WO2008028433A1 - Elektrisches zusatzmodul für ein installationsgerät, kombination des zusatzmoduls mit dem installationsgerät sowie zusatzmodulset - Google Patents

Elektrisches zusatzmodul für ein installationsgerät, kombination des zusatzmoduls mit dem installationsgerät sowie zusatzmodulset Download PDF

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WO2008028433A1
WO2008028433A1 PCT/DE2006/001573 DE2006001573W WO2008028433A1 WO 2008028433 A1 WO2008028433 A1 WO 2008028433A1 DE 2006001573 W DE2006001573 W DE 2006001573W WO 2008028433 A1 WO2008028433 A1 WO 2008028433A1
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electrical
module
additional module
additional
installation device
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PCT/DE2006/001573
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French (fr)
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Stefan Beyer
Wolfgang Schatz
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2458—Electrical interconnections between terminal blocks
    • H01R9/2466—Electrical interconnections between terminal blocks using a planar conductive structure, e.g. printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/514—Bases; Cases composed as a modular blocks or assembly, i.e. composed of co-operating parts provided with contact members or holding contact members between them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling

Definitions

  • the invention relates to an additional electrical module with a device interface for mounting the additional module to an installation device, to a combination of Rajmo- module with the installation device and on an additional module set with additional electrical modules.
  • Installation devices are used in the field of automation and usually form interfaces between programmable logic controllers (PLC) and the plants or system components to be controlled. Such installation devices usually have a large number of electrical interfaces for additional modules, the additional modules being connected via control lines to the PLC, further installation devices or system components.
  • PLC programmable logic controller
  • the publication EP 1564848 A1 discloses an installation device with a plurality of interfaces, which are stepped stepped on two opposite sides of the installation device and wherein each interface is mechanically coded for the unmistakable assembly of an interface associated with the additional module.
  • the invention is based on the object to propose an additional electrical module for an installation device, a combination of the additional module with the installation device and an additional module set with various additional modules that allow a simplified assembly and disassembly of the additional modules in the installation device.
  • the electrical additional module has a device interface, which is designed for mechanical and electrical contacting of the additional module with an installation device.
  • the installation device For mechanical reception of the additional module, the installation device has a step-like graduated receiving geometry, which comprises at least two stages.
  • Each of the at least two stages is associated with an electrical contact means which is designed for receiving and contacting countercontact means.
  • each of the at least two stages forms a module slot.
  • the installation device forms a multistage contact zone optionally with steps of different widths.
  • the installation device is designed for connection to a PLC and in particular comprises passive or active electrical devices, such as e.g. Signal converters, filters, switching or distribution circuits, etc.
  • the device interface of the additional module has at least two step sections, which are formed complementary to the at least two stages. At each of the at least two step sections, a counter contact means is arranged for contacting the contact means assigned on the basis of the complementary embodiment, so that the additional module converts a double or multi-level contact interface.
  • the contact means and mating contact means preferably have contact elements which are formed on the one hand as contact tongues, contact lugs or contact pins and on the other hand as fork-shaped contact elements.
  • contact means and mating contact means each comprise one
  • a plurality of contact elements to allow a multipolar connection at each connection point formed by contact means and associated mating contact means.
  • the at least two stepped sections of the additional module are already rigidly connected to one another in the unassembled or unmounted state.
  • the connection is in particular designed so that the additional module during installation on the installation device in one step can be used so that the at least two stages of the installation device are equipped simultaneously or together.
  • An additional module which serves to connect a BUS, which requires a contact to contact means of different stages, mounted in a single step and contacted.
  • additional module may differ by the number of step sections and / or the number of poles of the mating contact means.
  • three or more stages of an appropriately trained installation device can be equipped simultaneously or jointly.
  • the invention is based on the idea that the common contacting of contact means of several stages by a single additional module leads to an increase in clarity in the construction of electrical control systems and to an elimination of possible sources of error. This is achieved by the add-on module simultaneously contacting the installation device over several stages and being able to be mounted, dismounted or retrofitted in one work step. In addition, the effort for the wiring of the control systems is reduced. Also is a reduction Storage can be reached because the number of execution variants of the additional modules is reduced.
  • the at least two step sections are formed in one piece or as a one-piece composite and / or form a partial section of a common housing.
  • the step sections, the partial section of the common housing or the housing are preferably manufactured in an injection molding process.
  • At least one of the step sections preferably has a support region and an abutment region.
  • the support area is preferably designed as a mechanical stop in order to define the end position when the additional module is pushed onto the installation device.
  • the abutment area can optionally act as a mechanical guide for the add-on module while sliding onto the installation device.
  • An abutment surface of the abutment region is preferably oriented perpendicularly or substantially perpendicular to a bearing surface of the abutment region.
  • the additional module has guide devices which form a module-side part of a sliding guide.
  • the sliding guide is preferred as
  • the sliding guide is realized, so that the additional module can be pushed onto the installation device along a sliding direction, which is aligned parallel or substantially parallel to the contact surface and / or perpendicular or substantially perpendicular to the support surface. Pushing is done from an intermediate position to the end position in which additional module and installation device are contacted.
  • the additional module is designed for tool-free assembly and disassembly.
  • locking means are optionally provided, which are designed for example as a locking means, in particular with latching hooks.
  • the locking means for tool-free installation and for disassembly are realized with the necessary use of a tool.
  • the guide devices are designed as part of a module-side plug-in guide, so that the additional module guided in the assembly can be brought into the intermediate position.
  • the plug movement takes place in
  • the plug-in guide is optionally designed as a forced operation.
  • the assembly of the function module thus takes place by means of a combined push and slide movement.
  • This design feature of the functional module has the advantage that the installation of the additional module is also easily possible if several installation devices are arranged side by side, since no lateral space, ie in the direction of the adjacent installation devices, is required for the assembly.
  • the guide device preferably has mechanical coding means in order to ensure a mix-free installation.
  • the foundedsvorriehtung thus assumes a dual function, namely a leadership function and a coding function.
  • the guide devices are formed as laterally molded or cheeks with guideways, in particular for receiving hook elements or other elements.
  • the guideways of cheeks of a step portion are arranged in a preferred embodiment opposite directed inwardly or molded into the cheeks.
  • the cheeks are mechanically coded by the width, the height and / or the course of the guideways, in particular the cheeks of a step section and / or the cheeks of two different stages sections are mechanically differently coded.
  • the bearing areas and / or the bearing areas have recesses for the introduction or passage of device-side contact elements of the electrical contact means.
  • the recesses of abutment area and abutment area are in particular openly connected to each other, so that the recesses are formed as open edge portions.
  • each edge portion is associated with a contact element.
  • the contact elements of the mating contact means are arranged integrated within the housing and / or in the step sections. In this way, in particular the risk of accidental contact with the contact elements during assembly is minimized.
  • the contact elements of the contact or the contact means are optionally also provided with a mechanical contact protection.
  • the function module for each of the at least two stages sections each have a board plane, which preferably carries in each case the contact elements of the mating contact means of the associated step portion.
  • Each board plane may equivalently be formed by one of a plurality of separate boards or a portion of a multi-layer folded flexible board.
  • the contact elements are soldered to the board.
  • the blanks or blanks are preferably arranged parallel to one another and / or parallel or substantially parallel to the abutment region.
  • the correct positioning of the boards in the housing of the additional module is preferably ensured by formed on the insides of the housing guide ribs. This construction also allows a space-saving arrangement within the housing and a rational production.
  • the mating contact means in particular via the boards or board pieces within the housing or the additional module are interconnected.
  • a direct contacting is preferably provided so that signals of one stage of the installation device can be looped through to another stage of the installation device.
  • a processing device is provided so that signals of one stage of the installation device can be processed within the housing or the functional module and can be output to the same or another stage of the functional module. In this way, signal forwarding and / or processing of signals of several stages of the installation device within the functional module is made possible.
  • the functional module is likewise interconnected with one or more of the circuit boards and / or the processing device and which are preferably designed as a temperature sensor, voltage measuring device, voltage monitoring, etc.
  • the functional module becomes an active module that can perform functions autonomously.
  • optional mechanical single-coding means are provided, which in a structural design are in particular shaped, projecting key elements and / or as receptacles in
  • the individual coding means are preferably realized in such a way that, in the event of a confusion, the plug movement is already blocked during assembly.
  • the invention also relates to a combination of the functional module and the installation device, as both have already been described, and wherein the installation device is mechanical and is electrically compatible with the electrical additional module.
  • the installation module has the device-side parts of the guide device.
  • the installation device is preferably designed as a time relay, function relay or switching element.
  • the contact means preferably form electrical interfaces for interfacing with supplies (e.g., for feeding in operating voltages), data lines (e.g., buses or signaling contacts), signal transmitters (e.g., probes, switches, buttons), or a PLC.
  • the mounting geometry of the installation device is designed so that connection terminals, as known from the prior art, remain compatible and usable.
  • Another object of the invention relates to an additional module set, which comprises a plurality of electrical additional modules, wherein the additional modules are functionally coded and module-specific coded.
  • the additional modules thus differ in particular by the functionality and the mechanical coding and are otherwise identical.
  • FIG. 1 shows an installation device with an attached additional module as an embodiment of the invention in a three-dimensional, schematic representation
  • FIG. 2 shows the additional module in FIG. 1 in a three-dimensional, schematic representation with a view of the device interface of the additional module
  • 3 shows the additional module in FIG. 1 in a three-dimensional, schematic representation with a view of the rear side of the additional module
  • FIG. 4 shows the additional module in Figure 1 in a three-dimensional, schematic illustration without cover element.
  • FIG. 5 shows the additional module in Figure 1 in a three-dimensional, schematic illustration without cover element and without equipment
  • FIG. 6 shows the additional module in Figure 1 in a three-dimensional, schematic exploded view.
  • FIG. 1 shows in a schematic plan view obliquely laterally in three-dimensional representation of an installation device 1 designed as a switch, the installation device 1 on its narrow side next to other electrical interfaces two stages 2 a, b, on which an additional module 3 is mounted.
  • the steps 2 a, b are formed in a lateral plan view as rectangular areas which run in a staircase.
  • Each of the stages 2 a, b is each associated with a contact means (not shown), so that each stage 2 a, b forms a module slot with associated contact means, and wherein the module slots are arranged offset in height to each other.
  • both contact means of the stages 2 a, b are contacted with each associated mating contact means 4 (FIG 6) of the additional module 3 in the mounted state.
  • fastening means for example, for attachment to a DIN rail in a cabinet are formed.
  • the additional module 3 is at least partially complementary to the investment geometry formed by the two stages 2 a, b of the installation device 1 is formed.
  • the additional module 3 has two stage sections 5 a, b, the step section 5 a of the step 2 a and the step section 5 b of the step 2 b is assigned.
  • the step sections 5 a, b have in the contact area with the installation device 1 and the stages 2 a, b in a lateral plan view in each case a right-angled graduated geometry.
  • the additional module 3 in FIG. 1 is shown rotated in a schematic, three-dimensional view in such a way that details of a device interface 6 can be seen, which is formed by the two step sections 5 a, b.
  • the device interface 6 is used for mechanical and electrical attachment or contacting of the additional module 3 to the or the installation device. 1
  • the step section 5a has an abutment region 7a and a support region 8a arranged approximately at right angles thereto.
  • the contact area 7a is used for contact with a vertically aligned in FIG 1 area of the stage 2a, in particular such that when pushing the add-on module 3 on the installation device 1 of the contact area 7a on the area of the stage 2a is slidably guided.
  • the support area 8a is designed as a mechanical stop which abuts against a region of the step 2a oriented horizontally in FIG. 1 as soon as the additional module 3 has been completely pushed onto the installation device 1.
  • the step portion 5a is laterally bounded by two cheeks 9a on both sides, which are formed as extensions of the side walls of the functional module 3 and are aligned perpendicularly projecting to the contact area 7a.
  • the height of the cheeks 9a shown vertically in FIG. 2 essentially corresponds to the vertical extent of the contact area 7a.
  • the cantilevered cheeks 9a show a rectangular cross-section in lateral plan view.
  • projections 10a are arranged or formed, so that the cheeks 9a form mechanically coded guide devices with open guide channels with which (not shown) hook elements of the installation device 1 mechanically guided and checked at the same time on the appropriate mechanical coding.
  • a first step the additional module 3 is plugged onto the installation device 1 in an intermediate position.
  • the insertion movement takes place in the insertion direction, which is visualized by a first arrow 11, which is aligned horizontally and also perpendicular to the contact surface 7a in FIG.
  • a second step the additional module 3 in a sliding direction, which is represented by a second arrow 12, which is aligned vertically and perpendicular to the direction of insertion arrow 11 in FIG 2, brought from the intermediate position to an end position or end position corresponds to the contacting position.
  • the cheeks 9a in FIG. 2 due to the mechanical coding during the insertion movement, can only receive hook elements of the installation device whose vertical extent is less than the height of the guide channel formed by the projections 10a of one of the cheeks 9a, whereby a first mechanical coding is provided.
  • the contact area 7a and the supporting area 8a form a common edge area, which is interrupted by recesses 13 several times, in this embodiment five times, wherein the recesses 13 are realized as recessed slot areas.
  • the recesses 13 are used for introducing contact elements of the device-side contact means during the plugging movement and for receiving these contact elements during the sliding movement.
  • Individual coding means 14 in the form of vertically extending webs are formed on the abutment region 7a and are received as key elements during the insertion and sliding movement of matching lock elements in the form of receiving openings in the installation device 1.
  • a second mechanical coding is formed, which allows only a mix-free installation.
  • the individual encoding means 14 and the recesses 13 are arranged alternately in the abutment region 7a.
  • the step sections 5b are designed analogously to the step section 5a, so that reference is made to the description of the step section 5a for its description.
  • the contact area 7b is arranged offset parallel to the contact area 7a, wherein the offset is formed by a translation opposite to the direction of insertion arrow 11 and in the direction of arrow 12.
  • the support area 8b is arranged in a manner analogous to the support area 8a. In order to avoid an over-definition of the additional module 3 in the end position in the installation device 1, it is preferably provided that either the support area 8a or the support area 8b acts as a mechanical stop. Alternatively, another mechanical stop can be used.
  • the total of four cheeks 9a, b with corresponding projections 10a, 10b either each have the same guide channel, optionally mirror-symmetrical, or are mechanically differently coded as a function of the associated step section 5a, b.
  • a resilient tongue in the abutment portion 7 a centrally in the vertical direction against the sliding arrow 12 is formed cantilevered.
  • the elastic tongue carries a latching hook 16, which during assembly in a corresponding detent opening in the installation device 1 snaps and locks the additional module 3 in the installation device 1.
  • the latching hook 16 is designed in such a way, in particular by means of corresponding chamfers, that the locking mechanism runs automatically or automatically during assembly.
  • the elastic tongue must be bent against the insertion direction arrow 11 in order to unlock the locking means 15.
  • the locking means 15 is structurally designed so that for unlocking a tool, for example a screwdriver, must be used forcibly.
  • the step sections 5 a, b are part of a common housing 17, which is integrally formed, and on which the structural elements described above are formed or formed.
  • the housing 17 is produced inexpensively, for example, in an injection molding process.
  • FIG. 3 which shows the additional module 3 in a schematic three-dimensional representation of the rear side opposite the device interface 6, the housing 17 has a socket opening 18 into which a plug 19 (FIG Contacting is insertable.
  • the plug 19 is used, for example, for contacting a data bus or for connection to further additional modules, installation devices, sensors, switches or the like.
  • the back of the additional module 3 is chamfered in the lower portion, inter alia, to form a Entformschräge in the manufacture of the housing 17.
  • a cover member 20 is placed, which is snapped onto the housing 17 and this completes.
  • the cover element 20 can also be plugged or screwed on.
  • the cover element 20 is formed in one piece and is preferably also produced by an injection molding process.
  • the cover element 20 has on the back of the additional module 3, a further socket opening 21, so that ever according to the internal design of the additional module 3 plug 19 can be inserted into a socket opening 18 of the housing 17 or into a socket opening 21 of the Deckelelenaents 20.
  • the cover element 20 has a breakable cover 24 on the upper side 22, which enables the user to subsequently disclose a further contacting possibility, in particular a plug connection.
  • This contacting possibility can be used, for example, for an emergency stop circuit or a standardized end position connection, in particular when the additional module 3 is designed as a motor starter bus connection.
  • FIG 4 shows the additional module 3 in the open state, ie without cover element 20, in a schematic three-dimensional representation obliquely from above.
  • the housing 17 forms an interior 25 in which parallel to each other and parallel to the contact surfaces 7a, b, two board levels with a first board 26a and a second board 26b are arranged.
  • the first board 26a is assigned to the step sections 5a and carries the contact elements 4 (FIG. 6) of the counter-contact means of the step section 5a.
  • the contact elements 4 of the first step portion 5 a are soldered on the first board 26 a.
  • the second board 26b carries the contact elements 4 of the mating contact means of the step section 5b.
  • the first and second circuit boards 26a and b are optionally in electrical contact with each other, so that signal paths between the mating contact means of the step sections 5a, b are formed. On both boards 26a and b, electrical circuits are applied.
  • a bushing 27 is arranged, which in the closed cover element 20 on the rupturable Cover 24 is accessible.
  • the first and second circuit boards 26 a, b are rigidly connected to one another mechanically, for example by the bushing 27 being fastened to both boards 26 a, b as a mechanical connecting element.
  • FIG. 5 shows the housing 17 in the same representation as in FIG. 4, wherein the circuit boards 26 a, b forming an electrical functional group are removed.
  • guide rails 28 are arranged on both sides and opposite lying with U-shaped guide grooves, which allow accurate positioning of the boards 26 a, b in the housing 17.
  • the interior space 25 is stepped, so that the second board 26b in the area of the step section 5b is not covered by the first board 26a relative to the installation device 1.
  • FIG 6 shows the additional module 3 in a schematic three-dimensional representation in exploded view from the back.
  • a fork-like contact element 4 can be seen, which is soldered on the first board 26 a.
  • all contact elements 4 of the first and second circuit boards 26 a, b are received in the interior 25, in particular such that contact by a user is precluded.
  • the boards 26 a, b are connected only via the socket 27, in alternative embodiments, processing units or sensors may be integrated in the additional module 3, which are also contacted with two boards 26 a, b, so that the additional module 3 as active functional module is formed.
  • Realizable examples of an active function module are temperature measurement, voltage measurement or corresponding monitoring.
  • the boards 26 a, b are inserted into the guide rails 27 and pushed into the interior 25. It is possible, the housing 17 with the two boards 26a, b at the same time in a common Ar- Beits Marin to equip, with the precise guidance and positioning is done by the guide rails 28. By an end boundary of the guide rails 28 or other mechanical stop the position of the boards 26 a, b is defined in the housing 17.
  • the lid member 20 is snapped, which are fixed by a mechanical abutment area in the cover member 20 for the boards 26 a, b these final and accurate or low-tolerance in the position.
  • This structural design of the additional module 3 allows a cost-effective and, at the same time, low-tolerance production of a fully assembled and consequently also easy-to-mount attachment module which simultaneously contacts over several stages and is also completely removable and retrofittable.

Landscapes

  • Programmable Controllers (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Installationsgeräte werden im Bereich der Automatisierung eingesetzt und bilden üblicherweise Schnittstellen zwischen speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und den zu steuernden Anlagen bzw. Anlagekomponenten. Derartige Installationsgeräte weisen in der Regel eine Vielzahl von elektrischen Schnittstellen für Zusatzmodule auf, wobei die Zusatzmodule über Steuerleitungen mit der SPS, weiteren Installationsgeräten oder Anlagekomponenten verbunden sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Zusatzmodul für ein Installationsgerät, eine Kombination des Zusatzmoduls mit dem Installationsgerät und ein Zusatzmodulset mit verschiedenen Zusatzmodulen vorzuschlagen, die eine vereinfachte Montage und Demontage der Zusatzmodule in dem Installationsgerät ermöglichen. Hierzu wird ein elektrisches Zusatzmodul (3) mit einer Geräteschnittstelle (6) zur Montage des Zusatzmoduls (3) an ein Installationsgerät (1) vorgeschlagen, wobei das Installationsgerät (1) eine abgestufte Aufnahmegeometrie mit mindestens zwei Stufen (2a, b) aufweist, an denen jeweils ein elektrisches Kontaktmittel zur Aufnahme eines elektrischen Gegenkontaktmittels angeordnet ist, wobei die Geräteschnittstelle (6) zu den mindestens zwei Stufen komplementär ausgebildete Stufenabschnitte (5a, b) aufweist, an denen jeweils eines der elektrischen Gegenkontaktmittel (4) zur Kontaktierung des zugeordneten Kontaktmittels angeordnet ist, und wobei im unverbauten Zustand des Zusatzmoduls (3) die mindestens zwei Stufenabschnitte (2a, b) starr miteinander verbunden sind.

Description

Beschreibung
Elektrisches Zusatzmodul für ein Installationsgerät, Kombination des Zusatzmoduls mit dem Installationsgerät sowie Zu- satzmodulset
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Zusatzmodul mit einer Geräteschnittstelle zur Montage des Zusatzmoduls an einem Installationsgerät, auf eine Kombination des Zusatzmo- duls mit dem Installationsgerät sowie auf ein Zusatzmodulset mit elektrischen Zusatzmodulen.
Installationsgeräte werden im Bereich der Automatisierung eingesetzt und bilden üblicherweise Schnittstellen zwischen speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und den zu steuernden Anlagen bzw. Anlagekomponenten. Derartige Installationsgeräte weisen in der Regel eine Vielzahl von elektrischen Schnittstellen für Zusatzmodule auf, wobei die Zusatzmodule über Steuerleitungen mit der SPS, weiteren Installationsgerä- ten oder Anlagekomponenten verbunden sind.
Die Druckschrift EP 1564848 Al offenbart ein Installationsgerät mit einer Mehrzahl von Schnittstellen, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Installationsgeräts treppenartig abgestuft angeordnet sind und wobei jede Schnittstelle zur verwechslungsfreien Montage eines der Schnittstelle zugeordneten Zusatzmoduls mechanisch kodiert ist.
Die Druckschriften DE 103 01 004 B3 und DE 103 01 003 B3 , die als Ausführungsbeispiel jeweils das gleiche Installationsgerät zeigen, beschreiben ein Installationsgerät, welches als Schnittstellen Modulsteckplätze aufweist, die ebenfalls treppenartig abgestuft angeordnet sind und in die jeweils ein zugeordnetes Zusatzmodul einsteckbar ist. Auch diese Modul- steckplätze sind mechanisch kodiert. Diese Druckschriften bilden den nächstkommenden Stand der Technik. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Zusatzmodul für ein Installationsgerät, eine Kombination des Zusatzmoduls mit dem Installationsgerät und ein Zusatzmodulset mit verschiedenen Zusatzmodulen vorzuschlagen, die eine vereinfachte Montage und Demontage der Zusatzmodule in dem Installationsgerät ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zusatzmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Kombination mit den Merkma- len des Anspruchs 15 und einem Zusatzmodulset mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und in der nachfolgenden Beschreibung und in den FIG offenbart .
Das erfindungsgemäße elektrische Zusatzmodul weist eine Geräteschnittstelle auf, die zur mechanischen und elektrischen Kontaktierung des Zusatzmoduls mit einem Installationsgerät ausgebildet ist. Zur mechanischen Aufnahme des Zusatzmoduls weist das Installationsgerät eine treppenartig abgestufte Aufnahmegeometrie auf, die mindestens zwei Stufen umfasst.
Jeder der mindestens zwei Stufen ist ein elektrisches Kontaktmittel zugeordnet, welches zur Aufnahme und Kontaktierung von Gegenkontaktmitteln ausgebildet ist. Somit bildet jede der mindestens zwei Stufen einen Modulsteckplatz. Das Instal- lationsgerät bildet eine mehrstufige Kontaktzone optional mit Stufen unterschiedlicher Breite. Vorzugsweise ist das Installationsgerät zur Verbindung mit einer SPS ausgebildet und umfasst insbesondere passive oder aktive elektrische Einrichtungen wie z.B. Signalwandler, Filter, Schalt- oder Vertei- lungskreise o.a..
Die Geräteschnittstelle des Zusatzmoduls weist mindestens zwei Stufenabschnitte auf, die komplementär zu den mindestens zwei Stufen ausgebildet sind. An jedem der mindestens zwei Stufenabschnitte ist jeweils ein Gegenkontaktmittel zur Kontaktierung des aufgrund der komplementären Ausbildung zugeordneten Kontaktmittels angeordnet, so dass das Zusatzmodul eine doppel- oder mehrstöckige Kontaktierschnittstelle um- fasst. Die Kontaktmittel und Gegenkontaktmittel weisen vorzugsweise Kontaktelemente auf, die einerseits als Kontaktzungen, Kontaktfahnen oder Kontaktstifte und andererseits als gabelförmige Kontaktelemente ausgebildet sind. Bevorzugt um- fassen Kontaktmittel und Gegenkontaktmittel jeweils eine
Mehrzahl von Kontaktelementen, um bei jeder durch Kontaktmittel und zugeordnetem Gegenkontaktmittel gebildeten Anschlussstelle einen mehrpoligen Anschluss zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß sind die mindestens zwei Stufenabschnitte des Zusatzmoduls bereits im unverbauten bzw. unmontierten Zustand starr miteinander verbunden. Die Verbindung ist insbesondere so ausgebildet, dass das Zusatzmodul bei der Montage an dem Installationsgerät in einem Arbeitsschritt so einsetzbar ist, dass die mindestens zwei Stufen des Installationsgeräts gleichzeitig oder zusammen bestückt werden. Auf diese Weise kann z.B. ein Zusatzmodul, welches zur Anbindung eines BUS dient, der eine Kontaktierung zu Kontaktmitteln verschiedener Stufen benötigt, in einem Arbeitsschritt montiert und kontak- tiert werden.
Verschiedene Ausführungsalternativen des Zusatzmoduls können sich durch die Anzahl der Stufenabschnitte und/oder die Anzahl der Pole der Gegenkontaktmittel unterscheiden. Somit sind mit dem Zusatzmodul auch drei oder mehr Stufen eines entsprechend ausgebildeten Installationsgeräts gleichzeitig oder gemeinsam bestückbar.
Der Erfindung liegt dabei die Idee zu Grunde, dass die ge- meinsame Kontaktierung von Kontaktmitteln mehrerer Stufen durch ein einziges Zusatzmodul zu einer Erhöhung der Übersichtlichkeit bei dem Aufbau von elektrischen Steuerungsanlagen sowie zu einer Eliminierung von möglichen Fehlerquellen führt. Dies wird erreicht, indem das Zusatzmodul das Instal- lationsgerät gleichzeitig über mehrere Stufen kontaktiert und in einem Arbeitsschritt montierbar, demontierbar oder nach- rüstbar ist. Zudem wird der Aufwand für die Verdrahtung der Steuerungsanlagen verkleinert. Auch ist eine Verkleinerung der Lagerhaltung erreichbar, da die Anzahl der AusführungsVarianten der Zusatzmodule verringert ist.
Bei einer in der Herstellung besonders günstigen Ausführungs- form sind die mindestens zwei Stufenabschnitte einstückig oder als einstückiger Verbund ausgebildet und/oder bilden einen Teilabschnitt eines gemeinsamen Gehäuses. Die Stufenabschnitte, der Teilabschnitt des gemeinsamen Gehäuses oder das Gehäuse werden bevorzugt in einem Spritzgussverfahren gefer- tigt.
Bevorzugt weist mindestens einer der Stufenabschnitte einen Auflagebereich und einen Anlagebereich auf . Der Auflagebereich ist dabei bevorzugt als ein mechanischer Anschlag aus- gebildet, um beim Aufschieben des Zusatzmoduls auf das Installationsgerät die Endlage zu definieren. Der Anlagebereich kann optional als mechanische Führung für das Zusatzmodul während des AufSchiebens auf das Installationsgerät wirken. Eine Anlagefläche des Anlagebereichs ist vorzugsweise senk- recht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Auflagefläche des Auflagebereichs orientiert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Zusatzmodul Führungsvorrichtungen auf, die einen modulseitigen Teil einer Schiebeführung bilden. Die Schiebeführung ist bevorzugt als
Zwangsführung ausgebildet, um die Montage des Zusatzmoduls zu erleichtern. Die Schiebeführung ist realisiert, so dass das Zusatzmodul auf das Installationsgerät entlang einer Schieberichtung, die parallel oder im wesentlichen parallel zu der Anlagefläche und/oder senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtet ist, aufschiebbar ist. Das Aufschieben erfolgt von einer Zwischenposition in die Endlage, in der Zusatzmodul und Installationsgerät kontaktiert sind.
Bei bevorzugten Weiterbildungen ist das Zusatzmodul zur werkzeugfreien Montage und Demontage ausgebildet. Zur mechanischen Sicherung des Funktionsmoduls in der Endlage oder Ein- baulage sind optional Verriegelungsinittel vorgesehen, die beispielsweise als Rastmittel, insbesondere mit Rasthaken ausgebildet sind. Alternativ sind die Verriegelungsmittel für eine werkzeugfreie Montage und für eine Demontage unter not- wendiger Verwendung eines Werkzeugs realisiert.
Bei einer möglichen Weiterbildung sind die Führungsvorrichtungen als Teil einer modulseitigen Steckführung ausgebildet, so dass das Zusatzmodul bei der Montage geführt in die Zwi- schenposition bringbar ist. Die Steckbewegung erfolgt in
Richtung einer Steckrichtung, die senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zu der Schieberichtung orientiert ist. Auch die Steckführung ist optional als Zwangsführung ausgebildet. Die Montage des Funktionsmoduls erfolgt somit durch eine kom- binierte Steck- und Schiebebewegung. Diese konstruktive Ausprägung des Funktionsmoduls birgt den Vorteil, dass die Montage des Zusatzmoduls auch problemlos möglich ist, wenn mehrere Installationsgeräte nebeneinander aufgereiht angeordnet sind, da für die Montage kein seitlicher Platz, also in Rich- tung der benachbarten Installationsgeräte, benötigt wird.
Vorzugsweise weist die Führungsvorrichtung mechanische Kodierungsmittel auf, um eine verwechslungsfreie Montage sicher zustellen. Die Führungsvorriehtung übernimmt damit eine Dop- pelfunktion, nämlich eine Führungsfunktion und eine Kodierungsfunktion.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung des Zusatzmoduls sind die Führungsvorrichtungen als seitlich angeformte oder Wangen mit Führungsbahnen insbesondere zur Aufnahme von Hakenelementen oder anderen Elementen ausgebildet. Die Führungsbahnen von Wangen eines Stufenabschnitts sind in einer bevorzugten Ausgestaltung gegenüberliegend nach innen gerichtet angeordnet oder in die Wangen eingeformt.
Vorzugsweise sind die Wangen durch die Breite, die Höhe und/oder den Verlauf der Führungsbahnen mechanisch kodiert, wobei insbesondere die Wangen eines Stufenabschnitts und/oder die Wangen von zwei unterschiedlichen Stufenabschnitten unterschiedlich mechanisch kodiert sind.
Zur Verbesserung der mechanischen Kompatibilität zwischen Zu- satzmodul und Installationsgerät weisen die Auflagebereiche und/oder die Anlagebereiche Aussparungen zur Einführung oder Durchführung von geräteseitigen Kontaktelementen des bzw. der elektrischen Kontaktmittel auf. Die Aussparungen von Anlagebereich und Anlagebereich sind insbesondere miteinander offen verbunden, so dass die Aussparungen als offene Kantenabschnitte ausgebildet sind. Bevorzugt ist jedem Kantenabschnitt ein Kontaktelement zugeordnet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Kontaktele- mente des Gegenkontaktmittels innerhalb des Gehäuses und/oder in den Stufenabschnitten integriert angeordnet. Auf diese Weise wird insbesondere die Gefahr eines versehentlichen Be- rührens der Kontaktelemente bei der Montage minimiert. Für den gleichen Zweck sind optional die Kontaktelemente des bzw. der Kontaktmittel ebenfalls mit einem mechanischen Berührungsschutz versehen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist das Funktionsmodul für jede der mindestens zwei Stufen- abschnitte jeweils eine Platinenebene auf, die vorzugsweise jeweils die Kontaktelemente des Gegenkontaktmittels des zugeordneten Stufenabschnitts trägt. Jede Platinenebene kann äquivalenterweise durch eine von mehreren separaten Platinen oder ein Teilstück einer in mehrere Ebenen gefalteten flexib- len Platine gebildet sein. Insbesondere sind die Kontaktelemente auf der Platine aufgelötet. Bevorzugt sind die Platinen bzw. Platinenstücke parallel zueinander und/oder parallel oder im Wesentlichen parallel zu dem Anlagebereich angeordnet. Die richtige Positionierung der Platinen in dem Gehäuse des Zusatzmoduls wird bevorzugt durch an den Innenseiten des Gehäuses angeformte Führungsrippen sichergestellt. Diese Bauweise erlaubt weiterhin eine platzsparende Anordnung innerhalb des Gehäuses und eine rationelle Herstellung. Es ist zudem vorzugsweise vorgesehen, dass die Gegenkontakt- mittel, insbesondere über die Platinen bzw. Platinenstücke innerhalb des Gehäuses oder des Zusatzmoduls miteinander verschaltet sind. Hierbei ist vorzugsweise eine direkte Kon- taktierung vorgesehen, so dass Signale einer Stufe des Installationsgeräts zu einer anderen Stufe des Installationsgeräts durchschleifbar sind.
Alternativ oder ergänzend ist eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen, so dass Signale einer Stufe des Installationsgeräts innerhalb des Gehäuses oder des Funktionsmoduls verarbeitet werden können und an die gleiche oder eine andere Stufe des Funktionsmoduls ausgegeben werden können. Auf diese Weise wird eine Signalweiterleitung und/oder -Verarbeitung von Signalen mehrerer Stufen des Installationsgeräts innerhalb des Funktionsmoduls ermöglicht .
Bevorzugt sind innerhalb des Funktionsmoduls weitere Applikationseinrichtungen vorgesehen, die ebenfalls mit einer oder mehreren der Platinen und/oder der Verarbeitungseinrichtung verschaltet sind und die bevorzugt als Temperatursensor, Spannungsmessungseinrichtung, Spannungsüberwachung etc. ausgebildet sind. Damit oder mit anderen Verarbeitungseinrichtungen wird das Funktionsmodul zu einer aktiven Baugruppe, die autark Funktionen ausführen kann.
Zur weiteren Sicherung gegen Verwechslungen bei der Montage sind optional mechanische Einzelkodiermittel ausgebildet, die in einer konstruktiven Ausbildung als insbesondere angeform- te, auskragende Schlüsselelemente und/oder als Aufnahmen in
Form von Schlosselementen ausgebildet sind. Die Einzelkodiermittel sind vorzugsweise so realisiert, dass im Fall einer Verwechslung bereits die Steckbewegung bei der Montage blockiert ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Kombination aus dem Funktionsmodul und dem Installationsgerät, wie beide bereits beschrieben sind und wobei das Installationsgerät mechanisch und elektrisch kompatibel zu dem elektrischen Zusatzmodul ausgebildet ist. Insbesondere weist das Installationsmodul die geräteseitigen Teile der FührungsVorrichtung auf.
Das Installationsgerät ist bevorzugt als Zeitrelais, Funktionsrelais oder Schaltelement ausgebildet. Die Kontaktmittel bilden bevorzugt elektrische Schnittstellen zur Anbindung von Versorgungen (z.B. zur Einspeisung von Betriebsspannungen), von Datenleitungen (z.B. Busse oder Meldekontakte), von Sig- nalgebern (z.B. Fühler, Schalter, Taster) oder einer SPS.
Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie des Installationsgeräts so ausgebildet, dass Anschlussklemmen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, weiterhin kompatibel bleiben und verwendbar sind.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Zusatzmodulset, welches eine Vielzahl der elektrischen Zusatzmodule umfasst, wobei die Zusatzmodule funktionsabhängig und modul- spezifisch kodiert sind. Die Zusatzmodule unterscheiden sich somit insbesondere durch die Funktionalität und die mechanische Kodierung und sind ansonsten baugleich ausgeführt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung erge- ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen:
FIG 1 ein Installationsgerät mit einem aufgesetzten Zu- satzmodul als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in dreidimensionaler, schematischer Darstellung;
FIG 2 das Zusatzmodul in FIG 1 in einer dreidimensionalen, schematischen Darstellung mit Blick auf die Geräteschnittstelle des Zusatzmoduls; FIG 3 das Zusatzmodul in FIG 1 in einer dreidimensionalen, schematischen Darstellung mit Blick auf die Rückseite des Zusatzmoduls;
FIG 4 das Zusatzmodul in FIG 1 in einer dreidimensionalen, schematischen Darstellung ohne Deckelelement;
FIG 5 das Zusatzmodul in FIG 1 in einer dreidimensionalen, schematischen Darstellung ohne Deckelelement und ohne Bestückung;
FIG 6 das Zusatzmodul in FIG 1 in einer dreidimensionalen, schematischen Explosionsdarstellung.
Gleiche oder entsprechende Teile sind in den FIG jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die FIG 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht von schräg seitlich in dreidimensionaler Darstellung ein Installations- gerät 1 ausgebildet als Schaltautomat, wobei das Installationsgerät 1 an seiner Schmalseite neben weiteren elektrischen Schnittstellen zwei Stufen 2 a, b aufweist, auf denen ein Zusatzmodul 3 montiert ist.
Wie sich aus der Darstellung in FIG 1 ergibt, sind die Stufen 2 a, b in seitlicher Draufsicht als rechtwinklige Bereiche ausgebildet, die treppenartig verlaufen. Jedem der Stufen 2 a, b ist jeweils ein Kontaktmittel (nicht dargestellt) zugeordnet, so dass jede Stufe 2 a, b einen Modulsteckplatz mit zugeordnetem Kontaktmittel bildet, und wobei die Modulsteckplätze zueinander höhenversetzt angeordnet sind. Durch das Zusatzmodul 3 werden im montierten Zustand beide Kontaktmittel der Stufen 2 a, b mit jeweils zugeordneten Gegenkontakt- mittel 4 (FIG 6) des Zusatzmoduls 3 kontaktiert. An der Un- terseite des Installationsgeräts 1 sind Befestigungsmittel, beispielsweise zur Befestigung an einer Hutschiene in einem Schaltschrank ausgebildet. Das Zusatzmodul 3 ist zumindest abschnittsweise komplementär zu der durch die zwei Stufen 2 a, b gebildeten Anlagegeometrie des Installationsgeräts 1 ausgebildet. Hierzu weist das Zusatzmodul 3 zwei Stufenabschnitte 5 a, b auf, wobei der Stufenabschnitt 5 a der Stufe 2 a und der Stufenabschnitt 5 b der Stufe 2 b zugeordnet ist. Auch die Stufenabschnitte 5 a, b weisen im Kontaktbereich mit dem Installationsgerät 1 bzw. den Stufen 2 a, b in seitlicher Draufsicht jeweils eine rechtwinklig abgestufte Geometrie auf.
In der FIG 2 ist das Zusatzmodul 3 in FIG 1 in Schematischer, dreidimensionaler Ansicht derart gedreht dargestellt, dass Details einer Geräteschnittstelle 6 zu erkennen sind, welche durch die beiden Stufenabschnitte 5 a, b gebildet ist. Die Geräteschnittstelle 6 dient zur mechanischen und elektrischen Befestigung bzw. Kontaktierung des Zusatzmoduls 3 an das bzw. dem Installationsgerät 1.
Der Stufenabschnitt 5a weist einen Anlagebereich 7a sowie ei- nen dazu in etwa rechtwinklig angeordneten Auflagebereich 8a auf. Der Anlagebereich 7a dient zur Anlage an einen in FIG 1 vertikal ausgerichteten Bereich der Stufe 2a, insbesondere derart, dass bei einem Aufschieben des Zusatzmoduls 3 auf das Installationsgerät 1 der Anlagebereich 7a auf dem Bereich der Stufe 2 a gleitend geführt wird. Der Auflagebereich 8a ist dagegen als mechanischer Anschlag ausgebildet, der gegen einen in FIG 1 horizontal ausgerichteten Bereich der Stufe 2a stößt, sobald das Zusatzmodul 3 auf das Installationsgerät 1 vollständig aufgeschoben ist.
Der Stufenabschnitt 5a ist seitlich durch zwei Wangen 9a beidseitig begrenzt, die als Verlängerungen der Seitenwände des Funktionsmoduls 3 ausgebildet sind und senkrecht auskragend zu dem Anlagebereich 7a ausgerichtet sind. Die in der FIG 2 vertikal dargestellte Höhe der Wangen 9a entspricht im Wesentlichen der vertikalen Ausdehnung des Anlagebereichs 7a. Die auskragenden Wangen 9a zeigen in seitlicher Draufsicht einen rechteckigen Querschnitt. An den jeweils zueinander ausgerichteten Innenseiten der Wangen 9a sind Vorsprünge 10a angeordnet oder angeformt, so dass die Wangen 9a mechanisch kodierte Führungsvorrichtungen mit offenen Führungskanälen bilden, mit denen (nicht dargestellte) Hakenelemente des In- stallationsgeräts 1 mechanisch geführt und zugleich auf die passende mechanische Kodierung überprüft werden.
Für ein besseres Verständnis soll nachfolgend die Montage des Zusatzmoduls 3 auf dem Installationsgerät 1 kurz skizziert werden. Die Montage erfolgt über eine kombinierte Steck-
Schiebbewegung, wobei in einem ersten Schritt das Zusatzmodul 3 auf das Installationsgerät 1 in eine Zwischenposition aufgesteckt wird. Die Steckbewegung erfolgt in Steckrichtung, die durch einen ersten Pfeil 11 visualisiert ist, der in der FIG 2 horizontal und zudem senkrecht zu der Anlagefläche 7a ausgerichtet ist. In einem zweiten Schritt wird das Zusatzmodul 3 in einer Schiebrichtung, die durch einen zweiten Pfeil 12 dargestellt ist, der in der FIG 2 vertikal und senkrecht zu der Steckrichtung Pfeil 11 ausgerichtet ist, von der Zwi- schenposition in eine Endposition oder Endlage gebracht, die der Kontaktierposition entspricht.
Die Wangen 9a in FIG 2 können aufgrund der mechanischen Kodierung während der Steckbewegung nur Hakenelemente des In- stallationsgeräts aufnehmen, deren vertikale Ausdehnung geringer als die Höhe des durch die Vorsprünge 10a gebildeten Führungskanals einer der Wangen 9a ist, wodurch eine erste mechanische Kodierung gegeben ist.
Der Anlagebereich 7a und der Auflagebereich 8a bilden einen gemeinsamen Kantenbereich, der durch Aussparungen 13 mehrfach, in diesem Ausführungsbeispiel fünffach, unterbrochen ist, wobei die Aussparungen 13 als ausgesparte Schlitzbereiche realisiert sind. Die Aussparungen 13 dienen zur Einfüh- rung von Kontaktelementen der geräteseitigen Kontaktmittel während der Steckbewegung sowie zur Aufnahme dieser Kontaktelemente während der Schiebebewegung. An dem Anlagebereich 7a sind Einzelkodiermittel 14 in Form von vertikal verlaufenden Stegen angeformt, die als Schlüs- selelemente während der Steck- und Schiebebewegung von dazu passenden Schlosselementen in Form von Aufnahmeöffnungen in dem Installationsgerät 1 aufgenommen werden.
Über die Länge, die Breite und den Abstand der Stege des Zusatzmoduls 3 bzw. durch die Ausbildung der Aufnahmeöffnungen in dem Installationsgerät 1 wird eine zweite mechanische Ko- dierung gebildet, die nur eine verwechslungsfreie Montage zu- lässt. Die Einzelkodiermittel 14 und die Aussparungen 13 sind abwechselnd in dem Anlagebereich 7a angeordnet.
Der Stufenabschnitte 5b ist analog zu dem Stufenabschnitt 5a ausgeführt, so dass für dessen Beschreibung auf die Beschreibung des Stufenabschnitts 5a verwiesen wird. Der Anlagebereich 7b ist parallel versetzt zu dem Anlagebereich 7a angeordnet, wobei die Versetzung durch eine Translation entgegen der Steckrichtung Pfeil 11 und in der Schieberichtung Pfeil 12 gebildet ist. Der Auflagebereich 8b ist in analoger Weise versetzt zu dem Auflagebereich 8a angeordnet. Um eine Überdefinition des Zusatzmoduls 3 in der Endlage in dem Installationsgerät 1 zu vermeiden ist vorzugsweise vorgesehen, dass entweder der Auflagebereich 8a oder der Auflagebereich 8b als mechanischer Anschlag wirkt. Alternativ kann auch ein anderer mechanischer Anschlag Verwendung finden.
Die insgesamt vier Wangen 9 a, b mit entsprechenden Vorsprüngen 10a, 10b weisen entweder jeweils den gleichen Füh- rungskanal, gegebenenfalls spiegelsymmetrisch ausgebildet, auf oder sind in Abhängigkeit des zugeordneten Stufenabschnitts 5 a, b unterschiedlich mechanisch kodiert.
Zur Verriegelung des Zusatzmoduls 3 in dem Installationsgerät 1 ist als Rastmittel 15 eine elastische Zunge in dem Anlagebereich 7a mittig in vertikaler Richtung entgegen der Schieberichtung Pfeil 12 auskragend angeformt. Die elastische Zunge trägt einen Rasthaken 16, der während der Montage in eine korrespondierende Rastöffnung in dem Installationsgerät 1 einschnappt und das Zusatzmodul 3 in dem Installationsgerät 1 verriegelt. Dabei ist der Rasthaken 16 so ausgebildet, insbesondere durch entsprechende Anschrägungen, dass die Verrie- gelung bei der Montage selbsttätig oder automatisch verläuft. Für eine Demontage dagegen muss die elastische Zunge gegen die Steckrichtung Pfeil 11 gebogen werden, um das Rastmittel 15 zu entriegeln. Bevorzugt ist das Rastmittel 15 konstruktiv so ausgebildet, dass für eine Entriegelung zwangsweise ein Werkzeug, zum Beispiel ein Schraubendreher, verwendet werden muss .
Die Stufenabschnitte 5 a, b sind Teil eines gemeinsamen Gehäuses 17, welches einteilig ausgebildet ist, und an dem die zuvor beschriebenen konstruktiven Elemente angeformt bzw. eingeformt sind. Das Gehäuse 17 wird beispielsweise kostengünstig in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
Wie am besten in der FIG 3 zu erkennen ist, die das Zusatzmo- dul 3 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung von der der Geräteschnittstelle 6 gegenüberliegenden Rückseite zeigt, weist das Gehäuse 17 eine Buchsenöffnung 18 auf, in die ein Stecker 19 (FIG 2) zur Kontaktierung einführbar ist. Der Stecker 19 dient beispielsweise zur Kontaktierung eines Datenbusses oder zur Verbindung mit weiteren Zusatzmodulen, Installationsgeräten, Sensoren, Schaltern oder ähnlichem. Die Rückseite des Zusatzmoduls 3 ist im unteren Abschnitt abgeschrägt, unter anderem um eine Entformschräge bei der Fertigung des Gehäuses 17 zu bilden.
Auf den in den FIG 2 und 3 oberen Abschnitt des Gehäuses 17 ist eine Deckelelement 20 aufgesetzt, welches auf das Gehäuse 17 aufgeschnappt wird und dieses abschließt. Alternativ kann das Deckelelement 20 auch aufgesteckt oder aufgeschraubt wer- den. Das Deckelelement 20 ist einteilig ausgebildet und wird bevorzugt ebenfalls durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Das Deckelelement 20 weist auf der Rückseite des Zusatzmoduls 3 eine weitere Buchsenöffnung 21 auf, so dass je nach innerer Ausgestaltung des Zusatzmoduls 3 Stecker 19 in eine Buchsenöffnung 18 des Gehäuses 17 oder in eine Buchsenöffnung 21 des Deckelelenaents 20 eingesteckt werden können.
An der in den FIG 2 und 3 dargestellten Oberseite 22 des Deckelelements 20 sind weitere Zugangsöffnungen 23 eingebracht. Insbesondere weist das Deckelelement 20 an der Oberseite 22 eine aufbrechbare Abdeckung 24 auf, die es dem Benutzer ermöglicht, nachträglich eine weitere Kontaktiermöglichkeit, insbesondere eine Steckverbindung, offen zu legen. Diese Kontaktiermöglichkeit kann beispielsweise für eine Not-Aus- Kreis-Beschaltung oder eine standardisierte Endlagenbeschal- tung, insbesondere bei einer Ausbildung des Zusatzmoduls 3 als Motorstarterbusanschluss, genutzt werden.
Die FIG 4 zeigt das Zusatzmodul 3 im geöffneten Zustand, also ohne Deckelelement 20, in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung schräg von oben. Im Gegensatz zu den vorherigen FIG sind zwei Stecker 19 in das Zusatzmodul 3 einge- steckt. Das Gehäuse 17 bildet einen Innenraum 25, in dem parallel zueinander und parallel zu den Anlageflächen 7a, b zwei Platinenebenen mit einer ersten Platine 26a und einer zweiten Platine 26b angeordnet sind.
Die erste Platine 26a ist dabei dem Stufenabschnitte 5a zugeordnet und trägt die Kontaktelemente 4 (FIG 6) des Gegenkon- taktmittels des Stufenabschnitts 5a. Die Kontaktelemente 4 des ersten Stufenabschnitts 5 a sind auf der ersten Platine 26a aufgelötet. In analoger Weise trägt die zweite Platine 26b die Kontaktelemente 4 des Gegenkontaktmittels des Stufenabschnitts 5b. Die erste und zweite Platine 26a bzw. b stehen miteinander optional in elektrischen Kontakt, so dass Signalwege zwischen den Gegenkontaktmitteln der Stufenabschnitte 5a, b gebildet sind. Auf beiden Platinen 26a bzw. b sind elek- trische Schaltungen aufgebracht.
Zwischen den Platinen 26 a, b ist eine Buchse 27 angeordnet, die bei geschlossenen Deckelelement 20 über die aufbrechbare Abdeckung 24 erreichbar ist. Optional sind erste und zweite Platine 26 a, b mechanisch miteinander starr verbunden, beispielsweise indem die Buchse 27 als mechanisches Verbindungselement an beiden Platinen 26 a, b befestigt ist.
Die FIG 5 zeigt das Gehäuse 17 in gleicher Darstellung wie in FIG 4, wobei die eine elektrische Funktionsgruppe bildenden Platinen 26 a, b entfernt sind. Wie aus der Ansicht des Innenraums 25 ersichtlich ist, sind beidseitig und gegenüber- liegend Führungsschienen 28 mit U-förmigen Führungsnuten angeordnet, die eine genaue Positionierung der Platinen 26 a, b in dem Gehäuse 17 ermöglichen. Wie ebenfalls in diese Darstellung zu erkennen ist, ist auch der Innenraum 25 treppenartig abgestuft ausgebildet, so dass durch die erste Platine 26a die zweite Platine 26b im Bereich des Stufenabschnitts 5b nicht gegenüber dem Installationsgerät 1 verdeckt ist.
Die FIG 6 zeigt das Zusatzmodul 3 in schematischer dreidimensionaler Darstellung in Explosionsansicht von der Rückseite. In dieser Darstellung ist auch ein gabelartig ausgebildetes Kontaktelement 4 zu erkennen, welches auf der ersten Platine 26 a aufgelötet ist. Im eingebauten Zustand sind sämtliche Kontaktelemente 4 der ersten und der zweiten Platine 26 a, b in dem Innenraum 25 aufgenommen, insbesondere derart, dass eine Berührung durch einen Benutzer ausgeschlossen ist. In dem dargestellten Beispiel sind die Platinen 26 a, b nur über die Buchse 27 verbunden, in alternativen Ausführungsformen können Verarbeitungseinheiten oder Sensoren in dem Zusatzmodul 3 integriert sein, die ebenfalls mit beiden Platinen 26 a, b kontaktiert sind, so dass das Zusatzmodul 3 als aktive Funktionsbaugruppe ausgebildet ist. Realisierbare Beispiele für eine aktive Funktionsbaugruppe sind Temperaturmessung, Spannungsmessung bzw. entsprechende Überwachungen.
Bei dem Zusammenbau des Zusatzmoduls 3 werden die Platinen 26 a, b in die Führungsschienen 27 eingeführt und in den Innenraum 25 geschoben. Dabei ist es möglich, das Gehäuse 17 mit den beiden Platinen 26a, b zeitgleich in einem gemeinsamen Ar- beitsschritt zu bestücken, wobei die genaue Führung und Positionierung durch die Führungsschienen 28 erfolgt. Durch eine endseitige Begrenzung der Führungsschienen 28 oder einem anderen mechanischen Anschlag wird die Lage der Platinen 26 a, b in dem Gehäuse 17 definiert. In einem nächsten Schritt wird das Deckelelement 20 aufgeschnappt, wobei durch einen mechanischen Anlagebereich in dem Deckelelement 20 für die Platinen 26 a, b diese endgültig und genau oder toleranzarm in der Lage fixiert werden. Diese konstruktive Ausbildung des Zu- satzmoduls 3 erlaubt eine kostengünstige und zugleich toleranzarme Fertigung eines vollbestückten und demzufolge auch kündenfreundlich montierbaren Anbaumodul, welches gleichzeitig über mehrere Stufen kontaktiert und zudem komplett abnehmbar und nachrüstbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Zusatzmodul (3) mit einer Geräteschnittstelle (6) zur Montage des Zusatzmoduls (3) an ein Installa- tionsgerät (1) , wobei das Installationsgerät (1) eine abgestufte Aufnahmegeo- nαetrie mit mindestens zwei Stufen (2a, b) aufweist, an denen jeweils ein elektrisches Kontaktmittel zur Aufnahme eines elektrischen Gegenkontaktmittels angeordnet ist, wobei die Geräteschnittstelle (6) zu den mindestens zwei Stufen komplementär ausgebildete Stufenabschnitte (5a.b) aufweist, an denen jeweils eines der elektrischen Gegenkontakt- mittel (4) zur Kontaktierung des zugeordneten Kontaktmittels angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im unverbauten Zustand des Zusatzmoduls (3) die mindestens zwei Stufenabschnitte (2a, b) starr miteinander verbunden sind.
2. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die mindestens zwei Stufenabschnitte (2a, b) einstückig und/oder als Teil eines gemeinsamen Gehäuses (17) ausgebildet sind.
3. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens einer oder jeder der Stufenabschnitte (2a, b) einen Auflagebereich (8a,b) und einen Anlagebereich (7a, b) aufweist bzw. aufweisen.
4. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Führungsvorrichtungen (28) , wobei die FührungsVorrichtungen (28) einen modulseitigen Teil einer Schiebeführung für ein Aufschieben des Zusatzmoduls (3) auf das Installationsgerät (1) von einer Zwischenposition bis zu einer Endlage entlang einer Schieberichtung (12) parallel zu dem Anlagebereich (7a, b) und/oder senkrecht zu dem Auflagebereich (8a,b) bilden.
5. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungsvorrichtungen (28) einen modulseitigen Teil einer Steckführung für ein Aufstecken des Zusatzmoduls (3) auf das In- stallationsgerät (1) in die Zwischenposition entlang einer Steckrichtung (11) senkrecht zu dem Anlagebereich (7a,b) und/oder parallel zu dem Auflagebereich (8a,b) bilden.
6. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungsvorrichtungen mechanische Kodierungsmittel aufweisen.
7. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungsvorrichtungen (28) seitlich angeformte oder angesetzte Wangen (9a,b) mit Führungsbahnen zur Aufnahme von gerätesei- tigen Hakenelementen umfassen.
8. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wangen (9a, b) der Stufenabschnitte (5a, b) unterschiedlich kodierte mechanische Kodierungsmittel aufweisen.
9. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der bzw. die Auflagebereiche (8a,b) und/oder Anlagebereiche (7a, b) Aussparungen (13) zur Durchführung von geräteseitigen Kontaktelementen des bzw. der elektrischen Kontaktmittel aufweisen .
10. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektrischen Kontaktelemente der Gegenkontaktmittel (4) innerhalb des Gehäuses (17) angeordnet sind.
11. Elektrisches Zusatzmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens zwei Platinenebenen, die jeweils durch eine Platine (26a,b) oder ein Teilstück einer entsprechend gefalteten Platine gebildet sind, wobei jedem der mindestens zwei Stufenabschnitte (5a, b) eine der Platinenebenen zugeordnet ist und wobei die zugeordnete Platinenebene die elektrischen Kontaktelemente des Gegenkontaktmittels (4) des Stufenabschnitts (5a,b) trägt.
12. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Platinenebenen parallel zueinander und parallel zu dem Anlagebereich (7a, b) und/oder senkrecht zu dem Auflagebereich (8a,b) angeordnet sind.
13. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ge- genkontaktmittel (4) der Stufenabschnitte (5a, b) innerhalb des Zusatzmoduls (3) und/oder des Gehäuses (17) miteinander direkt und/oder miteinander über eine Verarbeitungseinrich- tung verschaltet sind.
14. Elektrisches Zusatzmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mechanische Einzelkodiermittel (14) , die als auskragende Schlüsselelemente und/oder als Aussparungen in Form von Schlosselementen ausgebildet sind.
15. Kombination des elektrischen Zusatzmoduls (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem Installationsgerät (1) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Installationsgerät (1) mechanisch und elektrisch kompatibel zu dem elektrischen Zusatzmodul (3) ausgebildet ist.
16. Zusatzmodulset umfassend eine Vielzahl der elektrischen Zusatzmodule (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zu- satzmodule (3) unterschiedlich modulspezifisch kodiert sind.
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