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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reihenklemmensystem mit einer Vielzahl an Reihenklemmen, die zur Befestigung auf einer Tragschiene eingerichtet sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Reihenklemmensystem mit einer Vielzahl an Reihenklemmen, die zur Befestigung auf einer Tragschiene eingerichtet sind und einem Brücker, welcher zum Einstecken in die Reihenklemmen eingerichtet ist.
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HINTERGRUND
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Reihenklemmensysteme können in einem Schaltschrank dazu verwendet werden, den Aufbau von Schaltungen zu erleichtern, indem sie helfen, Verbindungen zwischen elektrischen Leitern strukturiert herzustellen und den Überblick über die hergestellten Verbindungen zu bewahren.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ein erfindungsgemäßes Reihenklemmensystem umfasst eine Tragschiene, eine Vielzahl an Reihenklemmen, die zur Befestigung an der Tragschiene eingerichtet sind, und einen ersten Brücker, eingerichtet zum Einstecken in die Reihenklemmen, wobei das Reihenklemmensystem eine Einrichtung aufweist, die ein erstes Signal ausgibt, wenn der erste Brücker in die auf der Tragschiene befestigten Reihenklemmen eingesteckt ist und sich relativ zu den Reihenklemmen in einer ersten Position befindet.
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In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff „Reihenklemme“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die eine oder mehrere Klemmstellen zur lösbaren elektrischen Verbindung mit einem Leiter bereitstellt, wobei die Vorrichtung mit mechanischen Verbindungsmitteln zum seriellen Verbinden (d. h. aneinander Anreihen) einer Vielzahl an (gleichartigen) Vorrichtungen versehen ist. Ferner ist unter dem Begriff „Tragschiene“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Profilschiene, d. h. eine längliche Vorrichtung mit einem im Wesentlichen konstantem Querschnitt zu verstehen, die mit einer Einrichtung zur Befestigung, bspw. zum Aufrasten der Vorrichtungen versehen ist (z. B. eine TS 35 Hutschiene).
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Ferner ist unter dem Begriff „Brücker“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein elektrischer Leiter zu verstehen, welcher in einem Isolierstoffgehäuse angeordnet ist. Der Brücker kann eingerichtet sein, mit den Reihenklemmen so in Eingriff gebracht zu werden, dass zwischen dem Isolierstoffgehäuse des Brückers und den Isolierstoffgehäusen der Reihenklemmen ein unmittelbarer Kontakt besteht. Bspw. kann sich der Brücker in Aussparungen in den Isolierstoffgehäusen erstrecken oder in die Aussparungen (in den Isolierstoffgehäusen) eingreifen. Dabei ist unter dem Begriff „Isolierstoffgehäuse“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Einhausung (d. h. eine feste Ummantelung oder Umhüllung) aus einem Material zu verstehen, welches in der verwendeten Materialstärke und bei den Spannungen, für die die Reihenklemme bestimmt ist, als Isolator angesehen werden kann.
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Des Weiteren ist unter dem Begriff „Signal“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein elektrisches Signal zu verstehen wie bspw. eine gezielte (und oftmals vorübergehende) Änderung eines über einen Leiter fließenden Stroms und/oder eine gezielte (und oftmals vorübergehende) Änderung einer an einem Leiter anliegenden Spannung. Zudem ist unter dem Begriff „Position“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Anordnung zu verstehen, die sich durch feste Orts- und Ausrichtungskoordinaten auszeichnet.
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Die Einrichtung kann ferner eingerichtet sein, ein zweites Signal oder kein Signal auszugeben, wenn der erste Brücker in die Reihenklemmen eingesteckt ist und sich relativ zu den Reihenklemmen in einer zweiten Position befindet.
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Durch Überführen des ersten Brückers von der ersten Position in die zweite Position oder durch Ersetzen des ersten Brückers durch einen zweiten Brücker kann eine erste, durch die Reihenklemmen und den ersten Brücker gebildete Schaltung in eine zweite Schaltung überführt werden. Dabei können sich die erste und zweite Schaltung hinsichtlich einer durch die jeweilige Schaltung implementierten Schaltungsarchitektur unterscheiden.
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Dabei ist unter dem Begriff „Schaltung“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Anordnung von miteinander (elektrisch) verbundenen elektrischen und insbesondere elektronischen Bauteilen zu verstehen.
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Die erste und die zweite Schaltung können als Stern- bzw. Dreiecksschaltung oder als Dreiecks- bzw. Sternschaltung ausgebildet sein.
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Die Einrichtung kann einen Magnetschalter aufweisen, welcher eingerichtet ist, durch einen im ersten Brücker angeordneten Magneten geöffnet oder geschlossen zu werden, wenn der erste Brücker in die Reihenklemmen eingesteckt und relativ zu den Reihenklemmen in die erste Position gebracht wird.
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Der zweite Brücker kann sich dahingehend vom ersten Brücker unterscheiden, dass er keinen Magneten aufweist, der den Magnetschalter öffnet oder schließt, wenn der zweite Brücker in die Reihenklemmen eingesteckt und relativ zu den Reihenklemmen in die erste Position gebracht wird.
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Der Magnetschalter kann in einer der Vielzahl an Reihenklemmen oder einem Abschlusselement, welches zur Befestigung an der Tragschiene eingerichtet ist, angeordnet sein.
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Dabei ist unter dem Begriff „Abschlusselement“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Element zu verstehen, welches eine dem Abschlusselement zugewandte Seite einer Reihenklemme abdeckt oder eine Abdeckplatte gegen die dem Abschlusselement zugewandte Seite der Reihenklemme drückt.
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Der erste Brücker kann eine Aufnahme zum Einstecken des Magneten aufweisen.
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Der Magnetschalter kann als Reed-Schalter ausgebildet sein.
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Der Magnetschalter kann einen Magnetfeldsensor und einen elektronischen Schalter umfassen.
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Das Reihenklemmensystem kann eine Steuerung umfassen, die eingerichtet ist, auszuwerten, ob der Magnetschalter offen oder geschlossen ist.
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Zudem versteht es sich, dass die im Zusammenhang mit dem Reihenklemmensystem beschriebenen Merkmale auch Merkmale eines Verfahrens sein können, im Rahmen dessen das System verwendet werden kann.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend in der detaillierten Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
- 1a eine Seitenansicht eines Reihenklemmensystems ohne Brücker zeigt;
- 1b Schnittansichten des in 1a gezeigten Reihenklemmensystems zeigt;
- 1c eine Schnittansicht eines in dem in 1a und 1b gezeigten Reihenklemmensystem verwendbaren Brückers zeigt;
- 2a eine Seitenansicht des Reihenklemmensystems mit Brücker, wobei der Brücker in einer ersten Position angeordnet ist, zeigt;
- 2b Schnittansichten des in 2a gezeigten Reihenklemmensystems zeigt;
- 2c ein durch das in 2a und 2b gezeigte Reihenklemmsystem ausgegebenes Signal illustriert;
- 3a eine Seitenansicht des Reihenklemmensystems mit Brücker zeigt, wobei der Brücker in einer zweiten Position angeordnet ist;
- 3b Schnittansichten des in 3a gezeigten Reihenklemmensystems zeigt;
- 3c ein durch das in 3a und 3b gezeigte Reihenklemmsystem ausgegebenes Signal illustriert; und
- 4 das in 2b gezeigte Reihenklemmensystem und eine Steuerung zeigt, welche das Reihenklemmsystem überwacht.
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Dabei sind in den Zeichnungen gleiche oder funktional ähnliche Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1a und 1b zeigen eine Seitenansicht bzw. Schnittansichten des Reihenklemmensystems 10. Das Reihenklemmensystem 10 umfasst eine Vielzahl an scheibenförmigen Reihenklemmen 12, welche auf einer Tragschiene T befestigt sind. Die scheibenförmigen Reihenklemmen 12 weisen zueinander parallele Seiten 14a, 14b auf, die im angereihten Zustand aneinander oder an Trennscheiben zwischen den Reihenklemmen 12 anliegen.
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Jede der scheibenförmigen Reihenklemmen 12 weist ein Isolierstoffgehäuse 16 und einen oder mehrere elektrische Leiter 18 auf, die sich in dem Isolierstoffgehäuse 16 (parallel zu den zueinander parallelen Seiten 14a, 14b der scheibenförmigen Reihenklemme 12) erstrecken. Dabei verbinden der oder die elektrischen Leiter 18 zwei oder mehr, durch Öffnungen 20 im Isolierstoffgehäuse 16 zugängliche, elektrische Anschlüsse 22 (die bspw. als Klemmstellen ausgebildet sein können) miteinander.
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Die scheibenförmigen Reihenklemmen 12 weisen zudem entlang einer Geraden G (welche sich im rechten Winkel zu den parallelen Seiten 14a, 14b erstreckt) angeordnete und vom Boden einer, in einer Seite des Reihenklemmensystems 10 ausgebildeten Nute 24 (oder Rinne) abgehende Schächte 26 auf. Durch Einstecken des in 1c gezeigten Brückers 28 in zwei der Schächte 26 kann eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Leitern 18 in den entsprechenden Reihenklemmen 12 hergestellt werden.
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Dabei kann, wie in 1b gezeigt, jede Reihenklemme 12 genau einen Schacht 26 aufweisen, so dass durch einen in zwei Schächte 26 eingreifenden Brücker 28 zwei Reihenklemmen 12 miteinander verbunden werden. Alternativ kann jede Reihenklemme 12 auch mehrere Schächte 26 aufweisen, wobei die zueinander korrespondierenden Schächte 26 der aneinander angereihten Reihenklemmen 12 so angeordnet sein können, dass sie miteinander fluchten.
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Reihenklemmensystem 10 weist ferner eine Einrichtung auf, mit der erfasst werden kann, ob der in 1c gezeigte Brücker 28 in die auf der Tragschiene T befestigten Reihenklemmen 12 eingesteckt ist und sich relativ zu den Reihenklemmen 12 in einer ersten Position befindet. In der in 1a und 1b illustrierten Ausführungsform ist dazu das Abschlusselement 30 mit einem Magnetschalter 32 versehen.
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Ist der Magnetschalter 32 geschlossen, sind die über die Öffnungen 20 im Isolierstoffgehäuse 34 zugänglichen elektrischen Anschlüsse 36 des Abschlusselements 30, die bspw. als Klemmstellen ausgebildet sein können, miteinander verbunden. Ist der Magnetschalter 32 offen, ist die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 36 unterbrochen.
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Zur Betätigung des Magnetschalters 32 kann der Brücker 28, wie in 1c illustriert, einen Magnet 38 aufweisen. Ist der Brücker 28, wie in 2a und 2b gezeigt, in die Reihenklemmen 12 eingesteckt (wobei die Zinken 40 des Brückers 28 in die Schächte 26 eingreifen) und befindet sich der Brücker 28 (relativ zu den Reihenklemmen 12) in einer ersten Position (in der sich der Magnet 38 und der Magnetschalter 32 in einer Ebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Tragschiene T befinden), wird der Magnetschalter 32 durch die von dem Magneten 38 erzeugte Magnetkraft geschlossen gehalten.
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Liegt an den Anschlüssen 36 des Abschlusselements 30 eine Spannung an, kann, wie in 2c illustriert, das Schließen des Magnetschalters 32 ein Signal S in Form eines Stromflusses durch den Magnetschalter 32 und/oder einer Potenzialänderung an einem oder beiden Anschlüssen 36 erzeugen und dadurch erfasst werden.
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Der Magnetschalter 32 ist in der gezeigten Ausführungsform als Reed-Schalter ausgebildet, kann aber auch als Magnetfeldsensor wie bspw. ein Hall-Sensor oder ein Sensor, der auf Basis des Riesenmagnetowiderstand-Effekts, des anisotropen magnetoresistiven Effekts oder des magnetischen Tunnelwiderstand-Effekts arbeitet, ausgebildet sein, der einen elektronischen Schalter steuert.
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Des Weiteren kann anstatt einer auf der Erzeugung eines magnetischen Felds basierenden Erfassung der Position des Brückers 28 eine optische oder kapazitive Erfassung vorgesehen sein. Bspw. kann das Abschlusselement 30 einen optischen Sensor umfassen, welcher eingerichtet ist, eine Markierung auf dem Brücker 28 zu erfassen. Ferner kann das Abschlusselement 30 einen kapazitiven Sensor aufweisen, der die Position des Brückers 28 (relativ zu den Reihenklemmen 12) erfasst.
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Ist der Brücker 28, wie in 3a und 3b gezeigt, in die Reihenklemmen 12 eingesteckt (wobei die Zinken 40 des Brückers 28 in die Schächte 26 eingreifen) und befindet sich der Brücker 28 in einer zweiten Position relativ zu den Reihenklemmen 12 (in der sich Magnet 38 und Magnetschalter 32 nicht in einer Ebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Tragschiene T befinden), wird der Magnetschalter 32 durch die von dem Magneten 38 erzeugte Magnetkraft nicht geschlossen gehalten.
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Wie in 3c illustriert, verändert sich dadurch der Stromfluss durch den Magnetschalter 32 und/oder das Potenzial an einem oder beiden Anschlüssen 36. Somit kann nicht nur erfasst werden, ob der Brücker 28 in die Reihenklemmen 12 eingesteckt ist, sondern auch, ob sich der Brücker 28 in einer bestimmten Position (relativ zu den Reihenklemmen 12) befindet.
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Ferner können unterschiedliche Brücker 28 vorgesehen sein, d. h. Brücker 28 die (wenn sie in die Reihenklemmen 12 eingesteckt sind) unterschiedliche Schaltungen realisieren, wie bspw. eine Stern- oder eine Dreieckschaltung. Die unterschiedliche Schaltungen realisierenden Brücker 28 können sich ferner dadurch unterscheiden, dass in einem der Brücker 28 ein Magnet 38 angeordnet ist und in dem anderen nicht, so dass auf Basis des Signals S zwischen den unterschiedlichen Brücker 28 und somit zwischen den unterschiedlichen Schaltungen unterschieden werden kann.
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Ist eine optische Erfassung vorgesehen, können sich unterschiedliche Brücker 28 durch unterschiedliche Markierungen (bspw. unterschiedliche Farben und/oder Formen) unterscheiden. Weist das Abschlusselement 30 einen kapazitiven Sensor auf, können sich unterschiedliche Brücker 28 dadurch unterscheiden, dass die Brücker 28 aus unterschiedlichen Materialen gefertigt sind und/oder sich um Aufbau unterscheiden.
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Wie in 4 gezeigt kann das in 2b gezeigte Reihenklemmensystem mit einer Steuerung 40 verbunden sein, die überwacht, ob der Magnetschalter 32 offen oder geschlossen ist und daraus ableitet, ob durch die Reihenklemmen 12 und den Brücker 28 eine bestimmte Schaltungsarchitektur implementiert wird. Aus der erfassten Schaltungsarchitektur kann die Steuerung 40 bspw. ableiten, wie von dem Reihenklemmensystem 10 erzeugte Signale zu bewerten und/oder zu verwenden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reihenklemmensystem
- 12
- Reihenklemme
- 14a
- Seite
- 14b
- Seite
- 16
- Isolierstoffgehäuse
- 18
- Leiter
- 20
- Öffnung
- 22
- Anschluss
- 24
- Nute
- 26
- Schacht
- 28
- Brücker
- 30
- Abschlusselement
- 32
- Magnetschalter
- 34
- Isolierstoffgehäuse
- 36
- Anschluss
- 38
- Magnet
- 40
- Steuerung
- G
- Gerade
- S
- Signal
- T
- Tragschiene
