WO2008131703A1 - Baugruppe mit automatischer erweiterung eines überwachungskreises - Google Patents

Baugruppe mit automatischer erweiterung eines überwachungskreises Download PDF

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WO2008131703A1
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Guillaume Maigret
Martin Moosburger
Andreas Rössler
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    • H01H89/06—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device

Definitions

  • the present invention relates to an assembly comprising an assembly housing, a switch, a feed contact, a return contact and a first and a second relay contact, wherein the switch is arranged in the assembly housing,
  • supply contact and the first relay contact are connected directly to one another via the switch and the return contact and the second relay contact
  • feed contact and the return contact are components of a first and the forwarding contacts are components of a second prefabricated plug-in connection
  • the connectors are accessible from outside the module housing and are formed such that the first connector of a first assembly according to the invention with the second connector of a second assembly according to the invention can be assembled
  • the object of the present invention is to design an assembly of the type mentioned in such a way that the complete series circuit is automatically formed.
  • the assembly additionally comprises a switching device and a first and a second actuating element
  • first actuating element is part of the first and the second actuating element part of the second
  • the first actuating element of the first module acts on the second actuating element of the second module such that the switching device of the second module interrupts a current path from the first to the second relay contact of the second module.
  • the switching device is designed as a mechanical switching device and the actuating elements are designed as mechanical actuating elements.
  • the switching device is designed as an electronic switching device and the actuating elements are formed as electrically interacting contacts.
  • the module housing is often cuboid.
  • the connectors are arranged such that the first connector of the first module and the second connector of the second module are automatically assembled when attaching the first module to the second module.
  • the switch is preferably opened by the activation of the contactor.
  • the contactor of the module can be monitored for proper tripping in the control-free state.
  • the module can be designed as a motor branch. This embodiment represents a frequent application.
  • FIG. 1 shows an arrangement with several subassemblies
  • FIG. 2 shows a first and a second subassembly
  • an arrangement has a plurality of assemblies 1, 2, 3, for example a plurality of motor branches 1, a power supply module 2 and a control module 3.
  • the motor branches 1 are connected to a three-phase network 6 via a feed contactor 4 and a power switch 5 upstream of the feed contactor 4. They are controlled by the control module 3, so that they - depending on the driving state - turn on electric motors 7 to the three-phase network 6 or not.
  • the power supply module 2 provides auxiliary voltages to the motor branches 1, which require the motor branches 1 during operation.
  • the motor branches 1 have inter alia a short-circuit disconnector, an overcurrent protection and a contactor 8 on.
  • the short-circuit disconnector and the overcurrent protection can, for example, be combined to form a conventional circuit breaker 9.
  • the contactor 8 can be controlled by the control module 3. Its drive state determines, with proper functioning of the overall circuit of the respective motor feeder 1, whether the respective motor 7 is connected to the three-phase network 6 or not.
  • the actual switching state of the contactor 8 must be detected so that, for example, the feed-in contactor 4 can be opened when main contacts 10 of the contactor 8 are welded.
  • the contactor 8 is associated with an auxiliary contact 11 which is actuated together with the main contacts 10 of the switching protection 8.
  • the auxiliary contact 11 corresponds to a switch 11 in the sense of the present invention. It is preferably designed as an opener, so it is opened by the driving of the contactor 8. Its switching state is monitored by the control module 3.
  • the auxiliary contact 11 is looped into a cross-module monitoring circuit. The manner in which this monitoring circuit is formed is the core subject of the present invention. The core article is explained in more detail below in conjunction with FIG.
  • FIG 2 a first and a second inventive assembly 1, 1 'are shown.
  • the second group 1 ' is - as far as the object of the present invention is concerned - formed analog.
  • the first subassembly 1 has an assembly housing 12, the switch 11, a feed contact 13, a return contact 14, a first relay contact 15 and a second forwarding contact 16.
  • the assembly 1 further comprises a switching device 17, a first actuating element 18 and a second actuating element 19.
  • the switch 11 corresponds, as already mentioned, the auxiliary contact 11 of the contactor 8. It is arranged in the assembly housing 12.
  • the switching device 17 is arranged in the module housing 12.
  • the feed contact 13 and the first relay contact 15 are connected to each other via the switch 11.
  • the return contact 14 and the second relay contact 16 are connected directly to each other.
  • the feed contact 13, the return contact 14 and the first actuating element 18 are components of a first prefabricated plug connection 20.
  • the forwarding contacts 15, 16 and the second actuating element 19 are components of a second prefabricated plug connection 21.
  • the plug-in connections 20, 21 are accessible from outside the module housing 12. They are designed in such a way that the first plug connection 20 of the first module 1 can be plugged together with the second plug connection 21 'of the second module 1'. This can be seen very clearly from FIGS. 3 to 5.
  • the first relay contact 15 'of the second module 1' is first connected to the Zuglass Membership 13 of the first module 1. Furthermore, by the mating. the second relay contact 16 'of the second module 1' is connected to the feedback contact 14 of the first module 1. Finally, the first actuating element 18 of the first module 1 acts on the second actuating element 19 'of the second module 1'. The action is such that the switching device 17 'of the second module 1' interrupts a current path 22 ', which differs from the first to the second relay contact 15 ', 16' of the second module 1 'extends.
  • the switching device 17 of the second module 1 ' can be designed, for example, as a mechanical switching device.
  • the switching device 17 ' is a simple opener which is opened by the second actuating element 19' of the second module 1 'when the first actuating element 18 of the first module 1 acts on the second actuating element 19' of the second module 1 'acts.
  • the switching device 17 ' may be formed as an electronic switching device.
  • the actuators 18, 19 ' are formed in this case as electrically cooperating contacts.
  • the actuating element 18 of the first module 1 can be designed as a contact bridge, the actuating element 19 'of the second module 1' as a contact pair.
  • the insertion of the connectors 20, 21 ' causes in this case the closing of a circuit. The closing of the circuit causes the electronic
  • Switching element 17 ' is switched to high impedance.
  • Other configurations eg interrupting a light barrier or producing an inductive coupling are also possible.
  • the module housing 12 is cuboid.
  • the connectors 20, 21 are arranged such that the first connector 20 of the first module 1 and the second connector 21 'of the second module 1' when attaching the first module 1 to the second module 1 'are automatically assembled.
  • the second plug connection 21 may be arranged in a projection 23, which is arranged on one side of the module housing 12.
  • the first connector 20 is arranged in this case, as shown in FIGS 4 and 5 in a recess 24 which is disposed on a second side of the module housing 12.
  • the first and the second page are here opposite each other.
  • other alternative solutions are conceivable and possible.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Eine Baugruppe weist einen Schalter, einen Zuführkontakt, einen Rückführkontakt zwei Weiterleitungskontakten, eine Schalteinrichtung und zwei Betätigungselementen auf. Der Zuführkontakt und der erste Weiterleitungskontakt sind über den Schalter und der Rückführkontakt und der zweite Weiterleitungskontakt miteinander verbunden. Der Zuführkontakt, der Rückführkontakt und das Betätigungselement sind Bestandteile einer ersten und die Weiterleitungskontakte und das zweite Betätigungselement Bestandteile einer zweiten Steckverbindung. Die Steckverbindungen sind derart ausgebildet, dass die erste Steckverbindung einer ersten Baugruppe mit der zweiten Steckverbindung einer zweiten Baugruppe zusammensteckbar ist. Durch das Zusammenstecken werden je einer der Weiterleitungskontakte der zweiten Baugruppe mit dem Zuführkontakt und dem Rückführkontakt der ersten Baugruppe verbunden. Weiterhin wirkt das erste Betätigungselement derart auf das zweite Betätigungselement ein, dass die Schalteinrichtung einen Strompfad vom ersten zum zweiten Weiterleitungskontakt der zweiten Baugruppe unterbricht.

Description

Beschreibung
Baugruppe mit automatischer Erweiterung eines Überwachungskreises
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einem Baugruppengehäuse, einem Schalter, einem Zuführkontakt, einem Rückführkontakt sowie einem ersten und einem zweiten Weiterleitungskontakt, - wobei der Schalter im Baugruppengehäuse angeordnet ist,
- wobei der Zuführkontakt und der erste Weiterleitungskontakt über den Schalter und der Rückführkontakt und der zweite Weiterleitungskontakt direkt miteinander verbunden sind,
- wobei der Zuführkontakt und der Rückführkontakt Bestandtei- Ie einer ersten und die Weiterleitungskontakte Bestandteile einer zweiten vorkonfektionierten Steckverbindung sind,
- wobei die Steckverbindungen von außerhalb des Baugruppengehäuses zugänglich sind und derart ausgebildet sind, dass die erste Steckverbindung einer ersten erfindungsgemäßen Baugruppe mit der zweiten Steckverbindung einer zweiten erfindungsgemäßen Baugruppe zusammensteckbar ist,
- wobei durch das Zusammenstecken der Steckverbindungen je einer der Weiterleitungskontakte der zweiten Baugruppe mit dem Zuführkontakt und dem Rückführkontakt der ersten Bau- gruppe verbunden werden.
Derartige Baugruppen sind bekannt.
Im Rahmen der Sicherheitstechnik werden oftmals mittels Schaltern sicherheitsrelevante Schaltzustände von Baugruppen erfasst und überwacht. In manchen Fällen ist es hierbei zulässig, die Schalter der Baugruppen elektrisch in Reihe zu schalten.
Im Stand der Technik ist bekannt, die Schalter einzeln manuell zu verdrahten. Diese Vorgehensweise ist mühsam, umständlich und fehlerträchtig. Baugruppen der obenstehend beschriebenen Art stellen bereits einen erheblichen Fortschritt dar, da der Serienkreis in diesem Fall durch das Zusammenstecken der ersten und der zweiten Steckverbindung automatisch verlängert wird. Auch bei dieser Ausgestaltung ist es jedoch erforderlich, den Serienkreis zu schließen, das heißt die Weiterleitungskontakte der letzten Baugruppe elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Baugruppe der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass der vollständige Serienkreis automatisch gebildet wird.
Die Aufgabe wird bei einer Baugruppe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, - dass die Baugruppe zusätzlich eine Schalteinrichtung sowie ein erstes und ein zweites Betätigungselement aufweist,
- dass die Schalteinrichtung im Baugruppengehäuse angeordnet ist,
- dass das erste Betätigungselement Bestandteil der ersten und das zweite Betätigungselement Bestandteil der zweiten
Steckverbindung sind und
- dass durch das Zusammenstecken der Steckverbindungen das erste Betätigungselement der ersten Baugruppe derart auf das zweite Betätigungselement der zweiten Baugruppe ein- wirkt, dass die Schalteinrichtung der zweiten Baugruppe einen Strompfad vom ersten zum zweiten Weiterleitungskontakt der zweiten Baugruppe unterbricht .
Im einfachsten Fall ist die Schalteinrichtung als mechanische Schalteinrichtung ausgebildet und sind die Betätigungselemente als mechanische Betätigungselemente ausgebildet. Alternativ ist es jedoch möglich, dass die Schalteinrichtung als elektronische Schalteinrichtung ausgebildet ist und die Betätigungselemente als elektrisch zusammenwirkende Kontakte aus- gebildet sind.
Das Baugruppengehäuse ist oftmals quaderförmig ausgebildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn die Steckverbindungen derart angeordnet sind, dass die erste Steckverbindung der ersten Baugruppe und die zweite Steckverbindung der zweiten Baugruppe beim Ansetzen der ersten Baugruppe an die zweite Baugruppe automatisch zusammengesteckt werden.
Wenn die Baugruppe ein Schütz aufweist, wird vorzugsweise der Schalter durch das Ansteuern des Schützes geöffnet. In diesem Fall ist das Schütz der Baugruppe auf ordnungsgemäßes Abfal- len im ansteuerfreien Zustand überwachbar.
Die Baugruppe kann als Motorabzweig ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung stellt einen häufigen Anwendungsfall dar.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 eine Anordnung mit mehreren Baugruppen, FIG 2 eine erste und eine zweite Baugruppe,
FIG 3 eine Baugruppe von vorne,
FIG 4 eine Baugruppe von der Seite und
FIG 5 eine Baugruppe von hinten.
Gemäß FIG 1 weist eine Anordnung mehrere Baugruppen 1, 2, 3 auf, beispielsweise mehrere Motorabzweige 1, eine Stromversorgungsbaugruppe 2 und eine Steuerbaugruppe 3. Die Motorabzweige 1 sind über ein Einspeiseschütz 4 und einen dem Einspeiseschütz 4 vorgeordneten Leistungsschalter 5 mit einem Drehstromnetz 6 verbunden. Sie werden von der Steuerbaugruppe 3 angesteuert, so dass sie - je nach Ansteuerzustand - elektrische Motoren 7 an das Drehstromnetz 6 anschalten oder nicht. Die Stromversorgungsbaugruppe 2 stellt den Motorabzweigen 1 Hilfsspannungen zur Verfügung, welche die Motorab- zweige 1 im Betrieb benötigen.
Die Motorabzweige 1 weisen intern unter anderem einen Kurz- schlusstrenner, einen Überstromschutz sowie ein Schaltschütz 8 auf. Der Kurzschlusstrenner und der Überstromschutz können beispielsweise zu einem üblichen Leistungsschalter 9 zusam- inengefasst sein. Das Schaltschütz 8 ist von der Steuerbaugruppe 3 ansteuerbar. Sein Ansteuerzustand bestimmt bei ord- nungsgemäßem Funktionieren der Gesamtschaltung des jeweiligen Motorabzweigs 1, ob der jeweilige Motor 7 an das Drehstromnetz 6 angeschaltet ist oder nicht.
Bei sicherheitsgerichteten Anwendungen muss der tatsächliche Schaltzustand des Schaltschützes 8 erfasst werden, damit beispielsweise das Einspeiseschütz 4 geöffnet werden kann, wenn Hauptkontakte 10 des Schaltschützes 8 verschweißt sind. Zu diesem Zweck ist dem Schaltschütz 8 ein Hilfskontakt 11 zugeordnet, der zusammen mit den Hauptkontakten 10 des Schalt- Schutzes 8 betätigt wird. Der Hilfskontakt 11 entspricht einem Schalter 11 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Er ist vorzugsweise als Öffner ausgebildet, wird also durch das Ansteuern des Schaltschützes 8 geöffnet. Sein Schaltzustand wird von der Steuerbaugruppe 3 überwacht. Hierzu ist der Hilfskontakt 11 in einen baugruppenübergreifenden Überwachungskreis eingeschleift. Die Art und Weise, wie dieser Ü- berwachungskreis gebildet wird, ist Kerngegenstand der vorliegenden Erfindung. Der Kerngegenstand wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert.
In FIG 2 sind eine erste und eine zweite erfindungsgemäße Baugruppe 1, 1' dargestellt. Soweit es den Aufbau der einzelnen Baugruppen 1, 1' betrifft, wird nachfolgend nur der Aufbau der ersten Baugruppe 1 näher erläutert. Die zweite Bau- gruppe 1' ist - soweit es den Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft - analog ausgebildet. Die Elemente der zweiten Baugruppe 1' sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die jeweils korrespondierenden Elemente der ersten Baugruppe 1, jedoch zusätzlich mit einem Apostroph.
Gemäß FIG 2 weist die erste Baugruppe 1 ein Baugruppengehäuse 12, den Schalter 11, einen Zuführkontakt 13, einen Rückführkontakt 14, einen ersten Weiterleitungskontakt 15 und einen zweiten Weiterleitungskontakt 16 auf. Die Baugruppe 1 weist weiterhin eine Schalteinrichtung 17, ein erstes Betätigungs- element 18 und ein zweites Betätigungselement 19 auf. Der Schalter 11 entspricht, wie bereits erwähnt, dem Hilfskontakt 11 des Schaltschützes 8. Er ist im Baugruppengehäuse 12 angeordnet. Auch die Schalteinrichtung 17 ist im Baugruppengehäuse 12 angeordnet.
Der Zuführkontakt 13 und der erste Weiterleitungskontakt 15 sind über den Schalter 11 miteinander verbunden. Der Rückführkontakt 14 und der zweite Weiterleitungskontakt 16 sind direkt miteinander verbunden. Der Zuführkontakt 13, der Rückführkontakt 14 und das erste Betätigungselement 18 sind Bestandteile einer ersten vorkonfektionierten Steckverbindung 20. Die Weiterleitungskontakte 15, 16 und das zweite Betätigungselement 19 sind Bestandteile einer zweiten vorkonfektionierten Steckverbindung 21.
Die Steckverbindungen 20, 21 sind von außerhalb des Baugrup- pengehäuses 12 zugänglich. Sie sind derart ausgebildet, dass die erste Steckverbindung 20 der ersten Baugruppe 1 mit der zweiten Steckverbindung 21' der zweiten Baugruppe 1' zusam- mensteckbar ist. Dies ist sehr deutlich aus den FIG 3 bis 5 ersichtlich.
Durch das Zusammenstecken der ersten Steckverbindung 20 der ersten Baugruppe 1 und der zweiten Steckverbindung 21' der zweiten Baugruppe 1' wird zunächst der erste Weiterleitungskontakt 15' der zweiten Baugruppe 1' mit dem Zuführkontakt 13 der ersten Baugruppe 1 verbunden. Weiterhin wird durch das Zusammenstecken. der zweite Weiterleitungskontakt 16' der zweiten Baugruppe 1' mit dem Rückführkontakt 14 der ersten Baugruppe 1 verbunden. Schließlich wirkt das erste Betätigungselement 18 der ersten Baugruppe 1 auf das zweite Betäti- gungselement 19' der zweiten Baugruppe 1' ein. Die Einwirkung ist derart, dass die Schalteinrichtung 17' der zweiten Baugruppe 1' einen Strompfad 22' unterbricht, der sich vom ers- ten zum zweiten Weiterleitungskontakt 15' , 16' der zweiten Baugruppe 1' erstreckt.
Die Schalteinrichtung 17 der zweiten Baugruppe 1' kann bei- spielsweise als mechanische Schalteinrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Schalteinrichtung 17' ein einfacher Öffner, der durch das zweite Betätigungselement 19' der zweiten Baugruppe 1' geöffnet wird, wenn das erste Betäti- gungselement 18 der ersten Baugruppe 1 auf das zweite Betäti- gungselement 19' der zweiten Baugruppe 1' einwirkt.
Alternativ kann die Schalteinrichtung 17' als elektronische Schalteinrichtung ausgebildet sein. Die Betätigungselemente 18, 19' sind in diesem Fall als elektrisch zusammenwirkende Kontakte ausgebildet. Beispielsweise kann das Betätigungselement 18 der ersten Baugruppe 1 als Kontaktbrücke ausgebildet sein, das Betätigungselement 19' der zweiten Baugruppe 1' als Kontaktpaar. Das Stecken der Steckverbindungen 20, 21' bewirkt in diesem Fall das Schließen eines Stromkreises. Das Schließen des Stromkreises bewirkt, dass das elektronische
Schaltelement 17' hochohmig geschaltet wird. Auch andere Ausgestaltungen (z. B. Unterbrechen einer Lichtschranke oder Herstellen einer induktiven Kopplung) sind möglich.
Gemäß der in den FIG 3 bis 5 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung ist das Baugruppengehäuse 12 quaderförmig ausgebildet. Die Steckverbindungen 20, 21 sind derart angeordnet, dass die erste Steckverbindung 20 der ersten Baugruppe 1 und die zweite Steckverbindung 21' der zweiten Baugruppe 1' beim Ansetzen der ersten Baugruppe 1 an die zweite Baugruppe 1' automatisch zusammengesteckt werden. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung der FIG 3 und 5 die zweite Steckverbindung 21 in einem Vorsprung 23 angeordnet sein, der auf einer Seite des Baugruppengehäuses 12 angeordnet ist. Die erste Steckverbindung 20 ist in diesem Fall entsprechend der Darstellung der FIG 4 und 5 in einer Einbuchtung 24 angeordnet, die auf einer zweiten Seite des Baugruppengehäuses 12 angeordnet ist. Die erste und die zweite Seite liegen hierbei einander gegenüber. Es sind jedoch alternativ auch andere Lösungen denkbar und möglich.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Baugruppe mit einem Baugruppengehäuse (12), einem Schalter (11), einem Zuführkontakt (13), einem Rückführkontakt (14), einem ersten und einem zweiten Weiterleitungskontakt (15,
16), einer Schalteinrichtung (17) und einem ersten und einem zweiten Betätigungselement (18, 19),
- wobei der Schalter (11) und die Schalteinrichtung (17) im Baugruppengehäuse (12) angeordnet sind, - wobei der Zuführkontakt (13) und der erste Weiterleitungskontakt (15) über den Schalter (11) und der Rückführkontakt (14) und der zweite Weiterleitungskontakt (16) direkt miteinander verbunden sind,
- wobei der Zuführkontakt (13) , der Rückführkontakt (14) und das erste Betätigungselement (18) Bestandteile einer ersten und die Weiterleitungskontakte (15, 16) und das zweite Betätigungselement (19) Bestandteile einer zweiten vorkonfektionierten Steckverbindung (20, 21) sind,
- wobei die Steckverbindungen (20, 21) von außerhalb des Bau- gruppengehäuses (12) zugänglich sind und derart ausgebildet sind, dass die erste Steckverbindung (20) einer ersten erfindungsgemäßen Baugruppe (1) mit der zweiten Steckverbindung (21') einer zweiten erfindungsgemäßen Baugruppe (1') zusammensteckbar ist, - wobei durch das Zusammenstecken der Steckverbindungen (20, 21') je einer der Weiterleitungskontakte (15', 16') der zweiten Baugruppe (1') mit dem Zuführkontakt (13) und dem Rückführkontakt (14) der ersten Baugruppe (1) verbunden werden und das erste Betätigungselement (18) der ersten Baugruppe (1) derart auf das zweite Betätigungselement
(19') der zweiten Baugruppe (1') einwirkt, dass die Schalteinrichtung (17') der zweiten Baugruppe (1') einen Strompfad (22') vom ersten zum zweiten Weiterleitungskontakt (15', 16') der zweiten Baugruppe (1') unterbricht.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (17') als mechanische Schalteinrichtung ausgebildet ist und dass die Betätigungselemente (18, 19') als mechanische Betätigungselemente ausgebildet sind.
3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (17') als elektronische Schalteinrichtung ausgebildet ist und dass die Betätigungselemente (18, 19' ) als elektrisch zusammenwirkende Kontakte ausgebildet sind.
4. Baugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Baugruppengehäuse (12) quaderförmig ausgebildet ist und die Steckverbindungen (20, 21) derart angeordnet sind, dass die erste Steckverbindung (20) der ersten Baugruppe (1) und die zweite Steckverbindung (21') der zweiten Bau- gruppe (1') beim Ansetzen der ersten Baugruppe (1) an die zweite Baugruppe (1') automatisch zusammengesteckt werden.
5. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe ein Schütz (8) aufweist und dass der Schalter (11) durch Ansteuern des Schützes (8) geöffnet wird.
6. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe als Motorabzweig ausgebildet ist.
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