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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der elektrischen Anlagen, bei denen Produkte die Laststeuerrelais enthalten, mit Modulgehäusen, in den Sektoren Wohnungsbau, Dienstleistungswirtschaft und Industrie eingesetzt werden, und hat ein für diesen Zweck bestimmtes Modulgehäuse mit Durchgangsverdrahtung zum Gegenstand.
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Derzeit weisen modulare Produkte, die Laststeuerrelais oder ähnliche Relais enthalten und die die Form von Modulgehäusen haben, aus Gründen der Vereinfachung der Innenverbindungen üblicherweise benachbarte Eingangs- und Ausgangsklemmen auf, d. h. Klemmen, die auf der gleichen Seite eines modularen Produkts angeordnet sind. Diese Anordnung ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Ansteuerung von Relais oder ähnlichen Vorrichtungen, die in den Gehäusen untergebracht sind, mit Hilfe einer Leiterplatte bewirkt wird, die sich an der Unterseite des Gehäuses zwischen parallel verlaufenden Reihen von Anschlussklemmen erstreckt und worin die genannten Relais eingesteckt sind. Die Leiterplatte soll die Ansteuerung der Relais sicherstellen, während der elektrische Anschluss der Eingangs- und Ausgangsklemmen mit Hilfe der genannten Relais stattfindet, die mit längs der Kanten der Leiterplatte vorgesehenen Leiterbahnen zusammenwirken.
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Tatsächlich liegen die Eingänge und Ausgänge dieser Relais, die paarweise zwischen zwei Anschlussklemmenreihen eingebaut werden, im Allgemeinen auf der selben Seite, so dass ihre Verdrahtung vollständig auf dieser einen Seite stattfindet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Architektur der Leiterplatte, um etwaigen Kriechströmen vorzubeugen, eine Isolierzone zwischen der Anschlussbahn der genannten Ein- und Ausgänge zu einem Relais und dem für die Steuerung des genannten Relais vorgesehenen Rest der Leiterplatte erfordert.
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Dies erschwert die Verdrahtung der Anschlussklemmen von der Gehäuseunterseite aus, deren Versorgungsleiter unterhalb oder oberhalb der Gehäuse herumgeführt werden müssen.
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Eine solche Ausführungsform erlaubt weder eine gute Zugänglichkeit der Verdrahtung, noch eine klare und schnelle Unterscheidung der hergestellten Verbindungen, sodass ihre funktionelle Zweckmäßigkeit für den Installateur fraglich ist. Dies ist besonders auf die Anordnung der Eingangs- und Ausgangsklemmen auf der gleichen Seite der Produkte zurückzuführen.
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Aus der
DE 88 13 897 U1 ist ein Schnittstellen-Baustein umfassend ein Gehäuse und einen Sockel bekannt, oberhalb dessen eine Leiterplatte angeordnet ist, die die Schaltungsanordnung der Schnittstelle mit deren Eingangs- und Ausgangskreisen trägt.
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Die
US 5 822 168 A offenbart ein elektronisches Relais zur Verbindung von Wechselstromversorgungsleitungen mit einer Last.
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In der
CN 1 477 664 A wird ein Taster für ein Wechselstrom-Schaltschütz offenbart, wobei der Taster von zwei LEDs hinterleuchtet ist, um den Betriebszustand des Relais anzuzeigen.
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Die
GB 1 394 406 A beschreibt eine Schwachstromelektroinstallation zur Fernsteuerung von elektrischen Stromkreisen, bei der eine manuelle Steuer-/Regeleinheit mittels einer leitfähigen Folie mit elektrischen Mitteln verbunden ist.
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Aus der
DE 33 44 313 A1 ist ein Isolierträger bekannt, auf dem Grundplatten befestigt und Anschlussklemmdosen elektrisch angeschlossen sind. Auf die Grundplatten werden elektromechnische Relais, die über Steckerstifte verfügen, gesteckt.
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Die
DE 299 09 198 U1 beschreibt eine Fassung zum Anschluss an elektrische Leiter und zur auswechselbaren mechanischen Aufnahme und gleichzeitigen elektrischen Kontaktierung elektrischer Bauteile.
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Der Installateur sieht sich bei den derzeit vorhandenen Gehäusen im Fall einer relativ großen Anzahl von Anschlüssen einem erheblichen Kabelvolumen gegenüber, sodass die Anschlussklemmen sowohl bei einer Verdrahtung, als auch bei einem Wartungseingriff nur begrenzt zugänglich sind.
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Des Weiteren ist die chronologische Folge der Verdrahtung dieser Gehäuse bei den derzeitigen Ausführungen und der Anordnung ihrer Anschlüsse nicht immer kohärent, und die Erkennbarkeit der Verdrahtungen in den so bestückten Schaltschränken, d.h. die Möglichkeit einer schnellen Unterscheidung der Verbindungen zwischen Geräten, ist relativ schlecht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein Modulgehäuse bereitzustellen, das Laststeuerrelais oder ähnliche Vorrichtungen enthält, deren Verdrahtung erleichtert wird und bei denen die Erkennbarkeit der genannten Verdrahtung sehr deutlich verbessert wird, da die Verdrahtungsmittel selbst im Volumen begrenzt sind.
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Die Aufgabe wird durch ein Modulgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung, in der auf bevorzugte Ausführungsformen Bezug genommen wird, die lediglich Beispiele ohne einschränkenden Charakter darstellen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Schemazeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses ohne Verschlusskappe,
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Strom führenden isolierten Einheit in vergrößertem Maßstab,
- 3 eine von unten betrachtete perspektivische Explosionszeichnung der Strom führenden isolierten Einheit nach 2 mit zwei entsprechenden Anschlussrelais,
- 4 eine Draufsicht des Gehäuses nach 1 in vergrößertem Maßstab, ohne die Relais,
- 5 ist eine von unten betrachtete perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante des Gehäuses nach 1,
- 6 eine der 2 ähnliche Ansicht der Strom führenden isolierten Einheit, mit der das Gehäuse nach 5 ausgestattet ist,
- 7 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit Darstellung der Überbrückung der Ausgangsklemmen und des Ausbaus einer solchen Überbrückung und
- 8 ist eine Draufsicht des Gehäuses nach 1 mit der zugehörigen Kappe.
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Die 1, 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen zeigen ein Modulgehäuse 1 des üblicherweise an einer horizontalen Schiene zu befestigenden Typs, welches im Wesentlichen durch eine Unterseite, die durch eine Leiterplatte 2 zur Ansteuerung und Montage von Anschlussrelais 3 für Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5, die parallel zur Achse der Montageschiene entlang der Längskanten der genannten Leiterplatte 2 ausgerichtet und Strom führend mit der gleichen Leiterplatte 2 entsprechenden leitenden Randstreifen verbunden sind, durch einen doppelten Verkleidungs- und Schutzboden (nicht dargestellt) für diese Unterseite und durch eine Verschlusskappe 6, die mit einer Vorderfront 7 und mit Seitenfronten 8 versehen und mit den Anschlussklemmen 4 und 5 verbunden ist, gebildet wird.
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Ein solches Gehäuse 1 ist für den Einbau in einen Schaltschrank bestimmt und erlaubt die Bestückung mit Alarm-, Beleuchtungs-, Heizungs-, Steuer- und anderen Vorrichtungen.
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Dieses Modulgehäuse 1 weist des Weiteren erfindungsgemäß für zwei Anschlussklemmen 4 und 5, die zueinander vertikal zwischen den Längskanten ausgerichtet sind, eine Strom führende isolierte Einheit 9 auf, die eine leitende Verbindung zwischen den Kontakten des Anschlussrelais 3 sicherstellt, welches die Verbindung zwischen einer Klemme 4 einer Längskante und der entsprechenden Klemme 5 der vertikal direkt gegenüberliegenden Längskante bildet.
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Nach einem erfindungsgemäßen Merkmal besteht die Strom führende isolierte Einheit 9 aus Leiterbahnen 9', die durch Umspritzen in einen nicht leitenden Körper 9" eingelassen sind (2 und 3). Die Anzahl der Leiterbahnen 9', mit denen die Strom führende isolierte Einheit 9 bestückt ist, entspricht der der Klemmenpaare 4, 5, mit denen die einander gegenüberliegenden und senkrecht zu der Unterseite, die die genannte Einheit 9 und die Leiterplatte 2 umfasst, verlaufenden Seiten des Gehäuses 1 bestückt sind.
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Eine solche Ausführungsart ermöglicht eine direkte elektrische Verbindung zwischen den entsprechenden Klemmen 4 und 5 des Gehäuses 1 bei vollständig vertikaler Ausrichtung, wie im Einzelnen in 8 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
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Die Strom führende isolierte Einheit 9 hat vorzugsweise die Form eines modularen Elements, das ebenso viele Leiterbahnen 9' aufweist, wie das Modulgehäuse Paare von Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 besitzt.
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Wie insbesondere aus den 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen erkennbar ist, weist jede Leiterbahn 9' der Strom führenden isolierten Einheit 9 an einem Ende vorteilhafterweise zwei Kontaktstifte 91' auf, die dazu bestimmt sind, mit einem Stift 3' eines ersten beweglichen Kontakts eines Anschlussrelais 3 zusammenzuwirken, und an dem anderen Ende einen Kontaktstift 92', der mit einem entsprechenden leitenden Randstreifen der Leiterplatte 2, der leitend mit einer Eingangsklemme 4 oder einer Ausgangsklemme 5 verbunden ist, zusammenwirkt.
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Jedes mit zwei Stiften 91' der Leiterbahn 9' zusammenwirkende Anschlussrelais 3 stellt die elektrische Verbindung zwischen der über den Stift 92' angeschlossenen Klemme 4 oder 5 und dem entsprechenden leitenden Randstreifen der Leiterplatte 2 mit der Klemme 5 oder 4 der gegenüberliegenden Längskante des Gehäuses über einen festen Kontakt des genannten Anschlussrelais her, der außen in Form eines Stifts 3" verlängert ist, welche mit dem der Leiterplatte 2 gegenüberliegenden leitenden Randstreifen zusammenwirkt, der leitend mit einer Eingangsklemme 4 oder Ausgangsklemme 5 der gegenüberliegenden Kante verbunden ist.
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Die Leiterbahnen 9' weisen vorzugsweise Aussparungen für den Durchtritt der Stifte 3' und 3" der Kontakte der Anschlussrelais 3 sowie für den Durchtritt der Stifte 31 zur Steuerung der genannten Anschlussrelais 3 auf (2).
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Diese Aussparungen sind natürlich in den nicht leitenden Körper 9" der Einheit 9 eingelassen und die Kontaktdurchtritte der Anschlussrelais 3 bestehen aus in dem nicht leitenden Körper 9" angebrachten Bohrungen.
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Der elektrische Kontakt zwischen einem beweglichen Kontakt 3' eines Anschlussrelais 3 und den beiden Stiften 91' einer Leiterbahn 9' wird durch eine Schwalllötung hergestellt und das Gleiche gilt in Bezug auf den elektrischen Kontakt zwischen dem Stift 92' einer solchen Leiterbahn 9' und dem entsprechenden leitenden Streifen der Leiterplatte 2, der mit einer Eingangsklemme 4 oder Ausgangsklemme 5 verbunden ist.
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Dank der Nähe der elektrischen Verbindungsbahnen zu den Paaren von Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 des Modulgehäuses ist eine Aussparung in jeder Leiterbahn 9' für den isolierten Durchtritt des zweiten beweglichen Kontakts 3' des Anschlussrelais 3 bestimmt, dessen erster beweglicher Kontakt 3' elektrisch mit dem mit den beiden Stiften 91' der anderen Bahnen 9' versehenen Ende verbunden ist, während der zweite feste Kontakt des Anschlussrelais 3 entfernt ist. Dieser zweite feste Kontakt ist entfernt, um den Durchtritt des Endes der Bahn 9' zu ermöglichen, die mit dem Kontaktstift 92' versehen ist, welcher mit dem entsprechenden leitenden Randstreifen der Leiterplatte 2 zusammenwirkt, der mit einer Eingangsklemme 4 oder Ausgangsklemme 5 verbunden ist (3).
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4 der beigefügten Zeichnungen enthält eine schematische Darstellung des Strompfads zwischen zwei Paaren von Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5, die mit Hilfe des Anschlussrelais 3 gesteuert werden. Diese Figur zeigt deutlich, dass eine der festen Klemmen jedes Anschlussrelais 3 entfernt sein muss, um den Einbau der Einheit 9 zu ermöglichen.
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Bei der in den 1 bis 4 der beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist die Strom führende isolierte Einheit 9 innen auf der Unterseite des Modulgehäuses an der Leiterplatte 2 und zwischen den Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 montiert, wobei die Anschlussrelais 3 über der genannten Einheit 9 eingebaut und mit der Leiterplatte 2 durch Einstecken ihrer Kontaktstifte in Letztere über in der Einheit 9 vorgesehene Durchtrittslöcher verbunden sind.
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Die 5 und 6 der beigefügten Zeichnungen zeigen eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der die Strom führende isolierte Einheit 9 außen an der Unterseite des Gehäuses in einem Abstand zu der Unterseite der Leiterplatte 2 montiert ist, während die Relais 3 zur Verbindung der Eingangsklemmen 4 und der Ausgangsklemmen 5 auf der Innenseite der genannten Leiterplatte 2 montiert sind und Letztere mit den Stiften 3' ihrer beweglichen Kontakte und 3" ihrer festen Kontakte durchqueren, wobei die Stifte 3' der beweglichen Kontakte elektrisch leitend mit einem Kontaktstift 91 1' an einem Ende einer Leiterbahn 9' verlötet sind, deren Kontaktstift 921' am anderen Ende mit dem entsprechenden leitenden Anschlussstreifen der Eingangsklemmen 4 oder Ausgangsklemmen 5 der Leiterplatte 2 verbunden ist, während die Stifte 3" des festen Kontakts quer durch die Leiterplatte 2 verlaufen und an der Unterseite derselben frei stehen und wobei sich einer dieser Stifte 3" an dem nicht leitenden Körper 9" der Einheit 9 abstützen kann. Die anderen elektrischen Verbindungen der Einheit 9 gemäß dieser Ausführungsvariante werden in der gleichen Weise hergestellt, wie sie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach den 1 bis 4 beschrieben wurde.
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Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen der Einheit 9 und der Leiterplatte 2 sicherzustellen, so dass alle Komponenten 21 dieser Leiterplatte 2 untergebracht werden können, wird die genannte Einheit 9 vorteilhafterweise mit Abstandsstiften 10 versehen, die in den nicht leitenden Körper 9" integriert sind und deren Höhe wenigstens gleich derjenigen der Komponenten 21 der Leiterplatte 2 und der Länge der Stifte 3', 3" und 31 der Anschlussrelais 3, die an der Unterseite der Leiterplatte 2 überstehen, ist.
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Dank dieser Ausführungsform kann der Anschluss der Stifte 911' der Einheit 9 in einen größeren Abstand als bei den Kontaktstiften 911' verlagert werden, sodass die für eine Vermeidung von Kriechströmen erforderlichen Mindestabstände leicht eingehalten werden können. Daraus folgt, dass aufgrund dieser Ausführungsart stärkere Ströme durch das Modulgehäuse übertragen werden können. Ferner können aufgrund eben dieser Anordnung der Einheit 9 in einem Abstand von der Außenseite der Leiterplatte einerseits diese beiden Elemente durch Konvektion und Strahlung besser gekühlt werden und andererseits können alle Kontaktstifte der Anschlussrelais 3 an der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 2 frei überstehen und auch auf optimale Weise an der Freisetzung der Wärme mitwirken, die durch die mechanischen Anschlussvorgänge der genannten Anschlussrelais 3 erzeugt wird.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal, wie es aus den 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen genauer hervorgeht, wird die Vorderfront 7 der Verschlusskappe 6 vorteilhafterweise einerseits mit rückseitig beleuchteten Handbetätigungsknöpfen 11 für die Anschlussrelais 3 und für die Anzeige des Betriebszustands der genannten Anschlussrelais durch Zusammenwirken mit den unterschiedlich gefärbten Leuchtdioden (nicht dargestellt) und andererseits mit einem Bezeichnungsschildrahmen 12 versehen, der parallel zu den Knöpfen 11 angeordnet ist und eine individuelle Kennzeichnung der genannten Knöpfe 11 erlaubt. Die Knöpfe 11 sind vorzugsweise jeweils mit zwei Leuchtdioden, d.h. einer grünen und einer roten, bestückt, von denen die erste einen normalen Betriebszustand und die zweite eine Funktionsstörung anzeigt. Im Fall der Ausführungsart nach 8, bei der zwei Knöpfe 11 übereinander angeordnet sind und zwei Paaren von Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 entsprechen, können die jeweiligen Beschriftungen in gleicher Weise übereinander angeordnet werden, so dass sie den Knöpfen 11 entsprechen.
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Gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal haben die Eingangsklemmen 4 und die Ausgangsklemmen 5 jedes Klemmenpaars vorteilhafterweise von Paar zu Paar unterschiedliche Farben. Damit ist es möglich, die der Eingangsklemme 4 entsprechende Ausgangsklemme 5 auf einen Blick zu erkennen und das diesen beiden Klemmen 4 und 5 sowie dem von hinten beleuchteten Knopf 11, zu dem diese Klemmen gehören, entsprechende Anschlussrelais 3, durch die entsprechende Beschriftung auf dem Bezeichnungsschildrahmen 12 zu kennzeichnen.
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Im Übrigen ist das erfindungsgemäße Gehäuse auf an sich bekannte Weise mit einer Stromversorgung 13 über einen Feldbus für die Fernsteuerung der Anschlussrelais 3 bestückt.
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Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal, welches im Einzelnen in 7 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, handelt es schließlich bei den Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 um Schnellverbindeklemmen, die jeweils parallel zur Montageöffnung für starre Leiter oder Anschlussstifte mit einer Öffnung zur Freigabe der Letzteren versehen sind. Aufgrund dessen sind die Kraftstromkreise sehr leicht anzuschließen und es können mehrere Klemmen mittels Überbrückungsstegen 14 gespeist werden, wobei der Ausbau dieser Leiter und/oder dieser Stege durch einfaches Einführen des Endes eines freien Leiters oder eines Stegs in die entsprechende Freigabeöffnung möglich ist, sodass ein spezielles Werkzeug nicht benötigt wird.
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Dank der Erfindung ist es möglich, Modulgehäuse für elektrische Anlagen mit Laststeuerrelais zu realisieren, deren Verdrahtung einwandfrei erkennbar und zugänglich ist, wobei der Kraftstrom quer durch die genannten Gehäuse geführt wird, d.h. einer Eingangsklemme 4 oben am Gehäuse entspricht eine vertikal fluchtende Ausgangsklemme 5 unten am Gehäuse. Die vertikale Verdrahtung eines Produkts wird damit stark vereinfacht.
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Ferner kann diese vertikale Verdrahtung durch die vorhandenen Paare von Eingangsklemmen 4 und Ausgangsklemmen 5 in unterschiedlichen Farben von einem Paar zum anderen weiter vereinfacht werden und die auf der Rückseite beleuchteten Knöpfe 11, die normalerweise den Zustand des entsprechenden Stromkreises anzeigen, gestatten außerdem die Zwangssteuerung des dem Stromkreis entsprechenden Produkts.
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Die vorgenannte fluchtende Zuordnung der Eingangsklemmen 4 und der Ausgangsklemmen 5 wird durch die Einheit 9 ermöglicht, mit der eine leitende Verbindung zwischen der oberen Kante und der unteren Kante des Modulgehäuses hergestellt und gleichzeitig die notwendige Isolierung gegenüber der zentralen Leiterbahn der Leiterplatte 2 zur Steuerung der Anschlussrelais 3 gesichert wird.
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Daraus ergibt sich im Übrigen die Möglichkeit, eine größere Leistung mit geringerer Erwärmung der Komponenten zu übertragen.
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Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung die Ausführung von Überbrückungen der Eingänge und Ausgänge, sodass die Anzahl der angeschlossenen Kabel verringert werden kann.
