6 ein senkrecht nach oben vorstehender Anschlußabschnitt 30
angeformt, der mit den sechs in zwei Reihen zu je drei angeordneten Einzel- (A1, A2)
und Doppel-Anschlüssen B1, B2, C1, C2 versehen ist. Öffnungen 34 mit
quadratischem Querschnitt neben Anschlußöffnungen 32 für die Anschlüsse A1, A2,
B1, B2 . . . erlauben das Einführen eines Schraubendrehers zum Öffnen der im
Anschlußabschnitt 30 angeordneten Feder-Kontaktelemente 36.
Außerhalb der dritten Anschlußebene C ist im Basisabschnitt eine weitere senkrecht
zur Modulscheibenebene liegende, den Basis-Klemmenträger 2 durchdringende
Öffnung 38 vorgesehen, in welcher ein weiteres Kontaktelement 40 liegt, über das der
Schutzleiter PE von Einzelmodul zu Einzelmodul weitergegeben wird. Vom
Kontaktelement 40 ist ferner über Stromschienen SPE (siehe Fig. 5f) eine Verbindung
zu einer der Anschlußebenen (z. B. C oder D) herstellbar. In Fig. 5f werden die
Kontaktelemente bzw. Querbrücker 40 einstückig mit der Stromschiene SPE zur
dritten Anschlußebene C, D ausgeführt.
Die leitende Verbindung zwischen den Kontaktfedern 36 der Anschlüsse A, B, C, . . .
und der Elektronikleiterplatte 14 wird mittels der Stromschienen SM (für das
Minuspotential), SP (für das Pluspotential), SSI (für das Signal) realisiert, die jeweils
zunächst von den Kontaktfedern 36 im Anschlußbereich 30 des Basis-Klemmenträgers
2 senkrecht nach unten bis in den Basisabschnitt 6 verlaufen und dann im
Basisabschnitt 6 zur Elektronikleiterplatte 14 geführt werden. Die Stromschienen SM,
SP verlaufen von den Kontaktfedern 36 in seitlichen Nuten/Ausnehmungen 42 des
Grundelementes 2 im wesentlichen u-förmig an beiden Hauptaußenflächen (also im
Bezug auf die Darstellung der Fig. 3b-d auf der vorderen und der hinteren Seite) des
Basis-Klemmenträgers 2. Unterhalb der Aussparung 12 für die Elektronik-Leiterplatte
sind die Stromschienen nach oben hin abgewinkelt und verlaufen zur Umfangs-
Ausnehmung 12, welche in diesem Bereich mit sechs in zwei Reihen nebeneinander
liegenden Anschlußöffnungen 44 zum Aufsetzen des Gerätesteckers 24 an der
Elektronikleiterplatte und/oder des Leiterplattenrandes versehen ist. Die Endbereiche
der Stromschienen SSI, SM, SP sind als Stanz-Biegeteilbuchsen ausgeführt und bilden
selbst die Anschlußbuchsen für den Gerätestecker 24 zur Elektronikleiterplatte 14
und/oder zum Leiterplattenrand.
Eine besonders raumsparende Anordnung der Stromschienen wird dadurch erreicht,
daß die eine der potentialtragenden Stromschienen SM auf der einen Außenseite (siehe
Fig. 3d) und die andere potentialtragende Stromschiene SP auf der anderen Außenseite
(siehe Fig. 3b) des Basis-Klemmenträgers 2 geführt ist. Erst im Bereich der
Anschlußfedern 36 erfolgt die Durchkontaktierung zwischen den beiden in einer
Anschlußebene B oder C nebeneinander liegenden zwei Doppelanschlüssen B1 und
B2 usw.
Über den Anschlußabschnitt 30 ist ein Abdeckgehäuse 46 aus Kunststoff aufsetzbar,
welches Öffnungen 48 aufweist, die mit den Anschlußöffnungen 32 und den
Öffnungen 34 korrespondieren. Zum Bereich der Aussparung 12 des Basis-
Klemmenträgers 2 hin ist die Abdeckung ferner mit einer seitlichen Nut 50 versehen,
welche im Zusammenwirken mit der Nut 28 die Elektronikleiterplatte 14 und das die
Elektronikleiterplatte 14 schützende Gehäuse 29 aufnimmt, welches in Steckrichtung SR
auf den Basis-Klemmenträger 2 aufsetzbar ist. Führungszapfen F am Basis-
Klemmenträger unterstützen beim Eingriff in eine zugehörige Öffnung der
Nachbarklemme die mechanische Verbindung der aneinandergereihten
Klemmenträger.
Der Basis-Klemmenträger 2 bzw. die Modulscheibe MS umfaßt im Bereich der
Aussparung 12 an/unterhalb der Grundwandung 52 der Aussparung 12 (von dem Steg
26 aus gesehen nach innen zur Tragschiene hin) folgende Funktionsbereiche (siehe
auch Fig. 3c):
- - Modulbus(öffnung) BUS/8
- - Kennzeichnungskanal (für ein oder zwei Schilder) 54
- - seitlicher Rasthaken 56 als Verbindung zur Nachbarklemme mit Öffnung 57 zur Betätigung des Rasthakens von oben 56, 57
- - FE-Kontakt (Funktionserde) 58
- - Potentialführungs-Kontaktierungsöffnung 59
- - Steckerbuchsen/Anschlußöffnungen 44 mit folgender Belegung:
- - zweimal Signal-Stromschienen SSI der vierten Ebene D (44a, b);
- - Plus-Minus-Stromschienen zu den Doppelanschlüssen B1, B2 usw. (44c, d);
- - zweimal Signal-Stromschiene SSI aus der ersten Anschlußebene A (44e, f).
Neben dem FE-Kontakt 58 und den Öffnungen 44 zu den Potentialführungen PE+, PE-
ist in besonders raumsparender Weise eine Ausnehmung 62 für einen unteren
Abschnitt 64 eines Kodierelementes 66 (Fig. 3a) vorgesehen, welches beim Aufsetzen
der Leiterplatte bzw. der Elektronik vom Gehäuse 29 der Elektronikleiterplatte 14 in
die Ausnehmung 62 einrastet und damit das Gegenstück für ein an der
Elektronikeinheit 12/29 verbleibendes oberes Kodierelement 68 bildet.
Bezüglich der raumsparenden Anordnung der Funktionsbereiche der Modulscheibe im
Bereich der Aussparung 12 ist noch hervorzuheben, daß die Leiterplatte 14 derart im
Gehäuse 29 bzw. in der Ausnehmung 12 seitlich versetzt parallel zur Hauptebene HE
angeordnet wird, daß an ihren Leiterplattenrand Steckerstifte anformbar oder
Steckerbuchsen ansetzbar sind. Dazu gehören Steckerelemente des internen Busleiters
(hier nicht dargestellt) sowie eine der zwei Reihen der Steckerstifte des Gerätesteckers
24 zum Eingriff in die Kontaktöffnungen 44. Auf diese Weise - also durch die
Kontaktierung am Leiterplattenrand - werden separate Gerätestecker eingespart, die
ansonsten die jeweilige Kontaktierung übernehmen müßten. Auch die Kontaktierung
der Potentialführungen durch die Potentialführungs-Kontaktierungsöffnung 59 erfolgt
durch direkt an die Leiterplatte 14 angeformte Steckerstifte (hier nicht zu erkennen).
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Modulscheibe MS liegt darin, daß der
seitliche Rasthaken 56 bequem vor der Öffnung 57 im Bereich 57' oder von oben
durch die Öffnung 57 mit einem Schraubendreher heruntergedrückt und damit die
Verriegelung zur benachbarten Modulscheibe (Öffnung 61) auf einfachste und
übersichtliche Weise gelöst werden kann.
Dadurch, daß das Plus- und das Minuspotential in die zwei nebeneinander bzw.
beidseits der Hauptebene liegenden Öffnungen 44c, 44d geführt wird, also dadurch,
daß von den parallel zur Tragschiene verlaufenden Potentialführungen PF+ und PF-
eine Weiterleitung dieser beiden Potentiale zu den beidseits der Hauptebene HE
nebeneinanderliegenden Anschlüssen 44c, 44d erfolgt, wird die Stromschienenführung
der einzelnen Potentiale jeweils nur auf einer der beiden Außenseiten der
Modulscheibe MS deutlich vereinfacht. Dadurch, daß die der Anschlußebene A am
nächsten liegenden Anschlüsse 44e und f zur Signalzuleitung zur Elektronikleiterplatte
genutzt werden, brauchen zudem nur sehr kurze Stromschienen SSI zwischen den
Öffnungen 44e, f und der Anschlußebene A eingesetzt zu werden.
Zusammenfassend wird durch die Anordnung der Funktionsbereiche im Bereich der
Elektronik-Leiterplatte eine besonders raumsparende Modulscheiben- und Basis-
Klemmenträgeraufteilung realisiert.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 unterscheidet sich von dem der Fig. 3
insbesondere dadurch, daß die Modulscheibe nicht nur drei sondern insgesamt vier
Anschlußebenen A, B, C, D aufweist.
Durch die geschickte raumsparende Anordnung des Schutzleiters PE (Kontakte 40)
zwischen der dritten und vierten Anschlußebene C, D im unteren Bereich des Basis-
Klemmenträgers 2 ist es möglich, den Schutzleiter 40 mit nur sehr kurzen
Stromschienenstücken SPE (siehe Fig. 5f) entweder zur Anschlußebene C oder D zu
führen, wobei das positive Potential im letzteren Fall zur Anschlußebene C legbar ist.
Von der Tragschiene aus betrachtet ist außerhalb der Öffnung 38 für den
Schutzleiterkontakt 40 noch eine weitere Querverbindungsöffnung 70 vorgesehen,
bestückbar mit Querbrückern 71, von der Stromschienen zur Anschlußebene D legbar
sind, wodurch die Einzelkontakte der Anschlußebene D ohne größeren Aufwand
brückbar sind (z. B. zur Verdrahtung eines gemeinsamen Relaiswurzelpotentials
innerhalb der Modulscheibe MS oder eines Modulblockes MB und über mehrere
Modulscheiben MS oder Modulblöcke MB hinweg).
Die Version der Fig. 5 unterscheidet sind von der der Fig. 4 durch weitere
Anschlußebenen E und F, wobei zwei mögliche Stromschienenführungen dieses
Ausführungsbeispieles in Fig. 5e und 5f dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 5e sind die erste und die vierte Anschlußebene als Signalanschluß-Ebenen
ausgelegt, die zu den Öffnungen 44a, 44b und 44e, 44f geführt werden. Die zweite und
dritte bzw. die fünfte und sechste Anschlußebene B,C und E, F sind mit dem Minus-
und dem Pluspotential belegt. Fig. 5e zeigt ferner die FE-Stromschiene und die
Ausbildung der Endbereiche der Stromschienen (SFE, SSI, SM, SP, SPE) als
Stanz-/Biegeteil-Kontaktaufnahmen 45 zum Anschluß weiterer Stromschienen oder
Leiterplattenränder.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5f unterscheidet sich von dieser Version lediglich
dadurch, daß in Fig. 5f in der dritten und sechsten Ebene, also in den Ebenen C und F
anstelle des positiven Potentiales die Schutzerde liegt. Die Potentialzuführung zu den
Anschlußebenen E und F erfolgt unkompliziert jeweils durch eine Verlängerungs-
Stromschiene 72, von denen eine ca. in der Mitte der Modulscheibe und die andere auf
einer der Außenseiten der Modulscheibe 90° verdreht zu den jeweils zu verlängernden
Stromschienen geführt ist. Die Verlängerungs-Stromschienen 72 der Fig. 5e und 5f
sind an einem ihrer Enden geschlitzt ausgeführt, wobei der geschlitzte Abschnitt 74 in
Öffnungen 76 der jeweiligen Stromschienen SM oder SP oder SPE eingreift. Mit Hilfe
dieser Technik ist bei entsprechender geschickter Verlegung der Stromschienen am
Klemmenkörper sogar eine nochmalige Verlängerung der Stromschienen bzw. eine
Weiterleitung zu hier nicht dargestellten weiteren Anschlußebenen des
Anschlußmodules M denkbar.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 unterscheidet sich von den Ausführungen der Fig.
3 bis 5 durch die verwendete Anschlußtechnik. Anstelle der Anschlußebenen mit
Schraub- oder Federtechnik erfolgt der Anschluß der externen Geräte mittels
platzsparender Sensor-/Aktorstecker 78, die jeweils mit einer Klemm- und/oder
Schneidvorrichtung 80 zum Festklemmen und ggf. zum Durchdringen der Isolierungen
von in den Stecker 78 eingesetzten Leitern 82 (Schneid-/Klemmtechnik, Crimp)
versehen ist.
In Fig. 7 wird das Anschlußmodul als Modulblock MB mit sechs Anschlußebenen A
bis F realisiert. Der Modulblock MB weist zwar noch einen scheibenförmigen Aufbau
auf, es wird jedoch nur eine einzige übergreifende Elektronikleiterplatte (hier nicht
dargestellt) sowie ein einziges übergreifendes Elektronikgehäuse 29 (nicht dargestellt)
und ein einziges, mehrere Basis-Klemmenkörper 2 gemeinsam übergreifendes
Abdeckgehäuse 46' (nur beispielhaft mit vier Anschlußebenen dargestellt) für die
Anschlüsse der Anschlußebenen A, B, . . . verwendet. Darüberhinaus werden die
Potentiale PE, + und - nur in einer oder beider der relativ zur Tragschiene stirnseitigen
Scheiben 2 mittels Stromschienen SM, SP, SPE von den Potentialführungen PE, PF+
und PF- zu den Anschlußebenen B bis F geleitet. Von Scheibe zu Scheibe erfolgt die
Weiterleitung dieser Potentiale über Querverbinderkämme 84, die mit Zapfen 85
versehen sind, welche in an die Stromschienen SM, SP oder SPE angeformte
Aufnahmebuchsen 86 eingreifen. Die Querverbinderkämme 84 sind jeweils mit den
Klemmfederanschlüssen 36 versehbar und werden auf das Abdeckgehäuse 46'
aufgesetzt, durch welches sie beim Aufsetzen des Abdeckgehäuses 46' in die Basis-
Klemmenträger 2 eintauchen. Mittels eines Deckels 88 werden das Abdeckgehäuse
46' und die Querverbinderkämme nach oben hin abgedeckt. Die Stromschienen der
Potentialführungen (PF-, PF+ und/oder PE) der Modulblöcke (MB) aus verschieden
langen Stromschienenabschnitten bestehen.
Die Verlängerungsstromschienen 72' des Modulblockes (MB) sind jeweils um 90°
verdreht ausgerichtet und an ihren Enden senkrecht nach oben mit Aufnahmebuchsen
86' zur Kontaktierung der Zapfen 85 der Querverbinderkämme 84 versehen. Die um
90° verdrehten Verlängerungsstromschienen 72 werden vorzugsweise von gesondert
einlegbaren und/oder am Basis-Klemmenträgern angespritzten Isolierscheiben von
dem Potential der Stromschiene der Anschlußebene D (luft- und kriechstreckenseitig)
getrennt (hier nicht zu erkennen).
Der PE-Querbrücker 38 ist bei den Modulblöcken MB senkrecht in den seitlichen
Ausnehmungen 42 der Basis-Klemmenträger 2 angeordnet und weist an seinen Enden
mindestens eine Aufnahmebuchse (nach oben) zur Kontaktierung der
Querverbinderkämme 84 und eine Aufnahmebuchse (nach unten) zur Kontaktierung
der Stromschiene SPE auf (hier nicht zu erkennen). Fig. 1c und 1d verdeutlichen
zusätzlich, daß Stromschienen der Potentialführungen (PF-, PF+ und/oder PE) der
Modulblöcke MB aus mehreren gleich oder verschieden langen
Stromschienenabschnitten bestehen können (siehe zum Beispiel in Fig. 1c MB1 und
MB3 in Hinsicht auf die PF+-Führung).
Auf diese Weise läßt sich gegenüber einem Aufbau aus vollständig voneinander
trennbaren Modulscheiben MS durch den Modulblock MB eine erhebliche Material -
und damit Kostenersparnis erzielen, die den Blockaufbau insbesondere dann
wirtschaftlich macht, wenn eine größere Anzahl einheitlicher Geräte zu steuern oder
zu überwachen ist. Der Modulblock MB ist wiederum mit weiteren Modulblocks MB
- aber auch mit einzelnen Modulscheiben MS - beliebig zusammenreihbar. Das
System ermöglicht damit sowohl die Realisierung als reiner Scheibenaufbau als auch
eine reine Blocklösung oder eine Mischung dieser beiden Formen. Über eine hier nicht
dargestellte Abschlußplatte wird das System vervollständigt.
Zwischen den Anschlußebenen sind die Abdeckgehäuse 46 der Modulblöcke mit
Nuten 87 zur übersichtlichen Zuordnung von Schraubendreher-Führung,
Leitereinführung, farbiger Potentialmarkierung und Beschriftung eines Anschlusses
bzw. zur Abgrenzung anderer Anschlußebenen und zur Aufnahme farbiger
Potentialmarkierungen versehen.
Fig. 8 zeigt eine Abbildung eines Gatewaygehäuses 88 dessen Wandungen 90 der
Ausgestaltung der Modulscheiben MS angepaßt ist. Das Gehäuse ist mit einer
Aufnahme für einen FE-Kontakt sowie mit Leiterplattenführungen 91 für eine
waagerecht ausgerichtete Anschlußleiterplatte 92 und eine senkrecht dazu
ausgerichtete Elektronik-Leiterplatte 94 versehen, welche auf die Anschluß-
Leiterplatte 92 aufsteckbar ist. Eine Aufnahme ist für einen insbesondere
selbstfedernden Fuß 102 vorgesehen. Gehäusedurchbrüche 104 und 106 sind zu
Kontaktierung des internen Busleiterabschnitts und des Rasthakens der ersten an das
Gateway angereihten Modulscheibe MS vorgesehen.
Besondere Vorteile dieses Gehäuses liegen in seinem einfachen Aufbau sowie in der
kompletten Umfassung der Leiterplatten durch das im wesentlichen nur zweiteilige
Gehäuse 88. Störungen auf dem Feldbuskabel sind direkt über den FE-Kontakt auf der
Anschluß-Leiterplatte zur Tragschiene ableitbar. Das Gateway GW ermöglicht den
Anschluß eines externen Feldbusses. An das Gateway schließt jeweils die ebenfalls
als Modulscheibe MS ausgelegte Einspeisescheibe an. Besonders vorteilhaft ist, daß
die Strom- und Spannungsversorgung des Gateways GW und der Anschlußmodule M
über die an das Gateway GW angereihte Einspeisescheibe MS (vorzugsweise über
den internen Busleiterabschnitt) erfolgt.
Zum Grundprinzip:
G Gerät
GW Gateway
SB Anschlußelemente
AB Anschlüsse/Diagnoseschittstellen
SC Schalter
M Anschlußmodule
MS Modulscheibe
MB Modulblock
A, B, C, . . . Anschlußebenen
A1, A2, . . ., B1, B2, . . . Mehrfachanschlüsse
S Signal
- Minus
+ Plus
PF Schutzerde
FE Funktionserde
SM, SP, SSI, SPE, SFE Stromzuführschienen
HE Hauptebene
SR Steckrichtung
BUS interner Busleiter
F Führungszapfen
Zur Modulscheibe:
G Gerät
GW Gateway
SB Anschlußelemente
AB Anschlüsse/Diagnoseschittstellen
SC Schalter
M Anschlußmodule
MS Modulscheibe
MB Modulblock
A, B, C, . . . Anschlußebenen
A1, A2, . . ., B1, B2, . . . Mehrfachanschlüsse
S Signal
- Minus
+ Plus
PF Schutzerde
FE Funktionserde
SM, SP, SSI, SPE, SFE Stromzuführschienen
HE Hauptebene
SR Steckrichtung
BUS interner Busleiter
F Führungszapfen
Zur Modulscheibe:
2
Basis-Klemmenträger
4
Kunststoff-Rastfüße
6
Basisabschnitt
8
Busleiteröffnung
10
Int. Busleiterabschnitt
12
Umfangs-Ausnehmung
14
Elektronik-Leiterplatte
16
,
17
,
18
Öffnungen
20
,
22
Kontaktelemente
24
Stecker
26
Steg
28
Einschubnut
29
Elektronikgehäuse (E/A-Modulgehäuse)
30
Anschlußabschnitt
32
Öffnungen
34
Öffnungen
36
Feder-Kontaktelemente
38
Öffnung
40
Kontaktelement
42
Aussparungen
44
Anschlußöffnungen
45
Kontaktaufnahme
46
Abdeckgehäuse
48
Öffnungen
50
Nut
52
Grundwandung
54
Kennzeichnungskanal
56
Seitlicher Rasthaken
57
Öffnung
58
FE-Kontakt
59
Potential-Kontaktierungsöffnung
61
Öffnung
62
Ausnehmung
64
unterer Kodierelementabschnitt
66
Kodierelement
68
oberer Kodierelementabschnitt
70
Querverbindungsöffnung
72
Verlängerungs-Stromschiene
73
PE-Querbrücker
74
geschlitzter Abschnitt
76
Öffnungen
78
Stecker
80
Klemmvorrichtung
82
Leitern
84
Querverbinderkämme
85
Zapfen
86
Aufnahmebuchsen
87
Aufnahmenuten
88
Gatewaygehäuse
90
Wandungen
91
Leiterplattenführungen
92
Anschlußleiterplatte
94
Elektronik-Leiterplatte
102
Fuß
104
,
106
Gehäusedurchbrüche
Claims (9)
1. Elektrisches Gerät mit modularem Aufbau zur Steuerung und/oder
Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder
Gebäudeautomatisierung, mit
- A) wenigstens einem auf eine Tragschiene aufsetzbaren Anschlußmodul, (M) das mit mehreren Ebenen (A, B, C, D, . . .) von Anschlüssen (A1, A2, B1, . . .) zum Anschluß externer Leiter versehen ist und eine Aneinanderreihung aus scheibenförmigen Basis-Klemmenträgern (2) aufweist,
- B) wobei innerhalb jedes Anschlußmodules (M) im wesentlichen parallel zur Tragschiene ein interner Busleiter (BUS) sowie mehrere Potentialführungen (PE; PF+, PF-) verlaufen, wobei die Potentialführungen vorzugsweise über Stromschienen der scheibenförmigen Basis-Klemmenträger (2) und ggf. über weitere Elemente mit den Anschlußebenen verbunden sind,
2. Elektrisches Gerät nach einem Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromschienen der Potentialführungen (PF-, PF+
und/oder PE) der Modulblöcke (MB) aus verschieden langen
Stromschienenabschnitten bestehen.
3. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verlängerungsstromschienen (72) der Modulblöcke
(MB) jeweils um 90° verdreht sind und an ihren Enden senkrecht nach oben
Aufnahmebuchsen zur Kontaktierung der Querverbinderkämme (84) aufweisen.
4. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die um 90° verdrehten Verlängerungsstromschienen (72)
von gesondert einlegbaren und/oder am Basis-Klemmenträgern angespritzten
Isolierscheiben von dem Potential der Stromschiene der Anschlußebene (D)
(luft- und kriechstreckenseitig) getrennt sind.
5. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der PE-Querbrücker bei den Modulblöcken (MB)
senkrecht in den seitlichen Ausnehmungen (42) der Basis-Klemmenträger (2)
angeordnet ist und an seinen Enden eine Aufnahmebuchse zur Kontaktierung
der Querverbinderkämme (84) und eine Aufnahmebuchse nach unten zur
Kontaktierung der Stromschiene (SPE) aufweist.
6. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Querverbinderkämme (84) in das Abdeckgehäuse (46')
eingesteckt sind und beim Aufsetzen des Abdeckgehäuses auf die
aneinandergereihten Basis-Klemmenträger (2) des Modulblockes (MB) in die
Basis-Klemmenträger (2) eingreifen und jeweils wenigstens einen
Kontaktabschnitt der Mehrfachanschlüsse (B, C, . . .) ausbilden.
7. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzelnen Anschlußebenen bei plusschaltenden
Initiatoren/Aktoren folgende Belegung aufweisen,
- - erste Anschlußebene (A): erste Signalebene;
- - zweite Anschlußebene (B): Minuspotential;
- - dritte Anschlußebene (C): Pluspotential oder Schutzerde oder Schirm; und (sofern vorhanden):
- - vierte Anschlußebene (D): Schutzerde oder zweite Signalebene;
- - fünfte Anschlußebene (E): Minuspotential;
- - sechste Anschlußebene (F): Pluspotential oder Schutzerde;
- - wobei bei minusschaltenden Initiatoren/Aktoren die Plus- und Minuspotential führenden Anschlußebenen umgekehrt belegt sind.
8. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Potential innerhalb einer Anschlußebene eines
Modulblockes (MB) durch mehrere unterschiedliche lange der
Querverbindungskämme (84) und beliebig in seitliche Ausnehmungen (42) der
Basis-Klemmenträger (2) positionierbare Verlängerungsstromschienen variiert.
9. Elektrisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektronik-Leiterplatte des Modulblockes (MB) mit
dem Modulblock (MB) vorzugsweise über den ersten Basis-Klemmenträger des
Modulblockes (MB) kommunikations- und versorgungsmäßig verbunden sind.
Priority Applications (1)
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DE1999102745 DE19902745B4 (de) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Elektrisches Gerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999102745 DE19902745B4 (de) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Elektrisches Gerät |
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ID=7895248
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19964157A Withdrawn DE19964157A1 (de) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Elektrisches Gerät |
DE19964156A Expired - Lifetime DE19964156B4 (de) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Elektrisches Gerät |
DE50012503T Expired - Lifetime DE50012503D1 (de) | 1999-01-25 | 2000-01-12 | Elektrisches Gerät |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19964157A Withdrawn DE19964157A1 (de) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Elektrisches Gerät |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE50012503T Expired - Lifetime DE50012503D1 (de) | 1999-01-25 | 2000-01-12 | Elektrisches Gerät |
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EP (1) | EP1022809B1 (de) |
AT (1) | ATE322751T1 (de) |
DE (3) | DE19964157A1 (de) |
ES (1) | ES2259580T3 (de) |
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