DE29903252U1 - Electrical system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage mit zumindest einer Steuerelektronik und einem mit dieser verbindbaren Anlagemodul, wobei in einer elektrischen Verbindungsleitung zwischen Steuerelektronik und Anlagemodul wenigstens eine Schalteinrichtung und eine Sicherung sowie Klemmen zum Anschluß des Anlagemoduls an die elektrische Verbindungsleitung angeordnet sind.The invention relates to an electrical system with at least one control electronics and a system module that can be connected to it, wherein at least one switching device and one fuse as well as terminals for connecting the system module to the electrical connecting line are arranged in an electrical connecting line between the control electronics and the system module.
Eine solche elektrische Anlage muß vor Beginn von Wartungsarbeiten, Reparaturen oder dergleichen spannungsfrei geschaltet werden. Dies erfolgt über die Schalteinrichtung, die die elektrische Verbindung zwischen Anlagemodul und Steuerelektronik unterbricht. Anschließend kann beispielsweise das Anlagemodul gewartet oder ausgetauscht werden oder andere Bauteile zwischen Sicherungselektronik und Anlagemodul können gewartet oder ausgetauscht werden.Such an electrical system must be de-energized before maintenance work, repairs or similar is carried out. This is done via the switching device, which interrupts the electrical connection between the system module and the control electronics. The system module can then be serviced or replaced, for example, or other components between the safety electronics and the system module can be serviced or replaced.
Eine solche Spannungsfreischaltung der elektrischen Anlage ist insbesondere in solchen Bereichen notwendig, in denen Explosionsgefahr besteht, d.h. in sogenannten ExBereichen. Such a voltage isolation of the electrical system is particularly necessary in areas where there is a risk of explosion, i.e. in so-called Ex areas.
Durch das Spannungsfreischalten wird ein Prozeßablauf der elektrischen Anlage insbesondere bei kontinuierlich ablaufenden Prozessen unterbrochen, wodurch die elektrische Anlage während dieser Unterbrechung im wesentlichen stillsteht. Dies führt zu erhöhten Kosten. Außerdem ist die elektrische Anlage durch die Vielzahl der Bauteile, wie beispielsweise die Schalteinrichtung für jedes Anlagemodul und die zusätzliche Verdrahtung einer solchen Schalteinrichtung relativ komplex aufgebaut, was zu zusätzlichen Kosten für die vielen verschiedenen Bauteile und bei deren zeitaufwendiger Montage führt.Disconnecting the power interrupts a process in the electrical system, particularly in the case of continuous processes, which essentially means that the electrical system is at a standstill during this interruption. This leads to increased costs. In addition, the electrical system is relatively complex due to the large number of components, such as the switching device for each system module and the additional wiring of such a switching device, which leads to additional costs for the many different components and their time-consuming assembly.
Im Hinblick auf den aus der Praxis vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Anlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß diese vereinfacht aufgebaut ist und ein Abschalten der elektri-In view of the state of the art known from practice, the invention is based on the object of improving an electrical system of the type mentioned at the outset in such a way that it is constructed in a simplified manner and that switching off the electrical
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sehen Anlage soweit wie möglich vermieden wird, wobei die elektrische Anlage gleichzeitig preiswerter herstellbar und betreibbar ist.system is avoided as far as possible, while at the same time the electrical system is cheaper to manufacture and operate.
Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Sicherung in einem Steckmodul angeordnet ist, welches in ein Sockelteil lösbar eingesteckt ist, das erste Klemmen zum Anschluß des Anlagemoduls und zweite Klemmen zum Anschluß der Steuerelektronik aufweist, wobei eine elektrische Verbindung zwischen ersten und zweiten Klemmen über das eingesteckte Steckmodul gebildet ist. Das Steckmodul kann mit Sicherung in einfacher Weise vom Sockelteil gelöst werden, wodurch bereits die elektrische Verbindung zwischen Steuerelektronik und Anlagemodul unterbrochen wird. Durch das Entfernen des Steckmoduls wird außerdem nur diese elektrische Verbindung unterbrochen und nicht die gesamte Anlage oder größere Anlagenteile spannungsfrei geschaltet. Durch die Anordnung der Klemmen im oder am Sockelteil dient dieses außerdem zum elektrischen Anschließen des Anlagemoduls und der Steuerelektronik, so daß separat angeordnete Klemmen entfalten können. Aufgrund dieser einfachen Weise der Spannungsfreischaltung, können einzelne Anlagemodule für Wartungszwecke, Reparaturen oder dergleichen schnell und sicher von der elektrischen Anlage getrennt werden.This object is achieved in connection with the features of the preamble of claim 1 in that the fuse is arranged in a plug-in module which is detachably inserted into a base part which has first terminals for connecting the system module and second terminals for connecting the control electronics, an electrical connection being formed between the first and second terminals via the plugged-in plug-in module. The plug-in module can be easily removed from the base part with the fuse, which already interrupts the electrical connection between the control electronics and the system module. Furthermore, by removing the plug-in module, only this electrical connection is interrupted and not the entire system or larger system parts are de-energized. By arranging the terminals in or on the base part, this also serves to electrically connect the system module and the control electronics, so that separately arranged terminals can unfold. Due to this simple method of de-energizing, individual system modules can be quickly and safely disconnected from the electrical system for maintenance purposes, repairs or the like.
Das Steckmodul ist außerdem sehr kompakt und kann vom Wartungspersonal mitgeführt werden, um ein unbeabsichtigtes Wiedereinschalten des Anlagemoduls zu verhindern. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Anlagemodul relativ weit entfernt von Sockelteil und Steckmodul angeordnet ist, was in der Regel der Fall ist.The plug-in module is also very compact and can be carried by maintenance personnel to prevent the system module from being accidentally switched back on. This is particularly important if the system module is located relatively far away from the base part and the plug-in module, which is usually the case.
Bei Einsatz im Ex-Bereich ist es außerdem wichtig, daß zuerst das entsprechende Anlagemodul spannungsfrei geschaltet wird und dann erst die Sicherung vollständig entfernt wird. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß das Steckmodul gleichzeitig als Schalteinrichtung in wenigstens zwei Stellungen relativ zum Sockelteil anordbar ist, wobei in der ersten Verbindungsstellung Anlagemodul und Steuerelektronik elektrisch verbunden und in der zweiten Trennstellung elektrisch voneinander getrennt sind. Das heißt, zuerst wird das Steckmodul aus der Verbindungsstellung in die Trennstellung bewegt, wodurch eine Spannungsfreischaltung des Anlagemoduls erfolgt.When used in hazardous areas, it is also important that the relevant system module is first de-energized and only then is the fuse completely removed. This can be achieved according to the invention by the plug-in module being able to be arranged as a switching device in at least two positions relative to the base part, with the system module and control electronics being electrically connected in the first connection position and electrically separated from one another in the second separation position. This means that the plug-in module is first moved from the connection position to the separation position, which de-energizes the system module.
Zündfähige Funken, die bei diesem Spannungsfreischalten auftreten können, sind entsprechend EN 50018 druckfest gekapselt und werden dann vor dem tatsächlichen Entnehmen des Steckmoduls abkühlen. Erst anschließend wird das Steckmodul aus seiner Trennstellung entfernt und vom Sockelteil getrennt. Auf diese Weise ist erfindungsgemäß keine zusätzliche Anordnung einer Schalteinrichtung notwendig, durch die vor Entnahme des Steckmoduls eine Spannungsfreischaltung des entsprechenden Anlagemoduls erfolgen müßte.Ignitable sparks that can occur when the voltage is switched off are encapsulated in a pressure-tight manner in accordance with EN 50018 and are then allowed to cool down before the plug-in module is actually removed. Only then is the plug-in module removed from its disconnected position and separated from the base part. In this way, according to the invention, no additional arrangement of a switching device is necessary, which would have to de-energize the corresponding system module before the plug-in module is removed.
In einem einfachen Anwendungsbeispiel können Steuerelektronik und Sockelteil sowie in diesem eingestecktes Steckmodul in einem Schaltschrank angeordnet sein. Es ist selbstverständlich, daß eine Vielzahl von solchen Bauteilen in dem Schaltschrank enthalten sein können. Die entsprechenden Anlagemodule, wie beispielsweise Sensoren oder dergleichen, können weit entfernt vom Schaltschrank vor Ort im Ex-Bereich angeordnet und über entsprechende Verbindungsleitungen, wie elektrische Verkabelung, Bussysteme oder dergleichen mit dem Schaltschrank und entsprechend mit Sockelteil und Steuerelektronik verbunden sein.In a simple application example, the control electronics and base part as well as the plug-in module plugged into it can be arranged in a control cabinet. It goes without saying that a large number of such components can be contained in the control cabinet. The corresponding system modules, such as sensors or the like, can be arranged far away from the control cabinet on site in the Ex area and connected to the control cabinet and accordingly to the base part and control electronics via corresponding connecting lines, such as electrical wiring, bus systems or the like.
Um ein Sockelteil für mehr als ein Anlagemodul einsetzen zu können, kann das Sockelteil wenigstens eine Stützklemme zum seriellen Anschluß von zwei Anlagemodulen aufweisen. In order to be able to use a base part for more than one system module, the base part can have at least one support terminal for the serial connection of two system modules.
Zum Anbringen verschiedenster elektrischer oder elektronischer Bauteile, insbesondere in Schaltschränken, sind genormte Schienen vorgesehen, durch die die Bauteile gehalten und an die die Bauteile einfach anbringbar sind. Erfindungsgemäß kann das Sockelteil ein Sockelgehäuse aufweisen, das auf eine solche DIN-Schiene beispielsweise aufschnappbar ist. Andere Verbindungen zwischen Sockelteil bzw. Sockelgehäuse und Schiene sind offensichtlich.Standardized rails are provided for attaching a wide variety of electrical or electronic components, particularly in control cabinets, by which the components are held and to which the components can be easily attached. According to the invention, the base part can have a base housing that can be snapped onto such a DIN rail, for example. Other connections between the base part or base housing and the rail are obvious.
Zur einfachen Realisierung einer solchen Schnappverbindung kann eine Schnappbefestigungseinrichtung auf einer Rückseite des Sockelgehäuses angeordnet sein.To easily implement such a snap connection, a snap fastening device can be arranged on a rear side of the base housing.
Ein gut zugängliches und einfach aufgebautes Sockelgehäuse kann darin gesehen werden, daß dieses ein wannenartiges Unterteil und einen dieses verschließenden, insbesondere verriegelbaren Sockeldeckel aufweist. Zur vereinfachten Zugänglichkeit der Klemmen können diese vorzugsweise direkt im Sockeldeckel angeordnet sein.An easily accessible and simply constructed base housing can be seen in the fact that it has a trough-like lower part and a base cover that closes it, in particular a lockable one. To simplify access to the terminals, these can preferably be arranged directly in the base cover.
Um insbesondere bei mit dem Unterteil an den DIN-Schienen befestigten Sockelgehäusen in einfacher Weise ein Einstecken des Steckmoduls zu realisieren, kann wenigstens eine Einsteckeinrichtung im Sockeldeckel angeordnet sein, in die das Steckmodul mit einer Gegeneinsteckeinrichtung lösbar und Anlagemodul und Steuerelektronik verbindend einsteckbar ist.In order to easily insert the plug-in module, particularly in the case of base housings with the lower part attached to the DIN rails, at least one insertion device can be arranged in the base cover, into which the plug-in module can be detachably inserted with a counter-insertion device and connecting the system module and the control electronics.
Die Einsteckeinrichtung kann in mannigfacher Weise aufgebaut sein. Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann sie beispielsweise eine Doppelsteckbuchse aufweisen, in die vom Steckmodul nach außen vorstehende Steckerstifte einsteckbar sind.The plug-in device can be constructed in a variety of ways. In a simple embodiment, it can, for example, have a double plug socket into which plug pins protruding outwards from the plug-in module can be inserted.
Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Anlage im Ex-Bereich, d.h. in Bereichen mit Explosionsgefahr, muß die Steckverbindung zwischen Steckmodul und Sockelteil in der Zündschutzart "druckfeste Kapselung" ausgeführt sein, da andere Zündschutzarten kein Stecken unter Last im Ex-Bereich erlauben, außer in Stromkreisen der Zündschutzart "Eigensicherheit". Ist daher die Doppelsteckbuchse bzw. die Einsteckeinrichtung druckfest gekapselt (EN 50018), kann eine solche Steckverbindung auch bei vorhandenem explosiven Gemisch im Bereich der elektrischen Anlage hergestellt oder getrennt werden. When using the system according to the invention in an Ex area, i.e. in areas with a risk of explosion, the plug connection between the plug-in module and the base part must be designed in the "flameproof enclosure" type of protection, since other types of protection do not allow plugging under load in the Ex area, except in circuits with the "intrinsic safety" type of protection. Therefore, if the double plug socket or the plug-in device is flameproof encapsulated (EN 50018), such a plug connection can be made or broken even if there is an explosive mixture in the area of the electrical system.
Um durch ein einfaches Ausführungsbeispiel Verbindungs- und Trennstellung des Steckmoduls zu ermöglichen, kann das Sockelteil eine Rasteinrichtung aufweisen, mit der das Steckmodul in Verbindungs- und Trennstellung lösbar verrastet ist und durch welche beide Stellungen gleichzeitig bestimmt sind.In order to enable the plug-in module to be connected and disconnected by means of a simple embodiment, the base part can have a locking device with which the plug-in module is releasably locked in the connected and disconnected positions and by which both positions are determined simultaneously.
Bei einem Ausführungsbeispiel für eine solche Rasteinrichtung kann diese zwei aufeinander zuweisende, vom Sockeldeckel nach außen abstehende Rastarme aufweisen, die mit auf gegenüberliegenden Außenseiten des Steckmoduls angeordneten Rastvor-In one embodiment of such a locking device, it can have two locking arms facing each other and projecting outwards from the base cover, which engage with locking devices arranged on opposite outer sides of the plug-in module.
Sprüngen in Anlage bringbar sind. Es sei nochmals angemerkt, daß diese Art der Rasteinrichung sicherstellt, daß erst in der Trennstellung das Anlagemodul abgeschaltet und anschließend das Steckmodul aus der Trennstellung vom Sockelteil entfernt werden kann.jumps into the system. It should be noted again that this type of locking device ensures that the system module can only be switched off in the disconnected position and then the plug-in module can be removed from the disconnected position from the base part.
Ein einfach und preiswert aufgebautes Steckmodul kann dadurch realisiert werden, daß dieses ein kastenförmiges Steckgehäuse aufweist, das auf seiner vom Sockelteil fortweisenden Vorderseite durch einen Deckel verschließbar ist. In dem Steckmodul ist die Sicherung in an sich bekannter Weise beispielsweise zwischen zwei federnden Kontakten gehalten.A simple and inexpensive plug-in module can be realized by having a box-shaped plug-in housing that can be closed with a cover on the front facing away from the base part. In the plug-in module, the fuse is held in a known manner, for example between two spring-loaded contacts.
Um Steckmodul und Sockelteil in einfacher Weise einander zur Herstellung der Steckverbindung zuordnen zu können, kann das Steckgehäuse in seiner dem Sockelteil zuweisenden Rückseite Steckausnehmungen aufweisen, in denen die Steckerstifte vorstehen und die auf die Steckerbuchsen im Sockelteil aufsteckbar sind.In order to be able to assign the plug-in module and the base part to each other in a simple manner in order to establish the plug connection, the plug housing can have plug recesses in its rear side facing the base part, in which the plug pins protrude and which can be plugged onto the plug sockets in the base part.
Wie bereits erwähnt, können die Klemmen zum Anschließen von Anlagemodul und Steuerelektronik direkt im Sockeldeckel angeordnet sein. Um zu verhindern, daß die Klemmen bereits vor einem Entfernen des Steckmoduls zugänglich sind, können Steckgehäuse und/oder Sockelgehäuse Klemmenabdeckungen für die Klemmen aufweisen. Dadurch sind die Klemmen erst nach Entfernen der Klemmabdeckungen erreichbar, wodurch in einfacher Weise die Anforderungen des Unfallverhütungsschutzes erfüllt werden. Ist eine solche Klemmabdeckung mit dem Steckgehäuse verbunden, werden die Klemmen durch Entfernen des Steckmoduls freigegeben und sind dann zugänglich.As already mentioned, the terminals for connecting the system module and control electronics can be arranged directly in the base cover. To prevent the terminals from being accessible before the plug-in module is removed, plug-in housings and/or base housings can have terminal covers for the terminals. This means that the terminals can only be reached after the terminal covers have been removed, which easily meets the requirements of accident prevention protection. If such a terminal cover is connected to the plug-in housing, the terminals are released by removing the plug-in module and are then accessible.
Um in einfacher Weise eine elektrische Verbindung zwischen den Klemmen für Anlagemodul und Steuerelektronik innerhalb des Sockelteils herzustellen, können elektrische Verbindungsleitungen zwischen den Klemmen und der Einsteckeinrichtung im Sockelgehäuse angeordnet sein.In order to easily establish an electrical connection between the terminals for the system module and the control electronics within the base part, electrical connecting cables can be arranged between the terminals and the plug-in device in the base housing.
Aufgrund der Kompaktheit des Steckmoduls und des Sockelteils ist es außerdem möglich, daß wenigstens eine Klemmenabdeckung einteilig mit dem Deckel ausgebildet ist,Due to the compactness of the plug-in module and the base part, it is also possible for at least one terminal cover to be formed in one piece with the cover,
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so daß bei Entnahme des Steckmoduls zumindest einige der Klemmen direkt freigegeben werden.so that when the plug-in module is removed, at least some of the terminals are immediately released.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Einsteckeinrichtung als druckfeste Kapsel ausgebildet sein, in der mit den Klemmen elektrisch verbindbare Kontaktelemente beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei eine elektrische Verbindung der Kontaktelemente durch einen in die Kapsel beweglich einschiebbaren Kontaktstift herstellbar ist. Eine elektrische Verbindung zu der in dem Steckmodul enthaltenen Sicherung kann separat beispielsweise in der vorangehend beschriebenen Weise erfolgen. Durch entsprechendes Verschieben des Kontaktstiftes als Schalteinrichtung wird zuerst die elektrische Verbindung zwischen Anlagemodul und Steuerelektronik unterbrochen und dann kann das Steckmodul vom Sockelteil getrennt werden.In a further embodiment of the invention, the plug-in device can be designed as a pressure-resistant capsule in which contact elements that can be electrically connected to the terminals are arranged at a distance from one another, whereby an electrical connection of the contact elements can be established by a contact pin that can be movably inserted into the capsule. An electrical connection to the fuse contained in the plug-in module can be made separately, for example in the manner described above. By appropriately moving the contact pin as a switching device, the electrical connection between the system module and the control electronics is first interrupted and then the plug-in module can be separated from the base part.
Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann der Kontaktstift aus dem Steckmodul hervorstehen. In diesem Fall kann wiederum durch Bewegen des Steckmoduls aus der Verbindungsstellung in die Trennstellung der Kontaktstift relativ zu den Kontaktelementen in der Kapsel soweit bewegt werden, daß die elektrische Verbindung getrennt ist. Durch anschließende Entnahme des Steckmoduls aus der Trennstellung und vollständige Trennung vom Sockelteil kann das Steckmodul dann mitgeführt werden, um ein zufälliges Wiedereinstecken in die Verbindungsstellung zu vermeiden.In a simple embodiment, the contact pin can protrude from the plug-in module. In this case, by moving the plug-in module from the connection position to the disconnection position, the contact pin can be moved relative to the contact elements in the capsule until the electrical connection is broken. By subsequently removing the plug-in module from the disconnection position and completely separating it from the base part, the plug-in module can then be carried along to avoid accidentally plugging it back into the connection position.
Um den Kontaktstift bereits vor Verstellen des Steckmoduls von Verbindungsstellung in Trennstellung zu bewegen, kann der Kontaktstift mit einem aus insbesondere der Vorderseite des Steckgehäuses oder dessen Deckel vorstehenden Betätigungsorgan bewegungsverbunden sein. Über dieses Betätigungsorgan ist dann der Kontaktstift soweit relativ zu den Kontaktelementen verstellbar, daß die elektrische Verbindung getrennt wird. Danach kann dann beispielsweise das Steckmodul vollständig vom Sockelteil entfernt oder zumindest in die obenerwähnte Trennstellung verstellt werden. Es sei angemerkt, daß das Betätigungsorgan beispielsweise ein elektrisch isolierender Teil des Kontaktstiftes sein kann, welcher Teil zumindest teilweise aus dem Steckmodul vorsteht.In order to move the contact pin from the connection position to the disconnection position before adjusting the plug-in module, the contact pin can be connected to an actuating element that protrudes from the front of the plug-in housing or its cover. The contact pin can then be adjusted relative to the contact elements via this actuating element to such an extent that the electrical connection is broken. The plug-in module can then be completely removed from the base part, for example, or at least adjusted to the disconnection position mentioned above. It should be noted that the actuating element can be, for example, an electrically insulating part of the contact pin, which part protrudes at least partially from the plug-in module.
Eine einfache Ausbildung von mit dem Kontaktstift elektrisch verbindbaren Kontaktelementen ergibt sich beispielsweise dann, wenn die Kontaktelemente aus übereinander in der Kappe angeordneten Kontaktringen gebildet sind. In der Spannungsfreischaltstellung ist der Kontaktstift nur mit einem dieser Kontaktringe in Kontakt und in der Spannungsverbindungsstellung stellt er den Kontakt zwischen den beiden Kontaktringen her. Diese wiederum sind analog wie bereits vorangehend ausgeführt, mit den Klemmen zum Anschluß von Anlagemodul und Steuerelektronik elektrisch verbunden.A simple design of contact elements that can be electrically connected to the contact pin is achieved, for example, when the contact elements are made up of contact rings arranged one above the other in the cap. In the voltage-free position, the contact pin is only in contact with one of these contact rings, and in the voltage-connected position, it establishes contact between the two contact rings. These, in turn, are electrically connected to the terminals for connecting the system module and control electronics, in the same way as described above.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Steckmodul ein hülsenförmiges Unterteil und eine diesem lösbar aufsetzbare Kappe aufweisen, wobei die mit den Klemmen elektrisch verbundenen Kontaktelemente im Unterteil angeordnet und bei aufgesetzter Kappe über die in der Kappe lösbar gehalterte Sicherung verbunden sind. In diesem Fall wird die Kappe mit Sicherung entfernt, falls eine Spannungsfreischaltung des Anlagemoduls erwünscht ist. Das Unterteil des Steckmoduls mit den darin angeordneten Kontaktelementen kann an dem Sockelteil verbleiben. Die elektrische Kontaktierung zum Steckmodul erfolgt beispielsweise dadurch, daß das erste Kontaktelement direkt mit einem Anschlußkontakt der Sicherung und das zweite Kontaktelement über ein innerhalb der Kappe angeordnetes Gegenkontaktelement mit dem anderen Anschlußkontakt der Sicherung in Verbindung ist.In a further embodiment of the invention, the plug-in module can have a sleeve-shaped lower part and a cap that can be detachably attached to it, whereby the contact elements that are electrically connected to the terminals are arranged in the lower part and, when the cap is attached, are connected via the fuse that is detachably held in the cap. In this case, the cap with the fuse is removed if it is desired to de-energize the system module. The lower part of the plug-in module with the contact elements arranged therein can remain on the base part. The electrical contact to the plug-in module is made, for example, by the first contact element being connected directly to one connection contact of the fuse and the second contact element being connected to the other connection contact of the fuse via a counter-contact element arranged inside the cap.
Eine einfache Art der lösbaren Befestigung von Kappe am Unterteil ergibt sich dadurch, daß diese miteinander verschraubbar sind.A simple way of detachably attaching the cap to the base is to screw them together.
Um beim Trennen von Kappe und Unterteil nicht direkt das Innere des Steckmoduls zu öffnen, kann die Kappe eine in das Unterteil einsetzbare, nach unten offene Innenhülse aufweisen, welche an ihrem unteren Ende ein Außengewinde zum Verschrauben mit einem innerhalb des Unterteils ausgebildeten Innengewinde aufweist. Der zylindrische Spalt zwischen Innenhülse und Unterteil bildet den Spalt für die druckfeste Kapselung.In order to avoid opening the interior of the plug-in module when separating the cap and base, the cap can have an inner sleeve that is open at the bottom and can be inserted into the base, which has an external thread at its lower end for screwing into an internal thread formed within the base. The cylindrical gap between the inner sleeve and base forms the gap for the pressure-resistant encapsulation.
Um während des Verdrehens der Kappe relativ zum Unterteil die elektrische Verbindung herzustellen, kann das zweite Kontaktelement ein an einer Innenseite der Innenhülse anliegendes Schleifkontaktelement aufweisen.In order to establish the electrical connection during rotation of the cap relative to the lower part, the second contact element can have a sliding contact element resting on an inner side of the inner sleeve.
Um bereits nach einem teilweisen Verdrehen der Kappe relativ zum Unterteil die elektrische Verbindung noch vor Entnahme des Steckmoduls beziehungsweise der Kappe zum Sockelteil zu unterbrechen, kann das Gegenkontaktelement ein auf der Innenseite aufgebrachtes, sich über einen Teil des Innenumfangs erstreckendes Schleifgegenkontaktelement und ein sich von diesem bis zum anderen Anschlußkontakt der Sicherung erstreckendes Verbindungskontaktelement umfassen. Die elektrische Verbindung besteht dabei solange, wie Schleifkontaktelement und Schleifgegenkontaktelement in Berührung sind.In order to interrupt the electrical connection to the base part after a partial rotation of the cap relative to the base part and before removing the plug-in module or the cap, the counter-contact element can comprise a sliding counter-contact element applied to the inside, extending over part of the inner circumference and a connecting contact element extending from this to the other connection contact of the fuse. The electrical connection exists as long as the sliding contact element and the sliding counter-contact element are in contact.
In diesem Zusammenhang ist es als vorteilhaft zu betrachten, wenn das Verbindungskontaktelement im Bereich des anderen Anschlußkontaktes der Sicherung eine elastische Einsteckaufnahme bildet. Diese dient zur lösbaren Halterung eines Endes der Sicherung, wodurch diese auch beim Lösen der Kappe vom Unterteil sicher in der Kappe gehalten und mit dieser handhabbar ist.In this context, it is considered advantageous if the connecting contact element forms an elastic plug-in receptacle in the area of the other connection contact of the fuse. This serves to detachably hold one end of the fuse, so that it is held securely in the cap and can be handled with it even when the cap is removed from the base.
Um beim Aufschrauben der Kappe auf das Unterteil eine Verbindung zum ersten Kontaktelement sicher herzustellen, kann dieses in Richtung Sicherung federbeaufschlagt sein.In order to ensure a secure connection to the first contact element when screwing the cap onto the lower part, the latter can be spring-loaded in the direction of the fuse.
Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das erste Kontaktelement innerhalb des Unterteils in einer druckfesten Kammer angeordnet sein, aus der in Richtung Sicherung ein Kontaktstift vorsteht. Hierzu ist zu beachten, daß je kleiner das Volumen der druckfesten Kapselung ist, desto einfacher ist die praktische Ausführung. Die Unterbrechung des Stromkreises erfolgt demgemäß zunächst in dieser separaten druckfesten Kammer, bevor der weitere Kontakt zwischen Kappe und Unterteil durch deren relative Verdrehung zueinander unterbrochen wird.In yet another embodiment of the invention, the first contact element can be arranged within the lower part in a pressure-resistant chamber from which a contact pin protrudes in the direction of the fuse. It should be noted that the smaller the volume of the pressure-resistant encapsulation, the simpler the practical implementation. The circuit is therefore initially interrupted in this separate pressure-resistant chamber before further contact between the cap and the lower part is interrupted by their relative rotation to one another.
Um den Kontaktstift bei Abschrauben der Kappe vom ersten Kontaktelement zu trennen und gleichzeitig eine sichere Verbindung zur Sicherung herstellen zu können, kann der Kontaktstift relativ zum ersten Kontaktelement beweglich gelagert und in Richtung Sicherung federbeaufschlagt sein. Bei Abschrauben der Kappe wird aufgrund der Feder-In order to separate the contact pin from the first contact element when the cap is unscrewed and at the same time to be able to establish a secure connection to the fuse, the contact pin can be mounted so that it can move relative to the first contact element and can be spring-loaded in the direction of the fuse. When the cap is unscrewed, the spring
beaufschlagung der Kontaktstift von dem ersten Kontaktelement getrennt und gerät schließlich in Anlage mit einer Wand der Kammer, woraufhin durch weiteres Abschrauben der Kappe auch der Kontakt zwischen Kontaktstift und Sicherung unterbrochen wird.When the contact pin is subjected to pressure, it is separated from the first contact element and finally comes into contact with a wall of the chamber, whereupon the contact between the contact pin and the fuse is also interrupted by further unscrewing of the cap.
Um auch bei diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit der Kappe eine Klemmenabdeckung handhaben zu können, kann diese an der Kappe drehbar gehaltert sein. Dadurch ist ein freies Drehen von Kappe relativ zur Klemmenabdeckung zum Lösen der Kappe vom Unterteil möglich und nach Lösen kann die Klemmenabdeckung zusammen mit der Kappe entfernt werden.In order to be able to handle a terminal cover together with the cap in this embodiment, the latter can be mounted on the cap in a rotatable manner. This allows the cap to rotate freely relative to the terminal cover in order to release the cap from the base, and after release, the terminal cover can be removed together with the cap.
Eine einfach drehbare Halterung der Klemmenabdeckung an der Kappe ist beispielsweise dadurch realisierbar, daß die Klemmenabdeckung einen Ringflansch aufweist, der zumindest teilweise in einer Ringnut im Außenumfang der Kappe drehbar eingesteckt ist.An easily rotatable mounting of the terminal cover on the cap can be achieved, for example, by the terminal cover having an annular flange which is at least partially rotatably inserted into an annular groove in the outer circumference of the cap.
Steckmodul und Sockelteil gemäß der Erfindung sind zwar kompakt und relativ klein ausgebildet. Alterdings ist es dennoch möglich, gegebenenfalls weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile, wie Busabschlußwiderstand, Spannungsanzeige, Stromanzeige, Polaritätsindikator oder dergleichen im Steckmodul und/oder im Sockelteil anzuordnen.The plug-in module and base part according to the invention are indeed compact and relatively small. However, it is still possible to arrange additional electrical and/or electronic components, such as bus terminating resistors, voltage indicators, current indicators, polarity indicators or the like in the plug-in module and/or in the base part.
Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.In the following, advantageous embodiments of the invention are explained and described in more detail with reference to the figures attached to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer zumindest Steuerelektronik, Steckmodul, Sockelteii und Anlagemodul umfassenden, erfindungsgemäßen elektrischen Anlage;Fig. 1 is a schematic representation of an electrical system according to the invention comprising at least control electronics, a plug-in module, a base part and a system module;
Fig. 2 eine elektrische Anlage, wie sie aus der Praxis bekannt ist;Fig. 2 an electrical system as known from practice;
• ··
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Fig. 3 eine teilweise Darstellung analog zu Fig. 1 mit zwei Anlagemodulen;Fig. 3 is a partial representation analogous to Fig. 1 with two system modules;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie l-l aus Fig. 1 für ein erstes Ausführungsbeispiel von Steckmodul und Sockelteil;Fig. 4 is a section along the line l-l of Fig. 1 for a first embodiment of plug-in module and base part;
Fig. 5 einen Schnitt analog zu Fig. 4 durch ein zweites Ausführungsbeispiel vonFig. 5 is a section analogous to Fig. 4 through a second embodiment of
Steckmodul und Sockelteil;Plug-in module and base part;
Fig. 6 einen Schnitt analog zu Fig. 4 durch ein drittes Ausführungsbeispiel vonFig. 6 is a section analogous to Fig. 4 through a third embodiment of
Steckmodul und Sockelteil; undPlug-in module and base part; and
Fig. 7 einen Schnitt analog zu Fig. 4 durch ein viertes Ausführungsbeispiel vonFig. 7 is a section analogous to Fig. 4 through a fourth embodiment of
Steckmodul und Sockelteil.Plug-in module and base part.
In Fig. 1 ist eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage 1 mit wenigstens einer Steuerelektronik 2, einem Anlagemodul 3 und einem Steckmodul 9 mit Sokkelteil 10 dargestellt, wobei Steckmodul und Sockelteil gleichzeitig eine Schalteinrichtung 5 bilden. Die elektrische Anlage 1 kann weitere dieser Bauelemente in ähnlicher Anordnung aufweisen.Fig. 1 shows a basic representation of a system 1 according to the invention with at least one control electronics 2, a system module 3 and a plug-in module 9 with a base part 10, wherein the plug-in module and base part simultaneously form a switching device 5. The electrical system 1 can have further of these components in a similar arrangement.
Steuerelektronik 2 sowie Steckmodul 9 und Sockelteil 10 sind in der Regel in einem Schaltschrank 13 angeordnet. Die elektrische Verbindung zwischen Steuerelektronik 2 und Anlagemodul 3 erfolgt über elektrische Verbindungsleitungen 4, wobei Steckmodul und Sockelteil in der elektrischen Verbindungsleitung angeordnet sind. Die elektrische Verbindungsleitung 4 kann durch einzelne Kabel, ein Bussystem oder dergleichen gebildet sein;Control electronics 2 as well as plug-in module 9 and base part 10 are generally arranged in a control cabinet 13. The electrical connection between control electronics 2 and system module 3 is made via electrical connecting lines 4, with plug-in module and base part being arranged in the electrical connecting line. The electrical connecting line 4 can be formed by individual cables, a bus system or the like;
Das Sockelteil 10 ist innerhalb des Schaltschranks 13 lösbar befestigt und von diesem ist das Steckmodul 9 mit Sicherungen 6 trennbar, siehe Zeile 69 in Fig. 1. Am Sockelteil 10 sind erste und zweite Klemmen 7, 8 vorgesehen, an die Anlagemodul 3 und Steuerelektronik 2 anschließbar und bei eingestecktem Steckmodul 9 elektrisch verbunden sind.The base part 10 is detachably fastened within the control cabinet 13 and the plug-in module 9 can be separated from it using fuses 6, see line 69 in Fig. 1. First and second terminals 7, 8 are provided on the base part 10, to which the system module 3 and control electronics 2 can be connected and are electrically connected when the plug-in module 9 is plugged in.
'~1V'~1V
Eine weitere Klemme 14 ist als sogenannte Stützklemme zwischen jeweils den ersten und zweiten Klemmen 7, 8 vorgesehen, siehe hierzu Fig. 3.A further terminal 14 is provided as a so-called support terminal between the first and second terminals 7, 8, see Fig. 3.
An dieser Stelle sei angemerkt, daß die elektrische Anlage 1 gemäß Erfindung insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen, sogenannten Ex-Bereichen, eingesetzt wird, bei denen Steckverbindungen in der Zündschutzart "druckfeste Kapselung" ausgeführt sind.At this point it should be noted that the electrical system 1 according to the invention is used in particular in potentially explosive areas, so-called Ex areas, in which plug connections are designed in the ignition protection type "flameproof enclosure".
In Fig. 2 ist eine elektrische Anlage 1 nach Stand der Technik dargestellt. Bei dieser sind in den elektrischen Leitungen 4 zwischen Steuerelektronik 2 und Anlagemodul 3 eine Reihe unterschiedlicher Bauteile angeordnet. Ein Bauteil ist ein Sicherungskasten mit zwei Sicherungen 6. Ein weiteres Bauteil ist eine Schalteinrichtung 5 zum Unterbrechen der elektrischen Verbindungsleitungen 4. Schließlich sind innerhalb des Schaltschranks 13 noch erste und zweite Klemmen 7, 8 an den elektrischen Verbindungsleitungen 4 vorgesehen, über die eine Spannungsversorgung durch weitere elektrische Leitungen innerhalb des Schaltschranks 13 erfolgt.Fig. 2 shows an electrical system 1 according to the state of the art. In this system, a series of different components are arranged in the electrical lines 4 between the control electronics 2 and the system module 3. One component is a fuse box with two fuses 6. Another component is a switching device 5 for interrupting the electrical connecting lines 4. Finally, first and second terminals 7, 8 are provided on the electrical connecting lines 4 within the control cabinet 13, via which voltage is supplied through further electrical lines within the control cabinet 13.
In Fig. 3 ist die elektrische Anlage nach Fig. 1 teilweise dargestellt, wobei mittels der ersten Klemmen 7 und der dazwischen angeordneten Stützklemme 14 zwei Anlagemodule 3, 15 mit dem Sockelteil 10 über elektrische Leitungen verbunden sind. Auf diese Weise können die Anlagemodule bei paralleler Speisung selektiv abgesichert und einzeln von der Spannung getrennt werden.Fig. 3 shows a partial view of the electrical system according to Fig. 1, with two system modules 3, 15 being connected to the base part 10 via electrical lines by means of the first terminals 7 and the support terminal 14 arranged between them. In this way, the system modules can be selectively protected and individually disconnected from the voltage when supplied in parallel.
In Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie l-l aus Fig. 1 durch ein erstes Ausführungsbeispiel von Steckmodul 9 und Sockelteil 10 dargestellt. Wie bereits oben ausgeführt, bilden Steckmodul und Sockelteil gleichzeitig eine Schalteinrichtung 5 zur Unterbrechung der Spannungsversorgung.Fig. 4 shows a section along the line l-l in Fig. 1 through a first embodiment of plug-in module 9 and base part 10. As already explained above, the plug-in module and base part simultaneously form a switching device 5 for interrupting the voltage supply.
In Fig. 4 wie in den folgenden Fig. 5 - 7 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden in den folgenden Figuren nur noch teilweise erwähnt.In Fig. 4 as in the following Fig. 5 - 7, the same parts are provided with the same reference numerals and are only partially mentioned in the following figures.
•I \y.: •I \y. :
Das Sockelteil 10 ist durch ein Sockelgehäuse 16 aus wannenartigem Unterteil 20 und Sockeldeckel 21 gebildet. Das Unterteil 20 weist auf seiner dem Steckmodul 9 gegenüberliegenden Rückseite 19 eine Schnappbefestigungseinrichtung 18 zur lösbaren Befestigung des Unterteils 10 an einer DIN-Schiene 17 auf.The base part 10 is formed by a base housing 16 consisting of a trough-like lower part 20 and a base cover 21. The lower part 20 has a snap fastening device 18 on its rear side 19 opposite the plug-in module 9 for releasably fastening the lower part 10 to a DIN rail 17.
Der Sockeldeckel 21 ist am offenen Ende des Unterteils 20 mit diesem lösbar verbunden und dort verriegelt. In dem Sockeldeckel 21 sind an sich bekannte Klemmen 7, 8 angeordnet. Diese sind über elektrische Verbindungsleitungen 39 mit Kontakten einer Einsteckeinrichtung 22 in Form einer Doppelsteckbuchse 24 verbunden. In die Einstekkeinrichtung 22 ist eine vom Steckmodul 9 vorstehende Gegeneinsteckeinrichtung 23 lösbar eingesteckt. In dieser sind Steckerstifte 25 angeordnet, die vom Steckmodul 9 in Richtung Sockelteil 10 vorstehen. Seitlich beidseitig beabstandet zur Einsteckeinrichtung 22 stehen von dem Sockeldeckel 21 Rastarme 27, 28 als Rasteinrichtung 26 ab. Diese weisen aufeinander zu und hintergreifen von Außenseiten 29, 30 des Steckmoduls 9 abstehende Rastvorsprünge 31.The base cover 21 is detachably connected to the open end of the lower part 20 and locked there. Known terminals 7, 8 are arranged in the base cover 21. These are connected via electrical connecting lines 39 to contacts of a plug-in device 22 in the form of a double plug socket 24. A counter plug-in device 23 protruding from the plug-in module 9 is detachably inserted into the plug-in device 22. Plug pins 25 are arranged in this, which protrude from the plug-in module 9 in the direction of the base part 10. Latching arms 27, 28 protrude from the base cover 21 as latching devices 26 at a distance from the plug-in device 22 on both sides. These point towards one another and engage behind latching projections 31 protruding from the outer sides 29, 30 of the plug-in module 9.
Bei der dargestellten Anordnung des Steckmoduls 9 relativ zum Sockelteil 10 ist das Steckmodul 9 in seiner Verbindungsstellung 11 angeordnet. In dieser werden die am weitesten zum Sockeldeckel 21 beabstandeten Rastvorsprünge 31 hintergriffen.In the illustrated arrangement of the plug-in module 9 relative to the base part 10, the plug-in module 9 is arranged in its connection position 11. In this position, the locking projections 31 which are furthest away from the base cover 21 are engaged behind.
Das Steckmodul 9 ist durch ein kastenförmiges Steckgehäuse 32 mit Deckel 34 gebildet. In einer dem Sockeldeckel 21 zuweisenden Rückseite des Steckgehäuses 32 sind in Steckausnehmungen 36 die Gegensteckeinrichtungen 23 steckerartig mit den Stekkerstiften 25 angeordnet. Diese verrasten mit der Einsteckeinrichtung 22 bei in Verbindungsstellung 11 angeordnetem Steckmodul 9.The plug-in module 9 is formed by a box-shaped plug-in housing 32 with a cover 34. In a rear side of the plug-in housing 32 facing the base cover 21, the mating plug-in devices 23 are arranged in plug-in recesses 36 in a plug-in-like manner with the plug-in pins 25. These lock into the plug-in device 22 when the plug-in module 9 is arranged in the connection position 11.
Der Deckel 34 des Steckmoduls 9 weist einseitig eine einteilige Klemmenabdeckung 38 auf, die sich stufenförmig über den Rastarm 28 und die zweiten Klemmen 8 erstreckt und diese überdeckt. Eine zweite Klemmenabdeckung 37 überdeckt die ersten Klemmen 7 gegenüberliegend zum Steckmodul 9, wobei beide Klemmenabdeckungen 37, einteilig mit dem Steckmodul 9 ausgebildet sein können.The cover 34 of the plug-in module 9 has a one-piece terminal cover 38 on one side, which extends in steps over the locking arm 28 and the second terminals 8 and covers them. A second terminal cover 37 covers the first terminals 7 opposite the plug-in module 9, whereby both terminal covers 37 can be formed in one piece with the plug-in module 9.
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Die Rastvorsprünge 31 stehen von Außenseiten 29, 30 des Steckgehäuses 32 ab.The locking projections 31 protrude from the outer sides 29, 30 of the plug housing 32.
Zur Anwendung von Steckmodul 9 und Sockelteil 10 in Ex-Bereichen sind die durch Einsteckeinrichtung 22 in Gegeneinsteckeinrichtung 23 gebildeten Steckverbindungen in der Zündschutzart "druckfeste Kapselung" ausgeführt. Andere Zündschutzarten erlauben kein Stecken im Ex-Bereich, außer in Stromkreisen der Zündschutzart "Eigensicherheit". For use of plug-in module 9 and base part 10 in Ex areas, the plug connections formed by plug-in device 22 in mating plug-in device 23 are designed in the "flameproof enclosure" type of protection. Other types of protection do not allow plugging in the Ex area, except in circuits of the "intrinsic safety" type of protection.
Die Sicherung(en) sind innerhalb des Steckmoduls 9 lösbar gehaltert und über elektrische Leitungen mit den Steckerstiften 25 verbunden.The fuse(s) are detachably mounted within the plug-in module 9 and connected to the plug pins 25 via electrical lines.
In Fig. 5 ist ein Schnitt analog zur Fig. 4 durch ein zweites Ausführungsbeispiel von Steckmodul 9 und Sockelteil 10 dargestellt.Fig. 5 shows a section analogous to Fig. 4 through a second embodiment of plug-in module 9 and base part 10.
Im Unterschied zu Fig. 4 ist in Fig. 5 außerdem gestrichelt das Steckmodul 9 in Trennstellung 12 dargestellt. In dieser Stellung hintergreifen die Rastarme 27, 28 die näher zum Sockeldeckel 21 angeordneten Rastvorsprünge 31. In einer solchen Trennstellung ist das Steckmodul 9 nach Fig. 4 soweit vom Sockelteil 10 getrennt, daß die elektrische Verbindung zwischen Einsteckeinrichtung 22 und Gegeneinsteckeinrichtung 23 unterbrochen ist. In diesem Zustand ist die druckfeste Kapselung aber noch erhalten, wie auch in Figur 4.In contrast to Fig. 4, Fig. 5 also shows the plug-in module 9 in the disconnected position 12 in dashed lines. In this position, the locking arms 27, 28 engage behind the locking projections 31 arranged closer to the base cover 21. In such a disconnected position, the plug-in module 9 according to Fig. 4 is separated from the base part 10 to such an extent that the electrical connection between the plug-in device 22 and the counter-plug-in device 23 is interrupted. In this state, however, the pressure-resistant encapsulation is still maintained, as in Fig. 4.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich weiterhin vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dadurch, daß die elektrischen Verbindungen zwischen Sicherung 6 und ersten und zweiten Klemmen 7, 8 nur prinzipiell dargestellt sind, wobei diese analog zu Fig. 4 ausgeführt sein können. Allerdings können diese Verbindungen auch in anderer leicht trennbarer Form realisiert werden.The embodiment according to Fig. 5 further differs from the embodiment according to Fig. 4 in that the electrical connections between the fuse 6 and the first and second terminals 7, 8 are only shown in principle, although they can be designed analogously to Fig. 4. However, these connections can also be implemented in another easily separable form.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist im Sockelteil 10 eine insbesondere druckfeste Kapsel 40 angeordnet, die im Sockeldeckel 21 befestigt ist. Innerhalb der Kapsel 40 sind voneinander in Längsrichtung eines Kontaktstiftes 42 beabstandete Kontaktringe 44 als Kontaktelemente 41 angeordnet. Ein unterer dieser Kontaktringe 44 ist über eineIn the embodiment according to Fig. 5, a particularly pressure-resistant capsule 40 is arranged in the base part 10, which is fastened in the base cover 21. Within the capsule 40, contact rings 44 are arranged as contact elements 41, spaced apart from one another in the longitudinal direction of a contact pin 42. A lower one of these contact rings 44 is connected via a
elektrische Verbindungsleitung 39 mit einem Ende der Sicherung 6 im Steckmodul 9 verbunden. Das andere Ende der Sicherung ist mit der ersten Klemme 7 verbunden. Der obere Kontaktring 44 ist über eine weitere elektrische Verbindungsleitung 39 mit der zweiten Klemme 8 verbunden.electrical connecting line 39 is connected to one end of the fuse 6 in the plug-in module 9. The other end of the fuse is connected to the first terminal 7. The upper contact ring 44 is connected to the second terminal 8 via a further electrical connecting line 39.
In die Kapsel 40 ist aus Richtung des Steckmoduls 9 der Kontaktstift 42 eingesteckt. Dieser ist im Steckmodul 9 verschiebbar gelagert. Zur Lagerung dienen die Steckausnehmung 36 des Steckgehäuses 32 und eine Öffnung im Deckel 34 des Steckmoduls 9. Der Kontaktstift 42 weist an seinem oberen Ende ein Betätigungsorgan 43 auf, das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Mittels dieses Betätigungsorgans 43 ist der Kontaktstift 42 in Richtung 66 relativ zum Steckmodul 9 in Verbindungsstellung 11 verschiebbar. Das Betätigungsorgan 43 weist weiterhin eine Ringschulter 70 auf, die die Bewegung des Kontaktstiftes 42 relativ zum Steckmodul 9 in Bewegungsrichtung 66 durch Anlage an den Deckel 34 begrenzt. Zur elektrischen Isolierung des Betätigungsorgans 43 kann dieses oberhalb einer Markierung 69 aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet oder im Bereich der Markierung 69 elektrisch vom übrigen Kontaktstift 42 getrennt sein.The contact pin 42 is inserted into the capsule 40 from the direction of the plug-in module 9. This is slidably mounted in the plug-in module 9. The plug-in recess 36 of the plug housing 32 and an opening in the cover 34 of the plug-in module 9 serve for storage. The contact pin 42 has an actuating element 43 at its upper end which is made of an electrically insulating material. By means of this actuating element 43, the contact pin 42 can be moved in the direction 66 relative to the plug-in module 9 into the connection position 11. The actuating element 43 also has an annular shoulder 70 which limits the movement of the contact pin 42 relative to the plug-in module 9 in the direction of movement 66 by contacting the cover 34. To electrically insulate the actuating element 43, it can be made of an electrically insulating material above a marking 69 or can be electrically separated from the rest of the contact pin 42 in the area of the marking 69.
In der in Fig. 5 dargestellten Stellung des Kontaktstiftes 42 bildet dieser eine elektrische Verbindung zwischen den voneinander beabstandeten Kontaktringen 44, so daß der Stromkreis zwischen ersten und zweiten Klemmen 7, 8 über die Sicherung 6 geschlossen ist. Bei Anlage der Ringschulter 70 von unten am Deckel 34 bzw. bei Steckmodul 9 in gestrichelt dargestellter Trennstellung 12 ist der Kontaktstift 42 nur noch in Kontakt mit einem Kontaktring 44, d.h. dem oberen direkt dem Sockeldeckel 21 benachbarten Kontaktring. Dadurch ist der elektrische Stromkreis zwischen erster und zweiter Klemme 7, 8 unterbrochen.In the position of the contact pin 42 shown in Fig. 5, it forms an electrical connection between the contact rings 44 spaced apart from one another, so that the circuit between the first and second terminals 7, 8 is closed via the fuse 6. When the ring shoulder 70 is placed on the cover 34 from below or with the plug-in module 9 in the disconnected position 12 shown in dashed lines, the contact pin 42 is only in contact with one contact ring 44, i.e. the upper contact ring directly adjacent to the base cover 21. This interrupts the electrical circuit between the first and second terminals 7, 8.
Eine solche Unterbrechung des elektrischen Stromkreises vor tatsächlichem Entfernen des Steckmoduls 9 ist für Ex-Bereiche wichtig, da Funken, die beim Unterbrechen des Stromkreises auftreten können, vor dem Öffnen bzw. Entfernen des Steckmoduls 9 abkühlen müssen.Such an interruption of the electrical circuit before actually removing the plug-in module 9 is important for Ex areas, since sparks that may occur when the circuit is interrupted must cool down before the plug-in module 9 is opened or removed.
In Fig. 6 ist ein Schnitt analog zur Fig. 4 durch ein drittes Ausführungsbeispiel von Steckmodul 9 und Sockelteil 10 dargestellt.Fig. 6 shows a section analogous to Fig. 4 through a third embodiment of plug-in module 9 and base part 10.
In diesem Fall umfaßt das Steckmodul 9 eine Kappe 46 und ein Unterteil 45. Das Unterteil 45 ist auf dem Sockeldeckel 21 angeordnet und dort beispielsweise lösbar befestigt. Die Kappe 46 ist mit dem Unterteil 45 durch Verschrauben lösbar verbunden. Die Kappe 46 weist eine in das Unterteil 45 einsteckbare, zylindrische Innenhülse 51 auf. Diese weist an ihrem unteren Ende 52 ein Außengewinde 53 auf, das mit einem auf einer Innenseite des Unterteils 45 angeordneten Innengewinde 54 verschraubbar ist.In this case, the plug-in module 9 comprises a cap 46 and a lower part 45. The lower part 45 is arranged on the base cover 21 and is releasably attached there, for example. The cap 46 is releasably connected to the lower part 45 by screwing. The cap 46 has a cylindrical inner sleeve 51 that can be inserted into the lower part 45. This has an external thread 53 at its lower end 52, which can be screwed to an internal thread 54 arranged on an inner side of the lower part 45.
Innerhalb der Kappe 46 ist die Sicherung 6 im wesentlichen in Längsrichtung der Innenhülse 51 angeordnet. Ein unterer Anschlußkontakt 48 der Sicherung 6 ist mit einem ersten Kontaktelement 47 in Anlage. Dieses ist durch eine Feder 58 in Richtung Anschlußkontakt 48 der Sicherung 6 federbeaufschlagt. Kappe 46 und Unterteil 45 bilden dabei eine druckfeste Kapselung.The fuse 6 is arranged within the cap 46 essentially in the longitudinal direction of the inner sleeve 51. A lower connection contact 48 of the fuse 6 is in contact with a first contact element 47. This is spring-loaded by a spring 58 in the direction of the connection contact 48 of the fuse 6. The cap 46 and the lower part 45 form a pressure-resistant encapsulation.
Der andere Anschlußkontakt 50 der Sicherung 6 ist in einem federelastischen Verbindungskontaktelement 58 lösbar gehalten. Das Verbindungskontaktelement 58 ist Teil eines Gegenkontaktelements 56, das am unteren Ende 52 der Kappe 46 ein zweites Kontaktelement 49 in Form eines Schleifkontaktelements 55 kontaktiert. Erstes und zweites Kontaktelement 47, 49 sind über entsprechende elektrische Verbindungsleitungen 39 mit ersten und zweiten Klemmen 7, 8 verbunden.The other connection contact 50 of the fuse 6 is detachably held in a spring-elastic connecting contact element 58. The connecting contact element 58 is part of a counter-contact element 56, which contacts a second contact element 49 in the form of a sliding contact element 55 at the lower end 52 of the cap 46. The first and second contact elements 47, 49 are connected to the first and second terminals 7, 8 via corresponding electrical connecting lines 39.
Im Bereich des Schleifkontaktelements 55 ist das Gegenkontaktelement 56 durch ein Schleifgegenkontaktelement 59 gebildet, das sich nur über einen Teil des Umfangs auf einer Innenseite 57 der Kapsel 46 erstreckt. Bei Verdrehen der Kappe 46 relativ zum Unterteil 45 gleiten Schleifgegenkontaktelement 59 und Schleifkontaktelement 55 aneinander entlang, bis ein Bereich der Innenseite 57 der Kappe 46 erreicht ist, auf dem kein Schleifgegenkontaktelement 59 aufgebracht ist. Dort erfolgt die Trennung der elektrischen Verbindung zwischen ersten und zweiten Klemmen 7, 8. Nachdem die Kappe 46 soweit relativ zum Unterteil 45 verdreht ist, daß die elektrische Verbindung unterbro-In the area of the sliding contact element 55, the counter-contact element 56 is formed by a sliding counter-contact element 59, which extends only over part of the circumference on an inner side 57 of the capsule 46. When the cap 46 is rotated relative to the lower part 45, the sliding counter-contact element 59 and the sliding contact element 55 slide along one another until an area of the inner side 57 of the cap 46 is reached on which no sliding counter-contact element 59 is applied. There, the electrical connection between the first and second terminals 7, 8 is separated. After the cap 46 has been rotated relative to the lower part 45 so far that the electrical connection is interrupted,
&Iacgr;&dgr;*&Iacgr;&dgr;*
chen ist, (Trennstellung) kann die Kappe 46 durch gegebenenfalls weiteres Verdrehen relativ zum Unterteil gelöst und vom Sockelteil 10 entfernt werden.chen (separated position), the cap 46 can be loosened by further twisting relative to the lower part if necessary and removed from the base part 10.
In einem Außenumfang 64 der Kappe 46 ist eine Ringnut 63 ausgebildet, siehe auch Fig. 7, in die zumindest teilweise ein Ringflansch 42 eingreift. Dieser ist einteilig mit der Klemmenabdeckung 38 zur Abdeckung der zweiten Klemmen 8 verbunden. Bei Entfernen der Kappe 46 vom Sockelteil 10 ist diese Klemmenabdeckung 38 ebenfalls entfernbar und zumindest die zweiten Klemmen 8 sind zugänglich.An annular groove 63 is formed in an outer circumference 64 of the cap 46, see also Fig. 7, into which an annular flange 42 engages at least partially. This is connected in one piece to the terminal cover 38 for covering the second terminals 8. When the cap 46 is removed from the base part 10, this terminal cover 38 can also be removed and at least the second terminals 8 are accessible.
Es sei angemerkt, daß die Klemmenabdeckung 37 auch einteilig mit der Klemmenabdeckung 38 ausgebildet sein kann. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Klemmenabdeckung 37 separat zum Sockelteil 10 abnehmbar.It should be noted that the terminal cover 37 can also be formed in one piece with the terminal cover 38. In an alternative embodiment, the terminal cover 37 can be removed separately from the base part 10.
Das Gegenkontaktelement 56 kann bis in den Bereich des Außengewindes 53 auf eine Außenseite der Innenhülse 51 herumgeführt sein.The counter contact element 56 can be guided around an outer side of the inner sleeve 51 up to the area of the external thread 53.
In Fig. 7 ist in einer Darstellung analog zum Schnitt nach Fig. 4 bis 6 ein viertes Ausführungsbeispiel von Steckmodul 9 und Sockelteil 10 dargestellt.In Fig. 7, a fourth embodiment of plug-in module 9 and base part 10 is shown in a representation analogous to the section according to Figs. 4 to 6.
Dieses unterscheidet sich insbesondere vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 dadurch, daß auf einem Boden des Unterteils 45 gegenüberliegend zum Sockeldeckel 21 eine druckfeste Kammer 60 ausgebildet ist. In dieser ist das erste Kontaktelement 47 sowie ein aus der Kammer 60 in Richtung Sicherung 6 vorstehender Kontaktstift 61 angeordnet. Der Kontaktstift 61 kontaktiert den unteren Anschlußkontakt 48 der Sicherung 6. Der Kontaktstift 61 ist mit seinem der Sicherung 6 gegenüberliegenden Ende mit dem ersten Kontaktelement 47 in elektrischem Kontakt. Bei Verdrehen der Kappe 46 relativ zum Unterteil 45 entfernt sich die Kappe 46 vom Unterteil 45. Teilweise folgt der Kontaktstift 61 dieser Fortbewegung der Kappe 46 bzw. der Sicherung 6, da der Kontaktstift 61 auf seiner vergrößerten Unterseite von einer Feder 68 in Richtung Sicherung 6 beaufschlagt ist. Nach elektrischer Trennung von Kontaktstift 61 und erstem Kontaktelement 47 ist der Stromkreis zwischen ersten und zweiten Klemmen 7, 8 unterbrochen, woraufhin die Kappe 46 vollständig abschraubbar und vom Sockelteil 10 entfernbar ist.This differs in particular from the embodiment according to Fig. 6 in that a pressure-resistant chamber 60 is formed on a base of the lower part 45 opposite the base cover 21. The first contact element 47 and a contact pin 61 protruding from the chamber 60 in the direction of the fuse 6 are arranged in this chamber. The contact pin 61 contacts the lower connection contact 48 of the fuse 6. The contact pin 61 is in electrical contact with the first contact element 47 with its end opposite the fuse 6. When the cap 46 is rotated relative to the lower part 45, the cap 46 moves away from the lower part 45. The contact pin 61 partially follows this movement of the cap 46 or the fuse 6, since the contact pin 61 is acted upon on its enlarged underside by a spring 68 in the direction of the fuse 6. After electrical separation of contact pin 61 and first contact element 47, the circuit between first and second terminals 7, 8 is interrupted, whereupon the cap 46 can be completely unscrewed and removed from the base part 10.
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Beim dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist im Unterschied zu dem nach Fig. 6 außerdem zu beachten, daß die Kammer 60 im Vergleich zum Innenraum der Kappe 46 ein kleineres Volumen aufweist. Ein solches kleineres Volumen vereinfacht die praktische Ausführung der sogenannten "druckfesten Kapselung".In the embodiment according to Fig. 7, in contrast to that according to Fig. 6, it should also be noted that the chamber 60 has a smaller volume compared to the interior of the cap 46. Such a smaller volume simplifies the practical implementation of the so-called "pressure-resistant encapsulation".
Die Sicherungen 6 sind vorzugsweise genormte, handelsübliche Sicherungen. Weiterhin sei angemerkt, daß sowohl im Steckmodul 9 als auch im Sockelteil 10 oder zumindest in einem von beiden zusätzliche elektrisch und/oder elektronische Bauteile angeordnet sein können, wie Busabschlußwiderstände, Spannungsindikatoren, Stromanzeigen, Polaritätsindikatoren oder dergleichen. Auch mit solchen zusätzlichen elektrischen oder elektronischen Bauteilen ist die Einheit aus Steckmodul/Sockelteil sehr kompakt und insbesondere das Steckmodul kann vom Wartungspersonal oder dergleichen einfach zum Schutz gegen unbeabsichtigtes Wiedereinschalten des unterbrochenen Stromkreises mitgeführt werden. Außerdem sind die ersten und zweiten Klemmen 7, 8 durch die Verwendung der Klemmenabdeckungen 37, 38 erst erreichbar, wenn zumindest das Steckmodul 9 entfernt ist. Dies erfüllt in einfacher Weise die Anforderungen des Unfallverhütungsschutzes und ist dann besonders wichtig, wenn das zu tauschende oder zu wartende Anlagemodul, wie beispielsweise ein Sensor oder dergleichen, sich weit entfernt von dem Schaltschrank 13 beziehungsweise dem Sockelteil 10 befindet.The fuses 6 are preferably standardized, commercially available fuses. It should also be noted that additional electrical and/or electronic components, such as bus terminating resistors, voltage indicators, current indicators, polarity indicators or the like, can be arranged in both the plug-in module 9 and the base part 10 or at least in one of the two. Even with such additional electrical or electronic components, the unit consisting of the plug-in module/base part is very compact and in particular the plug-in module can easily be carried along by maintenance personnel or the like to protect against the interrupted circuit being accidentally switched back on. In addition, the first and second terminals 7, 8 can only be reached by using the terminal covers 37, 38 if at least the plug-in module 9 has been removed. This easily meets the requirements of accident prevention protection and is particularly important if the system module to be replaced or maintained, such as a sensor or the like, is located far away from the control cabinet 13 or the base part 10.
Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zumindest sichergestellt, daß der Stromkreis zwischen ersten und zweiten Klemmen unterbrochen und dann erst das Steckmodul mit Sicherung 6 entfernt werden kann. Funken, die bei Unterbrechung des Stromkreises auftreten können, werden auf diese Weise vor Öffnen der entsprechenden druckfesten Kapselung gekühlt, wie es für Ex-Bereiche notwendig ist.In all embodiments of the invention, it is at least ensured that the circuit between the first and second terminals is interrupted and only then can the plug-in module with fuse 6 be removed. Sparks that may occur when the circuit is interrupted are cooled in this way before the corresponding pressure-resistant enclosure is opened, as is necessary for Ex areas.
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